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-650~-817m暗副斜井揭煤钻孔压风吹水装置的应用

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：姜玉春

[导读] 摘要：通过对-650~-817m暗副斜井揭煤下向抽采钻孔的孔底压风排水装置的应用，从而将钻孔内水排出，加大了抽采量且效果明显，给暗副斜井的安全高效揭煤，奠定了安全基础。

        淮河能源集团潘集第三煤矿安徽淮南 232096
        摘要：通过对-650~-817m暗副斜井揭煤下向抽采钻孔的孔底压风排水装置的应用，从而将钻孔内水排出，加大了抽采量且效果明显，给暗副斜井的安全高效揭煤，奠定了安全基础。
        关键词：揭煤   安全   吹水   抽采
        1、概述：
        -650m～-817m暗副斜井位于潘三矿一水平，巷道设计长度669.9m。该巷自-650m西二石门拨门，以99°方位平巷施工80.4m后，以18°下山施工依次进入揭露13-1煤区段、揭露11-2煤区段，最后在11-2煤底板施工。该巷掘进区段位于工广保护煤柱内，附近的13-1煤、11-2煤目前均无采掘活动。该巷采用锚网喷支护，巷道断面为拱形，宽5.4m，高4.0m。目前已施工227.9m，法距13-1煤7m位置停头。迎头两侧施工两个矩形钻场用于钻孔施工，目前均已施工完毕。左右钻场采用锚网喷支护，左钻场长18m，右钻场长16m。此次揭煤揭13-1煤、12煤、区域措施钻孔：利用-650m～-817m暗副斜井迎头及两帮钻场施工下向穿层钻孔，钻孔控制到-650m～-817m暗副斜井揭煤处巷道轮廓线外不小于15m、且控制范围的外边缘到待掘巷道轮廓线外最小距离不少于7m的13-1煤、12煤的煤体。在措施孔控制范围的外圈增加2排减压孔。减压孔按终孔间距不大于5m设计布置，内圈减压孔距措施孔控制范围不大于5m。措施孔按单孔有效影响半径1.5m设计布置。-650m～-817m暗副斜井区域措施钻孔共设计396个钻孔，累计孔深17186.2m。
        该巷道将依次揭露15煤、14-2煤、14-1煤、13-1煤、12煤、煤线、11-3煤、11-2煤、11-1煤及煤线，其中15煤、14-2煤、14-1煤、12煤及11-1煤煤层较薄，厚度均小于或等于0.3m， 11-3煤厚0.7m；煤线厚0.3～0.4m。13-1煤：煤厚3.1m，黑色,粒状为主,片状及粉状次之,油脂光泽,粒状煤中可见玻璃或弱玻璃光泽，下部普遍发育一层炭质泥岩夹矸，厚0.25m。13-1煤层顶板为互层，厚约9.3m ，灰白色细砂岩，上部与菱铁质互层，下部与深灰色泥岩互层，以细砂岩为主，菱铁质、泥岩多呈条带状，见植化，泥岩内多见滑面。整层高角度裂隙发育，局部充填方解石，岩石上部较完整，下部破碎成片状。直接底板为灰色泥岩，均厚0.8m。该巷13-1煤揭煤区段邻近F47断层及Fa断层，煤（岩）层裂隙发育，煤层破碎，易发育构造软分层，或瓦斯异常，对该巷揭煤工作有一定影响。该巷揭13-1、12煤区域预测为突出危险区，13-1、12煤综合瓦斯含量约为8.7m3/t，综合瓦斯压力2.88Mpa。
        2、排水装置的安装及使用
        2.1、问题的提出
          因为-650~-817m暗副斜井该巷道，为-18°下山掘进，即将揭露的13-1煤层原始瓦斯压力大，且下向抽采钻孔内有积水的问题，制约着抽采的最大化，也制约着煤矿的安全高效开采。孔内积水，造成孔口高负压，孔内积水压制着瓦斯的涌出，只有将孔内积水吹尽，随之才能将瓦斯抽出，从而增加瓦斯抽采量，使预抽瓦斯量在短时间内完成，才能安全高效揭煤。
        2.2、问题的解决
        2.2.1、压风排水装置的安装：在每个钻孔孔口在￠50mm封孔铁管加装￠50mm三通，三通一边合茬抽采；一边安装￠50mm铁管变头200mm长，一头为丝扣，一头为闷板焊接上￠10*10mm两通和4分单丝。每个钻孔要将4分铁管接到孔底然后与￠50mm铁管变头连接，最后将￠50mm铁管变头与压风气包合茬，一个压风气包头可以与多个钻孔合茬进行吹水工作，并分组合茬。压风管路安装电磁阀装置，设定好时间按时开启压风，分配到每组压风气包上，然后进行排水工作。（排水装置安装见附图）
        2.2.2、钻孔吹水装置工作原理是将钻孔内预接的4分吹水铁管到孔底与孔口￠50mm三通联接，一边抽采，一边接压风可以定时吹水，将吹出来的水，通过孔口三通抽采到抽采干管内，另经抽采干管放水器将水放尽，工作原理简单，使用方便，效果明显。
        2.2.3、钻孔吹水前后的抽采纯量，随着钻孔内的水被排除从而有变化现象，这里用折线图给予一下比较：
        抽采纯量变化：

        3、结论
        3.1、通过-650m～-817m暗副斜井揭煤钻孔经过吹水前与吹水后的抽采纯量分析图，不难看出抽采纯量有明显上升，由未吹水之前的最小0.41m3/min上升到吹水后的最大1.74m3/min，使预抽瓦斯量大大增加，且节约了抽采时间。为暗副斜井安全高效快速揭煤奠定了坚实的安全基础，也给煤矿带来了可观的经济效益。
        3.2、吹水装置适合于各类下向抽采钻孔的排水工作。
        参考文献
        [1] 通防科. -650~817暗副斜井揭煤设计
        [2] 开拓区. -650~817暗副斜井作业规程
        作者简介：姜玉春（1977-），男，安徽淮南人，2006年毕业于淮南职业技术学院通风与安全专业，现任潘集第三煤矿抽排队副队长。