在受回采或掘进的采动影响下,引起煤层和围岩的应力重新分布,形成卸压区和应力集中区。在卸压区内煤层膨胀变形,透气系数大大增加。如果在这个区域内打钻抽放瓦斯,可以提高抽出量,并阻截瓦斯流向工作空间。这类抽放方法现场称为随掘随抽和随采随抽。
1)随掘随抽
如图3. 82所示,在掘进巷道的两帮,随掘进巷道的推进,每隔10~15 m开一钻孔窝,在巷道周围卸压区内打钻孔1~2个,孔径45~ 60 mm,封孔深1.5~2.0m,封孔后联接于抽放系统进行抽放。孔口负压不宜过高,一般为5.3~ 6.7 kPa。巷道周围的卸压区一般为5~15 m,个别煤层可达15~30 m。开滦赵各庄矿在掘进工作面后面15~20 m处,用煤电钻打孔,孔深4~9 m,孔距4~6 m。封孔后抽放,降低了煤帮的瓦斯涌出量,保证了煤巷的安全掘进。
图3. 82 煤巷掘进抽放瓦斯孔布置图
图3. 83 采区边采边抽瓦斯钻孔布置图
1-反斜钻孔;2-隔离式钻孔:3-上抽钻孔;4-下截钻孔
2)随采随抽
随采随抽是在采煤工作面前方由机巷或风巷每隔一段距离( 20~60 m),沿煤层倾斜方向、平行于工作面打钻、封孔、抽放瓦斯。孔深应小于工作面斜长的20~40 m。工作面推进到钻孔附近,当最大集中应力超过钻孔后,钻孔附近煤体就开始膨胀变形,瓦斯的抽出量也因而增加,工作面推进到距钻孔1~3 m时,钻孔处于煤面的挤出带内,大量空气进入钻孔,瓦斯浓度降低到30%以下时,应停止抽放。在下行分层工作面,钻孔应靠近底板,上行分层工作面靠近顶板。如果煤层厚超过6~8 m,在未采分层内打的钻孔,当第1分层开采后,仍可继续抽放。采区边采边抽瓦斯钻孔布置如图3. 83所示。
这类抽放方法只适用于赋存平稳的煤层,有效抽放时间不长,每孔的抽出量不大。