大直径钻孔治理综采工作面上隅角瓦斯应用研究

李哓星

摘 要：大直径钻孔的施工技术极其复杂，而且工程造价比较大，所以，在大直径钻孔的工程实施时，应该选择相应的施工技术，对其施工程序进行深刻的分析，最后在进行施工。所以本文主要针对大直径钻孔治理综采工作面上隅角瓦斯应用展开了具体的分析。

关键词：大直径钻孔;治理;综采工作面;上隅角瓦斯

进一步分析综采工作面上隅角瓦斯运动和移动的基本规律，具有针对性的通过本煤层的预抽、高危钻场裂缝带的抽采、埋管的抽采等一些方式进行瓦斯的抽采;布置一些低位瓦斯的排放巷、均压平衡法等方式风排瓦斯进行有机结合的方法进行上隅角瓦斯的治理，可以进一步控制瓦斯的预警，进而可以有效的避免瓦斯超限。基于此，本文针对大直径钻孔治理综采工作面上隅角瓦斯应用进行以下相关的分析和研究。

1 大直径钻孔的施工工艺

1.1 大直径抽采钻孔施工参数

大直径钻孔管径为65cm，垂直于保护保护煤柱的进一步施工，开孔高度主要为110cm。具体的钻孔参数见表1。

1.2 大直径钻孔互关安装和封孔的方式

在钻孔施工部分完成之后，可以利用钻机起吊装置在钻孔内安装相应的护管。安装之前要牢记，需要将尖头和第一节的护管进行有效固定，然后不断调整。在调整了护管整体的平整性之后，保证和钻管能够平行，并且着手安装第一节的管路。一定要注意使得护管的连接头保留在钻孔的外部磨合下一节护管进行依次的连接，通过钻机推入钻孔的内部，然后循环，等到护管贯穿到整个大直径的钻孔之后再将尖头卸下来，并且安装赌片，进一步完成护管的安装工作。

钻孔护管安装完毕之后，一定要对钻孔进行及时的封孔工作，封空工作是非常重要的，在封孔时，通过注浆封孔作为封孔的主要操作方法，这是利用注浆泵提供的动力，将相关的材料注入到钻孔内，主要用到了聚氨酯。同时对护管的参数有严格的要求，如表2护管的参数所示，按照相关的要求，对照一定的连接方式做好相关的封孔工作。

1.3 大直径钻孔尾抽效果分析

对于大直径钻孔尾抽的效果的分析，结合实际情况，对照大直径钻孔的抽采量和上隅角瓦斯浓度统计显示出在井下移动泵站借助大直径钻孔对工作面和采空区瓦斯开展抽采工作时，瓦斯的抽采量与上隅角瓦斯浓度之间呈现着负相关。它的含义就是当上隅角瓦斯浓度呈现减小的趋势时，瓦斯抽采量就会升高。所以在数据观测的期间平均瓦斯抽采纯量稳定在2.2m3/min，上隅角瓦斯浓度一定要保持在0.25-0.43之间，上隅角的瓦斯浓度才可能会得到有效的控制，保证工作面的正常回采;但传统的悬管抽采，上隅角瓦斯的浓度保证在0.3-0.6%之间。所以上隅角悬管抽采的方式通过大直径钻孔尾抽技术治理工作面采空区瓦斯，上隅角瓦斯浓度也就会变得更为稳定，而且可控的程度还会变得明显增强，降幅最高能够达到28.3%。

因为在施工的时候，实际情况会有所不同，所以大直径钻孔在施工过程中要结合实际情况，根据不同煤层和不同工作面瓦斯涌出的实际情况，设计出不同的钻孔施工距离，进而可以有效的实现钻孔差异化的基本设计理念。

2 上隅角瓦斯运移的基本规律

经过实践的进一步对比，并且展開了优化的筛选，最终可以确认将“抽采为主，风排为辅”的瓦斯基本治理手段。首先要结合实际，增强抽采工作。这样能够减少煤层的瓦斯含量，同时减少采空区瓦斯的含量和高顶裂缝带瓦斯的浓度，这样就能够从根源降低工作面瓦斯的涌出量，减少危险的发生。其次要对通风的瓦斯做好有效管控，借助设定地位瓦斯的排放，向预留尾巷通风以及均压平衡等方式，提高采空区之间空气的流畅度，这样能够直接抑制上隅角瓦斯的最终浓度，最终起到良好的控制效果。

2.1 综采工作面瓦斯抽采技术

为了可以在根本上治理综采工作面上隅角瓦斯的预警，在进行综采的过程中。可以通过大直径钻孔的方式进行施工，还要多种治理手段进一步结合，使得综采工作面瓦斯抽采可以更加顺利的完成。

可以通过本煤层预抽、大直径钻孔打预设顶板裂缝带钻孔抽采、上隅角埋管抽采上隅角瓦斯的基本方式，可以有效降低工作面整体的瓦斯浓度，将一些高浓度的瓦斯和作业人员进行有效的分离，进一步改善施工的环境，进而可以提升作业的安全性。

2.2 瓦斯排放巷

根据科学的数据研究显示，几何煤矿的实际地址、瓦斯赋存的基本条件，专用瓦斯排放巷设置在煤层顶板，有助于采空区瓦斯的进一步治理。所以，在美康工作面距离回风巷水平15m、距煤层顶板5m之处设置一条断面，断面的形状为一个矩形，面积大约为6.76m2（2.6m×2.6m），支护整体的工作情况是以锚网支护的内错岩石瓦斯排放巷贯穿了整个工作面，采取了垂直贯通的形式，调节风门来直接控制上道的风量，进一步保障瓦排巷风量能够在可控制的范围之内，并且还要设计出专门的监督和管理措施，进而通过进一步加强对于顶板的管控、增强放煤的基本管理、控制风量、密切的关注瓦斯浓度的基本变化现象等，来进一步控制上隅角瓦斯浓度，进一步保障通风系统的看基本稳定性以及可靠性。

2.3 留设尾巷

因为煤炭工作面回风巷和采区之间的放水巷之间可以相通，具备变Y型通风的基本条件，而且可以有效的避免增掘专用的回风巷，所以，通过在回风巷之间设置两道永久的调节风门，控制尾巷的基本风向;在回采的期间紧紧跟随着支架的后尾梁、紧贴采空区矸石用厚度为150mm的方木打设1.5m×1.5m的木垛，木垛之间的距离为1m，进一步加强采空区回风巷支护，尽最大可能要保障通风巷的断面，改造工作面的通风方法、改变上隅角流场来进一步控制上隅角瓦斯的浓度。

2.4 均压法治理瓦斯

在整个工作面对瓦斯的数据监测显示，采空区涌出的瓦斯量占总体瓦斯量的一半左右，其中采空区出现的瓦斯大部分都是因为采空区漏风所导致的，从上隅角带出，而且进一步根据采空区涌出瓦斯受顶板垮落、周期来压等一些因素的影响，有周期变化的可能性以及突发的可能性，控制的难度相对比较大。所以，进一步把控采空区瓦斯的基本流向，不仅可以有效的把控工作面整体的瓦斯流出量，更加可以使得上隅角瓦斯浓度的波动起伏以及频率在很大程度上会降低很多，进而可以更加科学的控制瓦斯预警以及超限。

3 结束语

大直径钻孔技治理综采工作面上隅角瓦斯的施工技术具备了安全可靠性、施工便利性、施工高速性、较高的经济效益等等巨大的优点，具有市场推广价值以及更加广泛的应用市场。大直径钻孔技术能够在无形中拉动钢铁行业、化工行业、建材行业等多个行业的发展。同时还能减少对于生态环境的污染，大直径筒钻孔术属于绿色施工，对国家的可持续发展有着积极的促进作用。

参考文献：

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