童亭煤矿高瓦斯回采工作面高位钻场过渡技术实践

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【摘要】以童亭矿1095工作面为研究对象，针对工作面上高位钻场过渡期间，由于钻场距离长、空间大（从底板到顶板斜长6-10m），钻场内积存瓦斯涌出易造成工作面钻场及上隅角瓦斯超限，通过理论分析与现场实践的手段，提出了高位钻场过渡过程中存在的问题及解决对策，解决工作面过钻场瓦斯超限问题。

【关键词】瓦斯；高位钻场；过渡技术

童亭煤矿位于淮北市濉溪县五沟镇境内，北距淮北市约42km，东距宿州市30km。井田范围东西走向长10km，南北倾向宽2～4km，井田面积约24.15km2。矿井西北以赵口断层为界与临涣煤矿毗邻，东以第4勘探线为界与杨柳煤矿接壤，南以孟集断层、张家断层、F5断层及10煤层露头为技术边界。煤层瓦斯压力0～2.1MPa，瓦斯含量1.85～12.53 m3/t。矿井为突出矿井，矿井核定生产能力为180万吨。

1.工作面概况

1095工作面走向长度1540m，倾斜宽度165m，机、风巷标高-374～-415m，1095工作面为109采区首采面，10煤层上部8煤层距本煤层间距为80m，不会影响到本煤层瓦斯涌出，瓦斯涌出主要为本煤层回采瓦斯涌出。1095工作面煤层瓦斯含量5.64m3/t，工作面绝对瓦斯涌出量11.4m3/min，相对瓦斯涌出量4.68m3/t。1095工作面走向长度1540m，倾斜宽度165m，机、风巷标高-374～-415m，煤厚平均在3.6m左右，黑色条痕，褐黑色，块状，半亮型煤，玻璃光泽。该面煤层倾角为4～10°，平均6°，左右且工作面多处有褶皱。工作面采用U型通风，工作面配风量为1100m3/min。

2.工作面瓦斯治理方案

由于工作面掘进期间瓦斯涌出相对较大，1095工作面回采前采用顺层钻孔进行预抽煤层瓦斯，回采期间采用高位钻孔抽放方法进行瓦斯抽放，用以解决工作面上隅角的瓦斯问题。

1095工作面设计10个高位钻场，在回采时在风巷距切眼200m施工1个高位钻场，以后每隔150-180m左右施工一个高位钻场，高位钻场布置在工作面的煤层顶板中，每个钻场布置8个抽放钻孔，钻孔采取“四高四低”的布置方式，孔径Φ94mm，钻孔终孔间距为5m，低位孔孔深180-200m，高位孔孔深100m，终孔高度位于煤层顶板上20-25米的范围内，下一个钻场钻孔压茬上一个钻场钻孔30m。钻孔开孔煤孔封孔长度不小于10m，岩孔不少于6m，封孔管采用Φ89mm岩心管，注浆封孔。

2.1钻场过渡期间问题提出

工作面回采期间，瓦斯涌出量较大。工作面上隅角瓦斯治理，采用高位钻孔抽排瓦斯的方法，治理瓦斯效果良好，有效地满足工作面正常生产。但钻场过渡期间，由于后一抽采钻场抽采有效时前一钻场要及时拆除，由于高位钻场距离长、空间大（从底板到顶板斜长6～10m，巷道高2～3.0m），充填不实，钻场内积存瓦斯多，工作面距高位钻场底板较近，工作面过钻场时易与上部的高位钻场沟通，导致高位钻场内积存瓦斯涌出工作面，造成上隅角瓦斯超限，瓦斯浓度达2%以上，并且瓦斯积聚空间大，处理难度大，时间长达3～7天，影响正常生产。

2.2钻场过渡技术效果对比

（1）高位钻场，曾采用罗克休材料进行充填，效果较好，由于高分子材料充填材料使用在淮北矿区发生多起产生其他有害气体事故，高分子材料在煤矿井下钻场充填禁止使用。

（2）工作面在过高位钻场期间，高位钻场采用打木垛、打木板墙、充填碎煤等方法充填不实，工作面钻场与老空区通过裂隙沟通，，由于易造成钻场内瓦斯瓦斯超限影响生产。

（3）吸取高位钻场过渡前钻场内采用木垛、充填碎煤，在打木垛充填前提前接一根4分压风软管在钻场一侧顶部，接根4抽排钢丝管至钻场另一侧顶部。利用抽采系统与钻场抽采管路合茬抽放，另一侧采用压风供给新鲜空气，采用压风和抽采方法，能够成功过渡钻场，保证钻场过渡期间瓦斯不超限。

4、结论

通过在1095工作面高位钻场3#钻场-9#钻场过渡高位钻场过渡期间钻场内采用压风和抽采方法实验，成功过渡钻场，保证钻场过渡期间钻场及上隅角均未出现瓦斯超限。这一方法其他采煤工作面高位钻场过渡应用取得较好的效果，消除了工作面过高位钻场时瓦斯超限带来的隐患，实现了工作面安全生产。同时，消除了现场工人在工作面过高位钻场过程中瓦斯超限的畏惧心理，创造了巨大的经济效益和安全效益。

参考文献

[1]徐汝应.高位钻场顶板走向钻孔抽放瓦斯技术在月亮田矿的应用[J].中国西部科技，2011（04）.

[2]李守红.高位钻场瓦斯抽放技术的研究[J].河北煤炭，2013（04）.

[3]郭军斌，卫红光，卢红奇，杨龙龙.高位钻场在综采工作面瓦斯治理中的应用与分析[J].中国外资，2013（12）.

作者简介

李龙，2005年毕业于安徽理工大学通风安全专业，淮北矿业集团童亭煤矿瓦斯治理办公室主任，通风与安全工程师。