tyc962.com:第45届等级奖论文---大兴矿强冲击首采面瓦斯抽采技术浅析

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铁法能源有限责任公司大兴煤矿??张基名 ?李广 ?李生

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?针对大兴煤矿强冲击地压危险首采面的安全要求,tyc962.com:通过分析采空区瓦斯运移规律,制定相适应的瓦斯抽采技术。总结“三巷、两孔、一埋”瓦斯抽采技术的抽采效果,分析强冲击首采面瓦斯抽采技术的合理性、有效性、差异性。

关键词:强冲击 ?瓦斯抽采技术 ?实践分析

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南二903采煤工作面是大兴煤矿首个被鉴定为强冲击地压危险的综采工作面,使大兴煤矿在高瓦斯、易自然、突出的三害基础上,又增加了一害——强冲击地压危害。为保证强冲击地压危险工作面在采煤期间的人员安全,制定了冲击地压预测预警、解危卸压、施工组织调控、工作面区域禁员等防控措施,原有设计的瓦斯抽采技术将接受冲击地压危害的检验。

1?南二903工作面概述

1.1 工作面位置与地质条件

大兴煤矿南二903工作面总面积127554m2,其位于南二采区中部,一切眼宽178m,走向长度555m;二切眼宽94m,走向长度306m。东邻南二902工作面采空区,间隔8m煤柱;西邻南五905工作面采空区,间隔8m煤柱;其南部未采动,北部是采区煤柱。工作面上部7-2煤层,北部未采动,南部为南五717、南五719上采空区。7-2煤层厚度14.6m,平均厚度2.55m;与9煤层间距3037m,平均层间距32.4m。工作面煤层呈黑色,块状构造,质较纯,以亮煤为主。

1.2??工作面瓦斯涌出情况

南二九层903区段煤层瓦斯压力最大值为620KPa,原始煤层瓦斯含量为6.35m3/t,南二采区9煤层南二903区段无煤与瓦斯突出危险,采煤期间瓦斯绝对涌出量实测为41.6m3/min

1.3??工作面冲击地压情况

南二903采煤工作面邻近三个采空区,遇见7次“四方”,强冲击危险区域分别为回顺0-180m404-585m555-645m885-796m;运顺0-180m485-641788-882m,见图1。距工作面200m范围内安装替棚支架,进入工作面作业人员佩戴防冲服装,工作面生产期间距工作面200m范围内禁员。

8?瓦斯抽采流量占比图

分析结论:

⑴ 三巷抽采即南二903顶板瓦斯道、南二902顶板瓦斯道、南二905顶板瓦斯道,其中南二903顶板瓦斯道平均抽采瓦斯量为39.93m3/min,抽采瓦斯浓度2546%,约占工作面瓦斯涌出量达51%以上,瓦斯浓度与瓦斯量有区间性变化,见图7、图8。

分析原因是:大面顶板瓦斯道与回顺平距一致,抽采量持稳,上隅角瓦斯控制较好;小面顶板瓦斯道与回顺平距沿回顺方向渐宽,抽采量稳中有变,上隅角瓦斯趋向增高。其邻近工作面的顶板瓦斯道(南二902905顶板瓦斯道)平均抽采瓦斯流量9.92 m3/min,瓦斯浓度在80100%,大约占工作面瓦斯涌出量25%以上。三巷抽采技术中抽采瓦斯量一般为30.54 m3/min,是瓦斯治理主导措施,在实践中确实起到了关键作用。顶板瓦斯道设计应与回顺等距,不等距对抽采有一定影响。

⑵ 两孔抽采,其中斜交钻孔平均抽采瓦斯量2.82 m3/min,瓦斯浓度275%,一般占工作面涌出量7%,顺层卸压钻孔平均抽采瓦斯量0.66 m3/min,瓦斯浓度19%,基本上占工作面涌出量2%左右从实际分析,顶板斜交钻孔抽采效果较差,钻孔浓度低,抽采量小,钻孔通透性差。

分析原因是:钻孔超前200 m施工,采取的全程套管护孔措施护孔材料强度不足以抵抗超前支撑压力。

小面回采自160m至采止线段,为了既要适应采煤期间回顺禁员,又要保证斜交钻孔的有序施工,调整劳动组织时间,采取白班4时20分到矿入井,赶到零点班采煤机停产进入回顺200m范围内打钻施工。通过钻孔施工和数据观测,单孔瓦斯浓度4080%,单孔瓦斯混量5.4513.61 m3/min。该数据表明工作面支撑压力对斜交钻孔确有影响。

⑶ 一埋抽采,平均抽采量为1.85 m3/min,抽采瓦斯浓度13%,占工作面抽采比率为5%。埋管作为瓦斯抽采的末端治理手段,选择合理埋设管头步距至关重要,从本工作面来看步距1520m较为合理。

5,结束语

南二903强冲击危险首采工作面是以三巷抽采技术为主导,两孔抽采技术为辅,一埋抽采技术为末的综合瓦斯治理抽采技术,从实际考评来看,总体上是合理的、有成效的。三巷瓦斯抽采技术规避了强冲击危险对人的安全威胁,以超前、持稳的方式治理瓦斯。两孔瓦斯抽采技术应充分考虑工作面支撑压力带来的缩径、塌孔问题,调整劳动组织是一种方式,研究护孔工艺作为另一种积极策略。

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作者简介?张基名1967年-),男,高级工程师职称。1999年1231日辽宁工程技术大学通风与安全专业毕业,现任职大兴煤矿抽采一队担任技术主管。联系电话:办公电话76844125-8100,移动电话13464159206。


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