2023年百日安全生产行动主题征文专栏

经过近三个月的积极备战，近期，胡家河矿401110工作面正式进入初采初放阶段，通过回采期间瓦斯检测数据分析，上隅角平均瓦斯浓度0.06%，回风平均0.08%，风排瓦斯量平均1.55m3/min，瓦斯平稳、可靠，为该工作面安全、高效回采提供了坚实保障。

据悉，401110工作面是该矿第十个采煤工作面，煤层瓦斯具有“赋存区域不均、透气性低、地质条件复杂”等特点，其“先天性”条件进一步加重了工作面瓦斯治理难度，传统高密度的采前预抽钻孔虽然有效，但存在一定的局限性和精度差，同时，还大幅增加了生产成本及接续压力。

面对制约矿井发展的瓦斯治理难题，该矿坚持以问题为导向，主动对标先进理念，积极探寻破解之道，在传统瓦斯防治措施基础之上，创新采用“高位岩石+长距离煤层”定向组合、“卸－压－抽”一体化钻孔施工工艺、“定向+采前”液态二氧化碳驱替工艺等手段，靶向发力、综合施策，全力降伏威胁矿井安全生产的“瓦斯猛虎”。

打出“岩石+煤层”定向组合拳

自去年初引进长距离定向钻孔技术以来，该矿采空区卸压瓦斯抽采主要以高位岩石定向钻孔为主，单一的高位岩石定向钻孔虽能有效治理采空区瓦斯，但在工作面初采初放阶段，尤其顶板垮落不充分、煤岩层裂隙尚未完全发育情况下，其抽采效果见效甚微，顶板突然来压亦或遇地质构造时，容易造成瓦斯超限风险。因此，该矿在之前401106工作面瓦斯治理经验基础之上，对钻场上覆煤岩层分布、抽采影响半径加以辨证分析，将原先每个钻场布置的12个高位岩石孔变更为12个高位岩石定向钻孔+3个长距离煤层定向钻孔，钻孔层位覆盖巷道顶板上方近16m煤层及34m岩层，从而达到“覆盖范围再扩大、抽采效果再提升”的目的，为进一步准确掌握煤层瓦斯机理、分布特征奠定坚实理论基础和实践经验。

“截至目前，401110工作面已推采36m，从开始重载调试到现在正常推采，无论是架后、上隅角还是回风瓦斯都保持平稳状态，真是给我们打了一针强心剂。”该矿通风管理部人员介绍道。

激活“卸+压+抽”治理新引擎

为进一步解决矿井冲击地压与瓦斯耦合共存条件下，煤岩层有效卸压、瓦斯高效抽采协同治理技术难题，该矿对现有工艺不断优化、不断改进，创新、总结出“卸－压－抽”一体化协同治理工艺，即前期利用大功率定向钻机钻进至设计层位及孔深，后采用“双封单卡拖动式分段压裂”工艺，将压裂液通过高压泵压入煤层顶板上方的目标层位段，使完整的目标岩层内产生密集网状裂缝，形成人造“裂隙”。回采前，通过上覆岩层裂隙预抽本煤层瓦斯；回采后，随着工作面的推采，岩层裂缝进一步发育扩展，在采动应力作用下，上覆岩层及时、有序垮落，大幅降低破断失稳时的能量释放级别，并有效提升瓦斯抽采浓度及效率。

通过对比分析，相邻层位下，“卸+压+抽”工艺钻孔平均瓦斯抽采浓度29.5%，普通钻孔平均瓦斯抽采浓度7.2%，相比提升近4.1倍，瓦斯抽采效果更为显著，同时工作面周期来压强度和超前支承压力较之前大幅降低。

亮出“定向+采前”驱替杀手锏

近年来，在瓦斯高效抽采的各类工艺方面，原先单一采用普通预抽钻孔进行液态二氧化碳驱替技术作用范围极其有限，对吸附在煤体中的瓦斯不能有效脱附，而采用“长距离煤层定向+普通预抽钻孔”为组合的液态二氧化碳驱替工艺，能使大范围裂隙煤体瓦斯得到气相脱附驱替，高效解决矿井瓦斯抽采难题。

为有效做好401110工作面初采初放期间瓦斯防治工作，自7月初以来，该矿在普通预抽钻孔及高位定向钻孔等基础防治措施上，对401110回风巷超前200米段首次创新设计、施工了以“10个普通预抽钻孔+2个长距离煤层定向钻孔”为组合的液态二氧化碳驱替钻孔，并顺利压注液态二氧化碳54.5吨。经现场实测，灌注液态二氧化碳后，影响半径高达25米、单孔瓦斯抽采浓度提高至3至5倍。

“截至目前，我们每天都在检测驱替钻孔的瓦斯情况，抽采效果一直都很好，驱替钻孔的瓦斯浓度均高于普通钻孔平均值。”该矿抽采队测孔人员说。

路虽远，行则将至；事虽难，做则必成。下一步，该矿将继续围绕“瓦斯抽采系统全面优化、瓦斯抽采总量增加、瓦斯抽采浓度增高、打孔数量锐减”的发展目标，持续深入探索强冲击复杂地质条件下瓦斯高效抽采新模式，让“快、准、省、好”成为治理瓦斯的“硬核密码”。（张玉明）

编辑：达文娟