【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 抽放，除按鉆孔抽放半徑確定合理的孔間距外，應(yīng)盡量增大鉆孔的見(jiàn)煤長(zhǎng)度；——鄰近層卸壓抽放，應(yīng)將鉆孔打在采煤工作面頂板冒落后所形成的裂隙帶內(nèi)，并避開(kāi)冒落帶；——強(qiáng)化抽放布孔方式除考慮應(yīng)取得好的抽放效果外，還應(yīng)考慮措施施工方便；——邊采邊抽鉆孔的方向應(yīng)與開(kāi)采推進(jìn)方向相迎，避免采動(dòng)首先破壞孔口或鉆場(chǎng)；——鉆孔方向應(yīng)盡可能正交或斜交煤層層理；——穿層鉆孔終孔位置，應(yīng)在穿過(guò)煤層頂(底)。根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》，預(yù)抽煤層瓦斯的鉆孔量：——當(dāng)采用順層孔煤層1520m；可以抽放煤層1015m；較難抽放煤層8l0m。（鉆孔）的間距 沿傾斜布孔,以鉆場(chǎng)和鉆孔工作面水平所成的角度來(lái)劃分，有上向孔、下向孔、水平孔三種形式。三種形式的優(yōu)缺點(diǎn)：（1）下向式鉆孔瓦斯流量較大，可以加速排放瓦斯，但下向孔中易積水，打鉆施工困難。（2）上向式鉆孔不會(huì)積水，瓦斯涌出量較均衡，但在相同條件下比下向孔略小。（3）水平孔處于兩者之間。沿走向布孔的間距，決定于抽放瓦斯的影響范圍，即抽放半徑B，而影響范圍的大小與煤質(zhì)、瓦斯等諸因素有關(guān)。決定鉆孔間距主要是根據(jù)鉆孔的抽放影響范圍。在一定條件下，上鄰近層的影響范圍要大些，下鄰近層要小些，遠(yuǎn)距離鄰近層要大些。 抽放影響距離L，它是隨開(kāi)采層工作面的推移，瓦斯量逐漸增加，當(dāng)達(dá)到最大值后又逐漸下降，直至恢復(fù)到原來(lái)的水平，此時(shí)鉆孔至回采工作面的距離為“抽放影響距離”。有效抽放距離L1，當(dāng)滿足下列條件，工作面推過(guò)鉆孔的距離稱為“有效抽放距離”。（1）鉆孔抽出的瓦斯?jié)舛炔粦?yīng)小于30%。（2）回采工作面回風(fēng)流中的瓦斯可以維持在允許限度之內(nèi)。（3）鉆孔瓦斯流量不應(yīng)小于一個(gè)常數(shù)，～，即不再抽放。可抽距離L2，鉆孔能夠抽出瓦斯是在回采工作面采過(guò)鉆孔一定距離后才開(kāi)始的，這個(gè)距離稱為“可抽距離”。鉆孔的可抽距離，為設(shè)計(jì)布置采區(qū)內(nèi)第一個(gè)抽放鉆場(chǎng)位置提供了依據(jù)，而鉆孔的有效抽放距離，決定著工作面的鉆場(chǎng)個(gè)數(shù)。 鉆場(chǎng)間距 M=K（L1L2） （181） 式中：K—— 抽放不均衡系數(shù)。見(jiàn)下表。表6 鉆孔間距參數(shù)層間距(m)有效抽放距離L1(m)可抽距離L2(m)K合理孔距(m)上鄰近層10203040608030～5040～6050～7060～8080～100100～12010～2015～2520～3025～3535～4545～5516～2420～2827～3632～4142～5050～60下鄰近層102030408025～4535～5545～6070～90110～13010～1515～2020～2530～3530～6012～2418～3223～4136～5054～83. 本煤層抽放鉆孔角度計(jì)算（表7）圖示公式符號(hào)注釋垂直煤層走向鉆孔1.2.——煤層傾角，（186。）；——鉆孔角度，（186。）；——鉆場(chǎng)至煤層頂、底板的水平距離，可在井巷平面圖上量取，m；——鉆孔終孔高度，m；號(hào)——鉆場(chǎng)在底板時(shí)，上向孔取負(fù)下向孔取正，鉆場(chǎng)在頂板時(shí)，上向孔取正下向孔取負(fù)。公式2中的符號(hào)與1中符號(hào)相反；——鉆孔長(zhǎng)度，m。斜交煤層走向鉆孔1.2.3.——垂直煤層走向鉆孔與斜交煤層走向鉆孔的水平投影的夾角，（186。）；——垂直煤層走向鉆孔的長(zhǎng)度，m；——孔底分布距離，m，由鉆孔抽放半徑確定；——斜交煤層鉆孔的角度，（186。）；、——同上；——斜交煤層鉆孔長(zhǎng)度，m；——垂直煤層走向鉆孔與斜交煤層走向鉆孔的夾角，（186。）表8 鄰近層卸壓角值N/M3～1010～3030～80（186。）707580注：N為層間距，M為開(kāi)采厚度，當(dāng)或抽放效果一般很差。 鄰近層鉆孔角度計(jì)算 鉆孔布置原則 （1）鉆孔必須深入到鄰近層的卸壓帶內(nèi)； （2）保持鉆孔不受巖壓活動(dòng)影響而中斷； （3）考慮打鉆是否方便。鄰近層鉆孔合適布置，見(jiàn)圖133 鉆孔角度計(jì)算（表9） 鄰近層鉆孔角度計(jì)算表圖示公式參數(shù)及符號(hào)注釋圖示公式參數(shù)及符號(hào)注釋——鉆孔與水平線的夾角，（186。）；——層間距離，m；——煤層傾角，（186。）；——未卸壓范圍長(zhǎng)度，m；——鄰近層卸壓角，參見(jiàn)表149——工作面內(nèi)部煤柱一側(cè)阻礙鄰近層卸壓的寬度，m；——煤柱寬，再加10～15m備用；——鉆孔角度，（186。）從開(kāi)采水平的運(yùn)輸巷道打鉆時(shí)從開(kāi)采水平的上部回風(fēng)巷打鉆時(shí) 鉆孔直徑大，暴露煤壁面積就大，瓦斯涌出量相應(yīng)也大，但二者增長(zhǎng)并非線性關(guān)系，在煤層條件不同的情況下，瓦斯涌出量并不隨孔徑的增大而成比例增大。據(jù)測(cè)定結(jié)果，孔徑由73mm提高到300mm，鉆孔的暴露面積增至4倍，而日本赤平煤礦孔徑由65mm增至120mm?？讖綉?yīng)根據(jù)鉆機(jī)性能，施工速度與技術(shù)水平、抽放瓦斯量、抽放半徑等因素確定，目前一般采用抽放瓦斯鉆孔直徑為60～110mm。根據(jù)本煤層的特性，選取鉆孔直徑為75mm。據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，單一鉆孔的瓦斯抽放量與其孔長(zhǎng)基本上成正比關(guān)系，因此在鉆機(jī)性能與施工技術(shù)水平允許的條件下，盡可能采用長(zhǎng)鉆孔以增加抽放量和效益。本煤層的傾向長(zhǎng)度為160m，為了達(dá)到好的抽放效果，我們把鉆孔從進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷順煤層打入，進(jìn)風(fēng)巷打入的鉆孔的長(zhǎng)度為85m，回風(fēng)巷打入的鉆孔的長(zhǎng)度為85m。4)鉆孔的間距與抽放時(shí)間2號(hào)煤層透氣性系數(shù)λ＝（m2/)，根據(jù)表四，我們選取鉆孔間距為5m。表四 鉆孔間距選用參考值表煤層透氣性系數(shù)(m2/(MPa2?d))鉆孔間距(m)備 注＜103先采取卸壓增透措施后，才能抽放103～1022～5102～1015～8101～108～12＞10＞10～(即100～200mmHg)，但最低不宜小于13kPa（）。 表10：順層抽放鉆孔參數(shù)表孔號(hào)方位176。仰角176。長(zhǎng)度m備注1～68173+2～4852201回風(fēng)巷1～5683+3～5852201運(yùn)輸巷圖3：鉆孔設(shè)計(jì)圖圖4：鉆孔布置平面圖圖5：鉆孔布置走向剖面圖圖6：鉆孔布置傾向剖面圖鉆孔封孔設(shè)計(jì)應(yīng)滿足密封性能好、操作便捷、封孔速度快、造價(jià)低的要求。封孔方法的選擇應(yīng)根據(jù)抽放方法及孔口所處煤(巖)層位、巖性、構(gòu)造等因素綜合確定，因地制宜地選用新方法、新工藝，并應(yīng)符合下列要求：（1）巖壁鉆孔；宜采用封孔器封孔。（2） 煤壁鉆孔，宜采用充填材料進(jìn)行壓風(fēng)封孔。封孔材料應(yīng)根據(jù)具體條件優(yōu)先選用膨脹水泥、聚氨脂等新型材料。在鉆孔所處圍巖條件較好的情況下，可選用水泥砂漿或其它封孔材料。封孔材料的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）穿層鉆孔宜采用封孔器封孔。封孔器械應(yīng)滿足密封性能好、操作簡(jiǎn)單、封孔速度快的要求。（2）順層鉆孔宜采用充填材料封孔。封孔材料可選用膨脹水泥、聚氨酯等新型材料。在鉆孔所處圍巖條件較好的情況下，亦可選用水泥砂漿或其它封孔材料。（3）不宜采用黃泥封孔。封孔長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)鉆孔孔口段煤(巖)性質(zhì)、裂隙發(fā)育程度及孔口負(fù)壓等因素確定，并應(yīng)符合下列要求：⑴孔口段圍巖條件好、構(gòu)造簡(jiǎn)單、孔口負(fù)壓中等時(shí)，封孔長(zhǎng)度可取大于3m；⑵孔口段圍巖裂隙較發(fā)育、或孔口負(fù)壓較高時(shí)，封孔長(zhǎng)度不應(yīng)低于5m。；⑶在煤壁開(kāi)孔的鉆孔，封孔長(zhǎng)度可取大于7m；⑷采用聚氨酯外的其他材料封孔時(shí)，封孔段長(zhǎng)度與封孔深度相等；⑸采用聚氨酯封孔時(shí)，封孔參數(shù)見(jiàn)表3。封孔長(zhǎng)度既應(yīng)保證不吸入空氣又應(yīng)使封孔長(zhǎng)度盡量縮短，一般情況下巖孔應(yīng)不小于5m，煤孔應(yīng)不小于8m。經(jīng)上述分部設(shè)計(jì)，采煤工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)詳細(xì)方案如下： 采取本煤層順層鉆孔抽放瓦斯的防突措施，運(yùn)輸巷道、回風(fēng)巷道內(nèi)沿煤層向采面進(jìn)行順層布置鉆孔，在走向方向上每5m間距（根據(jù)抽放時(shí)間調(diào)整）布置一個(gè)順層鉆孔進(jìn)行高負(fù)壓抽放。2201采面回采前，2201沿運(yùn)輸巷上幫、回風(fēng)巷下幫采取施工間距為8m的傾向順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯防突措施，區(qū)域預(yù)抽鉆孔施工至采面停采線外20米處，每個(gè)鉆孔長(zhǎng)度大于85米（因采面傾斜長(zhǎng)有160米），孔徑75㎜，封孔長(zhǎng)度不低于8米。抽采時(shí)間3個(gè)月以上，孔口抽放負(fù)壓保持在13KPa以上。根據(jù)煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)要求(最低要求)：瓦斯涌出量5≤ Q10m3/min，抽采率應(yīng)大于20%。表11 聚氨酯封孔參數(shù) 單位為m封孔材料鉆孔條件封孔段長(zhǎng)度封孔深度聚氨酯孔口段較完整3～5孔口段較破碎4～6采空區(qū)抽采時(shí)插管周圍應(yīng)封閉嚴(yán)密，宜減少外部空氣漏入，有條件時(shí)可設(shè)置均壓密閉。：——預(yù)抽瓦斯鉆孔抽放過(guò)程中孔口瓦斯?jié)舛炔粦?yīng)小于40%；——鄰近層瓦斯抽放鉆孔抽放過(guò)程中孔口瓦斯嘗試不應(yīng)小于30%；——當(dāng)鉆孔封孔 質(zhì)量達(dá)不到上代用品標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，抽放結(jié)束后應(yīng)全孔封實(shí)?！獙Ｓ猛咚钩榉畔锏赖奈恢?、數(shù)量應(yīng)能達(dá)到良好的抽放效果?！仨毺崆熬蚝孟锏溃ＷC有足夠的抽放時(shí)間，有較大抽放范圍?！獙Ｓ糜诜笤O(shè)抽放管路、布置鉆場(chǎng)、鉆孔的瓦斯抽放巷道采用礦井全壓通風(fēng)時(shí)。第四章 工作面瓦斯抽放系統(tǒng) 根據(jù)《AQ1