一、存在的问题

南二采区9煤层具有突出危险性，瓦斯高含量、低透气、强吸附、高衰减等特征。矿井瓦斯治理措施以穿层、顺层钻孔预抽为主，受地质和瓦斯赋存条件的影响，钻孔施工过程中存在钻孔工程量大，且成孔后抽采浓度低、纯量小等问题，瓦斯抽采效果差的难题。

由于S₂906运顺范围内受火成岩侵入影响，再加上断层等地质构造影响，具备了“瓦斯高含量、低透气、强吸附、高衰减”等特征。掘进工作面的瓦斯抽采效果差，钻孔抽不出瓦斯，瓦斯解吸指标△h₂降不下来，严重影响了井下瓦斯抽采效率。

二、试验区概况

S₂906工作面位于南二采区中部。上邻7-2煤层，均未采动，7-2煤层厚度在0.75～6.89m之间，一般为4.75m，与9煤层间距在36.73～45.77m之间，一般为37.50m。工作面下邻10-1煤层，煤层厚度在0.45～0.94m之间，一般为0.50m，不可采，与9煤层间距在2.70～13.06m之间，一般为10.65m。煤的工业牌号为长焰煤和气煤，南部有少量不粘煤，煤层厚度在1.04～5.98m之间，一般为4.50m。

三、机械造穴方案

1.造穴工艺流程

钻探设备采用KXJ-7300-500型造穴钻机，首先施工Ф133mm常规钻孔，记录孔深、岩性等数据。然后冲孔、退钻、接装造穴设备，利用钻机送入孔内，达到预定位置，造穴切割臂借助支撑钻杆反作用力开始张开。旋转给进，实施切削造穴，控制给劲速度，使截割齿保持在孔壁塑性区内。孔口返水由清澈逐渐变浑浊，可见大量5～20mm粒径的煤块随水流冲出孔口。30min后，造穴设备给进形成结束，孔口返水无煤粒冲出，钻孔造穴结束。

2.施工钻孔技术要求

工作面掘进至416m位置时，利用KXJ-7300-500造穴钻机在工作面迎面布置造穴钻孔1个，在6#钻场布置造穴钻孔3个。

⑴ 开孔的方位角确定：以面向工作面方向为0度，钻孔顺时针旋转夹角为负，钻孔逆时针旋转夹角为正。

⑵ 方位角允许偏差正负2°，倾角允许偏差正负1°。

⑶ 封孔要求：钻孔内下2寸PE管12m，用“两堵一注”方式封孔，封孔后立即连抽。

⑷ 根据现场情况，跟班干部可随时调整开孔位置及参数。

⑸ 钻孔施工完毕后，及时填写终孔记录，原始记录存档管理。

四、造穴效果分析与评价

（一）造穴施工完成情况

1.工作面造穴情况

造穴钻孔于3月31日四点班开始施工至4月1日四点班结束，施工期间大隆矿技术人员到现场指导，共成功施工造穴钻孔2个。

1#造穴孔：长度64 m（0-63煤-64岩），造穴孔径0.5-1m，造穴长度1m。造穴8处：61-60m、55-54m、50-49m、45-44m、40-39m、35-34m、30-29m、25-24m。

2#造穴孔：长度81 m，造穴孔径0.5-1m，造穴长度1m，钻孔岩性：0-6岩-81煤。造穴共计5处：70-69m、60-59m、50-49m、40-39m、30-29m。

平均单个穴位返煤屑量1.5 m³。两孔返煤屑总量19.5立方m³。

图1  906运顺工作面造穴钻孔竣工图

2.6#钻场造穴情况

6#钻场造穴钻孔4月13日白班开始施工至4月21日四点班结束，共成功施工造穴钻孔2个，其中2#造穴孔因火成岩侵入未能造穴成功。

1#造穴孔：长度81m全煤，造穴孔径0.5-1m，造穴长度1m。造穴位置共计6处： 79-80m,69-70m,59-60m,49-50m,39-40m,29-30m；

3#造穴孔：长度81 m全煤，造穴孔径0.5-1m，造穴长度1-2m。造穴位置共计4处：60-62m,45-46m,35-36m,30-29m。

平均单穴返煤屑量1.5 m³左右。两孔造穴孔返煤屑总量15mm³。

图2  906运顺6#钻场造穴钻孔竣工图

（二）抽采效果及评价

目前南二906运顺施工的平行顺层预抽钻孔累计7552m/83个（最长162m，普遍87m，平均91m），抽采纯流量仅为0.32m³/min。

机械造穴钻孔平均抽采纯量是普通钻孔抽采纯量的22.6倍。按万米抽采量比较，机械造穴钻孔为14.66m³min，是普通钻孔仅有0.42m³/min，35倍。

表1  906运顺不同类别钻孔抽采瓦斯参数对比表