近距離、大埋深、高壓力煤層群揭、過煤瓦斯防治技術(shù)的研究與應(yīng)用

摘要：瓦斯防治不僅是煤礦增產(chǎn)的一項(xiàng)重要技術(shù)措施，同時(shí)也是解決煤層瓦斯壓力大、含量高、開采難度高的一個(gè)重要手段。在揭、過煤施工過程中，極易出現(xiàn)瓦斯涌出異常造成瓦斯高值、超限甚至突出事故，必須實(shí)施準(zhǔn)確有效的預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔、超前瓦斯排放鉆孔，使煤層氣能迅速預(yù)抽與泄放，從而起到卸壓、降低煤層瓦斯壓力、瓦斯含量的作用，最終達(dá)到防治瓦斯涌出異常造成的瓦斯高值、超限甚至突出的效果。

關(guān)鍵詞：揭、過煤施工；瓦斯防治；安全生產(chǎn)

中圖分類號：TD712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）09-0077-02

煤與瓦斯突出是煤礦安全生產(chǎn)過程中存在的重大安全隱患之一。近距離、大埋深、高壓力煤層群工作面在消除突出危險(xiǎn)性的情況下，在揭、過煤施工過程中，仍有出現(xiàn)瓦斯涌出異常造成瓦斯高值、超限甚至突出事故。煤與瓦斯突出礦井高突出工作面瓦斯防治，是世界產(chǎn)煤國家共同面臨的國際性技術(shù)難題，特別是在解決近距離、大埋深、高壓力煤層群工作面揭、過煤施工過程中瓦斯防治問題更為突出，瓦斯防治是煤礦增產(chǎn)的一項(xiàng)重要技術(shù)措施，同時(shí)也是解決煤層瓦斯壓力大、含量高、開采難度高的一個(gè)重要手段。

1 平煤股份一礦概況

平頂山天安煤業(yè)股份有限公司一礦位于平頂山礦區(qū)的中部，距平頂山市區(qū)約3Km，緊鄰市區(qū)，該礦于1959年簡易投產(chǎn)，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為150萬t。歷經(jīng)50年的發(fā)展建設(shè)，現(xiàn)在已成為年產(chǎn)商品煤500萬t的大型礦井。井田內(nèi)含丁組、戊組、己組、庚組4個(gè)煤組，主采丁、戊組煤層，一礦自投產(chǎn)以來，至2004年一直為低瓦斯礦井。隨著開采深度的增加，礦井瓦斯涌出量和涌出形式也隨之發(fā)生變化，煤層瓦斯壓力、含量明顯增大，在掘進(jìn)過程中曾出現(xiàn)過涌出異常和放煤炮現(xiàn)象，進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測時(shí)，出現(xiàn)預(yù)測指標(biāo)超標(biāo)，2005年直接由低瓦斯礦井升級為突出礦井。

由于近距離、大埋深、高壓力煤層群工作面在揭、過煤施工過程中，極易出現(xiàn)瓦斯涌出異常造成瓦斯高值、超限甚至突出事故，因此必須實(shí)施準(zhǔn)確有效的預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔、超前瓦斯排放鉆孔，使煤層氣能迅速預(yù)抽與泄放，從而起到卸壓、降低煤層瓦斯壓力、瓦斯含量的作用，最終達(dá)到防治瓦斯涌出異常造成的瓦斯高值、超限甚至突出的效果。

2 技術(shù)方案

2.1 防治方案

（1）在近距離、大埋深、高壓力煤層群揭、過煤工作面收集工作面周邊的瓦斯地質(zhì)資料。為近距離、大埋深、高壓力煤層群揭、過煤工作面施工預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔、超前瓦斯排放鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)提供理論依據(jù)。

（2）根據(jù)近距離、大埋深、高壓力煤層群揭、過煤工作面周邊的瓦斯地質(zhì)資料，設(shè)計(jì)出準(zhǔn)確的預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔、超前瓦斯排放鉆孔參數(shù)。

（3）根據(jù)設(shè)計(jì)出準(zhǔn)確的預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔、超前瓦斯排放鉆孔參數(shù)對近距離、大埋深、高壓力煤層群揭、過煤工作面施工預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔、超前瓦斯排放鉆孔，實(shí)現(xiàn)安全揭、過近距離、高瓦斯壓力煤層群。

（4）收集近距離、大埋深、高壓力煤層群揭、過煤工作面施工預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔前后煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等瓦斯技術(shù)參數(shù)對比，完成研究報(bào)告。

2.2 防治方法

（1）地面收集在近距離、大埋深、高壓力煤層群揭、過煤工作面周邊瓦斯地質(zhì)資料，以及井下施工瓦斯地質(zhì)鉆孔現(xiàn)場情況，準(zhǔn)確分析出工作面瓦斯地質(zhì)情況，綜合分析設(shè)計(jì)出預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔、超前排放瓦斯鉆孔參數(shù)；

（2）采用井下直接解吸法測定煤樣的瓦斯解吸量，根據(jù)解吸規(guī)律推算損失量；通過地面DGC實(shí)驗(yàn)室解吸法進(jìn)行測定瓦斯含量；

（3）綜合統(tǒng)計(jì)比較分析揭、過近距離、高瓦斯壓力煤層群工作面施工預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔、超前瓦斯排放鉆孔前后瓦斯涌出量、突出預(yù)測指標(biāo)、煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等變化情況。

2.3 防治結(jié)果

（1）綜合統(tǒng)計(jì)比較分析近距離、大埋深、高壓力煤層群揭、過煤工作面施工預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔、超前瓦斯排放鉆孔前后瓦斯涌出量、突出預(yù)測指標(biāo)、煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等變化情況，可看出施工預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔、超前瓦斯排放鉆孔后未出現(xiàn)瓦斯涌出異常造成的瓦斯高值、超限甚至突出事故，實(shí)現(xiàn)安全揭、過近距離、大埋深、高壓力煤層群，解決了瓦斯治理難題，有利于煤礦的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的提高。

（2）通過施工預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔、超前瓦斯排放鉆孔后，煤層的透氣性增大，通過超前預(yù)抽和排放瓦斯，瓦斯涌出異常得到控制，有利于提高工作面采掘進(jìn)度的效果。實(shí)踐表明，可以在我礦及公司近距離、大埋深、高壓力煤層群揭、過煤工作面推廣預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔、超前瓦斯排放鉆孔瓦斯防治技術(shù)，提高煤層透氣性，提高近距離、大埋深、高壓力煤層群揭、過煤工作面瓦斯防治水平，保證礦井安全快速生產(chǎn)。

3 效益分析

3.1 直接效益分析

提高了采掘進(jìn)度，自應(yīng)用以來實(shí)現(xiàn)了安全掘進(jìn)進(jìn)尺150米：150米×10000元/米=150萬元，可為礦井增加效益150萬元；

3.2 社會效益分析

通過近距離、大埋深、高壓力煤層群工作面揭、過煤施工期間的瓦斯防治，使得平煤一礦近距離、大埋深、高壓力煤層群揭、過煤工作面和煤與瓦斯突出采掘工作面、大埋深、高瓦斯壓力、含量工作面在采掘工作期間瓦斯能夠得到更加有效的治理，有效的緩解了突出礦井、采區(qū)接替緊張的局面。根據(jù)研究的結(jié)果采取了切實(shí)可行的瓦斯治理措施，主要是實(shí)現(xiàn)了三水平戊一下延主運(yùn)輸巷流水通道揭、過近距離、大埋深、高壓力煤層群的安全生產(chǎn)，具有較高的社會價(jià)值和長遠(yuǎn)的社會

效益。

4 結(jié)語

通過解決近距離、大埋深、高壓力煤層群工作面揭、過煤層施工期間造成瓦斯高值、超限或突出影響施工進(jìn)度，嚴(yán)重制約安全生產(chǎn)和采掘接替的關(guān)鍵問題，使得平煤一礦在制約安全生產(chǎn)的近距離、大埋深、高壓力煤層群工作面揭、過煤層施工期間瓦斯問題得到有效控制，實(shí)現(xiàn)了近距離、大埋深、高壓力煤層群工作面揭、過煤層施工期間安全、高效生產(chǎn)，有效的緩解了突出礦井、采區(qū)接替緊張的局面，該研究可以在具有近距離、大埋深、高壓力煤層群揭、過煤工作面和煤與瓦斯突出采掘工作面、大埋深、高瓦斯壓力、含量工作面揭、過煤層施工進(jìn)行推廣應(yīng)用，為公司揭、過近距離、高瓦斯壓力煤層群工作面和煤與瓦斯突出采掘工作面、高瓦斯壓力、含量工作面揭、過煤層安全、高效生產(chǎn)開辟了新局面及新思路。

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作者簡介：朱連芳（1976—），男，河南沈丘人，平煤股份一礦防突科助理工程師，研究方向：一通三防及防突管理。