浅谈高位仰角钻孔瓦斯抽放技术的应用

高长富

（龙煤集团鸡西分公司东山煤矿分公司东山煤矿，黑龙江 鸡西 158100）

1 八采区40081采煤工作面高位钻孔试验

东山煤矿八采区40081采煤工作面进行高位钻孔试验：八采区40081采煤工作面位于二水平92层右二区段。煤层均厚1.05米，倾角：3-4度，工作面走向长：950米，倾向长：180米，根据采煤工作面顶板冒落和裂隙带公式求得：

∑h=M/(k-1)cosα

=1.05米/（1.3-1）cos3.5°

=3.6米

H=100∑M/1.6∑M+3.6

=100×1.05/1.6×1.05+3.6

=19.8米

其中：∑h-冒落高度、M-采高,取：1.05米、α-煤层倾角，取：3.5 度、K-碎胀系数,取1.3、H-裂隙带高度、∑M-采高，取：1.05 米。

图1 92层40081面钻孔布置图

图2 裂隙带抽放浓度与工作面推进距离的关系曲线

图3 92层40091面钻孔布置图

经过计算，确定八采区40081工作面合理的冒落带高度为3.5-5m，裂隙带高度为5-19.8米，在满足抽放有效距离及钻孔始抽距离的基础上，确定高位钻场间距为450米，每个钻场布置8个孔。钻孔布置如图1所示。

第1钻孔仰角1度，方位角为308度，钻孔长度510m，钻孔终孔点距风巷距离12m，经过计算，钻孔终孔点距煤层顶界的垂直高度18m，钻孔抽放浓度24-73%，第2钻孔仰角1度，方位角为299度，钻孔长度510m，钻孔终孔点距风巷距离18m，经过计算，钻孔终孔点距煤层顶界的垂直高度19m，钻孔抽放浓度38-89%，第3钻孔仰角1度，方位角为297度，钻孔长度510m，钻孔终孔点距风巷距离38m，经过计算，钻孔终孔点距顶界的垂直高度20m钻孔抽放浓度52-100%。通过考察表明，在有效抽放期内钻孔最大浓度为65%，抽放浓度与工作面推进距离的关系，如图2所示。

从图2中可以看出，1孔、2孔、3孔瓦斯抽放浓度曲线变化很大钻孔的有效作用范围是从采面距钻孔终孔位置水平510m左右开始到采面距钻孔开孔位置水平12m－38m左右为止，与此相对应的高差h是18m－20m，钻孔抽放浓度在24-100%，之间，可稳定在65%左右。这说明1孔、2孔、3孔的终孔位置打在裂隙带内。通过以上分析可以确定八采区92#层顶板裂隙带高度在19m左右。高位钻孔抽放后瓦斯得到了治理，解放了生产力，日产千吨以上。抽放效果比较理想的原因是：（1）钻孔深度大，钻孔最深510米；(2)终孔点高度比较合理；（3）钻孔密封较好，钻孔间距比较合理。

2 九采区40091采煤工作面仰角钻孔试验

东山煤矿九采区40091采煤工作面仰角钻孔试验：九采区40091采煤工作面位于二水平98层右二区段。煤层均厚1米，倾角：8-11度，工作面走向长：750米，倾向长180米。盖面钻孔布置如图3所示。

表1 工作面回风巷三个钻场钻孔的施工参数

经过计算确定九采区40091工作面合理的冒落带高度为3.4-5m，裂隙带高度为7-25米，在工作面回风巷布置了三个钻场钻孔的施工参数如表1所示。

以上钻场抽放浓度最大为95%，3号钻场的2号孔抽放开始时瓦斯浓度达到17%以上，可稳定在40%左右，具有抽放价值。通过分析可以确定九采区98#层顶板裂隙带高度在24m左右。仰角钻孔抽放后，瓦斯得到了治理，减少采面的瓦斯涌出量。抽放效果比较理想的原因是：（1）钻场与钻场之间的钻孔压茬比较合理；（2）地质资料比较详细；（3）终孔点的高度和钻场间距合理。

3 经济效果

2007年东山煤矿矿40081、40091、40031、40012采面成功应用了高位及仰角钻孔瓦斯抽放技术，多出煤15万吨，创效2295万元。

[1]胡殿明.高位水平钻孔瓦斯抽放技术的应用[J].煤矿安全，2006，(11)，26-27.