张天祥,王旭东

(山西晋煤集团坪上煤业有限公司,山西 晋城 048203)

山西晋煤集团坪上煤业有限公司(以下简称:坪上煤业)位于山西省沁水县端氏镇曲堤村,井田面积为9.4 km2,生产能力为9×105t/a,批准开采3#～15#煤层,地质储量达8.8×107t,可采储量为3.6×107t,服务年限28.5 a,可采煤层为3#、15#。3#煤可采储量为2.7×107t,服务年限为21.7 a,煤层厚度4.4～6.6 m,平均5.3 m。坪上煤业为煤与瓦斯突出矿井,绝对瓦斯涌出量为334 m3/min,相对瓦斯涌出量为180 m3/min,其中抽采量为287 m3/min,风排量47 m3/min;3#煤层瓦斯含量为16.61～17.12 m3/t,煤的坚固性系数为1.71～1.88,煤层透气性系数为7.16～9.71 m2/(MPa2·d),煤层具有坚固性系数高、瓦斯含量大、透气性好、易抽采等特点。

1 综采工作面和掘进工作面瓦斯抽采

地面瓦斯抽采共有地面钻井57口,目前在抽30口,日抽采瓦斯8×104m3,抽采的瓦斯体积分数达70%,影响区域内煤体瓦斯含量每年降低1～1.5 m3/t。

1.1 综采工作面瓦斯抽采方法

1.1.1综采工作面瓦斯抽采

瓦斯治理模式分为综采工作面圈定前和综采工作面圈定后。在综采工作面圈定前地面钻井预抽基础上,进行顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯(递进孔);综采工作面圈定后进行顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯(采面顺层钻孔)。千米钻孔为圈定前钻孔(递进孔),普通钻孔为圈定后钻孔,综采工作面抽采钻孔设计如图1所示。

图1 综采工作面抽采钻孔设计图Fig.1 Design of drillingboreholes for fully-mechanized mining face

圈定前:进行顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯;圈定后:进行顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯。

抽采效果:2305综采工作面递进孔进尺为84 km,普通孔进尺为174 km,吨煤进尺0.11 m/t。累计抽采瓦斯2.5×107m3,瓦斯含量由15 m3/t下降至6.8 m3/t。

1.1.2采空区瓦斯抽采