1、 張集煤礦13-1煤層“一孔兩消”區域防突技術 摘要：突出煤層掘進與回采需要預抽瓦斯，傳統的方法是在掘進和回采前分別鉆孔預抽，浪費人力和財力，為了時間降本增效，淮河能源控股集團煤業公司張集煤礦開展了“一孔兩消”防突技術的研究與應用，實踐證明，該項技術切實可行，效果顯著，值得推廣使用。關鍵詞：突出煤層；一孔兩消；防突技術前言為實現一次鉆孔施工，突出煤層煤巷掘進及工作面回采預抽區域瓦斯治理一次到位，達到降本增效的目的。張集煤礦與平安工程院合作，在1124（3）工作面、1415（3）工作面開展了“一孔兩消”區域防突技術研究，共計施工鉆孔18920.7m，減少1000余米底抽巷的施工，解放煤量約34萬

2、噸，取得了顯著成效。1工作面概況1124（3）工作面為東一13-1（2）采區最后一個塊段，工作面傾向長116m，走向長1080m，1124（3）軌順與1123（3）運順凈煤柱8m，為單沿空回采工作面，北鄰的1121（3）1123（3）工作面均已回采完畢。該面切眼向外190m巷道標高-610-630m，位于突出危險區實體段，最大瓦斯含量4.8314m3/t，瓦斯壓力0.92 mpa，堅固性系數0.871.82，處于1123（1）工作面有效保護范圍外，其余部分為1123（1）工作面被保護層工作面。2“一孔兩消”區域防突技術原理流程圖圖1 “一孔兩消”區域防突措施流程圖3 鉆孔施工3.1 鉆孔設計1

3、124（3）工作面“一孔兩消”區域走向長度為1124（3）運順里段186m；1124（3）切眼125m。鉆孔設計傾角-2-5，設計方位角3290。設計鉆孔數91個，孔深25141m，鉆孔量11854.7m，掩護到巷道輪廓線外15m。3.2 施工工藝鉆孔施工選用zdy4000lp（s）型煤礦用履帶式液壓鉆機施工，配合采用“兩堵一注”封孔工藝，即孔口為2吋雙抗 pvc 管2m，向里為1.5吋雙抗 pvc 管24m；在距孔口24-25m處扎囊袋做底，下入注漿管22m，返漿管4m，孔口用聚氨酯封堵不少于2m，全程下入1吋雙抗 pvc 花管，封孔管采用插接式連接。3.3 鉆孔測斜與反演1124（3）工作

4、面“一孔兩消”區域防突鉆孔單排布置，做好鉆孔測斜及反演。3.4 抽采效果1124（3）工作面“一孔兩消”區域防突鉆孔于2020年1月12日開始抽采計量，至2020年3月23日停抽，共計抽采量261707m3。1124（3）“一孔兩消”區域防突鉆孔瓦斯抽采濃度16.1%67.3%，平均抽采濃度42.1%；瓦斯抽采混合量0.218.11m3/min，平均抽采混合量6.8m3/min；瓦斯抽采純量0.19.41m3/min，平均抽采純量3.1m3/min，抽采效果圖見圖23。圖2 1124（3）工作面“一孔兩消”區域防突鉆孔單孔濃度抽采效果圖4 抽采效果檢驗4.1 區域防突措施效果檢驗1124（3）

5、工作面一孔兩消效果效果檢驗鉆孔共設計12個，采用直接測定法測定煤層殘余瓦斯含量和殘余瓦斯壓力。效果檢驗鉆孔施工期間均未出現噴孔、頂鉆、夾鉆、吸鉆及其它動力現象。現場實測最大殘余瓦斯含量2.8869 m3/t，最大殘余可解析瓦斯含量2.1169 m3/t，現場實測最大殘余瓦斯壓力0.25mpa。4.2 掘進期間效果驗證1124（3）工作面“一孔兩消”煤巷掘進期間，利用前探孔、預測孔等測定煤層殘余瓦斯含量，共施工測點11個。測定殘余瓦斯含量2.64612.8874m3/min。煤巷掘進期間測定殘余瓦斯含量與效果檢驗期間測定的殘余瓦斯含量具有一致性。4.3 煤巷掘進期間防突指標驗證1124（3）切眼

6、共預測26次，1124（3）運順對應的“一孔兩消”區域防突鉆孔預抽區域共預測31次，最大鉆屑量s為3.03.8kg/m，最大鉆屑瓦斯解析指標k1為0.060.20 ml/（gmin1/2），且未出現噴孔、頂鉆、夾鉆等異常現象。4.4 掘進期間揭露鉆孔驗證1124（3）切眼掘進期間巷道內始終有揭露的鉆孔或套管；1124（3）運順“一孔兩消”對應的區域可見鉆孔70個，現場實際揭露鉆孔62個，揭露鉆孔率88.6%。5 “一孔兩消”區域防突技術效果1124（3）、1415（3）工作面“一孔兩消”掩護區域分別于2020年05月26日、6月19日安全貫通，效果良好：（1）提高效率，解放資源。1124（3）

7、切眼16天施工122.1m，月進度229m；1124（3）運順“一孔兩消”區域19天施工180.9m，月進度286m，同時實現解放優質13-1煤14.79萬t；1415（3）工作面“一孔兩消”掩護區內，抽采率30.8%，最大殘余瓦斯含量2.72m3/t，殘余瓦斯壓力為0.24mpa，解放優質13-1煤4.91萬t。（2）“一孔兩消”鉆孔即實現了煤巷掘進區域瓦斯預抽，又實現了工作面回采區域瓦斯預抽，達到了一次鉆孔施工，瓦斯治理一次到位，為瓦斯治理贏得了時間。（3）節省巷道，1214（3）工作面與1415（3）工作面一孔兩消鉆孔的施工共計節省瓦斯治理巷道（底抽巷）1000余米，為瓦斯治理爭取了更多的時間，同時減低了礦井生產投入。（4）取得顯著效益，1124（3）試驗區“一孔兩消”區域防突技術多回收煤炭資源15萬噸，該工作面煤炭平均發熱量4400大卡/千克，按當前市場動力煤平均價格451元/噸折算，（噸煤平均綜合成本235元/噸、噸煤平均利潤216元/噸，）則新增銷售收入6765萬元，新增利潤3240萬元；1415（3）推廣區“一孔兩消”區域防突技術19萬噸，該工作面煤炭平均發熱量4800大卡/千克，2021年元月份該區域開始回采，按目前市場動力煤