高瓦斯矿井瓦斯抽放方法的选择.docx

1、高瓦斯矿井瓦斯抽放方法的选择几种瓦斯抽放方法在晓明矿的应用马春玉、陈回平（铁法煤业集团公司晓明矿，辽宁 铁岭 ）摘 要：本文为高瓦斯采煤工作面的瓦斯抽放方法提供了依据，阐述了每一种抽放方法适用的具体条件，主抽辅抽相结合。关键词：抽放方法；适用条件；主抽辅抽结合；抽放效果采取合理有效的抽放方法，对保证采场瓦斯抽放是至关重要的。方法选择的得当，不但省时省力，节省资金，更主要的是效果好，起到事半功倍的作用。选择抽放方法要结合采场的地质条件，从设计着手，利用一切可以利用的条件，主抽辅抽相结合。几年来，我们从设计入手，分别采用了采场回顺斜交钻孔法、尾巷钻孔法、上层采空区抽放法、本层临近采空区导入法、采空

2、区埋管法、顶部废弃巷道（瓦斯道）法等，保证了采场的抽放量和抽放率。1 几种抽放方法1.1 尾巷钻孔法1.1.1 采场基本概况N2712采煤工作面位于采区的西南部， 7层煤，其上部为4层煤，平均煤厚1.25M，大部分未采，与7层煤间距为46.39M。该工作面为倾斜长壁1380M，工作面长200M，平均煤厚为2.8M，储量87.9万吨。煤层斜角平均7度，瓦斯涌出量为2028M3/min。采用的主抽放方法为：尾巷钻孔法；辅抽方法：回顺钻孔法、移动泵后隅角法。1.1. 2 尾巷及钻孔布置方式根据对综采工作面瓦斯涌出状态的分析和矿井抽放系统的具体情况，在S3E回风中巷向N2712工作面尾部方向施工了48

3、M尾巷，尾巷距切眼12M（如图一所示），在尾巷内向N2712采空区高顶裂隙带打抽放钻孔6个，其钻孔参数见表一。（图一）尾巷抽放巷道及钻孔布置图表一:钻孔编号与巷道夹角倾角孔长距煤层顶高度1#61225420.72#65205017.63#69275023.24#74306030.55#79306030.56#84307035.5 除采用尾巷钻孔法抽放外，还在回顺每隔40M施工一个钻场，在钻场内向采空区内施钻，利用地面抽放系统进行抽放，利用移动泵抽后隅角和浓度较低钻孔。1.1. 3 抽放效果（见表二）由于瓦斯比空气轻，采空区内的瓦斯逐渐向采空区内的尾巷钻孔方向运移，大部分被尾巷钻孔抽出，抽放量在

4、11.5m3/min左右，回顺钻孔抽放量在5.5m3/min，采场平均抽放率69.54%，采场配风1200m3/min，回风流瓦斯0.5%0.6%。1.2 本层相邻采空区导入法1.2.1 采场基本概况S3712采煤工作面位于采区的东南部，7层煤，其上部的4层煤平均煤厚1.15M，未采，间距5357m，左侧为未采区，右侧为采空区。该工作面倾斜走向长995M，工作面长195M，平均煤厚为2.7M，储量64.4万吨。仰采，煤层斜角平均46度，瓦斯涌出量为2026M3/min。采场主抽方法：采场回顺顶板采空区钻孔法；辅抽方法：相邻采空区导入法、移动泵后隅角法。1.2.2 钻孔布置方式：根据S3712采

5、场自然条件，仰采，在回顺每2025M一个钻场，向采空区施钻，作为主抽放。由于回顺靠近采空区，巷道顶板压力较大，钻孔保留困难，进行了下套管，增大钻孔倾角和方位等办法，取得了一定的效果，但仍不十分理想。由每个钻场向相邻采空区内打钻孔，使本采场采空区内的瓦斯通过煤柱裂隙导入到相邻采空区内，再由导入钻孔抽出。每个钻场施工3个钻孔，取得了较好的效果，使采场的抽放量有了较大提高。（如图三所示），图二：导入法钻孔布置图1.2.3 抽放效果导入钻孔浓度在2050%，单孔流量在0.82M3/min，采场抽放量12.7m3/min，抽放率59.07%，导入法抽放量4.4m3/min，占总抽放量的34.65%，采场

6、配风11001200M3/min，回风流瓦0.8%。采场抽放情况见表四：表四:采场抽放总量采场平均抽放量导入平均抽放量采场抽放率回风流瓦斯浓度603.48万立方米12.7立方米/分4.4立方米/分 5907% 0.8% 1.3 采空区埋管抽放1.3.1 采场基本概况N2411采煤工作面位于采区的北部，4层煤，其上部为2层煤，平均煤厚0.97M，未采，间距平均为73M。该工作面为倾斜长壁，长1362M，工作面长200M，平均煤厚为2.3M，储量78.8万吨。工作面内煤体呈向斜构造，轴部距切眼400M左右，其南部倾角818度，北部1215度。该工作面的两侧均为未采区，瓦斯涌出量为2935M3/mi

7、n。俯采期间埋管抽放法为主抽方法，回顺钻孔法为辅抽方法；仰采期间回顺钻孔法为主抽方法，埋管为辅抽方法。YD-7型移动泵对三角点及浓度低钻孔和埋管抽放。1.3.2 埋管及钻孔布置方式：针对N2411采场在开始400M内为俯采这一特点，利用瓦斯比空气轻，向高处运移这一特性，在切眼尾部的安装硐室内安设了花管，通过6吋埋管进行抽放。在俯采期间主要以埋管抽放为主，回顺钻孔抽放为辅。在仰采期以钻孔抽放为主（如图三所示），图三：埋管布置图1.3.3 抽放效果前100米时瓦斯浓度比较低，采过100M以后，埋管浓度逐渐增至50%60%，和钻孔一起抽放，地面系统抽放浓度在40%60%，流量在1520M3/min，

8、采场抽放总量在2325M3/min，埋管浓度最高时达75%，配风量11001200M3/min，回风流瓦斯浓度0.5%0.7%。采场推进600M后，埋管浓度逐渐降至30%以下，停止埋管抽放，采场抽放完全依靠钻孔，抽放总量在2125M3/min，回风流瓦斯0.50.8%。至目前该采场抽放瓦斯情况如下表。表五:采场抽放总量采场平均抽放量埋管平均抽放量采场抽放率回风流瓦斯浓度719.2万立方米23.8立方米/分18.6立方米/分 713% 0.5%0.8%1.4 上部废弃巷道（瓦斯道）法1.4. 1 采场基本概况S3704采煤工作面位于S3采区的南部，7层煤，其上部为4层煤，平均煤厚1.5M，未采，

9、与4层煤间距平均为51.1M。该工作面为斜倾长壁，长318M，工作面长194M，平均煤厚为2.95M，储量20.57万吨。瓦斯涌出量为1420M3/min。1.4.2 采场与上部废弃巷道布置S3704采场为俯采，倾角8度左右，其上部是回撤的废弃巷道，距回顺最小间离为5M的材料上山回风路距该切眼只有80米。根据这一特点，在回风中巷封闭时预设了抽放管，对其上部废巷道进行抽放。（如图五所示），1.4. 3 抽放效果前80米时瓦斯浓度比较低，从80M以后，由于顶部巷道逐渐与S3704采空区接通，插管瓦斯浓度开始增大，稳定在50%60%，抽放量在915M3/min。工作面配风1080M3/min，风流瓦

10、斯浓度0.5%0.7%取消了回顺钻孔施工和抽放。至目前该采场抽放瓦斯情况见表六。表六:采场抽放总量采场平均抽放量旧巷平均抽放量采场抽放率回风流瓦斯浓度181万立方米10.5立方米/分10.2立方米/分 61.8% 0.5%0.7% 图五 S3704采场与上部废弃巷首关系图1.1.5 采场回顺斜交钻孔法1.1.5.1 采场基本概况N2405采煤工作面位于采区的北部，4层煤，其上部为2层煤，平均煤厚0.97M，未采，与4层煤间距平均为65M。工作面为倾斜长壁，长829M，工作面长196M，平均煤厚为2.2M，储量47.5万吨。仰采，倾角1023度，两侧均为未采区，瓦斯涌出量为2532M3/min。

11、1.1.5. 2 抽放钻孔布置方式由于该采场的自然条件所限，我们只采用了回顺钻场法，地面系统配合井下移动泵抽放。由于仰采，且倾角比较大，钻场间距为1625M，每个钻场施工58个钻孔，钻孔长度在90140M，终孔距煤层顶板为2235M，距回顺投影距离为30M90M，每个钻场钻孔23层布置。用94钻头至终孔，再用114钻头扩孔15M，由于开孔10M以内泥质页岩，易堵孔，因此每个钻孔都下了10M左右89套管，最后用89管封孔。1.1.5. 3 抽放效果由于选择了适合本采场的孔参数，因此，抽放效果一直较好，抽放量在17M3/min左右，从开采至结束，工作面配风在9001200M3/min，由于抽放效果

12、比较好，风量由开采前期的1200M3/min，几次调整降至最后的900M3/min，回风流瓦斯在0.60.8%。该采场瓦斯抽放情况见表七。表七采场抽放总量采场平均抽放量钻孔平均抽放量采场抽放率回风流瓦斯浓度601.34万立方米17.4立方米/分17.1立方米/分 66.4% 0.6%0.8% 2. 各抽放方法适用条件、效果比较和优缺点根据我们对几种抽放方法的比较，它们各有个的适用条件，有不同的抽放效果。2.1 采场回顺钻孔法：该抽放方法适用条件比较强，几乎适用于不同条件的采场，但自然条件不同，抽放效果也有所不同。俯采优于仰采，第一块段，压力小的采场优于压力大的采场，顶板岩性好的采场优于岩性不好

13、的采场。该种抽放方法关键在于保孔，封好孔，选择合适的钻孔参数，岩性不好或压力大的要适当下套管。该种抽放方法准备时间短，灵活。2.2 尾巷或尾部钻孔法该种抽放方法适用于俯采或水平开采，俯采优于水平开采，俯采坡度越大，其效果越好，水平开采尾巷中钻孔要有一定的高度。在开采至结束均可以抽放，服务时间长，可保留一定数量的瓦斯资源。该种抽放方法有的需要准备一定时间，需要设计部门考虑，但服务时间长，采场结果后还可以利用。2.3 邻近采空区导入法适用相邻采空区封闭较好，煤柱较小，且回顺靠近采空区。与采场回顺顶板钻孔相比，需打的钻孔少，短，每个钻孔的服务时间长，特别是对解决采场后三角点瓦斯有明显效果。采场回顺顶

14、板钻孔效果不好，且又具备导入法条件的可以作为辅助抽放。2.4 顶部巷道法如专门施工瓦斯道，准备时间较长，且费用高，但抽放效果要优于所有抽放方法，服务时间长，采场结束后可继续使用。如顶部有废弃巷道或采空区，那万万不可不用。2.5 . 采空区埋管法适用于俯采工作面，而且俯采坡度越大效果越好。仰采和水平开采不可采用。3. 从设计入手，减少投入，创造良好的抽放条件选择合适的抽放方法，对保证采场瓦斯抽放是非常重要的，要利用一切可以利用的条件，但还要从采场、采区的整体设计入手，力求以最少的投入，创造最好的效果，如N2712、N2713专门为采场抽放各设计施工一条瓦斯尾巷，但这两条巷道分别做为S3N翼回风道

15、和N2719回顺的一部分；S3706，S3705和S3704进行了联合布置，S3705回顺和S3704切眼提前施工，分别用作S3706和S3705抽放瓦斯尾巷，取得了比在其回顺打钻更好的效果（如图六所示）。这些对总投入没有增加，但对提高采场抽放效果却发挥了相当好的作用。图六 S3706、705、704联合布置钻孔分布图采场名称主抽放方法辅抽放方法采场抽放量(m3/min)采场抽放率(%)主抽放方法占比例(%)采场抽放总量(万m3)配风量(m3/min)回风瓦斯量（%）N2712采场尾巷钻孔法回顺钻孔、后隅角1611.581812000.50.6采场抽放总量采场平均抽放量尾巷平均抽放量采场抽放率回风流瓦斯浓度818万立方米16立方米/分11.5立方米/分 69.54% 0.5%0.6%晓明矿近几年瓦斯抽放工作总结晓 明 矿2004年11月15日