利剑出鞘治“猛虎”
——河北省首个“定向顺层钻孔”消突试验纪实
近年来，随着矿井开采逐渐延伸，冀中股份东庞矿生产条件日益复杂，原有的瓦斯治理模式已经不能满足采掘衔接需求。面对瓦斯“猛虎”的严峻挑战，勤劳智慧的东庞人不断引进瓦斯治理新技术、新工艺，探索瓦斯治理新途径、新模式，剑指“猛虎”，让瓦斯不再“任性”。
寻剑伏虎
为有效治理瓦斯，东庞矿持续引进瓦斯治理新技术、新工艺，寻找伏虎“利剑”。该矿调兵遣将到瓦斯治理经验丰富的矿井“取经”，邀请国内瓦斯治理专家教授到矿“传经送宝”，揣摩“猛虎”秉性，寻找其“软肋”，开展瓦斯治理与利用专题研讨、专家会诊百余次。通过应用风动螺杆马达钻孔、实施布袋式除尘工艺改造、完成水力造穴及水力割缝抽采半径考察等多项瓦斯治理举措，使瓦斯治理工作不断取得新突破。
为了有效解决瓦斯带来的安全和生产制约，该矿瓦斯治理“先锋”们在无数个夜里绞尽脑汁，经过数百次地优化技术方案和多次论证，决定在21218工作面切眼施工过程中，利用深孔定向钻机开展“定向顺层钻孔”消突试验。
“‘定向顺层钻孔’消突试验，目前在全省尚属首例，如果取得成功可大大缩短瓦斯治理周期，填补省内空白，实现安全、高效、精准治理瓦斯。”东庞矿瓦斯治理科副科长李晓绅介绍。
锋芒初现
在工作面掘进前，必须采取区域防突措施，消除潜在瓦斯风险，“定向顺层钻孔”消突试验改变了传统的“底板岩巷、穿层钻孔抽采瓦斯”的模式，利用深孔定向钻机，根据煤层分布施工顺层钻孔，预抽区段煤层瓦斯，扼住瓦斯“猛虎”咽喉。
“定向顺层钻孔”消突试验共分为两个阶段进行施工，第一阶段51个钻孔在轨道巷迎头及左帮施工；第二阶段44个钻孔在21218补轨道巷施工，使整个工作面切眼块段都处于钻孔覆盖范围内，让瓦斯“猛虎”无处藏身，做到了超前预抽瓦斯，以期达到快速圈定工作面的目的。
“定向顺层钻孔”消突试验第一阶段51个钻孔于2020年12月10日完成施工，2021年1月26日，区域防突效果检验报告获得冀中股份批复。
“定向顺层钻孔较之前施工底板岩巷方案可以减少瓦斯抽采钻孔545个，并且提高了抽采的有效时间，单孔最高抽采浓度在75.1%，平均抽采浓度达到8%以上，效果是普通穿层钻孔的3倍以上。通过第一阶段各项抽采数据，进一步验证了试验总体方案的正确性、有效性。”东庞矿瓦斯治理科副科长郭会亮介绍。
第一阶段瓦斯抽采结束后，该矿机掘队负责21218工作面补轨道巷的施工，这也是对区域防突效果的一次考试，更是对“定向顺层钻孔”消突试验第一阶段治理效果的一次大考。
“在21218工作面补轨道巷施工过程中，我们保持每天7.2米的掘进速度，迎头瓦斯浓度最高0.3%，巷道回风流瓦斯日平均浓度最高0.24%，实现了瓦斯‘零预警’、‘零超限’，进尺快、瓦斯浓度低，‘定向顺层钻孔’的效果显而易见。”东庞矿机掘队队长张建红说。
21218工作面补轨道巷在今年3月20日顺利施工完成，得益于试验良好的抽采效果，“定向顺层钻孔”消突第一阶段试验取得了圆满成功。
磨剑成锋
“封孔结束，接抽完成，最后一个钻孔施工已经完成……”
6月24日，在该矿21218工作面，第二阶段最后一个钻孔施工完成，深孔钻机队职工张冰第一时间向调度室报告了这个好消息。
这标志着河北省首个“定向顺层钻孔”消突试验钻孔施工完成，开始进行第二阶段瓦斯抽采工作。
在第二阶段钻孔施工过程中，深孔钻机队开展劳动竞赛活动，将目标任务分解落实到每一个班组，极大地调动了全区职工的生产积极性，6月13日，深孔钻机队张新友班组创造了单班进尺102米记录，是今年以来深孔钻机队单班进尺的最高记录，并且实现“精准定向钻进”，成孔率达90%以上，让“利剑”更显锋芒。
该矿深孔钻机队队长王圣普介绍：“我们根据第一阶段施工经验，研发出下护孔筛管工艺，使下筛管长度由第一阶段孔深的60%提升到第二阶段孔深的90%。此外，我们还研制了螺杆马达快速检测装置，提高了钻孔施工效率，较计划提前13天完成第二阶段钻孔施工。”
磨剑利刃自成锋，目前，该矿21218工作面切眼块段正在进行“定向顺层钻孔”消突试验的瓦斯抽采工作，在区域防突效果检验通过公司验收后，将进行21218工作面切眼巷道的掘进工作。
“如果‘定向顺层钻孔’消突试验整体取得成功，预计可以让工作面提前半年圈定，还可以减少底板岩巷工程量385米，同时可以减少底板穿层钻孔、水文地质钻孔等一系列钻孔工程量，按每米底板岩巷综合成本4.5万元计算，可以减少底板岩巷综合资金投入1700余万元。”瓦斯治理科科长宋洋洋说。
事实证明：瓦斯可防可治。经过执着探索，该矿逐渐形成了一条以“深孔定向钻机、防喷除尘装置、两堵一注封孔、精细高效抽采”为核心的瓦斯防治之路，让东庞矿焕发出勃勃生机，为公司发展提供了强劲动力。
（冀中股份东庞矿 张伟航）