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谢桥煤矿6煤层高抽巷层位的分析研究

摘要：从生产的实际，我们产生了这样的惯性思维，就是煤层回采后的裂隙带高度为煤厚的6~10倍，高抽巷的层位只要在此范围内都认为布置比较合理。高抽巷层位的可选范围这么大，但是哪个才是我们矿适合的层位一直没有进行过深入研究，而且从煤矿行业本身来讲，我们也没有顶板垮落“三带”理论的研究设备及方案。但，我们有高抽巷抽采的数据，可以通过抽采巷的使用效果来窥视“三带”理论的一角，直接总结出“三带”理论都不能直接给出的合理层位。
关键词：顶板冒落“三带”理论;高抽巷层位;抽采效果
引言
随着谢桥矿向深水平开采，高抽巷的作用已经无可或缺，但是高抽巷层位怎么布置才能实现抽采效果的最大化才是我们最为关心的问题。高抽巷层位确定的理论依据是顶板冒落的“三带”理论，高抽巷应布置于裂隙带内。但，高抽巷的冒落带范围较广，查阅可参考资料正常裂隙带都为煤厚的6~10倍，高抽巷层位的选取还是较茫然。为了解决这个问题我们直接从高抽巷抽采情况开始入手，希望通过高抽巷抽采效果和层位的关系来确定合适的层位。
1分析方法的确定
很多创新或者研究注重数据分析和研究，可是高抽巷层位的确定最重要的却不是数据，而是数据的处理及分析方法。因为，影响高抽巷抽采情况的因素很多，有岩性、层位、巷道内卸压钻孔施工质量、卸压钻孔施工密度、回采进度、本煤层及邻近层瓦斯含量等，要确定一个因素对高抽巷的影响我们就需要排除其它因素，但这很难。所以，我们必须作必要的且合理的假设，首先高抽巷内卸压钻孔施工密度相等此因素可以排除，其次我们假定同一高抽巷内钻孔施工质量相近。这样剩下的几个影响因素就需要从以下几个方面加以排除或者降低影响程度：
1.1高抽巷抽采率
高抽巷的抽采纯量和回采速度正相关，回采速度对高抽巷抽采量影响极大，所以高抽巷进行层位分析时需要将回采进度的影响排除或降低。在这里我们引进高抽巷抽采率的概念，我们知道高抽巷的抽采量及总的瓦斯涌出量会随着推进快慢、本煤层及邻近煤层瓦斯含量而增减，但是作为一条效果好的高抽巷无论推进度怎么变化，高抽巷的抽采率（高抽巷纯量&pide;工作面瓦斯涌出量的值）肯定会大于一条层位不佳的高抽巷。所以，在研究时我们使用高抽巷抽采率作为参考依据，极大地减小了其他因素对分析的影响。
1.2应用数据按比例放大
虽然引入高抽巷抽采率的概念后，减小了回采进度、本煤层及邻近层瓦斯含量大小对分析的影响，但是效果究竟怎样我们也无法确定，为了论证我们的想法，在数据分析和比对的时候我们把推进度也加入比对项目，生成曲线。可以看出，高抽巷抽采率数字大，而工作面退尺数值小，波动不明显，不利于分析和比对，为了让两条曲线更靠近，我们需要将日退尺进行放大，我们将放大后的数值称为推进系数，所以生成以下图形：
从以上对比可以看出，引进推进系数概念后，更有利于数据的分析和处理，能更直观的反应规律。
1.3岩性对高抽巷效果的影响
无论从“三带”划分理论还是实际分析，高抽巷顶底板岩性对抽采的效果影响很大，但这样的影响我们没有有效的手段去考察，但也不是没有办法排除。因为矿井同一地质单元或者块段，岩性情况大致相似，我们直接按照块段分析高抽巷层位对抽采的影响，不去分析岩性问题，这样我们将结论分为3个块段，即东二块段、东一块段、西翼块段。虽然这样的得出的结论没有规律性，但是对每一块段的分析已经能够满足矿井的正常使用和需求。
2高抽巷层位的确定
利用上述计划的分析方法，我们选取13516工作面、11416工作面、12426工作面进行分析。
2.113516工作面
13516工作面为6煤层东二采区一水平5阶段，块段内第一个采用高抽巷治理瓦斯的工作面，该工作面高抽巷内错上顺槽44m，高抽巷距离6煤顶板垂距19.5~34.3m。为更好地研究高抽巷抽采效果，我们将高抽巷抽采纯量、高抽巷层位、高抽巷抽采率、推进系数汇总在一张图表中，以直观反映对比情况，具体如下：
从13516高抽巷抽采效果比对图可以看出，在正常回采期间，高抽巷抽采量相对稳定，但是从高抽巷抽采率却可以明显看出，在层位较好区域高抽巷抽采率比正常区域高7%左右。在层位可用区域上隅角平均抽采纯量0.9m³/min，层位较好区域上隅角平均抽采纯量0.6m³/min，很显然，在高抽巷层位较好时上隅角瓦斯治理压力低。综上，高抽巷距离6煤垂距22.5-24.5m时抽采效果最好，高抽巷距离6煤垂距24.5-30m时层位尚可。
结论：东二块段6煤层高抽巷距离6煤垂距22.5-24.5时抽采效果最佳，此条高抽巷层位均在20m以上，20m以下是否存在更合理层位有待考证。
2.212426工作面
12426工作面为6煤层西翼采区一水平4阶段，块段内第一个采用高抽巷治理瓦斯的工作面，该工作面高抽巷内错上顺槽55m，高抽巷距离6煤顶板垂距13.0~31.9m。
同理从12426高抽巷抽采效果比对图可以看出，高抽巷抽采率两头低中间高，在层位较好区域高抽巷抽采率比正常区域高11%左右。除层位较好区域外上隅角平均抽采纯量3.2m³/min，层位较好区域上隅角平均抽采纯量2.8m³/min，在高抽巷层位较好时上隅角瓦斯治理压力低。综上，高抽巷距离6煤垂距21.5-25.0m时抽采效果最好。
结论：西部块段6煤层高抽巷距离6煤垂距21.5-25.0时抽采效果最佳，此条高抽巷层位在15-18m时也有较好抽采效果，但比垂距为21.5-25.0m时高抽巷抽采率低10%以上。
3可以利用的成果
结论1：东二块段6煤层高抽巷距离6煤垂距22.5-24.5时抽采效果最佳，此条高抽巷层位均在20m以上，20m以下是否存在更合理层位有待考证。
结论2：西部块段6煤层高抽巷距离6煤垂距21.5-25.0时抽采效果最佳。

-全文完-