提高底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽放效果的技术措施及应用效果

为了提高煤与瓦斯突出矿井区域治理效果，通过对底板抽放巷穿层钻孔布孔、封孔、连孔工
艺分析研究，提出了采用大直径钻孔、布袋

-冯安特-聚氯乙烯管封孔技术和集气箱连孔技术

后，抽放效果明显提高。应用结果表明：增大钻孔直径可以有效提高瓦斯抽放量；封孔工艺
的改进创新，可以提高钻孔密封性，新钻孔抽放浓度均在

80%以上，甚至高达 100%，并

且持续时间较长；集气箱的研制使用，消灭了抽放钻场和管路积水、连接管接口漏气现象，
保证了抽放系统的稳定；多种方法的成功运用，确保了矿井安全生产。

 

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　　突出矿井；底板抽放巷；穿层钻孔；封孔工艺；集气箱

 

　　

1.矿井概况 

　　龙山煤矿位于河南省安阳县水冶镇南约

6km 处，东距安阳市 27km，南距鹤壁市

35km。1969 年建井，1978 年投产，设计生产能力 500kt/年。井田东起 F165 断层，西至
F301、F303 两断层，南以煤层露头和老窑开采为界，北部以煤层底板等高线为界。井田走向
长

3.68km，倾斜长 2.65km，井田面积 5.1387km2。龙山煤矿为煤与瓦斯突出矿井，属于单

一煤层开采。由于受地质条件及瓦斯因素制约，自投产以来从未达产。主采煤层二

1 煤层，

煤层平均厚度为

4~6m，倾角为 7~28

�埃幻翰阄嗖灰鬃匀济翰悖撼颈ㄐ灾甘?.04%，

无煤尘爆炸性。龙山煤矿为突出矿井，矿井绝对瓦斯涌出量为

17.6m3/min，相对涌出量为

21.06m3/t；煤层的透气性系数为 2.92~8.36m2/MPa2·d，煤层的瓦斯压力为 0.67~1.89MPa。
矿井总风量为

5966m3/min。龙山煤矿地面瓦斯抽采系统已于 2006 年 12 月建成。地面抽放站

装备瓦斯抽放泵

3 台，2 台 2BEC-42 型抽放泵，最大抽放能力 120m3/min，1 台 2BEA-303-

0 型抽放泵，最大抽放能力 50m3/min。主管路为直径 16 寸的无缝钢管，长度 1130m。支管为

 

150mm 或 6 寸 PVC 管共计 5200m。现瓦斯抽放泵站抽放浓度为 10%~15%。 
　　龙山煤矿目前开采深度已经超过

600m，随着采掘工作面向深部地区转移，瓦斯含量、

压力呈递增趋势增大，煤巷掘进突出危险性越来越大，煤与瓦斯突出问题已成为制约采掘
工作面单产单进和安全生产的主要问题。因此，在没有保护层开采、有围岩巷道的条件下，
应优先选用底板抽放巷布置穿层钻孔条带预抽防突措施，保证矿井采掘接替平衡，也很难
实现矿井安全高效发展。通过穿层钻孔预抽，消除工作面运输巷在掘进期间的突出危险性，
实现煤巷安全掘进。同时，底抽巷内施工穿层孔还具有独特的优点：不受煤层采掘工作干扰，
可在煤巷掘进、工作面回采之前超前进行钻孔施工和抽放，且预抽时间长，可充分利用底抽
巷施工顶板扇形钻孔对整个工作面进行区域预抽。

 

　　

2.底板岩巷穿层钻孔布置 

　　

A．底板抽放巷及抽放钻场布置 

　 　

21041 底 板 抽 放 巷 布 置 在 距 煤 层 法 线 垂 距 20m 的 煤 层 底 板 内 ， 巷 道 断 面 规 格 为

3.6m

�?.8m，采用锚网喷支护。为加大区域抽放力度，确保有足够的钻孔工程量和预抽时间，

采取在掘进底抽巷的同时每隔

20m 在巷道下帮开掘 1 个 4m 深的抽放钻场，钻场断面规格

为

3.2m

�?.0m，能够满足打钻需要。 

　　

B．穿层抽放钻孔布置 

　　布孔原则。钻孔应当在预抽区域内均匀布置，钻孔应穿过煤层全厚遇见顶板为准；钻孔
终孔间距应以实测有效抽放半径为基础设计；孔径应尽可能大，以提高抽放瓦斯浓度；封
孔严密，以提高抽放效果。

 

　　设计方案。底抽巷内穿层钻孔设计、施工，主要是为煤巷掘进防突服务。利用每隔

20m

掘进的抽放钻场打钻对下底板巷周围煤层瓦斯进行条带区域预抽，在钻场内布置

6 排 11 列

66 个孔，钻孔直径 75mm，沿煤层倾斜方向扇形布孔，钻孔控制到顺槽轮廓线外上帮 20m、