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采煤工作面迎面交叉钻孔预抽措施是在工作面煤层中同时布置平行孔和迎面斜向钻孔进行预抽的方法，是由预抽平行孔和迎面斜向钻孔的空间叠加而成。迎面交叉钻孔布置如图4-6示。
图4-6 采煤工作面交叉钻孔布置示意图
Figure 4-6 Schematic diagram of coal working face cross borehole layout
2）本煤层交叉钻孔抽放瓦斯的基本原理
(1)交叉钻孔在交叉区域内的相互作用的结果相当于把钻孔直径加大。交叉钻孔预抽本煤层瓦斯效果比一般的平行布孔或斜向布孔要好得多。因为它在不增加任何工程量的条件下，利用钻孔交叉时的相互影响，相当于加大了钻孔直径，从而提高了煤层瓦斯的抽放效果。
(2)由于交叉钻孔相互之间的影响范围相互连通，如果一钻孔发生堵孔时，那么另外其它相交互相有影响并与瓦斯动力学相互联系的钻孔就可以代替被堵孔进行瓦斯抽放，从而克服了钻孔堵孔而抽不出瓦斯的问题，提高了瓦斯抽放效果。
(3)在交叉钻孔中，由于斜向钻孔是斜向工作面伪倾斜布置，总要有一些钻孔的部分钻孔段处在工作面前方的卸压带因此可以进行卸压带瓦斯抽放，并且其作用时间较平行钻孔要长得多，从而提高了瓦斯抽放量。
(4)交叉钻孔与平行孔相比，在一定的原岩应力、煤体强度及空间范围内，交叉钻孔的交叉点可以得到较充分的卸压，提高了透气性，可使塑性区体积增加20%，使得瓦斯流动互相补充，达到提高抽放瓦斯的效果。
(5)在考察钻孔瓦斯抽放过程中，即使在同一抽放区、同一工作面的钻孔，有些钻孔抽放效果相对较好，有些钻孔却很差，甚至没有瓦斯抽出，这主要是在抽放过程中受各种因素的影响而引起钻孔坍塌，造成流动阻力加大，甚至堵孔所致。也有部分钻
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孔是由于处于含水区域，瓦斯含量小而抽不出瓦斯。而交叉钻孔有助于避免和消除这些因素的影响，达到提高抽放的效果。
3）交叉钻孔技术参数设计
主要包括交叉钻孔高程差△h、钻孔间距、钻孔长度和钻孔夹角等。设计方法和取值如下：
(1)交叉钻孔高程差△h
高程差△h的大小对交叉钻孔的瓦斯抽放效果的好坏有决定性的影响。△h太大，交叉钻孔的孔周破坏区不能形成相互影响带和充分影响带，发挥不了交叉钻孔的空间交叉效应；△h太小，交叉钻孔的空间交叉效应不能充分体现。
根据部分矿区的测算结果和实践经验，一般高程差△h取值6~8倍钻孔孔径。那么，慧祥煤业交叉钻孔△h按约按6倍钻孔孔径（φ79mm），取500mm。
(2)交叉钻孔间距
从理论上讲，钻孔间距愈小愈好。但考虑到钻孔工程量、施工成本等因素，不可能无限制地缩小钻孔间距。根据其他矿区交叉钻孔预抽试验的经验，在预抽期不少于6个月的条件下，交叉钻孔间距取2-2.5m，抽放效果较好。当然，预抽期长，则钻孔间距可适当加大；反之，钻孔间距相应缩小。慧祥煤业交叉钻孔间距取2.0m。
(3)钻孔夹角
为了确保交叉钻孔有尽可能多的空间交叉点，同时又能保证平行钻孔和迎面斜向钻孔在孔长差别不太大的情况下能在相同的水平投影线上终孔。一般地，α取15°～20°为宜。取α＝15°。
(4)钻孔长度
交叉钻孔从上下顺槽双向施工，平行钻孔和迎面斜向钻孔长度由下式计算：
Lp?(L0?10)/2 （4-1）
LX?Lp/sin(90???) （4-2）
式中 Lp—平行钻孔长度，m；
L0—工作面斜长，m； LX—迎面斜向钻孔长度，m； 。 ?—钻孔夹角，15°
慧祥煤业采面长度100~120m，结合打钻施工技术条件，采取上、下两巷双向布孔方式，平行钻孔长度45~55 m，迎面斜向钻孔长度47~57m。
(5)封孔长度
为了保证封孔效果，一般封孔长度不小于8m。
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据上，采煤工作面预抽瓦斯交叉钻孔设计如下：交叉钻孔由平行钻孔和斜向钻孔构成，呈双排三花眼布置，如图4-7所示。布孔参数：钻孔孔径φ79mm，钻孔高程差500mm，钻孔间距2.0m；平行孔与风巷夹角90°，开孔位置距巷道底板的距离h1=0.6m，钻孔单孔长度45~55m；斜向钻孔与风巷夹角75°，开孔位置距巷道底板的距离h2=1.1m，钻孔单孔长度47~57m；交叉钻孔夹角15°，均沿煤层顺层布置。
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图4-7 交叉钻孔布置示意图
Figure 4-7 Schematic diagram of cross hole layout
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施工完抽放扇形抽放钻孔和顺层抽放钻孔后，及时进行封孔。钻孔封孔应满足密封性能好，操作便捷，封孔速度快，造价低的要求，对所有抽放钻孔一般选用聚氨脂封孔。封孔方式为卷缠药液法。封孔深度大于8m，保证封孔严密。
孔口负压应≥13kPa，抽放队定期检查孔口负压，发现负压较低，应及时进行补封钻孔，保证孔口气密性。
如果现场地质条件变化较大、瓦斯涌出量发生变化，应根据井下实际情况进行修改设计，报总工审批签字后执行。 4.4区域效果检验
预抽煤层瓦斯后，必须对预抽瓦斯防治突出效果进行检验，设计选用的效检指标是残余瓦斯压力和残余瓦斯含量，该指标临界值应根据矿井实测资料确定。如无实测数据，可依据《防治煤与瓦斯突出规定》确定：
1）预抽煤层瓦斯后，突出煤层的残存瓦斯含量小于该煤层始突深度的原始瓦斯含量，且瓦斯含量降到8m3/t以下；
2）煤层瓦斯压力降到《防突规定》要求的0.74MPa以下；
但若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置周围半径100m内预抽区域判定为措施无效，所在区域煤层仍属突出危险区。
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4.5区域验证
在石门揭煤工作面对无突出危险区进行的区域验证，采用综合指标法或钻屑指标法进行验证。在煤巷掘进工作面和回采工作面进行区域验证时，可以采用钻屑指标法、复合指标法、R值指标法进行验证。 4.5.1 R值指标法
(1)在煤巷掘进工作面打3个直径为42mm、深8～10m左右的预测钻孔（如图4-8示）。巷道上部左、右布置2个，下部中间布置一个。钻孔应布置在软分层中，一个钻孔位于巷道工作面中部，并平行于巷道掘进方向，其它钻孔的终孔应位于巷道轮廓线外2～4m处。
(2)钻孔每钻进1m收集并测定该1m段的全部钻屑量S，并在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q，测定钻孔瓦斯涌出初速度时，测量室长度为1.0m，根据每个钻孔的最大钻屑量和最大钻孔瓦斯涌出初速度按下式计算各孔的R值：
R?(Smax?1.8)(qmax?4) （4-3）
式中 Smax----每个钻孔沿孔长最大钻屑量，L/m；
qmax----每个钻孔沿孔长最大钻孔瓦斯涌出初速度，L/m·min。
图4-8 R值指标法钻孔布置图
Figure 4-8 R-value index method drilling layout
判断煤巷掘进工作面突出危险性的临界值Rm应根据实测资料分析确定；如无实测资料，依据《防治煤与瓦斯突出规定》可取Rm=6。
任何一个钻孔中实测的R值等于或大于临界值Rm时，工作面预测为突出危险工作面；R值小于临界值Rm时，工作面预测为无突出危险工作面。采用R值指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，如预测为无突出危险工作面，每循环应留有不少于2m超前距，同时必须在使用安全防护措施进行掘进作业。 4.5.2钻屑解吸指标法
1）在煤巷掘进工作面打2个（倾斜和急倾斜煤层）或3个（缓倾斜煤层）直径
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42mm、深8～10m的预测钻孔。钻孔应布置在软分层中，一个钻孔位于巷道工作面中部，并平行的于巷道掘进方向，其它钻孔的终孔应位于巷道轮廓线外2～4m处，如图4-8示。
2）钻孔每打1m，测定一次钻屑量，每隔2m测定一次钻屑解吸指标；根据每个钻孔沿孔长每米的的最大钻屑量Smax和最大钻屑解吸指标△h2或K1预测工作面的突出危险性。
采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，各指标的突出危险临界值应根据实测资料分析确定；如无实测资料时，可参照表4-4所给临界值确定突出危险性。
表4-4 钻屑解吸指标预测工作面突出危险临界值
Table 4-4 Cuttings desorption index prediction face outburst threshold
△h2 （Pa） ≥200 ＜200
最大钻屑量Sm Kg/m ≥6 ＜6
L/m ≥5.4 ＜5.4
K1 mL/(g×min)
≥0.5 ＜0.5
突出危险工作面 无突出危险工作面
1/2
危险性
如果实测的Sm、K1或△h2值均小于临界值时，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，如预测为无突出危险工作面，每循环应留有不少于2m的预测超前距，采用安全防护措施进行掘进作业。 4.5.3复合指标法
复合指标法的钻孔布置方法、测试步骤与R值指标法相同；区别在于测试数据的运用和临界值不同，临界值依据《防治煤与瓦斯突出规定》的要求进行确定，见表4-5。
表4-5 复合指标法预测突出危险的参考临界值
Table 4-5 Outburst prediction composite index reference threshold 钻孔瓦斯涌出初速度q/
(L·min-1)
5
(kg·m-1)
6
钻屑量S/
(L·m-1) 5.4
区域验证时，应当按照下列要求进行：
1）在工作面进入该区域时，立即连续进行至少2次区域验证； 2）工作面每推进10～50m至少进行2次区域验证； 3）在地质构造带连续进行区域验证；
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