煤层底板瓦斯抽采技术优化

摘要：鑫龙公司下属龙山矿属于煤与瓦斯突出矿井，是全国突出危害严重的矿井，自建井以来共计突出111次，突出频率之高实属罕见。为消除突出威胁，龙山矿采取底板穿层抽采钻孔防治煤与瓦斯突出，经过实践，形成了在巷道内垂直巷道布置抽采钻孔的基本方案，减少了钻孔工程量，减轻了瓦斯管理难度及钻孔定位难度。

关键词：煤与瓦斯突出；瓦斯抽采；煤层条带

中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）12-0101-02

龙山煤矿位于河南省安阳县水冶镇南约6Km处，南距鹤壁市17Km，井田东起F165断层，西至F304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，倾斜宽2.65Km，面积5.1388Km?。矿井设计生产能力50万吨/年，2010年核定生产能力45万吨/年。截止2013年12月底剩余地质储量1991.8万吨，可采储量935.15万吨。矿井开采的煤，煤层平均厚度4～6米，倾角7°～28°；煤尘爆炸指数最高为9.04%，无爆炸危险性，煤层自燃倾向性为三类，不易自燃。2013年矿井瓦斯等级鉴定为突出矿井，相对瓦斯涌出量27.44m?/t，绝对瓦斯涌出量34.47m?/min。煤层透气性系数为0.0520～0.2499m?/Mpa·d，瓦斯压力为0.67～1.36Mpa。

煤与瓦斯突出是煤矿安全第一杀手，防治煤与瓦斯突出是世界难题，鑫龙公司下属龙山矿属于煤与瓦斯突出矿井，是全国突出危害严重的矿井，自建井以来共计突出111次，突出频率之高实属罕见。为此龙山煤矿采用底板巷预抽煤层条带瓦斯是防治煤与瓦斯突出的一大进步，自2006年起至今未发生过突出事故，实现了矿井的良性生产。但是底板巷施工周期长、投资巨大，一直困扰着龙山煤矿，导致生产成本居高不下，严重制约了龙山煤矿的经济效益，因此煤层底板瓦斯抽采技术方案亟待优化，而本方案通过通过对底板巷位置、钻孔施工顺序、钻场的去留、封孔技术、增透技术等全面进行优化，从而大幅减少底板巷、钻孔施工、封孔资金投入，对提高安全性、提高抽采效果、工作面早日回采具有重要意义。

1 底板巷及抽采钻孔布置优化

1.1 原方案

以前我矿底板抽采钻孔施工为在底板巷每20～25m施工一个钻场，钻场规隔4×4×3.2m，在钻场施工抽放钻孔对顺槽煤层条带进行预抽，基本每条底板巷需施工500m左右，需施工钻场20～25个，相当于多施工80-100m巷道，在钻场施工抽放钻孔好处为可以边施工巷道边施工钻孔，缩短抽采达标周期，但缺点显而易见：一是增加瓦斯管理难度，钻场容易发生瓦斯积聚；二是钻场内地应力大，钻孔密度大，造成钻孔周围围岩破碎，钻孔被压瘪，造成消突不彻底；三是在钻场内施工必须扇形布置钻孔，钻孔定位存在难度，钻孔施工误差大。

1.2 改进方案

在底板巷直接施工抽放钻孔，不再施工钻场，巷道距煤层10-15m之间，保证巷道符合符合《煤矿防治煤与瓦斯突出规定》要求，底板巷与煤巷平面间距10～16m，保证不出现负度数钻孔，优点一是每条底板巷不施工钻场，每条500m左右的巷道可节约20～25个钻场，即可以节约约80～100m巷道，二是降低瓦斯管理难度，减少了钻场瓦斯检查点及瓦斯积聚现象，三是垂直巷道布置，提高定位准确性，四是钻孔分散布置，减少应力，五是钻孔个数不变的情况下垂直巷道布置比扇形布置能至少节约三分之一的钻孔工程量。

2 封孔工艺优化

根据龙山煤矿封孔抽采效果、25051上底抽巷穿层钻孔实钻参数和龙山煤矿封孔管材情况，确定封孔材料选择河南煤化研究院自主研发的固特捷，封孔管选用龙山煤矿现有的直径为40mm的PVC封孔管，注浆管选用自主研发的专用4分管，注浆泵选用2ZBQS3/3煤矿用气动双液注浆泵，封孔工艺为两端自堵封孔囊袋式封孔法，封孔深度10m，封孔段长度5m，一次封孔结束。

采用固特捷封孔后有如下效果：

（1）固特捷封孔法平均瓦斯浓度为68%，聚氨酯+膨胀水泥封孔法平均瓦斯浓度为40.7%；钻孔连抽40天后，固特捷封孔法平均瓦斯浓度为63%，聚氨酯+膨胀水泥封孔法平均瓦斯浓度为36.3%。钻孔连抽60天后，固特捷封孔法平均瓦斯浓度为69%，聚氨酯+膨胀水泥封孔法平均瓦斯浓度为57%。

（2）采用固特捷封孔工艺封孔时一次封孔便可结束，可派专人封孔，明确封孔责任人；采用聚氨酯+膨胀水泥封孔工艺封孔时需两次封孔，封孔工艺复杂，封孔责任不明确。

（3）我矿聚氨酯+速凝膨胀封孔剂封孔方法共消耗聚氨酯3kg（单价30元/kg）合计90元，共消耗速凝膨胀封孔剂18kg（单价8元/kg）合计144元，单孔共计消耗材料费234元；研究院采用固特捷封孔共消耗固特捷4.8kg（单价30元/kg）合计144元，自制囊袋一个（单价20元/个）合计为20元，单孔共计消耗材料费164元。从经济效果上分析可知研究院使用固特捷封孔比聚氨酯+速凝膨胀封孔剂封孔方法在材料使用上具有一定优势。

（4）根据以上对比分析得出，使用固特捷封孔便于封孔管理，明确了封孔责任人，杜绝了推诿扯皮现象，且该封孔工艺简单，减少了封孔步骤，降低了封孔人工费。

3 增透设计优化

龙山煤矿原采取深孔松动爆破技术增加煤层透气性，但松动爆破存在装药难、出现残爆、据爆无法处理等缺点，容易导致后期采掘出现事故，故改为水力冲压一体化增透措施。单孔水力透孔及水射流压裂措施增透作用机理就是一方面依靠高压水射流的射流打击力，造成煤体的破碎、掉落，逐渐在煤体中形成一个大尺寸的孔洞。与此同时，孔洞周围的煤体向孔道方向发生大幅度的径向位移，造成顶、底板之间的相向位移，引起在孔道影响范围内的地应力降低，煤层得到充分卸压，裂隙增加，使煤层透气性大幅度增高，促进瓦斯解吸和排放，大幅度地释放了煤层和围岩中的弹性潜能和瓦斯的膨胀能，煤的塑性增高和湿度增加。另一方面是湿润煤体，减小了煤体的脆性，增加了可塑性，降低了煤体内部的应力集中，起到了综合防突的作用。通过这两方面既消除了突出的动力，又改变了突出煤层的性质，起到在采掘作业时防止煤与瓦斯突出的作用。

为了满足更好的实现技术效果，同时优化工程量的条件，结合现场钻孔施工工艺和条件，采用直径94mm钻头开孔，考虑到所测煤的坚固系数1.8，第一抽采单元采用先冲后压的整体思路，布置2个压裂孔，先对第一抽采单元所有抽采孔进行水力冲孔后。再对Y3-6和Y3-8压裂孔冲孔后压裂煤体，沿走向31m为第一抽采单元，矿方抽采孔孔底间距4.4m，每组14个孔，共7组，共计98个孔。现设计孔底间距6.2m，每组9个孔，共5组，共计45个孔，比正常施工抽采钻孔方少53个孔。

4 取得效果

4.1 直接效益

（1）每个走向500m底板巷相当于可节省80～100m巷道，根据我矿现岩巷掘进成本每米13000元左右，即节约104～130万元。

（2）每个走向500m的底板巷，抽采钻孔大约为60000m左右，更改方案后大约为40000m，每米岩巷钻孔施工成本为38元，即可节约76万元。

（3）每个走向500m的底板巷，钻孔个数大约为1500个，通过改进封孔技术单孔可节约70元左右，即可节约10.5万元。

（4）水利冲孔虽然可节约一半以上钻孔，单冲孔时间较长，钻孔施工周期长，还在考证中，故在以后的抽采中，水利冲孔暂只作为加强抽放效果措施，经济效益还需考证。

4.2 间接效益

（1）减少了工人劳动强度，提高安全性，避免了一个工作面多个队伍同时施工。

（2）降低了瓦斯管理难度，每个底板巷减少20～25个钻孔，即减少20～25个瓦斯检查点和易瓦斯积聚地区。

（3）巷道施工抽采钻孔美观大方，耳目一新，相对于钻场易摆布，同时地应力相对较小，降低钻孔的管理难度，提高钻孔的使用周期。

（4）由于钻孔数量的减少，同时可以减少钻机的电量消耗、降低人员配置，减少劳务支出。

（5）钻孔数量的减少可减少钻孔施工周期，缩短抽采达标时间，为缓解接替提高保障。

作者简介：代琦（1986—），男，江苏徐州人，供职于安阳鑫龙煤业（集团）龙山煤业有限公司，研究方向：瓦斯地质。

摘要：鑫龙公司下属龙山矿属于煤与瓦斯突出矿井，是全国突出危害严重的矿井，自建井以来共计突出111次，突出频率之高实属罕见。为消除突出威胁，龙山矿采取底板穿层抽采钻孔防治煤与瓦斯突出，经过实践，形成了在巷道内垂直巷道布置抽采钻孔的基本方案，减少了钻孔工程量，减轻了瓦斯管理难度及钻孔定位难度。

关键词：煤与瓦斯突出；瓦斯抽采；煤层条带

中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）12-0101-02

龙山煤矿位于河南省安阳县水冶镇南约6Km处，南距鹤壁市17Km，井田东起F165断层，西至F304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，倾斜宽2.65Km，面积5.1388Km?。矿井设计生产能力50万吨/年，2010年核定生产能力45万吨/年。截止2013年12月底剩余地质储量1991.8万吨，可采储量935.15万吨。矿井开采的煤，煤层平均厚度4～6米，倾角7°～28°；煤尘爆炸指数最高为9.04%，无爆炸危险性，煤层自燃倾向性为三类，不易自燃。2013年矿井瓦斯等级鉴定为突出矿井，相对瓦斯涌出量27.44m?/t，绝对瓦斯涌出量34.47m?/min。煤层透气性系数为0.0520～0.2499m?/Mpa·d，瓦斯压力为0.67～1.36Mpa。

煤与瓦斯突出是煤矿安全第一杀手，防治煤与瓦斯突出是世界难题，鑫龙公司下属龙山矿属于煤与瓦斯突出矿井，是全国突出危害严重的矿井，自建井以来共计突出111次，突出频率之高实属罕见。为此龙山煤矿采用底板巷预抽煤层条带瓦斯是防治煤与瓦斯突出的一大进步，自2006年起至今未发生过突出事故，实现了矿井的良性生产。但是底板巷施工周期长、投资巨大，一直困扰着龙山煤矿，导致生产成本居高不下，严重制约了龙山煤矿的经济效益，因此煤层底板瓦斯抽采技术方案亟待优化，而本方案通过通过对底板巷位置、钻孔施工顺序、钻场的去留、封孔技术、增透技术等全面进行优化，从而大幅减少底板巷、钻孔施工、封孔资金投入，对提高安全性、提高抽采效果、工作面早日回采具有重要意义。

1 底板巷及抽采钻孔布置优化

1.1 原方案

以前我矿底板抽采钻孔施工为在底板巷每20～25m施工一个钻场，钻场规隔4×4×3.2m，在钻场施工抽放钻孔对顺槽煤层条带进行预抽，基本每条底板巷需施工500m左右，需施工钻场20～25个，相当于多施工80-100m巷道，在钻场施工抽放钻孔好处为可以边施工巷道边施工钻孔，缩短抽采达标周期，但缺点显而易见：一是增加瓦斯管理难度，钻场容易发生瓦斯积聚；二是钻场内地应力大，钻孔密度大，造成钻孔周围围岩破碎，钻孔被压瘪，造成消突不彻底；三是在钻场内施工必须扇形布置钻孔，钻孔定位存在难度，钻孔施工误差大。

1.2 改进方案

在底板巷直接施工抽放钻孔，不再施工钻场，巷道距煤层10-15m之间，保证巷道符合符合《煤矿防治煤与瓦斯突出规定》要求，底板巷与煤巷平面间距10～16m，保证不出现负度数钻孔，优点一是每条底板巷不施工钻场，每条500m左右的巷道可节约20～25个钻场，即可以节约约80～100m巷道，二是降低瓦斯管理难度，减少了钻场瓦斯检查点及瓦斯积聚现象，三是垂直巷道布置，提高定位准确性，四是钻孔分散布置，减少应力，五是钻孔个数不变的情况下垂直巷道布置比扇形布置能至少节约三分之一的钻孔工程量。

2 封孔工艺优化

根据龙山煤矿封孔抽采效果、25051上底抽巷穿层钻孔实钻参数和龙山煤矿封孔管材情况，确定封孔材料选择河南煤化研究院自主研发的固特捷，封孔管选用龙山煤矿现有的直径为40mm的PVC封孔管，注浆管选用自主研发的专用4分管，注浆泵选用2ZBQS3/3煤矿用气动双液注浆泵，封孔工艺为两端自堵封孔囊袋式封孔法，封孔深度10m，封孔段长度5m，一次封孔结束。

采用固特捷封孔后有如下效果：

（1）固特捷封孔法平均瓦斯浓度为68%，聚氨酯+膨胀水泥封孔法平均瓦斯浓度为40.7%；钻孔连抽40天后，固特捷封孔法平均瓦斯浓度为63%，聚氨酯+膨胀水泥封孔法平均瓦斯浓度为36.3%。钻孔连抽60天后，固特捷封孔法平均瓦斯浓度为69%，聚氨酯+膨胀水泥封孔法平均瓦斯浓度为57%。

（2）采用固特捷封孔工艺封孔时一次封孔便可结束，可派专人封孔，明确封孔责任人；采用聚氨酯+膨胀水泥封孔工艺封孔时需两次封孔，封孔工艺复杂，封孔责任不明确。

（3）我矿聚氨酯+速凝膨胀封孔剂封孔方法共消耗聚氨酯3kg（单价30元/kg）合计90元，共消耗速凝膨胀封孔剂18kg（单价8元/kg）合计144元，单孔共计消耗材料费234元；研究院采用固特捷封孔共消耗固特捷4.8kg（单价30元/kg）合计144元，自制囊袋一个（单价20元/个）合计为20元，单孔共计消耗材料费164元。从经济效果上分析可知研究院使用固特捷封孔比聚氨酯+速凝膨胀封孔剂封孔方法在材料使用上具有一定优势。

（4）根据以上对比分析得出，使用固特捷封孔便于封孔管理，明确了封孔责任人，杜绝了推诿扯皮现象，且该封孔工艺简单，减少了封孔步骤，降低了封孔人工费。

3 增透设计优化

龙山煤矿原采取深孔松动爆破技术增加煤层透气性，但松动爆破存在装药难、出现残爆、据爆无法处理等缺点，容易导致后期采掘出现事故，故改为水力冲压一体化增透措施。单孔水力透孔及水射流压裂措施增透作用机理就是一方面依靠高压水射流的射流打击力，造成煤体的破碎、掉落，逐渐在煤体中形成一个大尺寸的孔洞。与此同时，孔洞周围的煤体向孔道方向发生大幅度的径向位移，造成顶、底板之间的相向位移，引起在孔道影响范围内的地应力降低，煤层得到充分卸压，裂隙增加，使煤层透气性大幅度增高，促进瓦斯解吸和排放，大幅度地释放了煤层和围岩中的弹性潜能和瓦斯的膨胀能，煤的塑性增高和湿度增加。另一方面是湿润煤体，减小了煤体的脆性，增加了可塑性，降低了煤体内部的应力集中，起到了综合防突的作用。通过这两方面既消除了突出的动力，又改变了突出煤层的性质，起到在采掘作业时防止煤与瓦斯突出的作用。

为了满足更好的实现技术效果，同时优化工程量的条件，结合现场钻孔施工工艺和条件，采用直径94mm钻头开孔，考虑到所测煤的坚固系数1.8，第一抽采单元采用先冲后压的整体思路，布置2个压裂孔，先对第一抽采单元所有抽采孔进行水力冲孔后。再对Y3-6和Y3-8压裂孔冲孔后压裂煤体，沿走向31m为第一抽采单元，矿方抽采孔孔底间距4.4m，每组14个孔，共7组，共计98个孔。现设计孔底间距6.2m，每组9个孔，共5组，共计45个孔，比正常施工抽采钻孔方少53个孔。

4 取得效果

4.1 直接效益

（1）每个走向500m底板巷相当于可节省80～100m巷道，根据我矿现岩巷掘进成本每米13000元左右，即节约104～130万元。

（2）每个走向500m的底板巷，抽采钻孔大约为60000m左右，更改方案后大约为40000m，每米岩巷钻孔施工成本为38元，即可节约76万元。

（3）每个走向500m的底板巷，钻孔个数大约为1500个，通过改进封孔技术单孔可节约70元左右，即可节约10.5万元。

（4）水利冲孔虽然可节约一半以上钻孔，单冲孔时间较长，钻孔施工周期长，还在考证中，故在以后的抽采中，水利冲孔暂只作为加强抽放效果措施，经济效益还需考证。

4.2 间接效益

（1）减少了工人劳动强度，提高安全性，避免了一个工作面多个队伍同时施工。

（2）降低了瓦斯管理难度，每个底板巷减少20～25个钻孔，即减少20～25个瓦斯检查点和易瓦斯积聚地区。

（3）巷道施工抽采钻孔美观大方，耳目一新，相对于钻场易摆布，同时地应力相对较小，降低钻孔的管理难度，提高钻孔的使用周期。

（4）由于钻孔数量的减少，同时可以减少钻机的电量消耗、降低人员配置，减少劳务支出。

（5）钻孔数量的减少可减少钻孔施工周期，缩短抽采达标时间，为缓解接替提高保障。

作者简介：代琦（1986—），男，江苏徐州人，供职于安阳鑫龙煤业（集团）龙山煤业有限公司，研究方向：瓦斯地质。

摘要：鑫龙公司下属龙山矿属于煤与瓦斯突出矿井，是全国突出危害严重的矿井，自建井以来共计突出111次，突出频率之高实属罕见。为消除突出威胁，龙山矿采取底板穿层抽采钻孔防治煤与瓦斯突出，经过实践，形成了在巷道内垂直巷道布置抽采钻孔的基本方案，减少了钻孔工程量，减轻了瓦斯管理难度及钻孔定位难度。

关键词：煤与瓦斯突出；瓦斯抽采；煤层条带

中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）12-0101-02

龙山煤矿位于河南省安阳县水冶镇南约6Km处，南距鹤壁市17Km，井田东起F165断层，西至F304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，倾斜宽2.65Km，面积5.1388Km?。矿井设计生产能力50万吨/年，2010年核定生产能力45万吨/年。截止2013年12月底剩余地质储量1991.8万吨，可采储量935.15万吨。矿井开采的煤，煤层平均厚度4～6米，倾角7°～28°；煤尘爆炸指数最高为9.04%，无爆炸危险性，煤层自燃倾向性为三类，不易自燃。2013年矿井瓦斯等级鉴定为突出矿井，相对瓦斯涌出量27.44m?/t，绝对瓦斯涌出量34.47m?/min。煤层透气性系数为0.0520～0.2499m?/Mpa·d，瓦斯压力为0.67～1.36Mpa。

煤与瓦斯突出是煤矿安全第一杀手，防治煤与瓦斯突出是世界难题，鑫龙公司下属龙山矿属于煤与瓦斯突出矿井，是全国突出危害严重的矿井，自建井以来共计突出111次，突出频率之高实属罕见。为此龙山煤矿采用底板巷预抽煤层条带瓦斯是防治煤与瓦斯突出的一大进步，自2006年起至今未发生过突出事故，实现了矿井的良性生产。但是底板巷施工周期长、投资巨大，一直困扰着龙山煤矿，导致生产成本居高不下，严重制约了龙山煤矿的经济效益，因此煤层底板瓦斯抽采技术方案亟待优化，而本方案通过通过对底板巷位置、钻孔施工顺序、钻场的去留、封孔技术、增透技术等全面进行优化，从而大幅减少底板巷、钻孔施工、封孔资金投入，对提高安全性、提高抽采效果、工作面早日回采具有重要意义。

1 底板巷及抽采钻孔布置优化

1.1 原方案

以前我矿底板抽采钻孔施工为在底板巷每20～25m施工一个钻场，钻场规隔4×4×3.2m，在钻场施工抽放钻孔对顺槽煤层条带进行预抽，基本每条底板巷需施工500m左右，需施工钻场20～25个，相当于多施工80-100m巷道，在钻场施工抽放钻孔好处为可以边施工巷道边施工钻孔，缩短抽采达标周期，但缺点显而易见：一是增加瓦斯管理难度，钻场容易发生瓦斯积聚；二是钻场内地应力大，钻孔密度大，造成钻孔周围围岩破碎，钻孔被压瘪，造成消突不彻底；三是在钻场内施工必须扇形布置钻孔，钻孔定位存在难度，钻孔施工误差大。

1.2 改进方案

在底板巷直接施工抽放钻孔，不再施工钻场，巷道距煤层10-15m之间，保证巷道符合符合《煤矿防治煤与瓦斯突出规定》要求，底板巷与煤巷平面间距10～16m，保证不出现负度数钻孔，优点一是每条底板巷不施工钻场，每条500m左右的巷道可节约20～25个钻场，即可以节约约80～100m巷道，二是降低瓦斯管理难度，减少了钻场瓦斯检查点及瓦斯积聚现象，三是垂直巷道布置，提高定位准确性，四是钻孔分散布置，减少应力，五是钻孔个数不变的情况下垂直巷道布置比扇形布置能至少节约三分之一的钻孔工程量。

2 封孔工艺优化

根据龙山煤矿封孔抽采效果、25051上底抽巷穿层钻孔实钻参数和龙山煤矿封孔管材情况，确定封孔材料选择河南煤化研究院自主研发的固特捷，封孔管选用龙山煤矿现有的直径为40mm的PVC封孔管，注浆管选用自主研发的专用4分管，注浆泵选用2ZBQS3/3煤矿用气动双液注浆泵，封孔工艺为两端自堵封孔囊袋式封孔法，封孔深度10m，封孔段长度5m，一次封孔结束。

采用固特捷封孔后有如下效果：

（1）固特捷封孔法平均瓦斯浓度为68%，聚氨酯+膨胀水泥封孔法平均瓦斯浓度为40.7%；钻孔连抽40天后，固特捷封孔法平均瓦斯浓度为63%，聚氨酯+膨胀水泥封孔法平均瓦斯浓度为36.3%。钻孔连抽60天后，固特捷封孔法平均瓦斯浓度为69%，聚氨酯+膨胀水泥封孔法平均瓦斯浓度为57%。

（2）采用固特捷封孔工艺封孔时一次封孔便可结束，可派专人封孔，明确封孔责任人；采用聚氨酯+膨胀水泥封孔工艺封孔时需两次封孔，封孔工艺复杂，封孔责任不明确。

（3）我矿聚氨酯+速凝膨胀封孔剂封孔方法共消耗聚氨酯3kg（单价30元/kg）合计90元，共消耗速凝膨胀封孔剂18kg（单价8元/kg）合计144元，单孔共计消耗材料费234元；研究院采用固特捷封孔共消耗固特捷4.8kg（单价30元/kg）合计144元，自制囊袋一个（单价20元/个）合计为20元，单孔共计消耗材料费164元。从经济效果上分析可知研究院使用固特捷封孔比聚氨酯+速凝膨胀封孔剂封孔方法在材料使用上具有一定优势。

（4）根据以上对比分析得出，使用固特捷封孔便于封孔管理，明确了封孔责任人，杜绝了推诿扯皮现象，且该封孔工艺简单，减少了封孔步骤，降低了封孔人工费。

3 增透设计优化

龙山煤矿原采取深孔松动爆破技术增加煤层透气性，但松动爆破存在装药难、出现残爆、据爆无法处理等缺点，容易导致后期采掘出现事故，故改为水力冲压一体化增透措施。单孔水力透孔及水射流压裂措施增透作用机理就是一方面依靠高压水射流的射流打击力，造成煤体的破碎、掉落，逐渐在煤体中形成一个大尺寸的孔洞。与此同时，孔洞周围的煤体向孔道方向发生大幅度的径向位移，造成顶、底板之间的相向位移，引起在孔道影响范围内的地应力降低，煤层得到充分卸压，裂隙增加，使煤层透气性大幅度增高，促进瓦斯解吸和排放，大幅度地释放了煤层和围岩中的弹性潜能和瓦斯的膨胀能，煤的塑性增高和湿度增加。另一方面是湿润煤体，减小了煤体的脆性，增加了可塑性，降低了煤体内部的应力集中，起到了综合防突的作用。通过这两方面既消除了突出的动力，又改变了突出煤层的性质，起到在采掘作业时防止煤与瓦斯突出的作用。

为了满足更好的实现技术效果，同时优化工程量的条件，结合现场钻孔施工工艺和条件，采用直径94mm钻头开孔，考虑到所测煤的坚固系数1.8，第一抽采单元采用先冲后压的整体思路，布置2个压裂孔，先对第一抽采单元所有抽采孔进行水力冲孔后。再对Y3-6和Y3-8压裂孔冲孔后压裂煤体，沿走向31m为第一抽采单元，矿方抽采孔孔底间距4.4m，每组14个孔，共7组，共计98个孔。现设计孔底间距6.2m，每组9个孔，共5组，共计45个孔，比正常施工抽采钻孔方少53个孔。

4 取得效果

4.1 直接效益

（1）每个走向500m底板巷相当于可节省80～100m巷道，根据我矿现岩巷掘进成本每米13000元左右，即节约104～130万元。

（2）每个走向500m的底板巷，抽采钻孔大约为60000m左右，更改方案后大约为40000m，每米岩巷钻孔施工成本为38元，即可节约76万元。

（3）每个走向500m的底板巷，钻孔个数大约为1500个，通过改进封孔技术单孔可节约70元左右，即可节约10.5万元。

（4）水利冲孔虽然可节约一半以上钻孔，单冲孔时间较长，钻孔施工周期长，还在考证中，故在以后的抽采中，水利冲孔暂只作为加强抽放效果措施，经济效益还需考证。

4.2 间接效益

（1）减少了工人劳动强度，提高安全性，避免了一个工作面多个队伍同时施工。

（2）降低了瓦斯管理难度，每个底板巷减少20～25个钻孔，即减少20～25个瓦斯检查点和易瓦斯积聚地区。

（3）巷道施工抽采钻孔美观大方，耳目一新，相对于钻场易摆布，同时地应力相对较小，降低钻孔的管理难度，提高钻孔的使用周期。

（4）由于钻孔数量的减少，同时可以减少钻机的电量消耗、降低人员配置，减少劳务支出。

（5）钻孔数量的减少可减少钻孔施工周期，缩短抽采达标时间，为缓解接替提高保障。

作者简介：代琦（1986—），男，江苏徐州人，供职于安阳鑫龙煤业（集团）龙山煤业有限公司，研究方向：瓦斯地质。