保護層工作麵動壓區卸壓瓦斯抽放
一、試驗目的
13071B2工作麵上部已回采結束,根據回采區域底板穿層鑽孔卸壓抽放情況,受采動影響,岩體卸壓鬆動,抽放巷巷幫位移,部分鑽孔孔口擠壓破壞,孔內破壞較為嚴重是影響抽放效果的主要因素。因此,試驗在受采動影響較小的13071B1輔助巷內補打底板穿層鑽孔,通過改進鑽孔封孔工藝,增加鑽孔護孔強度,減小岩體卸壓對鑽孔的影響,提高鑽孔抽放效果,同時,對鑽孔封孔工藝對抽放效果的影響進行對比。
二、試驗地點:13071B1輔助巷
三、試驗方案
1、鑽孔設計思路
①鑽孔分別布置在卸壓區和非卸壓區,通過相同的封孔工藝進行瓦斯抽放對比;
②鑽孔設計控製13071B2工作麵的中部即工作麵沿走向方向的一半,考察抽放效果,若抽放效果較好,以後的保護層工作麵布孔方式可進行調整。
2、鑽孔設計
結合13071B1輔助巷原八組鑽孔抽放情況,其中抽放效果較好的為第1、2、3組,原第2組設計8個鑽孔,實際施工4個(其它鑽孔未施工原因為鑽孔施工過程中鑽孔滲水),第4至第7組鑽孔中抽放效果未達到預期目的的鑽孔進行報廢補孔進行卸壓瓦斯抽采。設計需補打5組22個鑽孔,主要補打第2、4、5、6和7組鑽孔,其中補打處於保護層卸壓區的為第2、4、5組14個鑽孔。具體設計見附圖1
2、鑽孔施工
①由抽探隊負責本次鑽孔的施工工作,要求同時不少於三部鑽機同時施工(包含輔助巷下部鑽機),鑽孔施工采用MKQJ90/25型潛孔衝擊鑽機,風力排粉。
②由抽探隊負責接通施工地點風管,主管路要求加裝風壓表。
③由抽探隊技術員根據鑽孔設計進行現場定孔,鑽孔施工方位使用羅盤定位時,現場不準存在鑽機等相關影響定位準確性的設備,在確定方位後,必須再次通過夾角驗證方位的準確性。確定鑽孔開口位置及方位後,現場通過噴紅漆、定釘的方式標注。
補4組 |
補2組 |
補6、7組 |
補5組 |
13071B輔助巷補打鑽孔設計參數
|
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組別
|
孔號
|
方位角(°)
|
夾角(°)
|
坡度(°)
|
設計岩孔長度(m)
|
設計煤孔長度(m)
|
設計總長度(m)
|
補2組
|
1#
|
120
|
+13
|
20
|
35
|
20
|
55
|
2#
|
121
|
+14
|
25
|
28
|
16
|
44
|
|
3#
|
125
|
+18
|
32
|
24
|
13
|
37
|
|
4#
|
133
|
+26
|
45
|
18
|
11
|
29
|
|
補4組
|
1#
|
119
|
+12
|
22
|
34
|
19
|
53
|
2#
|
120
|
+13
|
27
|
30
|
17
|
47
|
|
3#
|
123
|
+16
|
34
|
26
|
15
|
41
|
|
4#
|
130
|
+23
|
47
|
20
|
12
|
32
|
|
補5組
|
1#
|
83
|
-24
|
24
|
44
|
22
|
66
|
2#
|
76
|
-31
|
30
|
35
|
18
|
53
|
|
3#
|
61
|
-45
|
38
|
27
|
13
|
40
|
|
4#
|
94
|
-13
|
26
|
35
|
10
|
45
|
|
5#
|
90
|
-17
|
35
|
27
|
13
|
40
|
|
6#
|
78
|
-28
|
49
|
20
|
16
|
36
|
|
補6組
|
1#
|
125
|
+18
|
24
|
40
|
16
|
56
|
2#
|
128
|
+21
|
29
|
33
|
13
|
46
|
|
3#
|
134
|
+27
|
35
|
27
|
10
|
37
|
|
4#
|
145
|
+38
|
43
|
20
|
8
|
28
|
|
補7組
|
1#
|
121
|
+14
|
24
|
40
|
16
|
56
|
2#
|
123
|
+16
|
29
|
33
|
13
|
46
|
|
3#
|
127
|
+20
|
35
|
27
|
10
|
37
|
|
4#
|
135
|
+29
|
43
|
20
|
8
|
28
|
|
合計
|
|
|
|
|
643
|
309
|
952
|
3、鑽孔開孔位置
鑽孔施工要求:①由通風科技術人員負責對鑽孔開孔位置進行標定,盡量避開煤岩結合處和利於鑽孔施工。②鑽孔施工時施工負責人要記錄鑽孔施工情況,由通風防突科負責建立鑽孔單孔台帳。
4、鑽孔封孔
①埋管:13071B1輔助巷所補打和下段正在施工鑽孔要求埋管材料全部為∮
②注漿管:13071B1輔助巷補打和下段正在施工鑽孔全部為上行孔,孔內隻要求下一根注漿管即可,注漿管材料為4分鐵管,注漿管要求
③孔口封孔:孔口封孔使用聚氨酯進行封堵,隨著埋管的同時,在孔口鋼管處纏繞聚氨酯進行封堵孔口,要求,孔口封堵長度不小於
④鑽孔注漿:鑽孔注漿使用水泥和PD封孔材料,材料配備比例為:水:水泥:PD材料=3:2:1。注漿材料配備後,使用風罐注漿泵對鑽孔進行注漿,注漿時主要分三次進行。第一次:注漿時,漿液從抽放管中均勻流出時,停止注漿,同時,打開注漿管閥門,將注漿管內漿體全部流出,保持注漿管內無漿;第二次:距第一次注漿間隔1班後,繼續對該孔進行注漿,漿體繼續從抽放管中均勻流出時,停止注漿,同樣打開注漿管閥門,將注漿管內漿體全部流出,保持注漿管內無漿;第三次:距第二次注漿間隔1班後再次對鑽孔進行第三次注漿,待漿體從抽放管中流出時,停止注漿,打開注漿管閥門,將注漿管內漿體流出,保持注漿管內無漿。鑽孔封孔見圖二
7、鑽孔連孔:
鑽孔連孔時,必須實現單孔測濃度、分組計流量,同時,執行單孔留名製,連孔方式見圖三。
圖二:鑽孔封孔示意圖
圖三:鑽孔連孔示意圖
四、抽放效果考察
考察方法:鑽孔抽采參數對比;
(1)13071B輔助巷上段補打鑽孔和原來鑽孔抽放數據;
(2)13071B輔助巷下段9-11組鑽孔抽放數據;
鑽孔連孔抽放後,每天由通防科安排人員對該處鑽孔進行單孔瓦斯測試,測試後,建立專項抽放台賬,通過瓦斯變化曲線表示方式,研究鑽孔瓦斯變化趨勢。
五、鑽孔抽放費用預算
材料名稱
|
型號
|
單位
|
數量
|
費用預算
(萬元)
|
備 注
|
|
鋼管
|
∮
|
米
|
2100
|
35
|
鑽孔進尺
|
|
鍍鋅鐵管
|
4分
|
米
|
1500
|
1.05
|
岩孔進尺
|
|
聚氨酯(A.B液)
|
|
套
|
88
|
0.2
|
2套/孔
|
|
普通水泥
|
|
噸
|
3.5
|
0.11
|
|
|
膨脹水泥
|
PD
|
噸
|
0.6
|
0.13
|
|
|
球閥
|
4分
|
個
|
50
|
0.03
|
1個/孔
|
|
工時費用
|
岩孔36元/m、煤孔8元/m
|
5.78
|
|
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合計:42.3萬元
|
平均費用:8460元/孔
|
|||||
1、鑽孔施工期間,回風流瓦斯達到0.5%時,必須停止作業;瓦斯濃度達到0.6%時,必須執行斷電,查明原因,嚴禁瓦斯超限作業。
2、打鑽時應加強頂板、巷幫檢查,防止頂板或巷幫或碴片幫,打鑽過程中若發現夾鑽、噴孔時立即停止打鑽,經現場技術人員安排處理後,在技術人員的指導下方可開鑽。
3、打鑽現場必須配備不少於2台合格的滅火器、黃土、滅火沙各50㎏,以及可靠的水源,打鑽之前,每部鑽機必須實現風水轉換,打鑽期間,若發現有發火跡象或孔口出現明火時,應立即停止施工,停風開水,火焰熄滅後用黃泥將孔口封堵嚴實,封堵深度不小於
4、鑽孔施工過程中,由於地質條件或其它原因不能施工至設計位置時,必須詳細記錄鑽孔過程,並及時彙報通風防突科。
七、工期計劃安排
(一)工期計劃
1、鑽孔施工工作從元月九日開始施工,要求同時四部鑽機同時施工,其中一部鑽機可先對輔助巷下段已施工結束但塌孔的鑽孔進行處理,處理結束後,進行其它鑽孔的施工工作;
2、要求每部鑽機每天必須施工一個鑽孔,每施工一個封孔一個,每封孔四個注漿一次;
3、鑽孔施工施工期間,抽探隊隊幹(副隊長以上人員)全程進行跟班,現場組織鑽孔施工進度;
4、鑽孔封孔注漿期間,必須由通防科副科長以上人員和抽探隊副隊長以上人員進行全程參與,保證封孔效果;
5、定於元月九日至元月二十日零點班完成鑽孔聯網抽放所有工作。
(二)獎懲
1、到期完成工作,對抽探隊獎勵500元,對隊長獎勵200元;每提前一班完成工作,對抽探隊獎勵300元,對隊長獎勵100元;
2、到期未完成工作,對抽探隊罰款500元,對隊長罰款200元,每推遲一班,對抽探隊罰款200元,對隊長罰款100元。