任芝林（重慶松藻煤電有限責(zé)任公司安全監(jiān)察部，重慶綦江 401445）

穿層鉆孔抽采達標時間分析

任芝林
（重慶松藻煤電有限責(zé)任公司安全監(jiān)察部，重慶綦江 401445）

瓦斯抽采是治理瓦斯最根本的方法，也是防止煤與瓦斯突出事故最有效的手段。根據(jù)《防治煤瓦斯瓦斯突出規(guī)定》要求：突出煤層瓦斯壓力小于0.74MPa、瓦斯含量小于8m3/t時為無突出危險，即瓦斯抽采達標，本文通過對煤層原始瓦斯含量與鉆孔抽采后殘余瓦斯含量比較，并畫出減小趨勢圖，推算出Φ65mm穿層鉆孔抽采達標所需時間，對礦井安全生產(chǎn)和合理采掘部署起著重要意義。

穿層鉆孔 抽采達標 時間分析

1　前言

煤與瓦斯突出是發(fā)生在煤礦極其復(fù)雜的瓦斯動力災(zāi)害現(xiàn)象之一，瓦斯抽采是治理瓦斯最根本的方法，也是防止煤與瓦斯突出事故最有效的手段。瓦斯抽采是用專門的設(shè)施把煤層、巖層或采空區(qū)中的瓦斯抽出的措施。瓦斯抽采不僅是降低涌入井下巷道的瓦斯量、提高礦井生產(chǎn)能力的重要手段，也是防治煤與瓦斯突出的根本方法之一。目前我礦解決煤與瓦斯突出的抽采方法主要是穿層條帶預(yù)抽，其鉆孔布孔方式為6m×6m，控制巷道幫外15m，終孔孔徑為Φ65mm。根據(jù)《防治煤瓦斯瓦斯突出規(guī)定》要求：突出煤層瓦斯壓力小于0.74MPa、瓦斯含量小于8m3/t時為無突出危險，即瓦斯抽采達標。因此確定鉆孔瓦斯抽采達標時間，對礦井安全生產(chǎn)和合理采掘部署起著重要意義。

2　礦井概況

表3.1　考察區(qū)段原始瓦斯含量測定表

表3.2　穿層鉆孔測點抽采參數(shù)統(tǒng)計表

表4.1　鉆孔綜合預(yù)抽率計算表

渝陽煤礦地處重慶市綦江縣安穩(wěn)鎮(zhèn)羅天村，北距重慶市區(qū)174km，距綦江縣城83km，位于渝黔鐵路和渝黔高速公路旁，交通較為方便。礦井位于松藻礦區(qū)中部，井田東以兩河口向斜軸線與逢春煤礦和同華煤礦分界，南以9#勘探線和羊叉河與逢春和石壕煤礦分界，西以羊叉河與打通一礦分界，北以-60m標高為開采技術(shù)邊界。井田略呈三角形，面積25.8km2。礦井設(shè)計三個水平開采，即+355m水平、+150m水平和-60m水平。已形成的主干開拓巷道有金雞巖主副斜井一對、金雞巖回風(fēng)平硐、陽地灣副斜井、陽地灣架空人車斜井、安穩(wěn)運煤斜井和陽地灣回風(fēng)斜井；開采布置采用盤區(qū)石門、溜煤眼布置，采煤方法為傾斜長壁、仰斜開采。

渝陽煤礦為近距離煤層群，可采或局部可采煤層自上而下有6#、7#、8#和11#煤層，其中7#煤層為弱突出煤層、11#煤層為無突出煤層，7#、11#煤層作為保護層首先開采；8#煤層為中厚煤層，是礦井的主采層，具有嚴重突出危險性，作為被保護層開采。北二盤區(qū)自投產(chǎn)以來，共發(fā)生煤與瓦斯突出30次，其中8#層5次，最大一次（8#層）突出煤量695噸，瓦斯量41000m3。隨著礦井采掘生產(chǎn)進入下水平后，煤層埋深增加，瓦斯壓力和含量增大，采掘生產(chǎn)過程中瓦斯涌出量增大及煤與瓦斯突出危險加大，嚴重制約著礦井安全生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展。

表4.2　預(yù)抽后煤層瓦斯含量測定表

3　實施過程

N3702東回風(fēng)巷條帶鉆孔在N3702東瓦斯巷內(nèi)施工，設(shè)計鉆孔間距為6m×6m，控制巷道幫外15m以上，終孔于7#煤層頂板0.5m，終孔孔徑為Φ65mm，鉆孔布置方式見圖3.1。鉆孔在施工過程中，利用巖芯管取出7#層煤樣進行瓦斯含量快速測定，所測定此區(qū)域原始瓦斯含量見表3.1。

由于快速測定煤層瓦斯含量技術(shù)在礦應(yīng)用時間短，測定的煤層瓦斯含量誤差較大，因此所測定北三區(qū)7#煤層原始瓦斯含量取最大值，即24.08m3/t。所有考察鉆孔于2009年9月施工完成，所有鉆孔采用機械水泥漿封孔，封堵深度在5m以上。并在160#-161#鉆場間設(shè)置測點，將151#-160#鉆場鉆孔進行單獨計量，所測定的抽采參數(shù)見表3.2。

4　效果分析

N3702東瓦斯巷穿層考察鉆孔全部施工完畢并形成抽放后，根據(jù)表3.2中所測定的鉆孔抽采參數(shù)，計算出鉆孔綜合預(yù)抽率，見4.1。

穿層鉆孔通過兩個月的抽放后，分別在158#-159#、153#-154#鉆場之間施工穿層檢驗孔，并取出7#煤層煤樣，測定出預(yù)抽后7#煤層瓦斯含量，詳見表4.2。

N3702東瓦斯巷穿層鉆孔通過兩個月抽采后，煤層瓦斯含量降至19.54m3/t-20.13m3/t，因此根據(jù)鉆孔抽采與煤層瓦斯含量關(guān)系趨勢圖，見圖4.1。

從圖4.1中可以看出，N3702東瓦斯巷穿層鉆孔通過18個月抽放，可將7#煤層瓦斯含量降低至8m3/t以下，即瓦斯抽采達標。因此，煤層瓦斯含量的大小直接影響煤層突出危險性，通過鉆孔預(yù)抽后可以降低煤層瓦斯含量，且隨鉆孔抽放時間的增加，煤層瓦斯含量也隨之降低。

5　結(jié)語

（1）煤層瓦斯含量隨鉆孔抽放時間增長而降低，此次通過對煤層原始瓦斯含量與經(jīng)鉆孔抽采后煤層瓦斯含量變化情況的比較，并根據(jù)瓦斯含量降低趨勢推算出Φ65mm穿層鉆孔抽采達標時間約18個月。

（2）Φ65mm穿層鉆孔抽采達標時間較長，制約著礦井瓦斯抽采超前，因此礦應(yīng)用了高壓水力割縫、增加鉆孔孔徑、不同封孔工藝來提高封堵質(zhì)量等措施提高鉆孔抽采效果，進而縮短鉆孔抽采達標時間。

［1］《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》（GB50471 2008）.

［2］《煤礦安全規(guī)程》2011年版.

［3］《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督總局 國家煤礦安全監(jiān)察局）2009年版.

［4］《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求（AQ6201-2006）》.

［5］《關(guān)于印發(fā)〈煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設(shè)完善基本規(guī)范（試行）〉的通知》（安監(jiān)總煤裝〔2011〕33號）.

［6］《煤礦瓦斯抽采（放）監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》（M T/T1126-2011）.

［7］《關(guān)于加強煤與瓦斯突出事故監(jiān)測和報警工作的通知》（安監(jiān)總煤裝〔2013〕28號）.

任芝林（1965-）男，重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)，目前在重慶松藻煤電有限責(zé)任公司安全監(jiān)察部工作。