巷帮“三带”分布与顺层钻孔封孔深度研究

发布时间：2024-12-26 04:59

　　 为了提高玉溪煤矿顺层钻孔瓦斯抽采浓度及抽采效率,基于合理封孔深度的重要性,根据玉溪煤矿现场测定条件,采用测定瓦斯含量法研究巷道"三带"分布规律,确定巷道周围松动圈范围并得出顺层钻孔合理封孔深度范围。通过现场抽采效果验证,证明顺层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度应该超过集中应力带应力峰值点,最后确定玉溪煤矿顺层钻孔合理封孔深度为12.5m,大幅度提高了瓦斯的抽采浓度,延长了抽放衰减周期,为煤层瓦斯长时间预抽提供了技术支撑,实现了矿井高浓度瓦斯的稳定利用,增加了安全保障,创造了经济效益。

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【部分图文】：

图1 巷道前方应力带分布示意图

煤岩体受采掘空间破坏的影响，其原始应力平衡状态被破坏，内部应力重新分布，造成煤岩体发生破裂变形，这种破坏逐步向深部扩展，形成巷道围岩松动圈，随着深度增加直到达到新的三向应力平衡状态为止，这时由外到内依次形成卸压带、应力集中带和原始应力带（简称为巷道“三带”），如图1所示。巷道周边....

图2 顺层钻孔封孔示意图

顺层钻孔采用“两堵一注”的封孔方式，封孔长度为9m，封孔时，在封孔管上孔口及距孔底0.5m位置各绑扎一个囊袋；封孔注浆时先向囊袋内注浆，使囊袋鼓起后，中部爆破阀在0.5MPa压力时破裂开始向中部注浆。该矿采用先封孔再施钻的工艺，如图2所示。该矿顺层钻孔接抽负压为20kPa，接....

图3 钻孔窥视图

采用钻孔成像轨迹检测装置对抽采浓度比较低的钻孔进行现场观察，如图3所示。可以发现：1）钻孔表面存在大量裂隙，证明封孔长度不足，这是造成钻孔抽采浓度及抽采量台阶式下降的主要原因；2）孔壁变形严重，部分钻孔造成塌孔，堵塞钻孔的大多为块煤，存在塌孔堵塞现象，且塌孔位置大多在10m左右，....

图4 瓦斯含量随钻孔深度变化情况

选择在东瓦斯抽放巷掘进巷道里程750m处向东帮煤层中间位置施工本次试验的顺层钻孔，随着试验钻孔的钻进，每间隔2m取钻屑煤样，并对煤样测试瓦斯含量，煤样瓦斯含量测试结果如表1所示。试验钻孔所取煤样的瓦斯含量随钻孔深度变化如图4所示。3.3测试结果分析

本文编号：4020568