安全信息
近年來,隨著機械化程度不斷上升及開采程度不斷增加,胡家河礦多元災害耦合疊加、瓦斯賦存區域不均、透氣性低等問題日益凸顯,進一步加大了采煤工作面瓦斯治理難度。
面對制約礦井發展的難題,該礦以問題為導向,主動對標先進技術,積極探尋破解之策,從解決上隅角、頂煤層、頂板裂隙區三個關鍵層卸壓瓦斯防治入手,探索“低-中-高”立體防治技術,為實現“本質安全、長治久安”目標提供堅強保障。
創新隅角埋管技術,巧解上隅角瓦斯“難題”
上隅角瓦斯防治一直是高瓦斯礦井管控的難點,傳統上隅角埋管技術雖有一定效果,但存在局限性。隨著每天一道封堵墻體的施工,墻體之間的瓦斯難以有效攔截,遇到瓦斯富集區時,極有可能導致工作面瓦斯異常。

為確保上隅角瓦斯得到有效攔截,該礦創新應用“邁步式”+“樹狀集流式”上隅角埋管技術。在原有技術基礎上,將一趟Φ315mm抽采管路改造為三通接口,并延接一趟Φ159mm支管路。在支管路末端安裝“箱式集流器”,集流器一端安裝2趟不同長度的Φ108mm波紋管,伸入封堵墻體內進行抽采。同時,根據采空區煤自燃“三帶”分布,確定最優埋管深度及邁步間距,實現上隅角瓦斯濃度穩步下降。
經數據驗證分析,該技術實施后,墻內瓦斯降幅達31.5%,墻外瓦斯降幅達40%,瓦斯波動幅度從之前的66.7%降低為20%,上隅角瓦斯異常波動次數有效減少。
探索高位攔截技術,化解頂煤層瓦斯“風險”
該礦目前開采的401110綜放工作面,平均煤層厚度22.8m~26.7m,屬于特厚煤層。巷道頂板上覆13m~17m煤層,傳統“低-中-高”立體交叉采前預抽鉆孔布置范圍有限,無法有效攔截頂煤層瓦斯,在日常回采過程中,存在煤壁、架間、架后瓦斯異常風險。

為有效化解此類風險,自2024年12月初以來,該礦根據煤體瓦斯賦存情況,在該工作面原始瓦斯含量偏高區域,設計布置8組高位攔截孔,每組7~8個鉆孔,組間距50m,孔深80m~120m,終孔布置于煤層頂板。經數據分析,當高位攔截鉆孔末端進入采空區后,瓦斯抽采濃度不斷升高并達到峰值。抽采期間,每組高位攔截鉆孔平均瓦斯抽采濃度達到2.5%~11%,單孔最高瓦斯抽采濃度為26.4%,抽采純量0.12m3/min~0.53m3/min,與相鄰采前預抽鉆孔對比,瓦斯抽采濃度提升率達到433.3%。
深化高位定向技術,降伏采空區瓦斯“猛虎”
自2022年初引進長距離定向技術以來,該礦采空區卸壓瓦斯抽采主要以高位巖石定向鉆孔為主,單一的巖石定向鉆雖能有效治理采空區瓦斯,但對工作面初采初放階段,尤其是頂板垮落不充分、煤巖層裂隙尚未完全發育時,抽采效果不佳,頂板來壓或遇地質構造時,容易造成瓦斯超限風險。

該礦在401106工作面瓦斯治理經驗基礎上,對鉆場上覆煤巖層分布、抽采影響半徑進行辨證分析,將原先每個鉆場布置的12個高位巖石孔變更為12個高位巖石定向+2個長距離煤層定向+1個“探-卸-壓-抽-注”一體化鉆孔,并采用“分段壓裂”工藝,形成人造“裂隙”,實現地質探查、煤體卸壓、預抽瓦斯的“一孔多用”,鉆孔層位覆蓋巷道頂板上方近16m煤層及34m巖層,為準確掌握煤層瓦斯機理、分布特征奠定了堅實理論基礎和實踐經驗。
“目前,我們401110回風巷1#鉆場已投入使用,單個鉆場抽采混合量達150方,抽采純量8方,平均瓦斯抽采濃度6%~12%,工作面瓦斯平穩、可靠。”該礦通風管理部人員介紹道。
下一步,該礦將持續聚焦“科技興安”這一重大課題,深挖瓦斯、沖擊地壓等重大災害治理新途徑、新模式,持續優化施工工藝,不斷改進防治技術,為礦井高質量發展保駕護航。(張玉明 田磊)
編輯:達文娟


