浅孔抽放技术在煤与瓦斯突出回采工作面的应用(永贵能源.doc

修改意见：
1.概况应简化。
2.缺少浅孔抽放钻孔现场实际应用情况，应增加。
3.第三大部分的效果考察与第四大部分的取得的效果合并为效果分析。

浅孔抽放技术在煤与瓦斯突出回采工作面的应用
永贵能源安顺煤矿
一、矿井概况
安顺煤矿位于贵州省安顺市以北14km，总面积约18.5km2，设计生产能力为90万t/a，设计服务年限40.1年。可采煤层为M0、M8、M9三层，平均煤厚分别为2.05m、1.21m、1.53m；煤层倾角2°～6°,煤层赋存较稳定。矿井地质储量8807.06万吨，工业储量7387.77万吨，可采储量5058.84万吨。矿井采用斜井开拓方式，共有三条斜井，其中主井和副井为进风井，风井为专用回风井，为中央并列式通风系统。目前M9煤层为主采煤层，2005年投入试生产。全矿共划分六个盘区，首采盘区为一盘区。采煤方法为长壁后退式；采煤工艺为高档普采，达产时为综合机械化采煤。
矿井建有地面瓦斯抽放泵站，装备有4台水环式瓦斯抽放泵，实现分源抽放。矿井装备有重庆煤科院生产的KJ-90NA安全监控系统，系统功能齐全，运行稳定。
安顺煤矿煤尘无爆炸危险，煤的自燃经测定为三类不易自燃发火煤层。井田水文地质勘探类型属中等，矿井设计正常涌水量为333m³/h，最大涌出量917m³/h，目前正常涌水量涌20m³/h。
安顺煤矿为煤与瓦斯突出矿井，根据精查地质报告提供资料，及重庆煤炭科学研究院实测出具的研究报告显示，M0煤层平均瓦斯含量8.92m3/t；M8、M9煤层平均瓦斯含量9.45m3/t和9.23m3/t。根据实测M9煤层的瓦斯压力为0.45～2.25Mpa。根据实测M8煤层透气性系数为0.36942～0.4144m2/MPa2·d，M9煤层透气性系数为0.056553～0.11062m2/MPa2·d。M9煤层的钻孔瓦斯流量衰减系数为0.024～0.069d-1。M9煤层75mm孔径的百米钻孔瓦斯流量为13.8546L/min。
自建矿以来，有记载的突出12次，其中，掘进工作面发生8次，采煤工作面发生4次。最大一次突出发生在2002年6月29日，M0煤层1003工作面运料顺槽绕道开口34m处，突出煤量826吨，涌出瓦斯量17995m3；最近一次突出发生在2008年3月20日，M9煤层9100工作面运输顺槽切眼88m处，突出煤量248吨，涌出瓦斯量20000m3，造成10人死亡。
二、9104工作面概况及瓦斯涌出规律
9104工作面下部为9102工作面采空区，上部为9106工作面，未开采。采用高档普采工艺开采。工作面开采的M9煤层，为矿井的主要可采煤层。顶板为泥质粉砂岩、粉砂岩，无伪顶；底板为粘土岩、粉砂岩、粉砂质粘土岩。工作面运输顺槽及轨道顺槽在掘进过程中无较大断层穿过工作面。
工作面设计长度168m，推进长度567m，工作面煤层平均厚度为1.6m，可采储量22.2万吨，容重平均1.54t/m3。工作面在回采之前按《防突规定》采取顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯，共施工抽放钻孔515个，平均单个钻孔深度86米，钻孔总量为44290米，吨煤钻孔量为0.2m。回采前经区域效果检验，残存瓦斯含量为7.45m3/t,为无突出危险区。工作面于2009年12月份开始回采，在打排放孔及采煤机割煤期间煤壁瓦斯涌出量较大，特别是在打排放孔期间回风瓦斯浓度达到0.8%以上，严重制约我矿安全生产。经过深入现场认真检查，对工作面瓦斯涌出情况进行多方面分析、论证，总结出瓦斯超限的具体原因为：煤层开采后，工作面前方应力集中带中煤层在受排放孔的卸压作用，煤层的可解析瓦斯沿着卸压裂隙通过排放孔大量涌入工作面空间。再者在分析原来临近9102工作面发生的3次突出事故可以知道，工作面之所以发生突出，原因就是具备了瓦斯压力、地应力及受构造影响煤结构破坏的突出条件。根据工作面突出规律和瓦斯涌出情况，在9104工作面实施浅孔抽放。
浅孔抽放技术参数的确定
抽放系统独立
为了确保浅孔卸压措施的有效实施，同时不影响其他抽放钻孔的抽放效果，从采煤工作面上下顺槽各铺设一趟直径150mm的抽放管道，该抽放管道与矿井低负压管道连接，在工作面上下安全口分别设立控制阀门和检测装置。工作面内部沿着630刮板输送机电缆槽下方，固定敷设直径100mm带内钢丝的抗静电阻燃专用瓦斯抽放管，每隔8米设立一个多通。为了使所打抽放钻孔及时连接抽放，每个多通上设立一个直径为25mm的阀门控制开关。
使用快速封孔器
由于浅孔卸压抽放措施抽放服务时间短，需要的抽放负压不高，因此抽放钻孔的封孔技术既要操作方便，又要材料费用最低，因此选用气囊式多次复用专用快速封孔器。
（三）合理确定卸压钻孔参数
抽放钻孔深度
抽放钻孔深度的确定是消突的关键。消除突出的因素就是要从突出的