钻孔抽采技术范文

钻孔抽采技术范文（精选9篇）

钻孔抽采技术 第1篇

松软围岩瓦斯抽采高位钻孔钻进技术

关键字：钻孔桩钻进记录 发布时间：2010-04-17

摘要：通过对顶板泥岩破碎带进行注浆处理，使钻孔施工深度达到设计要求，有效提高了高位钻孔抽采效果，对于松软围岩工作面瓦斯治理效果特别显著。

关键词：松软围岩破碎卡钻注浆封孔 1工作面概况

淮北矿业许疃煤矿7128工作面位于82采区的右翼，走向长2100米，倾斜长165米，煤厚平均1.7m，其中里段有560米处于71、72煤层合并区，煤层厚度2.3～7.1米，平均4.7米，煤层倾角8°～15°，平均11.5°；外段有220米处于71、72煤层合并区，煤层厚度4.3～6.3米平均4.8米，煤层顶板为细砂岩，厚6.06～16.8米，平均11.4米，煤层倾角10°-28°，平均19°。煤层直接顶为粉砂岩、泥岩、砂泥互层，厚薄不均，局部泥岩厚度达到11.5米。工作面标高-445.0～-520.0m，71煤层瓦斯含量4.46m3/t，72煤层瓦斯含量5.01m3/t，可采储量139.48万吨，瓦斯储量1120万m3，计划月产10万吨。工作面绝对瓦斯涌出量为15-24m3/min，配风量为1500m3/min。2松软围岩高位钻孔施工期间存在的问题

为解决瓦斯问题，在风巷掘进期间，每隔80～100米施工一个高位钻场。为便于通风管理，一般钻场长度不超过6米，采用扩散通风，即钻场从风巷拨门，以20～60°的角度爬坡进入煤层顶板0.5～1米的位置。每个钻场内施工6～8个钻孔，钻孔开孔间距500mm，钻孔深度为140m，钻孔终孔位置位于煤层顶板20～28米、距离风巷中线5～30米。由于煤层顶板是复合型顶板，且泥岩较厚，钻孔有50米处在软岩中很难穿过，施工期间主要存在以下几个问题：

2.1松软围岩岩性破碎，有多种岩石掺杂一起，其不同岩面抗压能力不同，当钻头穿过不同岩性，很难掌握钻机的给进压力，极易导致钻孔偏斜，经常发现钻孔偏到煤层顶板40～50米位置或钻孔从煤层顶板进入煤层体中，施工的钻孔很难满足瓦斯治理需求。

2.2泥岩遇水易膨胀、返沫难，易造成卡钻、埋钻现象，如果处理不当，强行钻进，极易掉钻头、钻杆现象。

2.3在松软岩层中好不容易施工的钻孔，在退钻后很快就出现不同程度的塌孔、缩孔现象，很难实现全程下护壁管处理，护壁管经常30米都下不到。抽放期间，由于孔内不畅通，裂隙不发育，导致抽放管路内负压大，流量小，瓦斯浓度低，采空区随顶板垮落的瓦斯不能得到抽放，随采空区漏风一起进入工作面上隅角和回风巷，极易造成上隅角瓦斯超限。

2.4松软岩层中开孔施工的高位钻孔，其开口端岩性破碎、易导致钻孔封孔不严，一旦与瓦斯泵连接，易产生裂隙和钻孔串孔现象，如不采取妥善处理，严重影响抽采效果。3改进方案

3.1为了改变松软围岩的岩性，采取注浆加固的措施进行处理，利用小钻头对岩体破坏小，易钻进、方位偏差小的特点，在松软岩石段采取φ75mm的小钻头开孔，直至穿过松软岩石段，然后往孔内插入注浆管、回浆管，回浆管要尽量插入钻孔末端，然后用预湿的快干水泥卷进行孔口封孔，封孔深度不低于0.6m。待快干水泥凝固后，利用自制的风动注浆泵进行注浆，为提高注浆效果，加速孔内泥浆的凝固速度，在水泥浆中，加入适量膨胀剂、速凝剂、石膏粉等特效材料，其质量配比为：水泥：水：膨胀剂：速凝剂：石膏粉＝100：80：9：2：0.5；若注浆过程中，周围岩壁裂隙中有较多浆液流出，应间断地多次注浆，以提高注浆效果。

3.2注浆24小时候，孔内注入的浆液完全凝固，岩体得到很好加固，此时可采用φ94mm或φ113mm的大钻头开孔钻进，直至终孔。

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钻孔抽采技术 第2篇

【摘要】对青龙煤矿21604采空区及邻近煤层瓦斯进行抽采，进而解决上隅角及工作面回风瓦斯超限的问题。结合矿井具体情况，得出了合理的高抽钻孔布置参数，在此煤层开采过程中解决瓦斯超限问题积累了经验，同时也为矿井开采其它相邻煤层治理瓦斯提供参考依据。

【关键词】瓦斯抽采；上隅角瓦斯超限；抽采技术；高抽钻孔；

0 引言

随着煤矿开采深度增加，瓦斯涌出量不断增大，治理采空区及上隅角的瓦斯技术不断更新，高抽钻孔逐步成为治理采空区及上隅角瓦斯的首选途径，针对青龙煤矿21604综采工作面，在开采过程中常出现上隅角、回风瓦斯超限[1-2]，为此采用顶板走向高抽钻孔抽采采空区裂隙带瓦斯的技术，从而解决上隅角和回风流瓦斯超限问题[3]。并对治理来自于采空区、上部围岩或下邻近层工作面的瓦斯效果显著[4]。矿井概况

青龙煤矿为煤与瓦斯出矿井，根据2014年矿井瓦斯及二氧化碳涌出量测定报告，矿井绝对瓦斯涌出量165.56m3/min，矿井相对瓦斯涌出量80.65m3/t，煤层均为可抽煤层。青龙煤矿于2011年开始推广应用钻孔抽采瓦斯技术抽采采空区裂隙带瓦斯解决工作面、上隅角及回风瓦斯超限问题。先后在11607、11611、11802综采工作面应用顶板仰角钻孔抽采瓦斯技术治理上隅角瓦斯，取得了一定的技术经济效果。但由于受仰角钻孔利用率低和塌孔等因素的影响，瓦斯治理问题没有从根本上得到解决。因此在开采21604采煤工作面时采用了钻孔利用率高、效果好的顶板岩石高抽钻场抽采技术。高抽钻孔设计方案

（1）高抽钻孔设计、施工

根据矿压理论及我矿原高抽钻场布置经验，16#煤层顶板裂隙带高度采高的8-24倍，瓦斯积聚在工作面上部24-72m范围内，综放采煤工作面覆岩采动裂隙带内聚积着来自邻近层及本煤层的瓦斯[5-6]，钻孔布置应与此适应。设计采用高位钻场抽采瓦斯，钻场布置在回风巷侧，距煤层顶板垂高10m，共设计钻孔十二个，终孔布置为上下两排，分别考察不同钻孔终孔不同位置，不同高度的抽采效果，钻孔布置见图1。

图1 高抽钻孔设计布置图

A-平面图 B-断面图 C-剖面图

选用ZDYLF-4000S型钻机施工，钻孔最深可施工长度200m，孔长180m，钻孔孔径Φ113mm。

（2）封孔

钻孔施工完成后，必须及时进行封孔注浆，封孔时单个钻孔统一采用DN108PE管进行封孔，封孔长度不得小于10m，封孔完成后及时对钻孔进行注浆。如下图2所示。

图2 高抽钻孔封孔剖面图

待注浆凝固后，必须在8-16h内进行连抽，单个钻孔采用独立的DN108管路进行连抽，在DN108PE管低点设置放水三通，对水大的钻孔安装自动放水器，水量较小的钻孔安装手动放水器，从而解决管路内积水影响抽采效果。抽采效果分析

根据第十组高位钻孔施工情况，由于受到钻孔塌孔、孔内水大、封孔漏气、个别钻孔施工不到位及现场施工不定向因素影响，对以下7个抽采效果好的钻孔进行分析。如下表所示。

从以上表可以看出，对4#钻孔和9#10#钻孔抽采浓度、纯流量进行比较，在里程60m左右都是呈现增大的趋势，然后经过一个稳定期，在里程140m左右呈现下降趋势，4#钻孔浓度、纯流量均大于9#和10#钻孔浓度、纯流量之和。最佳终孔高度分析

通过选择抽采效果最好4#、5#、6#钻孔进行分析，对4#、5#、6#钻孔的回采里程和抽采浓度、纯流量的关系进行观察，从而确定最佳钻孔终孔高度，如4#、5#、6#钻孔参数图可以看出，回采里程在0m-60m时，钻孔抽放纯流量不断升高，到60m时达到最大值，回采里程在60m-140m抽放纯流量处于一个稳定阶段，回采里程在140m后逐渐下降，从而得出回采里程在60m-140m段钻孔抽采效果最佳，结合回采里程与终孔高度关系图分析，回采里程在60m时钻孔有效高度为48m，回采里程在140m时钻孔有效高度在24m，因此认定高抽钻孔的最佳终孔范围在24m-48m。结论

通过对21604工作面第十组高位钻场进行分析得出以下几条结论：

1.条件允许情况下，尽可能把高抽钻场的层位放高，钻孔倾角越小，钻孔施工变形越小，钻孔利用率高。

2.为了更好保证抽采效果，尽可能增大钻孔施工孔径，孔径在113mm以上，可以根据实际情况合理较少钻孔，钻孔个数控制在6-8个。

3.根据对21604工作面第十组高抽钻孔抽采效果分析，合理的钻孔终孔布置高度是保证抽采效果的必要条件，21604工作面高抽钻孔终孔布置最佳高度为24m-48m之间。

4.根据数据分析，靠近上隅角的钻孔抽采浓度、纯流量高，设计钻孔时靠近上隅角侧的钻孔终孔间距应合理减小，设计距离5-10m为益。

参考文献：

[1] 中国煤炭工业劳动保护科学技术学会.瓦斯灾害防治技术[M] 北京：煤炭工业出版社，2007

[2] 张铁岗.矿井瓦斯综合治理技术[M]北京：煤炭工业出版社，2001

[3] 董振军.顶板走向高位钻孔解决上隅角瓦斯超限技术研究[J]煤炭技术，2012（11）：21-23

下向抽采钻孔自动排水技术实践 第3篇

1下向钻孔自动排水技术要点

针对性地改进钻孔施工工艺, 不同的岩性采用不同的施工方法及排渣方式, 全程下护壁套管和通气管, 实行二次注浆, 确保有效地提高钻孔质量;通过电磁阀控制, 利用高压压风、连通通气管、定期彻底清空孔内积水及堵塞渣质的方法, 实现下向抽采钻孔孔内自动排水除渣, 以期达到瓦斯抽采的最佳效果。

2应用实例

淮南矿业集团潘二煤矿在11223高抽巷施工1组考察钻孔, 考察下向钻孔自动排水效果。钻孔设计如图1所示, 钻孔参数见表1。同时, 为了检验下向钻孔自动排水技术在多孔预抽消突钻孔中的应用效果, 选择了3组 (34组、35组、36组) 钻孔, 实现孔内自动排水。

2.1改进下向钻孔施工工艺

要实现下向钻孔自动排水, 钻孔质量至关重要。所以需针对性地改进钻孔施工工艺, 有效提高钻孔施工质量, 为实现下向钻孔自动排水奠定坚实的基础。

2.1.1成孔

严格按照钻孔设计参数及开孔位置进行开孔, 实行定位定向施工, 并缓慢给压, 确保钻杆与开孔位置在同一轴线上, 钻进2 m后对钻机进行校线, 如有误差及时调整。采用麻花钻杆, 使用空气压缩机供风, 全程压风排渣。开始钻进时, 要轻压慢进, 待钻头下到孔底工作平稳后, 再均匀给压。穿煤调整钻速, 控制钻进压力。穿煤后多施工几米岩石段, 在钻孔正常抽采过程中用于沉积钻孔孔内碎渣;起钻前, 必须扫清孔内钻屑, 确保孔内排渣彻底。起钻时全程带压风循序旋转起钻, 确保钻孔畅通。

2.1.2护孔

钻孔施工完毕, 立即全程下入护壁套管, 煤段使用自制花管, 岩石段使用封孔管;在下入护壁套管的同时, 将通气管连接到护壁套管上, 同步跟进下入孔底。为防止大颗粒煤渣通过花管上的小眼进入封孔管造成堵塞, 在下花管同时, 需使用纱网包裹;护孔后, 通气管连接矿井系统压风管, 打开压风管控制闸阀, 通过孔口出风情况来检验钻孔通畅情况。

说明:在每根花管上加工30个Ø16 mm的小孔, 均匀布置, 花管两端带丝扣, 采用管节连接。30个小孔的暴露面积是Ø50 mm封孔管截面积的3.1倍, 且全煤段均有小孔, 更有利于气体流通。Ø16 mm小孔是为了避免大颗粒的煤渣进入封孔管导致堵塞。孔底花管最前端制成锥形, 收口封闭, 更有利于封孔管向孔内推进且不进入煤岩渣。

2.1.3封孔

(1) 所有钻孔封孔必须封至见煤点。

下护孔管时在见煤点前段选用焊有2层挡板 (间距500 mm) 的套管, 挡板间均匀缠绕干海带 (海带包扎直径略大于孔径) , 捆扎牢固, 随即连续导入封孔管及通气管。两层挡板边缘留有豁口, 以便通气管通过。

(2) 封孔管跟进同时, 下入4′注浆管到挡板前4～6

m处, 再下1根返浆管, 同时用棉纱和聚氨酯在孔口1 m处封好。

(3) 注浆时采用二次注浆程序, 分为黏稠注浆与常规注浆。

先调配5 L较为黏稠的水泥砂浆并搭配速凝剂注入孔内, 用压风将注浆管内残留砂浆吹净, 避免堵塞影响常规注浆。可测定注浆管及返浆管孔口瓦斯以检验黏稠注浆是否成功, 无瓦斯说明砂浆已在挡板段停留并阻断了煤岩段, 瓦斯无法溢出, 一次注浆成功。8 h过后当砂浆在挡板段凝固后, 再向孔内进行常规注浆, 返浆管返浆后关闭闸阀再进行间歇性点注浆, 以达到增压效果, 确保封孔质量 (图2) 。

2.2实现下向钻孔自动排水

通常系统抽采负压一般在20～50 kPa, 如果只依靠抽采负压将孔内积水排出, 则只能将垂深在5 m左右的钻孔积水排出, 远不能满足实际需要。为此将通气管与高压压风连接, 并通过电磁阀与监控系统相连接进行控制, 实现下向钻孔孔内自动排水除渣 (图3) 。

注意事项:①根据钻孔孔内积水情况, 合理设定钻孔排水周期及通气管供风量, 防止过量的供风影响抽采系统负压。②在集气箱的合适位置上安装自动放水器, 确保从钻孔排出的水能自动排出。③优化抽采系统, 提高抽采负压及流量, 确保抽采效率最大化。

3效果考察

3.1下向钻孔成孔后抽采

在1#考察钻孔施工结束后, 立即对其进行合茬抽采, 系统考察下向钻孔成孔后抽采效果 (图4) 。

此前, 在考察孔施工地点附近施工过2个抽采钻孔 (1#抽采孔、2#抽采孔) , 这2个钻孔只下12 m封孔管, 使用水泥砂浆的封孔方式进行封孔。待封孔结束后, 立即合茬抽采, 进行抽采效果考察, 考察结果如图5、图6所示。

从图4比较可以看出, 1#考察孔开始抽采时, 单孔纯量在0.1 m3/min以上, 但是很快又衰减至单孔0.02 m3/min左右。这说明采用下向钻孔成孔技术, 有效解决了抽采期间因钻孔垮孔而影响钻孔质量的难题, 提高了钻孔抽采效果, 但是钻孔在抽采过程中, 孔内积水将严重影响后期钻孔抽采效果。

3.2下向钻孔自动排水抽采

1#、2#、3#考察孔正常抽采一段时间后, 将通气管与压风系统连接, 通过电磁阀由地面监控系统控制, 并设定排水周期及排水时间, 以实现孔内自动排水, 并及时考察钻孔排水后抽采效果。抽采浓度、纯量变化趋势如图7—图9所示。

由图7—图9可以看出, 实现自动排水后, 单孔抽采纯量稳定在0.04 m3/min左右, 并且保持较高的抽采浓度 (80%～90%) , 这说明在下向钻孔成孔、护孔的基础上, 运用自动排水技术, 实现了气水分离, 始终保持了钻孔瓦斯抽采通道畅通, 钻孔抽采量得到有效的提高。

4结语

低浓度抽采钻孔堵漏技术研究 第4篇

关键词：瓦斯抽采 钻孔漏气 抽采钻孔堵漏

封孔质量及封孔寿命是决定瓦斯抽采效果的重要因素之一，封孔质量差和封孔失效是造成瓦斯抽采浓度低的主要原因[1]。我国约有65%回采工作面的预抽瓦斯浓度低于30%，充分反映了抽采钻孔封孔质量差的现状[2]。当前焦煤集团九里山矿采用的封孔方法主要是铝箔袋矿用合成树脂封孔，经揉搓后送入孔内，树脂膨胀溢出袋外封孔，它具有发泡倍数高、封孔快捷的优点，但其封孔材料成本高，封孔后合成树脂的外衣与抽采钻孔壁相结合，未能使溢出的合成树脂充分的把抽采钻孔密闭，造成大部分抽采钻孔漏气，抽采效果差。针对焦煤集团九里山矿抽采钻孔漏气、抽采效果差的问题，焦煤集团科学技术研究所提出钻孔堵漏技术，并在焦煤集团九里山矿进行了工业性试验。

1 堵漏基本原理

本煤层瓦斯抽采矿用合成树脂封孔技术，仅仅是把钻孔密封了起来，而未涉及到煤层裂隙，而这些煤层裂隙会随着瓦斯的抽出发育扩张，从而导致抽采浓度低，抽采周期短。基于煤壁内存在的应力扰动沟通裂隙[3]，利用钻孔堵漏方法来达到改变瓦斯抽采钻孔周围煤体特性和密封微孔裂隙的目的。该技术利用注浆设备，以一定的压力将堵漏材料压注到抽采钻孔周围，浆液在压力的作用下，彻底密封填充抽采钻孔周围的裂隙，使抽采浓度和抽采纯量大幅度的提升。

2 试验地点概况

九里山矿16031运输巷，煤层厚度平均6.0m，煤层倾角平均12°，瓦斯含量为20.34m3/t，煤层瓦斯压力为1.74MPa，煤层透气性系数为0.2～0.457m2/（MPa2.d），该地区上部临近马坊泉断层，上部工作面顶板会相对破碎，另外，受马坊泉断层牵引很可能会伴生一些小的断裂构造。此次试验所封抽采孔开口位于巷道下帮煤壁中部，距煤层顶板1.2m左右，距巷道底板0.8m左右，巷道顶板有淋水。

3 试验情况

根据16031运输巷抽采钻孔布置，此次一共试验了两种封孔堵漏方法，分别采用合成树脂法和胶囊封孔法，见示意图1、2。

合成树脂堵漏工艺流程：截取一根4m长的4分铝塑管→距出浆口0.5m固定木塞→距木塞0.3m依次间隔绑三组合成树脂→进浆口以里0.5m固定木塞→待合成树脂完全固化后→注浆堵漏。

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图2 封孔器堵漏示意图

封孔器堵漏工艺流程：将注浆孔内残余煤屑吹净→放入封孔器→连接封孔器补液软管→手动试压泵加压→达到预定压力后→关闭高压阀门→观察压力表是否稳定→稳定后连接注浆泵堵漏。

3.1 堵漏钻孔布置方法 根据矿方提供的钻孔封孔参数，确定出合成树脂的致密区为9～10m处，保留2～3m注浆安全距离，故将堵漏钻孔长度设计在6～8m，采用便携式防突钻机打孔，钻头直径为65mm，堵漏钻孔位置设计在距抽采钻孔左上方0.3m处，倾角、方位角均与抽采钻孔倾角、方位角相同。

3.2 封孔设备及材料 封孔注浆泵选用2ZBQ-9/3型双液注浆泵，额定流量：0～24L/min，注浆压力：0～6MPa，可同时输送两种介质也可单独输送一种介质，性能稳定，结构紧凑，质量轻，移动操作维护方便的优点。

注浆管选用市场上常见的4分铝塑管。

注浆堵漏材料：选用某公司生产的微膨胀水泥，其主要性能：①水灰比大；②凝结硬化快；③细度细；④固化体微膨胀，堵漏抗渗性好；⑤满足抽采需要快，2个小时即可接管实施瓦斯抽采；⑥具有“裂隙修复”功能，该封孔料固化体在水中长期浸泡强度不会降低，反而会继续升高，在受压后出现的微细裂隙能够“自修复”。

3.3 注浆情况 在16031运输巷下帮，选定1～10#抽采钻孔作为堵漏试验孔，其中1～5#采用合成树脂法，6～10#采用封孔器法堵漏，两种堵漏方法的注漿情况见表1。

表1 堵漏孔注浆情况

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从上表可以看出，用合成树脂法，注浆压力在0.5～1.1MPa，平均注浆压力为0.6MPa，平均每孔注浆量为25kg；用封孔器法，注浆压力在1.0～1.5MPa，平均注浆压力为1.3MPa，平均每孔注浆量为65kg。

用封孔器注浆堵漏，在注浆压力上是合成树脂法的2.2倍，注浆量上是合成树脂的2.6倍，从注浆压力和注浆量上可以看出，封孔器堵漏明显好于合成树脂堵漏。

4 效果分析

从下表可以看出，采取堵漏措施后，抽采浓度由平均12.4%提高到33.5%，浓度提高了2.7倍，尤其是8#抽采孔，抽采浓度由8.6%提高到93.3%，效果较明显。用合成树脂法堵漏后平均浓度由14.3%提高到28.2%，封孔器法堵漏后平均浓度由10.6%提高到52.5%，可以看出封孔器法明显好于合成树脂法。

表2 堵漏前、后抽采浓度对比表

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表3 堵漏前、后抽采纯量对比表

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表中可以看出，采取堵漏措施后，每天单孔平均抽采瓦斯纯量由19m3提高到62m3，每天抽采瓦斯纯量提高了3.3倍。合成树脂法堵漏后每天抽采瓦斯纯量由26m3提高到67m3，封孔器法堵漏后每天抽采瓦斯纯量由12m3提高到56m3。

综上述，封孔器堵漏和合成树脂堵漏，都能够提高抽采浓度，合成树脂法提高的浓度及瓦斯纯量方面不及封孔器法。分析认为：合成树脂抗压能力偏小，致使注浆压力达不到预定值，而浆液只是把较大一点的裂隙充填满了，一些小的裂隙未被完全充填，但两种堵漏方法均可以提高抽采浓度，为工作面提前抽采达标奠定了基础。

5 结论

5.1 采用合成树脂堵漏方法后，单孔平均抽采浓度由12.4%提高到33.5%，提高了2.7倍，抽采瓦斯纯量由26m3提高到67m3，提高了2.6倍。

5.2 采用封孔器堵漏方法后，单孔平均抽采浓度由10.6%提高到52.5%，提高了5倍，抽采瓦斯纯量由12m3/d提高到56m3/d，提高了4.7倍。

5.3 低浓度抽采钻孔堵漏技术，可以使一些低浓度钻孔得到重新利用，有效地提高瓦斯抽采浓度，保证了瓦斯抽采效果，缩短了抽采周期，为矿井持续发展取得显著的经济效益。

参考文献：

[1]王兆丰，李杰等.抽采钻孔封孔失效的二次处理措施[J].煤矿安全，2012，43（5）：86-88.

[2]王兆丰.我国煤矿瓦斯抽放存在的问题及对策探讨[J].焦作工学院（自然科学版），2003，22(4)241-246.

煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术浅述 第5篇

中煤科工集团西安研究院有限公司

【摘 要】瓦斯煤尘爆炸是我国煤矿的主要灾害之一，严重威胁并制约着煤矿的生产，因此，瓦斯治理对于煤矿安全生产显得尤为重要。山西阳泉地区某煤矿属高瓦斯矿井，煤层透气性较差，常规的瓦斯治理措施已经不能满足该煤矿安全生产的需要，因此，需要采取不同的抽采钻孔布置措施进行瓦斯治理，以提高其瓦斯抽采率，实现煤矿安全生产。

【关键词】钻孔设计；瓦斯抽采；回采工作面；本煤层；邻近层

低瓦斯矿井处于正常通风状态时，井下瓦斯浓度通常不会达到爆炸下限，但受多种因素影响，部分煤层瓦斯含量较低的矿井，仍然多次发生瓦斯超限，甚至发生瓦斯爆炸事故。因此，加强采钻孔施工技术是非常重要的。

一、基本地质条件

该煤矿地层由老到新依次为奥陶系中统峰峰组（O2f）、石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1S）、二叠系下统下石盒子组（P1x）、第四系上更新统（Q2+3）。地层总厚度约为460m，煤系地层厚度约为170m。9号煤层最小埋藏深度60m，最大埋藏深度255m；15号煤层最小埋藏深度130m，最大埋藏深度327m。井田内9号、15号煤层是主采煤层。本井田总体为向斜构造，S1向斜轴位于井田西部，走向近南北向，两翼倾角不大，倾角一般为5°～8°，在井田内延伸长度约600m。S2向斜轴位于井田中部偏东，走向北东向，两翼倾角不大，倾角一般为5°～10°，在井田内延伸长度约1700m。另外，该矿井下巷道还发现3条断层和4个陷落柱。

二、回采工作面抽采钻孔设计

该矿9号煤层瓦斯涌出量最高的采区（已经开采）回采工作面绝对瓦斯涌出量为13.7m3/min，其中，工作面本煤层瓦斯5.77m3/min；邻近层瓦斯7.93m3/min.结合全国高瓦斯矿井的抽采经验，设计本矿井在实施瓦斯抽采时应进行综合瓦斯抽采。

（一）回采工作面本煤层瓦斯抽采

根据预测，该矿开采9号煤层时，回采工作面本煤层瓦斯涌出量较大，需要进行本煤层抽采。本煤层抽采分为开采层未卸压抽采和卸压抽采2种方法。设计对回采工作面本煤层采用未卸压抽采（预抽）方法。回采工作面布置顺层平行钻孔方式进行9号煤层预抽采，孔间距3m。其主要优点为：可保证该煤层瓦斯预抽的均衡性，能实行边采边抽，提高9号煤层瓦斯抽采率。其钻孔布置方式如下图1所示：

主要参数：1）钻孔位置：回风顺槽内，距离巷道底板1.2m；2）钻孔角度：垂直于巷道中线，与工作面平行，水平角上仰约2°～3°（实际生产中需根据煤层赋存情况再作调整）；3）开孔直径：94mm；4）终孔直径：94mm；5）钻孔长度：105m（可根据实际情况调整）；6）钻孔间距：根据实际抽采经验及该矿实际情况，结合回采工作面采长、工作面走向长度、工作面产量、钻孔施工条件等因素综合考虑，确定该矿9号煤回采工作面预抽钻孔间距为3m；7）封孔方式：聚氨酯封孔；8）封孔深度：不小于8m；9）封孔长度：不小于1m。

（二）回采工作面邻近层瓦斯抽采

9号煤层的上邻近层瓦斯主要是1、2、3、4、5、8号煤层，9号煤层平均厚度大约为2.4m，按照6倍～8倍的采高计算，9号煤裂隙带高度大约在14.4m以上，根据9号煤层上邻近煤层的层间距可知，除8号煤层位于冒落带外，其余煤层均位于裂隙带中。9号煤回采工作面，在工作面外侧尾巷向工作面一侧的上邻近煤层布置倾斜穿层钻孔，对上邻近煤层瓦斯卸压抽采。该倾斜穿层钻孔最后的终孔位置选择在3号煤层，并且需超出3号煤层1m。主要参数：1）钻孔间距：9号煤回采工作面从开切眼往外20m的位置布置1对钻孔（1个高位钻孔、1个低位钻孔），从第1对钻孔往外每隔30m布置1个高位钻孔；2）开孔直径：133mm，经193mm，一次扩孔；3）终孔直径：193mm；4）钻孔角度：上仰35°～50°（根??实际情况确定）；高位钻孔取40°、低位钻孔取30°；5）钻孔夹角：垂直二次复用的尾巷中线；6）钻孔位置：布置在工作面二次复用的尾巷中，钻孔打至3号煤后且超出3号煤不小于1m；7）钻孔长度：高位钻孔长度78m、低位钻孔长度70m可根据实际情况调整）；8）封孔方式：聚氨酯封孔；9）封孔深度：不小于5m；10）封孔长度：不小于1m。

（三）抽采管路管理

随着工作面的推进，第一组钻孔将逐渐 进入卸压区，实现卸压瓦斯抽采。随着工作面继续推进，第一组抽采钻孔将逐步报废，需要将靠近切眼最里段管路逐段拆卸，将端头用法兰片密封。工作面开采推进过程中，需要至少提前拆除面前20m内管路，给瓦斯管路管理和工作面生产造成一定影响。为最大程度降低上述工作对正常生产影响，距工作面切眼30m以内钻孔用软胶管与抽采管末端相连，抽采管末端特制一段2～3m长的短管，短管设置3～5个变径三通，与靠近工作面的钻孔用软管相连，钻孔报废后向前移动短管，保持短管始终在抽采管路的末端。

三、钻孔机具选择

（一）钻机

考虑到本矿井的煤、岩硬度以及钻孔长度、钻孔施工等，对本煤层和邻近层抽采钻机分别设置：1）邻近层钻孔施工钻机采用国产的ZDY6500LP型大口径全液压钻机。该钻机扭矩大、多自由度调角机构可实现大角度施工，全液压传动能。2）本煤层钻孔施工钻机采用国产的ZDY4000L型全液压钻机。

（二）钻杆

可采用φ73mm/89mm直径钻杆。钻杆是将钻机的动力传递给钻头，并且将钻井液引入到孔底，钻杆在钻孔中受到扭矩、压力等的综合作用，钻杆材料要求使用抗裂强度不小于55kg/mm2～65kg/mm2，延展率大于12%的无缝钢管制成。

（三）钻头

按照煤岩层的性质和是否需要取芯的不同，选用不同的钻头。本煤层瓦斯抽采钻孔用φ94三翼内凹PDC钻头开孔，其孔形光滑、平整便于封孔。邻近层瓦斯抽采钻孔采用φ133mm弧角钻头开孔钻至设计深度，后使用φ133/193mm导向扩孔钻头扩孔至设计深度。

（四）泥浆泵

泥浆泵用于钻进时向钻孔内提供冲洗液，这里选用BW250卧式三缸活塞往复式单作用泥浆泵，该泥浆泵排量可根据孔深需要调节四种挡速。

四、结论

根据本矿瓦斯涌出的特点，结合同类矿井的抽采经验，本矿应进行综合瓦斯抽采，对该矿的9号煤层回采工作面使用单侧顺层平行钻孔进行该煤层抽采，对邻近煤层采用倾斜穿层钻孔进行卸压抽采，施工后达到了预期的抽采效果。

参考文献：

钻孔抽采技术 第6篇

关于下发《焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压

封孔技术规范（试行）》的通知

焦煤集团所属各抽采矿井：

为推广抽采钻孔带压封孔研究技术成果，规范钻孔带压封孔工艺现场操作，实现煤层瓦斯高效抽采，根据焦煤集团矿井实际，经研究特制定了《焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范（试行）》。现予以下发，望各抽采矿井认真贯彻执行。

二〇一二年八月七日

焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范

（试 行）

为推广抽采钻孔带压封孔研究技术成果，规范钻孔带压封孔工艺现场操作，实现煤层瓦斯高效抽采，特制定《焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范（试行）》。鼓励矿井根据具体情况对抽采钻孔封孔工艺进行优化创新，在未形成新的技术规范之前，抽采钻孔封孔暂按本规范执行。1.引用标准

（1）《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》（2）《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》（3）《防治煤与瓦斯突出规定》（2009.8）

（4）《河南煤业化工集团关于进一步加强防突工作的指导意见》

（5）《焦煤集团瓦斯抽采管理规定》（2012年6月）2.适用范围

本规范适用于焦煤集团所有矿井的顺煤层瓦斯抽采钻孔（以下简称“顺层钻孔”）和穿层瓦斯抽采钻孔（以下简称“穿层钻孔”）封孔。未涉及的有关内容，参照相关行业技术标准或管理规定执行。3.相关术语

（1）封孔深度：抽采钻孔内封孔材料充填段里端与孔口之间的距离。

（2）封孔段长度：封孔材料充填段两端之间的距离。包含封堵段和注浆段长度。

（3）封堵段长度：封孔段两端首先封堵的聚氨酯化学材料充填段长度，用于注浆时的两端封堵。

（4）注浆段长度：封堵后进行注浆的有效封孔充填段长度。（5）卸压带宽度：采动影响后巷道两帮形成的应力降低、裂隙发育的区域深度。4.带压封孔技术规范 4.1封孔参数确定

（1）抽采钻孔封孔采用“两堵一注”的封孔方式。（2）顺层钻孔的封孔深度应根据巷道的卸压带宽度进行确定，且封孔段必须保证在卸压带宽度以里。抽采矿井必须实际测定本矿井不同地区煤层巷道的卸压带宽度。

（3）顺层钻孔的封堵段长度不少于1m，注浆段长度不少于6m，封孔段长度应不少于8m。

（4）穿层钻孔封孔时，封堵段长度不少于1m，封孔段长度不少于5m。当岩孔长度小于15m时，封孔深度应达到煤岩交界处；当岩孔长度大于15m时，封孔深度不得小于10m。4.2封孔材料选择

（1）抽采钻孔封孔应选择聚氨酯化学材料封孔或聚氨酯化学材料与微膨胀水泥类注浆材料联合封孔，选用其他材料时，也必须满足阻燃、抗压、不收缩、不干裂的基本要求。

（2）优先选择散装聚氨酯化学封孔材料进行封孔，要求材料膨胀倍数不低于10倍，使用量不低于1kg/m（按钻孔直径Φ75mm计算）。

（3）袋装聚氨酯封孔材料只能作为封堵段使用，膨胀系数不得低于10倍。

（4）微膨胀水泥类注浆材料只能用于注浆段使用，要求凝结时间不超过2小时，凝结后不收缩、不干裂，强度不低于煤体强度，使用量不低于3.2kg/m（按顺层钻孔直径Φ75mm计算）。4.3封孔设备选型

（1）带压封孔注浆时应使用手动、气动注浆泵，或其他满足流量、压力要求的封孔设备。

（2）注浆设备流量不低于20L/min，额定注浆压力不低于2MPa。

（3）注浆管路应采用内径不小于12.7mm（4分管）、抗压强度不低于2MPa的高压软管或钢管。选用其他材料作为注浆管时，必须保证抗压强度不小于2MPa。

（4）注浆管路上应安装单向控制阀和4MPa压力表。4.4封孔技术工艺 4.4.1顺层钻孔封孔工艺

（1）顺层钻孔封孔应采用“两堵一注”带压封孔工艺。可采用封堵段使用聚氨酯材料、注浆段用聚氨酯材料或微膨胀封孔材料的封孔方式。封堵工艺见图1所示。

（2）使用袋装聚氨酯材料、布袋注散装聚氨酯材料或其他方式封堵时，应保证注浆压力达到0.5-1.0 MPa时不漏浆。

图1 顺层钻孔封孔工艺示意图

（3）袋装聚氨酯材料封堵时，里、外段一次使用量不得少于4袋，2袋为一组，用塑料扎带和透明胶布对绑固定在封孔管上，后组的起始端距前组的末端200～300mm。

（4）使用布袋注散装聚氨酯材料封堵时，布袋应使用聚氨酯可缓慢渗出的纯棉布料，两端捆扎牢固，布袋周长应与钻孔周长相等。布袋长度应大于设计封堵段长度50～60mm，为两端的捆扎长度。封堵段长度满足上向孔里段不小于1m，外段不小于1.5m；下向孔里段不小于1.5m、外段长度不小于1m，水平孔里外段长度不小于1m。

（5）里段注聚氨酯的注浆管和中间段注散装聚氨酯材料（或微膨胀材料）的注浆管从外段布袋内穿过，顺层钻孔注浆带压封孔不用出气管。具体敷设方式见图2所示。

图2 顺层钻孔封孔注浆管敷设示意图

（6）钻孔施工结束时需将孔内残渣处理干净，封孔前要用封孔管试孔，保证封孔段顺畅。

（7）要及时封孔连抽，防止钻孔塌孔导致无法封孔和钻孔内瓦斯涌出引起巷道瓦斯超限。

（8）封堵段采用聚氨酯材料时，凝固时间至少2小时方可注微膨胀封孔材料。

（9）注浆压力应为0.5-1 MPa，停注以后不得拆除注浆管上的单向阀和压力表，并保证5min内压力变化不大于0.5MPa，否则应继续注浆。

（10）注浆及注浆后24小时内不得完全关闭封孔管上的阀门，防止封孔材料在尚未凝固牢固时由于瓦斯压力较大而遭到破坏。注浆材料凝固24小时后方可连抽。4.4.2穿层钻孔封孔工艺

（1）穿层钻孔封孔应采用“两堵一注”带压封孔工艺。可采用封堵段使用聚氨酯材料、注浆段用聚氨酯材料或微膨胀封孔材料的封孔方式。封堵工艺见图3所示。

图3 穿层钻孔封孔工艺示意图

（2）穿层钻孔封孔需加导气管，上向孔导气管深度应达到里端封堵段以下0.2m处，下向孔导气管深度应超过外端封堵段0.2m。

（3）导气管应采用内径为12.7mm（4分管）的高压软管、钢管或其他抗高压管，抗压强度不低于1MPa。导气管应露出孔口0.3m以上，并安装阀门。

（4）注微膨胀封孔材料时，发现浆液从导气管流出后，立即关闭导气管上的阀门，继续注浆至注浆管上的压力表达到1.5MPa后停注。停注后30min内压力表变化量不大于0.5MPa方为合格，否则应继续注浆。注浆完成后不得拆除注浆管上的单向阀和压力表。

（5）注浆及注浆后24小时内不得完全关闭封孔管上的阀门，防止封孔材料在尚未凝固牢固时由于瓦斯压力较大而遭到破坏。注浆材料凝固24小时后方可连抽。5.钻孔修复技术规范

（1）抽采浓度低于《焦煤集团瓦斯抽采管理规定》的钻孔应进行钻孔封孔修复。

（2）采用带压封孔方式修复时，若原封孔段长度＜15m，应透开重封，封孔要求同顺层钻孔封孔。

（3）若原封孔段长度≥15m，应在钻孔周围300mm范围内，施工平行于原钻孔的注浆孔，φ89mm、深度小于原封孔段2m，进行注浆堵漏，注浆压力同前。

（4）注浆堵漏时，可以使用注浆封孔器注浆，也可以在孔口以里5m处使用4袋袋装聚氨酯或1m长布袋注聚氨酯封堵注浆，注浆要求同顺层钻孔注浆。6.现场管理

（1）注浆管路、管件应使用标准快速接头或管箍连接牢固，注浆前应由专人检查维护，防止注浆时迸裂伤人。

（2）注浆时，注浆人员应佩带防护眼镜，避开注浆钻孔不少于2m，防止漏浆伤人。

（3）注浆管路应安装卸压阀，防止过压漏浆伤人。（4）严禁使用非标准件高压容器。

（5）预埋排气管钻孔注浆警时，排气管出浆时，先停泵关闭注浆管阀门，然后再升压注浆。

（6）矿井应制定专门的安全技术措施，并严格贯彻落实。7.本规范解释权归焦煤集团。

主办单位：通风处

抄送：焦煤集团有关领导，机关相关处室。

焦煤集团综合办公室 2012年8月8日印发

煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法 第7篇

申请号/专利号： 201210304338

本发明公开了一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法，包括如下步骤：１）依次将装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅰ、装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅰ和装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅱ塞入抽采钻孔内至封孔深度位置；２）待挡板发泡材料和填充发泡材料发泡成型固化后，将瓦斯抽采管连入抽采系统中，检验抽采钻孔是否漏气；３）若抽采钻孔漏气，再往抽采钻孔内依次塞入装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅱ和装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅲ，直至抽采钻孔不漏气。本发明解决了以往抽采钻孔封孔完成后出现漏气而无法重复封孔的难题，能确保抽采钻孔不漏气，并且封孔深度和长度能根据实际需要进行任意调节，能够满足煤矿井下各类瓦斯抽采钻孔封孔。

申请日：

公开日：

授权公告日：

申请人/专利权人：

申请人地址：

发明设计人：

专利代理机构：

代理人：

专利类型：

分类号：

钻孔抽采技术 第8篇

淮北矿业许疃煤矿7128工作面位于82采区的右翼, 走向长2100米, 倾斜长165米, 煤厚平均1.7m, 其中里段有560米处于71、72煤层合并区, 煤层厚度2.3~7.1米, 平均4.7米, 煤层倾角8°~15°, 平均11.5°;外段有220米处于71、72煤层合并区, 煤层厚度4.3~6.3米平均4.8米, 煤层顶板为细砂岩, 厚6.06~16.8米, 平均11.4米, 煤层倾角10°-28°, 平均19°。煤层直接顶为粉砂岩、泥岩、砂泥互层, 厚薄不均, 局部泥岩厚度达到11.5米。工作面标高-445.0~-520.0m, 71煤层瓦斯含量4.46m3/t, 72煤层瓦斯含量5.01m3/t, 可采储量139.48万吨, 瓦斯储量1120万m3, 计划月产10万吨。工作面绝对瓦斯涌出量为15-24m 3/m in, 配风量为1500m3/m in。

2 松软围岩高位钻孔施工期间存在的问题

为解决瓦斯问题, 在风巷掘进期间, 每隔80~100米施工一个高位钻场。为便于通风管理, 一般钻场长度不超过6米, 采用扩散通风, 即钻场从风巷拨门, 以20~60°的角度爬坡进入煤层顶板0.5~1米的位置。每个钻场内施工6~8个钻孔, 钻孔开孔间距500m m, 钻孔深度为140m, 钻孔终孔位置位于煤层顶板20~28米、距离风巷中线5~30米。由于煤层顶板是复合型顶板, 且泥岩较厚, 钻孔有50米处在软岩中很难穿过, 施工期间主要存在以下几个问题:

2.1 松软围岩岩性破碎, 有多种岩石掺杂一起, 其不同岩面抗压

能力不同, 当钻头穿过不同岩性, 很难掌握钻机的给进压力, 极易导致钻孔偏斜, 经常发现钻孔偏到煤层顶板40~50米位置或钻孔从煤层顶板进入煤层体中, 施工的钻孔很难满足瓦斯治理需求。

2.2 泥岩遇水易膨胀、返沫难, 易造成卡钻、埋钻现象, 如果处理不当, 强行钻进, 极易掉钻头、钻杆现象。

2.3 在松软岩层中好不容易施工的钻孔, 在退钻后很快就出现

不同程度的塌孔、缩孔现象, 很难实现全程下护壁管处理, 护壁管经常30米都下不到。抽放期间, 由于孔内不畅通, 裂隙不发育, 导致抽放管路内负压大, 流量小, 瓦斯浓度低, 采空区随顶板垮落的瓦斯不能得到抽放, 随采空区漏风一起进入工作面上隅角和回风巷, 极易造成上隅角瓦斯超限。

2.4 松软岩层中开孔施工的高位钻孔, 其开口端岩性破碎、易导

致钻孔封孔不严, 一旦与瓦斯泵连接, 易产生裂隙和钻孔串孔现象, 如不采取妥善处理, 严重影响抽采效果。

3 改进方案

3.1 为了改变松软围岩的岩性, 采取注浆加固的措施进行处理,

利用小钻头对岩体破坏小, 易钻进、方位偏差小的特点, 在松软岩石段采取φ75mm的小钻头开孔, 直至穿过松软岩石段, 然后往孔内插入注浆管、回浆管, 回浆管要尽量插入钻孔末端, 然后用预湿的快干水泥卷进行孔口封孔, 封孔深度不低于0.6m。待快干水泥凝固后, 利用自制的风动注浆泵进行注浆, 为提高注浆效果, 加速孔内泥浆的凝固速度, 在水泥浆中, 加入适量膨胀剂、速凝剂、石膏粉等特效材料, 其质量配比为:水泥:水:膨胀剂:速凝剂:石膏粉=100:80:9:2:0.5;若注浆过程中, 周围岩壁裂隙中有较多浆液流出, 应间断地多次注浆, 以提高注浆效果。

3.2 注浆24小时候, 孔内注入的浆液完全凝固, 岩体得到很好

加固, 此时可采用φ94mm或φ113mm的大钻头开孔钻进, 直至终孔。

4 实施效果

4.1 钻孔钻进期间钻机的给进压力稳定, 返沫快, 钻进速度得到

极大提高, 无卡钻、埋钻现象, 能够快速穿过松软围岩段, 且钻孔偏斜小, 施工的钻孔基本符合设计要求。

4.2 施工好的钻孔, 在退钻后, 不会发现塌孔和缩径现象, 能够实现全程下护壁管处理。

4.3 开孔段钻场岩壁内的裂隙得到很好加固, 在抽放期间未发生漏气和孔与孔之见的串气现象。

4.4 回采期间, 钻孔内的裂隙发育、瓦斯浓度高、最大达到70%

以上, 混合浓度基本稳定在30%以上;孔内未出现断裂、堵塞、卖死现象, 单孔流量大得到很大提高, 通过测试, 单孔流量达到5m3/min;比原来的1.55m3/min, 提高了320%;回风流中的瓦斯浓度从0.8%降低到0.35%, 上隅角瓦斯从3.2%降低到0.45%, 瓦斯抽采效果得到极大提高。

4.5 抽放期间, 瓦斯管路中残渣少、抽放负压稳定, 抽放效果好。

5 结论

钻孔抽采技术 第9篇

关键词：突出煤层 立体交叉 抽放瓦斯

煤矿瓦斯抽放是解决高瓦斯涌出，防治灾害事故的根本性措施。我国矿井瓦斯抽放工作虽经过40多年的发展，目前在科研和生产实践中已经建立了一套适应各种不同地质条件和采掘布置的抽放瓦斯方法，并有成套的装备可供应用，但抽放工艺和技术仍待发展。为减少瓦斯灾害，提高瓦斯抽放效果，鹤煤十矿通过抽放方式、方法的改变，达到顺层钻孔与穿层钻孔立体交叉布置相结合，预抽、边采边抽、采空区抽放、保护层卸压抽放相结合，形成在时间上、空间上的立体交叉综合抽放。

1 所研究矿井的现状

1.1 抽放系统现状

鹤煤十矿井深达729.5m，地压大、瓦斯含量高且有突出危险，目前瓦斯抽放系统分为地面及井下两部分，地面泵站安装两台2BEC42型水环式真空泵，目前抽放负压40kPa，抽放浓度9%～12%，抽放纯量5～8m3/min。井下设有两个移动抽放泵站，一个是-575地区抽放泵站。目前该泵站装备两台2BE-303型水环式真空泵，抽放负压55.18kPa，抽放纯量2～4m3/min；二是-250移动泵站，装备两台SK-60型水环式真空泵。但是瓦斯抽放率较低，一直是影响矿井安全生产的重大威胁。

1.2 煤层瓦斯基础参数进行测试

2002年5月经抚顺煤科院鉴定为突出矿井。2007年矿井瓦斯等级鉴定结果为：绝对涌出量25.9m3/min，相对涌出量为27.5m3/t，为煤与瓦斯突出矿井。2008年矿井瓦斯等级鉴定结果为：绝对涌出量25.33m3/min，相对涌出量为24.32m3/t，为煤与瓦斯突出矿井。2009年矿井瓦斯等级鉴定结果为：绝对涌出量24.83m3/min，相对涌出量为21.32m3/t，为煤与瓦斯突出矿井。

1.3 瓦斯地质规律

根据测试可得不同的标高所对应的瓦斯含量：

煤层底板标高-215m处的瓦斯含量趋势值是5m3/t。

煤层底板标高-343m处的瓦斯含量趋势值是8m3/t。

煤层底板标高-513m处的瓦斯含量趋势值是12m3/t。

煤层底板标高-641m处的瓦斯含量趋势值是15m3/t。

十矿瓦斯含量梯度为2.1m3/t·100m。

2 针对1307工作面进行立体交叉钻孔瓦斯抽放设计

鹤煤十矿二1煤层开采时，考虑到煤层瓦斯含量较大，采掘工作面均需要实施瓦斯抽放，根据采区的地质情况、开采的巷道布置以及施工条件选择采用本煤层钻孔和底板巷穿层钻孔立体交叉抽放的综合瓦斯抽放方法。工作面形成系统前，底板巷穿层钻孔与顺槽钻场边掘边抽钻孔形成立体交叉，抽放煤巷条带煤层瓦斯。工作面形成系统后，底板巷穿层钻孔与工作面顺层钻孔形成立体交叉，抽放回采区域煤层瓦斯。

2.1 1307底板抽放巷穿层钻孔瓦斯抽放

穿层钻孔抽放是煤矿进行瓦斯抽采的一种方法。根据钻孔用途和施工方法的不同，穿层钻孔可分为2类：

①穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯。②穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯。以上两种方法全部在1307工作面进行使用，其钻孔示意图如图1所示。

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图1 穿层钻孔布置示意图

2.2 本煤层钻孔瓦斯抽放

本煤层瓦斯抽放，又称开采层瓦斯抽放，主要是为了减少煤层中的瓦斯含量和回风流中瓦斯浓度，以确保矿井的安全生产。本煤层抽放方法有巷道预抽本煤层瓦斯、钻孔法预抽本煤层瓦斯和边采（掘）边抽本煤层瓦斯。具体布孔方法：利用工作面轨道顺槽，向回采工作面打迎面平行钻孔，如图。

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图2 本煤层抽放示意图

2.3 顺槽掘进期间边掘边抽进行瓦斯抽放

通过在巷道两帮施工钻场，在钻场内沿工作面走向方向施工长钻孔抽放瓦斯，以达到消除突出危险、保证工作面掘进进尺的目的。首先，通过长钻孔抽放可减少由煤体涌入巷道空间的瓦斯，降低风排瓦斯量；其次，采取抽放措施后，煤体的瓦斯压力得到释放，地应力也显著降低，即通过降低诱导瓦斯突出的地应力和瓦斯压力来消除煤与瓦斯突出危险。

3 对1307工作面瓦斯抽放效果进行考察、分析和研究

分别对1307工作面抽放瓦斯浓度、负压、瓦斯量（本煤层顺层钻孔抽放和底板巷穿层钻孔抽放总量）、风排瓦斯量（上、下顺槽风排瓦斯量）、抽排瓦斯量等进行了考察研究，具体考察结果详见图3所示。

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4 主要结论

4.1 以煤层瓦斯基础参数测试结果为基础，结合1307工作面地质构造等具体情况，对顺槽本煤层瓦斯抽放、底板抽放巷穿层孔抽放等瓦斯抽放方法进行分析论证，并结合附近采区瓦斯治理方案，提出了适合1307工作面的综合瓦斯抽放技术，并进行了瓦斯抽放设计。

4.2 实施本煤层及底板抽放巷穿层钻孔交叉抽放后，煤层的瓦斯含量有了明显降低，测定结果显示，1307工作面残余瓦斯含量为2.86m3/t～6.36m3/t之间。

4.3 为解决工作面防突问题，通过实施底板抽放巷穿层钻孔及顺层钻孔立体交叉抽放技术，即在工作面形成系统前，底板巷穿层钻孔与顺槽钻场边掘边抽钻孔形成立体交叉，抽放煤巷条带煤层瓦斯。工作面形成系统后，底板巷穿层钻孔与工作面顺层钻孔形成立体交叉，抽放回采区域煤层瓦斯，明显降低了煤层瓦斯含量，保证了风流瓦斯浓度不超限，抽放效果良好。

参考文献：

[1]张铁岗.矿井瓦斯综合治理技术[M].北京：煤炭工业出版社，2001：10-20.

[2]俞启香.矿井瓦斯防治[M].徐州：中国矿业大学出版社，1992：45-

60，170.

[3]卢鉴章，刘见中.煤矿灾害防治技术现状与发展[J].煤炭科学技术，2006（5）：29-32.