为提高高突煤层穿层钻孔的瓦斯抽采效果,针对单一水力化卸压增透技术的局限性,结合水力冲孔与水力割缝的技术优势,提出了穿层钻孔"钻-冲-割"耦合卸压技术,采用数值方法研究了其耦合卸压效应,并在相关矿井进行了现场应用。研究表明:穿层钻孔"钻-冲-割"耦合卸压后,周围煤体受到强烈扰动,卸压范围增加,塑性区增大,瓦斯流动通道增多;现场试验结果显示,采用该技术措施后,预抽单位长度煤巷瓦斯的穿层钻孔数减少了32.5%、钻孔长度减少了42.9%,煤巷掘进速度提高到100 m/月以上。

低透气性煤层瓦斯抽采是我国矿井瓦斯治理的瓶颈所在。近年来水力射流技术在矿井石门揭煤、底板巷消除地应力方面有了很大的发展,因此,开展水力射流技术在本煤层强化瓦斯抽采方面的研究具有重要意义。采用水力射流扩大钻孔的直接影响范围,通过对扰动煤体的体积、表面积、单孔瓦斯抽采量、钻孔影响半径的考察,对比分析了水力射流技术和钻孔抽采技术的数据,得出钻孔直径增大11.7～19.2倍,扰动煤体体积提高3 471～6 971倍;钻孔瓦斯衰减周期延长了7～10倍;单孔抽采效果提高6～8倍。

为提高复杂瓦斯地质条件下煤巷掘进速度,鹤煤六矿在2141底抽巷采取普通穿层钻孔与水力冲孔钻孔协同交替布置的网格化高效抽采技术,优化钻孔设计,确定最佳冲孔压力和煤量,并采取"两堵一注"封孔工艺,提高了瓦斯抽采效果,煤巷月均单进水平由18.6 m提高到67.0 m。结果表明,水力冲孔改变了煤体结构,煤层透气性明显增加,钻孔周围煤体充分卸压,真正消除了强突出煤层的突出危险性。