低位抽放巷大孔径穿层钻孔治理采空区瓦斯技术研究与应用

摘

 要：利用低位抽放巷穿层钻孔抽放改变采空区瓦斯运移路线进行采空区瓦斯治理，减少

其向回采工作面上隅角涌出，能够有效的降低回采工作面上隅角及回风流中瓦斯浓度，缓
解回采工作面风排瓦斯压力，确保安全生产。

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　　关键词：采空区瓦斯治理

 研究 应用

　　我国是一个多煤少油的国家，已探明的煤炭储量占世界煤炭储量的

33.8%，可采量位

居世界第二，产量位居世界第一位。河南平宝煤业有限公司位于平顶山东部矿区，由于煤层
平均厚度约为

6.2m，因此采用分层开采，在回采过程中工作面后方采空区瓦斯涌出量大，

容易造成回采工作面上隅角瓦斯超限，危害工作面安全生产。通过低位抽放巷穿层钻孔采空
区瓦斯抽放改变采空区瓦斯运移方向和路线，从而使回采工作面处于安全可控状态下的目
的，确保采煤工作面回采期间安全生产。
　　一、低位抽放巷大孔径穿层钻孔治理采空区瓦斯设计
　　根据采煤工作面回采巷道与区域瓦斯治理巷道布置关系，风巷抽放巷与本煤层巷道平
距为

20m（中心对中心）、垂距为 10m，外错布置。因此低位抽放巷大孔径穿层钻孔开孔位

置选择在风巷抽放巷下帮，开孔高度距底板

1.5m 处；钻孔垂直角度为 32

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?.5 米处，钻孔长度约为 19m。根据矿井抽放系统实际情况

通过抽放负压与抽放管直径等参数来对抽放钻孔间距进行计算，结合回采工作面安全生产
实际情况选择低位抽放巷大孔径穿层钻孔间距为

40m。

　　风巷抽放巷大孔径穿层钻孔参数表
　　结合穿层钻孔的施工工艺，风巷抽放巷大孔径穿层钻孔施工钻机选择

ZDY1200S 型钻

机。施工期间，事先使用直径

94mm 的小直径钻头，将整个钻孔按照设计参数施工完毕，待

小孔径钻孔施工完毕后，改用直径

300mm 的钻头进行扩孔。在扩孔期间对直径 300mm 的钻

头进行改造，即在钻头前方加装一个定位器，以保证扩孔期间直径

300mm 的钻头不偏移、

不晃动，确保直径

300mm 钻孔成孔质量。

　　低位抽放巷大孔径穿层钻孔施工结束后，随着回采工作面的向外推移，提前将低位抽
放巷大孔径穿层钻孔与事先敷设好的抽放管路系统进行联网穿层钻孔进行联网，当风巷抽
放巷的大孔径穿层钻孔将与回采工作面采空区沟通后立即抽放。
　　在低位抽放巷大孔径穿层钻孔风巷侧的末端，安装一个

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　　二、实施效果分析
　　（一）回采工作面上隅角瓦斯综合治理方式方法分析
　　（

1）传统回采工作面上隅角瓦斯综合治理

　　使用上隅角封堵墙、导风障相结合的方式进行上隅角瓦斯综合治理，无疑是采用封堵的
方式，将采空区与回采工作面隔离开来，防止采空区瓦斯向回采工作面异常涌出，其主体
思路为

"封堵"，致使采空区深部仍存在有大量的高浓度瓦斯，同时采空区部分瓦斯通过回

采工作面上隅角封堵墙裂隙向回采工作面涌出，加大回采工作面安全生产过程中风排瓦斯
压力。使用上隅角抽放的方式虽然可以将回采工作面采空区部分瓦斯通过矿井抽放系统进行
抽采，但在利用上隅角抽放时，由于抽放负压影响，使得回采工作面采空区深部的瓦斯朝
向回采工作面上隅角运移，并通过回采工作面上隅角封堵墙裂隙向回采工作面涌出，同样
加大回采工作面安全生产过程中的风排瓦斯压力。
　　优点：施工工艺简单、操作方便。