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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:能源時間:瀏覽:次
摘要:對于大傾角中厚煤層的消突,這對于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)來說,是一項極其艱巨的任務(wù),本文主要根據(jù)淮南礦區(qū)的具體煤層情況,結(jié)合某礦的具體情況,最后對消突方案,確定為連續(xù)抽采瓦斯和水力沖孔這種技術(shù)方案,主要就是講這兩種技術(shù)措施綜合起來,這對于消除煤層瓦斯的含量和減少煤層突出危險性的發(fā)生率,確保了大傾角煤層的安全開采和高效開采。
關(guān)鍵詞:大傾角中厚煤層;消突方案;淮南礦區(qū);鉆孔連續(xù)抽放技術(shù);水力沖孔與壓風(fēng)吹孔技術(shù)
Abstract: for the large dip Angle of thick coal seam away at this for coal mine enterprises' safe production, for example, is an extremely difficult task, in this paper, according to the specific situation of huainan coal mine coal seam, combined with the specific situation of the check-up, finally cancellation tu scheme, determined for continuous gas extraction and hydraulic punching the technical scheme, the main thing is to tell the two kinds of technical measures taken together, this to eliminate coal seam gas content and reduce the incidence of coal seam outburst dangerous, to ensure the safety of big dip coal seam mining and high-efficient exploitation.
Keywords: large inclination thick coal seam in; Back tu plan; Huainan mining area; Drilling continuous drainage technology; Hydraulic punching and pressure the wind hole technology
中圖分類號: TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1、前言
眾所周知,在淮南礦區(qū)新建的大部分礦井,由于地質(zhì)條件的限制,其埋藏均較深,而對于大傾角中厚煤層的消突措施方案的研究都很不完善,有的甚至是剛起步,更提不上具有一整套成熟的可靠的經(jīng)驗,以供礦井借鑒。基于此,淮南某煤礦對大傾角中厚煤層的消突方案措施進(jìn)行了大膽探索,對消突技術(shù)進(jìn)行努力創(chuàng)新,開創(chuàng)了大傾角中厚煤層的消突新天地。在工作面-670m揭穿B8強(qiáng)突煤層時,通過比較分析,最后確定的的消突方案,確定為連續(xù)抽采瓦斯和水力沖孔這種技術(shù)方案,主要就是講這兩種技術(shù)措施綜合起來,這對于消除煤層瓦斯的含量和減少煤層突出危險性的發(fā)生率,確保了大傾角煤層的安全開采和高效開采。
2、B8煤層區(qū)域地質(zhì)狀況
該礦井主采煤層為B8煤,由于B8煤在以前的開采過程中發(fā)生過突出事故,在該礦井的附近井筒發(fā)生過突出事故,所以,該煤層屬于強(qiáng)突出煤層,該礦的埋深比較深,所以,該礦井相比于其他礦井更具有突出危險性。揭煤區(qū)域裂隙比較發(fā)育,巖層比較破碎。B8煤層結(jié)構(gòu)簡單,粉沫狀,煤層真厚為3.6m左右。煤層直接頂板為灰白色中砂巖,在豎直方向上的裂隙比水平方向的裂隙更為發(fā)育,底板為砂質(zhì)泥巖,垂向裂隙與滑面較為發(fā)育。
3消突技術(shù)
3.1鉆孔連續(xù)抽放技術(shù)
3.1.1抽放鉆孔
取煤層B8煤樣進(jìn)行化驗,主要是利用兩種方法進(jìn)行判斷煤層是否有突出危險,一個是綜合指標(biāo)D、K值法,另一個是煤層瓦斯壓力P,停頭施工消突措施孔,鉆孔的布置方式采用的是矩形布孔,而鉆孔控制在工作面外5m,其鉆頭均是直徑為91mm,我們在鉆孔施工的過程中,會出現(xiàn)煤粉與水同時從鉆孔中涌出,從而出現(xiàn)噴孔現(xiàn)象,而且成都還很嚴(yán)重,針對以上這種情況,我們采用了相應(yīng)的措施,如下面所述,分為五個步驟:
(l)在工作面處總共施工了89個抽放鉆孔,我們使用的是2時(50.80mm)雙抗塑料花管,將花管全部放進(jìn)鉆孔,所有鉆孔位置均穿過8煤層0.5m以上,在整個施工過程中,在其深部的鉆孔出現(xiàn)了噴孔現(xiàn)象。
(2)針對上階段施工情況,我們在工作面遠(yuǎn)處增加了24個鉆孔,采用15時(38.1mm)鐵花管全部放進(jìn)鉆孔,在這一個階段,由于巖(煤)粉的密度大,使得它們都聚集在孔底,這樣嚴(yán)重影響了抽放效果,因此鉆孔穿過煤層底板1.5-2.0m,該鉆孔的主要功能就是清理沉積的巖(煤)粉,在搞階段中,在淺部沒有出現(xiàn)任何的噴孔等動力現(xiàn)象,但是在深部還是存在個別孔有動力現(xiàn)象。
(3)由于24個深部的少數(shù)鉆孔出現(xiàn)了動力現(xiàn)象,針對這種深部鉆孔又增補(bǔ)了12個抽放鉆孔,同樣也使用的是1.5時(38.1mm)鐵花管,鉆孔穿過煤層底板1.5-2.0m,在這個階段,在整個鉆孔施工過程中,也出現(xiàn)了噴孔的現(xiàn)象,數(shù)量比較少,只有4-5個孔出現(xiàn)動力現(xiàn)象。
(4)對深部孔實(shí)現(xiàn)徹底消突,我們必須還應(yīng)該增加一些鉆孔,這次增加了10個鉆孔,鉆孔仍采用1.5時(38.lmm)鐵花管全程下至孔底,這一階段施工完成后,沒有出現(xiàn)任何的噴孔現(xiàn)象。
(5)布置鉆孔過程中,為了擴(kuò)大進(jìn)一步能夠控制區(qū)域范圍,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際條件和施工狀況,同時又在-650m水平設(shè)計施工了5個抽放鉆孔,鉆孔仍采用1.5時(38.lmm)鐵花管,全部放進(jìn)鉆孔,使其到達(dá)孔底,鉆孔穿過煤層底板1.5-2.0m,通過觀察可以很明顯的感覺到,鉆孔中沒有發(fā)生任何的噴孔等動力現(xiàn)象,見圖1。
3.1.2抽放系統(tǒng)
由于條件的限制,該礦作為基建礦井,在地面上沒有一個永久的抽放設(shè)施和完整的系統(tǒng),所以,經(jīng)過礦領(lǐng)導(dǎo)的研究決定,在地面上臨時建立起一個相對完整的抽放系統(tǒng),采用ZWY-40/75型移動抽放泵,敷設(shè)6時(152.4mm)抽放管路。其中ZWY-40/75型抽放泵抽放25天,更換為ZBEI-303型抽放泵進(jìn)行抽放,ZWY-40/75型抽放泵備用。
(l)抽放鉆孔封孔工藝:①孔口向下6m處用聚氨脂封堵0.3m左右;②將抽放管插人孔內(nèi),外端保留0.5m;③將水泥沙漿注人孔內(nèi),注入期間用細(xì)鋼筋在孔內(nèi)攪動,以防止孔內(nèi)產(chǎn)生空氣泡;④封孔長度不小于6m。
(2)抽放系統(tǒng)敷設(shè):規(guī)格長*寬*高為1500mm*80omm*8oomm,在放水器上拔出14個2時(50.8mm)接頭,抽放鉆孔10-12個一組與放水器上2時(50smm)接頭相聯(lián)。放水器出水端安設(shè)自動放水器,-650m平巷安設(shè)放水器。抽放系統(tǒng)等設(shè)施見圖2。
3.2水力沖孔與壓風(fēng)吹孔技術(shù)
以上介紹了鉆孔連續(xù)抽放技術(shù),下面主要介紹下水力沖孔與壓風(fēng)吹孔技術(shù)的相關(guān)工藝。高壓水來自于地面的自然水,其運(yùn)送的路線為,沿風(fēng)井井筒下至副井重車線,高壓水壓為6.0-6.5MPa,根據(jù)沖孔要求控制水壓,沖孔管路前端采用3m 長4分(12.7mm)鐵管作為導(dǎo)管,導(dǎo)管后聯(lián)接6分(19.05mm)鋼絲軟管壓風(fēng)取自工作面壓風(fēng)管壓風(fēng),風(fēng)壓為6.0-6.SMPa,當(dāng)使用水力沖孔結(jié)束后,改為壓風(fēng)對鉆孔進(jìn)行吹孔。
4 消突效果分析
4.1消突效果
經(jīng)過采取以上這兩種技術(shù)措施的綜合治理,評價消突效果的好壞主要是看瓦斯抽放率和殘余瓦斯壓力,之后再參考K值和K值,最終在揭煤前各項指標(biāo)較理想。主要考察指標(biāo)均小于臨界值,這樣就很好的證明了采取的以上措施是行之有效的,對突出危險煤層起到了很好的控制作用,并且經(jīng)過揭煤實(shí)踐驗證,沒有出現(xiàn)任何動力現(xiàn)象。
4.2瓦斯治理效果
對于大傾角中厚煤層的消突的過程中,經(jīng)過一系列的治理沒有出現(xiàn)任何的噴孔等動力現(xiàn)象的出現(xiàn),瓦斯治理基本滿足要求,取得了較好的技術(shù)效果。
5結(jié)語
綜上所述,對于大傾角中厚煤層的消突,這對于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)來說,是一項極其艱巨的任務(wù),本文主要根據(jù)淮南礦區(qū)的具體煤層情況,結(jié)合某礦的具體情況,通過比較分析,最后確定的的消突方案,確定為連續(xù)抽采瓦斯和水力沖孔這種技術(shù)方案,主要就是講這兩種技術(shù)措施綜合起來,這對于消除煤層瓦斯的含量和減少煤層突出危險性的發(fā)生率,確保了大傾角煤層的安全開采和高效開采。亦無瓦斯涌出異常現(xiàn)象,該技術(shù)可以為礦井井筒揭穿強(qiáng)突煤層提供參考。