超前钻孔排放瓦斯技术在巷道掘进揭穿老巷中的应用

刑秉江

（山西阳煤集团翼城上河煤业有限公司， 山西 翼城 043500）

老的巷道一直都会贯通在新掘进的煤矿巷道中，并发挥重要的作用。但是，由于多数巷道封闭的时间非常长，巷道内部的情况也不简单。因此经常会在内部积聚大量的有害气体。在实际操作的过程中，尤其需要考虑将贯通内部的瓦斯浓度控制在标准范围内，这是很多煤矿专家都一直在考虑的问题。但是，在现实条件下，由于很多救护队员没有能够及时进入到老巷内部，所以并没有办法通过提前预透老巷来恢复通风。本文结合实际案例研究出一种新的瓦斯排放技术，希望能够给广大煤矿工作者提供更好的参考性意见。

1 钻孔瓦斯排放概述

整个钻孔瓦斯的排放顺序如下：先在一个封闭平面巷道内部打上两个孔，先向一个孔内加压，再从另外一个孔洞内向外部泄压，最终形成一个压力排放的循环路线。一般在正压的作用下，主要沿着胶管-压风钻孔-老巷-泄压钻孔-掘进工作面的顺序来进行流动[1]。通过这样的操作，老巷预透点区域内部所聚集的瓦斯就会被压入空气中，并不断地流动。之后再沿着泄压钻孔的顺序来回到风道。通过调节压风管阀门的大小则可以调节风的压力，之后可更好地控制钻孔过程中排除瓦斯的数量。

其中掘进工作面和回风流内部的瓦斯浓度都会被控制在一定的范围内。整个钻孔瓦斯排放的原理如图1所示。

2 实际案例运用

2.1 煤矿主要情况

作为一个3层的煤矿，内部的瓦斯多数被认定为低瓦斯的矿井。一般井田内部的瓦斯含量也较低。又因为井田内部各个煤层埋葬得非常深，煤层内部又会存在岩浆，所以局部煤炭的变质程度就会变得很高，甚至会在内部存在较高的瓦斯带。其中，2302回风巷道掘进的221 m将和1308巷道处于贯通的状态。整个1307巷道已经被封闭了3年。在开采过1307工作面之后，会因为采空区顶板出现垮落的现象，最终使得巷道压力在短时间内增加，因而上部出现裂缝。

图1 钻孔排放技术示意图

虽然整个1307工作面没有出现气体超标或者其他类型的自然灾害，但是整体在使用的过程中还是会出现诸多问题。多数的老巷道内部都会存在不同类型的气体。整个1307工作面在完成开采过程之后都不能够排放出有害的气体。如果救护人员没有能够在第一时间进入到老巷道内部，也就没有办法对巷道内部进行通风。可以先在2302巷道和1307巷道之间贯通5 m的气体，先全面对预透老巷通风，这样才能够更好地保证整体通风。注意在贯通2302回风巷和1307回风巷道之前先对现场的情况进行探查，之后再暂停掘进的工作。另外，在钻孔之前要先检测整个巷道的情况，在了解到内部有害气体情况之后再确保下一步施工过程能够更加顺利地进行。

2.2 钻孔瓦斯排放判别条件

常用的钻孔瓦斯排放判别条件主要包括如下几个方面：

第一，可以先从钻孔的内部向外部贯通风量，之后再有效地贯通瓦斯之间的连接点，这样才能够让瓦斯随时向外涌出。如果在钻孔的过程中，其气体的浓度达到了一定的标准，那么内部瓦斯的浓度则不会超过限制，所以也就能够使得贯通的过程变得更加安全。

第二，如果巷道内部的瓦斯浓度超过了一定的量，那么可以先在巷道内部进行压风的操作，就会从沿着一侧的钻孔中排放出更多的瓦斯。而在此过程中，瓦斯则会被逐步压入风流中被稀释，如果瓦斯浓度降到规定安全值以下，方可实现安全贯通。

3 钻孔探测的主要步骤

3.1 利用钻机打钻

可以在掘进工作面内部风筒的一侧先选择一个合适的检测孔，之后再有效地进行打钻。如果钻孔机加工的位置到达老巷之后，再采用专业的仪器来检测巷道内部的情况，并在之后抽取适量的气体。配合检查二氧化碳和其他气体的关系，之后再将适当的气体输送入气囊之中，再运用甲烷检测仪进行检测。一氧化碳检测仪、硫化氢检测仪和其他仪器来检测内部气体的情况。如果确定气体不存在异常，则可以继续在另一侧进行施工。

3.2 输送气体

当风控第一个孔施工到位之后，先用专业的压风管插入风筒之中，之后再深入到检测孔内部，运用检测机器将风送入到老巷内部。之后再开启另一侧压风管的门，再向检测孔内压入适量的风。之后再将老巷内部的气体输出到检测孔的外部，并配合检测气体的浓度。

3.3 向检测孔内压风

在钻孔完成之后，需要先开启压风管的法门，之后再向检测孔的内部进行压风，并根据实际情况增加风量。专职的瓦斯检验员一定要及时检查掘进工作面的风流和巷道回风流内部的气体浓度，将不同类型的检测气体的仪器放置在检测孔开口，并在设置浓度之后，要继续向老巷道内部进行压风，同时注意控制压风排放的时间。

3.4 检测后进行处置

如果确实在检测的过程中发现了具有瓦斯浓度的有害气体，则应该先撤出工作人员，之后再由瓦斯检查人员和救护人员紧盯着现场开始作业。可以先在原来风筒的一侧打上检测孔，再在检测孔上下两侧0.5 m的位置来进行钻孔。同时，也需要在钻孔另外一侧的钻孔处钻取5个孔，之后再在3个钻孔下方布置1寸的钢管，从短到长分别布置10 m、15 m和20 m的钢管。再将压风管和钢管链接在一起，分别进行压风。之后，运用压风管内部的法门来控制风量的大小，并在之后控制巷道内部气体的浓度。不能够让它超过气体浓度的最高值，之后再按照相关的要求来掘进施工。一定要在查明老巷道的基础上确定周围的环境，之后才能够继续进行施工[2]。

4 结语

通过结合山西煤矿2302回风巷掘进和1307探巷贯通的实际现象，才能够有效地解决在巷道瓦斯排放过程中出现的各种问题，从而保证煤矿安全地生产。