隨著開(kāi)采深度和強(qiáng)度的增加，瓦斯涌出量不斷增大，瓦斯超限成為威脅安全，制約生產(chǎn)的突出矛盾。瓦斯抽放逐步成為解決此矛盾主要手段，也是國(guó)家瓦斯治理“十二字”方針的要求，本文針對(duì)雞西礦業(yè)集團(tuán)杏花礦東西23^#右二采面應(yīng)用頂板高鉆孔抽采空區(qū)裂隙帶瓦斯的成功分析，為低透氣煤層瓦斯抽放提供依據(jù)。

1 杏花礦東西采區(qū)23^#右二概況

杏花礦是核定生產(chǎn)能力為140萬(wàn)t/a的大型礦井，采用高標(biāo)普采回采工藝，長(zhǎng)壁后退式采煤方法，平均單產(chǎn)在3.2～4.5萬(wàn)t月。

杏花礦為高瓦斯礦井，絕對(duì)瓦斯涌出量為51.56m³/min,相對(duì)瓦斯涌出量為17.97 m³/t煤層均為低透氣煤層，東西采區(qū)23 m^#右二采面為傾斜長(zhǎng)壁后退式仰采面，儲(chǔ)量為30萬(wàn)t，采高2m，絕對(duì)瓦斯涌出量19m³/min，相對(duì)量為21m³/t，上行U型通風(fēng)，工作面采用上一個(gè)采面留巷做排瓦斯巷。未抽放前，受瓦斯制約月產(chǎn)在2.6萬(wàn)t，采用頂板高抽鉆孔抽裂隙帶瓦斯后，月產(chǎn)提高至4.2萬(wàn)t/月，解決了瓦斯對(duì)生產(chǎn)的威脅。

2 抽放方法選擇

根據(jù)實(shí)測(cè)，本煤層采面瓦斯含量占采面瓦斯總量55％，而采空區(qū)三邊釋放瓦斯及鄰近層釋放瓦斯占45％，由于該煤層屬較難抽放煤層（透氣性系數(shù)<0.0025md）。根據(jù)礦壓三帶理論，確定利用高抽鉆孔抽裂隙帶瓦斯的局間抽放方案。經(jīng)實(shí)踐證實(shí)，此方法對(duì)改變采空區(qū)高濃度瓦斯，避免回風(fēng)超限，取得了較好的效果。抽放系統(tǒng)布置見(jiàn)圖1。

　　

　　圖1 抽放系統(tǒng)布置圖

抽放系統(tǒng)選用YD-Ⅵ水環(huán)真空泵，Φ200直徑的抽放管路鋪設(shè)回風(fēng)巷，鉆場(chǎng)沿本煤層施工。鉆機(jī)選用KJ-4，占孔直徑Φ75mm，鉆孔可長(zhǎng)度200m。

3 鉆孔的標(biāo)高確定

3.1 鉆孔的標(biāo)高確定

根據(jù)理論分析，鉆孔終孔應(yīng)打在頂板裂隙帶中，理論冒落帶高度為采高的4～8倍，但由于頂板巖性不同，冒落帶高度也隨之不同，經(jīng)測(cè)試我礦鉆孔瓦斯流量得知，鉆孔終孔距煤層頂板7m、16m時(shí)為有效抽放段，最佳垂距8～14m（見(jiàn)圖2）。

　　

　　圖2 鉆孔垂距與抽放量圖

3.2 鉆孔距風(fēng)巷距離的確定

由于風(fēng)巷標(biāo)高高，采空區(qū)高濃度瓦斯易積聚在回風(fēng)巷的硬幫，因此鉆孔與風(fēng)巷水平距離越近，理論效果越好，但實(shí)際布孔要避開(kāi)礦壓造成的裂隙帶（掘進(jìn)松動(dòng)圈）及巖石未垮落的懸臂梁，我礦實(shí)測(cè)距回風(fēng)巷10～20m效果最佳（見(jiàn)圖3）。

　　

　　圖3鉆孔距風(fēng)巷與抽放量關(guān)系圖

3.3 鉆孔接續(xù)距離的確定

兩個(gè)鉆場(chǎng)間的鉆孔接續(xù)長(zhǎng)度與鉆場(chǎng)抬高位置、鉆孔傾角和偏角及鉆機(jī)可施工長(zhǎng)度有關(guān)，但原則必須保證兩個(gè)鉆場(chǎng)間的有效鉆孔數(shù)目3～5個(gè)，有效鉆孔的重疊不小于10m。可保證抽放瓦斯量由6m³/min增加到9m³/min，抽放率由30％提高42％，處在最有效抽放范圍。

4 抽放效果經(jīng)濟(jì)分析

（1）瓦斯抽放效果顯著。抽放瓦斯量7.2m³/min，抽放瓦斯?jié)舛葹?5％，每天抽出瓦斯量10 368m³/min，上隅角瓦斯?jié)舛扔?.5％～3.5％下降到0.4％～0.8％，回風(fēng)瓦斯?jié)舛扔稍?.0％左右降至0.4％，抽放率達(dá)38％。

抽放效果見(jiàn)表1

表1 抽放后工作面風(fēng)量及瓦斯參數(shù)表

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風(fēng)量

/m³·min^-1

瓦斯?jié)舛?o:p>

/％

瓦斯絕對(duì)量

/m³·min^-1

占瓦斯總

量比例％

工作面

1 063

19

上巷回風(fēng)

630

0.4

2.5

13

排瓦斯巷

420

2.2

9.3

49

抽排泵流量

55

7.2

38

（2）避免人與高濃度瓦斯接觸，增加安全可靠度。

（3）解放了生產(chǎn)力

抽放前月產(chǎn)2.9萬(wàn)t，抽放后提高至4.2萬(wàn)t，月多創(chuàng)效益190萬(wàn)元。

5 結(jié)論

利用頂板高抽鉆孔抽放采空區(qū)裂隙瓦斯是低透氣煤層瓦斯抽放的有效方法，但關(guān)鍵要注意以下方面：

　?。?）必須根據(jù)不同頂板巖性，進(jìn)行單孔測(cè)度，選取最佳鉆孔參數(shù)。鉆孔終孔距頂板7～15m、距風(fēng)巷10～20m最佳。

　　（2）抽放鉆孔封孔必須避開(kāi)地質(zhì)構(gòu)造及礦壓造成的漏風(fēng)帶。

　　（3）鉆場(chǎng)布置既要避免瓦斯窩子，又要考慮結(jié)孔壓茬長(zhǎng)度越小越經(jīng)濟(jì)。最好選用高位繞道式鉆場(chǎng)，施工煤層平行水平鉆孔，可減少壓茬長(zhǎng)度，提高鉆孔利用率。

　?。?）為了提高抽放率，盡可能采用大直徑管路、大直徑鉆孔。