摘 要:通過對Ⅱ3811工作面高位鉆孔的布置參數(shù)及瓦斯抽放參數(shù)的測試、整理、歸納、分析,為后續(xù)工作面的高位鉆場鉆孔設(shè)計、施工、管理提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞:高位鉆孔 抽放參數(shù) 分析 總結(jié)
Ⅱ3811工作面是岱河礦業(yè)Ⅱ8銼樓塊段的首采工作面,Ⅱ8銼樓塊段為礦井高瓦斯區(qū)域,需要施工高位鉆孔進行瓦斯抽放解決工作面瓦斯問題,通過對Ⅱ3811工作面高位鉆孔的布置參數(shù)及瓦斯抽放參數(shù)的測試、整理、歸納、分析,為Ⅱ3812、Ⅱ3813工作面的高位鉆孔設(shè)計、施工、管理提供依據(jù)。
一、高位鉆孔抽放數(shù)據(jù)歸納分析
1、高位鉆孔抽放狀態(tài)及鉆孔參數(shù)定義
高位鉆孔抽放的標準狀態(tài)
高位鉆孔瓦斯抽放曲線基本形態(tài)為拋物線,開始濃度和流量小,逐步增大至高濃度,經(jīng)過一段時間穩(wěn)定后開始下降并逐漸趨于零。因此可將抽放過程劃分為始抽段、高濃度段和衰減段三個階段。
鉆孔參數(shù)定義
平距是指鉆孔開孔位置沿回風(fēng)巷方向距采煤工作面的距離,而有效平距指鉆孔能抽出高濃度瓦斯的區(qū)間長度。
垂高是指鉆孔的終孔點距所采煤層頂板的垂直高度。
水平距離是指鉆孔終孔點在工作面投影到風(fēng)巷的水平距離。
優(yōu)化鉆孔參數(shù)是提高高位鉆場鉆孔瓦斯抽放效果的核心。鉆孔參數(shù)主要包括鉆孔施工參數(shù)和瓦斯抽放過程參數(shù)。鉆孔施工參數(shù)主要有鉆孔深度、鉆孔與風(fēng)巷的夾角、鉆孔仰角。鉆孔瓦斯抽放過程參數(shù)主要有鉆孔的垂高、水平距離、平距,這兩組參數(shù)共同決定了鉆孔的空間位置和鉆孔瓦斯抽放效果。
2、根據(jù)Ⅱ3811工作面高位鉆孔瓦斯抽放參數(shù)曲線圖分析
根據(jù)Ⅱ3811工作面采場參數(shù),施工了1個高位鉆場8個高位鉆孔;8個高位鉆孔瓦斯抽放量差異性很大,最大5.36m3/min,最小0.16m3/min,為便于鉆孔抽放參數(shù)的歸納、分析,對Ⅱ3811工作面高位鉆場8個高位鉆孔進行單個、分組觀察、分析。
⑴高位孔(5、6、7、8)瓦斯抽放參數(shù)分析
①5#孔與風(fēng)巷平行,水平距離小,受老塘埋管抽放影響,瓦斯?jié)舛群土髁烤苄?,不再做分析?/p>
②從曲線圖上分析得知:6#孔從平距60~45m,垂高處于18.7~13.8m,水平距離4.3~3.15m時,流量和濃度處于有效(高濃度)抽放段。
③從曲線圖上分析得知:7#孔從平距61~24m,垂高處于18.1~6.06m,水平距離9.7~3.8m時,流量和濃度處于有效(高濃度)抽放段。
④從曲線圖上分析得知:8#孔從平距63~58m,垂高處于18.1~17.0m,水平距離16.3~15.8m時,流量和濃度處于有效(高濃度)抽放段,8#孔從平距58m處流量和濃度開始急劇下降,可能該鉆孔在抽放過程中出現(xiàn)塌孔,影響抽放效果。
⑵低位孔(1、2、3、4)瓦斯抽放參數(shù)分析
①1#孔與風(fēng)巷平行,水平距離小,受老塘埋管抽放影響,瓦斯?jié)舛群土髁烤苄。辉僮龇治觥?/p>
②從曲線圖上分析得知:2#孔從平距52~36m,垂高處于13.0~9.0m,水平距離2.7~1.9m時,流量和濃度處于有效(高濃度)抽放段。
③從曲線圖上分析得知:3#孔從平距55~42m,垂高處于11.1~9.0m,水平距離5.5~4.4m時,流量和濃度處于有效(高濃度)抽放段,3 #孔從平距42m處流量上升而濃度開始急劇下降,說明封孔不嚴及受工作面采動影響導(dǎo)致該鉆孔在后續(xù)抽放過程中出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象,影響抽放效果。。
④從曲線圖上分析得知:4#孔從平距52~24m,垂高處于13.3~6.14m,水平距離12.0~5.54m時,流量和濃度處于有效(高濃度)抽放段。
3、高位鉆孔布置參數(shù)及抽放參數(shù)
二、高位鉆孔布置參數(shù)分析結(jié)論
①低位孔有效抽放參數(shù)如下:平距55~24m,垂高處于13.3~6.14m,水平距離12.0~1.9m。
②高位孔有效抽放參數(shù)如下:平距63~24m,垂高處于18.7~6.06m,水平距離16.3~3.15m。
③提高抽放效果:通過對現(xiàn)有的高位鉆孔進行分析、總結(jié),為后續(xù)施工的高位鉆孔提供了設(shè)計依據(jù),確保了工作面瓦斯抽放最大化,提高了瓦斯抽放效果,解決了工作面瓦斯異常現(xiàn)象,使工作面上隅角控制瓦斯在0.8%以下,回風(fēng)流中瓦斯在0.3%。
作者簡介
鄒瑞峰(1977.10—),注冊安全工程師,畢業(yè)于安徽理工大學(xué)通風(fēng)與安全專業(yè),現(xiàn)任岱河礦業(yè)公司安全監(jiān)察處通防科主管。