煤礦高位鉆孔瓦斯抽放技術分析
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摘要：煤礦高位鉆孔應用于瓦斯的抽放的效果非常好，可以有效解決煤礦瓦斯抽放問題。本文結合臨近層和采空區煤礦瓦斯抽采條件和層位選擇，分析煤礦高位鉆孔瓦斯抽放的技術特點和參數設置，為行業提供一定的借鑒。
關鍵詞：煤礦高位專科;瓦斯抽放;技術應用
1 煤礦高位鉆孔瓦斯抽放技術原理
煤礦開采中，由于覆巖移動會產生垂直方向的裂縫和水平方向的離層[1]。結合煤礦開采的規律和經驗證明，覆巖移動產生的裂縫和離層分布是煤礦瓦斯流動的主要通道和聚集的區域。煤礦高位鉆孔瓦斯抽放的原理是同應用工作面的回采壓力來產生離層裂縫，形成通道供瓦斯流動和聚集，其施工的地點在風巷向煤層頂板進行鉆孔。隨著煤礦開采面的推進，煤礦高位鉆孔會抽離出高濃度的瓦斯，這說明了煤礦高位鉆孔的工作價值，可以有效將煤壁裂縫中的瓦斯進行解吸。
2 煤礦高位鉆孔瓦斯抽放技術的條件和層位
煤礦高位鉆孔瓦斯抽放可以有效應用在煤礦需要注意分析采空區和臨近層工作面[2]，注意解決瓦斯超限問題和回風流的處理，只有這樣才能體現煤礦高位鉆孔瓦斯抽放的價值。在層位選擇時，要堅持合理性，判斷煤礦高位鉆孔是否合理主要是通過瓦斯抽放過程中效果是否好，而且瓦斯的來源比較廣泛，一般鉆孔的施工層應高于冒落層，如果低于應注重溝通采空區。理論上，煤礦高位鉆孔前方界限應是在工作面的10m之前，而后方界限則保持在幾十米之上，才可以有效抽取高濃度的瓦斯。
3 煤礦高位鉆孔瓦斯抽放技術的參數設置
煤礦高位鉆孔在抽采瓦斯時，需要有效處理回風流的問題，因此在設置參數時應注意一下幾點：
1鉆孔應根據冒落高度進行判斷，一般冒落帶是采高的4-8倍，在確定冒落高度時，在確認終孔距煤層頂板的高度，一般情況下，冒落為10-20m，則終孔應距煤層頂板為20m。根據鉆孔方位角不同，要設置不同的傾斜角，具體角度設計根據實際工作面進行鉆孔安排。為了提升鉆孔抽采瓦斯的效果，應保持鉆孔長度在80-100m之間;
2煤礦高位鉆孔施工地點的選擇非常重要，在施工之前，應先施工抽放斜巷，抽放斜巷要保持專用，只供瓦斯排放，鉆孔開孔點，要根據工作面的實際情況進行選擇，一般為8m以上，鉆場的間距應為40m。通過合理設置鉆場和施工地點，可以保證鉆孔的抽采效果，保持瓦斯的高濃度，防止出現低濃度抽采現象;
3煤礦高位鉆孔設計過程中要根據鉆孔條件和層位進行施工，確定鉆孔的數量。在煤礦高位鉆孔層位進行確定時，鉆孔開孔高度應高于0.5m，同時做好傾斜角設置，傾斜角應盡量降低，以提升鉆孔的利用率。煤礦高位鉆孔的鉆場都應與煤層頂板之間應保持不低于5m的距離，同時要確保所有的鉆場都應處于煤層頂板。其次要合理確定鉆場的間距，鉆場的距離要綜合考慮煤礦開采的地址條件和鉆機的性能，在地質條件較好的區域理論上應適當增加鉆場的間距，但是在具體的操作過程中，應結合具體情況，適當預留相應的余地。最后，要根據實際情況確定鉆孔數量。煤礦高位鉆孔時應注重鉆孔的數量，根據實際情況合理選擇鉆孔，在實際操作過程中，鉆孔的平均抽放量一個保持在0.5-1.0m3/min，如果高于應適當增加鉆孔數量，如果低于平均值，應適當減少鉆孔數量。另外還需要注意瓦斯的濃度，如果瓦斯濃度比較高，涌出量比較大時，應多設置鉆孔，降低瓦斯涌出量，防止涌出量過大，瓦斯抽采不及時。此外，還需要注意鉆孔的傾斜角。鉆孔的傾斜角應遵循實際工作的原則，理論上，鉆孔的傾斜角越低越好，以提高抽放長度，但實際工作由于鉆場施工壓力等原因，傾斜角設置應根據實際情況進行安排，以避免瓦斯管理、鉆場通風壓力過大導致瓦斯抽采不及時的問題;
4綜合防治技術。煤礦高位鉆孔在立管設置時，可以在回風巷布置相應的立管，以更好的抽采采空區的瓦斯，根據實際情況可以采用雙立管交替抽采的方式進行。同時在抽采時，需要根據覆巖裂縫特點進行，以提升煤礦高位鉆孔的瓦斯抽采界限。
4 煤礦高位鉆孔瓦斯抽放技術的因素分析
煤壁支撐是煤礦高位鉆孔技術的核心內容，受到了煤層頂板巖性、工作面推進成都、工作面長度和仰角等眾多因素，有很大的變化空間，因此需要特別注意煤壁支撐的影響區域。開采高度越低，煤壁支撐的影響范圍就越大，同樣煤壁支撐的頂板比較堅硬時，影響范圍也就越大，因此煤礦高位鉆孔時要快速對煤壁支撐的影響范圍進行判斷，準確得出工作面的俯采，從而采取有效措施縮短工作面煤壁支撐的影響區域。此外，當工作面處于上行風時，也就是傾斜角較大，應降低煤礦高位鉆孔與回順之間的夾角，提升瓦斯的抽采效果[3]。有效抽采雷鋒帶高度指的是煤礦高位鉆孔采空區的抽采技術相關的核心參數，其對工作面采高、工作面長度及推進度、煤層頂板巖性等有著直接的關系，在具體施工過程中，應根據具體因素進行適度的調整，如工作面推進速度較快時，應適當降低抽采裂縫帶的高度，反之應對抽采裂縫帶的高度進行降低。
5 總結
采空區作業中應用煤礦高位鉆孔瓦斯抽放技術可以有效提高瓦斯的抽采效率，解決工作面快速推進過程中的瓦斯抽采問題，可以有效減少抽采裂縫帶高度、加強施工作業的效率和質量。
參考文獻：
[1]付建軍.煤礦高位鉆孔瓦斯抽放技術的應用研究[J].能源與節能，2018（10）.
[2]張京民，夏揚.煤礦高位鉆孔瓦斯抽放技術的應用分析[J].科技創新與應用，2016（01）.
[3]張存明.煤礦高位鉆孔瓦斯抽放技術的應用分析[J]內蒙古煤炭經濟，2017（04）.
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