作为煤与瓦斯突出矿井,桑树坪二号井长期面临煤层压力大、瓦斯含量高、地质构造复杂等多重挑战,瓦斯安全高效抽采一度成为制约安全生产的“卡脖子”难题。为彻底扭转打钻作业瓦斯超限被动局面,该矿坚持问题导向、靶向发力,从“超前卸压、装置革新、参数精调”三路并进,以硬核举措打出瓦斯治理“组合拳”,推动井下钻探作业迈入安全高效新阶段。

超前卸压钻孔——变“边钻边治”为“先释后钻”
传统“钻进中治理”模式难以应对应力突变带来的喷孔、超限风险。该矿大胆创新作业流程,将卸压工序前置,通过超前施工卸压钻孔,一举实现“卸除瓦斯压力、探明煤层赋存、采集原始煤样”三重目标。区域超前卸压有效打破原始应力平衡,使集中应力和高压瓦斯提前释放,大幅降低作业区域的瓦斯压力梯度和含量,从源头上削弱了钻机扰动引发的突发动力灾害。同时,完工卸压孔即时封孔并入抽采系统,持续抽排游离瓦斯,为后续钻进营造出低瓦斯“安全缓冲区”,真正形成了“先卸压、后施工、保安全”的良性作业闭环。

防喷装置迭代——从“被动封堵”到“主动控流”
针对传统防喷装置密封性差、孔径适配性弱、易漏气等顽疾,通风技术团队自主攻关,成功研发水封式液压防喷装置。新装置采用高强度耐磨密封组件,可适配井下各类常规钻孔孔径,彻底堵住孔口漏气“漏洞”;创新集成瓦斯储气囊与煤渣分离结构,实现瓦斯定向抽排、煤渣有序分流,有效遏制高压瓦斯无序喷涌。该设备专为松软突出煤层深孔施工量身打造,密封性、抗压性、稳定性全面升级,在钻孔施工及退钻全过程中精准锁住瞬时瓦斯涌出,从设备本源上斩断瓦斯外溢、喷孔等安全隐患链条。

封孔距离精调——让每一寸抽采管道“物尽其用”
封孔参数不合理,直接影响抽采效率。以往外侧囊袋距孔口距离随意性大,导致抽采效果参差不齐。为此,该矿在4302回风顺槽精心设计梯度对比试验,分别设置1m至5m五种囊袋间距,每组施工5个钻孔,辅以全自动计量装置连续监测。海量实测数据表明:外侧囊袋距孔口2m时,密封性能与瓦斯渗流通道达到最佳平衡,抽采状态呈现“中浓度、大流量”的稳定特征,综合效果最优。与过去惯用的1m方案相比,抽采纯量一举提升35%,实现了瓦斯抽采效率的跨越式增长。
三项举措协同发力,井下钻孔施工瓦斯涌出平稳可控,昔日因隐患频发而屡屡停产的被动局面已彻底改观。目前,该矿瓦斯治理从“疲于应对”转向“主动驾驭”,生产秩序焕然一新。下一步,桑树坪二号井将继续深耕瓦斯治理精细化,以科技赋能、管理提效,不断巩固和扩大治理成果,为矿井长治久安筑牢坚实屏障。(陈思蒙 相国旭)