水力造穴在高瓦斯厚煤层迎头快速掘进的应用研究

为解决高瓦斯厚煤层迎头掘进的应力集中和瓦斯超限问题,在潞安集团余吾矿N1105回顺迎头进行了水力造穴试验。试验探索了水力造穴工艺,优化了水力造穴钻孔设计,同时与CO2致裂效果进行了对比分析。研究发现,对于高瓦斯厚煤层迎头,布置6个普通抽放钻孔和2个造穴钻孔,可以解决瓦斯超限和应力集中问题;水力造穴后,残余瓦斯含量平均为6.8m3/t,优于CO2致裂效果,后期回风瓦斯浓度降低显著(平均为0.31%),杜绝了瓦斯超限问题;通过对钻屑指标K_1的跟踪测试,发现两次造穴的平均值K_1分别为0.42和0.39,略优于CO2压裂效果(K_1为0.45)。巷道掘进速度提升明显,两次试验的日进尺分别为5m和4.7m,达到了预期效果,也为具有类似条件的矿井提供了参考。