 
			經過為期近三個月的積極備戰,胡家河礦401110綜采工作面已于近日正式進入初采初放階段,通過回采期間瓦斯檢測數據分析,上隅角平均濃度0.06%,回風平均0.08%,風排平均1.55m3/min,瓦斯平穩、可靠,為該工作面安全、高效回采提供了堅實保障。
據悉,401110工作面是該礦第十個采煤工作面,煤層瓦斯具有“賦存區域不均、透氣性低、地質條件復雜”等特點,其“先天性”條件進一步加重了該工作面瓦斯治理難度,傳統高密度的采前預抽鉆孔雖然有效,但存在一定的局限性和精度差的問題,同時還將大幅增加生產成本及接續壓力。
面對制約礦井的瓦斯治理難題,該礦堅持以問題為導向,主動對標先進理念,積極探尋破解之道,在傳統瓦斯防治措施基礎之上,創新采用“高位巖石+長距離煤層”定向組合、“卸-壓-抽一體化”鉆孔施工工藝、“定向+采前”液態二氧化碳驅替工藝等手段,靶向發力、綜合施策,全力降伏威脅礦井安全生產的“瓦斯猛虎”。

打出“巖石+煤層”定向組合拳
自去年初引進長距離定向技術以來,該礦采空區卸壓瓦斯抽采主要以高位巖石定向鉆孔為主,單一的高位巖石定向鉆孔雖能有效治理采空區瓦斯,但對工作面初采初放階段,尤其頂板垮落不充分、煤巖層裂隙尚未完全發育情況下,其抽采效果見效甚微,頂板突然來壓亦或遇地質構造時,容易造成瓦斯超限風險。因此,該礦在之前401106工作面瓦斯治理經驗基礎之上,對鉆場上覆煤巖層分布、抽采影響半徑加以辨證分析,將原先每個鉆場布置的12個高位巖石孔變更為12個高位巖石定向鉆孔+3個長距離煤層定向鉆孔,鉆孔層位覆蓋巷道頂板上方近16m煤層及34m巖層,從而達到“覆蓋范圍再擴大、抽采效果再提升”目的,為進一步準確掌握煤層瓦斯機理、分布特征奠定堅實理論基礎和實踐經驗。
“截至目前,401110工作面已推采36m,從開始重載調試到現在正常推采,無論是架后、上隅角還是回風瓦斯都保持平穩狀態,真是給我們打了一針強心劑。”該礦通風管理部人員介紹到。

激活“卸+壓+抽”治理新引擎
為進一步解決礦井沖擊地壓與瓦斯耦合共存條件下,煤巖層有效卸壓、瓦斯高效抽采協同治理技術難題,該礦對現有工藝不斷優化、不斷改進,創新、總結出“卸+壓+抽”一體化協同治理工藝,即前期利用大功率定向鉆機鉆進至設計層位及孔深,后采用“雙封單卡拖動式分段壓裂”工藝,將壓裂液通過高壓泵壓入煤層頂板上方的目標層位段,使完整的目標巖層內產生密集網狀裂縫,形成人造“裂隙”。回采前,通過上覆巖層裂隙預抽本煤層瓦斯;回采后,隨著工作面的推采,巖層裂縫進一步發育擴展,在采動應力作用下,上覆巖層及時、有序垮落,大幅降低破斷失穩時的能量釋放級別,并有效提升瓦斯抽采濃度及效率。
通過對比分析,相鄰層位下,“卸+壓+抽”工藝鉆孔平均瓦斯抽采濃度29.5%,普通鉆孔平均瓦斯抽采濃度7.2%,相比提升近4.1倍,瓦斯抽采效果更為顯著,同時工作面周期來壓強度和超前支承壓力較之前大幅降低。

亮出“定向+采前”驅替殺手锏
近年來,在瓦斯高效抽采的各類工藝方面,原先單一采用普通預抽鉆孔進行液態二氧化碳驅替技術作用范圍極其有限,對吸附在煤體中的瓦斯不能有效脫附,而采用“長距離煤層定向+普通預抽鉆孔”為組合的液態二氧化碳驅替工藝,能使大范圍裂隙煤體瓦斯得到氣相脫附驅替,高效解決礦井瓦斯抽采難題。
為有效做好401110工作面初采初放期間瓦斯防治工作,自7月初以來,該礦在普通預抽鉆孔及高位定向鉆孔等基礎防治措施之上,對401110回風巷超前200米段首次創新設計、施工了以“10個普通預抽鉆孔+2個長距離煤層定向鉆孔”為組合的液態二氧化碳驅替鉆孔,并順利壓注液態二氧化碳54.5噸。經現場實測,灌注液態二氧化碳后,影響半徑高達25米、單孔瓦斯抽采濃度提高至3至5倍。
“截至目前,我們每天都在檢測驅替鉆孔的瓦斯情況,抽采效果一直都很好,驅替鉆孔的瓦斯濃度均高于普通鉆孔平均值。”該礦抽采隊測孔人員說。
路雖遠行則將至,事雖難做則必成。下一步,該礦將繼續圍繞“瓦斯抽采系統全面優化、瓦斯抽采總量增加、瓦斯抽采濃度增高、打孔數量銳減”的發展目標,持續深入探索強沖擊復雜地質條件下瓦斯高效抽采新模式,讓“快、準、省、好”成為治理瓦斯的“硬核密碼”。(張玉明)


