张军义 王 露 朱水康

（1.河南能源集团鹤壁煤电股份有限公司，河南 鹤壁 458000；2.河南能源集团鹤壁中泰矿业有限公司，河南 鹤壁 458020；3.河南能源集团鹤壁煤电股份有限公司第九煤矿，河南 鹤壁 458020）

鹤壁煤电股份有限公司第九煤矿（以下简称“九矿”）由于煤层透气性差，煤质较硬，属较难抽放煤层，瓦斯抽采浓度低和单孔冲煤量少一直以来是影响瓦斯治理效果提升的主要问题。为了消除上述问题，研究应用机械水力一体化增透技术（以下简称“机械造穴技术”），对于增大煤层透气性，提高抽采瓦斯浓度和纯量，实现安全发展有非常重要的意义。

1 矿井概况

九矿隶属于河南能源集团鹤壁煤电股份有限公司，位于鹤壁矿区北部，核定生产能力0.6 Mt/a。九矿为煤与瓦斯突出矿井，主采二叠系山西组二1煤层，煤厚6.02 m，倾角8°～25°。最大瓦斯含量20.6 m3/t，最大煤层瓦斯压力1.12 MPa，煤层透气性系数0.188 m2/MPa·d，煤的坚固性系数0.6～0.8，抽采半径2.8 m。

2 实施地点概况

该项目实施地点在3103 上底抽巷，巷道全长420 m，巷道顶板距二1 煤层底板平均15 m，巷道尺寸为4.0 m（宽）×3.6 m(高)，采用锚网喷＋壁后注浆联合支护技术。该区域最大原始瓦斯含量16.26 m3/t，原始压力1.05 MPa。共设计钻场27 个，736 个钻孔，总工程量25 760 m，控制巷道轮廓线外不小于30 m。共分为3 个评价单元，每个单元140 m，每个单元安装有自动计量和人工计量装置。

3 项目的应用

3.1 技术原理

为解决煤体较硬、冲孔困难、耗时较长等问题，在2020 年2 月开始试验了机械水力一体化增透技术。钻孔开孔及穿岩时，使用直径为Φ133 mm 钻头施工，至见煤位置后，通过清水泵调整水压，将钻头后方可变径机械造穴装置刀臂（闭合状态直径Φ110 mm，完全展开后直径Φ500 mm）展开，对煤体进行切割。……