(川南煤業(yè)公司魯班山南礦,四川 宜賓 645251)
摘要:魯班山北礦為高瓦斯礦井,如何實現(xiàn)礦井安全生產,杜絕瓦斯事故,瓦斯抽放是最有效的治理措施之一,但常用的瓦斯抽放方法已很難解決特殊條件下的瓦斯涌出?;诖耍恼轮饕榻B了在魯班山北礦實驗成功的工作面頂、底板瓦斯抽采道中的攔截抽放。
關鍵詞:采煤工作面;頂板抽采道;底板抽采道;攔截鉆孔
中圖分類號:TD712文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2014)22-0106-021礦井概述
1.1礦井情況
魯班山北礦位于筠連縣巡司鎮(zhèn),是四川省川南煤業(yè)有限責任公司在筠連礦區(qū)開發(fā)的第一對礦井。開采區(qū)域位于筠連礦區(qū)魯班山勘探區(qū)巡司背斜以北,走向長約5.9km,傾斜寬約3.0km,面積約16.5km2,工業(yè)儲量9020.8萬噸。
根據瓦斯地質勘探報告,+475m標高以上的瓦斯含量為10.03~15.21m3/t,以2#層為最高,3#層最低。并將+536m以上定為瓦斯風化帶,以下為瓦斯帶。瓦斯梯度為14.09m/m3/t,瓦斯增長率為7.09m3/t/100m。礦井瓦斯儲量96000萬m3,礦井預抽率按40%計算,礦井可抽儲量38400萬m3。
從開采表明8#層采煤工作面最大絕對瓦斯涌出量15.6m3/min,2#、3#層采煤工作面最大絕對瓦斯涌出量7.3m3/min。8#層掘進工作面最大瓦斯涌出量5.3m3/min,2#、3#層掘進工作面最大瓦斯涌出量2.8m3/min。
根據2007年鑒定資料,礦井相對瓦斯涌出量為26.36m3/t.d,絕對瓦斯涌出量為55.03m3/min;相對二氧化碳涌出量為3.95m3/t.d,絕對二氧化碳涌出量8.25m3/min。經上級部門批復為高瓦斯礦井。
2工作面底板道施工方法及鉆孔布置
主要以3#煤層工作面為例說明
2.12348工作面底板抽采道
因2348工作面上隅角瓦斯積聚達5%~10%左右,為了解決2348工作面上隅角的瓦斯,決定在2348工作面施工底板抽采道,在底板抽采道內布置攔截鉆孔,抽采因受采動影響,2348工作面下覆8#煤層涌入的大量泄壓瓦斯。該鉆孔于2008年9月12日完工,共計施工頂板抽采鉆孔36個,鉆孔總長4586.9m。
2.22348工作面底抽孔投抽前后的對比效果
鉆孔于2008年9月12日投抽到目前為止,所有單孔負壓均為6kPa。
鉆孔投抽以前,2348工作面上隅角瓦斯2.5%,擋風簾內瓦斯?jié)舛?%~10%,工作面回風瓦斯1.5%。投抽一個月后,測定2348底抽道抽放瓦斯?jié)舛葹?4.67%,混合量為4.5m3/min,純量為2.46m3/min。此時2348工作面上隅角瓦斯為1.2%,擋風簾內瓦斯?jié)舛纫越抵?%~6%,工作面回風瓦斯?jié)舛葹?.0%。投抽至10月底時測定2348底抽巷抽放瓦斯?jié)舛葹?1.37%,混合量為4.0m3/min,純量為2.05m3/min。11月下旬測定2848頂抽巷抽放瓦斯?jié)舛葹?4.03%,混合量為3.2m3/min,純量為1.41m3/min。投抽到2348工作面回采末期時上隅角瓦斯為0.8%,擋風簾內瓦斯?jié)舛冉抵?%~3%,工作面回風瓦斯?jié)舛?.7%。實際證明2348底板抽采道內的攔截抽采鉆孔在2348工作面回采過程中起到了關鍵作用,有效地攔截2348工作面回采時期下臨近層8#煤層涌出瓦斯。
所有鉆孔投抽至11月底,共計抽放78天,抽放瓦斯混合量為43.81萬m3,抽放純量為22.16萬m3。
3工作面頂板道施工方法及鉆孔布置
主要以8#煤層工作面為例說明。
3.11847工作面底板抽采道
因2348工作面底板道的實驗成功,為我礦瓦斯治理增添了新的方法,8#煤層為我礦主采煤層,有效治理8#煤層工作面瓦斯成為保證我礦安全生產的重要環(huán)節(jié),根據1847工作面掘進期間的瓦斯涌出量較大的實際情況,在1847工作面施工頂板抽采道已是治理該工作面瓦斯的重要手段之一。
1847工作面1#頂板抽采道施工在1847風巷切眼后退120m處,后每間隔120m施工2#、3#頂板抽采道,頂板抽采道長度不得低于40m,每個頂板道內布置30個攔截鉆孔,每個鉆孔間距0.5m,雙排菱形布置。下排孔掛孔高度在底板以上0.8m,上排孔掛空高度距離底板以上1.3m,鉆孔排距0.5m。1#頂抽道內攔截鉆孔于2010年1月5日開始施工,共計施工頂板攔截抽采鉆孔30個,鉆孔總長3000m。
3.21847工作面頂抽孔效果
目前1847工作面正?;夭?,上隅角擋風簾內瓦斯基本控制在3%以下,回風瓦斯基本控制在1%以下,達到公司文件要求。1847頂板孔起到了至關重要的重用,該鉆孔于2010年1月6投抽到2010年2月23日,所有單孔負壓均為10kPa。投抽期間1847頂抽道抽放瓦斯?jié)舛茸罡邽?0%,平均瓦斯?jié)舛?6%,混合量為6.5m3/min,純量為3.2m3/min。總共投抽44天,共計完成抽放純量202752m3。有效的攔截1847工作面回采時期臨近3#煤層涌出的泄壓瓦斯和本煤層裂隙帶的泄壓瓦斯。
由于1847工作面1#頂抽道在治理1847工作面取得了較好的效果,現(xiàn)在1847工作面2#、3#頂抽道已施工完畢,正加緊布置攔截鉆孔。
4經濟效益分析
2348工作面與1847工作面施工的頂、底板抽采道既解決了工作面瓦斯超限的問題,保證了工作面正常的安全生產,為完成全年原煤產量奠定了基礎;同時抽出的高濃度瓦斯也為我礦瓦斯發(fā)電工作帶來了好處,根據測定2348底抽道抽放在投抽一個月后瓦斯?jié)舛葹?4.67%,混合量為4.5m3/min,純量為2.46m3/min。共計抽放78天,抽放瓦斯混合量為43.81萬m3,抽放純量為22.16萬m3。按1m3抽放量發(fā)電2.5度,每度電為0.5元計算,2348底板攔截鉆孔抽出瓦斯共計發(fā)電55.4萬度;共計發(fā)電盈利27.7萬元。
1847頂板抽采道鉆孔于2010年1月6投抽到2010年2月23日總共投抽44天,共計完成抽放純量202752m3、共計完成發(fā)電50.7萬度、共計發(fā)電盈利25.35萬元。1847頂板抽采道內施工的攔截鉆孔為1847工作面的安全生產起到了關鍵作用;同時也為我礦發(fā)電帶來了好的經濟
效益。
5結語及建議
我礦在工作面頂、底板抽采道的實驗成功為我礦瓦斯治理提供了新的治理手段,為我礦圓滿安全完成全年生產任務奠定了堅實的基礎。在此基礎上,個人總結經驗提出兩點建議:(1)頂、底板道施工的質量還存在一定問題,特別是頂、底板抽采道磧頭段的巷道斷面時常不夠,造成無法布置鉆孔;(2)施鉆時,鉆孔的終孔位置和控制區(qū)域極有可能于設計出現(xiàn)一定偏差,由較多因素造成。
參考文獻
[1]?南建革,李青松,覃木廣.保護層開采頂板走向鉆孔
抽放設計方案[J].煤礦開采,2007,(10).
[2]?焦向東.中位內錯頂板抽放巷治理瓦斯技術[J].中州
煤炭,2012,(6).
[3]?馬永慶.提高底板巖巷穿層鉆孔瓦斯抽放效果的技術
措施[J].煤礦安全,2011,(5).
作者簡介:楊志勇(1970—),內江威遠人,川南煤業(yè)公司魯班山南礦采礦工程師,研究方向:煤礦開采。
endprint