井筒揭煤抽采新技术应用

井筒揭煤抽采新技术应用

董瑞刚

淮南矿业集团安徽淮南232000

摘要：淮南矿业集团潘三矿深部进风井井筒施工是矿井向二水平延伸的重要工程。井筒施工期间共完成了6次揭煤作业，分别揭过13、11、8、6、5、4等强突煤层。井筒揭煤具有地质条件复杂、煤层瓦斯压力大、钻孔施工困难、钻孔涌水量大等特性，潘三矿进一步强化揭煤钻孔施工及抽采管理，提高了抽采效果，实现井筒安全高效快速揭煤。

1、概况

1.1深部进风井井筒概况

潘三矿深部进风井位于淮南市潘集区境内，根据合肥煤炭设计院编制的《潘三矿安全改建及二水平延深设计说明书》，深部进风井设计在中央工广施工，作为二水平的提升井兼做进风井。深部进风井筒设计净直径Φ8.6m，净断面积58.06m2。井口设计标高为+23.2m，井深为1004.2m，井底在4-1煤底板20m外，由中煤五建三处负责施工。

1.2瓦斯情况

根据深部进风井8煤、6-1煤实测瓦斯压力预计5-2煤（-896.8m）瓦斯压力2.8Mpa，瓦斯含量7.8m3/t；4-2煤（-908.7m）瓦斯压力2.9Mpa，瓦斯含量8.1m3/t，4-1煤（-920.8m）瓦斯压力3.0Mpa，瓦斯含量8.2m3/t。

1.3钻孔设计（见图1）

图一、深部进风井揭6、5、4煤钻孔设计

2、具体做法

2.1抽采管路设计

沿井筒内安装两趟￠325mm瓦斯抽采管路，其中一趟用于抽采钻孔；一趟用于打钻防喷。

2.2喷注浆

为了减少围岩裂隙及钻孔过破碎带对钻孔造成影响，每次钻孔施工前，对井筒及底板进行喷注浆、施工水泥地坪等措施，解决钻孔施工过程中容易出现的“垮孔、漏气、渗水”等问题。

2.3钻孔施工

2.3.1钻到位

严格按照钻孔设计参数施工，钻孔施工方位由地质测量专业人员现场标定。每天动态分析、反演钻孔见煤情况，掌握煤层结构，确保钻孔施工到位。

2.3.2孔封严

钻孔封孔使用“囊带式”新型封孔器进行封孔，封孔长度为20m，使用膨胀水泥进行注浆，注浆压力不小于2MPa，确保“孔封严”。

2.3.3管到底

全孔下入直径50mm双抗管（煤段使用花管）及直径18mm的吹水橡胶软管，做到“管到底”。

2.3.4水放通

井筒内安装一趟D159mm压风干管，利用二水平地面压风机单独向井筒内输入吹水压风，压风风压大于0.6MPa。

使用两路D51mm钢丝软管与D159mm压风干管连接；设置压风气包使用D25mm钢丝软管与钻孔吹水气包连接，实现分组吹水。

2.4抽采管理

2.4.1严格钻孔验收

安排专人进行钻孔验收工作，对钻孔施工过程中的各个环节监管到位。对于不符合要求的一律给予报废处理并重新补孔。

2.4.2最大化抽采

每次揭煤钻孔施工前，根据钻孔设计及井筒规格提前加工、安装环形合孔气包，实现钻孔“打一、封一、抽一”。避免了以往钻孔施工完毕后集中合茬抽采，延长了钻孔抽采时间。

环形合孔气包紧贴于井筒荒径安装，待预抽合格后浇筑在井筒内，揭煤过程中能够保持连续抽采，确保揭煤安全。

2.4.3吹水最大化

由于新施工的钻孔孔内钻屑较多，很容易造成钻孔堵塞。为了解决这个问题采取带压风下吹水管，吹水管下管过程中接入压风不间断地进行钻孔排水、排渣，待孔内钻屑排干净后在合茬抽采。

为了保证钻孔吹水效果，实行钻孔“分组吹、加密吹”即在井筒内安设4个压风气包，每个压风气包安设有4~6个拨头，每个拨头使用D25mm高压软管与10～15个钻孔连接，实现分组吹水。对于个别出水量大、抽采浓度低的钻孔，采取挂牌吹水管理，单独接入压风进行强吹，保证钻孔排水效果。

3、效果考察

分别选取井筒揭5-2、4-2、4-1煤钻孔进行抽采效果考察，其中揭5-2、4-2煤钻孔干管平均抽采浓度39.8%，抽采纯量0.86m3/min，抽采达标天数为35天；揭4-1煤钻孔干管平均抽采浓36.1%，抽采纯量1.53m3/min，抽采达标天数为36天。

结束语：

通过对深部进风井井筒揭煤抽采钻孔“四化”管理，提高了钻孔抽采效果，做到了下向钻孔高浓度连续抽采，实现了煤层快速消突，满足了安全快速揭煤的需要。

参考文献：

[1]戚寿海,唐胜民,吴悦光.快速揭煤技术在潘一矿二副井井筒施工中的应用[J].能源技术与管理,2010(6):43-45.

[2]陈军伟,陈绍杰,程绍强.深孔预裂爆破技术在顾桥煤矿井筒揭煤中的应用[J].华北科技学院学报,2014(3):21-25.