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管理技术利用并重 实现双能源安全开采
2019-04-25  出处:煤客网  煤客新闻网  煤矿网  来源:网络   

前最基本的采前抽放方式。通过转变瓦斯抽采观念,实现了“应抽尽抽”,研究并推广应用了单一厚煤层顶板高位裂隙抽放、上隅角埋管抽放、采面浅孔抽放技术,实现了生产过程中多角度、全方位、全过程的瓦斯综合抽放。

实施分源抽放。各矿实现了地面抽放泵站带抽本煤层钻孔、穿层钻孔、边掘边抽钻孔,高负压抽出高浓度瓦斯并加以利用;井下抽放泵站低负压大流量带抽高、低位顶板裂隙钻孔、煤壁浅孔、上隅角埋管,形成了三管三泵分源抽放、分源治理格局,建立了地面、井下立体瓦斯抽放体系。

通过采取一系列的强化瓦斯抽放措施,工作面瓦斯涌出量显著降低,配风量明显减少,瓦斯超限次数大幅度下降,工作面最大配风量由2002年的2200m3/min降至1300m3/min,取消了顶板泄瓦斯巷,采面瓦斯超限时间、次数下降90%以上,有力地促进了安全生产。

二、以科技创新为支撑,着力解决抽放技术难题

多年来,集团公司坚持从解决矿井安全生产中存在的实际问题入手,始终将科技进步放在首位,围绕矿井瓦斯抽放技术难题,积极与科研院所联合攻关,进行技术创新,攻克一些制约瓦斯抽采的关键技术。“突出煤层软煤钻孔施工工艺研究”、“高突厚煤层本层瓦斯抽放与防突技术研究”、“单一厚煤层高位顶板裂隙抽放”等项目已在全公司推广应用。“高突厚煤层本层瓦斯抽放与防突技术研究”获得河南省科技进步二等奖;“单一厚煤层高位顶板裂隙抽放”技术的广泛使用,对采面的瓦斯治理发挥了显著作用,是公司近年来瓦斯综合治理的重大进步。

目前,主要采取的瓦斯抽放技术有:

采前本煤层顺层孔抽放。在采面上顺槽施工下向钻孔,下顺槽施工上向钻孔,采前预抽工作面范围内煤层的瓦斯。由于松软突出煤层存在塌孔、卡钻、喷孔现象,2002年前上向钻孔深一般为40~60m,下向钻孔深30~40m,不能满足瓦斯抽放和防突需要。通过采用大风压、大风量、大功率钻机,应用低速慢进、边退边进、掏空前进等软煤打钻技术,提高了单孔深度。目前上向钻孔深一般为70~100m,下向钻孔深50~70m,采面基本不留空白带。布孔方式分扇形、平行、交叉布孔三种,孔间距1.5~2m。(见图1)

穿层抽放钻孔。在煤层底板岩石抽放巷及采面附近条件适合的底板岩巷内施工抽放钻孔,穿透整个煤层,采前预抽工作面范围内煤层的瓦斯。一般孔径75mm,封孔长度5m,布孔方式分扇形、平行布孔两种。(见图2)

高位顶板裂隙抽放。回采工作面推进过程中,在采场垂直方向形成了冒落带、裂隙带和弯曲下沉带,在水平方向形成三个区,即:煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。在裂隙带内布置抽放孔,在煤壁支撑影响区,煤层解吸出的游离瓦斯在较高瓦斯压力作用下沿着垂直裂隙连续汇集到抽放孔内。高位钻孔孔径110mm,钻场间距根据地质条件确定,一般不小于100m,钻孔搭接长度不小于20m。(见图3)


上隅角埋管抽放。有两种工艺方式,一是“干”形立管法。在工作面上隅角预埋一趟直径100~150mm管路,每隔15~20m留一进气口,在进气口竖一1.5m高的“干”形立管与主管路联接,附近加木垛防止顶板砸坏并堵塞立管,低负压大流量抽放采空区瓦斯。(见图4)

二是煤层顶板埋设“L”型管路法。在上顺槽每隔15~20m向煤层顶板施工一个钻孔,每个钻孔垂直巷顶施工10m,孔内下入直径108mm的套管,套管上端4m段布置花眼,下段2.0m用水泥浇灌。位置按距上帮0.6米布设,并垂直底板施工1m,套管下部焊接三通利用8寸软管引出与埋管连接,随工作面推进埋入采空区进行抽采。(见图

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