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技術(shù)文章
韓城黃河集團(tuán)“三軟”不穩(wěn)定厚煤層瓦斯抽放
點(diǎn)擊次數(shù)：2595 發(fā)布時(shí)間：2008-11-25
韓城黃河集團(tuán)“三軟”不穩(wěn)定厚煤層瓦斯抽放
盤龍礦區(qū)煤系地層主要為二迭系山西組，含煤兩層： 二1煤和一1煤。其中二1煤為可采煤層，煤厚1.19～26.0m，煤厚變化較大，變異系數(shù) 70.1%；煤質(zhì)松軟，普氏硬度系數(shù)0.3～0.5；直接頂多為泥巖和砂質(zhì)泥巖，底板普遍為泥巖 和粉砂巖，二1煤層屬典型的“三軟”不穩(wěn)定厚煤層。
盤龍礦區(qū)年生產(chǎn)能力500萬(wàn)t。采用長(zhǎng)壁放頂煤一次采全高采煤 方 法。為高瓦斯礦井。隨礦井向 深部水平開拓延伸，煤層瓦斯含量增加，采面瓦斯涌出量zui高達(dá)30m3/min以上，瓦斯治理難度增大。二1煤層原生裂隙不發(fā)育，孔隙率小于4%，煤層透氣性系數(shù)為0.052m2，鉆孔瓦斯衰減系數(shù)為2.35d-1，屬較難抽放煤層。煤層自燃等級(jí)為不易自燃， 煤塵具有弱爆炸性，爆炸指數(shù)為14.1%～17.58%。
2 礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)
放頂煤開采的一個(gè)顯著特點(diǎn)是開采強(qiáng)度高，瓦斯解吸 量大，當(dāng)采面瓦斯涌出量達(dá)10 m3/min以上時(shí)，靠通風(fēng)稀釋瓦斯十分困難，且受到礦井通風(fēng)能 力、風(fēng)速超限和惡化作業(yè)環(huán)境等因素制約，瓦斯曾一度成為制約公司生產(chǎn)能力發(fā)揮 的首要因素。為**瓦斯，降低其危害程度，解放礦井生產(chǎn)力，進(jìn)一步開展瓦斯抽放工作勢(shì)在必行。
采空區(qū)瓦斯涌出量占放頂煤工作面涌出瓦斯總量的60%以上，是造成工作面上隅角及回風(fēng)流瓦斯超限的主要原因之一。在較難抽放煤層中，采空區(qū)瓦斯抽放是行之有效的方法，適合礦區(qū)的開采技術(shù)現(xiàn)狀。到2001年，針對(duì)各礦井、采面的不同情況，采取了頂板巖石鉆孔抽放綜合治理瓦斯。
頂板巖石鉆孔抽放是一項(xiàng)在國(guó)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用的采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)。在礦區(qū)的實(shí)踐當(dāng) 中，采面瓦斯抽放率一般為20%～40%，zui高達(dá)42.9%，*。該技術(shù)一般應(yīng)用于煤 厚小于8m，且賦存極不穩(wěn)定的高瓦斯采面。以13071面為例進(jìn)行說(shuō)明。
該面為傾斜長(zhǎng)壁布置，采用炮采放頂煤工藝，傾斜長(zhǎng)860m，平均走向長(zhǎng)115m,煤層傾角6°～ 20 °，平均11°，煤厚0.8～10m，平均4.2m。該采面沿傾向約有650m位于高瓦斯帶范圍內(nèi)，回采時(shí)瓦斯涌出量9～14m3/min，初期供風(fēng)量達(dá)1200m3/min，瓦斯超限十分嚴(yán)重，回風(fēng)瓦斯?jié)舛?.8%1.4%，上隅角瓦斯?jié)舛冉?jīng)常處于3%上下，采面被迫限產(chǎn)，日回采煤量限為正常水 平的60%。只有采用瓦斯正確的抽放技術(shù)，才能提高采煤量，我們優(yōu)先考慮在高位鉆場(chǎng)抽放采空區(qū)瓦斯。選用鉆機(jī)時(shí)，我們幾位專業(yè)人員對(duì)國(guó)內(nèi)的幾種瓦斯抽放鉆機(jī)進(jìn)行了解和評(píng)估，zui終選用了杭鉆公司的ZDY-1300型全液壓坑道鉆機(jī)，該鉆機(jī)特點(diǎn)是扭矩大、效率高、能耗低；操作簡(jiǎn)便、機(jī)械擰卸鉆桿、機(jī)械升降主機(jī)、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低；經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作，平均進(jìn)尺時(shí)效在一般泥巖、沙質(zhì)泥巖、粉砂巖（f=4～6）中效率為10～12m/h,各類砂巖（f=6～7）中效率為4～6m/h,除易損件有個(gè)別更換，其余整機(jī)質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，鉆機(jī)布置、搬遷方便。
通過(guò)老頂裂隙帶抽采空區(qū)瓦斯，每孔抽放量0.6～1.3m3/min,抽放瓦斯?jié)舛纫话銥?/span>25%～55%。平均抽放率為29.5%,zui高月份達(dá)42.9%。因抽放技術(shù)的應(yīng)用，工作面風(fēng)量下調(diào)至800m3/min,回風(fēng)瓦斯?jié)舛冉抵?/span>0.8%以下，上隅角瓦斯?jié)舛扰腔苍?/span>0.6%～1.1%，生產(chǎn)恢復(fù)正常，日均多出原煤512t。工作面安全回采結(jié)束。