摘 要：煤矿底板钻孔瓦斯抽采技术能够利用钻孔对工作面底板的瓦斯进行有效抽采，解决了煤矿开采中底板出现的瓦斯问题，为安全高效煤炭开采提供了有力的技术支撑。本文具体以黄陵二号煤矿为例，对底板煤岩瓦斯防治技术进行了探讨，以供参考。
关键词：煤矿底板；穿层钻孔瓦斯抽采技术；具体应用
中图分类号：TD712 文献标识码：A
一、煤矿概况
黄陵二号矿属于年产量巨大的特大型矿井，矿井瓦斯等级属于高瓦斯矿井，矿井绝对涌出量61.33m3/min，相对涌出量4.43m3/t，生产规模为8.0Mt/a。目前，该矿井的主要采煤层是2#煤层，采取的是走向长壁后退式综合机械化采煤法，通风方式选择后退式U型通风。每个回采工作面的绝对瓦斯涌出量为25m3/min。由于单个工作面的瓦斯涌出量较大，开采时回风瓦斯的体积分数经常超标，不利于煤矿的安全生产和开采进度。
随着开采水平的延伸和深入，煤层瓦斯的含量和压力均会逐渐增大，增强了煤层瓦斯超限的危险性。在采掘煤层深处前，必须对开采区域进行综合治理。二号矿没有瓦斯抽采专用巷道，无法满足工作面底板在回采过程中对瓦斯的治理需求。
为了彻底解决底板瓦斯问题，通过对工作面的底板瓦斯进行抽采。具体实践表明，利用煤矿底板穿层钻孔抽采瓦斯技术对工作面底板的瓦斯进行抽采，可以有效消除工作面回采过程中底板的瓦斯问题，实现生产的安全和高效。该技术是一种有效的瓦斯治理技术，目前，已经在我国大多数矿区开采过程中得到广泛应用。
二、煤矿底板穿层钻孔瓦斯抽采技术的具体应用
1明确穿层钻孔瓦斯抽采技术方案
该矿井的主采煤层属于近水平煤层，而且煤层瓦斯的赋存不规律，深部具有瓦斯溢出危险性，在现有开采条件下，需施工底板钻孔以消除回采、掘进期间底板造成的瓦斯超限问题。掘进期间施工底板钻孔，对掘进工作面的前方进行探测和抽采，杜绝掘进期间因底板瓦斯造成的瓦斯超限；在回采期间施工底板钻孔，对回采工作面底板进行压抽采，确保工作面的安全回采。抽采系统有井下四盘区瓦斯抽放泵站、一号风井和二号风井瓦斯泵站进行抽放瓦斯。抽采主管路有?710mm、?630mm、?560mm管路，顺槽有?400mm、?355mm管路。矿井二盘区203工作面地面标高+1085――+1333m，井下标高+718――+750m.走向长度回风3220m/胶带3029m，倾向长度279m，煤层倾角0-4度。在回风巷布置高位和底板钻孔。四盘区409工作面地面标高+1261――+1511m，井下标高+705――+743 m，走向长度3500 m，倾向长度260 m，煤层倾角0-2度，开采煤层2号，煤层厚度5.3 m。
2布置底板探测钻孔
掘进期间在巷道正头施工底板探测钻孔，进行掘进正头的底板瓦斯探测，并在巷道帮部施工钻场，进行掘进期间底板瓦斯抽采，尽可能在短期内将工作面煤巷底板的瓦斯危险性消除，需在钻场内根据巷道宽度及巷道左右帮部的压区域，沿着掘进方向施工钻孔，每个钻孔中心点间距根据钻孔抽采半径确定，钻孔布置确保钻孔超前工作面掘进。并根据根据抽采效果，在钻孔间可另外补充钻孔。
3布置底板钻孔施工
回采工作面在回采前，在胶带巷原钻场、回风巷施工底板钻孔，进行工作面回采前底板钻孔抽采卸压，降低工作面底板瓦斯溢出现象，消除工作面上隅角瓦斯超限。根据工作面长度及钻孔抽采半径在胶带巷原钻场与回风巷钻场布置钻孔，实现钻孔覆盖工作面。
在进行底板钻孔施工时，会发生岩石粉末没有及时排出孔外的情况，导致钻孔施工不到位、封孔不严密或钻孔和埋孔内出现积水等问题。实现底板钻孔时岩石粉末及时排出，防止埋钻和堵孔事故发生，需要改进钻孔施工工艺。钻孔设备使用的钻机型号为ZDY-3200（5S） .CMS1-4000/55。扩孔用153mm，扩孔段12m，钻杆直径73mm，用清水洗钻孔，用马丽散封孔。封口长度不小于12m，保证抽采负压在25kPa左右，抽采时间至少12个月。在消除了危险后，可进行工作面回采。采用穿层钻孔抽采技术，不仅有效消除了工作面底板瓦斯，还同时消除了瓦斯溢出的危险性，为工作面回采施工提供了可靠条件。
为了保证抽采效果良好，确保封孔质量，选择煤矿专用注浆封孔泵，使用水泥砂浆实施封孔施工。封孔材料包括水、封孔料、砂砾、马丽散。钻孔至设计位置后，使用套管将钻孔保护，防止因泥岩遇水膨胀导致钻孔报废，然后开始封孔，在适当位置安装挡板并缠绕足够的混合马丽散，随后利用封孔泵将配置好的水泥砂浆向孔中注入，如果返将则停止注浆。这种封孔方式，能够将穿层钻孔施工的有效封孔段保持在12m以上，保证封孔质量，有助于提高抽采效果。
4选择瓦斯抽采系统
抽采瓦斯初期，选择永久地面瓦斯抽采系统，将流量控制在1m3/min以下。结合现场具体情况进行分析，钻杆直径73 mm，发现钻孔孔口负压仅为1～2kPa，无法满足13kPa的要求，对钻孔抽采进行优化，采用分源分压方式进行抽采，以达到钻孔抽采效果。
结语
综上所述，底板钻孔瓦斯抽采技术主要抽采工作面底板的瓦斯，其抽采效果的关键因素是钻孔位置在工作面；该技术对封孔施工的要求较高，必须确保钻孔内岩石粉及时排出，保证封孔不漏气，且选择合理的钻机、布孔参数和排渣方式；通过底板钻孔，对工作面底板的瓦斯进行抽采，能够有效将高瓦斯工作面转化为低瓦斯工作面，有利于煤矿开采的安全和质量。
参考文献
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