采煤工作面U型通風(fēng)施工高位鉆孔方法

1、山西沁和能源集團(tuán)南凹寺煤業(yè)有限公司30405綜采工作面高位抽采鉆孔施工情況匯報一、30405綜采工作面基本情況30405上分層綜采工作面位于本礦井田北部，30400集中運(yùn)輸巷以北。南起30400集中巷，北至井田邊界保安煤柱，西部為采空區(qū)，東部與30409備用工作面相鄰（未采）。工作面走向長度1140m，切眼長度100170m，布置有運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽兩條巷道，通風(fēng)方式采用一進(jìn)一回“U”型通風(fēng)，運(yùn)輸順槽進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)順槽回風(fēng)，巷道為梯形巷道，采用U型鋼腿配12#礦用工字鋼梁支護(hù)，凈斷面均為9.8m。30405綜采工作面布置圖二、30405綜采工作面瓦斯情況1、根據(jù)瓦斯地質(zhì)圖顯示：30405工作面原始

2、瓦斯含量W：1417 m3/tr；原始瓦斯壓力P：1.101.40MPa；透氣性系數(shù)：0.6518 m2/MPa2d；瓦斯吸附常數(shù)：a=51.36159.945 m3/t，b=1.1161.159 MPa-1。2、瓦斯抽采情況：30405綜采工作面在運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽向工作面全部施工有順層抽采鉆孔，其中運(yùn)輸順槽從2008年1月6月，共施工鉆孔180個，間距6m，孔深60-80m；回風(fēng)順槽從2011年9月2014年9月先后施工鉆孔312個，間距3m，孔深60105m，鉆孔孔徑75mm100mm。二、30405綜采工作面瓦斯情況3、30405綜采工作面瓦斯抽采后在回采前經(jīng)公司瓦斯實(shí)驗室進(jìn)行檢測殘余

3、瓦斯含量為4.236.35m/t，可解吸瓦斯含量為1.25-3.37m3/t，按照礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法（AQ1018-2006）計算，預(yù)計30405上分層絕對瓦斯涌出量為8.01m3/min。4、30405綜采工作面回采期間配風(fēng)量為650m3/min，風(fēng)速1.37m/s，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?.180.5%，風(fēng)排瓦斯量約2.5m3/min，順層鉆孔瓦斯抽采量約3m3/min，瓦斯抽采率54%。三、30405綜采工作面高位鉆孔施工情況按照上級要求和新煤礦安全規(guī)程的規(guī)定：綜采工作面不允許設(shè)置專用排瓦斯巷，為此原計劃的“U并U”通風(fēng)方式不符合規(guī)定要求，在公司的指導(dǎo)下，我礦采用了“U”型通風(fēng)方式，并配合在

4、上隅角附近施工高位抽采鉆孔來摸索進(jìn)行工作面的瓦斯治理。經(jīng)過近3個月的摸索，高位鉆孔的施工基本可以解決上隅角瓦斯問題，滿足瓦斯治理的需求?，F(xiàn)將我礦上隅角高位鉆孔施工情況匯報如下：三、30405綜采工作面高位鉆孔施工情況1、鉆孔布置高位鉆孔施工利用30409回風(fēng)順槽巷道（即原布置的外U巷道）向30405回風(fēng)順槽上隅角方向施工，在摸索過程中前后采用了兩種布置方案進(jìn)行了鉆孔施工，其中第一種是在巷幫垂直向采空區(qū)上隅角施工鉆孔，間距3m，傾角30，孔深3050m；第二種是在巷幫間隔50m向上隅角施工一組扇形鉆孔，孔距1m，孔深80145m，傾角2632。（第二種布置是目前采用的方案）。三、30405綜采工

5、作面高位鉆孔施工情況三、30405綜采工作面高位鉆孔施工情況2、鉆孔參數(shù)通過摸索不斷調(diào)整后，目前的鉆孔布置參數(shù)為：鉆孔開孔間距：1m；鉆孔終孔間距：8m；垂距（終孔距煤層）：60m左右；傾角：2632；孔深：120140m；孔徑：94mm；組間距：4560m。抽放方式：高負(fù)壓（濃度衰減后接入空區(qū)低負(fù)壓）三、30405綜采工作面高位鉆孔施工情況三、30405綜采工作面高位鉆孔施工情況三、30405綜采工作面高位鉆孔施工情況3、鉆孔施工設(shè)備高位鉆孔施工采用ZDY-2300型液壓坑道鉆機(jī)進(jìn)行施工，額定鉆孔深度300m；鉆桿直徑63mm，鉆孔直徑94mm；輸出扭矩2300/1000N.m；給進(jìn)速度01

6、.5m/min；電機(jī)功率37KW；主機(jī)外形尺寸：2.24*1*1.45m；總重量2.2噸。四、30405綜采工作面高位鉆孔效果1、30405綜采工作面原通風(fēng)方式布置為“U并U”，30409工作面作為30405綜采面的外U配風(fēng)巷，30405綜采面初采期間，推進(jìn)20m后尾巷瓦斯?jié)舛扔?.2%增加到0.4%，推進(jìn)至29m時，尾巷濃度增加至0.7%0.9%，此時開始在30409回風(fēng)順槽施工上隅角鉆孔，即采取方案一施工方法，由于受施工鉆機(jī)限制（采用巖石鉆機(jī)），此方案向采空區(qū)施工鉆孔長度較短，基本在30m左右，最深52m，抽采濃度也能夠達(dá)到4090%，但衰減快，而且濃度不穩(wěn)定，分析原因主要是鉆孔距離短，終

7、孔高度不能達(dá)到采空區(qū)的裂隙帶，隨著采空區(qū)跨落后鉆孔濃度隨即衰減。施工后的主要作用起到了降低采空區(qū)瓦斯涌出，使尾巷濃度降至0.3%左右，但還不能完全實(shí)現(xiàn)U型通風(fēng)。方案一 高位鉆孔布置圖2、根據(jù)方案一的施工情況，我礦調(diào)整了鉆孔施工方案，調(diào)整了施工鉆機(jī)，采取ZDY2300型液壓鉆機(jī)進(jìn)行施工，提高鉆孔的深度和終孔高度，按照方案二進(jìn)行施工后，鉆孔進(jìn)入采空區(qū)后濃度在5080%，持續(xù)時間一周左右，同時對采空區(qū)過尾巷的貫眼進(jìn)行了封閉，上隅角瓦斯在0.5%左右，初步實(shí)現(xiàn)了U型通風(fēng)。3、方案二施工取得效果后，我礦又對方案二進(jìn)行了優(yōu)化，將鉆孔終孔位置控制在平行于切眼的同一位置、同一高度（60m），使工作面推進(jìn)至此組鉆孔時，該組鉆孔同時進(jìn)行抽采，形成抽采條帶，發(fā)揮抽采作用，并在17#貫眼處進(jìn)行了施工，通過日常對鉆孔的監(jiān)測，此方法鉆孔保持高濃度持續(xù)時間長（近一個月），濃度40