平斜巷小夾角\\長(zhǎng)距離揭過突出危險(xiǎn)性煤層區(qū)域防突與綜合施工技術(shù)研究

[摘要]針對(duì)建井期間平斜巷小夾角、長(zhǎng)距離揭過突出危險(xiǎn)性煤層時(shí)執(zhí)行區(qū)域防突措施時(shí)采用移動(dòng)式瓦斯抽放泵抽放，并配合使用雙抗管做為瓦斯抽放管，鉆孔施工完畢后利用專用物料封口，待抽放完畢后各項(xiàng)校檢指標(biāo)在臨界值以下時(shí)，向前施工采用打設(shè)超前管棚并及時(shí)架設(shè)可縮性金屬支架，以保證巷道頂板不發(fā)生冒落，從而實(shí)現(xiàn)安全揭過突出煤層的目的。

[關(guān)鍵詞]石門（斜巷）防突；超前管棚；注漿技術(shù)

建井初期或生產(chǎn)礦新水平初建在無瓦斯抽放系統(tǒng)時(shí)，平斜巷或石門揭穿有極大突出危險(xiǎn)性煤層，存在大的安全隱患，一但發(fā)生事故，極易造引發(fā)瓦斯爆炸和煤塵爆炸，造成群死群傷，甚至摧毀整個(gè)水平或煤礦。目前平頂山礦區(qū)多數(shù)礦井進(jìn)入深部開采，我建井處施工的許多頭面進(jìn)入到800m到1200m的深度，瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象顯現(xiàn)，突出危險(xiǎn)越發(fā)嚴(yán)重。因此找到并掌握煤層的突出特征、規(guī)律及其影響因素，采取行之有效的防治措施，配合過煤段的施工綜合工藝安全揭過突出煤層成為迫切需要解決的問題。

針對(duì)平斜巷小夾角、長(zhǎng)距離揭過突出危險(xiǎn)性煤層時(shí)采用移動(dòng)式瓦斯抽放泵抽放，并配合使用雙抗管做為瓦斯抽放管，鉆孔施工完畢后利用專用物料封口，待抽放完畢后各項(xiàng)校檢指標(biāo)在臨界值以下時(shí)，向前施工采用打設(shè)超前管棚并及時(shí)架設(shè)可縮性金屬支架，以保證巷道頂板不發(fā)生冒落，從而實(shí)現(xiàn)了安全揭過突出煤層的目的。

1、礦井及防突工作面概況

五礦己四采區(qū)運(yùn)輸下山設(shè)計(jì)全長(zhǎng)1468m，設(shè)計(jì)斷面為直墻半圓拱型，S掘=19.3m²，采用錨網(wǎng)噴永久支護(hù)。起點(diǎn)位于己四采區(qū)運(yùn)輸石門變坡點(diǎn)位置，揭過煤段巷道坡度為15°，在230m～380m揭過己16-17煤，煤層傾角為6°，煤層厚度為4m，揭煤處埋深630m，煤層底板升至巷道拱基線位置，開始增加36U可縮性金屬支架支護(hù)，金支間距500mm，然后噴砼封閉。

根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》之要求首先對(duì)工作面進(jìn)行突出危險(xiǎn)性鑒定，后執(zhí)行區(qū)域防突措施，抽放鉆孔控制范圍為巷道輪廓外至少15m，同時(shí)保證控制范圍的外邊緣上的任意一點(diǎn)到揭煤巷道輪廓上任意一點(diǎn)的直線距離不小于5m，抽放孔孔底間距不大于2m。措施孔超前距20m。

2、執(zhí)行區(qū)域防突程序

2.1打鉆前準(zhǔn)備工作與鉆孔施工。工作面停掘后，錨網(wǎng)噴支護(hù)到迎頭。為防止迎臉在打鉆過程中掉碴和時(shí)間長(zhǎng)風(fēng)化破碎，迎臉噴砼200mm。鑿孔鉆機(jī)用150液壓鉆機(jī)，￠89mm鉆頭。施工隊(duì)技術(shù)員按設(shè)計(jì)用紅漆標(biāo)出第一排抽放孔孔口位置。將150液壓鉆機(jī)穩(wěn)固在道木平臺(tái)上，鉆頭置于標(biāo)好的孔口位置，用尼龍細(xì)線連好兩個(gè)定位射釘，用坡度規(guī)校好左右偏角和俯角。

2.2瓦斯抽放。打鉆人員每打完一個(gè)抽放孔，立即用壓風(fēng)吹凈孔內(nèi)的積水和浮碴，用外徑為￠50mm的雙抗管均緩緩插至孔底，塑料管尾部應(yīng)超出孔口3m，防止雜物和積水進(jìn)入抽放孔內(nèi)而影響抽放效果。每排抽放管與一個(gè)主管連接，主管與集氣箱采用并聯(lián)連接，集氣箱與40型移動(dòng)抽放泵用6寸管鋼管相連接。抽放時(shí)的負(fù)壓不低于13Kpa，抽放系統(tǒng)中安裝抽放流量?jī)x表，確保瓦斯預(yù)抽率不小于45%。

2.3區(qū)域防突效果檢驗(yàn)。抽放達(dá)到要求后，由工程處聯(lián)系集團(tuán)公司瓦斯所對(duì)該區(qū)域煤層殘余瓦斯P和殘余瓦斯含量進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)實(shí)測(cè)到的P≥0.74Mpa或W≥8m3/t時(shí)，區(qū)域措施無效則繼續(xù)執(zhí)行局部防突措施。

2.4效果驗(yàn)證。校檢后，由專職校檢人員進(jìn)行區(qū)域措施消突效果驗(yàn)證。當(dāng)實(shí)測(cè)到的最大S≥5.4kg/m或解吸指標(biāo)△h2≥160Pa或q≥3.0L/min時(shí)，煤層具有突出危險(xiǎn)性，必須執(zhí)行局部防突措施，當(dāng)效果驗(yàn)證的各項(xiàng)指標(biāo)都在該煤層突出危險(xiǎn)臨界值以下時(shí)，方可進(jìn)行下一步工作。

3、揭過突出煤層巷道施工工藝

3.1揭煤前巷道施工。檢驗(yàn)效果的各項(xiàng)指標(biāo)都在該煤層突出危險(xiǎn)臨界值以下時(shí)，即可進(jìn)行揭煤前巷道施工。按每炮有效進(jìn)尺不大于0.8m執(zhí)行遠(yuǎn)距離放炮小循環(huán)掘進(jìn)，前行至巷道底板達(dá)到煤層1.5m法線位置。然后開始以煤層仰角抬升巷道底板，向前施工到巷底到達(dá)設(shè)計(jì)巷頂位置。

3.2超前管棚施工。為減小過煤施工中萬一發(fā)生突出事故，在揭煤前沿設(shè)計(jì)巷頂和拱基線以上巷腮以外300mm一段半圓型弧線上搭建管棚。管與管間距300mm，搭接1000mm，管棚采用￠40mm×4mm×3000mm無縫鋼管，每掘進(jìn)2m打設(shè)一輪管棚。

工作面到位置后，施工隊(duì)技術(shù)員按設(shè)計(jì)要求給出各孔孔口位置，打鉆人員按設(shè)計(jì)要求造孔。打鉆人員每次拔出鉆桿后，配合人員立即將鋼管沿孔緩緩插入，當(dāng)尾部將入孔口時(shí)，在管子上包三層以上濕水的棉布，用另一根鋼管輕抵第一根鋼管尾部，按設(shè)計(jì)深度繼續(xù)送入。

3.3執(zhí)行揭煤程序。支護(hù)施工完畢后，此時(shí)再進(jìn)行一次工作面效果驗(yàn)證。當(dāng)檢驗(yàn)效果的各項(xiàng)指標(biāo)都在該煤層突出危險(xiǎn)臨界值以下時(shí)，在斜坡上垂直煤層向下打眼，眼深2m，采用遠(yuǎn)距離放炮的方法，從巷道底板一次揭開煤層，炮眼施工中，要嚴(yán)格掌握炮眼深度，眼底進(jìn)入煤層0.5m。

3.4過煤段巷道施工。每次校檢后負(fù)責(zé)按預(yù)留5m的校檢孔超前距計(jì)算出允許前掘距離并和本次校檢實(shí)測(cè)數(shù)值一起填在《防突管理牌板》上；負(fù)責(zé)按規(guī)定填寫進(jìn)尺牌。施工單位必須先了解牌板內(nèi)容，在校檢及措施超前距不超規(guī)定情況下方能開工作業(yè)?？煽s性金支架設(shè)隨巷掘及時(shí)進(jìn)行，然后噴砼封閉。當(dāng)斜巷工作面從距離突出危險(xiǎn)危險(xiǎn)性煤層底板的最小法向距離5m時(shí)，視為過煤段施工結(jié)束。

3.5安全注意事項(xiàng)。揭煤前必須對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，杜絕計(jì)劃外停風(fēng)。瓦斯抽放期間泵工嚴(yán)格按抽放泵操作規(guī)程操作，瓦斯抽放泵安置在新鮮風(fēng)流中，抽放管一定封口嚴(yán)密，無漏氣現(xiàn)象，保證抽放負(fù)壓不小于13KPa，抽放率不小于45%。

4、結(jié) 語

該工藝屬于平斜巷揭過突出煤層安全施工技術(shù)，闡述了斜巷如何在小夾角、長(zhǎng)距離揭穿有極大突出危險(xiǎn)性煤層，即將瓦斯壓力和瓦斯含量降到臨界值以下，又要時(shí)間盡可能短，相對(duì)傳統(tǒng)瓦斯排放措施采用預(yù)抽煤體瓦斯的措施，能夠快速有效達(dá)到徹底消突目的。

防突工作面執(zhí)行移動(dòng)瓦斯抽放泵進(jìn)行瓦斯抽放并配合使用雙抗管做為瓦斯抽放管，鉆孔施工完畢后利用專用物料封口，向前施工采用打設(shè)超前管棚并及時(shí)架設(shè)可縮性金屬支架，以保證巷道頂板不發(fā)生冒落，實(shí)踐證明該防突技術(shù)與綜合施工工藝現(xiàn)結(jié)合，有限降低了殘余瓦斯壓力、控制殘余瓦斯含量的作用明顯，執(zhí)行區(qū)域防突措施過程中從未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，殘余瓦斯壓力不高于0.74MPa，殘余瓦斯含量不高于8m3/T，并且在過煤期間巷道頂幫應(yīng)力穩(wěn)定未發(fā)生巷道片幫、頂板冒落的事故的發(fā)生。該技術(shù)可供類似的平斜巷小夾角、長(zhǎng)距離揭過突出危險(xiǎn)性煤層推廣應(yīng)用。

金上星，1983年9月于河南省平頂山出生，男，漢族，2010年畢業(yè)于河南理工大學(xué)采礦工程本科專業(yè)，助理工程師，現(xiàn)于平煤神馬建工集團(tuán)建井三處擔(dān)任通放科主任科員。