浅孔中压水力割缝与交叉钻孔抽放瓦斯综合防突技术
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中 的重 中之 重 。
１ 回采 工 作 面 概 况
己 １ ２ ２０回采工作面煤层 瓦斯含量 １． ８ ｔ ５— １７ ８３ ｍ ／ ，有 煤与瓦斯突 出危 险 ，装备 为高档机 采工作 面 ，配合 支掩 式 液压支 架支 护顶 板 。该 回采 工 作 面走 向 长 ９５ ３ ｍ，倾 斜 长 １８ ９ ｍ，平均煤厚 １７ ．ｍ，煤层平均倾 角 ７ ，开采垂深 ６ ０ 。 ５ ｍ。 煤层伪顶为厚 ０ ７～１ １ ． ． ｍ的酥软分层 ，软分层瓦斯 含量高 ， 突 出危险性大 ；直 接顶 为厚 ３ 的砂 质 泥岩 ，夹 薄层 细砂 ｍ 岩 ；老顶为厚 １． ｍ的中粗粒砂岩 ；底板为灰色砂质 泥岩 ， ０８
制煤与瓦斯突 出，沿 回采工 作面倾 斜方 向每 隔一定 距离 向
措施效果检验指标 ｑ值在 ４ ／ ｉ Ｌ ｍ ｎ以下 。煤层活化 了的瓦斯 含量 ，是根据测得 的割缝 孔洞 时 的瓦斯涌 出量算 出 的，可 按下式进行计算 ：
Ｎ， ： ８
煤壁打孔 ，在钻孔 内运 用高 压水 射流对 钻孔 两侧 的煤 体进
一
直研究 的问题 。 。平煤 某矿是 一个 煤与 瓦斯 突 出的矿 井 ，煤层透气性 低 ，瓦斯 含量高 ，在，给矿 井 的安全生 产和矿 工 的生命 带来很大 的威胁 。如何提高低透气性煤层瓦斯抽 放的效果 ， 降低 回采工作面煤层瓦斯含量和压力 ，消除 瓦斯 突出危 险 ， 改善矿工井下工作 环境 ，始终 是该矿 安全 和技术 管理工 作
关 键词 ：抽放 瓦斯 ；水 力割缝 ；交叉钻孔 ；防 突技 术
中图分 类号 ：Ｔ ７ ３ Ｄ １
文献标 识码 ：Ｂ
文章编 号 ：１７ — ９ ９ ２０ ０ ＿ ５ ＿３ ６ １ ０５ （０７）５（ ２（ ） ） ０
机 巷
工 作面防突措施种类很多 ，但针对不 同煤 层赋存 条件 ， 选择何种有效的 防突措施 十分 关键 ，是 防突工 作者多 年来
（ －Ｘ ｃ）～ Ｘ ｏｒ
Ｎ ——割缝孔洞时 的瓦斯涌 出量 ，ｍ ／ ； ｔ
煤层 的 原 始 瓦 斯 含 量 ，ｍ ／ ； ｔ
已知己 １ ５—２ ２０工 作面预抽 期 短 ，瓦斯 含 量高 ，工 １７ 作面温度高 ，煤 层透气 性低 ，为 了提高 本煤层 瓦斯抽 出率 和增加煤层裂隙 充分释放 瓦斯 ，降低 煤层 瓦斯含 量 ，减少 和消除突出危 险性 ，该 队采用 了浅孔 中压水力 割缝 与交叉 钻孔抽放 瓦斯 相结合 的综 合防 突措施 （ 图 １ ，实现 了 己 见 ） １—２２ ０高档机采工作面的正常生产。 ５ １７
行切割 ，在钻 孔两 侧形 成 一条 具有 一 定深 度 的扁 平缝 槽 ，
在工作面煤体 中形 成超 前缝 隙 ，利用水 流将 切割下 来 的煤 块带 出孔外 ，由于扁 平缝槽 相 当于局部 范 围内开采 了一 层 极薄 的卸压槽 ，缓 减 了钻孔 附近煤 体 的承载 ，导致 煤体 裂
隙增多 ，增加 了煤体 中瓦斯抽排 的通道 。 式中
孔 问相 互连 通 、互 相影 响 ，当某一 钻 孔 出现 塌 孔堵 孔 时，
与它相交 的钻孔 可 以代替堵 孔继 续抽放 瓦斯 ，克 服 了平行
钻孔在抽放 中存 在 的堵 孔 问题 ，提 高 了煤 层 瓦斯 抽放 的效
果 ，释放 了煤层 瓦斯 压力 ，削弱了瓦斯 突出能力 。
２ ２ 水力割 缝措施 的防 突原理 ．
４７ ０ ６ ００；
２ １０ ） ２ ０ ８
摘 要 ：针 对平行 钻孔抽 放 瓦斯 与 浅孔 松 动 爆 破 不 能 有 效 解决 煤 与 瓦斯 突 出的 问题 ，在 己
１ ２ ２ ０回采 工作 面开展 了浅孔 中压水 力 割缝 与 交叉钻 孔 抽放 瓦斯 综 合 防 突技 术 的试 验研 究 。 ５— １７
收稿 日期 ：２ ０ ０ ０ ７— ２—１ ３ 作者简介 ：刘
５ ２
磊（ ９ ９一） １７ ，男 ，河南平顶 山人 ，现在 中国矿业 大学 应用技术 学院采矿工程系学习 。
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２０ ０ ７年第 ５期
煤
炭 工
程
在 回采工作 面预抽 和边采 边抽 的前提 下 ，为进 一步 控
结果表 明 ，该项技 术 可增 大煤 层 透 气性 ，提 高瓦斯 抽 出量 ，并使 顶板 集 中应 力 区前 移 ，有效地 防 止 了煤 与 瓦斯 突 出的危 险 。该 项技 术在 深孔 水 力割 缝技 术 的基础 上 ，结合 现场 实践作 了必要 的改 良，其 工 艺简单 、抽 放 效果 显著 ，具有 良好 的经 济和社 会效 益 。
厚 １ ｍ。 ２
图 １ ２２ ０工作面巷道及 交叉钻子 抽 放瓦斯布 置图 １７ Ｌ
２ 综 合 防突措 施 的防突 原理
２ １ 交叉钻孔 抽放 瓦斯措 施 的防 突原理 ．
在回采工作面 上、下风 道布置 交叉抽 放 瓦斯 钻孔 ，使 断面相同的相邻钻孔平面交叉 ，在相交 区内产生集 中应 力 ， 增 大钻孔塑性 区半径 ，从 而增加 了煤层 的透 气性 ，有 利于 钻孔 的瓦斯 抽放。 由于 斜 向孔 是 向工作 面推进 方 向沿 伪倾 斜 布置 ，钻 孔容易穿 透煤层 伪倾 斜方 向 的节 理 ，可 以增大 煤 层的透气 性 。斜 向钻孔受 采动 影 响时间 长 ，增 加 了卸压 带 内瓦斯抽放 时间 ，使抽 放量增 加 。钻 孔相互 交 叉后 ，钻
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煤
炭 工 程
２０ ０ ７年第 ５期
浅孔 中压 水 力 割缝 与 交叉 钻 孔 抽 放 瓦 斯 综 合 防突 技 术
刘 磊
（． １ 平顶 山煤业集 团公 司 四矿 ，河南 平顶 山
２ ．中 国矿 业 大 学 应 用 技 术 学 院 ，江 苏 徐 州
１ 回采 工 作 面 概 况
己 １ ２ ２０回采工作面煤层 瓦斯含量 １． ８ ｔ ５— １７ ８３ ｍ ／ ，有 煤与瓦斯突 出危 险 ，装备 为高档机 采工作 面 ，配合 支掩 式 液压支 架支 护顶 板 。该 回采 工 作 面走 向 长 ９５ ３ ｍ，倾 斜 长 １８ ９ ｍ，平均煤厚 １７ ．ｍ，煤层平均倾 角 ７ ，开采垂深 ６ ０ 。 ５ ｍ。 煤层伪顶为厚 ０ ７～１ １ ． ． ｍ的酥软分层 ，软分层瓦斯 含量高 ， 突 出危险性大 ；直 接顶 为厚 ３ 的砂 质 泥岩 ，夹 薄层 细砂 ｍ 岩 ；老顶为厚 １． ｍ的中粗粒砂岩 ；底板为灰色砂质 泥岩 ， ０８
制煤与瓦斯突 出，沿 回采工 作面倾 斜方 向每 隔一定 距离 向
措施效果检验指标 ｑ值在 ４ ／ ｉ Ｌ ｍ ｎ以下 。煤层活化 了的瓦斯 含量 ，是根据测得 的割缝 孔洞 时 的瓦斯涌 出量算 出 的，可 按下式进行计算 ：
Ｎ， ： ８
煤壁打孔 ，在钻孔 内运 用高 压水 射流对 钻孔 两侧 的煤 体进
一
直研究 的问题 。 。平煤 某矿是 一个 煤与 瓦斯 突 出的矿 井 ，煤层透气性 低 ，瓦斯 含量高 ，在，给矿 井 的安全生 产和矿 工 的生命 带来很大 的威胁 。如何提高低透气性煤层瓦斯抽 放的效果 ， 降低 回采工作面煤层瓦斯含量和压力 ，消除 瓦斯 突出危 险 ， 改善矿工井下工作 环境 ，始终 是该矿 安全 和技术 管理工 作
关 键词 ：抽放 瓦斯 ；水 力割缝 ；交叉钻孔 ；防 突技 术
中图分 类号 ：Ｔ ７ ３ Ｄ １
文献标 识码 ：Ｂ
文章编 号 ：１７ — ９ ９ ２０ ０ ＿ ５ ＿３ ６ １ ０５ （０７）５（ ２（ ） ） ０
机 巷
工 作面防突措施种类很多 ，但针对不 同煤 层赋存 条件 ， 选择何种有效的 防突措施 十分 关键 ，是 防突工 作者多 年来
（ －Ｘ ｃ）～ Ｘ ｏｒ
Ｎ ——割缝孔洞时 的瓦斯涌 出量 ，ｍ ／ ； ｔ
煤层 的 原 始 瓦 斯 含 量 ，ｍ ／ ； ｔ
已知己 １ ５—２ ２０工 作面预抽 期 短 ，瓦斯 含 量高 ，工 １７ 作面温度高 ，煤 层透气 性低 ，为 了提高 本煤层 瓦斯抽 出率 和增加煤层裂隙 充分释放 瓦斯 ，降低 煤层 瓦斯含 量 ，减少 和消除突出危 险性 ，该 队采用 了浅孔 中压水力 割缝 与交叉 钻孔抽放 瓦斯 相结合 的综 合防 突措施 （ 图 １ ，实现 了 己 见 ） １—２２ ０高档机采工作面的正常生产。 ５ １７
行切割 ，在钻 孔两 侧形 成 一条 具有 一 定深 度 的扁 平缝 槽 ，
在工作面煤体 中形 成超 前缝 隙 ，利用水 流将 切割下 来 的煤 块带 出孔外 ，由于扁 平缝槽 相 当于局部 范 围内开采 了一 层 极薄 的卸压槽 ，缓 减 了钻孔 附近煤 体 的承载 ，导致 煤体 裂
隙增多 ，增加 了煤体 中瓦斯抽排 的通道 。 式中
孔 问相 互连 通 、互 相影 响 ，当某一 钻 孔 出现 塌 孔堵 孔 时，
与它相交 的钻孔 可 以代替堵 孔继 续抽放 瓦斯 ，克 服 了平行
钻孔在抽放 中存 在 的堵 孔 问题 ，提 高 了煤 层 瓦斯 抽放 的效
果 ，释放 了煤层 瓦斯 压力 ，削弱了瓦斯 突出能力 。
２ ２ 水力割 缝措施 的防 突原理 ．
４７ ０ ６ ００；
２ １０ ） ２ ０ ８
摘 要 ：针 对平行 钻孔抽 放 瓦斯 与 浅孔 松 动 爆 破 不 能 有 效 解决 煤 与 瓦斯 突 出的 问题 ，在 己
１ ２ ２ ０回采 工作 面开展 了浅孔 中压水 力 割缝 与 交叉钻 孔 抽放 瓦斯 综 合 防 突技 术 的试 验研 究 。 ５— １７
收稿 日期 ：２ ０ ０ ０ ７— ２—１ ３ 作者简介 ：刘
５ ２
磊（ ９ ９一） １７ ，男 ，河南平顶 山人 ，现在 中国矿业 大学 应用技术 学院采矿工程系学习 。
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２０ ０ ７年第 ５期
煤
炭 工
程
在 回采工作 面预抽 和边采 边抽 的前提 下 ，为进 一步 控
结果表 明 ，该项技 术 可增 大煤 层 透 气性 ，提 高瓦斯 抽 出量 ，并使 顶板 集 中应 力 区前 移 ，有效地 防 止 了煤 与 瓦斯 突 出的危 险 。该 项技 术在 深孔 水 力割 缝技 术 的基础 上 ，结合 现场 实践作 了必要 的改 良，其 工 艺简单 、抽 放 效果 显著 ，具有 良好 的经 济和社 会效 益 。
厚 １ ｍ。 ２
图 １ ２２ ０工作面巷道及 交叉钻子 抽 放瓦斯布 置图 １７ Ｌ
２ 综 合 防突措 施 的防突 原理
２ １ 交叉钻孔 抽放 瓦斯措 施 的防 突原理 ．
在回采工作面 上、下风 道布置 交叉抽 放 瓦斯 钻孔 ，使 断面相同的相邻钻孔平面交叉 ，在相交 区内产生集 中应 力 ， 增 大钻孔塑性 区半径 ，从 而增加 了煤层 的透 气性 ，有 利于 钻孔 的瓦斯 抽放。 由于 斜 向孔 是 向工作 面推进 方 向沿 伪倾 斜 布置 ，钻 孔容易穿 透煤层 伪倾 斜方 向 的节 理 ，可 以增大 煤 层的透气 性 。斜 向钻孔受 采动 影 响时间 长 ，增 加 了卸压 带 内瓦斯抽放 时间 ，使抽 放量增 加 。钻 孔相互 交 叉后 ，钻
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炭 工 程
２０ ０ ７年第 ５期
浅孔 中压 水 力 割缝 与 交叉 钻 孔 抽 放 瓦 斯 综 合 防突 技 术
刘 磊
（． １ 平顶 山煤业集 团公 司 四矿 ，河南 平顶 山
２ ．中 国矿 业 大 学 应 用 技 术 学 院 ，江 苏 徐 州
