4、2 井下瓦斯抽采4,2.1,影響選擇預抽煤層瓦斯方式的因素很多,應根據煤層突出危險性,抽采時間和抽采目的等因素確定 井下預抽煤層瓦斯主要有穿層鉆孔和順層鉆孔兩種方式 穿層鉆孔是在抽采煤層的頂?shù)装鍍鹊南锏阑蜚@場向抽采煤層施工鉆孔,順層鉆孔是在抽采煤層內的巷道或鉆場沿煤層施工鉆孔,突出煤層采掘前,為了避免直接面對突出煤層 在煤層底板或頂板布置瓦斯抽采巷.在瓦斯抽采巷道中布置穿層鉆孔預抽煤巷掘進條帶、或者網格抽采工作面區(qū)域.降低煤層瓦斯含量,消除突出、保證不掘突出頭 不采突出面。由于布置底板或頂板瓦斯抽采巷。巖巷工程量大、投資高 同時穿層鉆孔見煤段較短、抽采時間較長,因此。對于非突出煤層優(yōu)先采用順層鉆孔抽采煤層瓦斯 隨著施工鉆孔設備和工藝技術的發(fā)展 在煤層中施工大直徑 長鉆孔預抽煤層瓦斯得到了很好的利用 同時隨著定向鉆孔技術的發(fā)展,部分礦井利用開拓.準備巷道施工鉆場施工,利用定向鉆孔拐彎的特點.向抽采煤層施工順層鉆孔,替代瓦斯抽采巷施工穿層鉆孔,節(jié)約成本.根據全國各地采用定向大直徑長鉆孔應用情況,在煤層較厚.賦存比較穩(wěn)定,成孔比較容易的礦井應用較好。4。2、2。預抽煤層瓦斯鉆孔抽采量高低主要取決于煤層瓦斯壓力和透氣性兩個因素,在透氣性較低的情況下 提高未卸壓煤層抽采率的途徑除了增加揭露煤的暴露面,延長抽采時間和提高抽采負壓外、還可通過提高煤層透氣性來達到提高抽采率的目的 增加煤層透氣性的方法主要有水力割縫,水力壓裂 松動爆破,深孔預裂爆破。高壓水射流擴孔等方法。近年來還發(fā)展起利用惰性氣體二氧化碳、氮氣等進行壓裂技術來提高煤層的透氣性,4,2,3.在煤層群開采條件下。由于開采層的采動,在上部空間形成上部卸壓區(qū),冒落帶 裂隙帶和緩慢下沉帶,和下部空間形成下部卸壓區(qū).在卸壓區(qū)內、含有瓦斯的煤巖層透氣性增大 吸附瓦斯解吸,變?yōu)橛坞x瓦斯充滿在層間空隙中.鉆孔或巷道進入層間空隙或裂隙區(qū).在負壓作用下 瓦斯很容易被抽出,對于鄰近層的卸壓抽采一般有如下兩種方式。開采層層內巷道施工穿層鉆孔抽采,開采層層外巷道,即頂?shù)装逋咚钩椴上?施工穿層鉆孔抽采 頂?shù)装逋咚钩椴上锊贾么鱼@孔開采期間攔截鄰近層卸壓瓦斯.避免涌入工作面采場,開采后鉆孔還可繼續(xù)抽采卸壓瓦斯,由于開采層工作面進 回風巷道向鄰近層施工的鉆孔。隨工作面推進會被破壞 抽采服務時間短,因此優(yōu)先利用瓦斯抽采巷布置穿層鉆孔抽采鄰近層瓦斯 對于上鄰近層,開采后上鄰近層卸壓范圍大。卸壓充分 對于上部煤層較多、瓦斯涌出量大 可采用高抽巷抽采或水平走向,傾向。長鉆孔抽采.水平長鉆孔使用的目的主要是為了替代高抽巷,對于上部煤層少,瓦斯涌出量小可采用高位鉆孔接力抽采,從抽采量來看。一般高抽巷抽采量較大、水平長鉆孔次之.最后是高位鉆孔.從服務時間來看 由于工作面采過鉆孔后 受采動影響或冒落。鉆孔基本破壞,不能長時間抽采.高抽巷如果層位選擇合適 工作面開采期間攔截上鄰近層及圍巖卸壓瓦斯。開采后可以繼續(xù)抽采上鄰近層及圍巖卸壓瓦斯 本煤層卸壓瓦斯抽采主要有邊掘邊抽和邊采邊抽,邊掘邊抽是指、煤巷掘進時瓦斯涌出量較大的煤層,掘進巷道的同時抽采巷道周圍卸壓煤體內的瓦斯,邊采邊抽是指 工作面開采時本煤層瓦斯涌出量較大,利用原有穿層預抽鉆孔或順層預抽鉆孔邊采邊抽。本煤層卸壓瓦斯抽采時間較短、區(qū)域較小,可作為補充措施.4。2.4,采空區(qū)瓦斯的來源主要有兩個 采空區(qū)浮煤殘存瓦斯、頂板和周圍煤巖中的瓦斯.在工作面開采過程中.采空區(qū)瓦斯會隨漏風流帶入到工作面上隅角及回風巷、導致瓦斯?jié)舛瘸?工作面開采完后、采空區(qū)瓦斯會因采動影響或封閉不嚴,隨漏風流進入回風巷 造成礦井風排瓦斯量增加、為了有效地防止采空區(qū)瓦斯涌出對礦井安全生產的危害。同時為了開發(fā)利用瓦斯利用資源 減少對大氣環(huán)境的污染、對采空區(qū)瓦斯進行抽采是十分必要的,回采工作面采空區(qū)瓦斯分布特征為,在采空區(qū)近工作面區(qū)域 由于漏風風流流速較大.風流對瓦斯的擾動大 高濃度瓦斯隨同被漏風流經上隅角帶走的同時,瓦斯?jié)舛纫苍谶@個區(qū)域內重新分布 由于漏風流的沖刷作用,在近進風巷瓦斯?jié)舛鹊?、近回風巷瓦斯?jié)舛雀?在這區(qū)域內涌入的瓦斯在隨工作面的推進、瓦斯?jié)舛仍谘孛簩臃较蛏舷虿煽諈^(qū)深部趨于平衡.在采空區(qū)遠離工作面的區(qū)域。上,下鄰近煤層涌入采空區(qū)的瓦斯,漏風流較小甚至影響不到.瓦斯的分布受到的擾動較小,因而其瓦斯?jié)舛仍谄叫杏诿簩臃较蛏系耐咚褂咳朦c附近、瓦斯?jié)舛却?,梯度?且這種分布除了受濃度擴散和壓力擴散作用外,不受其他作用的擾動而維持瓦斯在采空區(qū)的這種分布,回采工作面采空區(qū)為半封閉空間。根據瓦斯分布特點和能夠利用或布置的抽采通道、可采用埋管、插管、高抽巷和鉆孔抽采。4,2 5。煤層圍巖裂隙和溶洞中存在的高壓瓦斯會對巖巷掘進構成瓦斯噴出或突出危險,為了施工安全 應超前向巖巷兩側或掘進工作面前方的溶洞裂隙帶打鉆,進行瓦斯抽采。4。2。6 突出礦井為了不直接面對突出煤層,一般采用對突出煤層布置穿層鉆孔抽采.然后再掘進煤層巷道進行順層鉆孔預抽,為了能布置穿層鉆孔、需要提前設置底,頂。板瓦斯抽采巷、開采時還可施工穿層鉆孔抽采鄰近層卸壓瓦斯、開采煤層群時 為了長時間抽采鄰近層卸壓瓦斯.也有布置頂?shù)装逋咚钩椴上锸┕ご鱼@孔抽采鄰近層瓦斯,瓦斯抽采巷工程量大.投資高,因此、在層位和位置選擇時應保證有足夠的抽采時間和較大的抽采范圍 充分發(fā)揮其作用、同時 瓦斯抽采巷是治理瓦斯的輔助措施巷道、其層位選擇應保證巷道安全,快速、低成本掘進。應避免巷道掘進時揭穿有突出危險的可采及不可采煤層、防止因瓦斯抽采巷距突出煤層太近需采取防突措施。額外增加工期和投資、4,2.8.瓦斯抽采鉆孔直徑一般根據煤層硬度、突出危險性和地應力等綜合確定 煤層硬度大,突出危險性大可選擇小直徑鉆孔,煤層較軟或地應力大一般選用直徑較大的鉆孔 瓦斯抽采鉆孔直徑一般有42 50、64.73。89,110,130mm等規(guī)格,鉆孔參數(shù)應滿足抽采效果的要求 如高位鉆孔應打到裂隙帶內,避開冒落帶 邊采邊抽鉆孔應與開采推進方向相迎、避免采動首先破壞孔口,抽采采空區(qū)瓦斯的鉆孔或插管應布置在采空區(qū)回風側等 4 2,10,在選擇抽采鉆孔封孔長度時。應考慮圍巖或煤體的硬度。破碎情況.封孔技術及抽采孔口負壓等因素.一般通過試驗和生產實踐確定,防治煤與瓦斯突出規(guī)定,第50條規(guī)定.預抽穿層鉆孔的封孔段長度不得小于5m、順層鉆孔的封孔段長度不得小于8m。對多個局,礦卸壓抽采鉆孔封孔長度進行調查均大于7m。所以,本條規(guī)定不應小于7m、