过地质构造带瓦斯治理技术

作者:黄军锋 周炜光 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2017年08月30日

青龙煤矿主斜井由中煤五建一处施工,井筒方位N46oW,主斜井倾角由井口至443m处为12o下山,443m~667m处为6o下山,667m~944m为3‰平巷,其中掘进至830m处遇一逆断层(N350oS)落差8m.在断层带内贮存大量高压瓦斯。巷道断面为半圆拱形,净断面为16.2m2,采用锚网喷支护。瓦斯喷出区域标高+1163m,距地面垂深187m。
1 工作面瓦斯治理情况
(1)2004年8月28日在主斜井施工至830m处时瓦斯涌出量增大,由原来的1.2m3/min增至4.2m3/min。由于瓦斯涌出异常,工作面被迫停掘,采取了先抽后掘的办法对主井迎头和巷帮施工瓦斯抽放孔,采用TX-75型钻机向工作面打Φ75mm钻孔。
(2)从2004年9月18日至2005年1月20日共抽放瓦斯374976m3时。瓦斯抽放量从开始4.15m3/min降至1.2m3min,瓦斯浓度由40%降至20%。撤出临时抽放系统,停抽3d进行测试,瓦斯涌出量仍然很高,不能保证安全掘进。
(3)为做好瓦斯治理,将临时抽放系统改为地面永久抽放系统,又在820m巷道两边分别作长×宽×高=2×2.5×2m抽放硐室。在抽放硐室分别打抽放钻孔,从1月28日开始抽放,抽放瓦斯量为3.5m3/min。
(4)为进一步加快主斜井瓦斯治理效果,早日恢复掘进,根据巷道顶板破碎、裂隙瓦斯涌出量大,采用抽放的方法不能满足安全掘进条件的特点,2月20日开始,向主井迎头钻孔内注胶(水玻璃)用于封堵迎头裂隙(见表1及图1)。注胶压力1MPa,共用水玻璃650kg。1天后迎头风排瓦斯浓度由原来的0.5%下降到0.15%,迎头炮眼瓦斯异常的问题得到解决,然后恢复掘进,掘进回风流瓦斯浓度最高达0.45%,顺利通过了该地质构造带瓦斯涌出异常区域,实现了安全生产。
2 关键技术及创新点
(1)封孔工艺及连抽
①在地面准备好封孔的管子等物品,封孔材料用Φ25mmPVC管,PVC管长3m/根,每个钻孔6m(2根),其中一根一端做成600mm长的筛孔管。
②在距PVC管末端(即筛孔段往外100mm)700mm处缠上棉纱。
③必须待砂浆凝固后,方能用胶管将PVC管和瓦斯抽放“多通”连接。
④连管时皮管不能与电缆同侧,要求皮管吊挂整齐,接口处不能漏气。

(2)注胶(水玻璃)有利于顶板管理,使顶板固化,还可以大幅度减少瓦斯涌出量,防止瓦斯事故。
(3)注胶后,围岩形成一个完整的整体,可以更好地解决抽放漏气问题,提高抽放效果。
(4)注胶后,有利于顶板管理,杜绝了顶板事故,还有效的控制了地质构造带附近的淋水。
(5)注胶后抽放是治理地质构造带瓦斯涌出异常的最有效方法,能够解决掘进安全技术难题。
3 结论
(1)在掘进巷道遇地质构造带、瓦斯涌出量大的工作面高瓦斯矿井及可以推广应用;(2)注水玻璃后抽放,提高了抽放效果,使工作面具备了安全掘进条件,加快了矿井建设速度,降低了费用。

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