突出煤層鉆孔深孔通連抽采技術(shù)研究與應(yīng)用

錢(qián)高峰，王豐華

(平頂山天安煤業(yè)股份有限公司 四礦，河南 平頂山 467093)

為了防止發(fā)生煤與瓦斯突出事故，降低礦井瓦斯涌出量，并減少煤層氣對(duì)環(huán)境的溫室污染效應(yīng)，20世紀(jì)50年代瓦斯抽采技術(shù)在各國(guó)快速發(fā)展[1]。2019年，我國(guó)煤層氣產(chǎn)量達(dá)到88.8億m3，雖然我國(guó)瓦斯產(chǎn)量大，但是抽采濃度波動(dòng)大的現(xiàn)狀造成了瓦斯利用率低的現(xiàn)實(shí)難題，其中封孔質(zhì)量的好壞直接影響了瓦斯的抽采效果。因此，煤層鉆孔的高效密封技術(shù)研究迫在眉睫。高效的鉆孔抽采技術(shù)能使煤層瓦斯在回采前60%～70%被抽出，實(shí)現(xiàn)瓦期抽采達(dá)標(biāo)，確保煤層采掘安全。近幾年，為提高鉆孔瓦斯抽采率，國(guó)內(nèi)突出礦井通過(guò)科技創(chuàng)新，推出了水力壓裂、水力造穴[2-3]等煤層增透卸壓技術(shù)，大幅度提高了鉆孔瓦斯抽采率。部分礦井為進(jìn)一步提高鉆孔精準(zhǔn)度采用了定向鉆機(jī)施工鉆孔[4]，使鉆孔施工和抽采技術(shù)上了一個(gè)新的臺(tái)階。但煤層是一個(gè)承壓體，受地壓影響在施工鉆孔或增透后，鉆孔周邊煤體會(huì)經(jīng)過(guò)卸壓—成腔—再受壓—再壓實(shí)—再平衡的過(guò)程，經(jīng)過(guò)此過(guò)程后成型鉆孔會(huì)塌孔壓實(shí)，鉆孔周邊煤層透氣性隨之降低，加上鉆孔施工過(guò)程中軌跡出現(xiàn)漂移以及抽放工藝存在諸多問(wèn)題，就會(huì)造成鉆孔深部煤體鉆孔雖然施工到位，但抽不出瓦斯。這也是很多大埋深突出礦井在實(shí)施鉆孔抽采后，回采過(guò)程瓦斯涌出量仍然較大、消突不徹底的原因。

特別是目前國(guó)內(nèi)鉆孔抽采工藝沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》第67條規(guī)定“預(yù)抽瓦斯鉆孔封堵必須嚴(yán)密。……