下向穿层钻孔水力冲孔卸压增透强化抽采瓦斯技术研究

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1、煤矿现代化2012年第1期总第106期下向穿层钻孔水力冲孑L卸压增透强化抽采瓦斯技术研究兰凯(淮南矿业集团潘二煤矿，安徽淮南232091)摘要为提高预抽煤层瓦斯消突效果，本文试验了下向穿层钻孔卸压增透强化抽采技术，并在高抽巷区域预抽钻孔中进行了实践。水力冲孔实施后，钻孔的卸压影响范围增大，钻孔周围的煤体变形和透气性增大，抽采瓦斯效果显著提高。对比水力冲孔前后的钻孔瓦斯压力和抽采量变化表明，水力冲孔影响半径达到10m，有效影响半径大于5m。与水力冲孔钻孔平距2．5m抽采孔，瓦斯抽采纯量增大4．25倍

2、，平距5m～6m抽采孔瓦斯抽采纯量增大1．5倍。水力冲孔卸压增透强化抽采技术卸压增透范围大，提高抽采效果显著，为高突煤层预抽消突提供了一种行之有效的方法，值得在低透气性高瓦斯突出煤层消突实践中推广应用。关键词卸压增透；水力冲孔；下向穿层钻孔；预抽瓦斯；消突效果中图分类号：TD713文献标志码：A文章编号：1009-0797(2012)01—0028—03淮南矿区多数矿井的开采深度基本都进入水力冲孔卸压增透强化抽采技术是在岩柱的600m以深，甚至达到800m～1000m深，新建矿井，大掩护下，施工钻

3、孔后，采用中高压水通过高效喷头部分矿井也属于深部矿井⋯。煤层埋深的增加使矿井冲击钻孑L周围的煤体，冲出大量煤体和瓦斯，应力地应力和瓦斯压力增大、瓦斯含量增高，透气性更低，集中向冲孔周围移动，使冲孔附近煤体卸压增透，导致煤巷掘进时，煤层经区域预抽瓦斯后，消突预测有效地提高了抽采效果。采取水力冲孑L措施后，钻指标仍频繁超限，掘进速度慢，直接影响到矿井安全孑L周围煤体向孔道方向发生大幅度的移动造成煤生产接替。为提高钻孑L预抽煤层瓦斯效果，须采取有体的膨胀变形和顶、底板间的相向位移，引起在孔效的卸压增透强

4、化抽采措施。目前卸压增透措施的动道影响范围内地应力降低，煤层得到充分卸压，裂力包括水力、机械力和爆破力等，机械力和爆破隙增加，使煤层透气性大幅度增高，使瓦斯流动场力均有操作工艺难度大、卸压范围有限和容易产生扩大，不但抽采总量增加，而且煤层的地应力也有火花等缺陷。而水力自身为无爆炸和自燃倾向的介效地降低，大大提高了预抽消突效果。质，更适合井下使用，水力化措施包括水力挤出、水2试验工程概况力掏槽、水力压裂和水力割缝等措施。水力挤出、水力掏槽措施、水力割缝为局部消除突出危险措施，主潘二煤矿11223高抽

5、巷布置在3煤顶板，距3要在掘进或回采T作面前方实施，有时会在措施过程煤顶板法距25m左右，与11223上顺槽平距内错中诱导突出，安全性无法完全得到保证，难以实现超70m，设计工程量1865m。该区域3煤平均厚度前区域消突。特别是对于淮南矿区松软低透气性5m，1煤3．5m，3煤与1煤之间为厚1．5m左右的泥煤层(f<0．5)，水力压裂仅靠高压水压裂煤体增加裂岩夹矸，3煤顶板以砂岩为主，煤层倾角平均为12隙来提高煤层透气性，由于没有卸压空问，被压开度。3煤、1煤为突出煤层，在高抽巷一470m标高实的煤

6、体在注水压力撤除之后，重新闭合，只在较短测综合瓦斯压力为1．32MPa，计算瓦斯含量时间内起到卸压增透效果；而水力冲孔措施利用岩6．48m3／t，f值为0．22，瓦斯放散初速度为l3．5，综合石巷道为安全屏障，采用水力作用冲出部分煤体和指标K值为61．36，D值为7．93，煤层透气性系数为瓦斯，具有较好的卸压增透效果，可有效提高抽放0．23m2／(MPa·d)。效果，实现安全快速区域消突l6I。设计在高抽巷内施工下向穿层钻孑L对作面本文以淮南矿业集团潘二煤矿A组煤11223上顺槽及工作面中上部消突

7、，同时，在工作面回采高抽巷下向穿层钻孑L预抽煤层瓦斯为例，提出并实期间利用高抽巷抽采采空区瓦斯。钻孔一次穿透3施下向穿层钻孑L水力冲孑L卸压增透强化抽采瓦斯煤、1煤，上顺槽消突钻孔按7mX5m方格网布置，技术，提高瓦斯抽采量，缩短区域预抽瓦斯时间，取1：作面消突钻孔按7mXlOre方格网布置，钻孑L倾角得了较好的消突效果。在一1。—一37．4。之间，钻孑L长度在40m～138m之间。钻孔布置如图1所示。1水力冲孔增透机理6#水力冲孔钻孔与4}}、5#测压钻孔平行布置，·28。