突出煤層底板巷預(yù)抽及卸壓抽放技術(shù)研究與應(yīng)用

李曉飛

摘? 要：為了有效解決平煤股份十礦己15-16-24110突出煤層掘進(jìn)期間煤與瓦斯突出和回采期間瓦斯涌出問題，提出了在該工作面煤層底板中布置一條預(yù)抽及卸壓巷道。通過對(duì)己組煤層瓦斯壓力、瓦斯含量及底板巷內(nèi)向采面中部打鉆預(yù)抽范圍進(jìn)行分析，確立了最佳底板巷位置和穿層鉆孔的抽放半徑。瓦斯預(yù)抽卸壓結(jié)果表明：該項(xiàng)技術(shù)有效地防治了己15-16-24110綜采工作面掘進(jìn)期間煤與瓦斯的突出，同時(shí)解決了該工作面瓦斯涌出上隅角超限問題，使工作面在生產(chǎn)高峰時(shí)，上隅角瓦斯?jié)舛仁冀K控制在0.5%左右，確保了工作面得安全回采。

關(guān)鍵詞：瓦斯;預(yù)抽巷預(yù)抽;卸壓;穿層鉆孔

平煤股份位于平頂山礦區(qū)東部，礦井核定生產(chǎn)能力300萬噸 /年。礦井主采丁、戊、己三組煤層， 1991年戊9-10煤層被鑒定為突出煤層，同時(shí)礦井被鑒定為突出礦井，己組被鑒定為突出煤層。歷史上共發(fā)生突出48次，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為121.73m3/min，相對(duì)涌出量為32.00m3/t。礦井通風(fēng)方式為分區(qū)抽出式，有效風(fēng)量22689m3/min，有效風(fēng)量率89%，礦井等積孔9m2。結(jié)合戊組煤層賦存條件，提出一種新型的瓦斯治理工程底板巷抽放技術(shù)，減少回采工作面瓦斯涌出量的同時(shí)保證底抽巷抽放瓦斯?jié)舛龋_(dá)到瓦斯發(fā)電低濃度利用的條件。在平煤集團(tuán)治理瓦斯具有指導(dǎo)意義。

一、概況

己15-16-24110采面位于己四采區(qū)東翼第三階段，西靠采區(qū)三條下山，東為十二礦井田邊界，南鄰己15-16-24090采空區(qū)，北部尚未開采。工作面埋深880～1039米，煤層厚度1.8～4.9米之間，平均厚度3.0米左右，傾角8°～23°。切眼斜長256米，有效走向785米，采高3.0米。己15-16煤層直接頂為2.0～4.6米的砂質(zhì)泥巖，中間夾碳質(zhì)泥巖一層，易破碎脫 ，其上為6～19米的灰色砂質(zhì)泥巖，含己14煤層，老頂為大于18米的厚層狀細(xì)～中粒砂巖;直接底為3.7～4.9米砂質(zhì)泥巖，中間夾薄層細(xì)砂巖，其下為2.0～2.8米的己17煤層，再下為砂質(zhì)泥巖含薄層狀細(xì)砂巖及L1～L7灰?guī)r。根據(jù)平頂山礦區(qū)煤層賦存地質(zhì)條件和瓦斯突出特征、瓦斯涌出規(guī)律，在十礦己15-16—24110工作面進(jìn)行底板巷預(yù)抽及卸壓抽放技術(shù)應(yīng)用研究，即在己15-16煤層底板沿煤層走向做一條巖石巷道，實(shí)施穿層鉆孔，對(duì)工作面機(jī)巷進(jìn)行預(yù)抽，預(yù)先消除工作面機(jī)巷的突出危險(xiǎn)性，加快掘進(jìn)速度;同時(shí)利用回采工作面的卸壓作用，對(duì)己15-16—24110工作面前方及后方的卸壓區(qū)瓦斯進(jìn)行抽放。

二、底板抽放巷設(shè)計(jì)

（1）巷道開口：底抽巷施工開口于己四軌道下山軌22點(diǎn)前25米。（2）通風(fēng)系統(tǒng)：巷道施工60米于抽2點(diǎn)前40米布置回風(fēng)川與己四瓦專相連，形成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。（3）施工層位：巷道開口在己15煤層頂板，下山施工穿過己15-16和己17煤層后，巷頂距己17底6米施工，在施工過程中，向工作面前上方布置深30米的探孔，控制地質(zhì)構(gòu)造和距己17的準(zhǔn)確層間距，防止誤揭煤層。

向采面中部施工的鉆孔：為減少采面中部預(yù)抽空白帶，在底抽巷另一側(cè)（靠近風(fēng)巷側(cè)）施工上山鉆孔，在底抽巷內(nèi)向工作面煤層打穿層鉆孔抽放，同時(shí)在采面回采期間進(jìn)行抽放，解決鄰近層（己17煤層）和采空區(qū)瓦斯涌出。底抽巷鉆孔布置方式為（見圖一）：沿巷道走向，與巷道夾角60°，縱向布置一組3個(gè)鉆孔，上、中、下布置，上孔仰角30°，中孔仰角25°，下孔仰角20°，每組鉆孔間距8米，孔徑75mm，孔深保持在60米以上（終孔到底抽巷以外53米）。

圖一 底抽巷向采面施工鉆孔示意圖

三、底抽巷抽放鉆孔設(shè)計(jì)與施工

（一）穿層鉆孔預(yù)抽半徑的測(cè)定。穿層鉆孔預(yù)抽半徑采用負(fù)壓法進(jìn)行測(cè)定。具體方法是：在底板抽放巷中，向機(jī)巷布置試驗(yàn)鉆孔，由兩個(gè)觀測(cè)孔和一個(gè)抽放孔組成，先施工2個(gè)壓力測(cè)定鉆孔，2個(gè)壓力測(cè)定鉆孔間隔5m，鉆孔直徑75mm，鉆孔深度65m，封孔深度8m。抽放孔位于兩個(gè)觀測(cè)孔之間，如圖二所示。

圖二 鉆孔示意圖

（二）測(cè)定操作步驟。①在巷道中選定位置，按照技術(shù)要求施工2個(gè)平行布置的壓力測(cè)定鉆孔。首先施工1#鉆孔，孔徑75mm，孔深65米，鉆孔打完后用聚氨酯封孔，封孔深度8米;之后在距離1#觀測(cè)孔5米處施工2#觀測(cè)孔，參數(shù)同1#觀測(cè)孔相同，封孔后用乳膠管將封孔管與U型水柱壓差計(jì)連接，觀測(cè)水柱變化。②在兩個(gè)觀測(cè)孔之間距離1#觀測(cè)孔3米位置、，施工與兩孔平行的試驗(yàn)鉆孔，參數(shù)與觀測(cè)孔相同，打完孔后立即封孔，在空口裝上孔板并開始抽放，同時(shí)觀測(cè)1#、2#觀測(cè)鉆孔的水柱變化。③在抽放鉆孔并網(wǎng)抽放后，開始計(jì)時(shí)，之后每隔1h使用抽氣筒抽取管內(nèi)氣體并測(cè)量濃度，同時(shí)觀察煤氣表流量數(shù)值并隨時(shí)記錄。當(dāng)觀測(cè)到1#和2#觀測(cè)孔其中任意一個(gè)鉆孔具有負(fù)壓時(shí)，記錄此時(shí)的時(shí)間，直到兩個(gè)觀測(cè)孔都具有負(fù)壓時(shí)，即可停止觀測(cè)。試驗(yàn)鉆孔的觀測(cè)時(shí)間不少于36小時(shí)，但在流量出現(xiàn)明顯衰減后，可以提前終止測(cè)定。

（三）測(cè)定結(jié)果。鉆孔預(yù)抽半徑測(cè)定在24110底抽巷內(nèi)進(jìn)行，兩個(gè)觀測(cè)孔已于前一個(gè)班打完并封孔完畢，當(dāng)班在兩個(gè)觀測(cè)孔之間打了一個(gè)抽放孔，觀測(cè)鉆孔U型水柱壓差計(jì)處于正壓，是因?yàn)殂@孔內(nèi)部瓦斯涌出形成一定壓力所致，在沒有對(duì)鉆孔進(jìn)行抽放時(shí)，兩個(gè)觀測(cè)孔的正壓水柱值是緩慢上升的，從剛封孔時(shí)的0mmH2O逐漸上升到300mmH2O和350mmH2O。在抽放試驗(yàn)鉆孔聯(lián)網(wǎng)后，從觀測(cè)結(jié)果來看，經(jīng)歷過36個(gè)小時(shí)的抽放，在鉆孔抽放負(fù)壓穩(wěn)定的情況下，1#觀測(cè)孔的壓差計(jì)數(shù)值從300mmH2O下降到170mmH2O，說明1#觀測(cè)孔受抽放試驗(yàn)鉆孔的影響很小。而2#觀測(cè)孔從初始的350mmH2O下降到20mmH2O，表明2#鉆孔處于抽放試驗(yàn)鉆孔的影響半徑之內(nèi)。從抽放試驗(yàn)鉆孔的觀測(cè)數(shù)據(jù)看，在抽放負(fù)壓穩(wěn)定的情況下，鉆孔內(nèi)瓦斯流量基本穩(wěn)定，但抽放濃度下降很快。經(jīng)過抽放以后，己組煤層36個(gè)小時(shí)內(nèi)抽放半徑可以達(dá)到2米左右。endprint

四、底抽巷鉆孔聯(lián)網(wǎng)：

（1）底抽巷敷設(shè)一趟內(nèi)徑200mm抽放支管?？刂茩C(jī)巷的預(yù)抽鉆孔并入內(nèi)徑200mm抽放支管，待機(jī)巷掘進(jìn)位置超過鉆孔終孔位置后，鉆孔甩掉停止抽放。（2）抽采面中部施工的鉆孔也并入內(nèi)徑200mm抽放支管，鉆孔全部施工完畢后，對(duì)所有單孔進(jìn)行了一次全面檢查，確認(rèn)無漏氣后，對(duì)底抽巷進(jìn)行封閉。底抽巷抽放支管在己四軌道下山與300mm采區(qū)抽放主管路相連，由地面2號(hào)泵（額定流量250m3/min）進(jìn)行抽放。

五、深孔松動(dòng)爆破設(shè)計(jì)

在機(jī)巷掘進(jìn)期間，還在迎頭實(shí)施了深孔松動(dòng)爆破，以提高預(yù)抽效果。

（一）爆破孔參數(shù)。（1）孔徑的選擇。爆破孔徑越大，裝藥量越多，爆炸能量越大 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具 取D=42mm. 如圖三

圖三? 爆破孔

控制孔孔徑越大，對(duì)裂隙的形成和擴(kuò)展越有利，受現(xiàn)場(chǎng)打鉆設(shè)備和工藝安全等因素的限制，一般在75mm～150mm之間。 控制孔孔徑一般取89mm。

（二）深孔松動(dòng)爆破之前先進(jìn)行排放鉆孔并效果檢驗(yàn)。在迎頭先施工三個(gè)鉆孔，孔徑89mm，孔深10m，孔數(shù)8個(gè)，呈三排布置。

深孔爆破孔數(shù)3個(gè)，孔徑42mm，孔深8m，布置在排放鉆孔的中間位置（如圖四所示）。

圖四 巷道開孔位置

六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在施工完排放鉆孔后，如果直接開始掘進(jìn)，實(shí)驗(yàn)前后巷道在正常掘進(jìn)期間的瓦斯涌出量來看（采用2×30KW風(fēng)機(jī)通風(fēng)），每個(gè)循環(huán)掘進(jìn)過程中的瓦斯?jié)舛仍?.6-0.7%之間，如果掘進(jìn)速度過快，則可能到0.8%以上，造成巷道內(nèi)斷電，直接影響巷道的掘進(jìn)速度，巷道的正規(guī)循環(huán)率只能達(dá)到20%左右。在執(zhí)行深孔控制預(yù)裂爆破之后，正常掘進(jìn)過程中的瓦斯?jié)舛纫恢狈€(wěn)定在0.5%以下，并且能夠有效的減少夾鉆和噴孔等突出預(yù)兆，工作面的正規(guī)循環(huán)率達(dá)到25%以上，保證了工作面的正常接替。

七、預(yù)抽鉆孔卸壓規(guī)律

在巷道開口位置掘進(jìn)到到預(yù)抽巷施工鉆孔位置之前，巷道在掘進(jìn)時(shí)，巷道在施工排放鉆孔時(shí)，響煤炮、噴孔、夾鉆現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，放炮掘進(jìn)時(shí)，瓦斯?jié)舛纫恢痹?.7%左右。到預(yù)抽位置時(shí)，預(yù)抽巷內(nèi)第一鉆場(chǎng)內(nèi)所打鉆孔已經(jīng)進(jìn)行3個(gè)月的預(yù)抽，巷道進(jìn)入預(yù)抽范圍后，響煤炮、噴孔、夾鉆現(xiàn)象基本消失，沒有出現(xiàn)過效檢參數(shù)超標(biāo)，放炮后瓦斯?jié)舛纫恢狈€(wěn)定在0.5%以下。

因此，控制機(jī)巷的抽放鉆孔施工和抽放超前于機(jī)巷掘進(jìn)施工3個(gè)月左右（進(jìn)尺200米以上），保證有一定的預(yù)抽期，可以達(dá)到相應(yīng)的預(yù)抽效果。

八、研究效果分析及結(jié)論

（一）機(jī)巷掘進(jìn)防突效果分析。底板巷預(yù)抽在機(jī)巷掘進(jìn)過程中表現(xiàn)出來的效果非常明顯，在己15-16-24110機(jī)巷1050米煤巷長度內(nèi)杜絕了煤與瓦斯突出事故;己15-16-24110機(jī)巷平均月進(jìn)度77米，與嚴(yán)重突出工作面平均月進(jìn)度50米的水平提高了54%;在己15-16-24110機(jī)巷掘進(jìn)期間，經(jīng)過預(yù)抽，工作面在掘進(jìn)速度、瓦斯涌出量及突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)結(jié)果上與上一個(gè)階段的己15-16-24090機(jī)巷對(duì)比如下：

（二）卸壓抽放效果分析。在底抽巷預(yù)抽鉆孔控制范圍的機(jī)巷以及切眼下部，施工中均杜絕了煤與瓦斯突出，但在預(yù)抽范圍以外，切眼上半部施工中于2007年3月3日發(fā)生一起突出事故，事故的發(fā)生也從反面充分驗(yàn)證了預(yù)抽巷防突治理效果。

（三）采面穿層抽放效果分析。（1）采面自機(jī)巷到以上120米（80架）范圍內(nèi)，煤層堅(jiān)固性系數(shù)明顯大于上部煤層，在采面執(zhí)行措施期間，鉆孔施工進(jìn)度、異常出現(xiàn)頻率、效檢超標(biāo)點(diǎn)分布等情況在此區(qū)段內(nèi)明顯與其他不同，夾鉆、噴孔、超標(biāo)基本沒有出現(xiàn)。（2）采面回采初次來壓后，抽放濃度明顯增大，由10%以下，增大到40～60%，搭配其他抽放地點(diǎn)，保證了地面瓦斯發(fā)電三臺(tái)機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 聶政 淮北每天區(qū)域性防治煤與瓦斯防治對(duì)策（j），煤炭科學(xué)技術(shù)，2008（4）

[2] 王兆豐，劉軍 我國煤礦瓦斯抽放存在的問題及對(duì)策探討（j）.煤炭安全2005（3）3

[3] 龍伍見;預(yù)抽煤層瓦斯防止突出的實(shí)踐及問題探討[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;1994年04期

[4] 陳銳;提高突出煤層預(yù)抽瓦斯效果的途徑[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;1990年05期

[5] 王培堂，任文善;預(yù)抽瓦斯對(duì)工作面瓦斯涌出量的影響分析[J];煤礦安全;1995年10期

[6] 杜子健;;成莊礦順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯的合理鉆孔參數(shù)試驗(yàn)[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2006年S1期

[7] 劉健;劉澤功;石必明;蔡峰;;突出煤層快速掘進(jìn)深孔預(yù)裂爆破預(yù)抽瓦斯技術(shù)[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2008年08期endprint

四、底抽巷鉆孔聯(lián)網(wǎng)：

（1）底抽巷敷設(shè)一趟內(nèi)徑200mm抽放支管?？刂茩C(jī)巷的預(yù)抽鉆孔并入內(nèi)徑200mm抽放支管，待機(jī)巷掘進(jìn)位置超過鉆孔終孔位置后，鉆孔甩掉停止抽放。（2）抽采面中部施工的鉆孔也并入內(nèi)徑200mm抽放支管，鉆孔全部施工完畢后，對(duì)所有單孔進(jìn)行了一次全面檢查，確認(rèn)無漏氣后，對(duì)底抽巷進(jìn)行封閉。底抽巷抽放支管在己四軌道下山與300mm采區(qū)抽放主管路相連，由地面2號(hào)泵（額定流量250m3/min）進(jìn)行抽放。

五、深孔松動(dòng)爆破設(shè)計(jì)

在機(jī)巷掘進(jìn)期間，還在迎頭實(shí)施了深孔松動(dòng)爆破，以提高預(yù)抽效果。

（一）爆破孔參數(shù)。（1）孔徑的選擇。爆破孔徑越大，裝藥量越多，爆炸能量越大 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具 取D=42mm. 如圖三

圖三? 爆破孔

控制孔孔徑越大，對(duì)裂隙的形成和擴(kuò)展越有利，受現(xiàn)場(chǎng)打鉆設(shè)備和工藝安全等因素的限制，一般在75mm～150mm之間。 控制孔孔徑一般取89mm。

（二）深孔松動(dòng)爆破之前先進(jìn)行排放鉆孔并效果檢驗(yàn)。在迎頭先施工三個(gè)鉆孔，孔徑89mm，孔深10m，孔數(shù)8個(gè)，呈三排布置。

深孔爆破孔數(shù)3個(gè)，孔徑42mm，孔深8m，布置在排放鉆孔的中間位置（如圖四所示）。

圖四 巷道開孔位置

六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在施工完排放鉆孔后，如果直接開始掘進(jìn)，實(shí)驗(yàn)前后巷道在正常掘進(jìn)期間的瓦斯涌出量來看（采用2×30KW風(fēng)機(jī)通風(fēng)），每個(gè)循環(huán)掘進(jìn)過程中的瓦斯?jié)舛仍?.6-0.7%之間，如果掘進(jìn)速度過快，則可能到0.8%以上，造成巷道內(nèi)斷電，直接影響巷道的掘進(jìn)速度，巷道的正規(guī)循環(huán)率只能達(dá)到20%左右。在執(zhí)行深孔控制預(yù)裂爆破之后，正常掘進(jìn)過程中的瓦斯?jié)舛纫恢狈€(wěn)定在0.5%以下，并且能夠有效的減少夾鉆和噴孔等突出預(yù)兆，工作面的正規(guī)循環(huán)率達(dá)到25%以上，保證了工作面的正常接替。

七、預(yù)抽鉆孔卸壓規(guī)律

在巷道開口位置掘進(jìn)到到預(yù)抽巷施工鉆孔位置之前，巷道在掘進(jìn)時(shí)，巷道在施工排放鉆孔時(shí)，響煤炮、噴孔、夾鉆現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，放炮掘進(jìn)時(shí)，瓦斯?jié)舛纫恢痹?.7%左右。到預(yù)抽位置時(shí)，預(yù)抽巷內(nèi)第一鉆場(chǎng)內(nèi)所打鉆孔已經(jīng)進(jìn)行3個(gè)月的預(yù)抽，巷道進(jìn)入預(yù)抽范圍后，響煤炮、噴孔、夾鉆現(xiàn)象基本消失，沒有出現(xiàn)過效檢參數(shù)超標(biāo)，放炮后瓦斯?jié)舛纫恢狈€(wěn)定在0.5%以下。

因此，控制機(jī)巷的抽放鉆孔施工和抽放超前于機(jī)巷掘進(jìn)施工3個(gè)月左右（進(jìn)尺200米以上），保證有一定的預(yù)抽期，可以達(dá)到相應(yīng)的預(yù)抽效果。

八、研究效果分析及結(jié)論

（一）機(jī)巷掘進(jìn)防突效果分析。底板巷預(yù)抽在機(jī)巷掘進(jìn)過程中表現(xiàn)出來的效果非常明顯，在己15-16-24110機(jī)巷1050米煤巷長度內(nèi)杜絕了煤與瓦斯突出事故;己15-16-24110機(jī)巷平均月進(jìn)度77米，與嚴(yán)重突出工作面平均月進(jìn)度50米的水平提高了54%;在己15-16-24110機(jī)巷掘進(jìn)期間，經(jīng)過預(yù)抽，工作面在掘進(jìn)速度、瓦斯涌出量及突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)結(jié)果上與上一個(gè)階段的己15-16-24090機(jī)巷對(duì)比如下：

（二）卸壓抽放效果分析。在底抽巷預(yù)抽鉆孔控制范圍的機(jī)巷以及切眼下部，施工中均杜絕了煤與瓦斯突出，但在預(yù)抽范圍以外，切眼上半部施工中于2007年3月3日發(fā)生一起突出事故，事故的發(fā)生也從反面充分驗(yàn)證了預(yù)抽巷防突治理效果。

（三）采面穿層抽放效果分析。（1）采面自機(jī)巷到以上120米（80架）范圍內(nèi)，煤層堅(jiān)固性系數(shù)明顯大于上部煤層，在采面執(zhí)行措施期間，鉆孔施工進(jìn)度、異常出現(xiàn)頻率、效檢超標(biāo)點(diǎn)分布等情況在此區(qū)段內(nèi)明顯與其他不同，夾鉆、噴孔、超標(biāo)基本沒有出現(xiàn)。（2）采面回采初次來壓后，抽放濃度明顯增大，由10%以下，增大到40～60%，搭配其他抽放地點(diǎn)，保證了地面瓦斯發(fā)電三臺(tái)機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 聶政 淮北每天區(qū)域性防治煤與瓦斯防治對(duì)策（j），煤炭科學(xué)技術(shù)，2008（4）

[2] 王兆豐，劉軍 我國煤礦瓦斯抽放存在的問題及對(duì)策探討（j）.煤炭安全2005（3）3

[3] 龍伍見;預(yù)抽煤層瓦斯防止突出的實(shí)踐及問題探討[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;1994年04期

[4] 陳銳;提高突出煤層預(yù)抽瓦斯效果的途徑[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;1990年05期

[5] 王培堂，任文善;預(yù)抽瓦斯對(duì)工作面瓦斯涌出量的影響分析[J];煤礦安全;1995年10期

[6] 杜子健;;成莊礦順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯的合理鉆孔參數(shù)試驗(yàn)[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2006年S1期

[7] 劉健;劉澤功;石必明;蔡峰;;突出煤層快速掘進(jìn)深孔預(yù)裂爆破預(yù)抽瓦斯技術(shù)[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2008年08期endprint

四、底抽巷鉆孔聯(lián)網(wǎng)：

（1）底抽巷敷設(shè)一趟內(nèi)徑200mm抽放支管。控制機(jī)巷的預(yù)抽鉆孔并入內(nèi)徑200mm抽放支管，待機(jī)巷掘進(jìn)位置超過鉆孔終孔位置后，鉆孔甩掉停止抽放。（2）抽采面中部施工的鉆孔也并入內(nèi)徑200mm抽放支管，鉆孔全部施工完畢后，對(duì)所有單孔進(jìn)行了一次全面檢查，確認(rèn)無漏氣后，對(duì)底抽巷進(jìn)行封閉。底抽巷抽放支管在己四軌道下山與300mm采區(qū)抽放主管路相連，由地面2號(hào)泵（額定流量250m3/min）進(jìn)行抽放。

五、深孔松動(dòng)爆破設(shè)計(jì)

在機(jī)巷掘進(jìn)期間，還在迎頭實(shí)施了深孔松動(dòng)爆破，以提高預(yù)抽效果。

（一）爆破孔參數(shù)。（1）孔徑的選擇。爆破孔徑越大，裝藥量越多，爆炸能量越大 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具 取D=42mm. 如圖三

圖三? 爆破孔

控制孔孔徑越大，對(duì)裂隙的形成和擴(kuò)展越有利，受現(xiàn)場(chǎng)打鉆設(shè)備和工藝安全等因素的限制，一般在75mm～150mm之間。 控制孔孔徑一般取89mm。

（二）深孔松動(dòng)爆破之前先進(jìn)行排放鉆孔并效果檢驗(yàn)。在迎頭先施工三個(gè)鉆孔，孔徑89mm，孔深10m，孔數(shù)8個(gè)，呈三排布置。

深孔爆破孔數(shù)3個(gè)，孔徑42mm，孔深8m，布置在排放鉆孔的中間位置（如圖四所示）。

圖四 巷道開孔位置

六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在施工完排放鉆孔后，如果直接開始掘進(jìn)，實(shí)驗(yàn)前后巷道在正常掘進(jìn)期間的瓦斯涌出量來看（采用2×30KW風(fēng)機(jī)通風(fēng)），每個(gè)循環(huán)掘進(jìn)過程中的瓦斯?jié)舛仍?.6-0.7%之間，如果掘進(jìn)速度過快，則可能到0.8%以上，造成巷道內(nèi)斷電，直接影響巷道的掘進(jìn)速度，巷道的正規(guī)循環(huán)率只能達(dá)到20%左右。在執(zhí)行深孔控制預(yù)裂爆破之后，正常掘進(jìn)過程中的瓦斯?jié)舛纫恢狈€(wěn)定在0.5%以下，并且能夠有效的減少夾鉆和噴孔等突出預(yù)兆，工作面的正規(guī)循環(huán)率達(dá)到25%以上，保證了工作面的正常接替。

七、預(yù)抽鉆孔卸壓規(guī)律

在巷道開口位置掘進(jìn)到到預(yù)抽巷施工鉆孔位置之前，巷道在掘進(jìn)時(shí)，巷道在施工排放鉆孔時(shí)，響煤炮、噴孔、夾鉆現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，放炮掘進(jìn)時(shí)，瓦斯?jié)舛纫恢痹?.7%左右。到預(yù)抽位置時(shí)，預(yù)抽巷內(nèi)第一鉆場(chǎng)內(nèi)所打鉆孔已經(jīng)進(jìn)行3個(gè)月的預(yù)抽，巷道進(jìn)入預(yù)抽范圍后，響煤炮、噴孔、夾鉆現(xiàn)象基本消失，沒有出現(xiàn)過效檢參數(shù)超標(biāo)，放炮后瓦斯?jié)舛纫恢狈€(wěn)定在0.5%以下。

因此，控制機(jī)巷的抽放鉆孔施工和抽放超前于機(jī)巷掘進(jìn)施工3個(gè)月左右（進(jìn)尺200米以上），保證有一定的預(yù)抽期，可以達(dá)到相應(yīng)的預(yù)抽效果。

八、研究效果分析及結(jié)論

（一）機(jī)巷掘進(jìn)防突效果分析。底板巷預(yù)抽在機(jī)巷掘進(jìn)過程中表現(xiàn)出來的效果非常明顯，在己15-16-24110機(jī)巷1050米煤巷長度內(nèi)杜絕了煤與瓦斯突出事故;己15-16-24110機(jī)巷平均月進(jìn)度77米，與嚴(yán)重突出工作面平均月進(jìn)度50米的水平提高了54%;在己15-16-24110機(jī)巷掘進(jìn)期間，經(jīng)過預(yù)抽，工作面在掘進(jìn)速度、瓦斯涌出量及突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)結(jié)果上與上一個(gè)階段的己15-16-24090機(jī)巷對(duì)比如下：

（二）卸壓抽放效果分析。在底抽巷預(yù)抽鉆孔控制范圍的機(jī)巷以及切眼下部，施工中均杜絕了煤與瓦斯突出，但在預(yù)抽范圍以外，切眼上半部施工中于2007年3月3日發(fā)生一起突出事故，事故的發(fā)生也從反面充分驗(yàn)證了預(yù)抽巷防突治理效果。

（三）采面穿層抽放效果分析。（1）采面自機(jī)巷到以上120米（80架）范圍內(nèi)，煤層堅(jiān)固性系數(shù)明顯大于上部煤層，在采面執(zhí)行措施期間，鉆孔施工進(jìn)度、異常出現(xiàn)頻率、效檢超標(biāo)點(diǎn)分布等情況在此區(qū)段內(nèi)明顯與其他不同，夾鉆、噴孔、超標(biāo)基本沒有出現(xiàn)。（2）采面回采初次來壓后，抽放濃度明顯增大，由10%以下，增大到40～60%，搭配其他抽放地點(diǎn)，保證了地面瓦斯發(fā)電三臺(tái)機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 聶政 淮北每天區(qū)域性防治煤與瓦斯防治對(duì)策（j），煤炭科學(xué)技術(shù)，2008（4）

[2] 王兆豐，劉軍 我國煤礦瓦斯抽放存在的問題及對(duì)策探討（j）.煤炭安全2005（3）3

[3] 龍伍見;預(yù)抽煤層瓦斯防止突出的實(shí)踐及問題探討[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;1994年04期

[4] 陳銳;提高突出煤層預(yù)抽瓦斯效果的途徑[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;1990年05期

[5] 王培堂，任文善;預(yù)抽瓦斯對(duì)工作面瓦斯涌出量的影響分析[J];煤礦安全;1995年10期

[6] 杜子健;;成莊礦順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯的合理鉆孔參數(shù)試驗(yàn)[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2006年S1期

[7] 劉健;劉澤功;石必明;蔡峰;;突出煤層快速掘進(jìn)深孔預(yù)裂爆破預(yù)抽瓦斯技術(shù)[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2008年08期endprint