初采期間的工作面瓦斯抽放技術
1 初采期間瓦斯涌出特點
采煤工作面瓦斯涌出除受煤瓦斯含量、地質構造、鄰近層瓦斯賦存狀況等自然因素影響外,還受開采強度、回采工藝等因素影響。在工作面推進的過程中,瓦斯涌出量常會有起伏波動。但在回采初期,特別是老頂第1次來壓前,工作面瓦斯涌出量相對較小、且比較均勻。其原因:
(1)采空區長度較小,工作面丟煤總量較小。
(2)老頂尚未跨落,裂隙帶范圍小,還沒有形成鄰近層瓦斯向采空區流動的通道。
回采初期工作面瓦斯來源比較簡單,主要是開采層本身,這是瓦斯治理工作上有利的一面;在另一方面,采空區較短,頂板破壞程度較小,在垂直方向上受采動影響的范圍也不大,因此一些常用的采空區抽放方法如采空區埋管、頂板走向鉆孔、傳統的頂板高抽巷等都不起作用或效果不好。
潘一礦在高瓦斯采煤工作面采用了鉆透高抽巷、低位高抽巷等瓦斯抽放新技術,解決了工作面初采期間的瓦斯的問題,目前已成為采煤工作面初采期間治理瓦斯的主要手段。
2 工作面初采期間鉆透高抽巷瓦斯抽放技術
即在煤層頂板布置高抽巷,嚴格控制巷道層位并調整其傾角,并在開切眼向高抽巷打大直徑鉆孔,人為地將二者進行溝通,利用高抽巷在初次來壓前就可抽放采空區瓦斯。
以2622(3)工作面為例。煤層為13-1,工作面走向長為960m,傾斜長180m,標高為-540~-570m,煤層傾角4°~9°,層厚4.38~5.0m,瓦斯含量為6~12 m3/t,工作面絕對瓦斯涌出量為20~30 m3/min,綜采放頂煤,采高3m ,放煤高2m。
(1)高抽巷層位的選擇。在回風巷沿工作面傾斜方向先施工平巷25.3m,然后改為與回風巷平行方向按5°爬坡施工,距13-1煤層20m,垂距時保持水平施工。為了使高抽巷在工作面初采期間即能發揮作用,至距設計長度剩余60m時開始變向,降低層位,垂距降為10m,即前段60m布置在冒落帶。高抽巷斷面規格為2.4m×2m,與回風巷水平距離為19~20m。
(2)頂板穿層鉆孔的施工。在2622(3)工作面回采前,同工作面開切眼距回風巷5m開始每隔2m向高抽巷施工1組頂板穿層鉆孔,鉆孔也要求鉆透高抽巷,孔徑為108mm,孔數為20個,鉆孔布置。
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