―920m4煤底板轨道石门揭煤抽采钻孔低浓原因分析

摘 要：经过对-920m4煤底板轨道石门揭煤抽采钻孔进行考察、分析，确定其低浓的主要原因是与揭5煤抽采钻孔通透及钻孔不规范施工。

关键词：-920m4煤底板轨道石门 揭煤 抽采 低浓 分析

中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（a）-0055-04

-920m4煤底板轨道石门设计全长156 m，方位22°，巷道标高为-922.4 m，净宽5.2 m，净高4.6 m，采用锚网喷支护。在巷道掘进过程中，需先后揭开5煤与4煤，揭煤段采用架棚支护。

-920m4煤底板轨道石门工作面拨门前，在-923m东翼轨道大巷巷帮施工4个测压钻孔，实测5煤瓦斯压力1.66 Mpa，瓦斯含量5.84 m3/t，预计揭煤有突出危险，于是预先在-923m东翼轨道大巷巷帮施工81个抽采边孔，进行预抽；在预抽率达到76.01%后，实测5煤残余瓦斯压力为0.10 Mpa，残余瓦斯含量为3.11 m3/t，区域消突措施有效。于是在-923m东翼轨道大巷内拨门施工-920m4煤底板轨道石门，巷道施工至5煤顶板最小法距5 m外进行区域验证时，区域验证揭5煤无突出危险，遂揭开5煤，向前施工至4煤顶板最小法距7 m时，停头施工左、右帮钻场，并在2个钻场及迎头施工揭煤钻孔，对4煤进行预抽。

1 存在问题

在-920m4煤底板轨道石门揭煤钻孔施工及抽采过程中，发现单孔浓度始终较低，预抽效果得不到保障，为此，多次对该地点抽采情况进行考察并整改，探求提高预抽浓度的办法。

2 分析问题

在对-920m4煤底板轨道石门低浓原因分析的过程中，除二水平深层煤瓦斯赋存状态迥异及揭煤钻孔设计的合理性外，还主要考察了以下三方面因素：

2.1 受揭5煤抽采钻孔通透的影响

-920m4煤底板轨道石门在掘进过程中，先揭5槽煤，采用巷帮钻孔进行提前预抽，在预抽评价合格结束后，揭开5煤；后采用在迎头及两帮钻场打钻的方式对4煤提前预抽，由于两道煤相距较近，在先后两次钻孔施工过程中，存在穿孔的情况，以致在预抽4煤瓦斯时，原巷帮揭5煤的抽采钻孔成为漏气通道，从而影响了4煤的预抽效果。（揭5煤及4煤钻孔设计平、剖面图如图4、5所示）

为研究揭5煤抽采钻孔对揭4煤预抽钻孔的影响，曾于6月26日早班对现场进行考察，当时-920m4煤底板轨道石门揭煤抽采钻孔共施工8个孔，迎头施工钻孔5个：6#、18#、19#、20#、31#，东边钻场施工3个：11#、12#、13#。

为研究揭5煤抽采钻孔对揭4煤钻孔预抽效果的影响情况，特于26日早班对揭5煤抽采钻孔干管加设挡板（停抽），考察情况如表1、2、图1所示。

由表1、2、图1可知，在揭5煤抽采干管加设挡板后，使揭4煤预抽钻孔单孔浓度整体呈下降趋势，干管浓度增大，且对干管流量和负压的影响较大，单从人工计量的流量推算，孔板系数K=0.127，加孔板前的压差为235 mmH2O，加孔板后的压差为410 mmH2O，流量从1.947 m3/min增加到2.572 m3/min，变化趋势较明显。

同时，在施工揭4煤抽采钻孔的过程中，发现揭5煤抽采钻孔出水量变大，导致揭5煤抽采钻孔连孔装置内的积水较大，于是加强人工排水力度；在6月25日早班对揭5煤抽采钻孔进行控抽后，发现揭5煤抽采钻孔在拨门口东边的2组不再出水，在拨门口西边的1组有少量出水现象；在26日早班对揭5煤抽采钻孔进行停抽后，发现揭5煤抽采钻孔不再出水。

以上论述可充分说明揭4煤抽采钻孔与揭5煤抽采钻孔通透是导致-920m4煤底板轨道石门揭煤钻孔低浓的原因之一。

2.2 受钻孔不规范施工的影响

根据6月26日现场考察的8个揭4煤在抽钻孔单孔浓度与抽采干管总浓度比较做出曲线图见图2、3所示。

由曲线图2、3可知，在抽钻孔的单孔浓度整体大于干管浓度，说明存在漏气点。

同时，在6月25日早班的检查中，发现第18#抽采钻孔孔口漏气。在6月26日早班钻孔考察过程中，发现右帮钻场内在抽的第11#、12#、13#孔附近有3个孔为报废孔，均处敞口状态；在线检测的数据显示，截至6月26日早班，在抽的8个单孔干管总流量高达1.933～2.68 m3/min。在8月6日早班考察过程中，发现迎脸钻孔补6#、补8#孔与其它孔打穿，往孔内吸风，处敞口状态；左帮钻场补2#孔与其它孔打穿，往孔内吸风。

此外，现场实际钻孔施工位置与钻孔设计施工位置存在较大偏差，有的钻孔比较密集，有的比较疏远，整体分布不均匀。

从而说明预注浆不到位、钻孔施工质量差、封孔不严、围岩及孔口漏气，在很大程度上制约了抽采效果，是导致-920m4煤底板轨道石门揭煤钻孔低浓的原因之一。

2.3 抽采连孔装置不存在漏气点

曾于8月中旬对-920m4煤底板轨道石门抽采支管、抽采连孔装置及自动放水装置等进行漏气性检查，通过逐一控制相关闸阀的开启状态统计自动计量装置显示的浓度、流量及压力，研究结果如表3所示。

通过数据分析，当1、5、9号闸阀分别处于开启状态，其余闸阀关闭，抽采支管流量为0，说明3套自动放水装置均不漏气；当总闸阀A、B开启，其余闸阀关闭，抽采支管流量为0，说明3套连孔装置均不漏气，并且连孔装置至自动计量装置之间的管路也不漏气。

3 解决办法

鉴于-920m4煤底板轨道石门及二水平其它揭煤头揭煤钻孔抽采浓度较低的情形，在预抽深层煤瓦斯之前，准确收集、分析地质瓦斯资料是根本，科学、合理的抽采钻孔设计是基础，规范、高质量的钻孔施工工序和高效、精细的抽采管理是保障。

4 结语

综上所述，导致-920m4煤底板轨道石门预抽浓度较低的原因，主要是受揭5煤抽采钻孔通透和钻孔不规范施工的影响。（见图4～6）