摘 要：根據(jù)工作面回采時(shí)開(kāi)采層瓦斯對(duì)工作面的影響，通過(guò)分析礦井采掘時(shí)瓦斯涌出量分布情況，結(jié)合該礦2#煤層透氣性系數(shù)及以往瓦斯抽采效果的實(shí)際情況，在該礦距12501軌道巷130米、距膠帶巷69米，距12501切眼240米處施工地面鉆孔對(duì)開(kāi)采層2#煤層進(jìn)行壓裂試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)壓裂井影響范圍內(nèi)與不在壓裂范圍的抽采鉆孔抽采效果進(jìn)行對(duì)比分析，得出壓裂井對(duì)井下壓裂影響的范圍及壓裂井可以增加低透氣性煤層瓦斯抽采效果。

關(guān)鍵詞：地面；鉆井；抽采；效果

1 12501工作面概況

12501工作面地表位于白草塔進(jìn)風(fēng)井以南，對(duì)坡村以東，高升村以北，原平河以西；井下北西與南五回風(fēng)巷相接，北與白草塔保護(hù)煤柱相鄰，北東與南四盤(pán)區(qū)相鄰，鄰近12403、12405采空區(qū)，南東與土地溝斷層保護(hù)煤柱相接，南西與12503采空區(qū)相鄰，蓋山厚度約339-508m；工作面走向長(zhǎng)1736-1767m、傾斜長(zhǎng)196m，上鄰近03#煤層距工作面的層間距為3m，下鄰近4#煤層距工作面為13m，2#煤層平均傾角3°，厚度4.43m，原始瓦斯壓力2.14MPa，原始瓦斯含量12.7m3/t，孔隙率9.31%，煤層透氣性系數(shù)1.62m2/Mpa2·d，百米鉆孔瓦斯衰減系數(shù)0.0031d-1，屬Ⅱ類(lèi)自燃煤層，煤塵具有爆炸性。

2 地面壓裂鉆井概況

地面鉆井情況：地面鉆井位于距12501軌道巷130米、距12501膠帶巷69米，距12501切眼240米處，鉆井終孔位于4#煤層底板以下10m處，井深480m，套管終端位于2#煤層頂板以上600mm處，鉆井454.31m-480.00m之間為水泥充填，于2011年6月27日對(duì)2#煤層進(jìn)行壓裂，壓裂時(shí)限制壓力35MP，壓入水、石英沙量458.2m3。（如圖1）

3 工作面通風(fēng)系統(tǒng)情況

12501工作面采用快速沿空溜巷“Y”型通風(fēng)系統(tǒng)，工作面總配風(fēng)量3200m3/min，其中：膠帶巷進(jìn)風(fēng)量2400m3/min，軌道巷進(jìn)風(fēng)量800/min。

4 工作面抽采系統(tǒng)情況

該工作面采用：“本煤層順層鉆孔+高低位頂板走向傾斜鉆孔+回風(fēng)巷高位鉆孔+高抽巷+下鄰近層鉆孔抽采+采空區(qū)埋管抽采”等措施立體式抽采工作面瓦斯。

4.1 Ⅱ切眼以里本煤層鉆孔布置情況

該工作面Ⅱ切眼以里本煤層抽采鉆孔從軌道巷開(kāi)孔施工，其鉆孔參數(shù)為：孔深210m，間距3m，方位角90°，傾角0-2°，孔徑113mm，孔數(shù)205個(gè)，合計(jì)進(jìn)尺40332m。（如圖2）

4.2 上鄰近層鉆孔施工情況

（1）軌道巷高低位鉆孔施工情況：在軌道巷每10m布置一組高低位頂板走向鉆孔，每組2個(gè)孔，低位鉆孔孔深100m，傾角18°，方位角30°，垂高30.9m；高位鉆孔孔深100m，傾角23°，方位角25°，垂高39.07m。（2）回風(fēng)巷高位鉆孔施工情況：在回風(fēng)巷每10m施工一組高、低位抽采鉆孔，鉆孔孔徑113mm。高位鉆孔：孔深80m，傾角45°，方位角90°，鉆孔垂高56.57m，伸入工作面的距離56.57m；低位鉆孔：孔深60m，傾角35°，方位角90°，鉆孔垂高34.41m，伸入工作面的距離49.15m。

4.4 采空區(qū)埋管抽采

回采期間在沿空留巷墻體內(nèi)埋管抽采采空區(qū)瓦斯。

4.5 抽采管路鋪設(shè)

（1）在軌道巷內(nèi)鋪設(shè)一趟315mm抽采管和一趟D450mm抽采管，一趟315mm抽采本煤層及上鄰近層瓦斯，管路接入高負(fù)壓抽采系統(tǒng)，另一趟D450mm抽采采空區(qū)瓦斯，管路接入井下移動(dòng)抽采系統(tǒng)。（2）在膠帶巷內(nèi)鋪設(shè)一趟315mm抽采管抽采本煤層瓦斯，管路通過(guò)II切眼與軌道巷D315mm管并入高負(fù)壓抽采系統(tǒng)。（3）在回風(fēng)巷內(nèi)鋪設(shè)二趟315mm抽采管，一趟抽采工作面上鄰近層瓦斯，另一趟抽采南翼邊界進(jìn)風(fēng)巷本煤層區(qū)域預(yù)抽瓦斯，接入高負(fù)壓抽采系統(tǒng)。（4）在底抽巷鋪設(shè)一趟315mm抽采管，抽采下鄰近層瓦斯，接入高負(fù)壓抽采系統(tǒng)。

5 壓裂區(qū)與未壓裂區(qū)本煤層鉆孔抽采情況

未壓裂區(qū)本煤層平均瓦斯抽采瓦斯?jié)舛葹?5%、抽采量3.16m3/min；壓裂區(qū)（地面抽采鉆井200m范圍內(nèi)）本煤層平均瓦斯抽采瓦斯?jié)舛葹?0%，抽采量5.13m3/min，其中壓裂區(qū)本煤層殘余可解吸瓦斯含量為3.26/t，未壓裂區(qū)本煤層殘余可解吸瓦斯含量為5.57m3/t。

壓裂區(qū)域鉆孔單孔瓦斯抽采情況：在壓裂區(qū)施工的第一個(gè)鉆孔（218#）在施工過(guò)程中出現(xiàn)比較明顯的頂鉆、噴孔現(xiàn)象，而且在抽采過(guò)程中該孔瓦斯?jié)舛扔袑⒔肽甑臅r(shí)間是保持在80%以上，單孔瓦斯量平均0.92m3/min左右，通過(guò)觀(guān)測(cè)計(jì)算該孔共抽采瓦斯純量19.84萬(wàn)m3，因此說(shuō)明通過(guò)壓裂對(duì)該區(qū)域本煤層鉆孔抽采效果明顯（具體見(jiàn)表2、圖7、圖8）。

由上面兩組抽采鉆孔數(shù)據(jù)可以看出，未受壓裂影響區(qū)域本煤層抽采鉆孔空抽采濃度及流量較低，而受到壓裂影響區(qū)域的抽采鉆孔瓦斯?jié)舛燃俺椴闪髁看蠓岣?，就單孔每分鐘抽采純瓦斯量提?0倍。

6 12501工作面壓裂區(qū)附近回采前區(qū)域措施效果檢驗(yàn)情況

根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第三章第四節(jié)關(guān)于區(qū)域措施效果檢驗(yàn)的要求，屯蘭礦防突科于2013年8月對(duì)12501工作面采用殘余瓦斯含量進(jìn)行效果檢驗(yàn)。為明確地面鉆井的壓裂效果，對(duì)壓裂區(qū)附近殘余瓦斯含量進(jìn)行分析，具體數(shù)據(jù)變化情況見(jiàn)圖9：

8 效果分析

通過(guò)對(duì)以上數(shù)據(jù)對(duì)比分析，未壓裂區(qū)單孔瓦斯抽采濃度為30-45%，單孔瓦斯抽采量為0.02-0.05m3/min，鉆孔百米瓦斯抽采量為0.005m3/min·100m；壓裂區(qū)單孔瓦斯抽采濃度為65-80%、單孔瓦斯抽采量為0.3-0.5m3/min，鉆孔百米瓦斯抽采量為0.0096m3/min·100m，其中壓裂區(qū)218#本煤層鉆孔尤為明顯，其單孔流量最大達(dá)0.5m3/min、瓦斯抽采濃度為75%，此外，在工作面回采至壓裂區(qū)域后，工作面絕對(duì)瓦斯涌出量由56m3/min降低到47m3/min，風(fēng)排瓦斯量由21m3/min降低到11m3/min，瓦斯?jié)舛扔?.65%降低到0.35%。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)替i軍，內(nèi)蒙古蒙泰不連溝煤業(yè)有限責(zé)任公司，本科學(xué)歷。