巖巷穿層長鉆孔抽采瓦斯技術應用

李海軍

（山西晉城煤業集團 寺河礦，山西 晉城 048205）

1 巖巷穿層鉆孔概況

為了保證寺河礦東五輔運巖巷開采的進度，分析了東五輔運巷底板的瓦斯涌出來源，提出了利用東五輔運巷兼做瓦斯抽采巷道，利用東五輔運巖巷兩側施工千米鉆場向巷道底板3號煤層施工穿層鉆孔，通過穿層鉆孔來抽采3號煤層瓦斯的技術方案。

這個方案不僅能夠解決巖巷掘進瓦斯制約的各種不利狀況，使得3號煤層的大量瓦斯通過巖巷穿層鉆孔抽出，而且通過東五盤區輔助運輸巷往順槽巷道施工穿層千米鉆孔，可以減少揭煤鉆孔的抽采時間，為揭煤創造條件。

2 巖巷穿層鉆孔抽采瓦斯技術應用

1）東五盤區輔助運輸巷概況。東五盤區輔助運輸巷，南為西輔助運輸大巷，西為東井區西輔助運輸大巷，東為北區輔助運輸大巷；東五盤區輔助運輸巷向北為未掘進區域。東五盤區輔助運輸巷長1360m，底板距3號煤層頂板距離不小于5m。

2）穿巖千米鉆孔施工情況。經對現場巖層及煤層情況考查，合理設計鉆孔，充分發揮鉆孔抽采作用。2011-01-20～2011-03-02在東五輔助運輸巷完成鉆孔4個，總進尺5628m，最大主孔深度807m。2011-02-15～2011-04-06在東五輔助運輸巷巷完成鉆孔3個，總進尺4615m，最大主孔深度1000m。鉆孔成孔平面圖，見圖1。

3 巖巷穿層千米鉆孔抽采效果分析

圖1 東五盤區輔助運輸巷穿層千米鉆孔簡圖

寺河礦未試驗巖巷穿層千米鉆孔之前，主要采用掘進順槽施工鉆孔抽放瓦斯，它是通過在順槽里開掘鉆場，鉆孔距離煤層頂板2～3m軌跡的施工方式。其優點是：邊掘邊抽，巷道掘進過程中解決順槽巷道及工作面瓦斯。后來采用的巖巷穿層鉆孔抽放方式，主要是在巖巷掘進過程中在巖巷開掘鉆場，鉆孔由巖層向下穿到3號煤層抽采3號煤層瓦斯。其優點是：鉆孔封孔效果好，巖巷未揭煤就將巖巷附近大范圍煤體進行瓦斯抽放，贏得抽放時間。

通過兩種抽放對比發現，巖巷穿層千米鉆孔具有良好的抽放效果：單孔抽放純量最高達23 m3/min，平均純量8～10 m3/min，抽放濃度最高達98%，平均濃度85%，平均抽放周期可持續6～8個月，抽放效果良好。

圖2 掩護鉆孔施工前東五輔運巷掘進T2瓦斯濃度

圖3 掩護鉆孔施工后東五輔運巷掘進T2瓦斯濃度

東五輔運巷采取放炮作業，放炮過程中由于震動影響，使3號煤瓦斯通過裂隙涌到工作面，導致工作面多次因瓦斯問題停產；通過對巖巷底板施工掩護鉆孔后，使得巖巷周圍煤體瓦斯通過鉆孔負壓形成通道，有效抑制了巖巷周圍煤體通過裂隙向工作面涌出，保證了巷道的正常掘進。見圖2和圖3。通過上述比較看出，東五輔運巷掘進到1000m左右時，東五輔運巷距離3號煤層垂距僅為5～7 m，放炮震動使3號煤層瓦斯由裂隙涌入東五輔運巷，使得該巷道在該段掘進期間瓦斯嚴重影響，回風T2探頭經常保持在0.5%～0.6%之間，掩護千米鉆孔施工完畢后，回風T2探頭保持在0.08%～0.1%，有效解決了該段巷道掘進瓦斯問題。

4 結束語

寺河礦利用東五輔運巖巷兩側施工千米鉆場，向巷道底板3號煤層施工穿層鉆孔抽采3號煤層瓦斯，取得了良好的抽采效果，提供了有效的經驗。