[摘 要]针对高瓦斯矿井上隅角瓦斯治理困难现状，试验研究了大孔径高位抽采钻孔瓦斯抽采技术。本文介绍了采煤工作面上隅角瓦斯治理采取大孔径高位抽采钻孔试验情况和效果，通过增加钻孔表面积，扩大瓦斯抽放的空间，降低钻孔的抽放阻力，从而达到了提高单孔瓦斯抽放量的目的，在其他高瓦斯矿井具有推广应用价值。
　　[关键词]上隅角 瓦斯防治 大孔径 高位钻孔
　　中图分类号：TD713 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0376-01
　　1.概况
　　2014年6月富祥煤矿12705采面开始回采，由于临近煤层间距较小，造成临近煤层瓦斯向采空区涌出，致使采空区积聚大量瓦斯，上隅角瓦斯涌出量较大。工作面回采过程中，因工作面运输、回风巷压力差及部分风流经架间进入采空区，将采空区内的瓦斯吹至上隅角，进一步加大了上隅角瓦斯涌出量。回采初期上隅角瓦斯浓度始终位于0.7%左右，且有时处于超限状态，影响了正常推采。
　　为此，开始试行高位抽放钻孔抽放采空区裂隙带瓦斯以降低上隅角瓦斯。
　　2.大孔径高位抽放钻孔抽采上隅角瓦斯技术及原理
　　2.1 总体思路
　　煤层开采后其顶板岩层发生冒落移动，当上覆岩层下沉稳定后，采空区沿垂直方向由下往上划分为冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。
　　采空区瓦斯积聚的动力有两种，一是由于瓦斯的密度相对空气的密度小，从而使得瓦斯有向采空区上方积聚的动力；二是由于进风巷与回风巷存在着压力差，使得瓦斯有向上隅角积聚的动力，因此在靠近回风巷一侧的采空区上方裂隙带是瓦斯富集的场所。
　　从回风巷沿煤层走向在煤层顶板向采空区上方施工钻孔，抽放采空区顶板裂隙或冒落空间内积存的高浓度瓦斯，能够切断上邻近层瓦斯涌向工作面的通道，减少采空区瓦斯涌向工作面，并控制上隅角瓦斯积聚。
　　通过增大钻孔直径的方法，达到增加鉆孔表面积，扩大瓦斯抽放的空间，降低钻孔的抽放阻力的目的，从而达到提高单孔瓦斯抽放量的目的。
　　2.2 技术方案
　　向采空区裂隙带施工高位抽放钻孔，抽放采空区瓦斯，减少采空区卸压区域高浓度瓦斯向回风隅角的涌出。
　　每组施工12个钻孔，组间距30米，每排3个钻孔，排距2m，每排钻孔开孔间距1.2m，每个钻孔长度60米，终孔位置距煤层顶板高度在12--18米之间。
　　钻孔施工完毕后接入高负压抽放管路，配合上隅角低负压抽放。
　　经第一组钻孔验证，终孔位于巷道上帮的钻孔瓦斯浓度较低，后改为钻孔终孔全部位于巷道下帮。
　　2.3 钻孔参数设计
　　①钻孔有效高度范围确定
　　根据采空区顶板岩层移动“三带”理论，有效的钻孔高度Hz应位于裂隙带范围，故应满足：
　　③高位钻孔有效高度及钻场高度的确定
　　根据12705工作面煤层赋存特征，利用公式（2）（3）来计算冒落带和裂隙带的高度。由此依据式（2）得到冒落带高度约为6.6m±2.2m，取上限为8.8m；依据式（3）得到裂隙带高度为27.8m±5.6m，取下限值时约为22.2m。由此确定钻孔有效高度为8.8～22.2m。考虑到钻孔的施工难易程度，钻孔的终孔高度最终确定为9-20m。
　　2.4 钻孔改进
　　高位抽放钻孔开始使用φ75mm孔径钻孔进行抽放，后来为提高抽放效果，增加单孔瓦斯抽放量，经试验最终确定为使用φ89mm孔径钻孔，通过增加钻孔表面积，扩大了瓦斯抽放的空间，降低了钻孔的抽放阻力，从而达到了提高单孔瓦斯抽放量的目的。
　　3.试验效果及分析
　　通过高位钻孔抽放，在上隅角切顶线排上部形成负压区，随工作面垮落，距顶板距离不同钻孔依次发挥作用，减少了采空区瓦斯涌出，上隅角瓦斯浓度由0.7%降至0.3%左右。
　　经计算，采用孔径φ89mm、孔深60m的钻孔表面积为16767600mm2，原先孔径φ75mm同样孔深60m的钻孔表面积为14130000mm2，二者相比较，每个钻孔的表面积增加了2637600mm2，提高了18.7%.
　　作者简介
　　李光富，男，1974年出生，助理工程师，现山东能源集团贵州矿业有限公司富祥煤矿机电副总。