摘要：底板巖巷水力沖孔通過巖石作為保護屏障，利用高壓水沖力對煤體的沖擊，造成煤體的表面積增大，能更快的釋放出瓦斯，提高的瓦斯抽采濃度。本文通過對龍山煤礦21031底板巷水力沖孔的有效半徑考察，得出水力沖孔的抽放半徑。采用水力沖孔后通過優(yōu)化鉆孔設(shè)計，減少鉆孔數(shù)量，封孔方面的費用也有所降低，包括封孔管、注漿化學(xué)材料、三通閥門、軟管和鉆孔施工的人工費用。

關(guān)鍵詞：底板巖巷水力沖孔瓦斯?jié)舛?/p>

為釋放突出潛能，減小或消除突出危險，利用帶高壓水鉆頭向具有自噴能力的煤層鉆鑿的鉆孔。水力沖孔卸壓增透措施是在巖柱的掩護下，施工鉆孔后，采用中高水通過高效噴頭沖擊鉆孔周圍的煤體，沖出大量煤體和瓦斯，應(yīng)力集中向沖孔周圍移動，使沖孔附近煤體卸壓增透，有效地提高了抽放效果。

1、工作面概況

龍山礦開拓方式為斜井開拓，礦井通風(fēng)方式為分區(qū)式通風(fēng)。大巷采用電機車運輸，主井采用皮帶運輸，主采煤層為二1煤，平均厚度為4～6米，傾角為7°～28°，煤塵爆炸指數(shù)最高為9.04%，無煤塵爆炸危險，煤的自燃傾向性為Ⅲ類不易自燃，根據(jù)2010年瓦斯等級鑒定結(jié)果，為煤與瓦斯突出礦井，相對瓦斯涌出量為25.73m3/t，絕對瓦斯涌出量為18.76m3/min。煤層透氣性系數(shù)為2.92～8.36m2/Mpa·d，煤層瓦斯壓力為0.67～1.89Mpa。實驗地點地區(qū)四周均未采掘。北部與21采區(qū)軌道下山相連。南部為采區(qū)保護煤柱， 西部為21011工作面（未開采），東部為21051工作面。 經(jīng)河南理工大學(xué)測定21軌道下山橫貫處煤層瓦斯含量為12.98 m3/t，本區(qū)21采區(qū)水倉和21采區(qū)皮帶下山信號硐室位置原煤瓦斯含量最大值為15.94m3/t，實測瓦斯壓力1.36兆帕。

2、 水力沖孔工藝及鉆孔布置

2.1、水力沖孔工藝

1）打鉆和沖孔水質(zhì)必須保證無雜質(zhì)，以免堵沖孔噴嘴。

2）連接管須采用耐壓大于20Mpa高壓膠管將液壓管路與鉆桿尾端連接，為防止連接處斷開，連接處必須使用U型卡，嚴禁用鉛絲代替。在水力沖孔的供水管路上，距離孔口5m內(nèi)安裝高壓閥門（高壓閥門要保證操作方便），沖孔出現(xiàn)異常時立即停止沖孔。

3）第一次沖孔前要進行壓力試驗，將10m鉆桿連接好放在地上，固定牢固，用扳手上緊，當(dāng)壓力表達到10MPa時，可終止試壓。試壓期間鉆桿末端嚴禁站人。

4）打鉆使用靜壓水打鉆，按預(yù)定孔徑和角度施工鉆孔，施工完畢后。后置水辮換上乳化泵提供的高壓水，沖孔工作準備好后，通知乳化泵司機開泵，乳化液的初始壓力要控制在3MPa左右，壓力逐漸升至8MPa，進行水力沖孔。

5）沖孔先從外向里逐漸沖孔，然后從里向外再沖孔，往復(fù)循環(huán)，緩慢轉(zhuǎn)動鉆桿，轉(zhuǎn)速不超過120r/min，同時來回拉動鉆桿，直至出清水沖不出煤和瓦斯為止，為防止瓦斯?jié)舛葒乐爻?，可間歇式?jīng)_孔，沖孔前保持排水系統(tǒng)的暢通，巷道有大量積水，以保證現(xiàn)場有較好的工作環(huán)境。水力沖孔結(jié)束后，通知乳化液泵司機停泵。鉆孔結(jié)束后，及時封孔連抽，防止瓦斯溢出。

數(shù)據(jù)及其變化趨勢分別見龍山煤礦試驗A組瓦斯參數(shù)對比分析圖、B組瓦斯參數(shù)對比分析圖及龍山煤礦水力沖孔抽放半徑分析圖。通過各個鉆孔通過各測試孔瓦斯流量變化的觀測值，可以看出鉆孔瓦斯?jié)舛茸兓厔菹嗨?，根?jù)流量的變化范圍和時間的關(guān)系，首先確定具體時間的抽放半徑，然后按照公式做曲線，擬合出來線性關(guān)系式，關(guān)系式中的系數(shù)就是反應(yīng)煤層瓦斯動力系數(shù)；

4、結(jié)論及水力沖孔效果效益分析

根據(jù)測量鉆孔測定的數(shù)據(jù)分析，龍山煤礦：當(dāng)抽放時間為10d時，抽放半徑可達2.75m； ：當(dāng)抽放時間為15d時，抽放半徑可達3.37m；：當(dāng)抽放時間為20d時，抽放半徑可達3.89m；當(dāng)抽放時間為30d時，抽放半徑可達4.76m。

在目前煤炭經(jīng)濟形勢出現(xiàn)滑坡的背景下，采用水力沖孔將在以下方面起到降低成本的作用，可以通過優(yōu)化鉆孔設(shè)計減少鉆孔的數(shù)量，在瓦斯區(qū)域治理效果不受到影響的前提下提高瓦斯治理的進度，為真正實現(xiàn)工作面回采前消突爭取到寶貴的抽采時間。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的要求，穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制整條煤層巷道及其兩側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層。傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m，下幫至少10m；其他為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15m。在采取水力沖孔前后鉆孔數(shù)量是不相同的?？梢詼p少鉆孔的封孔、聯(lián)網(wǎng)費用。采用水力沖孔后通過優(yōu)化鉆孔設(shè)計，減少鉆孔數(shù)量，封孔方面的費用也有所降低，包括封孔管、注漿化學(xué)材料、三通閥門、軟管和鉆孔施工的人工費用。