穿層樹狀鉆孔煤層增透技術在深部礦井的應用試驗

張瀾濤

(平頂山天安煤業股份有限公司，河南 平頂山 467000)

隨著礦井開采深度增加、應力增高，進一步降低了煤層的透氣性系數，礦井瓦斯治理的“瓶頸”問題日益突出[1]。首山一礦所主采的己組煤具有地應力高、瓦斯含量高、滲透率低和煤層單一的特點[2]。煤與瓦斯突出是首山一礦煤層開采所面臨的重要挑戰。

對于深部單一低透氣性煤層，瓦斯抽采是最為有效的防突措施之一[3]。在深部單一煤層增透理論和技術方面，我國學者進行了大量研究[4]。目前，煤層卸壓增透技術主要有水力壓裂、水力割縫和深孔爆破等[5]。申晉[6]等基于有限元數值模擬研究了高壓水作用下煤層裂縫的擴展延伸規律；張寅[7]等在義馬礦區開展了高壓水力壓裂試驗。趙陽升[8]等通過室內1∶1大煤樣的實驗方法對水力割縫提高瓦斯在煤層的滲流速度和瓦斯抽放效率進行了研究；周廷揚[9]等在寧夏礦區汝箕溝煤礦開展了高壓水割縫強化抽采試驗。徐偉[10]采用了數值模擬和現場試驗的方法對高瓦斯低透煤層松動爆破的有效影響范圍進行了研究；吳小明[11]等為了預防淮南礦區石門揭煤中發生的突出災害，對深孔松動爆破進行了現場試驗。上述煤層增透技術，在單一煤層消突方面具有較好的效果。但目前瓦斯預抽增透技術依然存在抽采有效半徑較小、布孔密集、鉆場控制范圍小、勞動強度高等缺點。由于首山一礦己組煤層透氣性低，為了提高抽采效率，首山一礦急需一種抽采半徑大的新技術?！?br>