王少華

冀中能源股份有限公司顯德汪礦通風(fēng)區(qū)，河北沙河 054107

1 瓦斯治理

1.1 工作面抽放鉆孔施工情況

顯礦1927工作面位于九采區(qū)南部，其北部為已經(jīng)開采的1925工作面，南部尚未布置工作面，東至九運下山，西至欒卸村莊煤柱。地面位置位于溫莊村西南約600m～1500m，欒卸村北東約300m～1300m。地面標(biāo)高+250m～+300m，工作面標(biāo)高-160m～-215m。該工作面走向長956m，傾斜長140m，工業(yè)儲量32.9萬噸，可采儲量31.3萬噸。

1927工作面接替1925工作面，位于該工作面下部，基本情況與該工作面類似。“U”型通風(fēng)方式，工作面為上行風(fēng)，采取風(fēng)排與抽放相結(jié)合的瓦斯治理方式。

參考1925工作面回采時生產(chǎn)情況，1927工作面回采期間工作面風(fēng)量保證在800m3/min以上?；夭汕巴L(fēng)系統(tǒng)調(diào)整為上行風(fēng)，新風(fēng)經(jīng)副井—中央石門—九軌道下山、（九運下山）—1927運輸巷到達1927工作面，回風(fēng)流經(jīng)1927運料巷直接進入九采專用回風(fēng)巷，經(jīng)東風(fēng)井排出地面。

為滿足礦井瓦斯治理需求，構(gòu)建了井下移動瓦斯抽放系統(tǒng)。1927工作面掘進期間就在運輸巷、運料巷每40m施工一個鉆窩，每個鉆窩打9個鉆孔，進行本煤層瓦斯抽放。

1927兩巷掘進期間預(yù)抽兩巷本煤層瓦斯，泵站布置在九軌道坡頭，抽放瓦斯管網(wǎng)敷設(shè)路線如下：

九軌道（泵站）→九軌道下山→1927運料巷

九軌道（泵站）→九軌道下山→九軌道三中→1927運輸巷聯(lián)巷→1927運輸巷

瓦斯排放路線：泵站→九采回風(fēng)巷→六采運輸上山→東風(fēng)井

1.2 抽放鉆孔布置與參數(shù)

由1927兩巷鉆窩內(nèi)分別向工作面打扇形鉆孔。鉆孔直徑：75mm，鉆孔長度：50m～70m，鉆場間距：40m，鉆孔夾角：起步30°，鉆孔間夾角15°，每個鉆窩施工9個鉆孔。

1.3 鉆孔施工設(shè)備

鉆孔施工設(shè)備采用ZYJ-380/210液壓架柱式鉆機，其額定鉆孔長度200m，鉆孔孔直徑42-108mm。

1.4 封孔方式。鉆孔封孔材料采用聚胺脂封孔劑，封孔導(dǎo)管采用管徑48*5mm UPVC抗靜電、抗阻燃管，封孔長度為8m。

1.5 抽放工藝

抽放鉆孔施工結(jié)束，用FKL-273型孔板流量計測量鉆孔負(fù)壓，經(jīng)過驗收并符合抽放鉆孔要求后接入抽放主管道，同時在抽放泵站處安裝甲烷傳感器對抽放參數(shù)進行監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測對抽放狀態(tài)進行調(diào)整，滿足預(yù)抽孔口負(fù)壓不低于13kPa。

在抽放過程中，應(yīng)根據(jù)抽放的實際需要，隨時對鉆孔的抽放負(fù)壓、濃度及抽放量，進行調(diào)控，使鉆孔處于最佳抽放狀態(tài)。

DGC型瓦斯含量直接測定裝置，WT-1型瓦斯擴散速度測定儀，WY-98A吸附常數(shù)測定儀，三套瓦斯測定設(shè)備安裝調(diào)試完成，標(biāo)志著我礦已具備瓦斯含量及壓力等關(guān)鍵參數(shù)的測定能力。

2 測定方法

DGC型瓦斯含量直接測定裝置工作原理：瓦斯含量包括損失量、井下解吸量、實驗室解吸量、粉碎解吸量四部分。通過向煤層施工鉆孔，到達預(yù)定位置后退出鉆桿，采用雙層采煤管取芯，將取出的煤樣迅速放入煤樣筒中封閉，用井下解吸系統(tǒng)測量煤樣筒中煤芯的瓦斯解吸速度及解吸量W1；井下解析完畢后關(guān)緊閥門，把煤樣筒帶到實驗室然后在地面解吸儀上測量從煤樣筒中釋放出的瓦斯量， 與井下測量的瓦斯解吸量一起計算煤芯瓦斯解吸量W2；取兩份煤樣，每份120g裝入密封的粉碎系統(tǒng)加以粉碎，測量在粉碎過程及粉碎后一段時間所解吸出的瓦斯量，并以此計算粉碎瓦斯解吸量W3；瓦斯損失量、煤芯瓦斯解吸量和粉碎瓦斯解吸量之和就是可解吸瓦斯含量，即 Wa＝W1＋W2＋W3。根據(jù)《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》計算常壓殘存量Wc，則可得出煤層瓦斯含量W= Wa+Wc。

3 效果檢驗

每推進30m工作面進行兩次工作面局部預(yù)測驗證進入瓦斯涌出異常區(qū)域根據(jù)現(xiàn)場煤層厚度、松軟程度等實際情況選擇合時位置進行防突效果檢驗。

1）采用鉆屑指標(biāo)法檢驗（預(yù)測）。根據(jù)中國礦業(yè)大學(xué)提供的《1925采煤工作面瓦斯治理技術(shù)研究》報告，各參數(shù)臨界值確定為：最大鉆屑量S-3.2kg/m； K1-0.38mL/(g.min1/2) ；Δh2-160Pa。當(dāng)上述任一參數(shù)實測值大于或等于臨界值或三項指標(biāo)都不超限但打鉆時出現(xiàn)噴孔頂鉆等異常情況時，為有突出危險；

2）預(yù)測孔范圍：正常情況從1927工作面140m，兩端各留出10m不進行預(yù)測，中間區(qū)域每10m預(yù)測一次，預(yù)測孔共12個，孔深不得小于8m，或根據(jù)現(xiàn)場回采實際情況確定深度。預(yù)測孔必須避開注水孔及釋放鉆孔；

3）工作面推進度必須小于預(yù)測深度，并且保證有2m的預(yù)測孔超前距及3m的釋放孔超前距。在地質(zhì)構(gòu)造破壞嚴(yán)重地帶應(yīng)適當(dāng)增加釋放孔超前距，回采工作面不小于5m，每次工作面防突措施施工完成后，應(yīng)當(dāng)繪制工作面防突措施竣工圖。

根據(jù)《股份有限公司瓦斯抽采達標(biāo)評價工作體系》，沿采煤工作面推進方向每間隔30m～50m至少布置1組測定點的要求，1927工作面共布置31處測點，運料巷布置16個，每兩個鉆場之間布置一個測點。運煤巷布置15個，測點參照運料巷測點，選在兩個測點的中部，測點取樣鉆孔深度不小于60m，檢驗測試點間距不大于50m，避開1927放水巷泄壓帶，檢驗測試點要控制到工作面中部抽放薄弱地區(qū)。

4 結(jié)論

此次主要對預(yù)抽前后的瓦斯壓力和瓦斯含量進行對比而進行效果分析。通過對1927工作面預(yù)抽前瓦斯含量及壓力的測定，原始煤層瓦斯壓力P=0.55MPa，煤層瓦斯含量X=6.35m3/t，預(yù)抽后測定和計算得到的煤層殘余瓦斯壓力P=0.34MPa，煤層殘余瓦斯含量X=4.44m3/t，分別下降了38%和30%。

截止2013年6月回采結(jié)束，共抽放瓦斯25萬 m3，DGC型瓦斯含量直接測定裝置在防治瓦斯中的應(yīng)用，尤其對瓦斯含量分布變化較大的煤層，針對性的解決了未開采區(qū)域瓦斯含量及壓力原始數(shù)據(jù)不明確的狀況，對過去完全依靠鄰近工作面瓦斯涌出來判斷煤層瓦斯賦存，到目前可直接測定，尤其針對九采區(qū)2#煤層賦存變化大的特點，是一個跨越進步。在1927鉆孔設(shè)計、瓦斯治理中可根據(jù)測定結(jié)果有重點有針對性的制定瓦斯防治措施，大大消除了瓦斯涌出較大區(qū)域的瓦斯威脅，提高了九采區(qū)2#煤防治瓦斯安全系數(shù)，確保了九采區(qū)瓦斯安全。

[1]竇永山.煤礦瓦斯抽放規(guī)范[S].煤炭工業(yè)出版社，2007，4.

[2]國家煤礦安全監(jiān)察局.防治煤與瓦斯突出規(guī)定·讀本[M].北京:煤炭工業(yè)出版社，2009.