顶板岩巷下向孔钻扩一体化卸压防突技术应用

魏 巍

(华阳新材料科技集团，山西 阳泉 045000)

阳泉矿区突出煤层一般具有煤体结构松软、透气性差、瓦斯含量高、压力大和抽采难度大的特点[1].对此，新景公司15#煤层采用底抽巷穿层水力造穴技术作为厚煤层区域消突的常规措施，需在煤层下部额外施工底抽岩石巷，增加了工程投入，且煤巷的掘进效率受到了底抽巷施工进度的限制。

为降低瓦斯治理成本，新景公司试验顶板低位抽采巷下向孔卸压防突技术。通过钻割、变径造穴一体化装备施工下向大直径穿层钻孔至煤层底板，在预抽采煤层上覆岩层掩护下利用机械变径扩孔切割钻头破碎煤体，同时排出一定量的破碎煤体及大量瓦斯，在孔洞周围形成一定范围的卸压区，提高区域内煤体透气性，达到消突目的[2]，并提高了15#突出煤层的掘进效率。

1 技术原理

顶板岩巷下向孔钻扩一体化卸压防突技术原理为：煤层顶板岩巷以岩层为安全屏障，在岩巷内施工下向穿层钻孔，使用低速大扭矩钻机在岩石段实现钻进，在煤体中实现变径割煤造穴一体化，在松软低透煤层中，人为地创造一个圆柱形孔洞，使用高效切削钻机实现下向孔快速钻进。在钻孔周围形成一个孔洞，孔洞周围煤体发生膨胀变形，同时造成煤体顶底板间的相向位移，实现在钻孔影响范围内的应力降低，使得煤层充分卸压[3].

2 下向穿层钻孔设计方案

施工地点为15124低位抽采巷掘进工作面，位于15#煤佛洼采区北翼西部。工作面煤层赋存较稳定，结构简单，属中灰、中硫的优质无烟煤，煤层平均厚度5.08 m，15#煤下部隔着平均厚度1.49 m的夹石层发育有15#下煤。……