近日，小莊礦在40207工作面災(zāi)害超前治理期間，通過優(yōu)化鉆孔設(shè)計與施工工藝，創(chuàng)新推出“一孔多用”技術(shù)，將單一瓦斯抽采功能拓展為“瓦斯抽采+沖擊地壓卸壓”雙重功能，為特厚煤層超前治災(zāi)開拓了全新的“協(xié)同治理”路徑。

據(jù)了解，該礦40207工作面主采4煤層，平均厚度達23米，屬特厚煤層。煤層頂板為厚度17-20米的堅硬砂巖，回采過程中易形成懸頂結(jié)構(gòu)，同時絕對瓦斯涌出量可達32.90m3/min。傳統(tǒng)的“雙孔分設(shè)”治理模式，存在鉆孔工程量大、施工成本高、巷道空間占用多、治理時間跨度長等問題。在保證治理效果達標的基礎(chǔ)上，該礦通過工程類比、數(shù)值模擬與現(xiàn)場實測，提出將瓦斯預(yù)抽孔與卸壓孔合二為一的創(chuàng)新思路，即在瓦斯預(yù)抽孔基礎(chǔ)上，對孔口25米范圍進行擴孔處理，使其同時具備卸壓功能，實現(xiàn)“一次鉆孔、雙重功效”。

該技術(shù)將精準設(shè)計與工藝創(chuàng)新深度融合，兼顧抽采與卸壓參數(shù)匹配。瓦斯預(yù)抽孔設(shè)計為高低位兩層孔結(jié)構(gòu)，孔徑113mm，開孔高度、方位角及孔深等根據(jù)不同層位進行設(shè)計，確保覆蓋全斷面裂隙帶。在此基礎(chǔ)上，采用175mm鉆頭對孔口25米范圍進行擴孔，形成“內(nèi)細外粗”的變徑結(jié)構(gòu)。此外，擴孔段參數(shù)嚴格匹配沖擊地壓卸壓要求，孔間距根據(jù)沖擊危險等級動態(tài)調(diào)整，并在擴孔孔間增設(shè)輔助卸壓孔。

施工環(huán)節(jié)，該礦采用ZDY-6500LD型全液壓坑道鉆機施工，Φ73mm鉆桿配合水壓排渣工藝，確保鉆孔垂直度誤差動態(tài)達標。封孔工藝采用“三堵兩注”帶壓式封孔，封孔深度10米，確保瓦斯抽采濃度穩(wěn)定在30%以上。同時，嚴格執(zhí)行“一孔一視頻”“一孔一清單”管理，從鉆孔施工到封孔抽采全流程可視化監(jiān)控，保證施工質(zhì)量，實現(xiàn)“三堵兩注”封孔與水壓排渣高效協(xié)同。

“此次備采工作面超前治災(zāi)首次采用‘一孔多用’技術(shù)，不僅為后期安全回采創(chuàng)造了良好條件，還提高了單孔施工效率、鉆機利用率，減少了單噸煤鉆孔成本、設(shè)備購置與維護費用，實現(xiàn)安全、效率與經(jīng)濟的三重提升。”該礦副總經(jīng)理、總工程師張亞潮說道。

該技術(shù)的應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)“單項治理”思維，通過空間上的鉆孔結(jié)構(gòu)優(yōu)化與時間上的動態(tài)監(jiān)測、“一孔一視頻”“一孔一清單”的精細化管理，在技術(shù)路徑、工藝創(chuàng)新、管理模式等方面，實現(xiàn)災(zāi)害超前防控“時空匹配”，為特厚煤層災(zāi)害超前協(xié)同治理開拓了新路徑，也為更多復(fù)雜地質(zhì)條件下的資源開發(fā)提供了新思路。（馬科 計忠榮）

編輯：達文娟