低位高抽钻孔瓦斯治理技术效果分析

摘 要：随着我国人口的快速增长和环境不断被破坏，淡水资源的匮乏已经导致了严重的用水危机，为了响应可持续发展的战略号召，我国水资源研究人员在淡水的净化方面做了许多研究，力求通过这些净化淡水的方法使我国人民摆脱严重的用水紧张的境况，本文通过介绍脱盐水超滤膜反渗透膜的净水原理以及超滤膜的分类，分析其在进行生产过程中，将反渗透膜进行保护并将使用寿命有效延长的方法。

关键词：脱盐水超滤膜；反渗透膜；运行管理

高位钻孔是孟津煤矿在工作面回采期间重要的瓦斯治理手段，有效解决了上隅角瓦斯涌出量大，威胁安全生产的问题。在回采期间，在采空区上部岩石垮落，生成瓦斯运移的通道，在采空区“三带”中瓦斯向上运移积聚在裂隙带中，将高位钻孔布置在裂隙带之中，可以有效抽采回采期间采空区中的瓦斯，解决瓦斯涌向上隅角的问题。为进一步优化钻孔布置，找出钻孔瓦斯参数随工作面推进变化规律，对回采期间高位钻孔瓦斯參数进行了考察分析。

1 工作面概况

12011工作面是矿井西区第一个采煤面，南侧为广场保安煤柱，东侧和北侧为采区煤柱，西侧为未开采12021工作面。工作面轨道顺槽长579m，胶带顺槽长577m，切眼长120m，可采长度513m；煤厚4.0m～10.4m，平均5.0m，煤层倾角2～10°，平均4°，可采儲量41.2万t。在12011工作面顺槽及底板巷掘进过程中采用井下直接法测定工作面煤层原始瓦斯含量12个，含量值在6.85～14.6m?/t之间，平均值为11.2m?/t，煤体坚固系数f值在0.12～0.46之间。12011工作面布置如图1-1。

2 回采期间低位高抽钻孔布置

每个钻场内设计施工9个钻孔，分三排布置在钻场北帮，每排3个，控制工作面前方120m。钻孔终孔位于二1煤层顶板40m位置，向胶带顺槽侧偏移，同排终孔间距10m，控制到轨道顺槽内侧25m（参数表见表1），钻孔布置如图2-1。

3 钻孔随工作面推进抽采参数分析

本次考察4#钻场的低位高抽孔，通过每日测量每个低位高抽孔（包括两个钻场低位高抽孔汇口）的流量、浓度，并记录测量时间回采工作面与4#钻场的距离。通过图2-2 12011工作面4#低位高抽孔成孔图可以计算每个钻孔终孔与工作面的水平投影距离，这样可以分析每一个钻孔随工作面推进流量浓度变化情况。4#钻场1-8#（9#钻孔漏气）钻孔流量、浓度、纯流量变化曲线图如下图。

观测期间，4#钻场自切从96m-135m，1-3#孔距离工作面距离由21m左右推进至5m左右，4-6#孔从52.7m推进至32.5m左右，7-9#孔从85m推进至66m左右，随工作面向前推进4#钻场的高位钻孔逐步进入到采动影响范围内。

从4#钻场高位孔的汇总流量浓度变化曲线可以看出随着工作面向前推进，距离4#钻场的距离越近，流量、浓度有明显的增大，最大瓦斯浓度为14%（距切眼98.5m处），最大纯流量1.07m?/min（距切眼98.5m处），4#钻场距离127-122m的平均流量是135-128m的20.3倍。随工作面的接近，4#钻场的高位钻孔受到采动的影响，导致采空区上部岩石移动变形，产生的裂隙与采空区上部裂隙导通，最终导致汇总管处流量浓度显著增大。

从各个钻孔流量浓度变化曲线可以看出，纵向比较来看同一排钻孔（即终孔距离接近的钻孔）1-3#孔瓦斯浓度明显高于另外6个孔，特别是1#钻孔在观测期间平均浓度达到8%，是其它排钻孔浓度的4-9倍，1-3#钻孔纯流量也表现出随着工作面的靠近逐渐增大的趋势。横向钻孔比较来看（即距离顺槽距离接近的钻孔），1#、4#、7#孔浓度、流量、纯流量变化曲线表现出随着工作面接近有增大趋势，明显比其同一排的钻孔浓度大。这种情况说明远离顺槽的1#、4#、7#孔所处岩层比靠近顺槽的钻孔裂隙更发育，抽采效果较好。

作者简介：

杜培超（1985?-），男，江苏宿迁人，工程师，现在义马煤业集团孟津煤矿防突部工作。