【正文】 （群）大斷面下山煤措施孔底間距按 2～ 3m布置。 高壓水射流擴(kuò)孔 5）應(yīng)用實(shí)例 水力化措施實(shí)施 深部高瓦斯傾斜煤層 (群 )大斷面水力化措施 下山揭煤 小結(jié) (4)根據(jù)揭煤工程情況，可對(duì)下山石門揭煤措施鉆孔進(jìn)行全部或間隔進(jìn)行水力化擴(kuò)孔，但必須均勻控制整個(gè)揭煤區(qū)：下山揭煤措施鉆孔一般為俯孔和小角度鉆孔，且水力化擴(kuò)孔過(guò)程排渣難度增加，應(yīng)選用鉆擴(kuò)一體化擴(kuò)孔設(shè)備、大流量噴嘴進(jìn)行擴(kuò)孔，在沖孔過(guò)程中應(yīng)加大水量，并增加水力擴(kuò)孔時(shí)間，以提高下向孔擴(kuò)孔效果。 (5)對(duì)于深部礦井高瓦斯傾斜煤層（群）大斷面下山揭煤，應(yīng)將措施控制區(qū)內(nèi)的均勻排出煤屑率（鉆孔排出煤量與措施鉆孔控制區(qū)總煤量的比值）） %作為措施效果有效的主要評(píng)價(jià)敏感指標(biāo)之一，同時(shí)考慮殘存瓦斯壓力（含量）和鉆孔校檢指標(biāo)。 高壓水射流擴(kuò)孔 5）應(yīng)用實(shí)例 水力化措施實(shí)施 深部高瓦斯傾斜煤層 (群 )大斷面水力化措施 下山揭煤 小結(jié) (6)在措施效果評(píng)價(jià)有效和采區(qū)安全防護(hù)措施的前提下，遵循“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、快錨噴”施工思想和“有疑必探，邊探邊掘”的原則，采區(qū)遠(yuǎn)距離放炮揭煤。過(guò)石門門坎的半煤巷掘進(jìn)按照“勤檢驗(yàn)、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、嚴(yán)管理”實(shí)施。整個(gè)揭煤過(guò)程根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)措施。 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 1）增透原理 依據(jù)高瓦斯含量軟煤的自噴特性，利用高壓水誘導(dǎo)提高噴孔效果，在鉆孔周圍形成較大的松動(dòng)卸壓區(qū)，并在孔群間形成導(dǎo)通裂隙，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性提透增流效果。該方法的關(guān)鍵技術(shù)包括：孔群參數(shù)優(yōu)化、誘導(dǎo)鉆孔噴孔和封孔抽采技術(shù)。 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 2）關(guān)鍵技術(shù) (孔群參數(shù)優(yōu)化、水力誘導(dǎo)噴孔技術(shù)、封孔抽采技術(shù) ） ①孔群參數(shù)優(yōu)化 ：孔群提透增流效果是通過(guò)孔間裂隙的相互溝通來(lái)實(shí)現(xiàn)的。若孔間距過(guò)大，導(dǎo)噴形成的裂隙不能充分溝通鉆孔，無(wú)法實(shí)現(xiàn)孔群范圍內(nèi)的區(qū)域性增流提透；若孔間距過(guò)小，則鉆孔工程量大。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、瓦斯、噴孔和施工條件，運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和理論研究方法，優(yōu)化孔群參數(shù)。鉆孔直徑 90mm，孔底間距 5～ 8 m。 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 2）關(guān)鍵技術(shù) ②水力誘導(dǎo)噴孔技術(shù) ：在導(dǎo)噴安全裝置保護(hù)下實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)噴孔施工。利用煤的自噴特性，在鉆孔進(jìn)入煤層時(shí)導(dǎo)噴水壓為 5～ 10MPa、流量為 10 m3/h= m3/min，噴出的煤、瓦斯和水經(jīng)導(dǎo)噴鉆進(jìn)安全裝置進(jìn)入分離器分離。瓦斯分離后進(jìn)入抽采管路，確保作業(yè)地點(diǎn)人員的施工安全。噴孔煤量 1～ 5t/孔。 ③封孔抽采技術(shù) ：鉆孔竣工后應(yīng)立即封孔，封孔材料為水泥漿，封孔長(zhǎng)度不小于 10m，封孔管長(zhǎng)度12m、直徑 40mm。封孔管接入?yún)R流管、氣水分離器和支管并入抽采管網(wǎng)進(jìn)行抽采。集氣箱應(yīng)具有排水除渣功能。鉆孔孔口負(fù)壓不低于 25kPa，鉆孔平均預(yù)抽時(shí)間不低于 5個(gè)月。 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 3）底板巷鉆場(chǎng)水力導(dǎo)噴穿層鉆孔群瓦斯抽采管設(shè)施與抽采管路的連接 。 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 161713119181063451578911121421固定 套管；2 速凝水泥；3 連接法蘭；4 導(dǎo) 噴三通；5 密 封端蓋；6煤 、水、瓦斯分離器；7 排水孔；8 除 煤口；9 瓦斯抽采連接管；10 導(dǎo)噴連接管；11 隔水擋板；1 2過(guò)濾 網(wǎng)；13 瓦 斯抽采管路；14 分離器支撐架；15 鉆桿；1 6鉆機(jī) ；1 7高壓 水；18 煤 層；19 巖 層。圖 3 突出危險(xiǎn)煤層安全導(dǎo)噴鉆進(jìn)裝置示意圖導(dǎo)噴安全裝置主要包括固定套管、導(dǎo)噴三通、煤水瓦斯分離裝置及連接管路。固定套管外徑 108mm、內(nèi)徑 100mm、長(zhǎng) 2m鋼管，一端焊有法蘭；導(dǎo)噴三通外徑108mm、內(nèi)徑 100mm、直管長(zhǎng) 、導(dǎo)噴管長(zhǎng) ；導(dǎo)噴三通直管兩端焊接法蘭。導(dǎo)噴三通前端與固定套管連接，后端采用蓋板和密封墊實(shí)現(xiàn)與鉆桿之間的旋轉(zhuǎn)密封，導(dǎo)噴管通過(guò)連接管路與分離裝置連接。 4）導(dǎo)噴鉆進(jìn)安全裝置系統(tǒng) 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 5） 煤水瓦斯分離器 ： ①根據(jù)噴煤量大小來(lái)設(shè)計(jì)，體積一般為 1～ 6m3，由鐵板加工而成。 ②分離器 ? 上部設(shè)有進(jìn)、出口各一個(gè)，其直徑皆為 150mm，進(jìn)口通過(guò)導(dǎo)噴連接管與導(dǎo)噴三通連接，出口通過(guò)直徑 150mm的橡膠管與瓦斯抽采管路相連，瓦斯抽采管路的抽采能力按 60 m3/min設(shè)計(jì)； ? 分離器內(nèi)進(jìn)、出口之間安設(shè)隔水擋板，出口內(nèi)口安設(shè)過(guò)濾網(wǎng)，防止煤、水進(jìn)入瓦斯抽采管路； ? 在分離器側(cè)壁及底部開(kāi)設(shè)若干直徑為 5mm的小孔，用于進(jìn)氣、排水； ? 分離器下部設(shè)有除煤口，用于清除煤渣。 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 6） 安全鉆進(jìn)工藝： 在鉆孔設(shè)計(jì)位置首先施工直徑 150mm、長(zhǎng) ；將長(zhǎng)度為 ，用速凝水泥將套管與鉆孔巖壁固結(jié)；用法蘭將導(dǎo)噴三通與套管連接后，將帶有 90mm鉆頭的鉆桿穿過(guò)導(dǎo)噴三通進(jìn)入鉆孔，利用蓋板和密封墊密封后端頭，實(shí)現(xiàn)與鉆桿的旋轉(zhuǎn)密封；啟動(dòng)鉆機(jī)，正常鉆進(jìn)至煤層后停鉆；用導(dǎo)噴連接管將三通導(dǎo)噴管與煤水瓦斯分離器連接并開(kāi)啟抽采系統(tǒng)，繼續(xù)鉆進(jìn)，噴孔時(shí)，鉆機(jī)保持旋轉(zhuǎn)，但不推進(jìn)。 7） 煤、水、瓦斯分離技術(shù)： 煤、水、瓦斯通過(guò)導(dǎo)噴三通、導(dǎo)噴連接管進(jìn)入煤水瓦斯分離器后，瓦斯通過(guò)出口被吸入抽采管路，水通過(guò)側(cè)壁及底部小孔排出，煤渣沉淀于分離器底部，定期清理。 8） 安全效果： 該裝置系統(tǒng)可在煤層瓦斯壓力 10MPa條件下正常工作。能將鉆孔過(guò)程噴出的煤、水、瓦斯及時(shí)進(jìn)行有效分離，并將瓦斯吸入瓦斯抽采管路，一方面可以保證作業(yè)人員安全，另一方面可避免作業(yè)場(chǎng)所及附近巷道瓦斯?jié)舛瘸藜拔廴?，防止發(fā)生瓦斯爆炸。 9）應(yīng)用： 底板巷穿層鉆孔條帶掩護(hù)巷道掘進(jìn) +順層鉆孔抽采 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 用于單一突出危險(xiǎn)煤層，在底板巖巷采用水力導(dǎo)噴提透增流技術(shù)施工條帶穿層鉆孔，預(yù)抽瓦斯消除順槽預(yù)掘區(qū)域的突出危險(xiǎn)性；然后掘進(jìn)順槽 。 9）應(yīng)用 ： 底板巖巷穿層鉆孔條帶掩護(hù)巷道掘進(jìn) +順層鉆孔抽采 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 通過(guò) 板巖巷 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 10）實(shí)例 1 在祁南礦 713工作面突出危險(xiǎn) 72煤層底板巷道實(shí)施了 72煤穿層鉆孔群水力導(dǎo)噴增透效果的考察研究。煤層厚度，傾角 5o，透氣性系數(shù) ，平均瓦斯壓力 ，平均瓦斯含量 。 （ 1） 最初施工的幾個(gè)鉆孔都有噴孔現(xiàn)象，在最大單孔噴煤量為 5t的情況下，導(dǎo)噴系統(tǒng)能安全順利地將噴出的煤水瓦斯導(dǎo)入分離器、瓦斯被吸入礦井抽放管路、水與煤經(jīng)分離器排出；作業(yè)場(chǎng)所瓦斯?jié)舛饶芸刂圃?%以下；回風(fēng)流瓦斯?jié)舛仍?%以下。 （ 2） 最初施工的幾個(gè)鉆孔噴孔后，其周圍煤體得到一定程度的卸壓，故后期施工的鉆孔發(fā)生的噴孔強(qiáng)度要小或不噴孔，為增加噴孔比重和噴孔均勻性，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件及其噴孔特性優(yōu)化鉆孔施工順序與距離。 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 鉆場(chǎng) 編號(hào) 孔數(shù) /個(gè) 煤層段鉆孔總長(zhǎng)度 /m 噴出煤量體積 /m3 原始鉆孔直徑/mm 噴孔后煤孔段鉆孔當(dāng)量直徑 /mm 煤孔段孔徑 擴(kuò)大倍數(shù) / 倍 1＃鉆場(chǎng) 5排 ╳ 6孔 /排=35 139 94 2＃鉆場(chǎng) 35 130 94 3＃鉆場(chǎng) 35 135 94 4＃鉆場(chǎng) 35 140 94 5＃鉆場(chǎng) 35 135 94 6＃鉆場(chǎng) 35 128 94 7＃鉆場(chǎng) 35 140 94 總計(jì) 245 947 平均 231 平均 （ 3） 孔群區(qū)域內(nèi)鉆孔噴煤量、及其當(dāng)量鉆孔直徑等實(shí)測(cè)值如下表。 注 ： 72煤頂板處孔間距 5m，鉆場(chǎng)間距 25m，控制抽采寬度 35m、控制范圍 875m3。 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) （ 4）實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)得出： 瓦斯抽放平均濃度為 %。抽放純量隨時(shí)間的變化曲線見(jiàn)下圖所示。前半段時(shí)間，投入抽放鉆孔數(shù)為 105個(gè)，瓦斯抽放純流量 ～ ，從 10月 30日起又投入 105個(gè)鉆孔，瓦斯抽采量隨之增加，達(dá) ～ m3/min，平均純流量為 m3/min，鉆孔總數(shù) 210個(gè)，煤孔總長(zhǎng) 947m，噴孔總煤量平均當(dāng)量孔徑 231mm，單孔平均純流量為 m3/min ，平均百 m鉆孔純流量 m3/ 。 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) （ 5）效果： ①通過(guò)近 5個(gè)月的瓦斯抽采，煤巷掘進(jìn)位置寬35m條帶內(nèi)煤層平均瓦斯含量降至 ,瓦斯預(yù)抽率達(dá) 40％，實(shí)現(xiàn)了低透氣性煤與瓦斯突出煤層的安全、高效抽采瓦斯，變高瓦斯突出危險(xiǎn)為低瓦斯無(wú)突出危險(xiǎn)煤層條帶； ②煤巷掘進(jìn)方式由原來(lái)的炮掘改為綜掘，月平均掘進(jìn)速度由原來(lái)的 50～ 60m提高到 150m以上 。 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 10）實(shí)例 2 ① 單孔沖出煤量標(biāo)準(zhǔn) ? 14211工作面平均煤厚為 4m左右，沖孔鉆孔穿煤長(zhǎng)度大都在 5m左右。 ? 在對(duì)沖孔有效影響半徑考察中，在每米煤鉆孔沖出 1噸煤量和單孔沖出煤量不少于 5噸的基礎(chǔ)上其有效影響半徑可以達(dá)到 6m。因此 單孔沖出煤量標(biāo)準(zhǔn) 為： ? 鉆孔穿煤長(zhǎng)度 ＜ 5m時(shí)，單孔沖出總煤量 ≮ 5t； ? 鉆孔穿煤長(zhǎng)度 ＞ 5m時(shí)，每 m鉆孔沖出煤量 ≮ 1t/m； ? 穿煤長(zhǎng)度長(zhǎng)度 ＞ 8m時(shí)，單孔沖出總煤量 ≮ 8t。 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 10）實(shí)例 2 ② 各鉆場(chǎng)沖出煤量分析 ? 14211工作面底板巷共 15個(gè)鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)布置 40個(gè)鉆孔。每個(gè)鉆孔控制的范圍均為傾向長(zhǎng)度 98m，走向長(zhǎng)度 36m。 ? 鉆場(chǎng)沖孔的施工順序?yàn)橄葲_ 1～ 11～ 1 1`～ 4`和 11`～ 14`共 16個(gè)孔左右，即 14211工作面下巷及其兩幫 15m范圍的鉆孔，用以掩護(hù)下巷掘進(jìn)，巷道掘進(jìn)之后，再?zèng)_其它 24個(gè)鉆孔。其中 28鉆場(chǎng)沖出煤量情況如下表 鉆場(chǎng)名稱 2 3 4 5 6 7 8 沖孔鉆孔個(gè)數(shù) /個(gè) 9 19 20 13 9 11 11 沖孔出煤總量 /t 105 煤量所占比例 /% 煤孔總長(zhǎng)度 /m 29 89 43 82 平均單孔出煤量 /t 平均每米出煤量 /t/m 水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 10）實(shí)例 2 ② 各鉆場(chǎng)沖出煤量分析 沖孔后等效孔徑最大值為 994mm，擴(kuò)大為 ；最小孔徑為 724mm，擴(kuò)大系數(shù)為 倍，沖孔后形成的大直徑煤孔，為增加抽放瓦斯量奠定基礎(chǔ)。 ? 915鉆場(chǎng)沖出煤量情況如下表： 鉆場(chǎng)名稱 9 10 11 12 13 14 15 沖孔鉆孔個(gè)數(shù) /個(gè) 17 27 23 25 26 20 14 沖孔出煤總量 /t 170 199 109 煤量所占比例 /% 煤孔總長(zhǎng)度 /m 平均單孔出煤量 /t 平均每米出煤量 /t/m 沖孔抽采瓦斯后煤層瓦斯含量降至 8m3/t以下，煤巷掘進(jìn)速度由原來(lái)的月進(jìn)尺 40m提高到 75m，增加了 88%，保障了采掘接替，防突效果十分明顯。 深孔預(yù)裂控制爆破增流提透技術(shù) 1）簡(jiǎn)介 2）深孔預(yù)裂控制爆破增透原理與器材 3) 深孔預(yù)裂控制爆破專用器材的改進(jìn) 4) 布孔參數(shù)選擇 5）增流提透效果現(xiàn)場(chǎng)考察研究 （ 1）現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)介 （ 2）煤層透氣性考察結(jié)果 （ 3）百 m鉆孔瓦斯流量考察結(jié)果 （ 4）百 m鉆孔極限瓦斯量對(duì)比 （ 5）百 m鉆孔瓦斯抽采率對(duì)比 深孔預(yù)裂控制爆破增流提透技術(shù) 1）深孔預(yù)裂控制爆破技術(shù)簡(jiǎn)介 (重慶院、撫順院、安徽理工大等 ) （ 1）用 途 ： 石門揭煤采掘工作面防突，增大煤層透氣性，提高瓦斯抽放率，應(yīng)用于礦井瓦斯災(zāi)害 (含煤與瓦斯突出 )治理及瓦斯抽采。 （ 2）原理、技術(shù)特點(diǎn)： 針對(duì)綜采、綜放等采煤工作面的局部性防突措施作用范圍小、占用采煤時(shí)間長(zhǎng)、難以滿足安全高效生產(chǎn)需要的實(shí)際情況，以及無(wú)保護(hù)層可采等情況。 ①在綜采 (放 )工作面突出危險(xiǎn)區(qū)域的機(jī)巷或風(fēng)巷，打深鉆孔進(jìn)行預(yù)裂控制爆破，降低高地應(yīng)力、改善煤層透氣性，增強(qiáng)回采前預(yù)抽排瓦斯量，降低采煤過(guò)程瓦斯涌出； ②同時(shí)，要保護(hù)好頂板，避免回采過(guò)程冒頂和過(guò)度片幫。 ③在突出煤層打長(zhǎng)鉆孔采用壓風(fēng)排渣、孔底孔口雙向供風(fēng)二級(jí)導(dǎo)向鉆頭、風(fēng)水聯(lián)合除塵的成孔技術(shù)。突出煤層長(zhǎng)鉆孔成孔技術(shù)和控制爆破裝藥工藝與爆破器材。 （ 3）推廣應(yīng)用： 整套技術(shù)在陽(yáng)泉、平頂山、淮南、阜新、松藻、華鎣山廣能集團(tuán)等礦區(qū)礦井進(jìn)行了推廣應(yīng)用。 深孔預(yù)裂控制爆破 增透數(shù)值模擬 深孔預(yù)裂控制爆破 增透原理 2）深孔預(yù)裂控制爆破增透原理與器材 深孔預(yù)裂控制爆破爆破器材（ 安徽理工大研制 ） 深孔預(yù)裂控制爆破增流提透技術(shù) 深孔預(yù)裂控制爆破增流提透技術(shù) 3） 深孔預(yù)裂控制爆破專用器材的改進(jìn) ①可連接塑料被筒系列 （ Φ60mm ╳ 740mm, Φ50mm ╳ 740mm,