高产高效工作面顶板走向高位钻孔抽采参数研究

发布时间：2021-04-07 01:25

　　山西省某煤矿工作面产量大,造成工作面绝对瓦斯涌出量很大,工作面上隅角瓦斯问题成为制约矿井安全高效生产的主要因素。因此,针对目前矿井上隅角瓦斯治理存在的问题,开展了采空区顶板走向高位钻孔抽采参数设计及优化研究。研究通过理论计算及数值模拟出顶板钻孔终孔点层位,推导出钻孔数量计算公式,并在矿井3103工作面进行现场抽采效果的试验研究,得出适合矿井高位钻孔布置参数,保证矿井安全高效生产。 

【文章来源】：中国矿业. 2020,29(11)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

顶板走向钻孔布置示意图

设计4个钻场，钻场间距70m，钻孔压茬35m,1～4号钻场设计如图2所示。根据矿井瓦斯涌出量预测，工作面瓦斯涌出量为15.66m3/min，邻近层瓦斯涌出量为6.9m3/min，采空区遗煤瓦斯涌出量为2.93m3/min，工作面设计风量2 000m3，工作面瓦斯浓度0.6%；钻孔流速取6m/s，钻孔内径为0.55m，钻孔瓦斯内浓度设计15%。根据式（6）计算出每个钻场需8个钻孔，钻孔开口高度距钻场底板1.8～2.2m，钻孔间距0.8 m，钻孔终孔点位于煤层顶板22～30m之间，工作面方向控制范围8～60m。设计参数见表1。3.3 试验效果分析

2）从工作面推进位置距离钻场位置分析：根据工作面位置距1～4号钻场实际距离，对应分析每个钻孔及钻场抽采效果，如图3所示。由图3可知，工作面推进位置距离钻场时，钻场抽采纯量均较大。当推过40m以后，抽采纯量呈现降低趋势。钻场距离工作面60～40m时，各个钻孔的抽采效果较好。3）从水平投影距巷道距离分析：根据钻孔施工情况将水平投影距巷道距离分为0～8m范围（1#钻孔），8～60m范围（2#钻孔～8#钻孔）。(1)水平投影距巷道0～8m。1#钻孔均在0～8m范围内，根据实测参数，在抽采期间1#钻孔单孔抽采浓度5%～12%，抽采纯量为0.3～0.45 m3/min。抽采效果一般。(2)水平投影距巷道8～60m。水平投影距巷道8～60m的钻孔主要为2#钻孔～8#钻孔，3#钻孔由于终孔层位较低，在此不考虑。据前述钻孔分析，2#钻孔、4#钻孔～8#钻孔层位较高，抽采混合量较大，抽采浓度相对较大。单孔抽采浓度14%～28%，单孔纯量0.65～1.5m3/min。分析此区域最佳层位在8～60m。

【参考文献】：
期刊论文
[1]综放开采覆岩离层裂隙变化及空隙渗流特性研究[J]. 李树刚,钱鸣高,石平五.  岩石力学与工程学报. 2000(05)



本文编号：3122531