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·20·煤矿安全(Tot1377)

高位钻场顶板走向钻孔抽放瓦斯技术
在新集二矿的应用

侯守道
(淮南矿业集团顾北矿项目部，安徽淮南232151)

摘要：新集二矿1808工作面8煤层瓦斯含量高、压力大，具有突出危险性。为确保安全回采，
实现工作面稳产高产，采用高住钻场顶板走向钻孔抽放瓦斯；为提高钻孔有效长度，达到最佳抽
放效果，对高位钻场及顶板走向钻孔技术参数进行优化与确定。
关键词：高位钻场；顶板走向钻孔；瓦斯抽放；参数优化
中图分类号：TD712．6文献标识码：B文章编号：1003—496X(2006)04—0020—03

新集二矿1996年10月建成投产，设计生产能顶板石门尽头式，即在工作面回风顺槽向顶板岩石
力为150万t／a，改扩建后生产能力为300万t／a，掘一条倾角50。的斜巷，斜巷进入顶板垂高4ITI，然
2002年被鉴定为高瓦斯矿井。煤层开采顺序为先后在斜巷末端走向设钻场，钻场规格为6ITI×4ITI×
采8、11—2、6—1煤。最后采13—1煤。采用走向长2．5ITI，向工作面推进方向打5～7个呈扇形分布钻
壁综合机械化开采方法，一次采全高，全部垮落法管孔，控制上隅角以下20ITI范围，孔长为180m左右，
理顶板，边角煤采用走向长壁炮采工艺回采。先期钻场间距为150ITI，钻孔终孔与8煤层顶板垂距为
在1812工作面回采过程中，平均瓦斯涌出量30．220ITI，位于顶板裂隙带内。
rrl／min，最大可达41．6m／rain，同时偶尔伴随着瓦1#钻场施工完毕后，先后选用SGZ—IllA型钻
斯动力现象发生，回风流和上隅角瓦斯经常严重超机和MK一5A型钻机，配以50mm钻杆，采用带
限，工作面多次被迫停产，瓦斯问题成为制约矿井生岩芯管作导向。硬质合金、复合片钻头或使用潜孔锤
产能力、影响矿井安全效益和经济效益的重大问题。钻进，结果孔深最长118rrl，最短仅93rrl，达不到设
为减轻风排瓦斯压力，防止瓦斯事故，保证工作面安计要求，后在1#钻场前增设0#钻场，补打7个钻
全回采，提高生产能力，决定在1808工作面实施高孔。
位钻场顶板走向长钻孔抽放采空区瓦斯。
3封孔及抽放系统形成
11808工作面瓦斯地质概况
每个钻孔施工完毕后，采用108mm钻头自
1808工作面为一单斜构造，位于矿井东翼，回孔口向内进行扩孔，扩孔深度不小于6m，并用木塞
采面走向长1630ITI。倾向长160ITI，煤层倾角7。～将孔口管塞好，待钻场所有钻孔施工完毕。验收合格
16。，平均12‘，其煤层瓦斯含量8．51ITI／t，最大瓦斯后，开始用聚氨酯加固孔口管。
压力1．40MPa，，煤层透气性系=0．1045IT1／封孔加固孔口管，采用聚氨酯(PUS—U型)封
(MPaz·d)，预计该面在回采过程中瓦斯涌出量将达孔，封孔时采用5rrl长的75mm无缝钢管作为孔1：3
25．62IT1／min，具有突出危险性；煤尘具有爆炸危险管，在孔1：3管上包上3rrl长的聚氨酯封孔材料。快速
性。煤尘爆炸指数为36．94％～38．16％，煤层自然推入孔内适当位置，待聚氨酯反应、固定好孔口管
发火期为3～6个月。8煤以块状为主，粉末状次后，在孔121管安装控制阀门，流量测定装置、放水装
之，内生裂隙发育，半亮型煤，煤层厚度2．03～4．73置的接头，孔口管接头与风巷219mm管路三通
ITI，平均3．52ITI，煤厚变化不大，结构单一。接头之间采用76mm硬质胶管连接，并绑扎牢
固、不漏气。风巷219mm管路经8煤东翼回风
2钻孔施工
上山引至一434ITI总回风巷与主干管路相联，从而
按照科研单位提供的研究报告要求，钻场采用形成抽放系统(并入地面永久抽放系统)。

煤矿安全(2006—04)·21·

空间重叠和接续抽放。参考1#钻场施工实际情况。
4高位钻场顶板走向钻孔技术参数优化与确定
所用钻机的实际工作能力及煤层顶板岩性，并结合
顶板走向钻孔抽放实际是通过顶板钻孑L抽放采现有的施工水平，设计钻孔深度确定为100～110
空区冒落带及裂隙带的瓦斯，进而改变采空区流场m，为防止工作面过钻场期间抽放效果下降，工作面
分布，从根本上解决采空区瓦斯从上隅角一带大量瓦斯超限。要求钻孔压茬20～30m，因此确定钻场
涌出，造成上隅角瓦斯大量积聚和回风流瓦斯超限间距为80～90m。同时在选择钻场时，应考虑构
的问题。造、采动影响、便于维护、有利于提高封孔质量等。应
4．1钻孔参数确定根据现场情况作适当调整。
工作面回采临近1#钻场时。对其7个钻孔进行因此，工作面后续钻场和钻孔采用以上参数，在
考察。从2005年4月1月开始至4月22日结束，工作面上风巷内错共施工8煤顶板高位钻场17个，
每天中班派专人负责，通过孔板流量计考察钻孔气