1 初采期间瓦斯涌出特点
采煤工作面瓦斯涌出除受煤瓦斯含量、地质构造、邻近层瓦斯赋存状况等自然因素影响外,还受开采强度、回采工艺等因素影响。在工作面推进的过程中,瓦斯涌出量常会有起伏波动。但在回采初期,特别是老顶第1次来压前,工作面瓦斯涌出量相对较小、且比较均匀。其原因:
(1)采空区长度较小,工作面丢煤总量较小。
(2)老顶尚未跨落,裂隙带范围小,还没有形成邻近层瓦斯向采空区流动的通道。
回采初期工作面瓦斯来源比较简单,主要是开采层本身,这是瓦斯治理工作上有利的一面;在另一方面,采空区较短,顶板破坏程度较小,在垂直方向上受采动影响的范围也不大,因此一些常用的采空区抽放方法如采空区埋管、顶板走向钻孔、传统的顶板高抽巷等都不起作用或效果不好。
潘一矿在高瓦斯采煤工作面采用了钻透高抽巷、低位高抽巷等瓦斯抽放新技术,解决了工作面初采期间的瓦斯的问题,目前已成为采煤工作面初采期间治理瓦斯的主要手段。
2 工作面初采期间钻透高抽巷瓦斯抽放技术
即在煤层顶板布置高抽巷,严格控制巷道层位并调整其倾角,并在开切眼向高抽巷打大直径钻孔,人为地将二者进行沟通,利用高抽巷在初次来压前就可抽放采空区瓦斯。
以2622(3)工作面为例。煤层为13-1,工作面走向长为960m,倾斜长180m,标高为-540~-570m,煤层倾角4°~9°,层厚4.38~5.0m,瓦斯含量为6~12 m3/t,工作面绝对瓦斯涌出量为20~30 m3/min,综采放顶煤,采高3m ,放煤高2m。
(1)高抽巷层位的选择。在回风巷沿工作面倾斜方向先施工平巷25.3m,然后改为与回风巷平行方向按5°爬坡施工,距13-1煤层20m,垂距时保持水平施工。为了使高抽巷在工作面初采期间即能发挥作用,至距设计长度剩余60m时开始变向,降低层位,垂距降为10m,即前段60m布置在冒落带。高抽巷断面规格为2.4m×2m,与回风巷水平距离为19~20m。
(2)顶板穿层钻孔的施工。在2622(3)工作面回采前,同工作面开切眼距回风巷5m开始每隔2m向高抽巷施工1组顶板穿层钻孔,钻孔也要求钻透高抽巷,孔径为108mm,孔数为20个,钻孔布置。
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