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摘要：对瓦斯底抽巷合理优化的布置巷道的可行性、合理性、经济性进行全面的探讨，有效地降低成本、缩短工期、缓解接替紧张方面取得成功经验。底抽巷预抽瓦斯方法不仅可创造明显的经济效果和社会效益，而且对保障煤矿安全生产有着重要的现实意义。
关键词：底板瓦斯抽放巷防突优化布置 实践
中图分类号：X752文献标识码： A 文章编号：
一、矿井概述
建新煤矿是丰城矿务局主力矿井之一，自建矿以来，共发生煤与瓦斯突出63次，随着开采深度的增加，煤层的突出危险性增大。防治煤与瓦斯突出一直是建新煤矿瓦斯治理工作的重点和难点。该矿采用底板岩巷穿层钻孔条带预抽煤层瓦斯的区域性防突措施，通过1018底抽巷的实践，达到了预期效果，提高了安全掘进速度，解决了接替紧张的局面。根据江西省煤研所《建新矿与瓦斯突出区带划分实验研究报告》提供的资料，建新矿5#-7#采区位于严重突出危险区，因此掘進期间必须施工底板巷超前预抽瓦斯。
二、底抽巷抽放钻孔设计方案
1、底板抽放巷优化前后巷道及穿层钻孔布置
1018底板抽放巷（优化前）相关设计参数：以1018底抽巷与1018顺槽平距21 m，与B4煤层垂距12.5 为例，根据《防治煤与瓦斯突出规定》，抽放钻孔应达到控制1018顺槽上帮15米、下帮15米范围的要求，抽放孔卸压半径为2米，1018中顺槽中宽3米，计算可得每个钻场应布置9个钻孔，钻场间距为4M;1018顺槽全长400M,共需布置钻场100个,钻孔900个.具体设计（见图1）。
图1 1018底板抽放巷穿层钻孔布置
1021底板抽放巷（优化后）相关设计参数：以1021底抽巷与1021顺槽平距0m，与B4煤层垂距12.5 为例，具体设计（见图2）。根据《防治煤与瓦斯突出规定》，抽放钻孔应达到控制1021顺槽上帮15米、下帮15米范围的要求，抽放孔卸压半径为2米，1021顺槽中宽3米，计算可得每个钻场应布置9个钻孔，钻场间距为4m;1020顺槽全长400M,共需布置钻场100个,钻孔900个。
图21021底板抽放巷穿层钻孔布置
3.1018底抽巷与1021底抽巷对应钻孔穿岩深度比较
表11020底抽巷与1018底抽巷穿岩深度比较
4、穿层钻孔的封孔方法
为提高穿层抽放钻孔的封孔质量，我矿对上向穿层抽放钻孔采取聚胺脂结合水泥沙浆的封孔方法，封孔长度不少于10m。即先用聚胺脂在离钻孔口不小于1.5 m处将孔封住，再用注浆泵一次性连续将水泥浆注入钻孔内，待予抽管溢流出水泥浆时立即停止注浆，然后将注浆闸门关闭，再用12m长锚索对予抽孔进行疏通，确保钻孔能进行正常抽放。
三、效果考察
效果考察分两项进行考察一是钻孔抽放效果考察；二是消突效果考察。
1、抽放效果考察
抽放效果考察方法：为更好地考察穿层抽放钻孔的抽放效果，我们在底抽巷30～40#钻场另接一套抽放管路利用孔板流量计进行管道流量测定，测定结果如图3所示，结果表明管道抽放负压在120～150mmHg情况下，在开始进行抽放的3个月时间内抽放量比较大，随抽放时间的延长抽放量变得比较小且慢慢趋于稳定。抽出量、抽出率与抽放时间关系（见表2）。
表2 抽放量、抽出率与抽放时间关系表
2、消突效果考察
消突效果考察方法：利用1018顺槽和1021顺槽掘进期间瓦斯浓度变化、掘进钻屑指标K1值测定、残存煤体瓦斯含量测定、及掘进速度的对比等方法进行考察。
经底抽巷上向穿层钻孔条带预抽后。从1018顺槽和1021顺槽掘进期间瓦斯涌出情况看，掘进期间当头瓦斯浓度大为降低，1018顺槽炮后瓦斯浓度平均保持在0.4%左右，炮后瓦斯浓度超过0.9%的情况出现过2次，而1020顺槽炮后浓度超过0.9%为0次，掘进期间炮后瓦斯浓度变化曲线。
工作面顺槽采用底板岩巷穿层钻孔条带予抽煤层瓦斯的区域性防突措施后，然后再采用探测（取样）孔结合密集浅孔的局部防突措施。在每个掘进循环内，利用探测孔作为取样孔，采用直接含量测定仪（DGC）测定掘进工作面前方煤体残存瓦斯含量均小于8 m3/t，超标率为0，所测得10次结果（见表3）。
表31018顺槽与1021顺槽残余瓦斯含量结果比较
工作面顺槽经底抽巷上向穿层钻孔条带予抽后。在掘进期间施工密集浅孔时喷孔及夹（顶）钻现象大为减少，掘进期间未发生突出事故和瓦斯动力现象且效果检验K1值较低且无超过临界值（0.7）的现象，超标率为0。K1值与掘进距离变化曲线。
对优化后的底板巷穿层抽放的1021顺槽与原1018底板穿层抽放的1018顺槽的掘进速度对比来看，1021顺槽的掘进速度还略高，更有效地缓解了矿接替紧张的局面。其对比结果（见表4）。
表41018顺槽与1020顺槽月掘进进尺量对比表
四、技术经济对比
通过以上实践可知，采用底板巷穿层钻孔进行条带预抽，其抽放效果完全能达到抽采指标的要求，有效消除顺槽掘进过程中的煤与瓦斯突出危险性。通过对优化前的底抽巷和优化后的底抽巷进行全面对比，采用优化后的底板岩巷预抽工作面顺槽瓦斯，岩体中形成了自由空间，破坏了原岩应力的平衡，应力重新分布，煤层与岩体发生卸压膨胀，同时产生大小不同的裂缝，透气系数增大，易于瓦斯流动。优化后的底抽巷穿层量更短，瓦斯衰减的更慢，更易于瓦斯抽放，而且大大缩短了钻孔的施工时间，降低工人的劳动强度，大大加长了钻孔的抽放时间，加快顺槽的掘进速度，缓解工作面的接替紧张问题。平均每个钻孔的施工单价按3500元计算，由表1可知，每个钻场约节约1.85万元， 1020顺槽长度为400m，需施工钻场100个，节省总施工费用约185余万元。
五、结束语
1、底抽巷施工过程应加强地质预测预报工作，及时掌握底抽巷与B4煤层间距和地质构造变化情况。若底抽巷与B4煤层法线距离过大会造成钻孔工程量的增加；若底抽巷与B4煤层法线距离过小易造成误透煤层。底抽巷施工过程中应做到先探后掘、边探边掘。
2、从底板巷向煤层施工抽放孔均为下向孔，巷中积水很容易渗入抽放孔中，因此要注意加强巷中排水及抽放管路放水工作，否则影响抽放效果。
3、抽采效果与封孔质量密切相关，若封孔不严即影响抽采效果又易造成巷中瓦斯积聚，给安全生产带来隐患。
4. 在底抽巷钻孔施工过程中，我们可以通过对每个钻孔的资料进行认真收集和及时分析，从而对煤层的变化和可能出现的地质构造作出准确的判断和预测，为设计和施工决策提供依据。
关键词：底板瓦斯抽放巷防突优化布置 实践
中图分类号：X752文献标识码： A 文章编号：
一、矿井概述
建新煤矿是丰城矿务局主力矿井之一，自建矿以来，共发生煤与瓦斯突出63次，随着开采深度的增加，煤层的突出危险性增大。防治煤与瓦斯突出一直是建新煤矿瓦斯治理工作的重点和难点。该矿采用底板岩巷穿层钻孔条带预抽煤层瓦斯的区域性防突措施，通过1018底抽巷的实践，达到了预期效果，提高了安全掘进速度，解决了接替紧张的局面。根据江西省煤研所《建新矿与瓦斯突出区带划分实验研究报告》提供的资料，建新矿5#-7#采区位于严重突出危险区，因此掘進期间必须施工底板巷超前预抽瓦斯。
二、底抽巷抽放钻孔设计方案
1、底板抽放巷优化前后巷道及穿层钻孔布置
1018底板抽放巷（优化前）相关设计参数：以1018底抽巷与1018顺槽平距21 m，与B4煤层垂距12.5 为例，根据《防治煤与瓦斯突出规定》，抽放钻孔应达到控制1018顺槽上帮15米、下帮15米范围的要求，抽放孔卸压半径为2米，1018中顺槽中宽3米，计算可得每个钻场应布置9个钻孔，钻场间距为4M;1018顺槽全长400M,共需布置钻场100个,钻孔900个.具体设计（见图1）。
图1 1018底板抽放巷穿层钻孔布置
1021底板抽放巷（优化后）相关设计参数：以1021底抽巷与1021顺槽平距0m，与B4煤层垂距12.5 为例，具体设计（见图2）。根据《防治煤与瓦斯突出规定》，抽放钻孔应达到控制1021顺槽上帮15米、下帮15米范围的要求，抽放孔卸压半径为2米，1021顺槽中宽3米，计算可得每个钻场应布置9个钻孔，钻场间距为4m;1020顺槽全长400M,共需布置钻场100个,钻孔900个。
图21021底板抽放巷穿层钻孔布置
3.1018底抽巷与1021底抽巷对应钻孔穿岩深度比较
表11020底抽巷与1018底抽巷穿岩深度比较
4、穿层钻孔的封孔方法
为提高穿层抽放钻孔的封孔质量，我矿对上向穿层抽放钻孔采取聚胺脂结合水泥沙浆的封孔方法，封孔长度不少于10m。即先用聚胺脂在离钻孔口不小于1.5 m处将孔封住，再用注浆泵一次性连续将水泥浆注入钻孔内，待予抽管溢流出水泥浆时立即停止注浆，然后将注浆闸门关闭，再用12m长锚索对予抽孔进行疏通，确保钻孔能进行正常抽放。
三、效果考察
效果考察分两项进行考察一是钻孔抽放效果考察；二是消突效果考察。
1、抽放效果考察
抽放效果考察方法：为更好地考察穿层抽放钻孔的抽放效果，我们在底抽巷30～40#钻场另接一套抽放管路利用孔板流量计进行管道流量测定，测定结果如图3所示，结果表明管道抽放负压在120～150mmHg情况下，在开始进行抽放的3个月时间内抽放量比较大，随抽放时间的延长抽放量变得比较小且慢慢趋于稳定。抽出量、抽出率与抽放时间关系（见表2）。
表2 抽放量、抽出率与抽放时间关系表
2、消突效果考察
消突效果考察方法：利用1018顺槽和1021顺槽掘进期间瓦斯浓度变化、掘进钻屑指标K1值测定、残存煤体瓦斯含量测定、及掘进速度的对比等方法进行考察。
经底抽巷上向穿层钻孔条带预抽后。从1018顺槽和1021顺槽掘进期间瓦斯涌出情况看，掘进期间当头瓦斯浓度大为降低，1018顺槽炮后瓦斯浓度平均保持在0.4%左右，炮后瓦斯浓度超过0.9%的情况出现过2次，而1020顺槽炮后浓度超过0.9%为0次，掘进期间炮后瓦斯浓度变化曲线。
工作面顺槽采用底板岩巷穿层钻孔条带予抽煤层瓦斯的区域性防突措施后，然后再采用探测（取样）孔结合密集浅孔的局部防突措施。在每个掘进循环内，利用探测孔作为取样孔，采用直接含量测定仪（DGC）测定掘进工作面前方煤体残存瓦斯含量均小于8 m3/t，超标率为0，所测得10次结果（见表3）。
表31018顺槽与1021顺槽残余瓦斯含量结果比较
工作面顺槽经底抽巷上向穿层钻孔条带予抽后。在掘进期间施工密集浅孔时喷孔及夹（顶）钻现象大为减少，掘进期间未发生突出事故和瓦斯动力现象且效果检验K1值较低且无超过临界值（0.7）的现象，超标率为0。K1值与掘进距离变化曲线。
对优化后的底板巷穿层抽放的1021顺槽与原1018底板穿层抽放的1018顺槽的掘进速度对比来看，1021顺槽的掘进速度还略高，更有效地缓解了矿接替紧张的局面。其对比结果（见表4）。
表41018顺槽与1020顺槽月掘进进尺量对比表
四、技术经济对比
通过以上实践可知，采用底板巷穿层钻孔进行条带预抽，其抽放效果完全能达到抽采指标的要求，有效消除顺槽掘进过程中的煤与瓦斯突出危险性。通过对优化前的底抽巷和优化后的底抽巷进行全面对比，采用优化后的底板岩巷预抽工作面顺槽瓦斯，岩体中形成了自由空间，破坏了原岩应力的平衡，应力重新分布，煤层与岩体发生卸压膨胀，同时产生大小不同的裂缝，透气系数增大，易于瓦斯流动。优化后的底抽巷穿层量更短，瓦斯衰减的更慢，更易于瓦斯抽放，而且大大缩短了钻孔的施工时间，降低工人的劳动强度，大大加长了钻孔的抽放时间，加快顺槽的掘进速度，缓解工作面的接替紧张问题。平均每个钻孔的施工单价按3500元计算，由表1可知，每个钻场约节约1.85万元， 1020顺槽长度为400m，需施工钻场100个，节省总施工费用约185余万元。
五、结束语
1、底抽巷施工过程应加强地质预测预报工作，及时掌握底抽巷与B4煤层间距和地质构造变化情况。若底抽巷与B4煤层法线距离过大会造成钻孔工程量的增加；若底抽巷与B4煤层法线距离过小易造成误透煤层。底抽巷施工过程中应做到先探后掘、边探边掘。
2、从底板巷向煤层施工抽放孔均为下向孔，巷中积水很容易渗入抽放孔中，因此要注意加强巷中排水及抽放管路放水工作，否则影响抽放效果。
3、抽采效果与封孔质量密切相关，若封孔不严即影响抽采效果又易造成巷中瓦斯积聚，给安全生产带来隐患。
4. 在底抽巷钻孔施工过程中，我们可以通过对每个钻孔的资料进行认真收集和及时分析，从而对煤层的变化和可能出现的地质构造作出准确的判断和预测，为设计和施工决策提供依据。