21011机巷底抽巷掘进施工瓦斯防治技术探讨

杜艳伟　贺跃勇

摘要：21011机巷底抽巷开口中心位于21011机巷底抽巷联巷DL2测点以北71.684m，巷道开口方位角104°；为21011机巷掘进及21011采面回采提前进行区域防突措施，设计长度为649.226m，服务年限为3～8年。文章对21011机巷底抽巷掘进施工瓦斯防治技术进行了探讨。

关键词：煤矿开采；21011机巷底；抽巷掘进施工；瓦斯防治技术；岩巷煤层 文献标识码：A

中图分类号：TD713 文章编号：1009-2374（2015）25-0131-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.25.064

1 工程概况

21011机巷底抽巷开口中心位于21011机巷底抽巷联巷DL2测点以北71.684m，巷道开口方位角104°；为21011机巷掘进及21011采面回采提前进行区域防突措施，设计长度为649.226m，服务年限为3～8年。该巷道为顺层掘进巷道，整体布置在太原组上段灰岩内，沿

一17煤层掘进，主要揭露煤（岩）层有灰岩、一17煤层、砂质泥岩、炭质泥岩、L8灰岩等标志层位。

2 防治瓦斯措施

2.1 防治瓦斯积聚

按照《煤矿安全规程》规定，保证井下各工作地点有足够的风量和风速，将瓦斯稀释至《规程》规定的浓度。各种通风构筑物要符合要求，减少漏风。及时处理局部积存的瓦斯，加强局部通风的管理和瓦斯检查员的管理工作，坚持瓦斯分级排放的管理和安全监测系统的定期检查工作。局部通风必须实行双风机双电源自动倒台，保证掘进工作面可靠风量。

2.2 防治瓦斯引燃

杜绝一切非生产性火源入井，对生产中可能产生的火源要加强控制，包括：严格明火管理；严格炸药、雷管、放炮制度的管理；杜绝电气失爆，坚持使用检漏继电器、煤电钻综保、风电闭锁和瓦斯电闭锁；严防碰撞及磨擦火花、静电火花的产生。杜绝井下电气焊作业，按《规程》要求打眼放炮，保证封泥量符合要求，并使用水炮泥。

2.3 杜绝局扇随意停风现象

局部通风采用自动倒台和风电闭锁、瓦斯电闭锁。局部通风机由专人管理。局部通风机无计划停风作为事故进行分析处理。

3 岩巷煤层的瓦斯治理措施

当煤层在巷道出现时，若巷道揭露煤层厚度<250mm，且未出现瓦斯浓度≥0.3%或巷道内瓦斯涌出量小于1m?/min的情况时，可正常组织掘进；若巷道揭露煤层厚度≥250mm时，根据矿井防突管理需对煤层进行突出危险性预测和瓦斯治理钻孔的施工。

3.1 预测钻孔

3.1.1 预测钻孔参数和指标：

第一，预测钻孔设计3个，孔径Ф42mm，投影孔深8m，布置在煤层中部，1个沿煤线厚度中部布置，其他2个钻孔终孔位置控制在巷道轮廓线外2.5m。

第二，预测指标采用钻屑指标法，指标△h2和S值其临界值为180Pa和5kg/m，当△h2<180Pa且S值<5kg/m时，指标合格；当△h2≥180Pa或S值≥5kg/m时，指标超标，必须沿煤层层面内施工排放钻孔。

第三，预测钻孔施工期间，从0m开始每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m测定该点钻屑瓦斯解吸指标△h值，即分别在2m、4m、6m、8m及终孔位置测定一次钻屑瓦斯解析指标值。

3.1.2 若预测指标合格，且巷道内未出现瓦斯浓度≥0.3%或巷道内瓦斯涌出量小于1m?/min时，按照矿井规定允许掘进6m，保留2m的预测超前距。

第一，若预测孔施工期间，钻孔深度达不到8m时，可以根据现场情况调整位置补打钻孔。若经过连续调整3次仍然打不到设计深度时，允许掘进距离以预测孔中的最小投影孔深减去2.0m为准，保留2m的预测超前距，预测孔最小投影孔深不得低于4m。

第二，预测孔施工期间，若风煤钻无法钻进至设计深度时，可改用风动凿岩机配合4.5m钻杆和Ф42mm钻头进行施工。

3.1.3 使用综掘机掘进时，若连续3次预测指标合格，允许沿该煤层一直掘进，但出现以下情况时必须停止掘进进行重新预测，根据预测结果进行重新判定：（1）当巷道内出现新揭露煤层且厚度≥250mm时；（2）当巷道内瓦斯浓度≥0.3%或巷道内瓦斯涌出量≥1m?/min时；（3）当煤层厚度（不含黑矸厚度）超过400mm时。

3.1.4 若预测指标合格，但巷道内仍出现瓦斯传感器浓度≥0.3%或瓦斯涌出量≥1m?/min时，必须进行瓦斯治理钻孔施工。

3.1.5 若预测指标超标，必须沿煤层层面内施工排放钻孔，并进行效果检验。

3.2 瓦斯治理钻孔

3.2.1 瓦斯治理钻孔参数：

第一，瓦斯治理钻孔设计投影孔深4m，孔口间距400mm，孔径Ф42mm或Ф75mm，钻孔布置在煤层中部，两侧钻孔终孔位置控制在巷道轮廓线外1m，钻孔终孔间距800mm。

第二，当煤层厚度≥400mm时使用Ф75mm钻头，当煤层厚度<400时可选用Ф42mm钻头。

3.2.2 若风煤钻无法钻进至设计孔深时，可改用风动凿岩机配合4.5m钻杆与Ф42mm钻头进行施工。

3.2.3 瓦斯治理钻孔施工结束后不再进行效检，允许掘进2m。

3.2.4 施工钻孔期间，若出现喷孔、夹钻等情况时，不再进行补孔。

3.3 排放钻孔和效果检验钻孔

3.3.1 排放钻孔参数：

第一，排放钻孔设计投影孔深8m，孔口间距300mm，孔径Ф42mm或Ф75mm，钻孔布置在煤层中部，两侧钻孔终孔位置控制在巷道轮廓线外5m，钻孔终孔间距1200mm。

第二，当煤层厚度≥400mm时使用Ф75mm钻头，当煤层厚度<400时可选用Ф42mm钻头。

第三，排放钻孔施工期间，钻孔深度达不到设计深度时，可以根据现场情况调整位置补打钻孔。若经过连续调整仍然达不到设计深度时，可改用风动凿岩机配合4.5m钻杆与Ф42mm钻头进行施工，但最小投影孔深不得低于4m。

第四，施工钻孔期间，若出现喷孔、夹钻等情况时，不再进行补孔。

3.3.2 效果检验钻孔参数和指标：

第一，效果检验钻孔设计3个，投影孔深6m，孔径Ф42mm，均匀布置在排放孔中间，1个沿巷中布置，其他2个钻孔终孔位置控制在巷道轮廓线外2.5m。

第二，效果检验钻孔采用钻屑指标法，指标△h2和S值其临界值为180Pa和5kg/m，当△h2<180Pa且S值<5kg/m时，指标合格；当△h2≥180Pa或S值≥5kg/m时，指标超标，需补打排放孔后再次效检。

第三，效检孔施工期间，从0m开始每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m、4m、6m及终孔位置时测定一次钻屑瓦斯解吸指标△h2值。

3.3.3 效果检验判定：

第一，当△h2<180Pa且S值<5kg/m时，指标合格，方可掘进4m，保留2m的效检孔超前距。

第二，若效检孔施工期间，经过连续施工效检孔中的最小投影孔深度仍达不到设计深度时，本循环允许暂掘2m。

第三，若由于排放钻孔施工较多，导致现场不具备效检条件时，可经现场瓦斯检查员、效检员确认后不再进行效检，本循环允许暂掘2m。

第四，若出现1个效检孔指标超标时，在原排放孔下方200mm重新补打半排排放孔，出现2个或2个以上效检孔指标超标时，应重新施工排放钻孔。补孔结束后，再次进行效检，直至指标合格为止。

作者简介：杜艳伟（1985-），男，河南省许昌新龙矿业有限责任公司助理工程师；贺跃勇（1966-），男，河南省许昌新龙矿业有限责任公司经济师。

（责任编辑：蒋建华）