创新强技术 改革出新招 —五阳煤矿应用大直径钻孔定向抽采上隅角瓦斯治理工作侧记

改革创新正当时，奋发有为出新招。五阳煤矿在60多年的厚重历史积淀中，发出了“新五阳、再出发”的动员令，吹响了新一轮改革发展的号角。

近年来，随着矿井开采水平的延伸，原煤瓦斯含量逐渐增大，矿井绝对瓦斯涌出量也相应增加，高瓦斯矿井回采工作面的上隅角瓦斯治理，一直是困扰矿井发展难题，也是矿井瓦斯治理的难点、瓶颈，如何从源头杜绝上隅角的瓦斯积聚及超限，矿党政一班人以问题为导向，变问题为课题，走出一条瓦斯治理的新路子。

多方探寻：寻求新路径

近年来，结合矿井回采工作面的实际情况，先后在7606回采面、7607回采面分别采用过“沿空留巷+Y型通风”、“沿空留巷+Y型通风+高抽巷”等工艺治理上隅角瓦斯。但由于矿受天仓向斜、东周背斜等大型控制构造的影响，水平地应力、垂直地应力均大于40兆帕，回采巷道变形严重，回采期间由原来的5.0×3.5收缩变形为3.0×2.0，变形量达到66%，因此在7606、7607回采面采用“沿空留巷+Y型通风”治理上隅角瓦斯时，沿空留巷的柔模墙仅能维护200m，超过200m后不得不将Y型通风改为U型通风，严重制约了回采工作面的安全、高效回采。通过“走出去、请进来”模式，联合集团通风处、瓦斯研究院先后到西山煤电的杜儿坪矿、马兰矿，霍州煤电的腾辉矿，中煤科工集团的王坡矿等煤矿企业实地学习、调研“大直径钻孔定向抽采上隅角技术替代沿空留巷Y型通风技术”，发现该技术利用了抽采负压改变上隅角附近瓦斯流场，在采煤工作面上隅角处形成一个负压区，使采煤工作面上隅角处瓦斯向大直径钻孔方向运移，最后进入矿井低负压瓦斯抽采系统，从而改变上隅角风流流畅，截留涌向上隅角的瓦斯源，避免瓦斯在上隅角因涡流而集聚。并且，该 技术治理效果好、成本低、见效快、适用范围广，能有效解决高地应力、高瓦斯矿井回采工作面前期的上隅角瓦斯治理及后期的采空区瓦斯治理难题。

试验实施：形成新办法

五阳煤矿主采3#煤层，以往回采工作面采区沿空留巷方式或上隅角埋管抽采方式治理采空区瓦斯，对比沿空留巷人员投入、成本分析和维护成本，上隅角埋管抽采的不足，我们在井下大胆试验了大直径钻孔定向抽采技术，在实施过程中，遇到了一些困难，逐一进行破解。由于现场条件所限，现场没有皮带运输系统，靠人工出煤工作强度较大，采取了胶轮车运输，有效解决了出煤困难的问题。同时，在打设钻孔的过程中，由于煤柱宽度大、钻杆上漂下偏，不能精准成孔，针对这一问题，对钻头进行改造，加装了钻头导向装置，提高了平直度，保证了成孔的质量和效果。在成孔的基础上加装套管，对钻孔进行护孔，能长时间且有效保证瓦斯抽采的效果。

通过现场试验和跟班写实，对大直径钻孔经济投入、人工成本和布置优势综合分析，大直径钻孔优势明显，可以通过相邻巷道穿透煤柱直接打进采空区，抽采上隅角瓦斯，既解决上隅角瓦斯积聚问题，又可以有效降低高抽巷层位不合理造成上隅角瓦斯浓度过高影响工作面正常回采，后期维护工作量小，大大节约了人力成本，提高了抽采效率。

推广使用：产生新效益

正是“5+2”“白+黑”的坚守与执着，让新设备、新工艺、新环境、新条件融合在一起，形成了六步作业施工流程。从开孔定位，利用钻机调整平台，调整好开孔的倾角，到实施开孔钻进。利用钻机自带的单轨吊自动吊装对接钻杆及液压对接装置安装钻杆。再到成孔退钻，安装护孔管，采用内插式固定螺栓连接，利用钻机做动力，逐节推移护管，注浆封孔。煤柱两侧分别对钻孔开孔端、钻孔终孔端进行全囊袋封孔注浆后并入抽采系统，新办法、新工艺实现了完美对接。目前，五阳煤矿正在7609工作面积极探索大直径钻孔定向抽采上隅角技术替代沿空留巷Y型通风技术。7609工作面采用大直径钻孔费用相对沿空留巷节约费用558.8万元，而且7609工作面在7609排水巷安装一趟抽采主管路，可同时带抽2-3个大直径钻孔，最大抽采混合流量为270 m3/min，单孔浓度2%，抽采纯量为5.40m3/min，预计回采期间上隅角瓦斯浓度控制在0.3%—0.5%之间。

改革创新，让老矿焕发勃勃生机，奋发有为，使老矿更有希望。在“改革创新、奋发有为”大讨论的新节点上，五阳煤矿正围绕既定目标，迎难而上，创新争先，奋勇赶超，通过苦练“内功”，提升能力，为企业的高质量发展提供强劲动力，必将让老矿焕发新的青春与活力。（阮孝清）

来源：潞安集团新闻中心

编辑：秦天

来源：长治新闻网