高抽巷高位钻场钻孔治理151304综采工作面上隅角瓦斯

高抽巷高位钻场钻孔治理151304综采工作面上隅角瓦斯 完成人员：武旭峰、吴晋军、董建会 项目主要内容

1、151304工作面U型通风系统,三水平南翼首采面。根据该工作面布置层位关系，结合上覆3#和9#煤层工作面回采期间瓦斯地质情况，判断151304综采面正上方3#和9#煤层为软煤层瓦斯赋存构造区，瓦斯含量较大，151304综采面初采强制放顶后，为上覆煤体下泄瓦斯流动创造了良好的通道，从而增加了151304采空区、上隅角及回风巷瓦斯含量。局部地点瓦斯异常，严重制约矿井正常生产衔接。

2、根据15#煤层顶板岩性及煤层赋存柱状图，设计钻孔成孔效果较佳位置，结合15煤层顶板老顶来压步距，确定冒落裂隙带为采高的5—8倍，采空区瓦斯赋存特点，距上隅角10—30米带为O型瓦斯富集带，最终确定钻孔终孔位置，为最大限度发挥钻场能力，将钻孔长度设计130米—140米之间，完成高抽巷高位钻场及钻场内所有钻孔设计。（详见附图一）

3、通过定期安排人员测定高抽巷高位钻场内每个钻孔的抽放能力，研究、分析出钻孔抽放能力与回采进度、顶板跨落之间关系（详见附图三至九）。

4、由于布置方式呈扇形，充分考虑工作面推进过程中，伸入采空区瓦斯抽放管路的保护对瓦斯治理具有决定性的作用，设计出适合本矿的瓦斯布置情况。

5、根据151304综采面布置层位关系，通过对不同阶段回采期间瓦斯情况进行分析，总结9号煤层采空区及实体煤下方15煤层工作面回采期间下泄瓦斯量为15立方米每分钟左右，为预测151盘区类似工作面瓦斯涌出量做前期数据准备及提供瓦斯治理措施依据。

同类技术对比

目前国内外主要采取治理上覆煤体下泄瓦斯的措施主要有：1、高抽巷；2、

采用专用瓦斯排放巷；3、顶板走向钻孔

1、高抽巷

如果在151304顶板上施工一条和工作面走向长度相同的岩巷，然后不知钻孔，能够起到和高抽巷高位钻场一样的效果—治理上覆煤体下泄瓦斯，但是掘进一条岩巷成本高，进度慢。

2、采用专用瓦斯排放瓦斯回风巷

掘进一条专用排放瓦斯巷时间长、成本高，我矿是低瓦斯矿井，绝对瓦斯涌出量在20m3/min以下的，不允许使用专用瓦斯排放瓦斯回风巷，而且专用瓦斯巷内严禁有任何机电设备。

3、顶板走向钻孔

虽然成本低，但是占道施工容易和锚杆、锚索相通导致串孔漏气问题，采用顶板走向钻孔由于钻孔全部在煤层中，煤层的承受力小，造成60%钻孔在施工结束后出现塌孔现象，达不到抽放效果。回风巷施工高位钻孔的角度大，没有伸入采空区裂隙带中，预抽效果不好。

创新点

高抽巷高位钻场瓦斯治理方式能够成扇形布置，具有布置钻孔多，全角度全方位的施工钻孔，钻孔成孔效果好、塌孔率低，随着工作面面的推进，能够很好的深入采空裂隙带中的高浓度瓦斯富集区，抽放能力高、抽放效果佳，类比其他同类瓦斯治理工程施工简单、投入少、见效快等特点。

效益

1、经济效益

治理151304综采面瓦斯有三种方法: 顶板高抽巷、形成“一进两回”通风系统及高抽巷高位钻场。（说明：采用专用瓦斯巷，根据151304综采面瓦斯涌出量及工作面最大配风情况，其中一条回风巷须当瓦斯）

（1）采用顶板高抽巷钻场，高抽巷是长1400米的岩石巷道，至少一年掘进到位，施工成本=4200元/米×1400米+198元/人×4班/天×12人/班×360天

+2500 kwh/天×360天×1元/kwh =1002.144万元；

（2）专用瓦斯巷，需掘进长1600米的煤巷及20个横川共2200米，至少半年掘进到位，施工成本=3200元/米×2200米+198元/人×4班/天×15人/班×180天+2500 kwh/天×180天×1元/kwh =962.84万元；

（3）高抽巷高位钻场，需掘进长45米，30天掘进到位，施工成本=4200元/米×45米+198元/人×4班/天×12人/班×30天+2500 kwh/天×30天×1元/kwh =54.912万元；

2、社会效益

瓦斯抽放率提高，解决生产中的安全隐患。151304综采面瓦斯绝对涌出量在15m3/min以上,风排低于5 m3/min，高抽巷高位钻场抽放高于11 m3/min,抽放率>69%

推广前景

该项目在151304综采面瓦斯治理中取得了很好的瓦斯治理效果，为我矿三水平一盘区及三水平二盘区、乃至类似151304综采面布置方式的工作面瓦斯治理奠定基础，同时为开采解放层治理瓦斯提供理论依据。现已将本项目纳入151305等综采面瓦斯治理工程中，现准备实施。本项目在岳城矿已得到推广使用，在治理邻近煤层瓦斯取得良好效果。项目总体技术达到国际先进水平，其中钻场的设计达到国际领先水平。

图一：瓦斯抽放支管瓦斯抽放管临时密闭高位钻场XV1208巷高位钻场斜巷段XV1208巷24此段巷道安设自动放水器1223345下平段222120191817161514131211109876高位钻场采空区斜巷段下平段钻孔参数钻孔参数钻孔参数现151304切眼（一） 推进位置孔号孔深（米)与巷道夹角(度）仰角(度）终孔与开孔的高差(米）孔号孔深（米)与巷道夹角(度）仰角(度）终孔与开孔的高差（米）孔号孔深（米)与巷道夹角(度）仰角(度）终孔与开孔的高差（米）XV1207巷XV1304综采工作面高抽巷高位钻场设计XV1304综采工作面高抽巷高位钻场钻孔设计 附图二：

瓦斯浓度（%）瓦斯抽放管内瓦斯浓度353025201510507月277月287月297月307月318月18月28月38月48月58月68月78月88月98月108月118月128月138月148月158月168月178月188月198月208月218月228月238月248月258月268月278月288月298月308月319月19月29月39月4瓦斯抽放管路日期

瓦斯3浓度2.5（%）21.510.507月27跨落5*457月2877月月23907月31增大配风量8月18月28月388月月458月68月78月88月988月月1101跨落6.8m*598月128月138月148月1588月月11678月188月19跨落14m*82架8月208月2188月月222391324轨道巷8月248月258月268月2788月月22898月308月319月19月299月月349月59月6工作面瓦斯情况表上隅角回风巷工作面日期跨落4.5*64跨落7.8*76高抽巷下平台跨落5.6m*56跨落12m*80架高抽巷下平台跨落20m*78架91324采空区停高抽巷抽放跨落6.2*76停止走向钻孔恢复走向钻孔

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