淮南矿业集团谢桥煤矿安徽阜阳236221
摘要：谢桥矿11416工作面为保护层开采工作面，工作面回采前在-720m东翼B4煤层底板轨道巷施工了47组卸压钻孔，用于抽采11416工作面回采期间4煤及5煤的卸压瓦斯。目前工作面回采1150m，位于第12组卸压孔位置。工作面回采期间，挑选了6组钻孔进行卸压效果考察，并总结出了规律，为保护层开采效果提供了较为可靠的依据。
关键词：保护层开采;卸压钻孔;卸压效果考察
引言
谢桥煤矿为煤与瓦斯突出矿井，主采煤层4煤、6煤、8煤、13煤均为突出煤层。为降低突出煤层回采成本，我矿采用保护层开采的方式解决突出及瓦斯问题。根据煤层层位及突出危险程度我矿定为回采6煤上保护8煤、下保护4煤、5煤；回采11-2煤上保护13-1煤。一直以来卸压钻孔均在高底抽巷内施工，钻孔密闭抽采，单孔抽采情况的变化规律无法准确考察清楚。而11416工作面卸压钻孔布置在-720m东翼B4煤层底板轨道巷内，巷道位于卸压范围外，钻孔采用合茬方式抽采。这就为更好地考察卸压钻孔抽采情况留下了可能。
现已经收集了大量钻孔的抽采数据，通过数据和工作面位置等的对应关系，我们希望得出卸压孔的抽采规律，并将此规律用于以后6煤层保护层开采工作面。一方面有利于合理科学地分配抽采系统，另一方面能更好地指导工作面瓦斯治理模式，高效地解决工作面瓦斯问题。
1卸压效果考察方案
工作面回采至卸压孔前200m位置时开始抽采并收集浓度、流量等数据，考察钻孔整个抽采周期数据变化情况，通过数据的变化来判断工作面位置和卸压钻孔抽采情况，并将每组钻孔横向对比，总结出工作面走向卸压角；每组卸压钻孔再进行纵向比较，将边缘钻孔和其它钻孔进行对比，确定6煤层倾向卸压角。
2卸压钻孔抽采数据分析
2.1单孔浓度
为了发现工作面退尺和卸压钻孔位置变化对钻孔浓度的影响，特选定23、24、25、27、29组钻孔进行单孔浓度考察。数据汇总后每组数据将单孔浓度变化曲线整合进一张图表中。图表横坐标钻孔距离工作面的距离（“-”表示钻孔未进采空区），图表纵坐标表示钻孔浓度。限于篇幅仅选取23组钻孔单孔浓度变化曲线绘制如下：
从单孔浓度变化曲线图可以明显看出钻孔浓度随工作面位置推移有明显的变化关系，但每幅图看似相同又各有特点，如果简单从图去分析这其中规律可以意会，但描述困难。为了更好的反映抽采情况，将每组钻孔浓度取平均值后生成图表，文中仅以23组为例，具体如下：
现在卸压钻孔浓度变化规律已经显而易见了，从图可以看出钻孔浓度上升快，升幅大的区间为：第23组钻孔工作面位于钻孔前-15m~钻孔后142m位置；综合统计其他数据可以看出，卸压钻孔浓度陡增位置位于工作面前27m和工作面后16.5m之间，平均位置在工作面前8m处。卸压钻孔浓度高值后的下降终点位于工作面后118m和193m之间，平均位置为工作面后153.8m处。浓度升高段长度位于102.5~218m之间，平均值为161.8m。从数据可以看出，卸压钻孔抽采效果最好、抽采量最大的阶段为钻孔前30m后200m处。
2.2抽采混量及纯量
11416底抽巷每36.5m一组卸压钻孔，钻孔6-9个，因单孔流量较低，使用小孔板测量并不精确，我们将一组孔混合计量。
可以看出，每组卸压钻孔未受采动影响时抽采混量0.3m³/min，抽采纯量0.06m³/min；经采动卸压后抽采混量的平均值上升为0.7m³/min，抽采纯量0.21m³/min。采动影响后抽采混量上升2.3倍，抽采纯量上升3.5倍。抽采量变化位置和浓度变化位置偏差不大。
从抽采纯量变化情况看，抽采纯量从初始值经卸压增加到再次降低为初始值大小，工作面平均推进350m，平均耗时61天。
3卸压角的确定
3.1倾向卸压角
从统计数据看，大角度和小角度钻孔抽采浓度及流量均随采动而变化，且变化幅度均较大，所有钻孔均在工作面回采卸压范围内。下方卸压角距离钻孔较远，无考察意义，上方钻孔距离上顺槽虽近，但由于无不受影响的钻孔进行比对，所以仅能确定上卸压角大于53.9°，
3.2走向卸压角
根据抽采浓度变化规律，我们分析出卸压钻孔浓度陡增位置位于工作面前27m和工作面后16.5m之间，平均位置在工作面前8m处。根据此数据可以绘制出6煤走向卸压角，具体如图17。从附图可以看出，6煤层走向平均卸压角度73.5°。
4实验结论
（1）从抽采浓度及抽采量变化情况可以看出，卸压钻孔浓度、纯量陡增位置位于工作面前27m和工作面后16.5m之间，平均位置在工作面前8m处。
（2）卸压钻孔浓度高值后的下降终点位于工作面后118m和193m之间，平均位置为工作面后153.8m处。浓度升高段长度位于102.5~218m之间，平均值为161.8m。
（3）卸压钻孔抽采效果最好、抽采量最大的阶段为钻孔前30m后200m处。
（4）每组卸压钻孔未受采动影响时抽采混量0.3m³/min，抽采纯量0.06m³/min；经采动卸压后抽采混量的平均值上升为0.7m³/min，抽采纯量0.21m³/min。采动影响后抽采混量上升2.3倍，抽采纯量上升3.5倍。抽采量变化范围和浓度变化范围偏差不大。
（5）抽采纯量从初始值经卸压增加到再次降低为初始值大小，工作面平均推进350m，平均耗时61天。
（6）6煤层倾向卸压角大于53.9°（上顺槽卸压角）；走向平均卸压角度73.5°。
5考察结论的使用价值
（1）根据抽采浓度及抽采纯量的变化规律，4煤、5煤卸压钻孔必须抽采至钻孔进入工作面后方350m以上，且钻孔进入采空区后抽采时间不能小于2个月；
（2）卸压钻孔抽采情况最好的阶段为钻孔进入采空区前30m，及进入采空区后200m位置，当钻孔位于此范围时，必须保证抽采最大化，确保抽采效果。否则邻近层瓦斯容易窜入回采面，影响保护层开采工作面瓦斯治理效果。
（3）卸压钻孔进入采空区350m后，抽采浓度、纯量均下降明显，可以适当采取限制抽采的措施。