試析煤礦掘進(jìn)中突出煤層的預(yù)防

（ 唐山開灤趙各莊礦業(yè)公司瓦斯抽采區(qū) 063101）

試析煤礦掘進(jìn)中突出煤層的預(yù)防

劉建峰

（ 唐山開灤趙各莊礦業(yè)公司瓦斯抽采區(qū) 063101）

在煤礦開采過程中，經(jīng)常遇到瓦斯突出煤層，減緩了采掘工作的正常速度。基于此，文章主要針對(duì)突出煤層的預(yù)防措施做簡(jiǎn)要的分析，介紹了防突技術(shù)的應(yīng)用，保障了煤礦井下的安全生產(chǎn)。

突出煤層；瓦斯巷；四位一體

1 工程概述

滴道煤礦是屬于雞西礦業(yè)集團(tuán)的立井煤礦，主要有5個(gè)采區(qū)，分別為一、二、三、四、六采區(qū)，由于三采區(qū)發(fā)生火災(zāi)已關(guān)閉很長(zhǎng)時(shí)間，其他一些煤礦均在繼續(xù)生產(chǎn)過程中。全井一共可以開采的煤層共有6個(gè)，分別為11、12、13、18、19、28等五層，總共可采原煤2385萬噸，礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為60萬噸。全井一共有兩個(gè)工作面，有8個(gè)掘進(jìn)工作面，礦井每年的實(shí)際生產(chǎn)能力為40萬噸，約有80年的服務(wù)年限。在立井的11、12、13、18、19、28層中，僅13層沒有瓦斯氣體外，其余五個(gè)煤層均是瓦斯突出煤層。經(jīng)過相關(guān)的測(cè)定后，這5個(gè)煤層均屬于比較危險(xiǎn)的煤層。在突出煤層的采掘過程中，利用防突與抽放的采掘技術(shù)，有效的降低了突出煤層出現(xiàn)安全事故的概率，確保了安全生產(chǎn)。

在立井一采區(qū)的19層，煤層的最低點(diǎn)標(biāo)高為-42215m，且該煤層有較大的傾角，約為22～25度，煤層厚度為115～118m，煤層的走向?yàn)?6度，測(cè)定的瓦斯壓力約為38kg/cm2，絕對(duì)涌出量700m3/min，參照煤礦生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)范可知，該處屬于嚴(yán)重瓦斯突出煤層。礦井的正常掘進(jìn)工作面設(shè)置的配風(fēng)量為125 m3/ min， 測(cè)定的正常瓦斯?jié)舛燃s為0.12% 在井下的采掘工作面設(shè)置的配風(fēng)量為950 m3/min， 測(cè)定的正常瓦斯?jié)舛燃s為0.18%。

2 掘進(jìn)中防突技術(shù)的應(yīng)用

2.1 防突技術(shù)

在一采區(qū)的左邊19層的采掘過程中，利用防突技術(shù)措施， 具體介紹如下：

（1）石門

首先利用層位鉆技術(shù)， 然后再利用排放鉆的防突技術(shù)，從而可以有效的卸放煤層中的瓦斯氣體，減少煤層中的瓦斯壓力。當(dāng)石門巷道采掘到與19#煤層的垂直距離約為10m后，開始在施工層位進(jìn)行鉆孔工序，需要鉆取2 個(gè)圓孔，每個(gè)孔的鉆深約為30m。然后對(duì)鉆孔進(jìn)行詳細(xì)的分析，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，從而充分了解19#層中原煤的位置狀況，以及煤層中的瓦斯氣體壓力等詳細(xì)狀況，在封孔以前，在孔中放設(shè)了壓力表，這樣可以準(zhǔn)確地測(cè)定煤層中的瓦斯壓力值，經(jīng)測(cè)定其值為38 kg/ cm2。然后再進(jìn)行下一煤層的掘進(jìn)施工，當(dāng)掘進(jìn)到距離煤層的垂直距離只有5m時(shí)，這時(shí)需要在煤層中鉆取16個(gè)圓孔，釋放煤層中的瓦斯氣體，當(dāng)經(jīng)過5天后，經(jīng)過對(duì)井下空氣中瓦斯氣體溶度的測(cè)定，若沒有危險(xiǎn)時(shí)，再進(jìn)行下一掘進(jìn)工序，當(dāng)距離煤層只有1.5m時(shí)，采取鉆深孔放置震動(dòng)炮，這樣就可以較安全的進(jìn)行采掘19#煤層。

（2）大巷

在大巷進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，利用超前鉆措施掘進(jìn)。若在掘進(jìn)過程中，煤層中出現(xiàn)瓦斯氣體噴出時(shí)，或是突出事故時(shí)，需要加大防突的措施，并與風(fēng)鉆煤防突技術(shù)一起使用，降低突出煤層的事故危害。當(dāng)鉆取到看見煤層時(shí)，需要在采掘面上8m走向的鉆場(chǎng)上超前鉆取4個(gè)孔，鉆取深度為82m；然后可以進(jìn)行下一鉆取工序，且在以后的鉆孔方式采用扇形布置5個(gè)孔，其鉆取深度約為74.9m，經(jīng)測(cè)試沒有突出危害發(fā)生時(shí)，可以繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)，當(dāng)?shù)骄嚯x孔低只有5m時(shí)，停止掘進(jìn)進(jìn)行打孔，依次循環(huán)下去。當(dāng)出現(xiàn)突出事故的次數(shù)較頻繁時(shí)，可以加大防突措施，即增加鉆孔的數(shù)量，鉆孔深度為91.1m。

（3）防突技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)

防突技術(shù)的優(yōu)點(diǎn): 采掘施工技術(shù)簡(jiǎn)便， 采掘過程安全可靠，可有效的進(jìn)行釋放瓦斯壓力，確保掘進(jìn)工作的安全性。

防突技術(shù)的缺點(diǎn):由于采用負(fù)角孔，增加了掘進(jìn)施工難度， 同時(shí)排粉相對(duì)較困難；當(dāng)井下出現(xiàn)塌孔時(shí)，瓦斯壓力較大；掘進(jìn)空間較小，造成采掘工作進(jìn)度較慢。

2.2 抽放技術(shù)的應(yīng)用

（1） 抽放系統(tǒng)。

在抽放系統(tǒng)中，設(shè)置功率為30kW的YD- 3 型移動(dòng)式抽放泵， 且抽放泵的吸氣抽放管路長(zhǎng)度為750 m， 排氣抽放管長(zhǎng)80 m， 管直徑為108mm。

表1 抽放工藝的相關(guān)參數(shù)

（2） 抽放工藝。在礦井的掘進(jìn)工作面內(nèi)設(shè)置三通鉆場(chǎng)，并用鋼絲編織管準(zhǔn)確對(duì)接抽放管。研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)鉆場(chǎng)需要準(zhǔn)確對(duì)接3個(gè)抽放鉆管，同時(shí)為了最大程度的增大負(fù)壓力，不得同時(shí)安裝多余2個(gè)鉆場(chǎng)進(jìn)行抽放工作。

3 四位一體技術(shù)在采掘作業(yè)中的應(yīng)用

（1） 掘進(jìn)。在距離煤層的上、下幫的0.5m 處分別鉆取1 個(gè)平行井下巷道的長(zhǎng)孔， 每個(gè)孔的深度約為8～10m， 其主要目的是進(jìn)行井下采掘工作的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)。一旦確定煤層中出現(xiàn)突出事故時(shí)， 在煤層中鉆取5～7個(gè)超前鉆孔，釋放煤層中的瓦斯氣體，經(jīng)5天以后，經(jīng)過對(duì)井內(nèi)空氣中瓦斯氣體容量的檢測(cè)以后，符合正常安全生產(chǎn)時(shí)，可繼續(xù)進(jìn)行采掘工作，且采掘操作人員需要佩帶自救器，并在井下設(shè)置兩道防突門，安裝瓦斯斷電儀，一旦出現(xiàn)瓦斯氣體溶度超出規(guī)范數(shù)值時(shí)，將會(huì)自動(dòng)切斷電源；并采用清風(fēng)長(zhǎng)距離防跑，在防跑以后約0.5～1.0小時(shí)后，檢查井下的瓦斯氣體是否處于正常狀態(tài)，若正常，則可以下井進(jìn)入工作面，在工作面灑水清塵，再進(jìn)行下一步采煤作業(yè)。

（ 2） 采煤。在回采工作面利用風(fēng)煤鉆在煤層工作面的上、中、下三處，鉆取3個(gè)長(zhǎng)孔，每個(gè)孔深大約控制在6.5m左右，負(fù)責(zé)進(jìn)行采煤工作過程的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。若出現(xiàn)突出瓦斯氣體涌出危險(xiǎn)時(shí)，再煤層的整個(gè)工作面內(nèi)打1 個(gè)長(zhǎng)孔，每個(gè)孔相距約3 m，進(jìn)行煤層中瓦斯氣體的釋放，經(jīng)過一定時(shí)間的釋放后，對(duì)井下的巷道中的瓦斯氣體進(jìn)行檢測(cè)，若符合要求后，進(jìn)行灑水消除空氣中的灰塵， 采煤機(jī)設(shè)噴霧， 然后可以進(jìn)行采煤作業(yè)。

結(jié)語

綜上所述，對(duì)突出煤層進(jìn)行有效的預(yù)防，降低了煤礦開采過程的安全事故，加快了煤礦行業(yè)的發(fā)展速度。

[1] 王志權(quán)，盧國斌. 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出規(guī)律研究[J].世界科技研究與發(fā)展.2010.32（6）.

[2] 魏風(fēng)清，張鐵崗. 掘進(jìn)工作面隔斷式抽放瓦斯機(jī)理及應(yīng)用研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù).2006.3 4（1）:78-80.

TD32 < class="emphasis_bold"> 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

A