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摘 要：为解决高瓦斯工作面回采期间瓦斯治理问题，淮南矿业集团常采用施工顺层钻孔提前抽采；勘探工程处是淮南矿业集团下属专业化队伍，为确保钻孔施工进度、安全及质量，需要对高瓦斯煤层顺层钻孔施工工艺技术进行优化对比，以便于总结经验，更好的为煤矿服务。
关键词：高瓦斯；顺层钻孔；施工技术
淮南矿业集团煤业分公司潘二煤矿是高瓦斯矿井，为解决12123工作面回采期间瓦斯治理问题，根据12123工作面瓦斯治理钻孔设计，需在12123上顺槽施工顺层钻孔，并由地质勘探工程处施工。
1概况
12123工作面煤层呈黑色，粉末状为主，少见块状，以亮煤、暗煤为主，半暗～半光亮型煤。工作面范围内受煤层层间滑动及断层的影响，因此煤层走向、倾向和厚度均有一定的变化。
在12123上底抽巷西二段，实测3煤原始瓦斯含量：6.22m3/t，1煤原始瓦斯含量：5.58m3/t；3煤、1煤综合瓦斯压力：1.29Mpa。该区域3煤破坏类型为Ⅲ类，煤层结构简单。
2 钻孔设计
此处钻孔设计为单排布置，钻孔间距均为8m，钻孔数为126个，工程量约14000m。钻孔方位均为垂直巷帮，倾角范围为-3°～-20°，平均為-10°，设计单孔深度为110m，孔径为Φ113mm。
3 钻孔施工
3.1基本情况介绍
初期安排1台ZDY4000LP（S）整体履带钻机，1台ZDY3200S液压钻机。计划履带钻机在无极绳尾轮里段施工，ZDY3200S液压钻机占道施工。
3.2 施工所需设备
钻车：ZDY4000LP（S）液压整体履带钻机、ZDY3200S液压钻机
钻杆：Φ73/63.5mm肋骨钻杆（1.0m/根）
钻头：Φ153mm三翼合金钢钻头、Φ113mm复合片钻头
注浆泵：ZBQ-25/5煤矿用气动注浆泵
除尘器：KCS-12QS矿用湿式气射流除尘器
3.3施工工序
首先要稳固、调试好钻机，吊挂好风、水、油管等；然后用钢筋剪（钳）在开孔点附近剪开铁丝网，剪网直径不超过钻孔孔口直径100mm，否则要联网；使用Φ133mm三翼合金钢钻头开孔钻进0.5m～1m左右起钻，再使用Φ153mm组合钻头扩孔；接着下入孔口集尘筒并固定牢固，安装吸尘罩，连接射流器，安装Φ113mm复合片钻头，压风钻进至终孔；再接着带压风起钻后，下入抽采套管并封孔，注浆结束后，抽排一区及时合茬抽采；最后封孔后未合茬抽采的钻孔，使用弯头（或抽采软管）变向，并使用10#（双股）或以上标号铁丝把抽采管固定在巷道帮部或其它可靠生根点上。
3.4 钻孔施工要求
开钻前校正钻孔开孔位置、倾角和方位，孔位误差不大于±100mm，方位角误差不大于±1°；施工时要准确丈量残尺，一根一记录；要准确记录见、止煤深度，当钻进时出现异常情况也要详细记录；开孔、终孔、下管、注浆等关键环节，采用视频验收；对待出水孔处理和报废孔要按规定处理。
3.5防瓦斯超限措施
使用抽采软管将除尘器吸尘罩上方三通与除渣箱连接，除渣箱另一端连接抽采系统；施工地点电气设备的 “甲烷电闭锁”“风电闭锁”必须安全可靠；确保打钻地点风量满足风排瓦斯要求，防止瓦斯超限；施工孔口回风侧2m范围内悬挂瓦斯便携仪，随时观察甲烷浓度变化，当便携仪到设定的报警值报警时，要立即停止钻进并进行处理；钻孔施工期间，要保护好甲烷传感器及便携仪，以防被水淋或碰撞；施工时，应根据孔口返渣情况，合理控制钻进速度，防止因排渣不畅造成喷孔；加钻杆后开压风或长时间停钻后开压风或起钻时，采用间歇供风，严禁“一风吹”，防止孔内积聚的瓦斯快速涌出造成瓦斯超限；若喷孔造成风流瓦斯达到预警值时，应立即停止钻进，采用抽采拨头或钻杆后端抽采，或两处同时抽采，且保持抽采连续；若喷孔造成施工地点甲烷浓度达到1.0%时，现场工作人员应先撤离至安全地点后，向矿调度、工区值班室汇报；钻孔施工到终孔要确保孔内返风正常，应待孔内无明显返渣后方可起钻。每起钻约30米（或根据实际情况缩短长度）带压风吹一次孔，吹孔时要前后拉动钻杆，时间不少于2min，防止孔内堵塞；钻孔施工过程中，若发生喷孔、瓦斯超限等，需重新编制钻孔防喷、防瓦斯超限措施。
3.6防灭火措施
风水联动装置必须有卸压三通和压力表，并安设在操作台上，确保切换自如；钻孔采用压风排渣时，必须适当控制钻进速度，保证孔口排渣正常，确保孔内畅通，防止钻屑摩擦着火；在施工现场的上风侧配备2台干粉式灭火器，并保证处于完好状态，作业人员要掌握灭火器材的使用方法。灭火器需摆放在专用灭火器栏内，吊离地面，放置在易于取用的宽敞地点；井下使用的油脂必须存放在盖严的铁桶内。用过的棉纱也必须放在盖严的铁桶内；施工过程中若发现孔内有冒烟等着火预兆时，必须立即停止钻进，切断电源，迅速切换风水联动装置，关闭压风供风，打开供水管路，由钻杆向钻孔内供水进行降温灭火。同时孔口使用不燃性材料封堵，隔绝供氧通道灭火。严禁不处理不汇报离开现场；有计划停电时，必须在停电前将钻具撤到安全孔段。无计划停电时，不得关闭压风，人员不得离开施工现场，要密切关注钻孔情况，发现有孔内着火预兆时，必须立即打开压力水进行处理。
3.7防尘措施。
钻孔采用压风排渣施工，使用KCS-12QS矿用湿式气射流除尘器除尘；开孔施工1m并扩孔后，撤钻，将集尘筒下入孔内不小于0.5m，使用聚氨酯固定牢固，然后将吸尘罩与集尘筒连接，并使用铁丝将吸尘罩向帮部固定牢固。使用输尘软管将吸尘罩出尘口与射流器的进尘口连接，射流器出尘口与移动水泱（中间要有隔断）相接，出口处严禁站人；除尘器试正常工作后，开动钻机施工钻孔。钻进全过程除尘器正常开启使用；每班施工前和施工过程中必须检查喷嘴是否堵塞，发现堵塞，立即清理，待清理干净后，方可继续使用；钻孔施工现场进风侧配备与供水管路相连的洒水软管，施工的地点每天必须洒水灭尘。前后30m范围巷道积尘必须及时清除，严禁煤尘堆积。
3.8封孔工艺及要求。
钻孔封孔严格执行“打一、封一、注一”的要求。
首先封孔采用“两堵一注”带压注浆封孔工艺，全孔下1吋PVC花管，封孔段为16m1.5吋PVC实管和2m2吋铁管（完好丝扣朝外），2吋铁管孔口外露150～200mm，钻孔封孔长度不得小于16m，注浆压力不得小于1.5MPa。里口做底在19～20m段1.5吋PVC实管上，孔口做底在距离孔口2～1m段2吋铁管上。做底采用棉纱或编织袋加聚氨酯方式固定在套管上。下入2米注浆管和2米返浆管。
其次封孔段下好后，在封孔管套管内下入1吋花管，其中第一根花管带尖头，连接注浆泵，通过注浆管待返浆管返浆后，关闭返浆管闸阀，带压注浆，待注浆压力达到1.5MPa后方可停止注浆。
最后封孔结束后，须使用弯头或抽采软管三通进行延管变向，并使用不小于10#铁丝向帮部或顶部可靠生根点固定牢固。
4 结束语
实践证明由于采用该项施工技术科学、合理、可靠，确保了工作质量和工程进度，为瓦斯治理工作提供了可靠支撑，值得在同类矿井中推广使用。
关键词：高瓦斯；顺层钻孔；施工技术
淮南矿业集团煤业分公司潘二煤矿是高瓦斯矿井，为解决12123工作面回采期间瓦斯治理问题，根据12123工作面瓦斯治理钻孔设计，需在12123上顺槽施工顺层钻孔，并由地质勘探工程处施工。
1概况
12123工作面煤层呈黑色，粉末状为主，少见块状，以亮煤、暗煤为主，半暗～半光亮型煤。工作面范围内受煤层层间滑动及断层的影响，因此煤层走向、倾向和厚度均有一定的变化。
在12123上底抽巷西二段，实测3煤原始瓦斯含量：6.22m3/t，1煤原始瓦斯含量：5.58m3/t；3煤、1煤综合瓦斯压力：1.29Mpa。该区域3煤破坏类型为Ⅲ类，煤层结构简单。
2 钻孔设计
此处钻孔设计为单排布置，钻孔间距均为8m，钻孔数为126个，工程量约14000m。钻孔方位均为垂直巷帮，倾角范围为-3°～-20°，平均為-10°，设计单孔深度为110m，孔径为Φ113mm。
3 钻孔施工
3.1基本情况介绍
初期安排1台ZDY4000LP（S）整体履带钻机，1台ZDY3200S液压钻机。计划履带钻机在无极绳尾轮里段施工，ZDY3200S液压钻机占道施工。
3.2 施工所需设备
钻车：ZDY4000LP（S）液压整体履带钻机、ZDY3200S液压钻机
钻杆：Φ73/63.5mm肋骨钻杆（1.0m/根）
钻头：Φ153mm三翼合金钢钻头、Φ113mm复合片钻头
注浆泵：ZBQ-25/5煤矿用气动注浆泵
除尘器：KCS-12QS矿用湿式气射流除尘器
3.3施工工序
首先要稳固、调试好钻机，吊挂好风、水、油管等；然后用钢筋剪（钳）在开孔点附近剪开铁丝网，剪网直径不超过钻孔孔口直径100mm，否则要联网；使用Φ133mm三翼合金钢钻头开孔钻进0.5m～1m左右起钻，再使用Φ153mm组合钻头扩孔；接着下入孔口集尘筒并固定牢固，安装吸尘罩，连接射流器，安装Φ113mm复合片钻头，压风钻进至终孔；再接着带压风起钻后，下入抽采套管并封孔，注浆结束后，抽排一区及时合茬抽采；最后封孔后未合茬抽采的钻孔，使用弯头（或抽采软管）变向，并使用10#（双股）或以上标号铁丝把抽采管固定在巷道帮部或其它可靠生根点上。
3.4 钻孔施工要求
开钻前校正钻孔开孔位置、倾角和方位，孔位误差不大于±100mm，方位角误差不大于±1°；施工时要准确丈量残尺，一根一记录；要准确记录见、止煤深度，当钻进时出现异常情况也要详细记录；开孔、终孔、下管、注浆等关键环节，采用视频验收；对待出水孔处理和报废孔要按规定处理。
3.5防瓦斯超限措施
使用抽采软管将除尘器吸尘罩上方三通与除渣箱连接，除渣箱另一端连接抽采系统；施工地点电气设备的 “甲烷电闭锁”“风电闭锁”必须安全可靠；确保打钻地点风量满足风排瓦斯要求，防止瓦斯超限；施工孔口回风侧2m范围内悬挂瓦斯便携仪，随时观察甲烷浓度变化，当便携仪到设定的报警值报警时，要立即停止钻进并进行处理；钻孔施工期间，要保护好甲烷传感器及便携仪，以防被水淋或碰撞；施工时，应根据孔口返渣情况，合理控制钻进速度，防止因排渣不畅造成喷孔；加钻杆后开压风或长时间停钻后开压风或起钻时，采用间歇供风，严禁“一风吹”，防止孔内积聚的瓦斯快速涌出造成瓦斯超限；若喷孔造成风流瓦斯达到预警值时，应立即停止钻进，采用抽采拨头或钻杆后端抽采，或两处同时抽采，且保持抽采连续；若喷孔造成施工地点甲烷浓度达到1.0%时，现场工作人员应先撤离至安全地点后，向矿调度、工区值班室汇报；钻孔施工到终孔要确保孔内返风正常，应待孔内无明显返渣后方可起钻。每起钻约30米（或根据实际情况缩短长度）带压风吹一次孔，吹孔时要前后拉动钻杆，时间不少于2min，防止孔内堵塞；钻孔施工过程中，若发生喷孔、瓦斯超限等，需重新编制钻孔防喷、防瓦斯超限措施。
3.6防灭火措施
风水联动装置必须有卸压三通和压力表，并安设在操作台上，确保切换自如；钻孔采用压风排渣时，必须适当控制钻进速度，保证孔口排渣正常，确保孔内畅通，防止钻屑摩擦着火；在施工现场的上风侧配备2台干粉式灭火器，并保证处于完好状态，作业人员要掌握灭火器材的使用方法。灭火器需摆放在专用灭火器栏内，吊离地面，放置在易于取用的宽敞地点；井下使用的油脂必须存放在盖严的铁桶内。用过的棉纱也必须放在盖严的铁桶内；施工过程中若发现孔内有冒烟等着火预兆时，必须立即停止钻进，切断电源，迅速切换风水联动装置，关闭压风供风，打开供水管路，由钻杆向钻孔内供水进行降温灭火。同时孔口使用不燃性材料封堵，隔绝供氧通道灭火。严禁不处理不汇报离开现场；有计划停电时，必须在停电前将钻具撤到安全孔段。无计划停电时，不得关闭压风，人员不得离开施工现场，要密切关注钻孔情况，发现有孔内着火预兆时，必须立即打开压力水进行处理。
3.7防尘措施。
钻孔采用压风排渣施工，使用KCS-12QS矿用湿式气射流除尘器除尘；开孔施工1m并扩孔后，撤钻，将集尘筒下入孔内不小于0.5m，使用聚氨酯固定牢固，然后将吸尘罩与集尘筒连接，并使用铁丝将吸尘罩向帮部固定牢固。使用输尘软管将吸尘罩出尘口与射流器的进尘口连接，射流器出尘口与移动水泱（中间要有隔断）相接，出口处严禁站人；除尘器试正常工作后，开动钻机施工钻孔。钻进全过程除尘器正常开启使用；每班施工前和施工过程中必须检查喷嘴是否堵塞，发现堵塞，立即清理，待清理干净后，方可继续使用；钻孔施工现场进风侧配备与供水管路相连的洒水软管，施工的地点每天必须洒水灭尘。前后30m范围巷道积尘必须及时清除，严禁煤尘堆积。
3.8封孔工艺及要求。
钻孔封孔严格执行“打一、封一、注一”的要求。
首先封孔采用“两堵一注”带压注浆封孔工艺，全孔下1吋PVC花管，封孔段为16m1.5吋PVC实管和2m2吋铁管（完好丝扣朝外），2吋铁管孔口外露150～200mm，钻孔封孔长度不得小于16m，注浆压力不得小于1.5MPa。里口做底在19～20m段1.5吋PVC实管上，孔口做底在距离孔口2～1m段2吋铁管上。做底采用棉纱或编织袋加聚氨酯方式固定在套管上。下入2米注浆管和2米返浆管。
其次封孔段下好后，在封孔管套管内下入1吋花管，其中第一根花管带尖头，连接注浆泵，通过注浆管待返浆管返浆后，关闭返浆管闸阀，带压注浆，待注浆压力达到1.5MPa后方可停止注浆。
最后封孔结束后，须使用弯头或抽采软管三通进行延管变向，并使用不小于10#铁丝向帮部或顶部可靠生根点固定牢固。
4 结束语
实践证明由于采用该项施工技术科学、合理、可靠，确保了工作质量和工程进度，为瓦斯治理工作提供了可靠支撑，值得在同类矿井中推广使用。