冯 纬

（山西潞安化工集团，山西 长治 046000）

近年来，煤与瓦斯突出事故时有发生，严重制约了我国高瓦斯矿井安全高效生产[1-3]。瓦斯抽采技术是瓦斯灾害防治的最为有效的措施，尤其在高瓦斯、松软低透煤层瓦斯防治中的应用更为广泛[4-6]。鑫源煤矿3#煤为典型高瓦斯、松软低透难抽采煤层，为增加煤层透气性，提高瓦斯抽采效率，决定在2301工作面进行水力冲孔卸压增透试验，以期为3#煤瓦斯治理提供参数依据。

1 工程概况

鑫源煤矿2301工作面为3#煤二采区首采工作面，煤层均厚3.5 m，平均倾角5°。煤层直接顶为3.62 m厚的粉砂质泥岩，基本顶为5.3 m厚的中粒砂岩，直接底为4.8 m厚的粉砂质泥岩。工作面北邻采区边界，南为2303工作面（计划开采），东为村庄保护煤柱，西为区段大巷，工作面布置情况见图1所示。工作面煤层瓦斯含量为12.65 m3/t，绝对瓦斯涌出量为52.48 m3/min，透气性系数为2.83×10-3m2/MPa2·d，百米钻孔瓦斯流量为0.02 m3/min，衰减系数为0.217 6 d-1，属典型高瓦斯、松软低透难抽采煤层。

图1 2301工作面平面布置图

2 水力冲孔卸压增透原理

水力冲孔卸压增透技术是有效增大煤层透气性，提高瓦斯抽采效率的措施之一[2]。水力冲孔系统主要由水力冲孔钻头、气渣分离器、高压注水泵、水箱、钻机、高压管路、防喷装置等组成，如图2所示，原理为：利用高压泵将高压水压入煤岩体，使其荷载急剧增高[4]。裂缝弱面等原生微缺陷在高压水作用下发育、扩展，形成相互交织的裂隙网络，增加煤层透气性，提高抽采效率的同时，增加了瓦斯流动的通道，加速了游离瓦斯的释放和运移，使更多的吸附瓦斯转变为游离瓦斯，提高了瓦斯涌出的强度和持续时间[5]。……