2021年第1期2021年1月
针对高瓦斯矿井和高瓦斯采煤工作面的瓦斯抽采问题一直以来都是行业内的热点研究问题[1-3]。煤矿瓦斯是井下危险性易燃易爆气体，其主要成分CH 4是一种清洁高效的能源，所以，瓦斯抽采成为煤矿井下瓦斯隐患解决和瓦斯高效利用的最合理方式[4-6]。为了解决麦捷煤业因“U ”型通风方式导致的采空区瓦斯在上隅角积聚的问题，针对150502工作面，在计算瓦斯抽排能力的基础上，设计高低位裂隙带钻孔来抽放采空区的瓦斯。此次工作面瓦斯预抽采设计满足了当前工作面正常推进所需的开采条件，同时，为类似高瓦斯工作面施工提供了借鉴和参考。
1工程概况
张柏芝原图150502工作面主采15#煤层，煤层厚度平均为6.1m ，
煤层顶底板岩性如表1所示，煤层无自燃现象，具有爆炸倾向。煤矿井田内奥灰水水位标高在574~608m 之间，工作面标高1055~1095m ，非奥灰水承压开采。15#煤层上部主要发育有K2下，K2，K3，K4四层灰岩弱含水层，K7，K8，K9，K10四层砂岩弱含水层。井田内顶板岩层富水区发育不稳定，岩层厚度较薄，富水性较弱。结合以往工作面顺槽掘进、回采中观测情况，顶板岩层水对采
掘活动基本无影响。15#煤层采用综放一次采全高全部垮落法开采时，导水裂隙带最大高度达60.03m ，平均42.56m 。肖战王一博大闹原因
15#煤层瓦斯含量为2.75m 3/t ，本煤层瓦斯涌出量相对较小，故不考虑本煤层预抽。150502工作面瓦斯
主要来源于12#煤层（距15#煤层顶板以上约40m 处的12#煤层，煤层厚0.70~2.35m ，平均煤层厚度1.64m ），从采空区经上隅角涌出。从工作面瓦斯涌出量情况来看，采空区瓦斯最大涌出量可达35m 3/min 。按瓦斯涌出量计算，150502工作面为单U 形布置，工作面回采时配风量为1500m 3/min ，轨顺回风口瓦斯的体积分数按0.8%控制，则风排瓦斯能力为1500×0.8%=12m 3/min ，用风排的方法无法彻底有效治理瓦斯。因此，施工裂隙带钻孔对采空区瓦斯进行抽放，以减小对150502工作面上隅角瓦斯涌出的影响。
表1煤层顶底板岩性
2
裂隙带钻孔抽采瓦斯方法
2.1
裂隙带钻孔设计
根据抽采及风排能力，工作面主要设计裂隙带钻孔抽采采空区瓦斯。2.1.1低位钻孔
打钻初期，在150502工作面轨道顺槽施工12个开孔位置距巷道底板高度均为3m 的低位裂隙带钻孔，终孔位置位于顶板往上20m 处，低位钻孔平面图如图1
收稿日期：2020-08-02
作者简介：刘洋洋，1986年生，男，山东滕州人，2010年毕业于青岛理工大学安全工程专业，工程师。
高低位裂隙带钻孔抽放瓦斯技术在麦捷煤矿的实践应用
刘洋洋
（山西寿阳潞阳麦捷煤业有限公司，山西寿阳045400）
摘要：为了解决因“U ”型通风方式导致的采空区瓦斯在上隅角积聚的问题，针对150502工作面，在计算瓦斯抽排
能力的基础上，设计高低位裂隙带钻孔来抽放采空区的瓦斯。现场效果显示，该技术可有效降低瓦斯含量和浓度，提高瓦斯抽放利用率。
关键词：高低位；裂隙带钻孔；瓦斯抽放中图分类号：TD712+.62文献标识码：A 文章编号：2095-0802-(2021)01-0171-02
Practical Application of Gas Drainage Technology by High-level and Low-level Borehole in
Fracture Zone in Maijie Coal Mine
LIU Yangyang
(Shouyang Luyang Maijie Coal Industry Co.,Ltd.of Shanxi,Shouyang 045400,Shanxi,China)
Abstract:In order to solve the problem of gas accumulation in the upper corner of goaf caused by "U"ventilation mode,based on the calculation of gas drainage capacity of 150502working face,this paper designed the high-level and low-level boreholes in fracture zone boreholes to drain gas from goaf.The field effect showed that the technology could effectively reduce the gas content and concentration and improve the drainage and utilization rate of gas.
Key words:high-level and low-level;borehole in fracture zone;gas drainage
（总第184期）实践运用
直接顶
14#煤线0.23黑，结构单一，局部发育的煤线泥岩  2.10
灰黑，泥质结构，块状性脆
砂质泥岩  1.30
灰黑，泥质结构，厚层块状，含少量石英长石
粉砂岩
3.60灰黑粉砂质结构，层状质硬性脆
范丞丞15#煤层
煤
6.10
黑，靠近南部含夹矸1层
直接底砂质泥岩  4.00
灰黑泥质结构，厚层块状性脆，含少量石英
长石
基本顶
灰岩
1.63
青灰，细晶结构，块状构造，坚硬名称岩性厚度/m 岩性描述
171··
所示，具体参数如表2所示。
图1低位裂隙带钻孔平面布置示意图
表2低位钻孔参数
2.1.2
高位钻孔
在150502工作面轨道顺槽施工5个开孔位置距巷道底板高度均为3m 的高位裂隙带钻孔，终孔位置设计在12#煤层中，具体参数如表3所示。
表3高位裂隙带钻孔参数表
2.1.3
钻孔验收
施工钻孔期间，瓦检员负责监督钻孔施工情况，保证方位角和倾角误差不能超过±1°；退钻时，清点钻杆数量，保证达到设计孔深。2.2抽采管路系统
2.2.1瓦斯抽采管路系统
进气管路：150502轨顺—东翼回风巷—井下瓦斯泵站（东采区材料设备硐室）；
排气管路：井下瓦斯泵站（东采区材料设备硐室）—东翼回风大巷（东采区材料设备硐室口以北）。2.2.2抽采管路设计及敷设要求
a)抽采管路设计：干管直径为Φ325mm ×6m 的不锈钢加强筋钢管，每4根瓦斯管接一个三通，三通出
口向上，对接一个三通，三通两端各焊接4个短接，对
接Φ75mm 球阀；在巷道低洼地段及变坡点需预装三通（口朝下），便于管路放水连接放水器。
b)敷设要求：150502工作面轨顺管路全部安装吊挂在前进左帮，管路距底板1200mm ，与风水管平行，用8#钢丝绳吊挂在顶板钢筋托梁上。东翼回风巷道内安装管路时，管路距底板300mm ，放在支撑架上。2.2.3附属装置
东翼回风巷终端装1个除渣器，距工作面50~100m 范围内装一套自动喷粉抑爆装置，在东翼回风巷抽放泵站往南100m 的位置安装瓦斯抽放监控设备和孔板流量计。
2.2.4泵站抽采瓦斯能力验算
临时泵站位于东采区材料设备硐室内，东采区材料设备硐室在锚网支护的基础进行了喷浆，满足了不燃性材料支护的要求。泵站具有独立通风系统，临时泵站配备2台抽采泵，一用一备，电机功率为250
kW ，转速为300r/min ，泵的质量为6000kg ，外型尺寸为2853mm ×1580mm ×1450mm ，泵站内配备2个冷却循环水池，总容积为60m 3。
抽采泵实际抽采能力80m 3/min ，工作面裂隙带钻孔抽采的体积分数按最高30%控制，则150502工作面裂隙带钻孔纯瓦斯抽采能力为80m 3/min ×30%=24m 3/min 。
由此可知，瓦斯抽采能力（24m 3/min ）+风排瓦斯能力（12m 3/min ）>采空区最大瓦斯涌出量（35m 3/min ），可达到治理采空区瓦斯涌出的目的。
3效果分析
抽采前，根据该工作面所处区域瓦斯赋存情况和矿井已采工作面回采期间瓦斯涌出量统计分析，预测150502工作面回采时绝对瓦斯涌出量为4.4m 3/min 。对150502工作面正常生产期间瓦斯抽放数据进行统计，具体如图2所示，抽采后裂隙带钻孔抽采瓦斯的体积分数最大为70.6%，纯流瓦斯量最大为2.99m 3/min 。随着抽采时间的推移，纯流瓦斯量和瓦斯的体积分数都逐渐从最大值开始显著降低，有效解决了采空区瓦斯涌出问题。
东翼回风大巷
东翼辅助运输大巷
东翼胶带大巷
运输顺槽
50m
回风顺槽
30°
开孔位置与巷道夹角/(°)
倾角/(°)孔深/m 钻孔数量/个距工作面45m 3022531距工作面48m 3022531距工作面51m 3022531距工作面54m 3022531距工作面57m 3022531距工作面60m 3022531距工作面63m 3022531距工作面66m 3022531距工作面69m 3022531距工作面72m 3022531距工作面75m 3022531距工作面78m
30
22
531
开孔位置与巷道夹角/(°)
倾角/(°)孔深/m 钻孔数量/个
距工作面81m 3036681距工作面84m 3036681距工作面87m 3036681距工作面90m 3036681距工作面93m
30
36
68
1
图2瓦斯抽放数据统计
纯流混流体积分数
80706050403020100
121086420
3.02.52.01.51.00.5时间/d
丛的部首是什么5
10
15
20
（下转180页）
172··
（上接172页）
4结语
针对150502工作面上隅角瓦斯积聚的情况，通过研究分析，在计算瓦斯抽排能力的基础上，设计了高低位裂隙带钻孔抽采采空区瓦斯，并进行了钻孔的布置与施工。瓦斯抽放数据统计显示，采用该技术有效降低了瓦斯的体积分数，提高了瓦斯抽采效果，有效治理了瓦斯，保证了工作面回采工作的安全
、顺利、有序进行。
参考文献：
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瓦斯治理中的效果分析［J］.煤炭加工与综合利用，2018(8)：67-70.
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（责任编辑：白洁）
为依据，目前矿井作业人员对通风的重要性缺乏必要的认识，导致事故发生；b)作业人员缺乏相关的专业素质培训，对系统及设备的操作不熟悉；c)相关管理人员监督管理不到位，没有按照规程制度办事，为井下通风作业埋下了安全隐患，进而导致煤矿安全事故出现。
当前，开采技术发展快速，而与之相配套的辅助系统的发展速度较慢，使得井下的一些安全问题难以得到解决。同时，煤矿井下的一些预防及应急措施没有得到完善，救助方案不全面，严重影响井下作业人员的生命安全。
3矿井通风安全策略
3.1完善制度规范
为了进一步降低煤矿发生事故的概率，急需制订一套完善的措施。在煤矿生产中，通风系统安全是重中之重，应从实际出发建立健全的测试体系，针对问题制订切实可行的解决方法，建立大数据库，对每次测试的数据进行统计分析，重点问题重点分析；从整体来反馈局部问题，制订应对方案，高度重视任何有问题的数据，提高系统管理能力，使得各系统按照规范稳定运行。
3.2增强人员意识加强人员培训
应该在上岗前对作业人员进行全面系统的培训，除了培训常规的操作过程外，还应培训逃生技巧，增强作业人员正确处理事故的能力。将培训与综合考核相结合，考核主要分为书面考核和实践考核，要求既要达到标准要求，又要有足够的实践能力。煤矿企业全体人员应当具备基本事故预防意识。只有拥有高素质的人才，才能制订更加有效的方案，才能不断更新相关的知识体系和机械设备。煤矿企业应贯彻国家战略方针，设立专门的机构进行监督，监督作业人员的操作及其采取的安全措施，必要时可对作业人员进行指导。
3.3进一步完善和加强设备管理
当前，科学的技术发展越来越快，煤矿的通风安全也备受公众的关注，通风设备的科学化管理在工程实践中也越发重要，对煤矿通风设备的管理和维护提出了更高的要求。在操作过程中，必须分析实际问题，了解设备的性能及工作状况，以加强设备管理，防止
频繁发生安全事故。a)专业技术人员应掌握相应的作业程序，具备相应的操作能力。同时，煤矿企业应强化对设备的监督，延长设备的使用寿命，确保设备长期稳定运行。一旦发现设备出现问题，及时处理，必要时可停工处理。b)为保证通风设备的稳定运行，必须根据实际情况加强对设备的日常维护，不断优化每台设备的通风状况。对使用寿命长的设备，应定期检查和维护；对要报废或使用寿命短的设备，必须及时报废或更换，并根据实际情况引进先进的设备。
4结语
“一通三防”是矿井安全稳定运行的重要保障，尤其是矿井通风工作，更是重中之重。煤矿企业不仅应增强作业人员对矿井通风的认识，还应完善企业管理制度及人员管理。井下作业人员应加强自我检查和相互检查，做好矿井下的通风工作，防止事故发生，并充分考虑到各种情况，最主要的是在科学技术、机械设备、人员的岗前培训等方面对企业全体人员进行教育和培训，促进企业全面提升生产效率和安全管理水平，在足够安全的条件下确保煤矿企业获得最大利益。
蜻蜓组词参考文献：
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（责任编辑：刘晓芳）
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