文档介绍：瓦斯抽放的基本方法
采用专用设备和管路把煤层中的瓦斯抽放出来的方法叫作瓦斯抽放。瓦斯抽放是防治煤与瓦斯突出,减少煤层瓦斯含量,减少采区瓦斯涌出量,防治采掘过程中瓦斯超限的有效方法,是治理瓦斯的核心,是消灭瓦斯事故,确保煤矿安全生产的根本措施。
瓦斯抽放方法可以分为五类:(1)开采层瓦斯抽放;(2)邻近层瓦斯抽放;(3)采空区瓦斯抽放;(4)围岩瓦斯抽放;(5) 综合抽放瓦斯。其中综合抽放瓦斯方法是前四类方法中两种或两种以上方法的配合使用。
选择抽放瓦斯的方法时应遵循如下的原则:
、开采巷道布置、地质条件和开采技术条件;
,如果瓦斯涌出量主要来自开采层,则应采用开采层抽放,在开采煤层群时,邻近层的瓦斯涌出量占有很大比例且威胁工作面的安全生产时,则应采用邻近层瓦斯抽放,当工作面后方采空区瓦斯涌出量较大且威胁工作面安全生产时,则应采用老空区抽放。对于瓦斯瓦斯较高的煤层,巷道掘进时,瓦斯涌出量很大,难以用加大风量的办法稀释,可采用掘前大面积预抽或边掘边抽。若围岩瓦斯涌出量大,或者溶洞、裂隙带储存有高压瓦斯并有喷出危险时,应采取围岩瓦斯抽放措施。
,以提高抽放瓦斯效果;
,实现抽放巷道与开采巷道的结合;有利于抽放巷道的布置与维护;
,降低抽放成本;
、钻孔的施工、抽放系统管网敷设,有利于增加抽放钻孔的瓦斯抽放时间。
一、石门揭煤瓦斯抽放:
图6—4 石门预抽煤层瓦斯钻孔控制范围
石门揭煤前,应通过瓦斯抽放消除突出危险后,再揭开突出煤层。抽放钻孔的控制范围(控制范围的概念都指与最外轮廓线平行的平面上的投影距离)应根据煤层的实际突出危险程度确定。根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十九条规定:钻孔的最小控制范围在揭煤处巷道轮廓线外12m(急倾斜煤层底部或下帮6m),同时还应保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线(包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线)的最小距离不小于5m,且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保持最小超前距离15m。见图6—4。
《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026——2006)规定,抽放钻孔必须控制到巷道轮廓线外8m以上。但对于煤层倾角大于8°的煤层,考虑到重力作用,安全性提高,巷道底部和下帮的控制范围可以减少到5m。见图6—5。
图6—5 石门揭煤抽采钻孔控制范围
实例: 石门网格式钻孔集中预抽方法:
中梁山煤电气有限公司在距K10煤层10~25m的底板灰岩中布置一条专用瓦斯抽采巷(东西翼各一条),在抽采巷中每隔300m布置一个石门,当抽采巷掘至石门位置时,立即进行石门网格式预抽钻孔的施工,即抽采钻孔必须随着抽采巷的掘进而施工。施工完毕,立即封孔进行瓦斯集中抽采。抽采至少120天,并符合其它相关规定后,才进行石门揭煤的掘进工作。
当石门掘至距突出煤层15m以外时,对石门上部及两侧9m、下部2m范围内布置穿透煤层群的网格式抽采钻孔,终孔间距3m,抽采钻孔数33~70个。这样,在石门周边形成走向长21m,倾斜长15m的瓦斯抽采区,抽采孔控制范围为石门断面的40余倍。通过对石门及周边煤层瓦斯采用网格式钻孔的集中抽采,使煤体瓦斯得到释放,降低了瓦斯潜能;瓦斯释放后煤体产生收缩变形,造成卸压,使弹性能和地应力降低;煤体收缩变形与地应力的降低又引起煤层透气性增加,降低了瓦斯压力梯度,释放瓦斯后的煤体力学强度增加,从而消除了突出危险。钻孔布置平面图、剖面图见图6—5所示。
a 钻孔布置平面图
b k1钻孔终层面图
图6—5 石门揭煤钻孔布置剖面图
2、煤层巷道掘进前预抽
对于突出严重的单一煤层,为消除煤层巷道掘进的突出危险,并加快掘进速度,可以采用大面积瓦斯预抽,其基本模式有:穿层网格预抽(图6—6 ),穿层条带+平行钻孔预抽(图6——7),顺层长钻孔预抽(图6—8),还可布置专用瓦斯抽采底板或顶板巷道,通过岩石巷道向煤层打抽放钻孔,钻孔控制到煤层巷道两侧各10~15m,然后布置封闭钻孔进行瓦斯抽采,消除突出危险后再掘进煤层巷道。见图6—9。
到底是布置底板抽放巷还是顶板抽放巷,要根据各矿具体条件决定。布置底板抽放巷时,抽放钻孔向上打,煤粉容易排除,钻孔打成后不会有积水。对于透气性差的松软煤层,可以通过抽放钻孔进行水力冲孔,增加煤层透气性,然后封孔抽放瓦斯,提高抽放效果;对于较硬的煤层也可通过抽放钻孔进行水力扩孔、水力割缝,增加煤层透气性,还可通过钻孔对煤体进行松动爆破。若底板抽放巷与煤层顺槽重叠布置,还可排放煤层顺槽低洼自序的积水。通过底板岩巷打钻孔并进行瓦斯抽放后,即消除了突出危险,又探清了煤层顺槽地质构造及煤层赋存状况,