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刍议固化揭煤技术在高瓦斯压力松散突出煤层中的应用

刍议固化揭煤技术在高瓦斯压力松散突出煤层中的应用

摘要:通过对火铺矿23采区2#中间石门固化揭17#煤施工过程的分析,阐述了固化揭煤技术在高瓦斯压力松散突出煤层中存在问题和采取措施。

关键词:固化揭煤;施工过程;高瓦斯压力;突出煤层

1前言

盘江矿区火铺矿17#煤层为高瓦斯压力突出煤层,其塑性变形、层间滑动及煤层内的小构造非常发育,近距离范围内煤层厚度可从2.0m增至10.0m极不稳定,煤层的原生结构大部分已被破坏,质松软,呈粉末状,顶板为深灰色粉砂岩与薄层菱铁矿互层,水平层理、层间滑动、节理、裂隙、小褶曲等十分发育,底板为灰色砂质泥岩,直接底为0.3—0.5m厚的褐色泥岩,遇水膨胀。上水平几条石门过17#煤时,应用固化揭煤技术,取得很好的效果。随着水平的延深,煤层瓦斯压力越来越大,在23采区2#中间石门打钻探测17#煤过程中,最高瓦斯压力达3.5MPa ,钻屑瓦斯解吸指标K值达到1.3mL/g.min1/2。

2 产生的地质情况

固化揭煤技术是集钻孔排放瓦斯、固化煤层提高煤体强度和金属骨架于一体。首先沿巷道周边在煤层中打若干穿透煤层的压注钻孔,从打钻开始到压注固化液期间,钻孔周围的瓦斯得到较长时间的自然排放削弱了瓦斯在突出中的作用;二是送入钻孔的注液管路取到金属骨架作用;三是压注的固化液使钻孔切割后的煤体固化胶结为一个整体,提高了煤体自身的承载能力,同时固化液把注液管与钻孔的孔壁紧紧地固结在一起,成为一组全长锚固的“大锚杆”,有效地加固了巷道周边的煤层,不愧为一种行之有效的揭煤方法,尤其在松散突出煤层中更显其优势,近几年来在许多矿区得到广泛的推广应用。然而在高瓦斯压力突出煤层中,若按常规的施工方法难度太大,很难达到预期效果,为此,我们根据固化原理结合现场实际,进行分析研究,制定出相应措施,并在23采区2#中间石门进行实践取得了成功。

3 存在问题分析及采取措施

3.1钻孔施工。由于瓦斯压力大、煤层呈粉末状,如采用湿式钻孔,水大了会造成水力冲孔、增加喷孔量,会将煤体冲成蜂窝状无法再固化,且塌孔严重难以打穿煤层进入顶板达到预期效果,水小了,因瓦斯压力大,水会被瓦斯反压,钻头出不了水无法排渣;若干式打钻,钻头温度无法掌握,温度超高会造成煤层燃烧;使用麻花钻杆进行打钻,由于煤层松软,随着进入煤体深度的加深,在钻孔周边瓦斯压力及水(风)压的作用下,会将钻杆往里吸,稍微不注意就会把钻杆卡死。通过对上水平三条石门固化揭过17#煤经验的认真总结,决定岩石段采

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