高突矿井瓦斯治理抽采模式优化设计

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  摘 要:通过对高突矿井的底板抽放巷进行不断优化设计,积极进行实践试验,在保持底板抽放巷与煤层掘进巷道垂距满足防突规定外,把底板抽放巷与煤层掘进巷道的水平距离布置为0~3m,既减少了钻孔的施工量和施工时间,又提高了抽放效果,加快了煤层掘进的速度,缓解了新建矿井接替紧张的局面,安全效应较为明显。
  关键词:底板抽放巷 防突 布置 瓦斯治理
  区域防突措施先行、局部防突措施补充是高突矿井实现安全生产所必须坚持的方针之一。如何合理布置优化底板抽放巷与条带突出煤层的垂距、平局等参数,对于钻孔钻进距离、抽放效果、煤巷掘进等都有十分重要的意义。中国平煤神马集团在底板抽放巷的布置优化进行了有益的探索,并取得了一定实践经验。
  一、矿井基本概况
  该矿井井田位于平顶山矿区李口向斜北翼东段,主体构造为白石山背斜,设计年生产能力240万吨,采用一对立井开拓方式,主采煤层为戊组煤层和己组煤层,通风方式为中央分列抽出式,煤层倾角8~10€埃翰愫穸?~8m。矿井主采煤层均具有突出危险性、煤尘爆炸性、自燃发火倾向性。暂没有合适的开采保护层,只能采用底抽巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯,底板抽放巷在煤层下方8~12m处。工作面煤巷掘进后,再施工本煤层顺层长距离钻孔预抽采面瓦斯,区域校检达到安全回采要求后,再进行回采。
  二、巷道布置情况与效果分析
  1.低抽巷设计分析
  (1)原低抽巷设计
  A.风巷低抽巷:在煤层底板平行工作面风巷,与风巷平距为20m、垂距为10m,内错布置,施工至切眼下口为止。
  B.机巷低抽巷:在煤层底板平行工作面机巷,与机巷平距为30m、垂距为10m,外错布置。
  C.切眼低抽巷:在煤层底板平行工作面切眼,与切眼平距为20m、垂距为10m,内错布置。
  优点:煤巷与抽放巷距离远,相互影响小,易支护。
  缺点:穿层钻孔工程量大、打钻效率低、钻孔施工精确度低、瓦斯浓度、流量低,抽采效果差。
  (2)现低抽巷设计
  A.风巷低抽巷:在煤层底板平行工作面风巷,与风巷平距为1m、垂距为10m,内错布置。
  B.机巷低抽巷:在煤层底板平行工作面机巷,与机巷中对中上下布置、垂距为10m。
  C.切眼低抽巷:在煤层底板平行工作面切眼,与切眼平距为20m、垂距为10m,内错布置。
  优点:钻孔施工处于卸压区内、穿层钻孔工程量小、打钻效率高、钻孔施工精确度高、瓦斯浓度、流量高,抽采效果好。
  缺点:煤巷与抽放巷距离近,相互影响大,巷道支护要求高。
  2、巷道设计变更前后情况比较
  为了检验巷道设计变更后的实际效果,拟采用措施前后瓦斯相关参数定量对比的方法来检验措施的有效性。
  (1)穿层钻孔施工的速度以及精准度
  ①钻孔施工平均孔深比较
  1)原巷道布置抽放巷与煤巷中对中距离为30m时,每孔的平均孔深为30m,如需达到控制煤巷两帮15m的要求每组钻孔需施工6个孔,总孔深为180m。
  2)现巷道修改后抽放巷与煤巷帮对帮1m时,每孔平均孔深为20.7m,平均每个钻孔少9.3m,如需达到控制煤巷两帮15m的要求每组钻孔需施工7个钻孔,总孔深为145m。
  ②钻孔施工个数精确度以及超前距比较
  穿层钻孔施工情况比较
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