掘前预抽瓦斯钻孔在基建矿井中的应用

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摘 要：为了更好的预抽和治理矿井瓦斯，进一步减少瓦斯对矿井危害，更好的提高瓦斯回收利用率，本文以雅店煤矿为例，从矿井瓦斯涌出量出发，阐述了掘前预抽钻孔及其封孔工艺在矿井瓦斯预抽和治理中的作用，再结合实际情况，采取行之有效的措施，降低瓦斯对矿井的危害。

关键词：雅店煤矿；瓦斯涌出量；掘前预抽；瓦斯预抽和治理

中图分类号：TD712 文献标识码：A

引言

陕西省黄陇侏罗纪煤田彬长矿区雅店煤矿位于陕西省彬县县城西北约22公里处，北与甘肃省相接，西与高家堡井田相邻，南与胡家河井、文家坡田相邻。雅典矿区位于彬长矿区之东北边缘，属黄土掩盖～半掩盖的黄土梁塬沟壑地貌，最高点位于井田东部咀头村附近梁顶，标高+1252.0m，最低位于井田南部之泾河河滩，标高+864.70m，最大高差387.3m。在泾河及四郎河沟谷中，有白垩系下统华池组基岩出露。井田内1、4号煤层为可采煤层，1号煤层位于延安组第三段上部，可采厚度0.8～3.60m，平均厚度2.33 m，可采面积19.94km2。4号煤层是主采煤层，该煤层位于延安组第一段中上部，可采厚度0.15～20.87m，平均可采厚度11.85m，可采面积44.40km2。

1 矿井瓦斯涌出情况

1.1 煤层瓦斯涌出量

根据《雅店勘查区勘探地质报告》提供的资料，本井田内4号煤层瓦斯分带属二氧化碳―氮气带和氮气―沼气带，但经调查本区的矿井有高瓦斯矿井，曾经发生过瓦斯爆炸。为了对本矿井瓦斯涌出量有比较清楚的认识，对瓦斯涌出量预测如下：根据地质报告瓦斯测试成果可知，1号煤层CH4含量为0.00-0.53ml/g.daf之间，CO2含量为0.00-0.11ml/g.daf之间；4号煤层CH4含量为0.04-0.55ml/g.daf之间，CO2含量为0.00-0.13ml/g.daf之间。为保证安全生产，设计按个煤层最大甲烷含量预测瓦斯涌出量。

1.2 矿井瓦斯涌出量

矿井瓦斯涌出量是制约矿井生产及安全的主要因素，在一定条件下，瓦斯涌出量决定了回采工作面产量和掘进工作面速度。依据《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ 1018-2006），结合综放工作面瓦斯涌出特征，采用分源预测法计算工作面瓦斯涌出量、采取瓦斯涌出量及矿井瓦斯涌出量。

矿井瓦斯涌出量预测得：q井为：0.98m3/t，

全矿井绝对瓦斯涌出量q井为：13.43m3/min。

故我矿为低瓦斯矿井。

1.3 瓦斯管理

值得注意的是，由于勘察报告中瓦斯含量仅依据化验室数据而得，本井田周边的孟村、胡家河、大佛寺煤矿均为高瓦斯矿井，因此本矿按高瓦斯矿井设计，按高瓦斯矿井生产管理，地面预留瓦斯抽放场地。

2 瓦斯治理

2.1 掘进巷道的瓦斯治理

彬长矿区煤层透气性良好，透气系数在0.5左右，煤层瓦斯具有较好可抽放性。为给矿井带来长效安全平稳的生产环境，因而采用掘前预抽是治理掘进工作面瓦斯超限的最有效的方法。

在每条开拓的掘进巷道及准备巷道每隔60m布置一组瓦斯抽放钻场，可根据巷道瓦斯涌出量及时调整钻孔的数量及参数。每个煤柱侧钻场布置6个钻孔（正3反三）在施工过程中，钻孔布置为三花眼，分高低位孔，排间距0.5m，孔间距0.5m，孔径为Ф113mm，孔深120m，终孔位置必须超前工作面30m以上。实煤体侧钻场应布置10～12个扇行孔和6个掘前钻孔，扇形孔间距为0.8m。孔深和工作面长度相同。钻孔施工前，必须提前进行放线，并进行编号，确定钻孔开孔位置，开孔高度要求、低位孔分别布置成一条线。

2.2 钻孔的封连标准及设计。

（1）钻孔成孔后必须及时封孔。钻孔封孔示意图如图2所示。

（2）封孔时，下套管前，必须清理干净孔内及孔口周围的煤渣。

（3）封孔深度不得小于12m，且两端头各1m处用玛丽三封孔。

（4）报废孔封孔深度不得小于10m，并将孔口有水泥砂浆抹平。

（5）封孔一个原班之后，用速凝膨胀封孔剂充填中间部位。

（6）钻孔连接后必须保证严密不漏气。

（7）封孔结束后，及时连接抽放并打开抽放阀门。

（8）封孔结束后必须使用水泥抹孔口边，抹边面漆不得小于0.4M2，并刷漆（里圈用红漆涂抹，面积不少于0.32；外圈用黑漆涂抹，面漆不小于0.12）。

3 结 论

矿井瓦斯是煤矿生产中最重要的自然灾害之一，也是煤矿安全生产中“头号杀手”。因此瓦斯治理是煤矿安全工作中的重中之重，瓦斯不除矿无宁日。彬长矿区是正在开发的大型矿区，生产规模将来要达到5000万t/a其瓦斯治理工作刚才站在起跑线上，在瓦斯赋存规律、特点以及瓦斯防治方法等方面需要多措并举，并有待进一步加强、研究和改进。

参考文献

[1] 马安强. 彬长矿区瓦斯赋存及治理探讨[M]. 《陕西煤炭》编辑部，2015.

[2] 张铁岗.矿井瓦斯综合治理技术[M].北京： 煤炭工业出版社，2001.

[3] 国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M]. 北京：煤炭工业出版社，2007：113-119.

[4] 煤炭工业部。防治煤与瓦斯突出细节[M].北京：煤炭工业出版社，1995：22-24.

作者简介：白龙西（1986-），男，陕西省咸阳市彬县人，2012年毕业于西安科技大学采矿工程专业，就职与陕西华彬雅店煤业有限公司。