急傾斜多煤層抽采技術(shù)

急傾斜多煤層底板瓦斯抽采

鉆孔優(yōu)化布置與應(yīng)用

咸沙壩煤礦通瓦科

謝國亮

2012.10

急傾斜多煤層底板瓦斯抽采鉆孔優(yōu)化布置與應(yīng)用

咸沙壩煤礦通瓦科：譚特全

  摘要：咸沙壩煤礦急傾斜煤層采用鉆場(chǎng)施工抽放鉆孔，控制煤層存在抽放盲區(qū)，施鉆開孔易錯(cuò)孔，鉆桿自重偏錯(cuò)，鉆場(chǎng)間盲區(qū)，控制范圍達(dá)不到要求，抽采效果未達(dá)標(biāo)，未能完全消除煤層突出性，容易造成誤判。針對(duì)這一問題，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，咸沙壩煤礦在24-200東瓦斯巷對(duì)穿層鉆孔進(jìn)行優(yōu)化布置。以期通過實(shí)踐應(yīng)用，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，徹底解決多煤層開采，瓦斯抽放控制不到位的問題。  

關(guān)鍵詞：急傾斜多煤層、聯(lián)合預(yù)抽鉆孔優(yōu)化布置優(yōu)化布置、Ⅲ、Ⅲ中、Ⅳ煤、應(yīng)用。

 1、礦井基本概況：

咸沙壩礦為煤與瓦斯突出礦井，于1967年建井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為15萬噸，2009年核定生產(chǎn)能力為6萬噸，現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)能力為3萬噸左右。井田內(nèi)含煤六層，其中Ⅲ、Ⅳ煤層為主采煤層。

1.1、24采區(qū)煤層、地質(zhì)構(gòu)造概況：

1.1.1 煤層賦存情況：

24采區(qū)位于咸礦井田東翼，采區(qū)走向長度為1140米，傾向?qū)挒?50米，區(qū)內(nèi)賦存Ⅲ中煤、Ⅲ煤、Ⅳ煤，其中Ⅲ、Ⅳ煤層為主采煤層，Ⅲ中煤為局部可采煤層。

Ⅲ煤層：厚度0～1.81m，平均0.56m，該煤層結(jié)構(gòu)較簡單至復(fù)雜，厚度變化較大，具突然增厚、變薄現(xiàn)象。

Ⅳ煤層：厚度0.29～3.45m，平均1.50m，該煤層結(jié)構(gòu)較簡單，煤層厚度雖然有一定變化，且有變薄趨勢(shì)，但煤層連續(xù)性好，可采范圍內(nèi)煤層厚度變化不大，屬較穩(wěn)定煤層。

1.1.2、煤層頂板巖性特征：

Ⅲ煤層：直接頂板為黑灰色、薄層狀砂質(zhì)泥巖，間接頂板為中細(xì)粒砂巖，屬Ⅰ級(jí)頂板。底板為中細(xì)粒砂巖，層位穩(wěn)定，無底鼓現(xiàn)象，平均傾角為81°。

Ⅳ煤層：直接頂板為砂質(zhì)泥巖或炭質(zhì)泥巖，質(zhì)軟，易隨煤層開采而全部脫落，厚2～24m，平均6.9m，老頂為細(xì)砂巖，平均厚3.3m，屬Ⅰ級(jí)頂板，底板為細(xì)粒砂巖，平均厚24m左右，遇水有底鼓現(xiàn)象。

1.1.3、24采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造：

在礦井16、18采區(qū)開采過程中，中小斷層、皺曲等構(gòu)造不甚發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜程度為簡單類型，預(yù)計(jì)24采區(qū)二水平也不會(huì)有太大變化。

24采區(qū)在開掘巷道及瓦斯抽放鉆孔所揭露的情況來看，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較簡單。

1.2  各煤層瓦斯含量概況：

    根據(jù)2012年礦井瓦斯等級(jí)鑒定資料，絕對(duì)瓦斯涌出量為8.12m³/min，礦井相對(duì)瓦斯涌出量為103.54m³/t。   

    2007年11月～2008年4月，湖南省煤業(yè)集團(tuán)有限公司委托煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院對(duì)該礦的Ⅲ、Ⅳ煤層進(jìn)行了瓦斯基本參數(shù)測(cè)定，Ⅲ煤層最大瓦斯壓力為1.3MPa，平均瓦斯含量為19.1m³/t，平均鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)為0.19d^-1，平均透氣性系數(shù)為0.46m²/MPa²·d。Ⅳ煤層最大瓦斯壓力為2.63MPa，瓦斯含量為22.2m³/t，平均鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)為0.17d^-1，平均透氣性系數(shù)為0.380m²/MPa²·d。

1.3  礦井近幾年瓦斯抽采概述：

1.3.1 礦井抽采系統(tǒng)

（1）咸沙壩礦在1989-2008年采用移動(dòng)式抽放泵對(duì)石門揭煤地點(diǎn)、工作面開切眼局部防突采取抽放措施。2008建立了地面抽放系統(tǒng)，安裝有水環(huán)式真空泵2臺(tái)（一臺(tái)為55KW,一臺(tái)為75KW），對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行綜合抽采。并配套有防爆、防回氣、防回火設(shè)施及多功能參數(shù)檢測(cè)儀。礦井現(xiàn)有8寸抽采主管1200米，6寸抽采支管500米，4寸抽采分管1100米。

（2）礦井在籍抽采底板瓦斯巷道3條（24-200西瓦斯巷、22-160西瓦斯巷、24-200東瓦斯巷），抽采方法：底板巷穿層預(yù)抽、本煤層順層抽放、石門揭煤預(yù)抽、機(jī)巷超前抽采鉆孔、切眼扇形鉆孔。

1.3.2  瓦斯抽采效果

2012年礦井加大了瓦斯抽采力度，重點(diǎn)加快瓦斯巷道工程，開展瓦斯綜合治理，現(xiàn)礦井抽采地點(diǎn)日益增加，瓦斯抽采量也隨著增大，在瓦斯抽采系統(tǒng)建成時(shí)瓦斯抽采純量約0.87m³/min，現(xiàn)增加到3.36m³/mim。連續(xù)五年消滅了煤與瓦斯突出事故，瓦斯超限次數(shù)下降到平均每月<2次。

1.4   開采順序:

(1)在開采順序上，利用一條底板瓦斯巷進(jìn)行多煤層聯(lián)合抽放待開采煤層的瓦斯，終孔控制上保護(hù)層全部煤層，被保護(hù)層Ⅳ煤層控制機(jī)巷條帶，實(shí)現(xiàn)“應(yīng)抽盡抽，可保必保”的瓦斯治理方針。

(2)在開采順序上優(yōu)先開采上保護(hù)層Ⅲ煤層，Ⅲ煤層開采后，將對(duì)被保護(hù)層Ⅳ煤層上段20米斜長有卸壓效果，從而實(shí)現(xiàn)被保護(hù)層充分卸壓，達(dá)到消突目的。

（附上保護(hù)層開采工作面沿傾向卸壓范圍）

感谢您访问我们的网站，您可能还对以下资源感兴趣：