下保護(hù)層對被保護(hù)層形成的未受保護(hù)條帶防突措施的探討

摘要：根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局總第19號令《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第六條“防突工作堅(jiān)持區(qū)域防突措施先行、局部防突措施補(bǔ)充的原則。突出礦井采掘工作做到不掘突出頭，不采突出面。未按要求采取區(qū)域綜合防突措施的，嚴(yán)禁進(jìn)行采掘活動。

關(guān)鍵詞：防突 措施 保護(hù)層

區(qū)域防突工作應(yīng)當(dāng)做到“多措并舉、可保必保、應(yīng)抽盡抽、效果達(dá)標(biāo)。”區(qū)域措施是礦井防突工作的重點(diǎn)，是關(guān)鍵。局部防突措施只是區(qū)域防突措施的補(bǔ)充，不能成為主要手段。區(qū)域防突措施目前有開采保護(hù)層、預(yù)抽放瓦斯兩個(gè)途徑。但從現(xiàn)狀來看，開采保護(hù)層是區(qū)域防突措施最有效的措施之一。

但是由于煤層分布的差別，保護(hù)層分上保護(hù)層和下保護(hù)層，對于下保護(hù)層來說，被保護(hù)層就存在一個(gè)未受保護(hù)的條帶。對于這個(gè)未受保護(hù)條帶的防突工作，顯得尤為重要。原重慶市合川康佳煤業(yè)公司，開采K3煤層作為保護(hù)層開采后，對于其下的K1煤層來說，保護(hù)效果相當(dāng)理想，從未發(fā)生過動力現(xiàn)象。而對于其上的K4被保護(hù)層，本煤層運(yùn)輸大巷及以上一定范圍存在未受保護(hù)條帶，在這個(gè)未受保護(hù)條帶區(qū)域內(nèi)，由于采取措施不到位，先后發(fā)生了兩起煤與瓦斯突出事故，一起是掘進(jìn)超前小橫時(shí)，施工職工未按礦規(guī)定每班只準(zhǔn)掘一架裝料位置（0.8m），超掘第二架裝料位置時(shí)發(fā)生小型煤與瓦斯突出，一名施工工人由于腳被別入裝料中，躲避不及而窒息死亡；另一起是掘進(jìn)本煤層運(yùn)輸巷，在距離掘進(jìn)磧頭后方10m左右巷道底部發(fā)生了延遲突出事故，突出煤（矸）量100t左右。

作為被保護(hù)層的條帶未受保護(hù)區(qū)域，開采保護(hù)層來防治煤與瓦斯突出措施在本區(qū)段來講已經(jīng)失效，再無保護(hù)層開采，除非先開采下區(qū)段的保護(hù)來達(dá)到保護(hù)目的，這樣的布置，對于礦井來講，開拓、延深任務(wù)加重，礦井投資加大，投資回收期延長，并不是最佳方案。一般情況下，均采用在本水平采取區(qū)域防突措施進(jìn)行防突。而在本水平對未受保護(hù)條帶進(jìn)行區(qū)域防突措施的有效途徑只有進(jìn)行瓦斯預(yù)抽放。而且對于瓦斯預(yù)抽放來講，本煤層預(yù)抽瓦斯，邊抽邊掘并不科學(xué)，施工順層瓦斯預(yù)抽放鉆孔，施工人員與突出煤層短兵相接，同樣存在突出危險(xiǎn)。

[未受保護(hù)范圍][被保護(hù)層][保護(hù)層][65°][33°][圖1 下保護(hù)層對被保護(hù)層在傾斜方向的保護(hù)關(guān)系圖]

天府礦業(yè)公司磨心坡煤礦為達(dá)到本煤層運(yùn)輸巷下保護(hù)距離10m以上的防突條件，采取抬高巷布置本煤層運(yùn)輸巷的方法，每個(gè)石門布置一個(gè)小斜坡，小斜坡高度超過10m以上，然后布置石門揭穿煤層布置本煤層運(yùn)輸巷，進(jìn)行本煤層的采掘活動。這種方法可以應(yīng)用在未受保護(hù)條帶上，但受未受條帶距離上的限制，如果保護(hù)層與被保護(hù)層層間距過大時(shí)，未受保護(hù)條帶在傾向上的距離過大，在本水平的采煤工作面布置后，可開采傾斜長度太低，不利于正規(guī)開采。

筆者接觸過幾個(gè)礦的水平集中運(yùn)輸巷布置層位，由于茅口灰?guī)r缺失，將本水平集中運(yùn)輸巷布置在煤層天、底板相對比較穩(wěn)定的巖層中，這為突出煤層本煤層運(yùn)輸巷以上未受保護(hù)條帶采用區(qū)域防突措施提供了較為有利的條件?？梢栽诒槐Ｗo(hù)層天、底板相對穩(wěn)定的巖層中布置一條運(yùn)輸巷，利用該運(yùn)輸巷對未受保護(hù)條帶進(jìn)行穿層鉆孔瓦斯預(yù)抽放作業(yè)。

以重慶市合川區(qū)康佳煤業(yè)公司（已關(guān)閉）為例，該礦占有和開采K1、K3、K4煤層，其中K3煤層為不突出煤層，雖然該煤層極薄不可采，但該礦仍把它作為保護(hù)層進(jìn)行開采，采用爆破作業(yè)方式進(jìn)行開采來達(dá)到采高0.5m以上。多年的開采實(shí)踐證明，K3保護(hù)層按規(guī)定開采后，對K1煤層的保護(hù)效果是相當(dāng)明顯的，從未發(fā)生過動力現(xiàn)象。但對于K4被保護(hù)層來說，由于K3煤層為下保護(hù)層，K4存在一個(gè)未受保護(hù)條帶，該未受保護(hù)條帶在傾斜上有35～40m。

當(dāng)時(shí)防突工作執(zhí)行的是1995年修訂的《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》，尚不存在區(qū)域防突措施和局部防突措施之說，主要實(shí)施是局部“四位一體”綜合防突措施，利用風(fēng)煤鉆在作業(yè)磧頭或回采工作面煤壁施工預(yù)測防突鉆孔，采用鉆屑指標(biāo)法判定是否有突出危險(xiǎn)性。預(yù)測無突危險(xiǎn)后按規(guī)定留設(shè)安全距離后批掘、批采。2009年7月4日，重慶市合川區(qū)康佳煤業(yè)有限公司+280mK4本煤層運(yùn)輸巷掘進(jìn)時(shí)，在掘進(jìn)磧頭后方10m位置，掘進(jìn)時(shí)間過了10多天的情況下，巷道下方煤體發(fā)生延遲煤與瓦斯突出事故，突出煤量100t，并造成了人員傷亡。反思當(dāng)時(shí)的防突工作，存在相當(dāng)?shù)穆┒础Ｓ捎诋?dāng)時(shí)的條件限制，并沒有進(jìn)行瓦斯預(yù)抽放作業(yè)，直接采取局部防突措施，對于運(yùn)輸巷下部控制距離不夠。

對照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》，筆者認(rèn)為，可以借鑒已有的經(jīng)驗(yàn)，對于K4煤層運(yùn)輸巷布置上進(jìn)行變革，廢除本煤層運(yùn)輸巷的布置，改為在K4煤層底板選用較為穩(wěn)定的巖層布置一條運(yùn)輸巷，利用運(yùn)輸巷每隔30m面，布置一個(gè)瓦斯預(yù)抽放鉆場，按規(guī)定布置瓦斯預(yù)抽放鉆孔，對未受保護(hù)條帶進(jìn)行瓦斯預(yù)抽放作業(yè)，抽放達(dá)標(biāo)后才能進(jìn)行采掘作業(yè)。將鉆場揭穿K4煤層，作為K4煤層回采工作面的放煤眼和行人上風(fēng)眼。（圖2）

對于突出煤層出煤層的采掘作業(yè)，掘進(jìn)危險(xiǎn)性遠(yuǎn)大于回采的危險(xiǎn)性，所以廢除本煤層運(yùn)輸巷掘進(jìn)，在防治煤與瓦斯突出問題上就等于減少了施工人員直接與突出煤層短兵相接的機(jī)會，在安全上又筑起了一道屏障。同時(shí)利用底板運(yùn)輸巷作為突出煤層未受保護(hù)條帶的瓦斯預(yù)抽放巷道，減少了開拓、準(zhǔn)備掘進(jìn)成本，有利于企業(yè)最大限度地增加安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然利用底板運(yùn)輸巷代替本煤層運(yùn)輸巷，在巖性選擇上，要選用巖性相對穩(wěn)定的圍巖布置，如果底板巖性達(dá)不到安全要求時(shí)，要選擇煤層頂板中巖性相對穩(wěn)定的圍巖布置，同時(shí)巖石運(yùn)輸巷與突出煤層的層間距離保持在20～25m為宜，一是減少采動裂障隙對運(yùn)輸巷的影響，減少巷道的維修成本；二是減少石門掘進(jìn)距離，減少準(zhǔn)備掘進(jìn)成本。

在布置條帶瓦斯預(yù)抽放鉆孔時(shí)，必須保證瓦斯預(yù)抽放鉆孔控制整個(gè)條帶未受保范圍，同時(shí)必須控制本水平以下10m范圍（對于傾斜煤層）。

瓦斯預(yù)抽放鉆孔進(jìn)行瓦斯預(yù)抽放作業(yè)后，必須按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》進(jìn)行區(qū)域防突措施的效果檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)后，才能在采取局部“四位一體”綜合防突措施的前提下進(jìn)行采掘活動。

作者簡介：

廖志星，1990年7月畢業(yè)于當(dāng)時(shí)的煤業(yè)部屬中?！熘菝禾拷ㄖこ虒W(xué)校煤礦建井專業(yè)，采礦工程師，長期從事突出礦井的技術(shù)管理工作。