大直徑鉆孔治理綜采工作面上隅角瓦斯應用研究

李嘵星

摘 要：大直徑鉆孔的施工技術極其復雜，而且工程造價比較大，所以，在大直徑鉆孔的工程實施時，應該選擇相應的施工技術，對其施工程序進行深刻的分析，最后在進行施工。所以本文主要針對大直徑鉆孔治理綜采工作面上隅角瓦斯應用展開了具體的分析。

關鍵詞：大直徑鉆孔;治理;綜采工作面;上隅角瓦斯

進一步分析綜采工作面上隅角瓦斯運動和移動的基本規律，具有針對性的通過本煤層的預抽、高危鉆場裂縫帶的抽采、埋管的抽采等一些方式進行瓦斯的抽采;布置一些低位瓦斯的排放巷、均壓平衡法等方式風排瓦斯進行有機結合的方法進行上隅角瓦斯的治理，可以進一步控制瓦斯的預警，進而可以有效的避免瓦斯超限?；诖?，本文針對大直徑鉆孔治理綜采工作面上隅角瓦斯應用進行以下相關的分析和研究。

1 大直徑鉆孔的施工工藝

1.1 大直徑抽采鉆孔施工參數

大直徑鉆孔管徑為65cm，垂直于保護保護煤柱的進一步施工，開孔高度主要為110cm。具體的鉆孔參數見表1。

1.2 大直徑鉆孔互關安裝和封孔的方式

在鉆孔施工部分完成之后，可以利用鉆機起吊裝置在鉆孔內安裝相應的護管。安裝之前要牢記，需要將尖頭和第一節的護管進行有效固定，然后不斷調整。在調整了護管整體的平整性之后，保證和鉆管能夠平行，并且著手安裝第一節的管路。一定要注意使得護管的連接頭保留在鉆孔的外部磨合下一節護管進行依次的連接，通過鉆機推入鉆孔的內部，然后循環，等到護管貫穿到整個大直徑的鉆孔之后再將尖頭卸下來，并且安裝賭片，進一步完成護管的安裝工作。

鉆孔護管安裝完畢之后，一定要對鉆孔進行及時的封孔工作，封空工作是非常重要的，在封孔時，通過注漿封孔作為封孔的主要操作方法，這是利用注漿泵提供的動力，將相關的材料注入到鉆孔內，主要用到了聚氨酯。同時對護管的參數有嚴格的要求，如表2護管的參數所示，按照相關的要求，對照一定的連接方式做好相關的封孔工作。

1.3 大直徑鉆孔尾抽效果分析

對于大直徑鉆孔尾抽的效果的分析，結合實際情況，對照大直徑鉆孔的抽采量和上隅角瓦斯濃度統計顯示出在井下移動泵站借助大直徑鉆孔對工作面和采空區瓦斯開展抽采工作時，瓦斯的抽采量與上隅角瓦斯濃度之間呈現著負相關。它的含義就是當上隅角瓦斯濃度呈現減小的趨勢時，瓦斯抽采量就會升高。所以在數據觀測的期間平均瓦斯抽采純量穩定在2.2m3/min，上隅角瓦斯濃度一定要保持在0.25-0.43之間，上隅角的瓦斯濃度才可能會得到有效的控制，保證工作面的正?；夭?但傳統的懸管抽采，上隅角瓦斯的濃度保證在0.3-0.6%之間。所以上隅角懸管抽采的方式通過大直徑鉆孔尾抽技術治理工作面采空區瓦斯，上隅角瓦斯濃度也就會變得更為穩定，而且可控的程度還會變得明顯增強，降幅最高能夠達到28.3%。

因為在施工的時候，實際情況會有所不同，所以大直徑鉆孔在施工過程中要結合實際情況，根據不同煤層和不同工作面瓦斯涌出的實際情況，設計出不同的鉆孔施工距離，進而可以有效的實現鉆孔差異化的基本設計理念。

2 上隅角瓦斯運移的基本規律

經過實踐的進一步對比，并且展開了優化的篩選，最終可以確認將“抽采為主，風排為輔”的瓦斯基本治理手段。首先要結合實際，增強抽采工作。這樣能夠減少煤層的瓦斯含量，同時減少采空區瓦斯的含量和高頂裂縫帶瓦斯的濃度，這樣就能夠從根源降低工作面瓦斯的涌出量，減少危險的發生。其次要對通風的瓦斯做好有效管控，借助設定地位瓦斯的排放，向預留尾巷通風以及均壓平衡等方式，提高采空區之間空氣的流暢度，這樣能夠直接抑制上隅角瓦斯的最終濃度，最終起到良好的控制效果。

2.1 綜采工作面瓦斯抽采技術

為了可以在根本上治理綜采工作面上隅角瓦斯的預警，在進行綜采的過程中?？梢酝ㄟ^大直徑鉆孔的方式進行施工，還要多種治理手段進一步結合，使得綜采工作面瓦斯抽采可以更加順利的完成。

可以通過本煤層預抽、大直徑鉆孔打預設頂板裂縫帶鉆孔抽采、上隅角埋管抽采上隅角瓦斯的基本方式，可以有效降低工作面整體的瓦斯濃度，將一些高濃度的瓦斯和作業人員進行有效的分離，進一步改善施工的環境，進而可以提升作業的安全性。

2.2 瓦斯排放巷

根據科學的數據研究顯示，幾何煤礦的實際地址、瓦斯賦存的基本條件，專用瓦斯排放巷設置在煤層頂板，有助于采空區瓦斯的進一步治理。所以，在美康工作面距離回風巷水平15m、距煤層頂板5m之處設置一條斷面，斷面的形狀為一個矩形，面積大約為6.76m2（2.6m×2.6m），支護整體的工作情況是以錨網支護的內錯巖石瓦斯排放巷貫穿了整個工作面，采取了垂直貫通的形式，調節風門來直接控制上道的風量，進一步保障瓦排巷風量能夠在可控制的范圍之內，并且還要設計出專門的監督和管理措施，進而通過進一步加強對于頂板的管控、增強放煤的基本管理、控制風量、密切的關注瓦斯濃度的基本變化現象等，來進一步控制上隅角瓦斯濃度，進一步保障通風系統的看基本穩定性以及可靠性。

2.3 留設尾巷

因為煤炭工作面回風巷和采區之間的放水巷之間可以相通，具備變Y型通風的基本條件，而且可以有效的避免增掘專用的回風巷，所以，通過在回風巷之間設置兩道永久的調節風門，控制尾巷的基本風向;在回采的期間緊緊跟隨著支架的后尾梁、緊貼采空區矸石用厚度為150mm的方木打設1.5m×1.5m的木垛，木垛之間的距離為1m，進一步加強采空區回風巷支護，盡最大可能要保障通風巷的斷面，改造工作面的通風方法、改變上隅角流場來進一步控制上隅角瓦斯的濃度。

2.4 均壓法治理瓦斯

在整個工作面對瓦斯的數據監測顯示，采空區涌出的瓦斯量占總體瓦斯量的一半左右，其中采空區出現的瓦斯大部分都是因為采空區漏風所導致的，從上隅角帶出，而且進一步根據采空區涌出瓦斯受頂板垮落、周期來壓等一些因素的影響，有周期變化的可能性以及突發的可能性，控制的難度相對比較大。所以，進一步把控采空區瓦斯的基本流向，不僅可以有效的把控工作面整體的瓦斯流出量，更加可以使得上隅角瓦斯濃度的波動起伏以及頻率在很大程度上會降低很多，進而可以更加科學的控制瓦斯預警以及超限。

3 結束語

大直徑鉆孔技治理綜采工作面上隅角瓦斯的施工技術具備了安全可靠性、施工便利性、施工高速性、較高的經濟效益等等巨大的優點，具有市場推廣價值以及更加廣泛的應用市場。大直徑鉆孔技術能夠在無形中拉動鋼鐵行業、化工行業、建材行業等多個行業的發展。同時還能減少對于生態環境的污染，大直徑筒鉆孔術屬于綠色施工，對國家的可持續發展有著積極的促進作用。

參考文獻：

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