摘 要：为提高石门揭煤区域瓦斯治理钻孔的抽采浓度和抽放量，减少突出煤层预抽时间，基于高压水射流破煤原理，研究了高压水射流冲孔卸压增透的防突机理，通过理论分析和实际应用，阐述了高压水射流冲孔的瓦斯治理效果，结果表明，煤层实施水力冲孔措施后，煤的弹性潜能得到了释放，有效消除激发突出的应力，具有较好的卸压增透效果，有效地提高抽采瓦斯浓度和抽放量，实现安全快速的区域消突。本文介绍了高压水射流卸压增透瓦斯治理技术在新集一矿-700m中央行人暗斜井揭穿4、5煤层的研究和应用。
关键词：高压水射流；煤层卸压效果；研究应用
1 前言
石门揭穿突出危险煤层时一般具有较大的突出危险性，且突出强度高；石门揭煤地点的煤层瓦斯压力、应力都处于原始状态，揭穿煤层时，工作面由坚硬的岩层突然进入较松软的煤层，这些因素都为发生突出提供了有利的条件。同时，因石门揭煤施工工艺的特殊性，揭穿突出煤层的全过程都有危险，并可能发生连续突出、延期突出和自行揭开突出，比一般类型的突出对人身安全的危害更大；另一方面，新建矿井、新水平或新采区的准备又不能避免石门揭煤。因此，石门揭煤前制定合理有效的专项防突技术，对矿井石门的安全、高效揭煤具有十分重要意义。
近年来，随着机械化采掘的日益发展，开采深度逐渐增加，煤与瓦斯突出的危害程度日益严重，特别是石门揭穿突出危险煤层时一般具有较大的突出危险性。因此如何在石门揭煤中增加瓦斯抽放范围以提高瓦斯抽采率，降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力，是矿井瓦斯灾害防治的关键问题。
2 工程概况
新集一矿三采区-700中央行人暗斜井首次揭露4、5煤，揭煤标高为-700m。巷道所揭4煤、5煤区段位于F10断层以北，地质勘探线6～7线之间，揭煤标高为-701.3m，所揭4煤、5煤属未进行突出危险性鉴定层煤，6煤属突出煤层未划分区域，所揭煤层均为新水平首次揭露。4煤层瓦斯含量0.9972m3/t，瓦放散初速度△P为9，煤的坚固性系数f为0.86；5煤层瓦斯含量5.4912m3/t，瓦放散初速度△P为6，煤的坚固性系数f为0.5。
3 高压水射流防突原理分析
高压水射流钻扩一体化装备是在已施工的穿层钻孔，以高压水为动力，对钻孔周围煤体进行切割、剥离，改变煤层弹性潜能和应力分布，达到增强卸压、提高透气性、扩大了瓦斯抽采半径、促进瓦斯排放的作用，实现降低或消除突出潜能。
4 高压水射流的应用
4.1 施工情况
2013年9月8日至2013年10月17日新集一矿-700中央行人暗斜井揭5煤期间共施工68个钻孔，其中冲孔5个，冲孔记录见表1。揭煤区域共设计施工5个高压水射流钻扩一体化扩孔试验钻孔，扩出煤屑的排屑率见表1。钻孔竣工图见图1。
由表1可知，试验期间单孔排屑量为1.2～7.6吨，排出煤屑率为1.6%～2.7%，达到了预期目的。
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