摘要:闡述了強(qiáng)突煤層高瓦斯工作面回收安全煤柱期間,工作面瓦斯綜合治理方法?;厥瞻踩褐埃捎庙槍鱼@孔預(yù)抽煤層瓦斯的方法對(duì)煤柱進(jìn)行消突,回收安全煤柱期間,工作面距高抽巷法距21m至0m(回采725m至830m),抽采效果隨工作面推進(jìn)逐漸降低,直至完全失去功用。為確?;厥瞻踩褐陂g瓦斯治理達(dá)標(biāo),采用了順層鉆孔抽采、老塘埋管抽采、高抽巷抽采及高位鉆場(chǎng)頂板走向鉆孔抽采的瓦斯治理措施。通過(guò)對(duì)安全煤柱的回收,提高了煤炭資源回收率,多回收煤炭資源8萬(wàn)噸,直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)4800萬(wàn)。
關(guān)鍵詞:回收安全煤柱 瓦斯綜合治理
1 問(wèn)題提出
潘三礦主采的13-1煤層為高瓦斯強(qiáng)突出煤層,回采工作面原定留設(shè)安全煤柱,因東四13-1煤上部采區(qū)即將報(bào)廢,外圍系統(tǒng)巷道不再使用,同時(shí)為提高煤炭資源回收率,在安全的前提下實(shí)現(xiàn)開(kāi)采最大化,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益,決定對(duì)安全煤柱進(jìn)行回收,回收安全煤柱期間,工作面距高抽巷法距21m至0m(回采725m至830m),抽采效果隨工作面推進(jìn)逐漸降低,直至完全失去功用。圍繞煤層消突及回采瓦斯治理開(kāi)展工作,確保強(qiáng)突煤層高瓦斯工作面回收安全煤柱期間瓦斯治理措施可靠有效。
2 概況
潘三礦1762(3)工作面位于東四采區(qū),標(biāo)高-590m~-640m,工作面走向長(zhǎng)830m,傾向長(zhǎng)240m,煤層傾角平均7°,煤層平均厚度4.0m。根據(jù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)對(duì)我礦13-1煤的突出危險(xiǎn)性區(qū)域劃分結(jié)論,該工作面處于突出危險(xiǎn)區(qū)域,實(shí)測(cè)原始瓦斯2.5MPa,瓦斯含量8.2m3/t。工作面回采前采用兩巷順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯進(jìn)行消突,回采期間工作面瓦斯涌出量為34.6m3/min,工作面實(shí)際回風(fēng)量為2100m3/min,回風(fēng)瓦斯?jié)舛绕骄鶠?.2%,風(fēng)排瓦斯4.2m3/min;采用高抽巷、老塘埋管、順層鉆孔進(jìn)行抽采,抽采量為30.4m3/min,其中高抽巷抽采28m3/min,老塘埋管抽采0.8m3/min,順層孔抽采1.6m3/min。
3 強(qiáng)突煤層高瓦斯工作面回收安全煤柱瓦斯綜合治理技術(shù)
3.1 頂板管理
工作面回采至對(duì)應(yīng)高抽巷端頭斜巷前(工作面回采725m前),完成高抽巷距煤層法距4m至0m段的40m巷道(高抽巷兩道封閉墻之間區(qū)域)注水泥漿充填工作;工作面回采至對(duì)應(yīng)高抽巷端頭斜巷(回采725m)至收作(回采830m)期間,采用鋪設(shè)金屬網(wǎng)加強(qiáng)工作面對(duì)應(yīng)高抽巷上下各20m段的頂板管理,杜絕因掉頂造成工作面瓦斯異常。
3.2 通風(fēng)管理
工作面回采期間必須確保獨(dú)立可靠的通風(fēng)系統(tǒng),嚴(yán)格按“一面一策”核準(zhǔn)配風(fēng)量不低于1800m3/min,工作面實(shí)現(xiàn)配風(fēng)量為2100m3/min。
3.3 順層鉆孔預(yù)抽消突1762(3)工作面安全煤柱回收前,必須采取措施進(jìn)行消突。在1762(3)高抽巷聯(lián)巷內(nèi)向工作面施工順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯,預(yù)抽評(píng)價(jià)合格后進(jìn)行回采。共施工27個(gè)順層鉆孔,抽采半徑不大于5m布置,2012年4月15日開(kāi)始施工,4月20日施工完畢。所有鉆孔均采用“兩堵一注”帶壓封孔工藝,封孔長(zhǎng)度20m,中間采用2ZBD18.5/4型風(fēng)動(dòng)注漿泵帶壓注實(shí)膨脹水泥。封孔器前端下∮50mm花管到底,實(shí)現(xiàn)孔封嚴(yán)、管到底。抽采情況見(jiàn)圖1。3.4 高抽巷抽采
工作面回采采用高抽巷抽采本煤層瓦斯,平均抽采純量為28m3/min。高抽巷與軌順內(nèi)錯(cuò)30m,距13-1煤層頂板法距20~25m,安設(shè)兩路φ325mm瓦斯抽采管路,抽采本煤層瓦斯。因回收安全煤柱期間,工作面距高抽巷法距21m至0m(回采725m至830m),抽采效果隨工作面推進(jìn)逐漸降低,直至完全失去功用。4月18工作面回采至725m(即高抽巷變坡點(diǎn)法距煤層21m),20日回采至733m(即高抽巷進(jìn)入端頭斜巷段法距煤層17m),抽采情況如下圖,工作面推至733m后,高抽巷抽采效果明顯下降,將逐步被高位鉆場(chǎng)頂板走向抽采鉆孔代替,抽采本煤層瓦斯。高抽巷抽采情況見(jiàn)圖2。3.5 高位鉆場(chǎng)抽采
因回收安全煤柱期間,工作面距高抽巷法距21m至0m(回采725m至830m),抽采效果隨工作面推進(jìn)逐漸降低,直至完全失去功用。為加強(qiáng)回采期間的瓦斯治理需要,在工作面軌順端頭巷聯(lián)巷內(nèi)施工一高位鉆場(chǎng),高位鉆場(chǎng)距13-1煤層法距9m,在高位鉆場(chǎng)內(nèi)共施工三組43個(gè)頂板走向鉆孔,鉆孔終孔平面控制到工作面走向距高抽巷法距21m(回采725m)、傾向自軌順向下142m范圍,鉆孔終孔剖面控制到13-1煤層法距30m~13m。高位鉆場(chǎng)43個(gè)頂板走向抽采鉆孔接替高抽巷實(shí)現(xiàn)工作面連續(xù)抽采。抽采鉆孔壓茬施工,確?;夭赏咚怪卫硇枰?。所有鉆孔均采用“兩堵一注”帶壓封孔工藝,封孔長(zhǎng)度20m,中間采用2ZBD18.5/4型風(fēng)動(dòng)注漿泵帶壓注實(shí)膨脹水泥。封孔器前端下∮50mm花管到底,實(shí)現(xiàn)孔封嚴(yán)、管到底。4月18工作面回采至725m(即高位鉆場(chǎng)頂板走向抽采鉆孔終孔控制點(diǎn)),20日回采至733m(即高位鉆場(chǎng)頂板走向抽采鉆孔終孔控制點(diǎn)推進(jìn)8m),工作面推至733m后,高位鉆場(chǎng)頂板走向抽采鉆孔抽采純量明顯增加,將逐步代替高抽巷抽采本煤層瓦斯。高位鉆場(chǎng)頂板走向抽采鉆孔抽采情況見(jiàn)圖3。3.6 老塘埋管抽采
工作面回采期間采用上隅角埋管抽采措施,即在工作面軌道順槽設(shè)置一路φ325mm管路專門抽采工作面上隅角瓦斯。在φ325mm管路設(shè)置三個(gè)與管路型號(hào)相等的鋼絲軟管變頭連接三路φ219mm鐵管埋入老塘,鐵管伸入上隅角編織袋墻內(nèi)最小不小于0.5m,距巷道頂板不大于0.5m。利用兩臺(tái)2BE1-353移動(dòng)抽采泵抽采,抽采純量為0.8m3/min。
4 瓦斯綜合治理效果
工作面回收安全煤柱期間,采用順層鉆孔抽采、老塘埋管抽采、高位鉆場(chǎng)頂板走向抽采鉆孔與高抽巷抽采交替的方式治理工作面瓦斯,工作面回風(fēng)瓦斯?jié)舛绕骄?.2%左右,采用的瓦斯綜全治理手段可靠有效。
5 結(jié)論
強(qiáng)突煤層高瓦斯工作面采用以上瓦斯綜合治理技術(shù),很好地解決了回收安全煤柱期間的瓦斯問(wèn)題?;仫L(fēng)瓦斯?jié)舛缺3制胶?,為安全回采提供了保障?/p>
通過(guò)對(duì)安全煤柱的回收,提高了煤炭資源回收率,多回收煤炭資源8萬(wàn)噸,直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)4800萬(wàn)。
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作者簡(jiǎn)介:趙勇(1982-),男,安徽淮南人,現(xiàn)任淮南礦業(yè)集團(tuán)公司潘集第三煤礦通風(fēng)防突科助理工程師,2010年6月畢業(yè)于安徽理工大學(xué)采礦工程專業(yè)。