瓦斯抽放是控制瓦斯灾害事故最有效的措施之一,根据不同矿区的特点,我国煤矿在“八五”、“九五”期间,形成了本层、邻近层、穿层和采空区等多种瓦斯抽放方法。研究了综采工作面超前强化抽放瓦斯方法及工艺装备,试验成功了200-500m岩石水平长钻孔抽邻近层瓦斯,煤层水平(250m)长钻孔及预裂控制爆破强化抽放本层瓦斯的综合抽放技术等,使工作面瓦斯抽放率提高20%。???
(1)顺层长钻孔成孔技术。顺层钻孔抽放瓦斯的关键技术是顺层长钻孔的成孔技术,而在煤层(特别是突出煤层)实施顺煤层钻孔时因喷孑L、卡钻严重,成孔深度往往只有40。70m,不能满足采煤工作面顺层钻孔抽放瓦斯的需要深度。为此,“九五”期间研究了压风排渣工艺、组合钻具和强力钻机(ZSM一250型顺层强力钻机)相结合的长钻孔施工工艺技术和装备,使得钻孔深度普遍提高到100m以上,最深达到239m。压风排渣工艺的关键在于确定合理的风压和风量。为利用压风将钻屑顺利排出,钻孔内排渣的风速通常要求达到20m/s以上,在钻孔内压风通过断面积一定的条件下,满足排渣风速要求的风压和风量主要取决于钻孔深度。组合钻具的主要功能是提高钻孔的定向准确性,同时也能减少钻孔出现垮塌和其他大变形的几率。强力钻机的目的是增加钻进能力,研制的ZSM一250型强力钻机,钻杆直径为63mm,配合风力排渣和组合钻具,能够满足突出松软煤层成孔深度250m的要求。该成套技术与装备在四川省芙蓉矿务局琪泉煤矿进行了井下试验,顺层钻孔深度最大达到239.6m,瓦斯预抽率达到32%,与网格式穿层钻孔相比,可节约吨煤成本4.3~6.2元。既保障了煤矿安全,又节约安全投资,降低了生产成本。目前这套技术和装备正在芙蓉、松藻、丰城、淮南等局推广应用,取得了很好的效果。???
(2)岩层水平长钻孔技术。岩层水平长钻孔的主要目的是为了抽放采空区和邻近层的瓦斯,我国许多煤矿原来主要利用顶板巷道满足这一要求,如果利用钻孔代替巷道,将节省大量投资。为此,研究了采场覆岩移动变形理论,以此为基础,确定合理的钻孑L布置层位和平面布置方式,结合MK一6、7型钻机具的研制,试验成功孔深500m以上的顶板岩层水平长钻孔抽放邻近层和采空区瓦斯技术,在阳泉五矿单孔抽出瓦斯量最大23.92m3/min,孔内瓦斯浓度最高90%,平均单孔抽出瓦斯量19m3/rain,平均浓度60%,效果相当显著。利用该技术在晋城寺河矿施工顺煤层钻孔(煤层,值在1以上),成孔深度达500m以上,为煤层气开发提供了可靠的手段。???