近年幾種抽放方法在曉明礦的應用

2022-07-02 03:27:03 字數 4324 閱讀 7932

曉明礦瓦斯抽放工作總結

曉明礦屬高瓦斯礦井,瓦斯治理工作始終受到公司和礦各級領導的重視,特別是近幾年,不斷加大瓦斯治理力度和投入,幾次對礦井抽放系統進行改造,使抽放能力由2023年前的30m3/min提高到2023年初的140m3/min。

在井下抽放方法上從設計入手,利用每個採場的自然條件,尋求最佳抽放方法,實行多種方法聯合抽放,努力提高採場抽放量和抽放率。在礦井通風流程長,阻力大,採場加風困難的情況下,使每個採場回風流瓦斯濃度都控制在《煤礦安全規程》規定值以下,多數採場都遠低於規定值,採場抽放率逐年提高,由2023年前的35%左右,提高到2023年的70%以上,現每月純瓦斯抽放總量都在100萬m3以上。現採場很少出現瓦斯超限現象,保證了礦井的安全生產。

近幾年礦井的年總產量都接近200萬噸,2023年將達215萬噸,這都得益於礦井抽放能力的增加,採取了合理有效的抽放方法,保證了採場的抽放量。

採取合理有效的抽放方法,對保證採場瓦斯抽放是至關重要的。近年來,在礦有關領導重視和關心下,在設計部門大力配合下,從設計入手,為通風和抽放創造良好的環境,使採場的抽放量和抽放率有了穩步提高。採用的抽放方法主要有:

採場回順斜交鑽孔法、尾巷鑽孔法、上層採空區抽放法、本層臨近採空區匯入法、採空區埋管法、頂部廢棄巷道(瓦斯道)法等。採場的抽放方法多數都不是單一的,盡可能利用一切可利用的條件,採用多種方法聯合抽放。

1 瓦斯抽放方法

1.1 尾巷鑽孔法

主要應用採場:n2712、n2713、s3706、s3705採場

1.1.1 n2712採場

1.1.1.1 採場基本概況

n2712採煤工作面位於n2採區的西南部,s3採區東翼的北側,7層煤,其上部為4層煤平均煤厚1.25m,大部分未採,與7層煤間距為46.39m。

該工作面為南北走向,長1380m,工作面長200m,平均煤厚為2.8m,儲量87.9萬噸。

煤層斜角變化有規律,南高北低,傾角由南向北逐漸加大,平均7度,瓦斯湧出量為20~28m3/min。開採時間:2023年7月至2023年6月。

1.1.1.2 抽放方法說明

主抽方法:尾巷鑽孔法,輔抽方法:回順鑽孔法、移動幫浦後隅角法。

根據綜採工作面瓦斯湧出狀態的分析和我礦抽放系統的具體情況,在s3e回風向n2712工作面尾部方向施工了48m尾巷,尾巷距切眼12m(如圖一所示),在尾巷內向n2712採空區高頂裂隙帶打抽放鑽孔6個,其鑽孔

(圖一)n2712尾巷抽放巷道及鑽孔布置圖

引數見表一。

表一: 除採用尾巷鑽孔法抽放外,還在回順每隔40m施工乙個鑽場,在鑽場內向採空區內施鑽,利用地面抽放系統進行抽放,利用移動幫浦抽後隅角和濃度較低鑽孔。

1.1.1.3 抽放效果(見表二)

表二:1.1.2 n2713採場

1.1.2.1 採場基本概況

n2713採場與n2712採空區相鄰,煤柱間距11m,走向長1100m,面長200m,儲量78.4萬噸,其它與n2712相似。瓦斯湧出量25~33m3/min,配風1100m3/min,開採時間2023年7月至2023年4月。

1.1.2.2 抽放方法說明:

主抽方法:尾巷鑽孔法,輔抽方法:回順鑽孔法、移動幫浦後隅角法。

根據n2712採場的抽放經驗,在s3n翼回風向該採場切眼方向設計施工了一條302m的尾部瓦斯巷,在瓦斯巷內向n2713採空區內施工12個鑽孔(如圖二所示),

圖二、n2713尾巷鑽孔布置圖

除採用尾巷鑽孔法外,也採用了回順鑽孔法,利用移動幫浦抽後隅角和濃度較低鑽孔。

1.1.2.3 抽放效果

表三:1.2 本層相鄰採空區匯入法

主要應用採場:s3712、s3711採場

1.2.1 s3712採場

1.2.1.1 採場基本概況

s3712採煤工作面位於s3採區的東南部,7層煤,其上部為4層煤,平均煤厚1.15m,未採,與7層煤間距為53~57m。該工作面為南北走向,長995m,工作面長195m,平均煤厚為2.

7m,儲量64.4萬噸。煤層斜角變化有規律,南低北高,傾角由南向北逐漸減少,平均4~6度,瓦斯湧出量為20~26m3/min,配風1100~1200m3/min。

開採時間:2023年5月至2023年4月。

1.2.1.2 抽放方法說明:

主抽方法:採場回順頂板採空區鑽孔法;輔抽方法:相鄰採空區匯入法、移動幫浦後隅角法。

根據s3712採場自然條件,仰採,在回順每20~25m乙個鑽場,向採空區施鑽,作為主抽放。由於回順靠近s3711採空區,巷道頂板壓力較大,鑽孔保留困難,我們進行了下套管,增大鑽孔傾角和方位等辦法,取得了一定的效果,但仍不十分理想。借鑑兄弟礦打鑽抽放經驗,優化鑽孔引數,學習大興礦經驗,從s3711採場開始使用了匯入法抽放。

由每個鑽場向s3712相鄰採空區內打鑽孔,使本採場採空區內的瓦斯通過煤柱裂隙匯入到相鄰採空區內,再由匯入鑽孔抽出。每個鑽場施工3個鑽孔,取得了較好的效果,使採場的抽放量有了較大提高。(如圖三所示),

圖三:s3712採場鑽孔布置圖

1.2.1.3 抽放效果

匯入鑽孔濃度在20~50%,單孔流量在0.8~2m3/min,採場抽放情況見表四:

表四:1.2.2.1 s3711採場抽放情況與s3712採場類似,採取了採場回順鑽孔法和相鄰採空區匯入法相結合抽放。

1.3 採空區埋管抽放

主要應用採場:n2411採場

1.3.1 n2411採場

1.3.1.1 採場基本概況

n2411採煤工作面位於n2採區的北部,4層煤,其上部為2層煤,平均煤厚0.97m,未採,與4層煤間距平均為73m。該工作面為南北走向,長1362m,工作面長200m,平均煤厚為2.

3m,儲量78.8萬噸。工作面內煤體呈向斜構造,軸部距切眼400m左右,其南部傾角8~18度,北部12~15度。

該工作面的兩側均為未採區,瓦斯湧出量為29~35m3/min,配風量1100~1200m3/min。開採時間:2023年4月至2023年12月.

1.3.1.2 抽放方法說明:

俯採期間埋管抽放法為主抽方法,回順鑽孔法為輔抽方法;仰採期間回順鑽孔法為主抽方法,埋管為輔抽方法。yd-7型移動幫浦對三角點及濃度低鑽孔和埋管抽放。

針對n2411採場在開始400m內為俯採這一特點,利用瓦斯比空氣輕,向高處運移這一特性,在切眼尾部的安裝硐室內安設了花管,通過4吋(後增加了一趟6吋)埋管進行抽放。在俯採期間主要以埋管抽放為主,回順鑽孔抽放為輔。在仰採期以鑽孔抽放為主(如圖四所示),

圖四:n2411埋管布置圖

1.3.1.3 抽放效果

前100公尺時瓦斯濃度比較低,從4月份採過100m以後,埋管濃度逐漸增至50%~60%,和鑽孔一起抽放,地面系統抽放濃度在40%~60%,流量在15~20m3/min,採場抽放總量在23~25m3/min,埋管濃度最高時達75%,回風流瓦斯濃度0.5%~0.7%。

採場推進600m後,埋管濃度逐漸降至30%以下,停止埋管抽放,採場抽放完全依靠鑽孔,抽放總量在21~25m3/min,回風流瓦斯0.5~0.8%。

至目前該採場抽放瓦斯情況如下表。

表五:1.4 上部廢棄巷道(瓦斯道)法

主要應用採場:s3704採場

1.4.1 s3704採場

1.4.1.1 採場基本概況

s3704採煤工作面位於s3採區的南部,7層煤,其上部為4層煤,平均煤厚1.5m,未採,與4層煤間距平均為51.1m。

該工作面為南北走向,長318m,工作面長194m,平均煤厚為2.95m,儲量20.57萬噸。

瓦斯湧出量為14~20m3/min,工作面配風1000 m3/min。在7層煤的上部,4層煤的下部為s3回風巷,s3皮帶中巷和s3二材回風路,距s3二材回風路最小間距為5公尺。開採時間:

2023年7月至2023年11月.

1.4.1.2 抽放方法說明:

主抽放方法:上部廢棄巷道抽放法。

s3704採場為俯採,傾角8度左右,其上部是回撤的廢棄巷道,距回順最小距離為5m的南三二材回風路距該切眼只有80公尺。根據這一特點,在回風中巷封閉時預設了抽放管,對其上部廢巷道進行抽放。(如圖五所示),

1.4.1.3 抽放效果

前80公尺時瓦斯濃度比較低,從80m以後,由於頂部巷道逐漸與s3704採空區接通,s3回風直頭閉瓦斯濃度開始增大,最終穩定在40%~50%,抽放量在9~15m3/min。工作面配風1080m3/min,風流瓦斯濃度0.5%~0.

7%。在開採先期,我們在80m開始打兩個鑽場,但鑽孔抽放效果不佳,以後停止打鑽,完合依靠頂部廢棄巷道插管抽放。至目前該採場抽放瓦斯情況見表六。

表六:圖五 s3704採場與上部廢棄巷首關係圖

1.5 採場回順鑽孔法

除以上幾種抽放方法外,用最普遍的是採場回順頂板鑽孔法。在近幾年開採的綜採工作面幾乎每個採場都採用了該種方法與其它方法配合使用。

主要應用採場: n2405、n2411、n2712、s3712等採場。

1.5.1 n2405採場

1.5.1.1 採場基本概況

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