李 源

（山西陽煤翼城石丘煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 翼城 045000）

在高瓦斯礦井的內(nèi)部，主要可以通過兩種方式來稀釋瓦斯的相對質(zhì)量。第一，通過有效的通風(fēng)方式來稀釋瓦斯質(zhì)量，從而更好地降低瓦斯的濃度，從而使得安全生產(chǎn)更好地進行[1]。第二，可以采用抽放和通風(fēng)兩種方式來有效地降低瓦斯的濃度，進而讓工作面內(nèi)部的瓦斯能夠更好地符合使用過程中的要求。本文通過引入實際案例，具體分析高位鉆孔在首采工作面瓦斯治理過程中的作用。

1 高位鉆孔和首采工作面的概念

1.1 高位鉆孔的概念

高位鉆孔指的是在回風(fēng)巷煤層的頂板進行鉆孔施工的過程。在具體執(zhí)行的過程中，可以通過充分利用采空區(qū)內(nèi)部的裂隙空間來作為瓦斯流動的通道。并在抽放和負壓的作用下來讓瓦斯更好地流向鉆孔。高位鉆孔的存在是為了能夠在短時間內(nèi)大量地抽取出瓦斯，并有效地解決瓦斯超限的問題。

1.2 首采工作面的概念

一個煤礦的第一個工作面都可以被稱為首采工作面。任何一個礦井在聯(lián)合試運轉(zhuǎn)和改造之前，都必須通過運用一個準備的采面來更好地進行操作。這就是首采工作面的概念。

2 某煤礦工作面的情況

某礦井屬于高瓦斯礦井，綜采工作面位于某煤礦內(nèi)部，走向約為1 004～1 035 m，傾斜長度為220 m，面積為213 386 m3。主要位于+1 236～+1 145 m。該綜采面內(nèi)部丘陵地帶居多，且地面也無其他建筑物。該工作面的回采水平主要為+1 237 m，運輸水平主要為+1 142 m。

3 抽采原理

在工作面下端進行回采的過程中，煤層頂板的應(yīng)力會發(fā)生變化，區(qū)域內(nèi)部的圍巖也會產(chǎn)生壓力，煤層內(nèi)部就會產(chǎn)生裂紋。頂板在礦壓的作用下也會形成不同的“三帶”癥狀。煤層內(nèi)部的瓦斯在壓力的作用下會出現(xiàn)流動的現(xiàn)象。在推進工作面的過程中，大量的卸壓瓦斯會從裂縫處流入到綜采工作面內(nèi)部。在開采的過程中，尤其需要采用高位鉆孔的基礎(chǔ)上，將管材放置在10501 綜采工作面的附近抽放瓦斯，才能夠有效地降低工作面內(nèi)部瓦斯的濃度。在工作面內(nèi)部進行回采時，可以將高位鉆孔的方式配合埋管的方式來進行抽放。

4 布置高位鉆孔的抽放系統(tǒng)

根據(jù)此次10501 工作的具體情況，工作面形成之后進行高位鉆孔設(shè)計，主要控制方式如下：先在孔深控制在150 m 之內(nèi)，再將孔洞控制在回風(fēng)巷向下30 m的位置。將鉆孔的長度控制在60 m 內(nèi)部，每隔100 m布置一個鉆孔。再根據(jù)實際的情況來確定鉆場的位置。最后將實際距離控制在4 578 m 左右。

可以先在10501 回風(fēng)巷內(nèi)部鋪設(shè)一段250 mm的瓦斯管路。之后再將瓦斯管路有效地埋在采空區(qū)的下面。將抽采管路的最前端確定為吸氣口，并運用低壓瓦斯抽采技術(shù)來及時抽采瓦斯[2]。正是因為瓦斯的密度要比空氣小，所以可以在抽采區(qū)域內(nèi)部形成一個密封的瓦斯動態(tài)系統(tǒng)?？梢栽诓煽諈^(qū)埋管的前端按照一個1.5 m 長的立管，這樣才能夠有效地代替吸氣口，最終讓瓦斯抽采的工作能夠更好地進行。下頁圖1 主要顯示了高位鉆孔布置的情況。

圖1 高位鉆孔布置示意圖（mm）

5 瓦斯抽采結(jié)果分析

在實際測試的過程中，需要根據(jù)工作面的推進來有效地測試瓦斯抽放參數(shù)。圖2 為在高位走向水平鉆孔抽放瓦斯?jié)舛茸兓那€。圖3 主要為高位走向條件下鉆孔抽放瓦斯純量變化的曲線。大家可以通過分析兩個曲線內(nèi)部的數(shù)據(jù)得出相關(guān)的結(jié)論。

圖2 高位鉆孔抽放瓦斯?jié)舛茸兓€

從圖2 可以得知高位鉆孔瓦斯抽放的濃度介于11.23%～67.00%之間，平均抽放的濃度為39%[3]。從圖3 可以得知：抽放瓦斯的量將介于6.35～34.96 m3/min。從圖3 也可以知道高位鉆孔瓦斯抽放效果非常明顯，且平均的抽采率為82%。

圖3 高位鉆孔抽放瓦斯純量曲線

6 結(jié)語

高位走向鉆孔抽放瓦斯的效果非常好，不僅瓦斯抽放的濃度較高，且瓦斯抽放的量也較大，這樣才能夠更好地降低綜采工作面內(nèi)部瓦斯的涌出量。另外，尤其需要在結(jié)合今后工作中的具體情況來有效地進行工作面內(nèi)部的瓦斯抽采工作。這樣才能解決工作面內(nèi)部普遍存在瓦斯超限的問題。如果瓦斯超限的問題過于嚴重，甚至?xí)苯佑绊懻Ｉa(chǎn)的進行。因此，如果想要采用高位鉆孔抽放技術(shù)來進行加工，增加埋管的抽放量顯得尤為重要。能夠有效地降低瓦斯向外部涌出，從而有效地減輕通風(fēng)的壓力，這樣才能夠讓綜采工作面的建設(shè)部變得更好，并更好地提升經(jīng)濟效益。