超高水材料封孔技术在西冯街煤业的应用
2021-07-08杨育龙
山东煤炭科技 2021年6期
杨育龙
(山西阳城阳泰集团西冯街煤业有限公司,山西 阳城 048100)
瓦斯抽放作为治理瓦斯的主要措施,已经在我国煤矿得到了广泛的应用。部分矿井瓦斯抽采效果不理想,主要的原因是封孔质量不达标[1-4]。因此,科学确定封孔深度、选用新型的封孔材料成为提高瓦斯抽采浓度、消除瓦斯灾害的重要措施。
1 工程概况
山西阳泰集团西冯街煤业位于山西省晋城市阳城县,主采煤层为3 号煤,煤层平均厚度为5.85 m,采用走向长壁综合机械化开采方式,全部垮落法管理顶板。煤层结构简单,含0~2 层夹矸,全区稳定可采。
2019 年度的矿井瓦斯涌出量测定报告显示,矿井相对瓦斯涌出量为9.56 m3/t,绝对瓦斯涌出量为18.1 m3/t,二氧化碳相对涌出量为3.51 m3/t,属高瓦斯矿井。
为保证安全生产,在工作面掘进过程中向工作面内施工钻孔,对工作面瓦斯进行预抽。在两巷中施工,每隔100 m 施工一个抽放钻场,在钻场内施工扇形钻孔,钻孔开孔直径97 mm,终孔直径大于75 mm,钻孔深度80 m,向上倾斜2°~3°,两巷钻孔交替对拉布置,最外侧钻场的抽采时间不小于180 d。
2 漏气机理研究
瓦斯抽采钻孔一般都是在巷道内施工,由于巷道的掘进,钻孔未开始之前煤壁及煤岩表面已经处于破碎状态。随着钻孔的钻进,煤岩体的应力集中区不断向深部转移。钻孔钻至设计位置后,应力重新平衡,从孔口到孔底,按受力环境的不同可分为四个区域,如图1。

图1 钻孔内分区示意图
(1)Ⅰ:卸压区
该区位于巷道表面,煤岩体受巷道掘进和钻孔施工的影响最为严重,由于应力集中的作用,发生塑性变形,内部产生大量的裂隙。……
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