焦作礦區(qū)瓦斯抽采技術研究試驗方案
焦作煤業(yè)(集團)公司科學技術研究所
焦作煤業(yè)(集團)公司技術管理處
二〇〇五年九月
焦作礦區(qū)瓦斯抽采技術研究試驗方案
1.前言 煤層瓦斯抽放作為防止煤礦瓦斯災害事故的根本措施,于1964年即開始在焦作礦區(qū)開展應用,各生產礦井逐步建立了配套的瓦斯抽放系統(tǒng),以及專業(yè)的瓦斯抽放隊伍。鑒于本礦區(qū)單一煤層開采的特點,焦作礦區(qū)在煤層瓦斯預抽方面分別進行了鉆孔布置方式、抽放鉆孔封孔工藝和抽放鉆孔施工機具等方面的技術研究,《抽放瓦斯鉆孔固孔工藝技術研究》、《交叉鉆孔抽放本煤層瓦斯試驗研究》、《鉆孔瓦斯參數優(yōu)化選擇研究》等項目的完成,推廣應用了工作面交叉鉆孔抽放、聚氨酯化學材料封孔及自動變徑擴孔鉆頭等技術,并在一定的時期取得了較好的瓦斯抽放效果。
隨著焦作礦區(qū)開采深度的延伸,煤層瓦斯含量、瓦斯壓力逐步升高,開采期間的煤與瓦斯突出危險性日益嚴重,煤與瓦斯突出強度、礦井瓦斯涌出量顯著增加。在現有的抽放技術條件下,為有效解除工作面的突出危險,生產礦井往往需要6~8個月,乃至十幾個月的時間進行采前預抽,仍無法滿足安全生產的需要,因瓦斯問題束縛生產的現象屢屢出現。采前的低抽出率,導致工作面回采期間絕對瓦斯涌出量的增加,單純依靠提高通風風量解決瓦斯涌出,必然帶來風速超限等一系列問題,對礦井安全生產埋下巨大的隱患。
雖然近年來在突出地區(qū)煤巷掘進方面進行的一系列技術研究,有力地保證了采掘施工安全,并實現了掘進速度大幅度提高,為工作面抽放贏得了更為充分的時間,但現有的抽放裝備及技術仍無法滿足高產高效化礦井建設的需要。綜合機械化開采試驗在焦作礦區(qū)的試驗成功,其開采強度大、推進速度快、絕對瓦斯涌出量大的特點對工作面的接替及采前抽放提出了更高的要求。從根本上改變焦作礦區(qū)瓦斯防治的技術思路,是焦作礦區(qū)防突安全面貌發(fā)生根本改觀的迫切需要。
2.總體技術思路 國家在煤炭行業(yè)明確提出了“先抽后采,監(jiān)測監(jiān)控,以風定產”的十二字方針,要求突出礦井及高瓦斯礦井必須通過有效的瓦斯抽放技術,治理工作面開采期間的瓦斯問題。瓦斯抽放作為根本的瓦斯防治技術措施,如何得到充分的利用,應提高到戰(zhàn)略與戰(zhàn)術的高度去重視和貫徹?!敖棺鞯V區(qū)瓦斯抽采技術研究”主要技術思路,應將“瓦斯抽放”觀念轉變?yōu)椤巴咚钩椴伞?,并作為焦作礦區(qū)瓦斯防治戰(zhàn)略的主要內容。
焦作礦區(qū)瓦斯防治面貌實現新的突破,主要戰(zhàn)略概括為:以科技為先導、以產業(yè)化開發(fā)、以利用促抽采、以抽采保安全。具體到瓦斯抽放,應做到“應抽必抽、以用促抽、采前預抽、邊采邊抽、采后再抽”。采前預抽技術不僅包括采面進行本煤層預抽,而且包括地面鉆孔預抽技術的研究與開發(fā);邊采邊抽則包括工作面回采期間的邊采邊抽,掘進期間的邊掘邊抽,工作面卸壓帶淺孔抽放和高位鉆孔抽放等技術;采后再抽則可通過地面鉆孔進行采后老塘抽放,以及采空區(qū)埋管抽放等。通過在瓦斯抽放上的技術突破,形成焦作礦區(qū)瓦斯資源的產業(yè)化開發(fā),并形成以利用促抽采、以抽采保