李帝兵 楊林 張侖

摘 ?要：為了科學(xué)有效的治理礦井瓦斯，防范和遏制瓦斯事故的發(fā)生，保證采煤工作面安全生產(chǎn)，根據(jù)相關(guān)規(guī)定的要求，并結(jié)合礦井實際情況對11227運輸巷掘進區(qū)域均處于原始應(yīng)力區(qū)域內(nèi)掘進，掘進過程中采取順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶區(qū)域煤層瓦斯作為區(qū)域防突措施。經(jīng)過鉆孔設(shè)計的優(yōu)化，由原來60m深鉆孔均勻布置改為120m深鉆孔設(shè)計及在巷道中間布置鉆孔加密等特征，并且選擇用大功率鉆機，巷道原一個循環(huán)只能控制20-30m的進尺量，現(xiàn)在能控制到70-80m的進尺量，有效節(jié)約了施工時間。

關(guān)鍵詞：大功率鉆機;鉆孔設(shè)計;囊袋封孔技術(shù);鉆孔孔徑;瓦斯抽采;

瓦斯抽采達標(biāo)評價是衡量瓦斯抽采相關(guān)制度、規(guī)劃、措施、系統(tǒng)、落實等基礎(chǔ)條件的標(biāo)準(zhǔn)，同時也是評判煤層瓦斯抽采工作是否達標(biāo)的重要依據(jù)。對于突出礦井，在進行瓦斯抽采效果評判時，一方面要反映出突出是否已消除，另一方面還要考慮是否滿足瓦斯抽采的需要，兩者均需兼顧。為了準(zhǔn)確掌握防突措施實施后煤體是否已消除突出危險，是否可以安全掘進。

一、工程概況

（一）工程設(shè)計與施工

11227運輸巷沿22#煤層走向掘進，現(xiàn)11227運輸巷已掘進至B7#點前228m位置，現(xiàn)運輸巷煤層平均厚度為1.4m，煤層傾角平均：22°，運輸巷采用錨網(wǎng)索支護梯形斷面（下寬×中高：5.2×2.8m），左鉆場斷面（下寬×中高：4.0×3.0m），右鉆場斷面（下寬×中高：4.0×2.5m）。煤層堅固性系數(shù)為0.56，埋深363m-444m，平均404m。各項指標(biāo)均符合《煤礦安全規(guī)程》210條規(guī)定，掘進過程中采取順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶區(qū)域煤層瓦斯作為區(qū)域防突措施。

二、區(qū)域防突技術(shù)應(yīng)用

根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》及公司相關(guān)規(guī)定要求，結(jié)合11227運輸巷埋深及煤層堅固性系數(shù)，掘進過程中采取順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶區(qū)域煤層瓦斯作為區(qū)域防突措施。再結(jié)合22#煤層透吸性差的特點，經(jīng)過多次施工總結(jié)優(yōu)化本層鉆孔設(shè)計。

（一）設(shè)計60m均勻布置區(qū)域防突措施鉆孔抽采技術(shù)

1.控制范圍：11227運輸巷迎頭區(qū)域防突措施采取順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯，抽采鉆孔控制掘進巷道前方60m，運輸巷側(cè)、右側(cè)各20m。

2.鉆孔個數(shù)、間距和直徑：在控制范圍內(nèi)共設(shè)計施工21個鉆孔，鉆孔均勻布置，鉆孔間距為4.6m～8.0m，鉆孔直徑為75mm。

3.使用ZYD-750型鉆機施工鉆孔，鉆孔直徑為75mm，采用高壓水作為排渣介質(zhì)，2018年10月25日至2018年11月3日在11227運輸巷施工區(qū)域防突措施鉆孔，實際施工區(qū)域防突措施鉆孔47個，合計施工工程量3104.52m。

4.抽采效果及日常管理：①封孔：鉆孔施工完畢之后，采用瑪淋散封孔，順層鉆孔封孔不少于8m;②鉆孔負壓：鉆孔的孔口抽放負壓不小于13kpa，并保持負壓穩(wěn)定。③.11227運輸巷22#煤層采用瓦斯抽采型號：2BE3-2BY4·315KW，抽采管徑8寸，管路長度268m，抽采系統(tǒng)滿足要求，通過現(xiàn)場檢查抽采系統(tǒng)無積水、漏氣等現(xiàn)象，④抽采瓦斯量：在11227運輸巷安裝管道計量后，通風(fēng)區(qū)監(jiān)測隊必須對井下管道計量值與實測值進行對比校正，根據(jù)人工測定及井下瓦期管路監(jiān)測系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)得知，⑤2018年10月27日至2018年11月15日，11227運輸巷22#煤層掘進區(qū)域內(nèi)總計抽采瓦斯18340.83m3，經(jīng)現(xiàn)場考察計算單孔平均瓦斯抽放量為28.8m3/天。

5.結(jié)果分析：①鉆孔有效覆蓋11227運輸巷掘進巷道輪廓線左側(cè)20m，右側(cè)20m，巷道掘進前方43m，區(qū)域鉆孔孔間距最大為6.8m，最小0.2m;有效抽放范圍斜面積2523㎡;控制煤量為18127.2t，有效覆蓋整個評價區(qū)域。②施工區(qū)域防突措施鉆孔有效控制評價范圍內(nèi)煤層瓦斯儲量為24573.26m3，抽采量為11303.7m3，抽采率為46%;經(jīng)測定巷道掘進區(qū)域內(nèi)22#煤層殘余瓦斯含量最大值為6.8924m3/t;間接計算煤層殘余瓦斯含量為4.7875m3/t。③在施工區(qū)域防突措施鉆孔及區(qū)域措施效果檢驗過程中均未出現(xiàn)噴孔、頂鉆、卡鉆等異?，F(xiàn)象。因此，根據(jù)以上指標(biāo)可判定11227運輸巷本循環(huán)掘進區(qū)域內(nèi)已消除消突危險。④在掘進期間實測K1值在0.16—0.32范圍;炮后瓦斯在0.21%—0.63%范圍。

（二）采用大孔徑密集長鉆孔區(qū)域防突技術(shù)

1.控制范圍：11227運輸巷迎頭區(qū)域防突措施采取順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯，抽采鉆孔控制掘進巷道前方120m，運輸巷沿煤層走向左側(cè)、右側(cè)各20m。

2.鉆孔個數(shù)、間距和直徑：在控制范圍內(nèi)共設(shè)計施工31個鉆孔，鉆孔主要控制巷道那內(nèi)及左右兩幫3m，解決巷道在掘進期間煤體垮落瓦斯增大，鉆孔間距為1.0m～5.1m。

3.使用4000L大型鉆機施工鉆孔，鉆孔直徑為94mm，采用高壓水作為排渣介質(zhì)，2019年3月4日至2019年3月21日在11227運輸巷施工區(qū)域防突措施鉆孔，實際施工區(qū)域防突措施鉆孔54個，合計工程量4034.64m。

4.抽采效果及日常管理：①封孔：鉆孔施工完畢之后，采用囊袋封孔，順層鉆孔封孔不少于8m;②鉆孔負壓：鉆孔的孔口抽放負壓不小于13kpa，并保持負壓穩(wěn)定。③.11227運輸巷22#煤層采用瓦斯抽采型號：2BE3-2BY4·315KW，抽采管徑8寸，管路長度315m，抽采系統(tǒng)滿足要求，通過現(xiàn)場檢查抽采系統(tǒng)無積水、漏氣等現(xiàn)象，④抽采瓦斯量：在11227運輸巷安裝管道計量后，通風(fēng)區(qū)監(jiān)測隊必須對井下管道計量值與實測值進行對比校正，根據(jù)人工測定及井下瓦期管路監(jiān)測系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)得知，從2019年3月6日至2019年4月13日，11227運輸巷22#煤層掘進區(qū)域內(nèi)總計抽采瓦斯106084.41m3，經(jīng)現(xiàn)場考察及計算單孔瓦斯抽放量為86.9m3/天。

5.結(jié)果分析：①鉆孔有效覆蓋11227運輸巷掘進巷道輪廓線左側(cè)20m，右側(cè)20m，巷道掘進前方91m，區(qū)域鉆孔孔間距最大為5.1m，最小0.3m;有效抽放范圍斜面積8632㎡，控制煤量為18127.2t，有效覆蓋整個評價區(qū)域。②區(qū)域防突措施鉆孔有效控制評價范圍內(nèi)煤層瓦斯儲量為176553.49m3，抽采量為106084.41m3，抽采率為60.09%。經(jīng)測定巷道掘進區(qū)域內(nèi)22#煤層殘余瓦斯含量最大值為6.3377m3/t;間接計算煤層殘余瓦斯含量為3.8875m3/t。③在施工區(qū)域防突措施鉆孔及區(qū)域措施效果檢驗過程中均未出現(xiàn)噴孔、頂鉆、卡鉆等異?，F(xiàn)象。因此，根據(jù)以上指標(biāo)可判定11227運輸巷本循環(huán)掘進區(qū)域內(nèi)已消除消突危險。④在掘進期間實測K1值在0.18—0.24范圍;炮后瓦斯在0.26%—0.48%范圍。

三、結(jié)論

現(xiàn)如今，瓦斯治理作為煤與瓦斯突出礦井的一個難題，瓦斯的治理的防突壓力嚴重制約了我們的生產(chǎn)，部分煤礦因因瓦斯治理不到位造成采掘失調(diào)。高瓦斯突出礦井只有在瓦斯治理到位后，才能解放我們的生產(chǎn)力。

參考文獻

[1] ?《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》.2009（09）

[2] ?《煤礦安全規(guī)程》.2016（05）

作者簡介：李帝兵，男，助理工程師，貴州盤江精煤股份有限公司金佳礦通風(fēng)區(qū)技術(shù)副區(qū)長，主要從事礦井“一通三防”工作。