經(jīng)過(guò)為期近三個(gè)月的積極備戰(zhàn)，胡家河礦401110綜采工作面已于近日正式進(jìn)入初采初放階段，通過(guò)回采期間瓦斯檢測(cè)數(shù)據(jù)分析，上隅角平均濃度0.06%，回風(fēng)平均0.08%，風(fēng)排平均1.55m3/min，瓦斯平穩(wěn)、可靠，為該工作面安全、高效回采提供了堅(jiān)實(shí)保障。

據(jù)悉，401110工作面是該礦第十個(gè)采煤工作面，煤層瓦斯具有“賦存區(qū)域不均、透氣性低、地質(zhì)條件復(fù)雜”等特點(diǎn)，其“先天性”條件進(jìn)一步加重了該工作面瓦斯治理難度，傳統(tǒng)高密度的采前預(yù)抽鉆孔雖然有效，但存在一定的局限性和精度差的問(wèn)題，同時(shí)還將大幅增加生產(chǎn)成本及接續(xù)壓力。

面對(duì)制約礦井的瓦斯治理難題，該礦堅(jiān)持以問(wèn)題為導(dǎo)向，主動(dòng)對(duì)標(biāo)先進(jìn)理念，積極探尋破解之道，在傳統(tǒng)瓦斯防治措施基礎(chǔ)之上，創(chuàng)新采用“高位巖石+長(zhǎng)距離煤層”定向組合、“卸-壓-抽一體化”鉆孔施工工藝、“定向+采前”液態(tài)二氧化碳驅(qū)替工藝等手段，靶向發(fā)力、綜合施策，全力降伏威脅礦井安全生產(chǎn)的“瓦斯猛虎”。

打出“巖石+煤層”定向組合拳

自去年初引進(jìn)長(zhǎng)距離定向技術(shù)以來(lái)，該礦采空區(qū)卸壓瓦斯抽采主要以高位巖石定向鉆孔為主，單一的高位巖石定向鉆孔雖能有效治理采空區(qū)瓦斯，但對(duì)工作面初采初放階段，尤其頂板垮落不充分、煤巖層裂隙尚未完全發(fā)育情況下，其抽采效果見(jiàn)效甚微，頂板突然來(lái)壓亦或遇地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，容易造成瓦斯超限風(fēng)險(xiǎn)。因此，該礦在之前401106工作面瓦斯治理經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，對(duì)鉆場(chǎng)上覆煤巖層分布、抽采影響半徑加以辨證分析，將原先每個(gè)鉆場(chǎng)布置的12個(gè)高位巖石孔變更為12個(gè)高位巖石定向鉆孔+3個(gè)長(zhǎng)距離煤層定向鉆孔，鉆孔層位覆蓋巷道頂板上方近16m煤層及34m巖層，從而達(dá)到“覆蓋范圍再擴(kuò)大、抽采效果再提升”目的，為進(jìn)一步準(zhǔn)確掌握煤層瓦斯機(jī)理、分布特征奠定堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

“截至目前，401110工作面已推采36m，從開(kāi)始重載調(diào)試到現(xiàn)在正常推采，無(wú)論是架后、上隅角還是回風(fēng)瓦斯都保持平穩(wěn)狀態(tài)，真是給我們打了一針強(qiáng)心劑?！痹摰V通風(fēng)管理部人員介紹到。

激活“卸+壓+抽”治理新引擎

為進(jìn)一步解決礦井沖擊地壓與瓦斯耦合共存條件下，煤巖層有效卸壓、瓦斯高效抽采協(xié)同治理技術(shù)難題，該礦對(duì)現(xiàn)有工藝不斷優(yōu)化、不斷改進(jìn)，創(chuàng)新、總結(jié)出“卸+壓+抽”一體化協(xié)同治理工藝，即前期利用大功率定向鉆機(jī)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)層位及孔深，后采用“雙封單卡拖動(dòng)式分段壓裂”工藝，將壓裂液通過(guò)高壓泵壓入煤層頂板上方的目標(biāo)層位段，使完整的目標(biāo)巖層內(nèi)產(chǎn)生密集網(wǎng)狀裂縫，形成人造“裂隙”?；夭汕?，通過(guò)上覆巖層裂隙預(yù)抽本煤層瓦斯；回采后，隨著工作面的推采，巖層裂縫進(jìn)一步發(fā)育擴(kuò)展，在采動(dòng)應(yīng)力作用下，上覆巖層及時(shí)、有序垮落，大幅降低破斷失穩(wěn)時(shí)的能量釋放級(jí)別，并有效提升瓦斯抽采濃度及效率。

通過(guò)對(duì)比分析，相鄰層位下，“卸+壓+抽”工藝鉆孔平均瓦斯抽采濃度29.5%，普通鉆孔平均瓦斯抽采濃度7.2%，相比提升近4.1倍，瓦斯抽采效果更為顯著，同時(shí)工作面周期來(lái)壓強(qiáng)度和超前支承壓力較之前大幅降低。

亮出“定向+采前”驅(qū)替殺手锏

近年來(lái)，在瓦斯高效抽采的各類工藝方面，原先單一采用普通預(yù)抽鉆孔進(jìn)行液態(tài)二氧化碳驅(qū)替技術(shù)作用范圍極其有限，對(duì)吸附在煤體中的瓦斯不能有效脫附，而采用“長(zhǎng)距離煤層定向+普通預(yù)抽鉆孔”為組合的液態(tài)二氧化碳驅(qū)替工藝，能使大范圍裂隙煤體瓦斯得到氣相脫附驅(qū)替，高效解決礦井瓦斯抽采難題。

為有效做好401110工作面初采初放期間瓦斯防治工作，自7月初以來(lái)，該礦在普通預(yù)抽鉆孔及高位定向鉆孔等基礎(chǔ)防治措施之上，對(duì)401110回風(fēng)巷超前200米段首次創(chuàng)新設(shè)計(jì)、施工了以“10個(gè)普通預(yù)抽鉆孔+2個(gè)長(zhǎng)距離煤層定向鉆孔”為組合的液態(tài)二氧化碳驅(qū)替鉆孔，并順利壓注液態(tài)二氧化碳54.5噸。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，灌注液態(tài)二氧化碳后，影響半徑高達(dá)25米、單孔瓦斯抽采濃度提高至3至5倍。

“截至目前，我們每天都在檢測(cè)驅(qū)替鉆孔的瓦斯情況，抽采效果一直都很好，驅(qū)替鉆孔的瓦斯?jié)舛染哂谄胀ㄣ@孔平均值?！痹摰V抽采隊(duì)測(cè)孔人員說(shuō)。

路雖遠(yuǎn)行則將至，事雖難做則必成。下一步，該礦將繼續(xù)圍繞“瓦斯抽采系統(tǒng)全面優(yōu)化、瓦斯抽采總量增加、瓦斯抽采濃度增高、打孔數(shù)量銳減”的發(fā)展目標(biāo)，持續(xù)深入探索強(qiáng)沖擊復(fù)雜地質(zhì)條件下瓦斯高效抽采新模式，讓“快、準(zhǔn)、省、好”成為治理瓦斯的“硬核密碼”。（張玉明）