综放工作面高位裂隙带钻孔瓦斯抽放技术研究

朱 震

(河南能源化工集团义煤公司耿村煤矿，河南 义马 472300)

引 言

综放工作面顶煤移动过程中易出现采空区丢煤和遗煤现象，致使瓦斯聚集在支架上方和采空区上部。由于采空区空气密度在铅垂方向的不均匀性和瓦斯密度较空气低的特性，在浮力的作用下，采空区聚集的瓦斯沿采动裂隙带的裂隙通道上升，上升过程中不断掺入周围气体，使混合气体与周围环境气体的密度差逐渐减小，直到密度差达到零为止，瓦斯混合气体便会聚集在裂隙带中的岩体裂隙中。因此，研究垮落带和裂隙带的高度、裂隙带瓦斯运移规律及顶板裂隙带瓦斯抽放，对有效治理综放面瓦斯问题具有十分重要的意义。

1 垮落带和裂隙带高度的确定

本文以耿村煤矿12150综放工作面为例，根据工作面围岩地质条件，利用UDEC数值计算模拟综放面上覆岩层移动规律，模拟中煤层厚度取12150工作面平均煤厚8.5 m，开采后上方垮落带和裂隙带特征如图1所示。

图1 综放面上方“三带”数值模拟结果

12150综放面煤层厚度3.93 m～13.22 m，平均厚度为8.5 m。根据耿村煤系地层为中硬岩层的特点，可以计算出12150综放面垮落带和裂隙带高度。

垮落带高度计算公式见式(1)。

=14.4(±2.2)(m)

(1)

裂隙带高度计算公式见式(2)。

=33.7(±5.6)(m)

(2)

由此可见，12150综放面顶板垮落带和裂隙带高度分别为14.4(±2.2)m和33.7(±5.6)m。

2 裂隙带瓦斯运移规律

为研究耿村煤矿综放开采过程中上覆岩层裂隙带瓦斯运移规律，对12150综放工作面瓦斯抽放钻场进行了现场观测。钻场和钻孔布置平剖面图如第115页图2所示。……