頂板高位定向鉆孔正向多級大直徑擴孔技術

賈明群

(中煤科工集團西安研究院有限公司， 陜西 西安 710077)

0 引言

隨著煤炭供給側改革持續推進，大型現代化煤礦已經成為我國煤炭生產的主體，綜合機械化采煤技術普遍推廣應用[1]。但機械化快速采煤帶來的采動卸壓瓦斯爆涌使許多低瓦斯礦井同樣面臨瓦斯超限風險，成為礦井瓦斯災害治理的新難題。

針對采動卸壓瓦斯治理問題，國內外開展了大量研究工作。在基礎理論方面，文獻[2-6]研究了采動裂隙場發育和瓦斯運移規律，分析了采動卸壓瓦斯運移優勢通道和流動活躍區，提出了采動穩定區煤層氣資源評估方法、高位裂隙體識別方法，為采動卸壓瓦斯治理工程布置提供了基礎依據。在瓦斯治理技術方面，目前主要有3種方法：① 增加進風巷和回風巷數量，優化通風模式，增大礦井通風量，直接稀釋采煤工作面和采空區內瓦斯濃度，確保瓦斯不超限，但礦井通風量提升有限，較難滿足瓦斯稀釋要求[7]。② 在采空區插管或回風巷內埋管進行瓦斯抽采，降低工作面上隅角瓦斯濃度，但插/埋管抽采瓦斯濃度較低、效率差，且抽采管路易被壓破[8-9]。③ 在工作面頂板裂隙帶內布置高抽巷、高位鉆孔、高位定向鉆孔、地面“L”形鉆孔等孔巷工程，抽采頂板裂隙帶內積聚的瓦斯，避免高濃度瓦斯進入回風巷上隅角，但高抽巷、地面“L”形鉆孔瓦斯治理方式成本高，高位定向鉆孔已逐漸替代高抽巷和地面鉆孔，成為煤礦井下采動卸壓瓦斯治理的重要手段[10-13]。……