摘要：瓦斯事故灾害是我国煤矿生产的六大灾害之首，严重影响矿井安全生产。随着矿井开采深度和强度的不断加大，工作面瓦斯涌出量不断增加，瓦斯涌出异常导致工作面瓦斯超限，成为矿井生产过程中的重要安全隐患。本文主要分析探讨了煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术，以供参阅。
关键词：煤矿；井下；瓦斯抽采；钻孔施工技术
引言
随着我国煤矿产业随之得以迅速发展，煤矿能源也逐渐成为了不可或缺的一部分。但煤矿井下瓦斯爆炸事故常有发生，社会各界由此提高了对煤矿井下瓦斯抽采技术的重视程度。同时，也对煤矿井下瓦斯抽采技术提出了更高的要求。所以，要通过更为有效、创新的方法提高煤矿井下的瓦斯抽采率，尽可能地降低煤矿井下的瓦斯含量和煤矿井下瓦斯涌出含量，这对于实现煤矿井下作业稳定安全有着至关重要的作用。
1高位瓦斯抽采钻孔施工技术
近年来随着工作面推进速度的加快，以及钻探工艺水平和设备能力的提高，很多矿区开始因地制宜地探索采用顶板高位水平长钻孔进行临近层瓦斯的抽采（放工作。顶板高位钻孔抽采（放瓦斯的理论基础是卸压抽采（放，主要抽采上临近层赋存或受采动影响开采煤层涌出的瓦斯，并包括部分采空区瓦斯。根据煤层覆岩移动规律和瓦斯流动规律，煤层回采后顶板裂隙带中下部裂隙发育充分，是临近层瓦斯和冒落区瓦斯的主要聚集区，具有瓦斯含量高、浓度大的特点，是抽采瓦斯的最佳层位，也是布置高位钻孔的最佳区域。一般而言，这个位置应在3~5倍采高的范围以内。
1.1钻孔层位的选择
高位瓦斯抽采钻孔施工主要是在裂隙带、采空区以及受开采影响较大的邻近层，这样将能够更大限度的减少煤矿开采工作中瓦斯的含量，避免了煤矿事故的发生。裂隙带中下部的裂隙发展的较为充分，是瓦斯的主要聚集区，该地区的瓦斯含量较高，最有利于瓦斯的抽采。为了使得瓦斯抽采的效果更加显著就需要在钻孔的过程中选用稳定的岩层，这样就能够使得瓦斯抽采的效果更加良好。另外，要保证钻孔的抽放效果，首先应保证成孔和后期钻孔的完整性，钻孔布置层位选择时，通过对有效区域内岩层性质和成孔性的分析，尽量使钻孔布置在相对稳定的岩层中。
1.2钻孔参数的确定
为保证实际的瓦斯抽放效果和生产效率，大直径长钻孔，一般是我们所提倡的瓦斯抽采钻孔方式。但在实际的钻孔过程中，在对钻孔深度和钻孔直径的选择时，我们要结合地层条件、抽放要求、施工技术和设备能力综合的考虑具体的钻孔深度和钻7L直径。在这几个影响因素中决定钻孔参数的主要依据地层条件。对钻孔深度的确定如果在地层条件具备打深孔的条件下，为了使所钻的孔对整个工作面都能覆盖，以保证整个工作区域都能安全施工，可适当的提高抽采要求和钻井技术，钻一些深孔。若在比较复杂的地层上施工，钻孔成孔性差，无法钻长钻孔，那么要及时的根据实际情况调整钻孔参数，要因地制宜的综合考虑各种因素确定更加合适的钻孔深度。对钻孔直径的确定．在对瓦斯钻孔直径的确定时，要对瓦斯含量、抽放周期、以及施工成本等问题加以综合考虑，选择最经济有效的钻孔直径。
1.3钻孔的布置形式
开采工作面上的钻孔的布置再抽采操作中起到的作用巨大，这关系到瓦斯抽效果。因为矿井通风以及大气压等等因素影响，使靠近回风侧钻孔的抽放效果高于进风侧钻孔，因此在布置钻孔的过程中，钻孔要尽量布置在回风侧，在回风巷道中也应该设置钻窝，来保证瓦斯的抽放容量。此外在钻孔的过程中要尽量避免开采到松软泥岩层，以此确保瓦斯抽采的准确性。
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2煤层（顺层）瓦斯抽采钻孔施工技术
在煤矿生产的时候，尤其是高突矿井，从利用和治理瓦斯的角度来考虑，经常要在煤层中布置好钻孔来抽采和释放瓦斯，用来确保生产活动中的安全。由于顺层钻孔具有无无效进尺、速度快、效果好等优点，所以在施工中预抽瓦斯钻孔一般都选用这种方法。在钻孔中一般根据目的分为两类，分别是：为煤层回采服务的预抽瓦斯顺层长钻孔和为巷道掘进服务的预抽瓦斯顺层长钻孔。前者一般沿采煤工作面上、下顺槽向工作面中间施工布置长钻孔，其间距一般为3~5m，巷道掘进边缘和钻孔的距离一般为工作面长度的一半以上。后者一般沿掘进巷道两帮每隔一定距离布置一个钻场，通过钻场向工作面前方及两帮一定范围内施作顺层长钻孔抽采瓦斯，钻孔为扇形布置，保证掘进工作面瓦斯含量安全达标。想要不使钻孔施工中偏离掘进的方向，确保掘进安全，应该采取可靠的测斜和纠偏措施。在有突出危险的煤层中，为了确保掘进工作安全，防止煤和瓦斯突出的危险，经常会在掘进工作面施工较浅深度防突钻孔，用来释放地层和瓦斯的压力，降低瓦斯的含量来保证施工的安全。而这类钻孔的深度一般在10~30m，半径会小于50mm，间距和排距都在1m左右，有些煤层的瓦斯含量特别高，有时候排放孔设在煤巷两侧，确保煤巷正常的掘进，这类防突钻孔设备比较简单，而且钻孔深度还比较浅。在少数情况下，为了提高掘进工作的防突、防喷，施工时常常采用直径大，深度超过50m的抽采孔。实践证明，只要有条件合适的地层、配套的设备、正确的方法，这类钻孔可以起到良好的防突、防喷效果，有利的加快了掘进速度。
3穿层瓦斯抽采钻孔施工技术
就是在煤层的巷道内向邻近的煤层钻孔抽采瓦斯，可以有效解决顺层抽采时发生的喷孔和塌孔问题，较适用于透气性较低的松软突出煤层但在实施过程中要对钻孔有合理的布置、准确计算和保证预抽时间，并且要在煤层底部打岩巷，因此成本较高具体施工时，要在打好的巷道内每隔平均45米设置一个专门的打钻场，每一个专用钻场应根据瓦斯含量和浓度、钻场间的间距、煤层透气性等情况确定钻孔的数量，打好的各个钻孔应呈放射状排列通常每个钻场打孔的数量不少于10个，钻孔的深度可在100米至150米之间，钻孔直径应保持在100毫米以内。具体又可把穿层钻孔瓦斯抽采钻孔施工技术分两类：一类是把专门的瓦斯工艺巷施工到煤层底板中，再在专门的瓦斯工艺巷中施工上仰钻孔，这种钻孔要从高危的松散煤层中穿过，来对煤层中的瓦斯加以抽采，以降低其压力。另一类是把上仰角施工到煤层回风巷道中，利用采动影响，抽采煤层邻近层以及部分采空区的瓦斯，以降低回采工作面上的瓦斯浓度。
4未来的发展趋势
纵观多年来的发展历程，我国煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术与装备的更新换代和不断创新都取得了令人可喜的成果，结合煤矿现状及目前设备水平不难看出：一体化操作以及定向测量是未来的发展趋势，改进煤层瓦斯抽采技术以及装备十分重要，是解决松软突出煤层的瓦斯抽采和高效开采一大难题的有效方法，也是未来钻探设备发展的目标和方向。除此之外，安全、可靠、有效的远程控制钻机也是将来势不可挡的必然姿态。而在环保大旗下，绿色、节能、环保的装备与技术设计是未来的必经之路。
结束语
总而言之，我国煤矿井下瓦斯抽采钻孔技术与设备虽经过多年的发展，已经有了很大的进步并得到了大范围的推广，但仍在社会发展和科技进步的潮流中存在了一些不可避免的问题，只有很好的及时处理，才会准确的不如理想的发展趋势，最终取得更好的效果。重视技术的研究，不断更新技术，让技术为我国发展护航。
参考文献：
[1]朱奇.煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术分析[J].内蒙古煤炭经济.2018（12）
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[3]申阳阳，靳鹤龙.煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术研究[J].建材与装饰.2017（20）
论文作者:张强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：钻孔论文; 瓦斯论文; 煤层论文; 煤矿论文; 井下论文; 工作面论文; 巷道论文; 《基层建设》2019年第19期论文;