为了解决低渗透性煤层瓦斯抽采困难的问题,通过理论分析和数值模拟研究了提高钻孔瓦斯抽采效率的主要途径,借鉴煤层气洞穴完井工艺技术,研制了以钻机给进和旋转为动力、适用于井下瓦斯抽采钻孔的开合机械臂式造穴工具,形成了可在井下煤层瓦斯抽采钻孔内定点位置实现Φ600 mm洞穴的工艺技术。在芦岭煤矿的2组造穴钻孔工程试验表明,机械造穴技术能够明显提高钻孔瓦斯抽采效果,与同一地点的常规瓦斯抽采钻孔相比,造穴钻孔单孔瓦斯抽采浓度提高了2.31~4.00倍,纯瓦斯流量提高了2.63~5.11倍。

为了提高高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采效果,在借鉴煤层气洞穴完井工艺的基础上,提出了基于机械造穴方法的钻孔强化瓦斯抽采技术,利用四连杆机构原理研制成功了一套针对井下抽采钻孔的专用机械造穴设备。以芦岭煤矿Ⅲ1013工作面为例,利用该设备施工了4组造穴钻孔,并对瓦斯抽采参数进行了连续监测和统计分析。试验结果表明:利用机械造穴设备可在抽采钻孔内形成直径600 mm的洞穴,机械造穴技术能够明显提高钻孔瓦斯抽采效果,与同一地点的普通瓦斯抽采钻孔相比,造穴试验孔单孔瓦斯抽采浓度提高了2.73~3.39倍,纯瓦斯