高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用分析
来源:用户上传
作者:
摘 要：针对高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用情况，进行全面分析，并简要介绍了高位钻孔的特点，例如倾斜钻孔特点与水平钻孔的特点等等，提出高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的具体应用，能够保证瓦斯抽放速率不断提升，希望能够为有关人员提供良好参考与借鉴。
关键词：高位钻场；钻孔瓦斯抽放技术
所谓高位钻孔，主要指的是通过在风巷向煤层顶板进行性钻孔，高位钻孔瓦斯抽放利用工作面的回采采动压力，形成一个较为稳定的离层裂隙，利用该裂隙用来抽放瓦斯。在抽采负压的影响之下，瓦斯抽采线路会被排放到回风巷之中。为了保证高位钻场钻孔瓦斯抽放技术得到更好运用，本文深入研究其应用要点。
1 高位鉆孔特点分析
结合高位钻孔的角度差异，有关人员经常将其分为两种，分别是倾斜钻孔与水平钻孔，针对采空区瓦斯抽放情况，想要进一步提升采空区瓦斯抽放水平，运用水平钻孔能够取得良好效果，主要是由于水平钻孔能够在顶板的裂隙发育区进行施工。倾斜钻孔与水平钻孔的特点如下：
①倾斜钻孔特点：在采掘工作面与巷道之中，结合具体的作业情况与煤层的厚度，合理确定钻孔长度，保证煤层顶板倾向合理，有效提升施工钻孔的稳定性；②水平钻孔的特点：在采掘工作面与巷道位置，通过在煤层顶板中间部位开出一定面积的钻场，在此钻场内部开展一系列施工作业，顺着煤层的具体走向，进行科学的施工钻孔。因为此钻孔需要水平布置，伴随工作面的不断推进，而且始终位于顶板裂隙部位，故其稳定性较好，应用效果比较显著。高位钻孔比较适合应用在治理采空区瓦斯抽取工作当中，利用钻孔进行抽放，能够有效降低采空区瓦斯浓度。
2 高位钻场钻孔瓦斯抽放技术应用要点研究
2.1 明确工作面采空区顶板活动特点
在作业面开采的初始环节，由于工作面开采的逐渐推进，结合矿山采动岩层移动关键层的特点，能够判断出采场上部的覆盖岩层矿山压力对关键层产生的破坏较大。如果关键层发生较大面积的断裂，采空区中间部位的采动裂隙趋近压实状态，采空区周围存在联动效果较为显著的采动裂隙发育区域，由于工作面的逐渐推进，该采动裂隙发育区域缓慢移动，最终形成瓦斯库[1]。
为了保证瓦斯库中的瓦斯得到更好抽取，作业人员需要将高位抽放钻孔打在采场裂隙区域之内，运用先进的钻孔工具，提升瓦斯的抽取效率。一般来讲，由于工作面的逐渐推进，其上部覆盖的顶板会受到采动较大影响，常见以下两种裂隙：
①离层裂隙：该裂隙沿着岩层的下沉而不断下沉，层和层之间会出现一定量的离层裂；②竖向裂隙：该裂隙呈现破断状态，由于岩层的逐渐下沉，破断形成相应的穿层裂隙，经常被作业人员成为竖三带与横三区。
2.2 高位钻孔施工要点
在工作面回风巷一端，作业人员结合工作面顶板岩层的移动情况，打开相应的钻场，此钻场是倾斜的巷道，在巷道当中，作业人员需要明确施工钻孔的具体位置，包括钻孔和工作面回风巷之间的距离与高度，可以结合有关公式计算得出具体数值[2]。钻孔要超过工作面长度，钻入采空区长度需要结合岩石冒落角度进行相关计算。
此外，作业人员还要明确钻孔方向，结合煤层的倾斜角度，合理确定钻孔倾斜角度。由于钻孔长度不同，作业人员要选择合理的钻掘机械设备，通常需要超前工作面150m左右。实际的钻场钻孔数量，要结合瓦斯的涌出情况而定，并妥善解决钻孔施工中存在的问题，
想要更好的保证瓦斯抽放钻孔抽放出浓度较高的瓦斯气体，作业人员要加强瓦斯抽放钻场和回采速度的配合，保证回采速度得到合理控制。待工作面推进到钻场9m位置时，紧接后部位置的瓦斯抽放钻场方可实施抽放作业，采用此种方式，能够保障瓦斯抽放钻场搭接更为合理，提升瓦斯的抽放效率。合理确定顶板跨落步距，包括综采工作面的推进速率等等，能够帮助作业人员更好的确定抽放钻场之间的距离，提高瓦斯抽放效率。
2.3 注意事项
①针对作业现场的高位瓦斯抽放钻场当中的各个钻孔长度，进行准确的测量，保证前一个钻孔完全失效之后，紧邻钻孔方可进行相应的作业。加强钻孔之间的搭接，保证钻孔搭接水平得到有效提升，真正达到提高瓦斯抽放效率的目的。通常来讲，钻孔之间的压茬距离不宜超过30m，不宜小于20m，保证各个钻孔更为稳定，钻孔瓦斯抽放效果得到更好提升[3]；②结合作业场地高位瓦斯抽放钻孔内部的瓦斯浓度实测情况，作业人员需要明确终孔的具体位置，终孔位置与回风巷之间的平行距离不宜超过45m，不宜小于15m，终孔与煤层顶板之间的距离要适中，进一步提高钻孔抽放水平；③作业人员还要测量顶板岩石裂隙带时间，加强现场测量工作，保证高位抽放钻场之间的距离不超过50m，在提高瓦斯抽放效率的同时，避免瓦斯出现泄露。
3 结束语
综上所述，通过对高位钻场钻孔瓦斯抽放技术应用要点进行合理分析，例如明确工作面采空区顶板活动特、做好钻孔搭接工作等等，能够保证高位钻场钻孔瓦斯抽放技术得到更好运用，帮助作业人员更好的掌握瓦斯抽放技术操作要点，提高了高位钻场钻孔瓦斯抽放水平与效率。
参考文献：
[1]李相庆.高位钻孔技术降低综采工作面上隅角瓦斯浓度[J].山西煤炭，2017，37（02）：41-42.
[2]张建文.采空区瓦斯抽放高位钻孔代替高抽巷的可行性研究[J].能源与节能，2017（04）：13-15.
[3]周春山，王俊峰，迟克勇，邬剑明，武旭峰.凤凰山矿15～#煤层U型通风工作面高位钻场钻孔瓦斯抽放技术研究[J].中国煤炭，2014，40（04）：102-105.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14849287.htm
