第8章 开采层瓦斯抽采.ppt

煤矿瓦斯 第一节 抽采方式的选择 第二节 巷道预抽 第三节 钻孔预抽 第四节 边采(掘)边抽 图8-22 阳泉本煤层预抽钻孔双侧布置示意图 图8-23 淮北芦岭矿预抽瓦斯的顺层钻孔布置示意图 图8-24 松藻打通二矿N2801工作面顺层钻孔抽采瓦斯钻孔布置 图8-25 阳泉本煤层预抽钻孔单侧布置示意图 图8-26 淮南谢二矿预抽瓦斯的顺层钻孔布置示意图 图8-27 丰城建新矿预抽瓦斯的顺层钻孔布置示意图 图8-28 顺煤层水平长钻孔 不同的布置方式各有其优缺点： a)切眼内打沿走向的钻孔只能在采面回采之前预抽一段时间，工作面开始回采抽采瓦斯即要停止；受钻孔深度的限制，难以控制整个采面； b)平行和斜交工作面的钻孔，不仅可在采面回采前预抽，回采期间仍可继续抽采，抽采钻孔只是随工作面推进而逐步报废，并且还可抽采工作面前方的一段卸压瓦斯； c)上向孔打钻排粉容易，孔内不积水，抽采效果好；下向孔相应地排粉条件差，易卡钻，钻孔中若有积水，则影响抽采，需采取排水措施； d)一个钻场内打一个孔，钻孔在面上分布均匀，钻场数量多。一个钻场内打多个孔，钻场数量虽可减少，但钻孔在面上分布不均匀； e)在运输巷打下向孔，可提前预抽下阶段的瓦斯，使预抽有充分的时间。 总的来说，顺层钻孔与穿层钻孔相比，具有钻进速度快、费用低和钻孔抽采瓦斯的有效孔段长等优点；但存在封孔不易严密、深孔施工困难等缺点，特别是在松软煤层中打钻，容易塌孔和卡钻，在目前的施工条件下，顺层钻孔长度一般平均只能达到50m左右。 (二)钻孔瓦斯流量 对于顺层钻孔的瓦斯流量，由于各个矿井和煤层的条件不同，包括煤层赋存状态、厚度、瓦斯压力、含量以及钻孔布置方式和长度、直径等的不同，其也有差异。根据部分矿井的考察和测定，可以发现一些基本特点和规律： a)钻孔的自排量和抽采量有数倍之差，见表8-5。 b)顺层钻孔与穿层钻孔相比，顺层孔的单孔抽采瓦斯量大，但百米钻孔抽采量小，见表8-6。 c)钻孔的自排量和抽采量一般呈随时间的延长而逐渐衰减的规律，基本符合负指数方程。但也有出现一些钻孔瓦斯流量初始小逐渐上升至最大值，然后再衰减的现象。 表8-6 穿层钻孔与顺层钻孔瓦斯抽采量对比表 表8-5 顺层百米钻孔自排量和抽采量对比 第四节 边采(掘)边抽 一、边采边抽 即在开采层未经预抽或预抽时间不够的情况下，为解决开采时瓦斯涌出量大的问题而在回采的同时进行抽采瓦斯的方式。这种抽采方式对厚煤层和特厚煤层更有重要意义。 抚顺矿区开采的是特厚煤层，从50年代开始就采取预抽煤层瓦斯的方式进行瓦斯抽采，初期一般预抽2～3年左右，即可解决开采时的瓦斯问题；但随着生产逐步向深部推移，同样的预抽时间，开采时瓦斯仍严重地威胁着生产的正常进行。 (一)抚顺老虎台煤矿505采区边采边抽钻孔布置及抽采效果 1.钻孔布置 抚顺老虎台煤矿505采区边采边抽钻孔布置采用了反斜钻孔、隔离式钻孔、抽钻孔和下截钻孔四种布置方式，如图8-29所示。 图8-29 抚顺老虎台煤矿505采区边采边抽钻孔布置平断面图 1—反斜钻孔；2—隔离式钻孔；3—抽钻孔；4—下截钻孔 a)上抽式。在采区上部煤柱中布置钻场，每个钻场内打5～7个钻孔，一直穿透全煤层。钻孔角度一般为0～3o； b)下截式。将钻孔布置在采区下部阶段煤柱内，布置与上抽式相同； c)反斜式。将钻场设在阶段的下部和煤层的顶部或顶板油母页岩内，然后打斜交上向钻孔； d)隔离式。将钻场和钻孔布置在边界（区间）煤柱中，抽采受采动影响的卸压瓦斯； e)原预抽孔的边采边抽。即利用原有的部分未失效的预抽孔继续抽采。