根据我矿煤层赋存情况,我矿主采煤层有C25、C24两层煤,而C25
为主采煤层,C24煤层为配采煤层,而开采保护层优先选择开采上保护层。故我矿拟定在上三水平区范围内,则优先选择开采C24煤层为保护层开采。为C25煤层开采打好坚实的瓦斯治理工作。
第三节 大面积预抽煤层瓦斯
目前矿井未建立矿井瓦斯抽采系统,前已叙述:矿井现在的主要开采区在上水平二采区,而二采区域内瓦斯含量相对较高的C24煤层,对今后开采的C25、煤层起到了开采保护层的功效和目的,故而目前矿井相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量均较小,在三水平建立矿井抽采系统,降低煤层瓦斯含量,我矿拟在三水平建立矿井抽采系统。按照《叙永县煤矿瓦斯综合治理“十一五”后三年规划》要求,到2010年底,叙永县后山镇海坝煤矿必须建成矿井瓦斯抽放系统,即可采用大面积预抽煤层瓦斯作为区域性防治措施。在采掘工作面施工前,布置抽放钻孔进行大面积预抽,从而减小煤层瓦斯含量,达到从治本方面入手来治理瓦斯的目的。
(预抽煤层瓦斯消除突出危险性、降低煤层瓦斯含量原理图)
31
施工抽放钻孔预抽煤层瓦斯煤体应力降低瓦斯压力降低煤体强度增高煤层瓦斯含量降低释放煤岩弹性能释放瓦斯潜能减少突出的激发作用发生突出的瓦斯作用减小煤体抵抗破坏能力增加减小工作面瓦斯涌出量消除(降低)煤与瓦斯突出危险性降低回采瓦斯灾害程度预抽煤层瓦斯消除突出危险性、降低煤层瓦期含量原理图
①、掘进工作面预抽
掘进工作面的预抽防治煤与瓦斯突出主要采取两种方案:穿层条带预抽和顺层预抽。根据掘进地点的不同,掘进工作面预抽可分为平巷掘进工作面的预抽和上山(下山)掘进工作面的预抽。
A、平巷掘进工作面预抽。
a、平巷掘进工作面穿层条带预抽煤层瓦斯
平巷掘进工作面穿层条带预抽煤层瓦斯主要是在煤平巷掘进之前,首先在开拓煤层的底板岩石巷道内向即将施工的煤平巷施工穿层条带钻孔抽放煤层瓦斯来减弱或消除掘进条带的突出危险性,降低煤层瓦斯含量。
根据矿井实际,煤层瓦斯含量最轻的煤层有C25煤层,C24煤层位于C25煤层的上部,C25煤层位于C24煤层的底部,而矿井主要运输大巷将布置在煤系地层底板茅口灰岩中,故煤层瓦斯预抽应优先选择在C25煤层平巷内布置钻床采取穿层条带预抽煤层瓦斯方式。
在顺C25煤层掘进平巷过程中,及时在巷帮布置预抽C24煤层瓦斯的穿层条带抽放钻孔,钻孔孔径为¢75mm,采用4×4m的间距布置,
32
即钻孔终孔点间距为4m。钻孔控制巷道轮廓线外上帮为不小于8m,下帮不小于5m。封孔方式采用封孔泵水泥砂浆封孔,封孔长度大于5m,抽放时间为3个月以上,以保证抽放效果。
(穿层条带预抽钻孔布置平面图) (穿层条带预抽钻孔布置剖面图)
33
C20煤层回风平巷C25煤层运输平巷4mC20煤层运输平巷4m穿层条带预抽钻孔布置平面图
b、平巷掘进工作面顺层预抽煤层瓦斯
平巷掘进工作面顺层预抽煤层瓦斯主要是在煤平巷道掘进之前,在本煤层内对待掘煤平巷及其两帮的煤层瓦斯施工顺层抽放钻孔,预抽煤层瓦斯来减弱和控制掘进工作面两帮瓦斯向掘进工作面涌出。
在煤平巷掘进之前,先在煤层中打顺层抽放钻孔,钻孔终孔点间距为4m,钻孔控制巷道轮廓线外上帮为不小于8m,下帮不小于5m,钻孔孔径采用¢65mm,孔深50~75m。封孔方式仍然采用封孔泵水泥砂浆封孔,封孔深度不小于8m,抽放时间根据煤层瓦斯参数而定,一般不得少于1个月以上,以保证抽放效果。
(煤平巷抽放钻孔布置平面示意图) (煤平巷预抽钻孔布置剖面示意图)
34
50-70m8m煤巷工作面5m煤平巷抽放钻孔布置平面示意图
B、上、下山掘进工作面顺层预抽煤层瓦斯防治突出上、下山掘进工作面采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯。在上、下掘进工作面的回风巷道掘到位、形成掘进回风系统后,在上、下山预计位置处施工顺层钻孔预抽煤层瓦斯,抽放孔间距定为4m,预抽钻孔控制上、下山巷道两帮不小于5m。钻孔孔径采用¢65mm,钻孔深度根据上、下山斜长确定。当工作面回风巷未掘进到贯通位置时,钻孔终孔点位置可控制
4m35