穿层钻孔抽采达标时间分析

任芝林（重庆松藻煤电有限责任公司安全监察部，重庆綦江 401445）

穿层钻孔抽采达标时间分析

任芝林
（重庆松藻煤电有限责任公司安全监察部，重庆綦江 401445）

瓦斯抽采是治理瓦斯最根本的方法，也是防止煤与瓦斯突出事故最有效的手段。根据《防治煤瓦斯瓦斯突出规定》要求：突出煤层瓦斯压力小于0.74MPa、瓦斯含量小于8m3/t时为无突出危险，即瓦斯抽采达标，本文通过对煤层原始瓦斯含量与钻孔抽采后残余瓦斯含量比较，并画出减小趋势图，推算出Φ65mm穿层钻孔抽采达标所需时间，对矿井安全生产和合理采掘部署起着重要意义。

穿层钻孔 抽采达标 时间分析

1　前言

煤与瓦斯突出是发生在煤矿极其复杂的瓦斯动力灾害现象之一，瓦斯抽采是治理瓦斯最根本的方法，也是防止煤与瓦斯突出事故最有效的手段。瓦斯抽采是用专门的设施把煤层、岩层或采空区中的瓦斯抽出的措施。瓦斯抽采不仅是降低涌入井下巷道的瓦斯量、提高矿井生产能力的重要手段，也是防治煤与瓦斯突出的根本方法之一。目前我矿解决煤与瓦斯突出的抽采方法主要是穿层条带预抽，其钻孔布孔方式为6m×6m，控制巷道帮外15m，终孔孔径为Φ65mm。根据《防治煤瓦斯瓦斯突出规定》要求：突出煤层瓦斯压力小于0.74MPa、瓦斯含量小于8m3/t时为无突出危险，即瓦斯抽采达标。因此确定钻孔瓦斯抽采达标时间，对矿井安全生产和合理采掘部署起着重要意义。

2　矿井概况

表3.1　考察区段原始瓦斯含量测定表

表3.2　穿层钻孔测点抽采参数统计表

表4.1　钻孔综合预抽率计算表

渝阳煤矿地处重庆市綦江县安稳镇罗天村，北距重庆市区174km，距綦江县城83km，位于渝黔铁路和渝黔高速公路旁，交通较为方便。矿井位于松藻矿区中部，井田东以两河口向斜轴线与逢春煤矿和同华煤矿分界，南以9#勘探线和羊叉河与逢春和石壕煤矿分界，西以羊叉河与打通一矿分界，北以-60m标高为开采技术边界。井田略呈三角形，面积25.8km2。矿井设计三个水平开采，即+355m水平、+150m水平和-60m水平。已形成的主干开拓巷道有金鸡岩主副斜井一对、金鸡岩回风平硐、阳地湾副斜井、阳地湾架空人车斜井、安稳运煤斜井和阳地湾回风斜井；开采布置采用盘区石门、溜煤眼布置，采煤方法为倾斜长壁、仰斜开采。

渝阳煤矿为近距离煤层群，可采或局部可采煤层自上而下有6#、7#、8#和11#煤层，其中7#煤层为弱突出煤层、11#煤层为无突出煤层，7#、11#煤层作为保护层首先开采；8#煤层为中厚煤层，是矿井的主采层，具有严重突出危险性，作为被保护层开采。北二盘区自投产以来，共发生煤与瓦斯突出30次，其中8#层5次，最大一次（8#层）突出煤量695吨，瓦斯量41000m3。随着矿井采掘生产进入下水平后，煤层埋深增加，瓦斯压力和含量增大，采掘生产过程中瓦斯涌出量增大及煤与瓦斯突出危险加大，严重制约着矿井安全生产和经济发展。

表4.2　预抽后煤层瓦斯含量测定表

3　实施过程

N3702东回风巷条带钻孔在N3702东瓦斯巷内施工，设计钻孔间距为6m×6m，控制巷道帮外15m以上，终孔于7#煤层顶板0.5m，终孔孔径为Φ65mm，钻孔布置方式见图3.1。钻孔在施工过程中，利用岩芯管取出7#层煤样进行瓦斯含量快速测定，所测定此区域原始瓦斯含量见表3.1。

由于快速测定煤层瓦斯含量技术在矿应用时间短，测定的煤层瓦斯含量误差较大，因此所测定北三区7#煤层原始瓦斯含量取最大值，即24.08m3/t。所有考察钻孔于2009年9月施工完成，所有钻孔采用机械水泥浆封孔，封堵深度在5m以上。并在160#-161#钻场间设置测点，将151#-160#钻场钻孔进行单独计量，所测定的抽采参数见表3.2。

4　效果分析

N3702东瓦斯巷穿层考察钻孔全部施工完毕并形成抽放后，根据表3.2中所测定的钻孔抽采参数，计算出钻孔综合预抽率，见4.1。

穿层钻孔通过两个月的抽放后，分别在158#-159#、153#-154#钻场之间施工穿层检验孔，并取出7#煤层煤样，测定出预抽后7#煤层瓦斯含量，详见表4.2。

N3702东瓦斯巷穿层钻孔通过两个月抽采后，煤层瓦斯含量降至19.54m3/t-20.13m3/t，因此根据钻孔抽采与煤层瓦斯含量关系趋势图，见图4.1。

从图4.1中可以看出，N3702东瓦斯巷穿层钻孔通过18个月抽放，可将7#煤层瓦斯含量降低至8m3/t以下，即瓦斯抽采达标。因此，煤层瓦斯含量的大小直接影响煤层突出危险性，通过钻孔预抽后可以降低煤层瓦斯含量，且随钻孔抽放时间的增加，煤层瓦斯含量也随之降低。

5　结语

（1）煤层瓦斯含量随钻孔抽放时间增长而降低，此次通过对煤层原始瓦斯含量与经钻孔抽采后煤层瓦斯含量变化情况的比较，并根据瓦斯含量降低趋势推算出Φ65mm穿层钻孔抽采达标时间约18个月。

（2）Φ65mm穿层钻孔抽采达标时间较长，制约着矿井瓦斯抽采超前，因此矿应用了高压水力割缝、增加钻孔孔径、不同封孔工艺来提高封堵质量等措施提高钻孔抽采效果，进而缩短钻孔抽采达标时间。

［1］《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》（GB50471 2008）.

［2］《煤矿安全规程》2011年版.

［3］《防治煤与瓦斯突出规定》（国家安全生产监督总局 国家煤矿安全监察局）2009年版.

［4］《煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）》.

［5］《关于印发〈煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）〉的通知》（安监总煤装〔2011〕33号）.

［6］《煤矿瓦斯抽采（放）监控系统通用技术条件》（M T/T1126-2011）.

［7］《关于加强煤与瓦斯突出事故监测和报警工作的通知》（安监总煤装〔2013〕28号）.

任芝林（1965-）男，重庆工程职业技术学院毕业，目前在重庆松藻煤电有限责任公司安全监察部工作。