高抽巷与千米顶板长钻孔的瓦斯抽采效果分析

Abstract： In this paper, the gas control mode of "Y+ high gas drainage roaway" is proposed for the high gas problem existing in No. 3 coal seam of W1309 working face of Gaohe Coal Mine. Taking the section II of the W1309 high gas drainage roaway as an example, the gas
3） 第三阶段（C ）回采距离304m-316m,高抽巷 距煤层顶板距离为 33.84m-34.69m, 抽采方式为双 U+咼抽巷系统，南翼泵站两台泵、两趟E355mm瓦 斯管，地面泵站一台泵、一趟F500mm瓦斯管带抽高 抽巷。第三阶段工作面绝对瓦斯涌出量为 53.2m3/min,风排瓦斯涌出量为30.54m3/min,高抽巷 平均瓦斯抽采量为20.56m3/min,占总涌出量比例为 38.65%。
1） 第一阶段（I ）回采距离0_88m,高抽巷距煤 层顶板距离为27.98m_28.47m,抽采方式为双U+裂 隙带钻孔，（工作面老顶垮落前，高抽巷未发挥作用） 单台泵两趟7355mm管路接抽顶板裂隙带钻孔。第 一阶段工作面绝对瓦斯涌出量为43.2 m3/min，风排瓦 斯涌出量为34.56 m3/min,高抽巷平均瓦斯抽采量为 2.54 m3/min,高抽巷瓦斯抽采量占总涌出量比例为 5.88%。
2） 第二阶段（ > ）回采距离88m-304m,高抽巷距 煤层顶板距离为28.47m-33.84m,抽采方式为双U+ 高抽巷系统+裂隙带钻孔，两台泵三趟A 355mm瓦 斯管，一趟B355mm瓦斯管带抽高抽巷。第二阶段工 作面绝对瓦斯涌出量为48.47m3/min,风排瓦斯涌出 量 为 29.69m3/min, 高 抽 巷 平 均 瓦 斯 抽 采 量 为 12.91m3/min,占总涌出量比例为26.64%。

采煤工作面顶板走向钻孔瓦斯抽采效果分析朱传记摘要：随着矿井往深部开采，瓦斯压力和瓦斯含量逐渐增大，瓦斯治理难度变得更加困难，瓦斯超限风险亦有增大趋势。

不同矿井地质条件的差异，煤层透气性的不同，使得瓦斯治理模式必须适应本矿井的煤层地质条件。

因此为保证本矿井采煤工作面安全顺利回采，要通过研究顶板走向钻孔布置方式对瓦斯抽采效果的影响，合理确定本矿井采煤工作面瓦斯治理模式。

关键词：采煤工作；顶板走向；钻孔瓦斯；抽采1矿井本煤层地质构造特征及瓦斯赋存情况1.1工作面地质构造特征1662（1）工作面位于潘三矿西三C组煤中部采区，东起西三C组煤中部采区上山，西至潘三-丁集矿井井田边界，北至F24逆断层，南至11-2煤-800m等高线。

1662(1)工作面11-2煤厚0.2～3.1m，均厚1.9m，黑色,块状,碎粒状,粉末状,黑色条痕,以亮煤为主,暗煤次之,条带状构造,玻璃光泽,油脂光泽,属半暗～半亮型煤。

该面11-2煤层赋存稳定，总体上呈单斜状，北高南低，煤(岩)层产状155～220°∠4～29°，平均20°。

该面11-2煤全工作面发育由泥岩、煤线组成的伪顶，均厚为0.5m，该面11-2煤直接顶板为泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩和11-3煤组成的复合顶板总厚约10.5m，中部(轨顺退尺360～580m、运顺退尺580～740m)11-2煤伪顶上发育粉细砂岩，厚2.6～6.5m。

1.2工作面瓦斯赋存情况11-2煤为突出煤层，该面处于无突出危险区。

瓦斯含量为2.21～5.8m3/t，瓦斯压力为0.65Mpa(-772m)。

2工作面瓦斯治理模式工作面回采期间，通过轨顺高位钻场顶板走向钻孔抽采+运顺顶板走向钻孔抽采+上隅角埋管抽采+地面钻孔抽采+风排相结合的方式进行综合瓦斯治理。

上隅角埋管抽采主要是降低上隅角瓦斯浓度，无法对采空区内富集的瓦斯实现最大化抽采；地面钻孔抽采主要抽采上覆13-1煤层卸压瓦斯，抽采范围小，抽采有效时间较短，也无法做到连续高效抽采根治工作面瓦斯；顶板走向钻孔施工进度快，工序简单，可做到连续施工连续抽采，因此可作为工作面瓦斯综合治理的首选措施。

千米钻机在煤矿采空区瓦斯抽采中的应用竹林山煤业有限公司位于山西省阳城县县城西北25km处，现开采煤层为3#煤，位于山西组中下部，煤层最后6.48m，最薄3.04m，平均厚度4.86m。

2012年矿井瓦斯鉴定约对瓦斯涌出量58.04m3/min，属高瓦斯矿井。

为有效治理矿井瓦斯，该项矿除优化矿井通风系统外，还采取了本煤层抽放、采空区预埋管路抽放以及地面钻孔抽放等措施，对矿井瓦斯进行了有效治理，基本上保证工作面安全生产。

但由于该矿煤质致密、煤层透气性差，导致瓦斯抽放比较困难。

1 工作面概况1320工作面位于矿井西北侧，东为未采实体煤，南为1319待掘工作面，西为1300采区三条大巷，北为1321待掘工作面。

工作面设计倾斜长度966m，走向长度160m，进、回风断面均为：4.5×3.8m。

该工作面采用长壁式采煤法，综合机械化采煤工艺，ZY8600/24/50型液压支架支护，一次采全高方法采煤。

2 工作面回风流瓦斯浓度增大原因分析（1）煤质致密、煤层透气性差等原因，煤层中仍吸附着大量瓦斯。

（2）工作面采煤机割煤时，随着煤体的破碎，吸附在煤层中的瓦斯逐步释放至工作面，随工作面的风流带至回风流中，导致工作面回风流瓦斯增大。

（3）随着采煤工作面推进，采煤机割煤后，上部仍留有的余煤逐步进入采空区，随着采空区的跨落，余煤透气性增大，大量吸附在煤层中的瓦斯沿裂隙逐步释放，由工作面风流带至回风巷中，导致工作面回风流瓦斯增大。

3 千米钻机在采空区抽放技术中的原理及应用3.1 千米钻机在采空区抽放技术中的原理如图1所示，首先在工作面辅助回风巷铺设一趟￠325mm的螺旋焊管，在距工作面300米处的横贯处铺设一趟￠219mm的螺旋焊管至横贯内，在横贯￠219mm管上依次安装一个闸阀门，一个孔板流量计，一个放水器。

在横贯煤壁上向工作面方向钻孔，钻孔开孔直径120mm，用聚铵脂和DN100mm的PVC管进行封孔，封好后，用4寸钢丝胶管将DN100mm的PVC管与￠219mm的螺旋焊管进行连接抽放，每3个孔一组。

第!期"山西焦煤科技"#$%!&’()年!月""*+,-./0$1/-20$,3*4/5-456754+-$3$28""9:-%&’()"!专题综述!""收稿日期"&’();’<;(>作者简介"蒋"璋!(=)>"#$男$安徽安庆人$&’(’年毕业于安徽理工大学$工程师$主要从事煤矿(一通三防)技术管理工作!?@A ,/3#E<D<((&D’Fbb%4$A顶板走向长钻孔与高抽巷瓦斯治理技术分析蒋"璋!山西焦煤集团有限责任公司"山西"太原"’D’’&<#""摘"要"以屯兰矿为例"分别运用顶板走向长钻孔及高抽巷两种方法抽采瓦斯的两个&k 煤层工作面为研究对象"在研究煤层特性$瓦斯参数$地质特征$通风条件等基础上"对两种抽采方法治理回采工作面上邻近层瓦斯的效果进行对比分析"得出高抽巷瓦斯治理技术抽采效果更好"但成本高"对矿井抽采系统整体要求较高"顶板走向长钻孔抽采瓦斯施工周期短’关键词"顶板走向长钻孔(高抽巷(瓦斯抽采中图分类号"7N >(&G %!"文献标识码"I "文章编号"(!>&;’!E&#&’()$’!;’’<>;’D ""工作面回采期间的瓦斯一直威胁着煤矿安全生产$由于开采范围%强度大$周边围岩受采动压力影响明显$同一矿井回采面瓦斯涌出量相比其他地点大$因此回采面瓦斯治理直接关系到矿井的安全高效生产$合适的瓦斯治理方式可以带来巨大的经济效益和安全效益&目前治理回采面上邻近层瓦斯长见%高效的两种方式为顶板走向长钻孔和高抽巷$两者运用的基本原理相同$但在施工工艺%适应条件%经济成本%抽采效果等方面存在差异&下面对屯兰矿&k煤层工作面运用两种方法的情况进行对比分析&!"顶板走向长钻孔瓦斯治理技术!#!"工作面概况(&<’>工作面位于南四盘区$东接南四回风补巷$西接南四盘区边界进风巷$南与头南峁断层相邻$北与(&<’E 采空区相邻&工作面回采&k煤$平均厚度为&ODE A $工作面走向长()’’A $倾向长(=’A $可采储量(D’OE 万T %&k 煤层原始瓦斯含量最大为(DO <>A D[T $经过本煤层预抽以后$&k 煤层残余瓦斯含量<REO >A D[T $其上覆煤层为’&k煤层$层间距=R(’A $下覆煤层为<k 煤层$层间距=R(<A %(&<’>工作面采用胶带顺槽进风$轨道顺槽回风$工作面配风(!’’A D[A 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D[A/-$瓦斯抽采效果最好&由于抽采钻孔是在轨道巷开口往上爬升施工$随着工作面的进一步推进$其所有钻孔垂高逐渐降低$与采空区垮落带逐步接近$抽采钻孔浓度逐步下降$混合量不断增加$只有合理调控负压和瓦斯浓度$才能得到相对稳定的瓦斯抽采量&$"高抽巷瓦斯治理技术$#!"工作面概况(&E’(工作面位于南五盘区$西北与南五轨道巷"和南五胶带巷相接$东北与南五采区相邻$东南与土地沟断层保护煤柱相接$西南与(&E’D工作面相邻&工作面走向长度为(>E’A$倾斜长度为&’’A%工作面同样回采&k煤$平均厚度&O=)A%工作面原始瓦斯压力为&O(<L U,$原始瓦斯含量为(&O>A D[T$煤层透气性系数为(O!&A&[L U,&-P$百米钻孔瓦斯衰减系数为’O’’D(P;($属一般可抽采煤层&工作面胶带顺槽进风$轨道顺槽回风$工作面配风量&D’’A D[A/-$回采期间工作面回风流最大瓦斯浓度为’O D)S$工作面最大风排瓦斯量为)O>< A D[A/-%$#$"高抽巷布置方式(&E’(高抽巷布置在轨道巷!回风顺槽#上方<E A$内错轨道巷&(A$高抽巷长度为>D’A$服务于工作面回采中后期$通过在巷道口预埋管封闭抽采&高抽巷布置示意图见图&%图&"高抽巷布置示意图$#%"高抽巷抽采效果分析(&E’(工作面抽采瓦斯总量为&EO)&A D[A/-$风排瓦斯量为)O><A D[A/-$工作面抽采率为>ES$采用本煤层%上下邻近层%采空区综合瓦斯抽采方法$其中高抽巷在服务期间!&’(>年D月中旬")月上旬#平均抽采量(>O><A D[A/-$占抽采总量!=S$根据<">月高抽巷现场实测数据绘制的曲线见图D$<%图D"高抽巷<">月瓦斯浓度走势图""由图D$<可看出*随着工作面的正常推进$高抽巷瓦斯抽采浓度大部分时间都能稳定在D’S以上$只是从!月下旬开始逐渐回落到&’S上下$且最高峰时瓦斯抽采浓度已超过E’S$高抽巷瓦斯抽采量-)<-山西焦煤科技&’()年第!期图<"高抽巷<">月瓦斯抽采量走势图相当长时间内能稳定控制在(!R ()A D[A /-$可见高抽巷抽采效果明显&但是在对高抽巷进行高效抽采的同时$由于高抽巷抽采混合量大$抽采系统卸压严重$导致工作面轨道巷及(’E’&工作面多条顺槽抽采点负压由原来的D’O!!1U ,下降到(DO DD 1U 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/-%因此$高抽巷抽采效果显著&%#&"其"他高抽巷瓦斯治理技术在施工上能实现与工作面在时间和空间上的隔离$不影响工作面正常作业’对于瓦斯利用的矿井$可以最大限度地供给瓦斯&但高抽巷瓦斯治理技术相比于顶板走向长钻孔瓦斯治理技术$矿井抽采系统整体要求较高$需要瓦斯泵具备足够的富余抽采能力$否则会影响其他地点正常抽采&&"结"语对比分析了两种方法的优劣势$矿井在选择任何一种瓦斯治理方法时$都必须要结合自身内在因素和外在条件进行综合考量$最终要选择一种最实用有效的方法&从根本上治理瓦斯的角度出发$对于回采时绝对瓦斯涌出量超过&’A D[A /-以上的工作面应当采用高抽巷的方式治理瓦斯&!下转第E!页#-=<-&’()年第!期蒋"璋)顶板走向长钻孔与高抽巷瓦斯治理技术分析+!,"王"琪$王佳旭%我国地下水污染现状与防治对策研究+9,%环境与发展$&’(>!E #*>’;>(%B "/-$//"()():$556)’!"’$&’"()&)*:($)’65#6&/$56/(0N&’654(%%$’"()E&)&26#6)’"):3")&O +>N6)06)2""+;/’5&-’"7+5X,X5_M :A A ,_/B 5M T +54:__5-T M /T :,T /$-$C ^,T 5_X$33:T /$-A ,-,25A 5-T /-0+/-,$,-P ,-,38B 5M T +5X_$Z35A M 5./M T /-2/-^,T 5_A ,-,25A 5-T $/-43:P/-2T +5-545M M /T 8T $/A X_$a 5^,T 5__5M $:_45M X_$T 54T /$-3,^M ,-P _52:3,@T /$-M $M :4+,M T +5P545-T _,3/B ,T /$-$C A ,-,25A 5-T P5X,_T A 5-T M $T +5:-_5,M $-,Z35P5M /2-$C ^,T 5_X$33:T /$-A ,-,25@A 5-T M 8M T 5A $T +5X:Z3/4,^,_5-5M M $-^,T 5_X_$T 54T /$-,-P X,_T /4/X,T /$-,_5-$T M :C C /4/5-T %‘-_5M X$-M 5T $T +55./M T /-2X_$Z35A M $4$:-T 5_A 5,M :_5M 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煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析【摘要】煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术是煤矿安全生产中的重要环节，通过引入高位钻孔技术实现瓦斯抽放，有效提高了矿井通风效率和抽放效果。

本文从煤矿瓦斯抽放技术的发展历程入手，探讨了高位钻孔技术在瓦斯抽放中的应用，分析了其在煤矿安全生产中的重要性。

重点讨论了高位钻孔瓦斯抽放技术的优势和关键技术，展望了其未来的发展趋势。

结论部分强调了煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的应用前景，以及煤矿安全生产的重要性和高效瓦斯抽放技术的推广意义，为煤矿行业提供了新的技术路径和发展方向。

通过研究和应用这项技术，可以有效提升煤矿安全生产水平，减少事故发生，保障生产和员工安全。

【关键词】煤矿，高位钻孔，瓦斯抽放，技术分析，发展历程，应用，优势，关键技术，未来发展，应用前景，安全生产，推广意义1. 引言1.1 煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术是一种有效的瓦斯抽放方式，通过在煤矿地面以上的高位位置进行钻孔，将地下瓦斯抽出并排放到空气中，减少瓦斯在煤矿中的积聚，降低煤矿事故发生的概率，保障煤矿生产安全与稳定。

本文将对煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术进行细致的分析和探讨。

随着煤矿安全生产的重要性日益凸显，煤矿高效瓦斯抽放技术的推广意义也变得愈发重要。

本文将重点探讨煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的应用前景及对煤矿安全生产的重要性，同时分析其在煤矿安全生产中的潜在作用和推广价值。

通过对煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的全面分析，我们可以更好地认识其优势和局限性，为煤矿安全生产提供更有效的技术支持。

2. 正文2.1 煤矿瓦斯抽放技术的发展历程煤矿瓦斯抽放技术的发展历程可以追溯到20世纪初，最初的钻孔方式主要是通过水平钻孔、低位钻孔等方式进行瓦斯抽放。

这些传统的抽放方法存在效率低、安全性差等问题，在矿井生产中频繁发生事故。

随着科技的进步和对安全生产的重视，瓦斯抽放技术不断得到改进和完善。

随着煤矿深度的增加和瓦斯含量的升高，传统的瓦斯抽放技术逐渐难以满足需求。

高抽巷抽采瓦斯技术实践证明，瓦斯涌出量在35m3/min以上的回采面，采用顶板走向钻孔治理瓦斯已显勉强。

用高抽巷取而代之，能够提高抽采量，同时解决了顶板走向钻孔在钻场接替期间效果差的问题，抽采效果更加稳定。

一、主要技术高抽巷布置在顶板破坏的裂隙带内，顶板垮落后，邻近层及围岩内的瓦斯平衡受到破坏，由邻近层及围岩解吸的瓦斯沿裂隙向采空区流动，通过高抽巷将瓦斯抽出。

㈠高抽巷布置潘一矿2622（3）工作面走向960m，倾斜长180m，标高-540～-570m，煤层倾角4～9°，煤厚4.38～5.0m，瓦斯含量6～12m3/t，采高3m。

高抽巷布置在距13-1煤层顶板18～20m的14槽煤中，即布置在裂隙带内。

高抽巷采用锚梁网支护，2.4m×2m，净断面4.08m2。

与2622（3）上风巷的垂直距离18～20m，水平距离19～20m。

为使回采初期能发挥作用，在施工高抽巷距设计长度剩余60m时开始变坡，距13-1煤层顶板18～20m降为10m，并由开切眼距上风巷5m开始每隔2m向高抽巷施工一组顶板穿层孔，孔径108 mm，孔数为20个。

㈡抽采系统安设两路直径250mm的焊接管，管路接至高抽巷以里100m，抽放口周围5m架设木垛保护。

管路接好后，外口砌筑封闭墙，用瓦石砌筑，墙垛厚度大于800mm，墙四周要掏槽，并使帮、顶接实，墙面要抹平不漏风。

两路管路接入大系统由地面泵抽采。

二、应用效果2622（3）工作面从2003年3月24日开始回采，3月26日开始图三高抽巷抽放量随工作面推进距离变化曲线图高抽巷断面小、支护简单，施工进度快、不用维护、管理简单，费用低。

影响高抽巷效果主要因素：㈠高抽巷层位要处于采空区裂隙带内。

此处透气性好，处于瓦斯富集区，有较充分的高浓度瓦斯源。

㈡高抽巷水平投影距回风巷平行距离要控制在15～20m范围内，距离过近，巷道漏气严重；距离过远，巷道端头不处在瓦斯富集区，效果不好。

顶板高位钻孔抽放瓦斯技术现场应用分析报告鹤煤公司三矿二○○二年三月顶板高位钻孔抽放瓦斯技术的现场应用分析报告课题组在三矿3006综放工作面进行了顶板高位裂隙钻孔瓦斯抽放课题试验。

试验情况如下:1 技术原理煤层中的瓦斯以游离和吸附两种主要方式存在。

在一定的瓦斯压力下游离和吸附瓦斯保持动态平衡。

在非采动影响区在原始地应力作用下煤层瓦斯保持着原始瓦斯压力，吸附量约占85~90%。

煤壁前方煤层受采动影响煤体结构遭到破坏，煤层的透气性及瓦斯赋存方式将发生急剧变化。

煤层中原始裂隙扩，后生裂隙大量形成，导致煤层透气性成指数倍增加，煤层结构遭到破坏的同时煤层瓦斯压力开始下降，大量吸附瓦斯解吸成为游离瓦斯，吸附瓦斯解吸成为游离瓦斯后与原游离瓦斯混合，在煤体的保护下煤层部仍保持相对较高的瓦斯压力。

相同原因，随着采面向前推进采空区残余煤炭也源源不断地释放瓦斯。

此时若不进行高负压抽放，煤壁前方煤体及采空区释放的高浓度的瓦斯将流入采面，造成采面瓦斯超限。

2 顶板采动变形对瓦斯流通渠道的影响研究表明随着回采工作面的不断推进，采动压力场及其影响围在垂直方向形成三个带，即：冒落带、裂隙带和弯曲下沉带；在水平方向形成三个区，即：煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。

“三带”、“三区”的煤岩层变形破坏各有其特殊规律。

煤层上方的岩层一般在回采工作面煤壁前方30~40m处已开始变形。

其特点是水平移动较为剧烈，但垂直移动甚微。

当工作面推过此区域，才引起垂直位移急剧增加，但各层位位移速度不尽相同，其特点是越向上越缓慢，此时将在某层位出现层间离层。

当已断裂的岩层重新受到已冒落矸石支撑时，邻近煤层的岩层运动速度要缓于其上覆岩层，各岩层又进入互相压合的过程。

煤层上方的岩层采动变形为瓦斯流动提供了形式各异的渠道。

在煤壁前方30~40m处已开始的变形因水平移动较为剧烈，使原始垂直裂隙开，并增加了新的垂直裂隙，提供了垂直瓦斯流动通道。

在离层区在某层位出现层间离层为瓦斯水平流动提供了通道。

FORUM 论坛装备138 /矿业装备 MINING EQUIPMENT 千米钻机在煤矿瓦斯抽采中的应用探讨□ 史　鑫　山西省宏厦一建千米钻机项目部随着科技的不断进步和快速发展，在煤矿瓦斯抽采中也随之研发了千米钻机且在煤矿企业以及矿井中得到了较为广泛的应用。

千米水平长钻孔可以在一定区域范围内进行预抽，还能够实现在某些局部位置进行边采边掘边抽。

千米钻机可以在瓦斯抽采钻孔的施工中进行有效地应用外，还可以运用于井下探测放水、探测煤层厚度、地质结构等相关工程中，为煤矿的安全生产提供了有力保障。

1　千米钻机在瓦斯开发和防治方面的运用1.1　千米钻机在巷道掘进中的应用对于高瓦斯矿井来说，不管是对瓦斯进行开发还是用于煤炭生产都要有一定数量的巷道去靠近煤层，由于在巷道掘进的过程中会有大量的瓦斯涌出，因此在巷道施工中是比较困难的，必须在进行采掘前就采取相应的应用措施。

现今采用的方法主要有先抽后掘，边抽边掘以及密钻孔掘后预抽煤壁瓦斯等，但受到多方面因素的影响，这些方法在实际的应用中都会受到一定程度的限约。

比如我们结合某个煤矿井下巷道的主要特点，可以在开采工作面顺槽的时候在顺槽中实体煤柱的地方做瓦斯投放，使用千米钻机进行施工作三个千米钻孔按照一定的间距进行钻孔，事先做好掘进区域内的煤层中瓦斯的预抽工作，当煤层中瓦斯的浓度降低到可以进行安全掘进的时候方可在两个钻孔之间进行掘进巷道，但中间长钻孔已经无法使用，只有两边的钻孔还可以继续使用，在其抽放煤体瓦斯以隔断煤体瓦斯往巷道煤壁的方向涌出。

该方法是先抽后掘，有效地避开了边抽边掘时双方的互相干扰，还可以科学有效地减少了瓦斯的涌出量，也因此很好地降低了供风量并在很大程度上提升了掘进的速度。

此外，还可以应用千米钻机进行拐弯钻孔，使钻孔成树状施工，这样会在很大程度上增加了卸压范围的同时也大大提高了抽放效率和质量，从面大大减短了预抽瓦斯的时间。

1.2　千米钻机区域瓦斯抽放分析为了确保今后在进行煤炭回采时可以更安全更高效，就必须要有大规模的瓦斯进行抽放，如果按照传统的瓦斯抽放方式进行则需要较多的瓦斯抽放专用巷道以及巷道两旁进行较多施工抽放钻孔。

高抽巷与千米顶板长钻孔的瓦斯抽采效果分析马堡煤业8203综采工作面回采期间瓦斯涌出量大，上隅角、回风流瓦斯超限，为了确保工作面回采期间的安全问题，需要对8203工作面瓦斯进行抽采。

该工作面分别采用高抽巷和顶板水平长钻孔进行瓦斯的抽采，通过各自的抽采效果分析可知，采用顶板水平长钻孔治理瓦斯具有施工时间短，经济合理的优点，为类似条件的工作面瓦斯治理提供了一定的参考作用。

标签：高抽巷；顶板长钻孔；瓦斯抽采；效果引言在煤矿开采过程中，随着矿井开采深度不断增加，煤层瓦斯压力和瓦斯含量逐步加大，尤其是井筒深度达到800米以后，瓦斯压力更大，如何解决这一难题，采用高抽巷和顶板水平长钻孔是两种比较常用的方法。

其原理就是：首先提前施工一條瓦斯抽采专用巷道，当工作面在开采过程中，由于采动影响，上覆岩层出现大量的空隙和裂隙，邻近煤层及采空区的瓦斯在抽采负压的作用下沿裂隙进入高抽巷内，此时经抽采管路将高浓度瓦斯抽出，达到保障工作面的安全回采的目的。

1 工作面瓦斯状况马堡煤业矿井核定产能为150万t/a，为高瓦斯矿井。

其中8#煤层开采深度为+950～+1282m，该矿井相对瓦斯涌出量为10.1m3/min，绝对瓦斯涌出量为31.9m3/min。

8203工作面经研究决定采用走向长壁后退式综合机械化一次性采全高垮落顶板采煤方法，经过相关权威部门鉴定，8#煤层自燃倾向性鉴定为Ⅲ类，为不易自燃，煤尘无爆炸危险性。

因此设计采高平均为2.1米，走向长度为1130m，工作面倾向180m。

倾角为8°～16°，在正常生产情况下日推进为2.5-3m左右。

本区日产量平均约为1800t，风量为1446m3/min，回风流最大瓦斯涌出量为12.29m3/min。

工作面顺槽采用“U”型通风方式。

2 采煤工作面瓦斯来源状况分析根据矿井开拓开采、地质条件以及瓦斯来源分析等情况可知：马堡煤业矿井煤层赋存条件复杂，瓦斯涌出量大、来源多、分布范围广，应针对各涌出源采取多种抽采方法相结合的综合抽采方法。

为 8～20. 5 m 为宜 ,钻场间距为 80 m。采用顶板走 向长钻孔进行采空区瓦斯抽放 ,为工作面高效 、安全 生产提供了保证 。
参考文献 :
〔1〕 刘文军. 影响顶板走向钻孔抽放效果的因素分析 〔J 〕. 矿业安全与环保 , 2004, 31 (6) : 48 - 49.
〔2〕 余会军 ,邹向炜 ,董兆福 ,等. 优化钻孔参数提高采区 瓦斯抽放效果〔J〕. 煤炭工程 , 2007 (2) : 52 - 54.
问题探讨 煤 矿 安 全 (2008 - 12)
·3·
顶板走向长钻孔抽放采空区瓦斯效果分析
辛宪耀 1 ,王 林 2 ,杨随木 3
(1. 晋煤集团 长平煤矿 ,山西 晋城 048000; 2. 河南理工大学 安全学院 ,河南 焦作 454010 3. 义煤集团 新安煤矿 ,河南 义马 472300)
2 顶板走向长钻孔抽放采空区瓦斯
2. 1 抽放原理 采用冒落法管理回采工作面顶板 ,随着工作面
推进 ,采煤面后方自然形成采空区 ,一般情况下 ,采 空区内积存有大量的瓦斯 ,在自然状态下 ,由于 CH4 密度比空气小 ,会自然上浮 ,但由于通风负压的存 在 ,产生漏风流 ,采空区瓦斯随漏风流一起排出 ,涌 入工作面 。顶板走向长钻孔布置在煤层顶板内 ,当 工作面推进时 ,顶板在自然冒落前产生裂隙 ,顶板走 向长钻孔通过裂隙与采空区沟通 ,利用移动泵对钻 孔进行抽放 ,使钻孔终端产生一个入口负压 ,从而改 变采空区瓦斯流向 ,使大量的采空区瓦斯经钻孔进 入抽排系统 ,以达到减少采空区瓦斯向工作面涌出 的目的 。 2. 2 钻孔布置
3 结 论
通过采用顶板走向长钻孔试验 ,工作面上隅角 瓦斯平均浓度降低 39. 1% ,上隅角瓦斯没有出现超 限 ;顶板走向长钻孔抽放采空区瓦斯的合理参数为 : 钻孔直径为 94 mm ,钻孔长度 100 m 左右 ,其终孔位 于煤层顶板 17. 5～21 m ,且距巷帮的水平投影距离

［ 摘
要 ］ 针对 淮 南矿 业集 团丁 集煤矿 １ ６ （ ） 井西一采 区 １ － ２２ １矿 １ ２煤层 首采 工 作 面 瓦斯 超 限 问题 ． 出 了采 用 大直径 顶板钻 孔 替代 高抽巷 抽 采 瓦斯技 术 。对 实际应 用效 果进行 提 考察发 现 ，采 用大 直径顶 板 走 向长钻 孔 为主 的抽 采 方 法后 ，工作 面平均 产量 达 到 ８００ｔｄ ０ 。在 大直径 顶板 钻孔 抽 采 瓦斯 后 未发 生超 限现 象 ， ／ 回风巷 测 得 的 瓦斯 浓度 最 大未超过 ０５％。研 究成 果 对今后 类似 条件 下 的 瓦斯 防 治有一 定借 鉴价 值 。 ．５ ［ 关键 词 ］ 大直 径顶板 钻孔 ； 瓦斯 ； 放 ； 抽 瓦斯 治理 ［ 中图分 类号 ］Ｔ １． ［ Ｄ７２６ 文献 标识 码 ］Ｂ ［ 文章 编号 ］１７ ． ４（０２０ ０４ ６２９ ３２１）３ ７ ２ ９ 巷抽放 瓦斯 技术 ，都 有可 能取 得 良好 的瓦斯 治 理
苏银 泰 大直 径顶 板 钻孔替 代 高抽巷 抽采 瓦斯 技术
３２ 钻 孔成 孔情 况 ．
７ ５
根据 抽放 需要 ， 设计 了 ５个 高位 钻场 ， 布 共 均
置 在 １６ （ ） 道 顺 槽 中 ， 孔从 ３ ０ ５０ｍ 不 ２ ２ １轨 钻 ０ ０ 等 。 从 １钻 场 到 ５ 钻 场 的 间 距 分 别 为 ２ ５ｍ、 １ ２６ｍ、７ ４ ０ｍ，其 中 １ ７ ２８ｍ、７ 钻场 距 工作 面切 眼 间 距 为 ６５ｍ， 场 从 １６ （ ） 道 顺 槽 向 １一 ０ 钻 ２ ２ １轨 ｌ３
采 区 首 采 工作 面 １６ （ ） ２ ２ １ 回采 期 间 ， 回风 流 瓦
斯频 繁 超 限 ，严 重制 约产 量 的提 升 。该 工作 面 于 ２０ ０ ７年 ｌ ２月 ２ 日投 产 ，计 划 产量 ７２ ３ｔ ， ６ ７ ｄ 回 ／

煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术是一种针对煤矿瓦斯危害的防治技术，通过在煤层顶板进行钻孔并抽取瓦斯，达到减少瓦斯浓度和降低煤矿瓦斯爆炸风险的目的。

以下是针对该技术的详细分析。

二、设备使用：
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术主要使用的设备有钻机、抽风机和管道等。

钻机用于在煤层顶板进行钻孔，将瓦斯抽出；抽风机则用于抽取瓦斯，并通过管道进行排放。

设备的选择和使用需根据煤矿的具体情况进行调整。

三、优点：
1. 减少瓦斯浓度：煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术能够将瓦斯抽取至地面，减少瓦斯浓度，降低煤矿爆炸风险。

2. 降低矿井压力：通过抽取瓦斯，降低顶板上的瓦斯压力，减轻矿井围岩的受力状态，防止顶板塌陷等事故的发生。

3. 节能环保：通过高位钻孔瓦斯抽取，将煤矿瓦斯利用起来，可以节约能源并减少温室气体的排放。

四、注意事项：
1. 设备选型：根据煤层情况选择合适的钻机和抽风机，以及相应的管道等设备。

2. 工艺控制：确定钻孔位置、孔径和距离等参数，避免对矿体稳定性和采煤工艺造成不利影响。

3. 管道排放：建立合理的管道系统，保证瓦斯能够顺畅流出，避免积聚和泄漏等问题。

4. 安全防护：在进行高位钻孔瓦斯抽放作业时，必须配备相关的安全防护设施，确保人员安全。

煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术是一种有效的煤矿瓦斯防治技术，能够减少瓦斯浓度，降低爆炸风险，并且具备节能环保的特点。

在使用过程中，需要根据具体情况选择合适的设备，并严格遵守相关工艺和安全要求。

高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用分析高位钻场钻孔瓦斯抽放技术是一种常用的瓦斯治理方法，广泛应用于采煤工作面、巷道等煤矿工程中。

该技术通过在工作面或巷道等高处钻孔，将煤层中的瓦斯抽取到高处后再进行处理，达到有效控制煤矿瓦斯爆炸的风险。

本文将从该技术的优势、缺陷、应用场景等方面进行分析与探讨。

该技术的优势可以从以下三个方面来分析：首先，抽放效果优秀，能够有效控制煤矿瓦斯爆炸的风险。

由于钻孔瓦斯的抽放口在高处，其高度差能够产生很大的自然风压，从而达到快速抽放瓦斯的目的。

同时，高位钻孔瓦斯抽放技术抽放的瓦斯与其他通风方式中的矿井瓦斯与空气混合物相比，其密度更大，因此拥有更强的上升能力，能够更快地达到高出口并进行集中处理。

其次，设备维护简单、投资成本低。

相比于其他瓦斯抽排装置，高位钻場钻孔瓦斯抽放技术的设备主要就是钻机，其设备维护较为简单。

同时，钻孔瓦斯抽放的设备投资成本相对较低，可大量应用于煤矿巷道、采掘工作面的瓦斯治理。

最后，高度有效使用了煤矿资源，能够通过高位钻孔，利用煤矿资源的有机结构和渗透性，使瓦斯产出、消耗达到平衡，并在人造的自然条件下加速了瓦斯的迁移，减少了地下瓦斯的聚集，从而避免了瓦斯的突发性爆炸。

可以说，高位钻场钻孔瓦斯抽放技术在瓦斯管理中起到了重要的作用。

但该技术也存在一些缺陷。

首先，高位钻场钻孔瓦斯抽放技术需要考虑岩石的稳定性和钻孔的技术操作，工作面等矿区的煤层结构也需要满足特定的条件。

其次，高位钻孔瓦斯抽放钻井比较困难，需要配备专业的维护人员，一些采煤作业场地孔洞不足，操作难度较大。

总之，高位钻场钻孔瓦斯抽放技术是一种重要的瓦斯治理手段，能够有效控制煤矿瓦斯发生爆炸的风险。

虽然该技术存在一些缺陷和限制条件，但在煤矿工程中得到了广泛应用，并在实践中不断优化完善。

井下综采面高抽巷瓦斯治理分析任凯鹏摘要：我国井工矿井采深每年以10～20m的速度向深部延伸。

随着井工煤矿采深增加，煤层原始瓦斯含量逐步增高，造成工作面绝对瓦斯涌出量增高;另因工作面多采用U型通风，对瓦斯治理多采用风排瓦斯治理方案，导致回风隅角易存在瓦斯聚积。

此外，矿井采空区顶板管理现阶段多采用直接垮落法，上覆岩层从上到下依次为弯曲下沉带、裂隙带以及垮落带，在裂隙带内发育有纵横交错的裂隙，裂隙内存在瓦斯聚积，在工作面顶板来压期间，易造成大量瓦斯涌出，给工作面安全生产带来威胁。

因此，综采工作面瓦斯抽采为例，对采空区顶板裂隙带及工作面回风隅角瓦斯进行抽采设计，通过针对性抽采措施实现瓦斯有效治理，保障工作面安全生产。

关键词：煤矿开采;瓦斯;矿井通风;高抽巷引言根据《煤矿安全规程》第153条规定，“采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区。

”然而矿井大采高综采工作面多采用“三进两回”“三进一回”“四进两回”“两进一回”等偏Y型多巷通风系统，工作面风流一部分经采空区流入尾巷横川，将大量采空区瓦斯带出，使工作面区域风排瓦斯涌出量显著增加，配风量增大，存在采空區通风隐患。

与此同时尾巷横川内瓦斯体积分数普遍较高，且不易控制，综采工作面作业存在瓦斯安全隐患。

因此，在回采工作面U型通风条件下，工作面上隅角瓦斯非常容易超限，如何在U型通风系统下有效防止上隅角瓦斯超限变得尤为重要。

1瓦斯涌出特征分析工作面在初采期间推进速度相对较慢、煤炭产量较低，随着生产的持续开展，采面推进速度以及煤炭产量呈增加趋势。

特别是采面基本顶初次垮落期间（即采面初次来压期间），工作面回风巷内瓦斯程度有所提升，因此在煤炭开采时应强化对来压期间瓦斯治理。

2高抽巷瓦斯治理的原理在煤层开采后会形成采空区，采空区上方岩层在重力作用下会发生变形。

岩层的变形随着距离采空区高度的不同而不同。

距离采空区越近，变形越大，岩层破损得越剧烈。

距离采空区越远，岩层发生的变形越小，岩层完整性越高。

钻孔长度对瓦斯抽采效果的影响分析李博章( 义煤集团 伊川区域煤业有限公司，河南 伊川 471300)摘要: 以千米钻机抽采瓦斯技术研究为基础，通过研究钻孔长度对抽采瓦斯及抽采瓦斯总量的影响、不同长 度和间距的羽状钻孔抽采的问题，分析了钻孔长度对抽采瓦斯量的影响，为采用千米钻机抽采瓦斯提供了技 术保障，实现了矿井安全高效回采。

关键词: 千米钻机; 钻孔长度; 瓦斯抽采; 安全高效 中图分类号: TD712． 6文献标志码: B文章编号: 1003 － 0506( 2012) 04 － 0096 － 02随着矿井开采深度的不断增加，煤层瓦斯压力 和瓦斯含量逐年加大，一些矿井由低瓦斯矿井逐渐 转变为高瓦斯矿井或煤与瓦斯突出矿井，我国已成为世界上煤与瓦斯突出灾害最严重的国家之一［1］。

由于煤层条件复杂，长钻孔成孔工艺难度较大，许多 矿井在瓦斯抽采过程中一直受到钻机装备及长钻孔 成孔、抽采瓦斯技术等因素制约。

因此，实现千米钻 机钻孔抽采瓦斯，分析研究钻孔长度，对瓦斯抽采效 果的影响具有重要的现实意义。

的大小，但煤层透气性又影响钻孔单位时间内瓦斯 抽采量，在煤体特性相同、煤层中瓦斯含量一定的条 件下，煤层透气性越好，钻孔抽采瓦斯流量越大，反之越小。

对于瓦斯抽采钻孔来说，钻孔瓦斯流量主 要表现在所有暴露孔壁瓦斯涌出量的累积，钻孔长 度越长，单位时间内抽采的瓦斯量就越多。

根据钻 孔长度进行瓦斯抽采量的对比情况如图 1—3 所示。

423，600，800 m 钻孔的长度比值为 1∶ 1. 42∶ 1. 89，初 始抽采瓦斯流量的比值为 1 ∶ 6 ∶ 6. 71。

可见，随着钻 孔长度的不 断 增 加，初始抽采瓦斯流量随之增加。

另外，随着钻孔长度的增加，钻孔流量衰减系数不断 减小，有利于瓦斯抽采。

1 矿井概况寺河井田位于晋城西区东南部，矿井设计生产 能力 1 080 万 t / a 。

目前寺河煤矿主采 3#煤层，煤的坚固性系数 1 ～ 2，该煤层富含瓦斯，矿井绝 对 瓦 斯涌出量为 346． 85 m 3/ m i n ，相对瓦斯涌出量为 21． 63m 3 / t ，瓦斯压力 0． 1 ～ 0． 29 MP a ，煤层渗透率 1． 30 ～1． 95 m / d ，为高瓦斯矿井。

顶抽巷瓦斯抽采技术应用及效果分析发布时间：2021-05-14T08:59:25.713Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：周亚铭[导读] 摘要：瓦斯抽采技术可以使矿井煤层中的瓦斯含量大大降低，有效减少由于瓦斯含量过高而引发瓦斯事故的可能。

一平浪煤矿云南楚雄州 651217摘要：瓦斯抽采技术可以使矿井煤层中的瓦斯含量大大降低，有效减少由于瓦斯含量过高而引发瓦斯事故的可能。

随着采掘深度增加，巷道瓦斯抽采技术已经成为瓦斯防治的第一道关卡，煤矿高产高效的保证条件。

瓦斯抽采率的提高，在以往煤层开采进程中出现的瓦斯大量涌出的现象也得到了解决和处理，从而使得瓦斯的抽采效率以及抽采量得到增长，高效推进了顶抽巷抽采项目的工作进程，并取得了极大成效。

关键词：顶抽巷瓦斯抽采技术应用及效果分析1瓦斯涌出量增加机理在煤炭实际开采过程中，伴随着采掘深度不断增加，顺着煤层重力方向的压力愈加增强，呈现着压力增长的趋势，煤岩体呈现出了压缩的形态。

而处在采空区下端位置底板压力逐步降低，呈现出压力越来越小的趋势，煤岩体呈现为膨胀的形态。

煤岩体呈现出了压缩—膨胀—压实的区域。

在膨胀部分与压实部分交界之处，煤岩体的压力不停地增长。

在此种状况之下，极易出现变形以及剪切的现象，甚至可能会出现剪切破损的状况。

处在膨胀部位的煤岩体极有可能会出现断裂、破碎等状况。

在煤层采掘过程中，煤层底部的形态不停的产生着变化，与之相邻的周边的岩层也经受到了不同力度上的影响，从而造成了裂缝带的形成。

此时，与煤层相邻的周边的煤层承受压力的形态也产生了巨大的改变。

以往状态下需要承受整个上段地层的压力，变换成为单一的承受着开采地层的压力，煤层的自身质量得到了极大程度上的减弱。

在一定范畴之内的煤层也出现了一定的形态变化，煤层压力卸减地带也逐步形成。

在煤层卸压带与裂缝带的双重作用之下，煤层中的瓦斯状况受到了明显改变，煤层的透气性也得到了增长，从而使得煤层中的瓦斯吸收分解动态稳定平衡逐步被破坏。

关于综采工作面高抽巷层位确定及瓦斯治理效果的调研报告瓦斯技术研究室王振刚二〇一三年十月二十日关于综采工作面高抽巷层位确定及瓦斯治理效果的调研报告一、调研目的：我矿即将进入下水平高瓦斯区域生产，瓦斯问题是制约我矿安全高效生产的首要不利条件。

高抽巷是治理瓦斯的重要手段，其层位选择直接关系到瓦斯效果的优劣，本次调研在于确定下水平综采工作面高抽巷层位为目的，以达到最佳的瓦斯治理效果。

二、调研内容：为确定下水平综采工作面高抽巷的层位，通过赴布置高抽巷的矿井实际调研及我矿现场的实际测试结果，确定高抽巷的合理层位，三、调研成果：（一）佳瑞煤业高抽巷调研结果潞安佳瑞煤业有限公司为高瓦斯矿井，矿井现目前在基建阶段，未进行生产。

15101回采工作面布置形式为双“U”+高抽巷。

工作面外圈U型巷道布置为底抽巷形式，工作面内圈U型掘进时提前利用外圈已形成U型巷道布置钻场对工作面内圈巷道掘进方向煤层进行预抽，解决掘进期间瓦斯问题。

工作面高抽巷布置在距15#煤层顶板40m的岩层中，断面4m2，水平距离工作面回风顺槽40m，巷道长480m。

高抽巷在距离回风大巷3m处打设2m厚密闭，留设Φ400mm 钢管进行瓦斯抽放。

该工作面为佳瑞矿首采面，还未组织回采，目前预抽邻近层瓦斯，预抽浓度38.6%，纯瓦斯量约3m3/min。

（二）、现场实际测试结果+470水平2103工作面处于掘进阶段，没有形成采面，因此，选取离+470水平2103工作面比较近且煤层厚度相同的S3-9工作面来考察，为了研究出S3-9工作面采空区上覆岩层的发育变化规律，确定出走向高抽巷的层位，在轨顺（回风巷）的煤帮上打了7个钻孔，同时考察了原有的13#与14#钻孔，通过观察钻孔孔板压差与工作面推进的关系来确定上覆岩层发育规律，钻孔参数见表2.1，工作面推进距离与各孔孔板压差的关系如图2.1~图2.4所示。

图2.1 1#孔工作面推进距离与孔板压差关系图2.2 2#、3#孔工作面推进距离与孔板压差关系图2.3 4#、5#孔工作面推进距离与孔板压差关系图2.4 6#、7#孔工作面推进距离与孔板压差关系1、冒落带高度曲线拟合通过测定观察1~7#孔的孔板压差随着工作面推进距离的变化，可以看出：1#孔在工作面距开孔70m，35m处，孔板压差，瓦斯抽放浓度急剧下降，其由于工作面老顶周期来压，1#孔在此位置处垮落，而该工作面的控顶距约为5m，通过计算，1#孔垮落时倾斜方向距回风巷分别为32.727m，17.476m，而垂高（距煤层顶板高度）分别为18.96m，8.15m；2#孔在整个测定期间孔板压差没有发生急剧减少现象，因此得出，随着工作面老顶周期来压，2#孔没有发生垮落现象，而2#孔在1#孔垮落处的垂高分别为27.64m，12.59m。