淺談高瓦斯礦井煤巷掘進(jìn)防突技術(shù)

摘要：我國(guó)煤礦的開采深度正在成逐年增加的趨勢(shì)發(fā)展，由此帶來(lái)的問題是局部瓦斯突出的現(xiàn)象也在遙浙增多，尤其在高瓦斯礦井煤層巷道掘透過(guò)程中表現(xiàn)的尤為突出，給礦井的安全生產(chǎn)帶來(lái)了極大的隱患，嚴(yán)重制約了礦井正常生產(chǎn)的效益。為確保高瓦斯礦井蝶巷掘進(jìn)過(guò)程的安全，高效，虛從瓦斯預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防突措施設(shè)置和效果檢驗(yàn)等各環(huán)節(jié)綜合治理。本文介紹了幾種有效的防突措施。井詳細(xì)闡述了各自的施工方法以及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：高瓦斯 蝶巷掘進(jìn) 防突措施

中圖分類號(hào)：TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-09 8X(2012)02(b)-0086-01

隨著我國(guó)煤礦開采深度的逐漸增大，瓦斯突出的現(xiàn)象也逐漸增多，部分低瓦斯礦井也逐漸變成高瓦斯礦井甚至瓦斯突出礦井。瓦斯突出的現(xiàn)象在高瓦斯礦井煤巷掘進(jìn)過(guò)程中表現(xiàn)的尤為突出，給礦井的安全生產(chǎn)帶來(lái)了極大的威脅。如何防治高瓦斯礦井煤巷掘進(jìn)過(guò)程中瓦斯突出的問題，煤炭行業(yè)的專家和企業(yè)嘗試了很多種方法，包括增多局部通風(fēng)機(jī)數(shù)量及增大局部通風(fēng)機(jī)功率、掘進(jìn)工作面迎頭鉆孔抽采等。由于打超前排放鉆孔抽放瓦斯可以有效消除瓦斯突出危險(xiǎn)性。因此大多數(shù)礦井采用這種方法作為消突措施。但打超前排放鉆孔施工周期長(zhǎng)，嚴(yán)重影響巷道的掘進(jìn)速度。實(shí)踐表明，為了能夠有效的解決煤巷掘進(jìn)過(guò)程中煤與瓦斯突出的現(xiàn)象，必須根據(jù)煤礦的地質(zhì)條件，充分利用有利巖層，結(jié)合礦井的綜合機(jī)械化技術(shù)，實(shí)施合理的掘進(jìn)方式和通風(fēng)方式，如此才能實(shí)現(xiàn)高瓦斯礦井煤巷的快速掘進(jìn)，維持礦井的安全生產(chǎn)。

1地質(zhì)概況

某礦井地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，煤層直接頂為灰色含砂泥巖，厚度在0.15-0.45m之間，平均0.36m；老頂為中粗粒砂巖，厚度在5m以上，直接底為1.5～2.7m厚的灰色巖。煤層賦存狀態(tài)穩(wěn)定，厚-度為2.5 3.6m，平均厚度為3.2ml煤巖層走向300。傾向60。礦井的絕對(duì)瓦斯涌出量為146.27m 3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為15.68m3/t屬于高瓦斯礦井。

煤層巷道斷面形式為矩形，巷道高度為4m，沿底掘進(jìn)。巷道采用錨網(wǎng)索十梯子梁支護(hù)形式，為提高穩(wěn)定性，采用預(yù)緊力高強(qiáng)度低松弛錨索，錨素長(zhǎng)度為6.3m，直徑20mm。為實(shí)現(xiàn)高預(yù)緊力，錨索托盤采用規(guī)格為400mm×400mm×16ram大托盤。金屬網(wǎng)片采用10號(hào)鉛絲加工編制的經(jīng)緯網(wǎng)，網(wǎng)孔為100mm×100mm。梯子梁選用直徑為12ram圓鋼加工而成。

煤巷幫部采用20mm×2200mm的等強(qiáng)樹脂錨桿，錨桿的錨固力不小于30kN，扭矩不小于70Nm煤巷頂部采用20ram×2400mm的等強(qiáng)樹脂錨桿，錨桿鋪固力不小于100，扭矩不小于80Nm幫部和頂部錨桿的間排距均為800mm×800ram，托盤采用150mm×150mm×lOmm的鋼板。

2防突措施

為實(shí)現(xiàn)高瓦斯礦井煤層巷道的安全快速掘進(jìn)，應(yīng)從瓦斯預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防突措施設(shè)置和效果檢驗(yàn)等各環(huán)節(jié)分別人手、綜合治理，其中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是防突措施的設(shè)置。有效的防突措施有以下幾種。

2.1巷旁鉆場(chǎng)超前抽放

巷道掘進(jìn)過(guò)程中，在巷道兩幫每隔50m施工一組鉆場(chǎng)，鉆場(chǎng)深5m，傾角75，且兩幫交替布置，采用錨網(wǎng)支護(hù)。每個(gè)鉆場(chǎng)布置12個(gè)鉆孔，孔深60m，孔徑不小于79mm。值得注意的是，如果鉆孔位于巷道卸壓區(qū)，那么抽放效果很不明顯，為了充分利用鉆場(chǎng)，控制靠近巷幫的鉆孔離巷道輪廓線1.5m以上。

2.2布置卸壓孔

巷道每向前掘進(jìn)30m，在迎頭向煤體正前方沿著巷道方向施19個(gè)卸壓鉆孔，孔徑不小于89mm，深度控制在50m以上，保證卸壓孔超前距在不少于30m。這樣不僅可以對(duì)工作面前方的瓦斯進(jìn)行卸壓釋放，而且可以探測(cè)掘進(jìn)工作面前方的煤層賦存情況以及水文地質(zhì)條件。

2.3淺孔排放

在深孔卸壓和巷旁鉆場(chǎng)抽放的基礎(chǔ)上，巷道掘進(jìn)過(guò)程中在迎頭布置深度為8m的淺孔進(jìn)行瓦斯釋放。淺孔直徑不小于79ram，鉆孔的間排距為800mm×800mm，鉆孔傾角要保證鉆孔超前迎頭5m以上，以確保掘進(jìn)工作面前方煤體內(nèi)的瓦斯得到充分的釋放。

2.4水力擠出

巷道掘進(jìn)過(guò)程中。沿煤層方向施工順層注水鉆孔，孔徑不小于89mm，孔深不小于40m，并進(jìn)行封孔聯(lián)網(wǎng)開采，封孔深度不小于10m。

瓦斯突出受煤體及圍巖的強(qiáng)度和賦存狀態(tài)直接影響，很大程度上由煤的應(yīng)力狀態(tài)決定。我國(guó)煤層整體滲透率低，但是注水后煤層的滲透性會(huì)隨著煤體的破壞而顯著增加。而且注水會(huì)使得瓦斯從大的空隙集中到小空隙中，直至變?yōu)槲酵咚?，如果壓力較大，那么瓦斯的解吸就很困難，也就降低了瓦斯突出的可能性以及破壞能力。

施工過(guò)程中要注意一下幾點(diǎn)：

(1)當(dāng)掘進(jìn)工作面預(yù)測(cè)有瓦斯突出危險(xiǎn)時(shí)，要立即停止施工，采取有效的防突措施，如在迎頭向前施工8m以上鉆孔進(jìn)行卸壓釋放等，直至瓦斯?jié)舛葯z測(cè)合格后方可繼續(xù)施工。

(2)施工完的鉆孔必須及時(shí)封孔，選用聚氨酯或者PD和PB等新型封孔材料，在孔內(nèi)5m開始封孔，

(3)加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，現(xiàn)場(chǎng)需有專業(yè)人員監(jiān)管，確保施工的鉆孔深度、傾角、直徑等達(dá)到要求。

3結(jié)語(yǔ)

如何提高高瓦斯礦井煤層巷道掘進(jìn)工作中瓦斯管理水平一直是煤炭行業(yè)大力研究的問題。為確保高瓦斯礦井煤巷掘進(jìn)過(guò)程的安全、高效，必須從瓦斯預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防突措施設(shè)置和效果檢驗(yàn)等各環(huán)節(jié)綜合治理。鉆孔卸壓作為有效的瓦斯控制手段，可以在很大程度上降低瓦斯突出發(fā)生的概率以及瓦斯突出的危險(xiǎn)性。實(shí)踐表明，只要防突措施設(shè)置合理，不僅可以確保煤層巷道的掘進(jìn)速度，而且可以大大改善掘進(jìn)工作面的工作環(huán)境，收獲良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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