古城煤礦擁有著(zhù)廣闊的煤田。但是，包含著(zhù)5條斷距大于30m的正斷層，所采的3#煤層采掘區域原始瓦斯含量均在8m³/t以上，瓦斯管理區域環(huán)境復雜。面對這樣的困境，古城煤礦在瓦斯抽采治理工作中不斷尋求突破，堅持“區域治理、超前治理”瓦斯治理的基本原則，遵循“先抽后掘、先抽后采、抽采達標”的基本理念，在更加有效的措施、更加科學(xué)的設備、更加便捷的工藝上不斷發(fā)力，實(shí)現瓦斯治理到“智”理的轉變。

邊掘邊抽讓速度“提起來(lái)”

古城煤礦煤層瓦斯含量高，煤層平均厚度6m以上，順槽全部沿煤層頂板掘進(jìn)，在掘進(jìn)過(guò)程中容易出現巷道底板局部區域瓦斯涌出量大和鉆孔塌孔容易造成煤壁瓦斯涌出異常，從而造成回風(fēng)流瓦斯濃度升高的情況。該礦在平衡抽、掘、采的基礎上，依據礦井采掘規劃和瓦斯分布規律，不斷探索更加有效的瓦斯治理措施，切實(shí)為解決瓦斯高效抽采和巷道快速掘進(jìn)這一矛盾拿出一套更加“智”慧的方案。

該礦創(chuàng )新用邊掘邊抽的方式將迎頭條帶預抽和邁步鉆場(chǎng)的區域瓦斯治理措施應用到實(shí)際當中，利用掘進(jìn)巷道兩幫同側間距100m、異側鉆場(chǎng)間距50m的交叉鉆場(chǎng)進(jìn)行相互掩護掘進(jìn),每個(gè)鉆場(chǎng)布孔6個(gè)，在巷道輪廓線(xiàn)內形成密度較大的交叉鉆孔加強抽放，以減少抽放時(shí)間，達到快速抽放的目的。這樣兼有巷道兩側超前預抽和迎頭抽放兩大功效的技術(shù),避免了以往單純的巷道兩側預抽和迎頭排放鉆孔，省去了停頭施工排放鉆孔的時(shí)間，大大提高了掘進(jìn)單進(jìn)水平。同時(shí)對于局部區域煤質(zhì)較軟，抽采鉆孔施工完成后易出現塌孔堵孔現象的區域，古城煤礦在原來(lái)正向孔抽放瓦斯的基礎上，增加了反向鉆孔抽放瓦斯。所謂反向抽放孔，是在鉆場(chǎng)邊掘邊抽鉆孔施工完畢后，調轉鉆機，在鉆場(chǎng)后幫施工3個(gè)孔徑94mm反向鉆孔，避免特殊區域塌孔造成的孔內抽采效果差、孔內瓦斯得不到有效釋放的情況，從而有效遏制孔內瓦斯從煤壁裂隙異常涌出、局部瓦斯濃度較高的情況發(fā)生，同時(shí)可提高礦井瓦斯抽采濃度及抽采量，有效降低煤層瓦斯含量、壓力，確保掘進(jìn)過(guò)程中瓦斯瓦斯“零”超限，為礦井的安全生產(chǎn)和可持續發(fā)展提供有力保障。

千米鉆機讓鉆孔“更有料”

鉆孔抽采瓦斯是礦井防治瓦斯災害最有效的治本手段，煤礦傳統的鉆孔抽采度有限，要使鉆孔覆蓋整個(gè)工作面，就需要施工大量短鉆孔，不僅勞動(dòng)強度大、施工周期長(cháng)，而且由于封孔點(diǎn)多，質(zhì)量難以保證，不能滿(mǎn)足目前煤礦瓦斯高效抽采的要求。在該礦S1306工作面施工中就遇到了普鉆施工鉆孔軌跡跑偏導致鉆孔不能有效覆蓋工作面，給回采造成瓦斯壓力。

為避免鉆孔跑偏，古城煤礦組織技術(shù)人員通過(guò)多次調研后，決定采用千米鉆機對工作面煤層中間部分進(jìn)行瓦斯抽放覆蓋。在不影響前期巷道兩側普通鉆孔的情況下，通過(guò)將千米鉆主要瓦斯抽放孔進(jìn)入煤層的前一段部分布置于巷道頂部，扎進(jìn)煤層里進(jìn)行瓦斯抽放。在確保工作面煤層中間位置鉆孔覆蓋到位的同時(shí)，極大地加快了巷道兩側鉆孔施工進(jìn)度和鉆孔的有效抽采時(shí)間。在N1305工作面順槽的掘進(jìn)過(guò)程中，受地質(zhì)條件影響，施工過(guò)程中存在鉆孔難以覆蓋的區域。該礦通過(guò)采用千米鉆機定向鉆孔覆蓋綜采工作面抽采空白帶的工藝，將千米鉆機主孔布置于頂板，避開(kāi)正常鉆孔抽采區域，對抽采空白帶進(jìn)行了覆蓋。與此同時(shí)，在邊掘邊抽過(guò)程中，為保證掘進(jìn)巷道快速、高效掘進(jìn)，該礦利用千米鉆機施工適合長(cháng)距離鉆孔的特性，在巷道邊掘邊抽過(guò)程中將迎頭鉆孔主孔布置于頂板，采用分支孔對煤層進(jìn)行覆蓋，實(shí)現了掘進(jìn)過(guò)程中巷道及巷道前方始終處于抽采狀態(tài)，達到了真正的邊掘邊抽。

新型技術(shù)讓并網(wǎng)“超靈活”

鉆孔打好，瓦斯也抽出來(lái)了，怎樣讓這些瓦斯“聽(tīng)話(huà)”地匯聚到一起？這就要看抽采鉆孔并網(wǎng)這張“王牌”了。傳統的抽采鉆孔并網(wǎng)方式是通過(guò)安裝孔口測量三通與煤壁內聚氯乙烯管連接，通常是采用專(zhuān)用膠水粘連，粘連部分容易因為脫落而造成漏氣，導致出現抽采鉆孔負壓和濃度不達標的情況，同時(shí)還存在安裝工序復雜、氣水分離不便等缺點(diǎn)。

針對以上問(wèn)題，古城煤礦按照抽采鉆孔并網(wǎng)要“采用快速插接式連網(wǎng)必須保證接口插接到位、密封圈安裝規范、吊點(diǎn)安設到位”的要求，通過(guò)多次試驗后，最終制定出了一套新型并網(wǎng)方案，即改造后孔口部分與外接負壓測量三通連接部分，并使用膠圈內固定，最后使用專(zhuān)用工具旋緊即可完成并網(wǎng)。新方案在施工現場(chǎng)具體操作時(shí)，需先拉線(xiàn)實(shí)現現場(chǎng)裁截，然后根據長(cháng)度需求將裁剪好的聚氯乙烯管安裝脹緊器和密封圈，與旋鈕連接器進(jìn)行連接，使用專(zhuān)用工具旋緊后即可完成并網(wǎng)。此并網(wǎng)方式一次成形無(wú)需二次進(jìn)行質(zhì)量標準化吊掛，實(shí)現了從傳統并一組網(wǎng)過(guò)程5小時(shí)左右到2小時(shí)的提升。該方案同時(shí)采用了雙匯流管設計，分為上下兩根匯流管，分別用于抽氣和排水，抽氣匯流管位于抽采鉆孔上方，排水匯流管位于抽采鉆孔下方，形成上走氣下走水的氣水分離并網(wǎng)方式，放水時(shí)保證管內負壓不受影響，有效保證抽采時(shí)間，保證抽采管路內不受積水影響，避免造成鉆孔抽采無(wú)負壓現象發(fā)生。在該礦N2301膠帶順槽的應用中新型并網(wǎng)方式實(shí)現了鉆孔平均負壓為18.42Kpa，平均抽采濃度為80.34%，在N1306回風(fēng)順槽更是達到了孔口負壓平均值23.26Kpa的良好成績(jì)。

（文/圖 靳濤）

責任編輯：郝佳麗