卸压钻孔在高产综采工作面的应用

[摘要] 通过在综采工作面机巷实施卸压钻孔，使煤体应力受到人为破坏后重新分布，进而减少巷道维修工作量，在减少材料投入的同时加快了采面推进度，为卸压钻孔在高产高效综采工作面的应用积累了经验，具有良好的经济效益和社会效益。

[关键字] 卸压钻孔 高产高效 综采工作面应用

[中图分类号]TQ639 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-1-308-1

平煤一矿戊0-22140采面位于二水平戊二采区西翼中部，机风两巷采用U36型钢支护，巷道设计净断面12.27 m2，掘进期间工作面进入700米后棚子开始有少量下沉，受断层群和煤体特性影响，切眼贯通后两巷棚子明显变形，采面安装期间开始安排队伍进行巷道维护，此时两巷棚子如果全部翻修，不但工程量大，而且投入成本也太高，为此在机巷800至1100米间施工卸压钻孔，破坏煤体结构，提前释放煤体应力，使巷道应力分布规律在人为破坏之后重新分布，进而达到新的平稳，减小巷道维护对工作面回采的影响。

1工作面概况

该工作面是我矿确定的高产高效示范化工作面，位于二水平戊二采区西翼中部，东邻戊二皮带及轨道下山，西邻一、四矿边界，南邻戊0-22120采空区，北为戊0-22160采空区，上覆戊8-22140采面煤已回采。工作面走向长度1396m，可采长度1311 m，采长117 m，平均采高2.8 m。地面位置位于落凫山西北坡，地面标高+260～+350 m，工作面标高-280～-320m。

2采面两巷压力来源分析

2.1 断层群因素

戊0-22140采面两巷共有16个断层，机巷9个，风巷7个，除机巷8号断层为逆断层外，其余均为正断层，外断层距设计停采线75米，里断层距切眼128米，众多断层在两巷分布基本均匀，造成工作面向外推进时每月都要受断面影响，导致工作面始终在断层附近。

2.2 煤体特性因素

其一：戊二采区整体煤质松软，受压后变形量大，影响支护稳定性。其二：工作面自初采线向外165米处至设计停采线向里95米，此区间内煤体进入戊9煤与戊0煤分层区，两层煤间夹矸为泥岩，岩性较软且遇水膨胀，不能有效支撑上覆岩层压力。

3 工程设计

3.1 工程设计简介

在应用区域沿煤层倾向采用7.5KW的爬杆钻机打卸压钻孔，钻孔间距1 m，孔深30 m，孔径89 m m，钻孔距底板高度1.5 m，每天两个班次施工，每个班次两个孔，钻孔总数300个，每个班次安排5名打钻工人，共10人，从2012年9月24日开始施工，总工期75天。

3.2 工程设计的可性分析

防突队是我矿专业的打钻队伍，从事打钻工作工人72人，管理人员1人，技术人员2人，其中打钻工人从事打钻工作时间均超过一年。防突队现有1.5KW的爬杆钻机12台，井下在用7台，地面库存5台，按两用一备计算，钻机能满足该工程施工需要。

4 工程质量标准

4.1角度：钻孔角度为仰角，按煤层倾角设计100，误差±10

4.2孔深：30±0.5 m

4.3孔高：距底板1.5±0.1m

4.4孔间距：1±0.1m

5 安全技术措施

5.1 施工前重新学习爬杆钻机操作规程和使用说明书。

5.2 供电系统要做到"三无、四有、两齐、三全"，钻机及开关三大保护齐全、可靠，钻机停送电时必须遵守停送电制度；在打钻地点由施工单位负责提供开关、电缆、电源位置，钻机接电时必须与施工单位电工联系并互相配合。

5.3 每班指定安全负责人，施工人员进入作业场所前由安全负责人进行隐患排查，确认无隐患时其他人员方可进入施工现场。钻孔施工中设专人观山，注意煤壁顶板变化，发现异常立即停止作业进行处理。

5.4 稳钻时钻机横杆要牢固，打钻时要定期检查各联接部位是否松动，如有异常立即停钻处理，钻机机架要固定牢靠。打钻时施工地点20m范围内要停止其他无关作业。

5.5 打钻使用压风排粉，孔口要采用捕尘装置，打钻地点下风侧15-20m处设一道门帘式捕尘网，网前0.3-0.5m处安装净化水幕，打钻作业时正确使用防尘设施。

5.6 钻机附近必须把水管（或风管）连接牢固，防止伤人，现场配备沙子0.075m3、黄土0.075m3、灭火器2台。

5.7班组长佩带瓦斯便携仪和一氧化碳测试仪并悬挂于施工地点回风侧3-5米处，施工点10-15米处设瓦斯断电报警仪，严密监视现场的瓦斯及有害气体变化情况。瓦斯浓度达到0.4%时必须停止打钻，查明原因、进行处理；瓦斯浓度达到0.5%时瓦斯报警断电仪必须能立即断开采煤工作面进、回风流及切眼中机电设备的动力电源；瓦斯浓度达到0.8%时必须停止打钻，切断电源，组织施工人员按避灾路线及时、有效撤离，撤离前要先向矿调度室汇报现场情况。

5.8 施工过程中发现钻孔出水时停止钻进（但不得退出钻杆），立即向矿调度室汇报，待采取防治水措施后方可退出钻杆。

5.9 钻机手注意力要集中，开钻前环视钻机附近情况，无异常时方可进行，处理供水（风）器、钻架、钻机等钻机任何部件都必须在钻机停转并停电的情况下进行，防止钻机误动旋转伤人。在接卸钻杆、使用管钳卡钻杆时钻机必须停电，防止伤人。施工中出现夹钻、排粉不畅时要使钻杆在小范围内反复钻进、退出、防止钻杆夹死。

5.10 打钻工衣着整齐利索，袖口绑扎牢固，打钻作业时禁止戴手套，确保安全施工。

6 效果分析

6.1 节约费用

总工程量300米，如果全部翻修棚子，每米材料费0.7万元，总成本210万元，按减小维修量40%，少投入成本84万元。打卸压钻孔，每天两个班次，每个班次打钻时间4小时，一度电0.65元，总电费0.3万元；打钻比翻修棚子多一个组施工（每组按5人），人均月工资0.4万元，75天总工资5万元，钻机折旧费按3万元。两方案相比，节约费用75.7万元。

6.2 加快工作面推进度

通过施工卸压钻孔，减小棚子维修工作量，加快采面推进度，按每月多进20米，多产原煤0.9万吨，75天多产原煤2.27万吨，吨煤利润95元，创效益214.4万元。

7 结束语

通过卸压钻孔在综采工作面的应用，研究煤体应力受到人为破坏重新分布后对巷道支护失修的影响，为综采工作面创高产提供了有力保障，具有明显的效益。