秦鵬+崔廣永

摘 要：110工作面位于礦井一盤區(qū)，煤層瓦斯雖然賦存較低，但工作面回采時仍可能會引起回風(fēng)隅角及回風(fēng)流瓦斯偏高，因此決定利用西安煤科院ZDY1200LD型鉆機在110施工道向110工作面煤層頂板上部施工高位巖石抽采長鉆孔，解決工作面回采回風(fēng)隅角及回風(fēng)流瓦斯偏高的問題。

關(guān)鍵詞：高位巖石長鉆孔、回風(fēng)隅角、瓦斯治理

一、項目背景

110工作面位于礦井的一盤區(qū)，臨近工作面有108工作面，在108工作面回采前未施工高位抽采巖巷，僅在兩順槽施工順層瓦斯抽采鉆孔提前對煤體瓦斯進行抽采，由于108工作面面長為100米，工作面推進速度較快，工作面回采時絕對瓦斯涌出量較大，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛茸罡哌_到0.50%左右。根據(jù)108工作面生產(chǎn)過程中總結(jié)的經(jīng)驗就是工作面、回風(fēng)流瓦斯?jié)舛绕咧饕蚴俏词┕じ呶怀椴蓭r巷。因110工作面瓦斯賦存較低，但當(dāng)工作面推采速度加快時，工作面、回風(fēng)流瓦斯?jié)舛热匀挥锌赡艹霈F(xiàn)偏高現(xiàn)象，因此需要在110工作面施工高位抽采巖巷。但利用高位瓦斯抽采巷抽采瓦斯必須施工長距離高位瓦斯抽采巷，施工時間長，投入費用高。在非瓦斯富集區(qū)域，瓦斯涌出量較小，使用高位瓦斯抽采巷抽采采空區(qū)成本太高，因此決定在110工作面回風(fēng)順槽施工道處向110工作面煤層頂板施工4個高位巖石鉆孔代替高位巖石抽采巷。

二、項目實施的基本情況及創(chuàng)新點

1、110工作面瓦斯治理原設(shè)計：在110回風(fēng)順槽施工道以里施工110工作面高位抽采巖巷，高位抽采巖巷在工作面煤層頂板以上15米，與回風(fēng)順槽內(nèi)錯10米。110工作面推采長度為800米，煤層靠近切眼300米范圍內(nèi)為薄煤帶，不需要施工高位抽采巖巷。

2、110工作面瓦斯治理方案變更后設(shè)計為：（1）在110回風(fēng)順槽施工道處向110工作面煤層頂板施工4個高位巖石抽采鉆孔（詳見附圖3），具體施工方案如下：在110施工道靠近回風(fēng)順槽15m處施工，共設(shè)計施工鉆孔4個，鉆孔編號為1#、2#、3#、4#，單個孔深500m。其中1#鉆孔距離煤層頂板以上15m，距回風(fēng)巷15m；2#鉆孔距離煤層頂板以上15m，距回風(fēng)巷16m；3#、鉆孔距離煤層頂板以上30m，距回風(fēng)巷30m；4#鉆孔距離煤層頂板以上30m，距回風(fēng)巷31m；開孔高度2.8m，具體高度可根據(jù)地層情況酌情考慮。

（2）在110回風(fēng)順槽對厚煤層帶進行煤體增投試驗，增加煤體的透氣性，提高瓦斯釋放速度，可以降低工作面、回風(fēng)立的瓦斯?jié)舛取＞唧w方案是在110工作面距切眼向外150米處開始至距停采線50米范圍施工煤體預(yù)裂爆破試驗，預(yù)裂爆破孔和控制孔以此間隔10米，預(yù)裂區(qū)域為600米，需要分別施工預(yù)裂爆破孔、控制孔各30個，每個預(yù)裂爆破孔、控制孔設(shè)計深度為80米。

3、通過在110工作面回風(fēng)順槽施工道施工4個高位巖石抽采鉆孔，并在回風(fēng)順槽對工作面煤體進行預(yù)裂爆破后，可以減少施工110工作面高位巖石抽采巷，通過采取施工高位抽采巖巷及現(xiàn)場觀測發(fā)現(xiàn)，工作面瓦斯、回風(fēng)流瓦斯?jié)舛容^108工作面生產(chǎn)時有大幅度降低。具體數(shù)據(jù)見下表：

三、經(jīng)濟效益計算

1、原設(shè)計需要投入成本計算：

（1）在110回風(fēng)順槽施工110工作面高位巖石抽采巷，高位抽采巖巷平巷距離為640米，施工道為39.14米，合計需要施工679.14米，高位巖石抽采每米施工費用為3400元，則需要施工費：

679.14米×3400元/米=230.91萬元。

2、設(shè)計更改后需要投入費用：

（1）預(yù)裂爆破費用：

共計30個爆破孔，每個孔深80米，每米按50元計算，預(yù)裂爆破導(dǎo)爆索和被桶炸藥費用：每個鉆孔需要被桶炸藥156公斤（15384元/噸），每個孔需要導(dǎo)爆索100米（導(dǎo)爆索4.78元/米），則預(yù)裂爆破施工、材料費用為：

（30個×80米/個×50元/米）+（30個×0.156噸/個×15384元/噸+100米/個×4.78元/米×30個）=20.63萬元。

（2）施工高位巖石鉆孔費用：

110工作面共設(shè)計4個高位瓦斯抽采鉆孔，每個鉆孔設(shè)計深度500米，合計鉆尺2000米，每米施工單價為74元，每個鉆孔封孔材料費用為0.2萬元，則施工高位巖石鉆孔需要費用為：

2000米×74元/米+4個×0.2萬元/個=15.6萬元。

3、該項節(jié)約費用為原設(shè)計需要投入的金額減去設(shè)計變更后需要投入的金額，則節(jié)約費用為：

230.91萬元-20.63萬元-15.6萬元=194.68萬元。

四、存在的問題及推廣應(yīng)用

在礦井瓦斯底賦存區(qū)域，通過向煤層頂板上部施工高位巖石抽采長鉆孔，不僅解決工作面回采回風(fēng)隅角及回風(fēng)流瓦斯偏高的問題，還節(jié)約了高抽巷施工成本，值得推廣和應(yīng)用。

參考文獻：

[1]謝生榮，溫百根，趙耀江，李開晴，《頂板大直徑千米長鉆孔抽采瓦斯技術(shù)》2009.01

[2]杜子健，劉子龍，《煤礦井下順層千米枝狀長鉆孔抽采煤層氣新技術(shù)論文》2007.02