MPa 以上)水对钻孔进行冲洗，之后再改用压风扫孔，继续清除钻孔内残余的钻屑和积水，
以降低笔筒状湿润煤体和孔内积水对未湿润煤体瓦斯压力释放的抵抗，结果便会使笔筒状
湿润煤体在瓦斯压力和地应力的共同作用下而得以破坏，即发生喷孔现象。但由于这种煤体
破坏的动力不大，所发生的喷孔程度较小，即可控喷孔。如此反复地水力冲孔和压风排渣排
水，钻孔孔径不断扩大，钻孔周围的卸压范围不断扩大，瓦斯得以较快的排放，瓦斯压力
潜能得以释放，即可消除煤层的煤与瓦斯突出的危险性。

�

2 风水交替冲孔技术实施操作步骤

�

1)钻孔前，准备好钻孔设备和冲孔钻头和风水交替孔专用的三通。

�

2)正常钻进时采用压风排渣。当钻孔钻至煤层顶板 0

�5 m 时，改压风排渣为水排渣，

并继续钻透待揭露煤层。

�

3)待返水色泽变清后，拔出钻具，随即安设与钻孔孔径相匹配的特制冲孔钻头。若冲孔

孔口围岩破碎，应在孔口下套管对孔壁进行加固。

�

4)当钻头下至冲孔合适深度后，在冲孔钻杆后端连接硬质可变形高压管，管口外端联

接三通接头分别与压风、高压水管连接。

�

5)打开高压水闸阀开始进行水力冲孔，冲孔压力视孔深、煤体强度确定，一般不小于 5

MPa。冲孔过程中应来回挪动钻头直至冲净孔内煤渣。

�

6)当冲孔返水变清后，关闭冲水闸阀同时开启压风闸阀，通过压风冲出孔内积水后停

止，以待喷孔发生。

�

7)待到钻孔发生喷孔后，根据喷孔能量的大小确定是否进行再次风水冲孔，使得可控

喷孔循环发生。

�

8)当循环发生的可控喷孔的能量很小，或不再发生喷孔后，停止风水交替冲孔技术使

用，待煤层的消突工作结束。

�

3 风水交替冲孔揭煤防突实践

�

　　为考察风水交替冲孔发生可控喷孔后实现安全快速揭露突出煤体的效果。本技术在桃园
矿新副井揭

�2 煤层(原始瓦斯压力 4�3 MPa，瓦斯含量 16�2 m�3／t)首次采用。在距

�2 煤层法距 5�5～6�5 m 处，施工瓦斯卸压排放孔。钻孔控制至井筒轮廓线 8 m 以外，

钻孔间距

2 m，孔径 97 mm。穿过 8

�2 煤层 0�5 m 后终孔，共布置 7 圈 165 个钻孔（见图

1）。
　　图

1 钻孔布置图

�

　　排放钻孔施工由里向外，逐圈按顺序采用水排碴递进施工。终孔后及时安装孔口管，因
井筒涌水量较大，低位含水孔直接采用压风吹扫钻孔，扫孔间隔时间视孔内积水、瓦斯涌出、
钻孔竣工时间确定；对高位无水钻孔，间歇向孔内冲水，随即采用压风吹干孔内积水。钻孔
施工与冲煤扫孔排渣累计用时

48 d(边打钻、边扫孔 34 d，钻孔竣工后冲煤扫孔持续 14 d)，

瓦斯排放率达

�9％，残余瓦斯含量降为 4�71 m�3／t；冲出煤 60 t，占钻孔控制范围

煤层储量的

�1％。采用此技术后，在远距离爆破揭煤时，回风流最高瓦斯浓度仅为

�6％，实现了安全快速揭穿突出煤层。

�

4 主要结论

�

　　本文结合排放钻孔、水力冲孔和扩孔技术三者的特点，首次提出了风水交替冲孔的瓦斯
治理技术，并在立井揭煤中成功地运用了该技术安全快速地揭露了桃园矿

�2 突出煤层，

取得了明显的安全和经济效果。对以后类似地质条件下的立井揭煤瓦斯治理技术具有重要借
鉴价值。

��

　　参考文献：

��

　　［

1］张文发，郭喜伏.煤体注水软化技术的应用［J］.煤炭技术，2004，23(8)：38-

38.

�