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开采煤层邻近层瓦斯的巷道法抽放

作者: 时间:2019-10-08 10:00
    巷道法抽放可以采用倾斜高抽巷和走向高抽巷抽放上邻近层中的瓦斯。20世纪80年代试验成功的倾斜高抽巷,是在工作面尾巷开口,沿回风及尾巷间的煤柱平走5m左右起坡,坡度30°~50°,打至上邻近层后顺煤层走20~ 40 m,施工完毕后,在其坡底打密闭墙穿管抽放。倾斜高抽巷间距150~ 200 m。这种抽放方式在阳泉矿务局一矿、五矿和盘江矿务局山脚树煤矿的实际应用中都取得了很好的效果,邻近层抽放率最高可达到85%。走向高抽巷是1992年在阳泉矿务局15号煤层首次使用的,其施工地点在采区回风巷,沿采区大巷间煤柱先打一段平巷,然后起坡至上邻近层,顺采区走向全长开巷,施工完毕后,在其坡底打密闭墙穿管抽放,抽放率高达95%。     1)邻近层的极限距离     邻近层抽放瓦斯的上限与下限距离,应通过实际观测,按上述3带的高度来确定。下部边界,一般不超过60~ 80 m。     2)钻场位置     钻场位置应根据邻近层的层位、倾角、开拓方式及施工方便等因素确定,要求能用最短的钻孔,抽出最多的瓦斯,主要有下列5种:     ①钻场位于开采煤层的运输平巷内。     ②钻场位于开采煤层的回风巷内。     ③钻场位于层间岩巷内。     ④钻场位于开采煤层顶板,向裂隙带打平行于煤层的长钻孔。     ⑤混合钻场,上述方式的混合布置。     钻场位于回风巷的优点是钻孔长度比较短,因为工作面上半段的围岩移动比下半段好,再加上在瓦斯的浮力作用下,抽出的瓦斯比较多;可减少工作面上隅角的瓦斯积聚;打钻与管路铺设不影响运输;抽放系统发生故障时,对回采影响较小,回风巷内气温较稳定,瓦斯管内凝结的水分比较少。缺点是打钻时供电、供水和钻场通风都比运输巷内困难,巷道的维护费用增大等。     3)钻场或钻孔的间距     决定钻场或钻孔间距的原则,是工程量少、抽出瓦斯多,不干扰生产。阳泉一矿以采煤工作面的瓦斯不超限,钻孔瓦斯流量在0.005 m³/min左右,抽出瓦斯中甲烷浓度为35%以上作为确定钻孔距离的原则。煤层的具体条件不同,钻孔的距离也不同,有的30 ~40 m,有的可达100 m以上。应该通过试抽,然后确定合理的距离。一般来说,上邻近层抽放钻孔距离大些,下邻近层抽放的钻孔距离应小些;近距离邻近层钻孔距离小些,远距离的大些。通常采用钻孔距离为1~2倍层间距。根据国内外抽放情况,钻场间距多为30~ 60 m。一个钻场可布置一个或多个钻孔。     不同钻孔间距的抽放效果如图3. 85所示。     如果一排钻孔不能达到抽放要求,应在运输水平和回风水平同时打钻抽放,在长的工作面内,还可由中间平巷打钻。
不同钻孔间距的抽放效果     图3. 85    不同钻孔间距的抽放效果     4)钻孔角度     钻孔角度指它的倾角(钻孔与水平线的夹角)和偏角(钻孔水平投影线和煤层走向或倾向的夹角)。钻孔角度对抽放效果关系很大。抽放上邻近层时的仰角,应使钻孔通过顶板岩石的裂隙带进入邻近层充分卸压区,仰角太大,进不到充分卸压区,抽出的瓦斯浓度虽然高,但流量小;仰角太小钻孔中段将通过冒落带,钻孔与采空区沟通,必将抽进大量空气,也大大降低抽放效果。下邻近层抽放时的钻孔角度没有严格要求,因为钻孔中段受开采影响而破坏的可能性较小。     5)钻孔进入的层位     对于单一的邻近层,钻孔穿透该邻近层即可。对于多邻近层,如果符合下列条件时,也可以只用一个钻孔穿透所有邻近层:     ①30倍采高以内的邻近层,且各邻近层间的间距小于10 m。     ②30倍采高以外的邻近层,且互相间的距离小于15~ 20 m。否则,应向瓦斯涌出量大的各层分别打钻。对于距离很近的上邻近层,一般应单独打钻,因为这类邻近层抽放要求孔距小,抽放时间也短,而且容易与采空区相通。对于下邻近层,应该尽可能用一个钻孔多穿过一些煤层。     6)孔径和抽放负压     与开采煤层抽放不同,孔径对瓦斯抽出量影响不大,多数矿井采用57~75 mm孔径。同样抽放负压增加到一定数值后,也不可能再提高抽放效果,我国一般为几千帕,国外多为13.3~26.6 kPa。