浅孔截流瓦斯抽采成套技术与工艺研究.ppt

六、推广应用前景 由于在高瓦斯煤层综掘煤巷快速推进中存在有瓦斯涌出量大与综掘进尺快的矛盾，生产过程中通常受到瓦斯浓度超限、瓦斯抽采与掘进作业难以协调等诸多不利因素的影响，导致掘进速度缓慢，极大地制约了综掘工艺快速、高效优势的发挥，致使综掘技术在高瓦斯煤巷掘进中一直没有得到很好的推广和应用。 红岭煤业公司“高瓦斯综掘煤巷浅孔截流瓦斯抽采成套技术与工艺”的研究成功，该技术研究成果在技术原理、实验数据、试验结果等方面都具有一定的科学性和可靠性。 六、推广应用前景 该成果它不仅解决了红岭煤业公司高瓦斯煤层综掘煤巷快速掘进中瓦斯超限的现实问题；而且填补了国内外高瓦斯煤层综掘煤巷快速推进中浅孔截流瓦斯抽采成套技术与工艺研究的空白。开辟了高瓦斯煤层综掘煤巷的快速推进的崭新途径，为综掘技术在我国高瓦斯煤巷掘进中的推广和应用带来了广阔前景，为煤矿科技进步和现代化建设将产生巨大的推动作用。今后，通过对其实施的煤层特征、抽采参数、作业工序和施工工艺的进一步优化和完善，不仅可以逐步推广应用于同类条件下的国内外其它矿区；同时有望推广到其它高瓦斯突出矿井的综掘煤巷快速推进中，具有广阔的推广和应用前景。 六、推广应用前景 谢谢各位领导、专家! 敬请各位专家批评指导！ * * * ③根据循环进尺确定钻孔深度 最后，按照钻孔穿过卸压带深度原则。根据应力极限平衡理论计算结果和新暴露的煤壁上不同深度钻孔抽采效果，并考虑抽、掘循环进尺相配套问题和风动钻具钻进能力问题综合考虑。按照每个大循环“抽10m进6m”的原则，最后确定迎头超前抽采钻孔深度为10m；两帮钻孔抽放瓦斯取钻孔深度为8m。 由于掘进机每掘进6m需要调整一次皮带，其间无法掘进，因此将每大循环允许掘进长度定为6m。按循环钻孔压茬4m确定钻孔深度。 （2）钻孔深度 （3）钻孔直径 相关研究成果显示，对原始低透性煤层，抽采瓦斯钻孔的总瓦斯流量仅与钻孔直径的0.2～0.5次方成正比，抽采时间较长时，钻孔直径的大小对钻孔抽采瓦斯效果影响不大。但对于浅孔截流超前抽采瓦斯钻孔，由于浅孔抽采瓦斯时间较短(4～8小时左右)，由于掘进工作面迎头煤体打超前抽采钻孔数目较多(9～12个)，钻孔的直径越大，单孔周围煤体的卸压圈及整个前方煤体的卸压范围增大，增大抽采瓦斯钻孔的孔径，将有利于增大钻孔周围煤体的卸压范围，提高煤壁前方煤体卸压区的煤层透气性，将有利于提高浅孔抽采瓦斯的效果。 2010年10月，在15181工作面下巷掘进头，现场实际考察了直径为60mm和75mm的两种孔径抽采钻孔的瓦斯流量。打钻时尽量加大考察钻孔的孔间距，使每个孔成为互不影响的独立孔，直径60mm和直径75mm的钻孔瓦斯流量测定结果表明，在8小时的抽采时间内，钻孔的流量由直径60mm的27～36L/min增加到直径75mm的29～42L/min，直径75mm钻孔比直径60mm的钻孔抽采量增加约7%～15%。说明大直径钻孔比小直径钻孔抽采效果好。但在生产实践中，使用大直径钻孔在设备及工艺等方面均有困难，钻孔直径越大，越不利于钻孔施工，并且发生塌孔的可能性增加。 考虑红岭煤矿的实际条件，在保证钻孔影响半径范围内布置时，浅孔截流抽采瓦斯钻孔的孔径以75mm为宜。 （4）抽采负压 考察不同负压下钻孔在相同抽采时间内抽采效果。对分别加负压 6KPa、8KPa、10KPa、12KPa、16KPa的5个钻孔，测定在相同抽采时间内抽采效果。测定方法是：打钻封孔联网后，利用U型汞柱压差计观测孔口负压，利用高负压抽气筒和红外甲烷检测仪和煤气表观测瓦斯流量、浓度。每隔30min分别记录一次各钻孔的瓦斯流量、浓度，测定时间为8h。测定结果表明，提高抽采负压，有利于瓦斯抽放。但从不同抽采负压的每个钻孔8h瓦斯抽采纯量来看，孔口负压为6KPa钻孔抽采纯量较小，孔口负压为8～16KPa的4个钻孔的瓦斯抽采纯量相差不大。考察分析认为：由于卸压区内煤体产生了大量裂隙并相互贯通，透气性大大提高，负压过高导致空气通过巷道煤壁裂隙进入钻孔，并且容易导致封孔器漏气。这些对于提高抽放效果是不利的。最后选定：孔口抽采负压以8～10kPa为宜。 （5）抽采时间 根据钻孔瓦斯流量、浓度考察钻孔在不同时间内的抽采效果。考察时间为3h。依次施工顺序为： 1、2、3、4、5、6号钻孔；每个钻孔施工完毕，聚氨酯封孔，封孔深度为1.0m，随打、随封、随抽。安装煤气表和浓度测试嘴。高负压抽气筒和红外甲烷检测仪测定瓦斯浓度，通过煤气表读取流量。 6个考察钻孔瓦斯浓度随时间变化规律曲线图 从上图可以看出，在开抽前6个考察孔的浓度均在90% ～100%左右，说明6个考察孔的初始瓦斯释放状态基本