摘 要：針對(duì)袁店一井煤礦1015工作面瓦斯治理的需求，提出并實(shí)施了在工作面收作線外施工定向長(zhǎng)鉆孔替代在機(jī)、風(fēng)巷施工高位、攔截鉆孔治理工作面瓦斯，避免了工作面過(guò)高位鉆場(chǎng)時(shí)的瓦斯隱患，提高了鉆孔利用率。

關(guān)鍵詞：定向長(zhǎng)鉆孔；瓦斯治理；高位鉆孔；攔截鉆孔

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.091

1 引言

隨著瓦斯治理設(shè)備、技術(shù)的不斷進(jìn)步，瓦斯治理的方式也不斷發(fā)生著變化。大孔徑超長(zhǎng)定向鉆孔綜合瓦斯抽采技術(shù)是治理工作面瓦斯隱患的一項(xiàng)新的技術(shù)途徑[1]。

2 工作面概況

袁店一井煤礦屬突出礦井，1015工作面位于10煤層突出危險(xiǎn)區(qū)，實(shí)測(cè)最大瓦斯壓力4MPa，實(shí)測(cè)最大瓦斯含量8.9974 m3/t。煤層厚度平均4.0m，屬于賦存穩(wěn)定厚煤層。工作面里段走向長(zhǎng)80 m，傾斜寬115 m；外段走向長(zhǎng)276m，傾斜寬225m?；夭缮舷孪迾?biāo)高-742.1～-658.1m。

1015工作面開(kāi)采10煤層，上覆有72、81、82煤層（中組煤），與10煤層間距平均84 m，具有瓦斯壓力大、含量高的特點(diǎn)。工作面回采期間中組煤卸壓瓦斯可通過(guò)裂隙涌入工作面，對(duì)回采瓦斯管理帶來(lái)較大難度。

3 工作面瓦斯綜合治理措施

煤礦瓦斯災(zāi)害治理是一個(gè)綜合的過(guò)程，往往需要多種抽采方法的配合才能保證煤礦的安全回采[2]。基于瓦斯應(yīng)抽盡抽的理念，結(jié)合1015工作面實(shí)際情況，前期預(yù)抽煤層瓦斯消除突出危險(xiǎn)性，后期綜合治理相結(jié)合的采煤工作面“全方位立體式”瓦斯綜合治理措施，采用“地面與井下抽采相結(jié)合，穿層和順層抽采相結(jié)合、保護(hù)層開(kāi)采與卸壓抽采相結(jié)合”的瓦斯綜合抽采模式[3]。即采用不同形式對(duì)回采工作面原始瓦斯預(yù)抽以及回采期間的瓦斯抽采，包括穿層鉆孔、順層鉆孔、高位鉆孔、攔截鉆孔、地面井和上隅角埋管抽采等[4-5]。下面重點(diǎn)介紹高位、攔截鉆孔的施工及創(chuàng)新措施。

3.1 傳統(tǒng)瓦斯治理措施

突出危險(xiǎn)區(qū)域10煤層工作面高位、攔截鉆孔均在機(jī)、風(fēng)巷施工。在工作面機(jī)、風(fēng)巷自切眼向外每隔100m各施工一個(gè)高位鉆場(chǎng)，在鉆場(chǎng)內(nèi)施工高位、攔截鉆孔。高位鉆孔在風(fēng)巷施工，壓茬30m；攔截鉆孔在機(jī)、風(fēng)巷均施工，壓茬40m。當(dāng)工作面回采至高位鉆場(chǎng)10-15米時(shí)，必須將該處抽采鉆孔管路拆除，對(duì)鉆孔進(jìn)行封孔注漿，同時(shí)打開(kāi)下一個(gè)高位鉆場(chǎng)的鉆孔抽采工作面瓦斯。該方式存在以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）鉆孔在機(jī)、風(fēng)巷施工與工作面回采平行作業(yè)，安全管理難度大；（2）鉆孔利用率低，工作面回采至鉆場(chǎng)前10-15米，鉆孔必須拆除封孔；（3）工作面過(guò)兩組鉆孔搭茬期間，抽采效果差，可能導(dǎo)致工作面瓦斯超限事故；（4）工作面過(guò)攔截鉆孔時(shí)要求鉆孔封孔至冒落帶以上，實(shí)際封孔效果不理想，攔截鉆孔進(jìn)入采空區(qū)后形成瓦斯通道，易將中組煤卸壓瓦斯導(dǎo)入工作面，給工作面瓦斯管理帶來(lái)難度。

3.2 創(chuàng)新瓦斯治理措施

為避免工作面回采過(guò)程中出現(xiàn)上述4種問(wèn)題，在工作面收作線外施工定向長(zhǎng)鉆孔替代在機(jī)、風(fēng)巷施工高位、攔截鉆孔治理工作面瓦斯，避免了工作面過(guò)高位鉆場(chǎng)時(shí)的瓦斯隱患，提高了鉆孔利用率。

（1）定向高位鉆孔抽采。在1015工作面收作線外的10煤層頂板上2m處施工一個(gè)高位鉆場(chǎng)，采用千米定向鉆機(jī)施工4個(gè)定向長(zhǎng)鉆孔作為高位鉆孔，鉆孔終孔位于10煤頂板20～30 m，抽采工作面采空區(qū)瓦斯，單孔深度300m，總工程量1200m。

（2）定向攔截鉆孔抽采。在1015工作面收作線外10煤層頂板上2m處施工一個(gè)攔截鉆場(chǎng)，利用大功率千米定向鉆機(jī)按照30m×30m的鉆孔間距施工定向攔截鉆孔，抽采中組煤卸壓瓦斯，單孔深度最大400m，總工程量13500m。

4 綜合瓦斯治理效果

回采過(guò)程中通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)量顯示及人工測(cè)定獲得工作面高位鉆孔、上向攔截孔抽采參數(shù)，具體參數(shù)如表1所示。

根據(jù)上表可知，1015工作面在回采期間定向高位、攔截鉆孔累計(jì)抽采瓦斯469.7萬(wàn)m?，瓦斯抽采純流量最大達(dá)57.65m?/min。

在工作面收作線外的高位、攔截鉆場(chǎng)施工定向高位、攔截鉆孔，抽采效果好，且工作面回采時(shí)還減少了高位鉆場(chǎng)工程量及避免了工作面過(guò)高位鉆場(chǎng)時(shí)的瓦斯隱患。

5 結(jié)論

（1）針對(duì)袁店一井煤礦1015工作面瓦斯治理的需求，提出并實(shí)施了在工作面收作線外施工定向長(zhǎng)鉆孔替代在機(jī)、風(fēng)巷施工高位、攔截鉆孔治理工作面瓦斯，避免了工作面過(guò)高位鉆場(chǎng)時(shí)的瓦斯隱患，取得了良好的效果。

（2）定向高位、攔截鉆孔可以長(zhǎng)期發(fā)揮作用，鉆孔利用率大大提高，有利于中組煤瓦斯抽采，為下一步中組煤安全開(kāi)采創(chuàng)造了條件。

（3）為下一步千米定向鉆機(jī)施工長(zhǎng)距離定向鉆孔積累經(jīng)驗(yàn)，具有積極的推廣運(yùn)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]王明，方新秋，許瑞強(qiáng)，et al.大孔徑超長(zhǎng)定向鉆孔綜合瓦斯抽采技術(shù)[J].煤炭工程，2011（05）：46-48.

[2]程遠(yuǎn)平等.煤礦瓦斯治理“先抽后采”的實(shí)踐與作用[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào)，2006（23）：389-392.

[3]程遠(yuǎn)平等.煤礦瓦斯防治理論與工程應(yīng)用[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2010.

[4]孫明闖等.高瓦斯突出工作面瓦斯治理措施及效果分析[J].煤炭工程，2013（05）：59-61.

[5]陳中.立體、多層次瓦斯綜合治理技術(shù)在高瓦斯綜采工作面的應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化，2006（02）：31.

作者簡(jiǎn)介：袁冬冬（1985-），男，河南洛陽(yáng)人，本科，研究方向：煤礦瓦斯治理。