【正文】 要對突出煤層掘進(jìn)條帶和石門揭煤時(shí)對石門揭煤地帶進(jìn)行瓦斯抽采，以達(dá)到消除突出的目的。回采工作面瓦斯抽采瓦斯抽采（1）回采工作面順層邊抽邊采；（2）回采工作面上隅角抽采；（3）回采工作面采空區(qū)高位鉆孔抽采；掘進(jìn)工作面先抽后掘；各煤層采用穿層抽放掘進(jìn)條帶瓦斯，達(dá)到消突的目的。密閉采空區(qū)抽采；這些抽采方法應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)礦井采、掘布置及瓦斯變化情況進(jìn)行具體選擇；主要以解決消突和降低采掘面瓦斯不超限為目的，可布置超前（抽）排孔解決石門揭煤、布置穿層鉆孔解決掘前條帶預(yù)抽為主，進(jìn)行回采面順層預(yù)抽或邊采邊抽，對回采工作面上隅角瓦斯進(jìn)行抽采、回采工作面采空區(qū)高位鉆孔抽采。當(dāng)采掘工作面有突出危險(xiǎn)時(shí)，就必須采取預(yù)抽、消除突出危險(xiǎn)后，方可進(jìn)行采掘作業(yè)。三、抽采瓦斯方法(一）穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯穿層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制區(qū)段內(nèi)的整個(gè)開采塊段、兩側(cè)回采巷道及其外側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層。要求鉆孔控制回采巷道外側(cè)的范圍是：傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m，下幫至少10m；其他為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15m。以上所述的鉆孔控制范圍均為沿層面的距離。礦井按突出礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)，工作面開采前必須形成底板瓦斯抽采巷。抽產(chǎn)采區(qū)為一采區(qū)，首采煤層為27煤層。根據(jù)黔府辦發(fā)電[2013]4號文件：省人民政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)省安全監(jiān)管局“關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦瓦斯治理工作意見的通知”。礦井現(xiàn)12701工作面已形成，故對已形成的采面只進(jìn)行本煤層瓦斯抽放，對正在掘進(jìn)的接替工作面，則采用頂?shù)装逋咚钩榉畔镞M(jìn)行煤層瓦斯穿層條帶抽放。本次設(shè)計(jì)抽放巷布置在16煤層和27煤層之間，抽放巷可對本礦區(qū)內(nèi)的全部煤層進(jìn)行抽采。，須鑒定其煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，如有突出危險(xiǎn)，則必須避開，否則采取防突措施消防突出威脅后方可作業(yè)。由于本礦為緩傾斜煤層（平均傾角為24度），施工的鉆孔主要為水平及以上，向下施工的鉆孔角度也不大，是可行的。其適用區(qū)域主要作為煤層掘進(jìn)條帶的消突。方法見圖311。圖中按緩傾斜煤層進(jìn)行繪制，當(dāng)煤層為傾斜（傾角大于25176。）時(shí)，巷道上下兩幫的控制距離為：上幫20m，下幫10m。預(yù)抽鉆孔可采用封孔泵、高濃度水泥漿封孔，封孔深至少5m，封孔管外徑為50mm。圖311(二)穿層預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯的措施穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)在揭煤工作面距煤層的最小法向距離7m以前實(shí)施（在構(gòu)造破壞帶應(yīng)適當(dāng)加大距離）。鉆孔的最小控制范圍是：石門揭煤處巷道輪廓線外12m，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線（包括預(yù)計(jì)前方揭煤段巷道的輪廓線）的最小距離不小于5m；鉆孔布置如圖312。圖312 穿層預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯的措施（三）回采工作面順層鉆孔抽采采煤工作面采用預(yù)抽瓦斯作為工作面防突措施，鉆孔直徑一般為75～120mm，鉆孔在控制范圍內(nèi)應(yīng)當(dāng)均勻布置，在煤層的軟分層中可適當(dāng)增加鉆孔數(shù)；預(yù)抽鉆孔的孔數(shù)、孔底間距等應(yīng)當(dāng)根據(jù)鉆孔的有效抽采半徑確定，現(xiàn)暫按抽采半徑5m確定。采用超前鉆孔預(yù)抽瓦斯的措施時(shí)，可在采面運(yùn)輸巷（或中巷）平行工作面布孔（順煤層），見圖314，鉆孔間距為10m，其施工長度選擇主要由工作面傾斜長度決定，一般為工作面長度的80%，以順煤層方向向上打鉆孔。施工完所有抽放鉆孔后，應(yīng)抽放至少3個(gè)月后，再進(jìn)行措施效果檢驗(yàn)。設(shè)計(jì)認(rèn)為，采用回風(fēng)下施工下行順層鉆孔時(shí)可能帶來的影響有：(1)鉆孔施工難度較大，封堵孔效果不好，(2)抽放鉆孔可能受煤層含水的影響而導(dǎo)致抽放效果不好，因此采面應(yīng)采用在采面運(yùn)輸巷采用順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯。即在有突出危險(xiǎn)的工作面回采前，由運(yùn)輸順槽巷煤層軟分層向煤層傾向方向施工鉆孔抽放，在巷道一測沿煤層傾斜方向每隔5m布置一個(gè)順層抽放鉆孔，鉆孔深度85m。（見采面區(qū)域預(yù)抽鉆孔布置圖3－1－3）。圖3－1－3 　順層預(yù)抽煤層瓦斯的區(qū)域性防突措施示意圖鉆孔使用鉆機(jī)施工。配備能力ZDY750型鉆機(jī)1～2臺，并配備水泥沙漿封孔泵1臺。（五）回采工作面上隅角埋管抽采 隨開采層的開采，鄰近層卸壓瓦斯可涌入開采層采空區(qū)，這時(shí)抽采回采工作面上隅角瓦斯對解決開采層瓦斯很有必要，投產(chǎn)初期，由于距地表垂深不大，這種方式會取得比較好的效果。是比較適合的。上隅角埋管抽采示意圖314。上隅角瓦斯抽采的主要原理是在工作面上隅角形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯形成紊流狀態(tài)與空氣充分混合，由抽采管路抽走，這可以避免因工作面上隅角處局部位置因風(fēng)流不暢（或無風(fēng)）引起的瓦斯超限，和減少風(fēng)排瓦斯量。為操作方便，靠近采面上隅角段管路要采用7m長的抽采軟管與主抽采管路相連接，將抽采軟管的一端插入上隅角，為保證軟管吸入口能處于上隅角的上部（上部瓦斯?jié)舛容^高）可將抽采軟管與木棒綁在一起（避免軟管口下耷），用鐵絲吊掛在支架上。為提高抽采濃度，上隅角處應(yīng)采用擋風(fēng)簾。隨著工作面的推進(jìn)，逐節(jié)回收主抽采管路，移動軟管的連接，直至回采結(jié)束。抽采軟管伸入上隅角的長度及位置應(yīng)根據(jù)實(shí)際抽采效果不斷調(diào)整，得到合理的參數(shù)。為確保抽采點(diǎn)的合適位置，在主抽采管路末端可設(shè)置一個(gè)分流器，分支出幾個(gè)支管，插入上隅角的不同位置進(jìn)行抽采。圖314 采空區(qū)埋管抽放示意圖（六）回采工作面采空區(qū)高位鉆孔抽采采空區(qū)高位鉆孔抽采，在回采工作面回風(fēng)巷內(nèi)，沿回風(fēng)巷走向，一般在距工作面煤壁30m位置向采空區(qū)頂板施工高位鉆孔，鉆孔終孔位置位于頂板裂隙帶內(nèi)，傾斜方向在工作面上出口3～30m，接管抽采采空區(qū)瓦斯，其鉆孔布置見采空區(qū)高位頂板鉆孔抽采布置示意見圖315。由于下鄰近層瓦斯涌入，采空區(qū)瓦斯涌出量增大，應(yīng)采用低負(fù)壓抽放采空區(qū)瓦斯，抽采負(fù)壓和抽采量應(yīng)適當(dāng)控制，若采空區(qū)瓦斯抽采量過大時(shí)，由于漏風(fēng)量也增大，可能導(dǎo)致抽采瓦斯?jié)舛冗^低，且易出現(xiàn)采空區(qū)自燃發(fā)火，影響礦井抽采安全；若采空區(qū)瓦斯抽采量過小，又不能有效地?cái)r截采空區(qū)涌出的瓦斯，達(dá)不到治理工作面瓦斯超限的目的。圖315 采空區(qū)高位抽采管路示意圖根據(jù)《礦井瓦斯抽采管理規(guī)范》及其它礦區(qū)采空區(qū)瓦斯抽采經(jīng)驗(yàn)，采空區(qū)瓦斯抽采負(fù)壓初步按2～5KPa設(shè)計(jì)，今后在生產(chǎn)中要有計(jì)劃地測定抽采瓦斯參數(shù)隨吸氣口距回采工作面距離變化，確定通風(fēng)量、抽采負(fù)壓與抽采瓦斯?jié)舛取⒊椴闪康葏?shù)關(guān)系，并及時(shí)調(diào)整抽采參數(shù)。（七）密閉采空區(qū)抽采對于已采完的老空區(qū)如果瓦斯涌出量大，向臨近工作場所涌出瓦斯時(shí)，可以采用密閉抽采。為提高采空區(qū)瓦斯抽采濃度，取得較好的抽采效果，打密閉應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：密閉采用磚或水泥，密閉最好打兩道，兩道密閉間距1m，中間用黃土充填。密閉位置應(yīng)選擇在頂、幫堅(jiān)硬的地方，見實(shí)幫、實(shí)底，盡量避免在壓力集中區(qū)域。密閉墻砌筑完畢后，料石要勾縫，磚要抹面，墻四周要抹有不小于100mm的裙邊，面要抹平，并打光、壓實(shí)，無裂縫。抽采管要預(yù)埋在密閉墻的上部，伸入密閉不小于1m，提高瓦斯抽采濃度。要保障密閉墻的密閉性能，派專人定期檢查密閉墻的情況，若發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，及時(shí)進(jìn)行處理。第二節(jié) 抽采參數(shù)確定一、抽采率確定根據(jù)第二章第四節(jié)，%。二、抽放時(shí)間，掘進(jìn)工作面預(yù)抽時(shí)間不低于3個(gè)月。三、抽放負(fù)壓按鄰近礦井及其他礦井的瓦斯抽放經(jīng)驗(yàn)，采面順層預(yù)抽瓦斯孔口負(fù)壓為15KPa，掘進(jìn)工作面抽放孔口負(fù)壓為15KPa，采空區(qū)抽放負(fù)壓為5KPa。四、抽采鉆孔半徑的測定方法超前鉆孔有效排放半徑測定方法使用鉆孔流量法測定超前鉆孔有效排放半徑的步驟如下，沿工作面軟分層打35個(gè)相互平行的測量鉆孔，孔徑42mm，孔長57m，；如下圖。2）對各測量孔進(jìn)行封孔，封孔時(shí)保證測量室長度為1m；3）鉆孔密封后，立即測量鉆孔瓦斯涌出量，并每隔210min測定一次，每一測量孔測定次數(shù)不得小于5次；4），打一個(gè)平行于測量孔的超前鉆孔（直徑是待考查超前鉆孔有效排放半徑的鉆孔直徑），在打超前鉆孔過程中，記錄鉆孔長度、時(shí)間和各測量孔的瓦斯涌出量變化；5）超前鉆孔打完后，每隔210min測定各測量孔的瓦斯涌出量；6）打完超前鉆孔后測定2h。7）繪制出各測量孔的瓦斯涌出量變化圖；8）如果連續(xù)3次測定測量孔的瓦斯涌出量都比打超前鉆孔前增大10%，即表明該測量孔處于超前鉆孔的有效排放半徑之內(nèi)。符合本條文本項(xiàng)中上述的測量孔距排放鉆孔的最遠(yuǎn)距離，即為超前鉆孔的有效排放半徑。其它防突措施參數(shù)的測定法正確選用各種防突措施施工參數(shù)是提高措施安全可靠性的首要條件。過去因測定復(fù)雜，通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，因而影響了防突措施的防突效果。用鉆屑量與鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法測定防突措施的施工參數(shù)（即超前排放鉆孔和深孔松動爆破防突措施有效半徑的確定），是一種經(jīng)濟(jì)、省時(shí)、省力的好辦法。在沒有執(zhí)行過防突措施的有突出危險(xiǎn)的采掘工作面，在其軟分層中先打一個(gè)考查孔，測量每米的鉆屑量與鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)、鉆孔瓦斯涌出初速度。鉆孔長810m，孔徑φ42mm；然后進(jìn)行擴(kuò)孔排放或直接裝藥后松動爆破。按施工要求，確定排放時(shí)間，當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)間后，在該孔附近的軟分層中打一與此孔有一定角度的測試孔，測量其每米的鉆屑量與鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)、鉆孔瓦斯涌出初速度。將兩個(gè)鉆孔同一深度范圍內(nèi)所測到的數(shù)據(jù)和兩點(diǎn)之間的間距進(jìn)行分析，當(dāng)其小于臨界指標(biāo)值時(shí)，相應(yīng)兩點(diǎn)之最大間距，確定為該措施的有效影響半徑。第三節(jié) 抽采鉆孔布置及施工一、抽采鉆孔參數(shù)確定鉆孔直徑常規(guī)的瓦斯抽采鉆孔開口孔的直徑一般為75mm，終孔鉆孔直徑為75mm。鉆孔長度采面傾斜鉆孔長度為采面斜長的80%～90%；石門距煤層距離經(jīng)探煤孔后確定。鉆孔間距1）石門揭煤工作面預(yù)抽鉆孔不大于3m，采面順層鉆孔不大于5m，采前預(yù)抽、采后卸壓抽鉆孔不大于10m。2）礦井應(yīng)根據(jù)實(shí)測有效排放半徑，實(shí)測后要根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，由礦總工程師確定后實(shí)施。二、抽采鉆孔布置回采工作面抽采鉆孔布置回采工作面瓦斯抽采鉆孔采用布置方式：在工作面里段，從運(yùn)輸順槽巷道沿工作面傾斜方向布置上向鉆孔，鉆孔與工作面平行布置，鉆孔間距為5m。穿層鉆孔布置穿層抽采鉆孔具體長度根據(jù)煤層間距、煤層傾角、現(xiàn)場煤層地質(zhì)條件及鉆場位置等不同條件結(jié)合穿層抽采布置圖確定。采空區(qū)抽采鉆孔布置采用上隅角和密閉采空區(qū)抽采。三、抽采鉆孔施工打鉆鉆孔采用ZDY750型鉆機(jī)施工。按設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行施工，作好鉆孔竣工參數(shù)記錄。封孔方式、材料及工藝抽放鉆孔封孔方式主要有水泥沙漿封孔、速凝膨脹水泥封孔、聚氨酯封孔等。封孔長度在巖層中大于5m，在煤層中大于8m。1）水泥砂漿封孔水泥砂漿采用C40號以上的硅酸鹽水泥、砂子與水混合攪拌而成，水泥與砂子的質(zhì)量比為1：1:～1:?！Ｓ捎诓捎萌斯し饪讜r(shí)封孔長度只能達(dá)到3m，因此通常采用壓氣封孔，如圖331所示，或利用泥漿泵封孔，如圖332所示，封孔長度可達(dá)5m以上。圖331 壓氣封孔1注漿罐；2壓氣管；3水管；4膠管；5抽房管；6水泥砂漿；7鉆孔；8木塞（擋盤）圖332 用泥漿泵封孔1鉆孔；2抽放管；3水泥砂漿；4注漿罐；5封孔口水泥；6木塞2）聚氨酯封孔聚胺酯封孔長度可達(dá)5m以上。煤科總院撫順分院研制的聚氨酯配方見表331。表331 聚氨酯藥液組分配比組別藥液名稱質(zhì)量比%甲組Ⅲ型阻火聚醚乙二胺聚醚水發(fā)泡靈蓖麻油三乙醇胺三氯乙基磷酸酯小計(jì)乙組多亞甲基多苯基異氰酸酯合計(jì)100注：聚氨酯膨脹倍數(shù)為20倍常用的聚氨酯封孔方式為卷纏藥液法，采用這種封孔法時(shí)的抽放管結(jié)構(gòu)如圖333所示，操作過程如圖334所示，封完的鉆孔如圖335所示。在卷纏好藥液的抽放管插入鉆孔后約5min，藥液開始發(fā)泡膨脹，20min停止發(fā)泡，逐漸硬化固結(jié)。為避免抽放管因碰撞晃動而影響封孔質(zhì)量，孔口處尚需用水泥砂漿將抽放管封固，或用木楔楔緊。聚氨酯封孔也有采用壓注藥液施工的。壓注藥液系統(tǒng)如圖336所示。圖333 采用卷纏藥液法封孔時(shí)的抽放管結(jié)構(gòu)示意圖1鐵擋板；2木塞；3橡膠墊圈；4毛巾布；5鐵絲；6抽放管圖334 卷纏藥液法封孔的操作程序a原液；b混合；c攪拌；d涂布卷纏；e插入鉆孔圖335 卷纏藥液法密封鉆孔密封后的情況示意圖1鉆孔；2聚氨酯密封段；3水泥砂漿圖336 采用卷纏藥液法封孔時(shí)的抽放管結(jié)構(gòu)示意圖1氣源箱；2送氣膠管；3混液罐；4輸液管；5聚氨酯；6抽放管；7鉆孔抽放鉆孔孔口設(shè)施抽放鉆孔被密封后，通過孔口連接裝置與抽放管路相連接，即可進(jìn)行抽放?？卓谠O(shè)施包括膠管、流量計(jì)、放水器和閘門等。密封于鉆孔內(nèi)的套管應(yīng)用軟管與抽放管路連接，以免巖層移動而損壞管路。當(dāng)鉆孔涌水較大時(shí)，每一個(gè)鉆孔要安裝放水器，如圖337所示；涌水不大時(shí)，每一鉆場只設(shè)一個(gè)公用放水器即可，如圖337所示。連接膠管多采用輸氣膠管及吸水膠管，其規(guī)格見表332和表333。圖337 鉆場內(nèi)多個(gè)鉆孔安設(shè)一個(gè)放水器1煤層；2鉆孔；3封孔材料；4膠管；5流量計(jì)；11閥門；7匯總管；8放水器表332 輸氣膠管規(guī)格內(nèi)徑/mm夾布輸氣膠管鎧裝夾布空氣膠管棉線纏線空氣膠管層數(shù)參考外徑/mm參考質(zhì)量/（kgm1）長度/m夾布層數(shù)/層工作壓力/Mpa質(zhì)量/(kgm1)長度/m棉線層數(shù)（單向?qū)樱┕ぷ鲏毫?Mpa參考外徑/mm參考質(zhì)量/（kgm1）長度/m工作壓力/Mpa工作壓力/Mpa工作壓力/Mpa1322～2001622～2001922～1502222～1002522～1