煤礦煤與瓦斯突出防治技術(shù)分析

魯璐

摘 要：煤與瓦斯突出是影響煤礦井下作業(yè)的重要災(zāi)害性因素，由于受到井下復(fù)雜地質(zhì)條件的制約，現(xiàn)有的技術(shù)水平還無法徹底排除這一災(zāi)害，但是加強(qiáng)防治技術(shù)以減少災(zāi)害的發(fā)生卻是我們所能夠做到的。本文首先在對煤與瓦斯突出的主要危害進(jìn)行論述的基礎(chǔ)上，探討了煤與瓦斯突出的基本規(guī)律，然后再以此為依據(jù)，提出了注水處理以及其他綜合防治技術(shù)措施，希望能夠?yàn)槊旱V煤與瓦斯突出的有效治理提供一定程度的參考。

關(guān)鍵詞：煤與瓦斯突出；基本規(guī)律；防治技術(shù)

根據(jù)相關(guān)部門公布的近年來的統(tǒng)計資料顯示，在我國采煤工作面事故當(dāng)中，煤與瓦斯突出占到了總事故的15.7%左右，這是造成煤炭企業(yè)人員和財產(chǎn)損失的重要災(zāi)害性因素之一。尤其是近些年，從有關(guān)報道中可以看出，在煤礦井下作業(yè)中，采煤工作面煤與瓦斯突出的情況并沒有得到有效的遏制，不但在未采取保護(hù)措施的煤層出現(xiàn)突出現(xiàn)象，而且在保護(hù)層采煤工作面也發(fā)生突出，煤與瓦斯突出已經(jīng)阻礙了當(dāng)前煤炭行業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)。因此，針對煤與瓦斯突出的現(xiàn)象進(jìn)行分析，并提出對應(yīng)的防治技術(shù)措施，對保證煤礦生產(chǎn)安全極為重要。

一、煤與瓦斯突出的主要危害

煤與瓦斯突出是煤炭采掘作業(yè)過程中比較容易發(fā)生的危害之一，是在煤炭開采過程中發(fā)生的一種由煤、巖石和瓦斯（部分包含二氧化碳）等成分組成的一種瓦斯動力現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)煤與瓦斯突出，在幾秒或者幾十秒的時間內(nèi)，大量的煤、巖石和瓦斯就會從巖體中噴出，并伴隨有劇烈的聲響和猛烈的動力效應(yīng)，對周圍的作業(yè)人員和設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害。煤與瓦斯突出的主要危害包括：（1）突出的煤流會阻塞巷道，并破壞煤炭采掘設(shè)施、通風(fēng)系統(tǒng)等；（2）突出的煤流會直接造成人員傷亡，且高濃度的瓦斯會使人窒息；（3）一旦遇到火源，將導(dǎo)致瓦斯燃燒或者爆炸；（4）影響煤礦企業(yè)的正常采掘作業(yè)和生產(chǎn)，嚴(yán)重制約了煤礦生產(chǎn)效率的提高，導(dǎo)致煤炭成本增加，煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下降。

二、煤與瓦斯突出的基本規(guī)律

（1）煤與瓦斯突出和地質(zhì)構(gòu)造間的關(guān)系：通常在地質(zhì)構(gòu)造帶的內(nèi)部發(fā)生突出概率會較大；（2）煤與瓦斯突出和瓦斯含量

及壓力間的關(guān)系：影響煤與瓦斯突出的重要因素是煤層間瓦斯的含量與壓力，且瓦斯含量和壓力造成的危害大小呈正比。雖然還有其他因素對煤與瓦斯突出產(chǎn)生綜合性的影響，但煤層間瓦斯含量和壓力是主要因素；（3）煤與瓦斯突出和地壓間的關(guān)

系：當(dāng)?shù)貕涸酱髸r，突出產(chǎn)生危害性也越大，兩者呈正比關(guān)系；（4）煤與瓦斯突出和圍巖性質(zhì)間的關(guān)系：當(dāng)煤層底板的致密度或者厚度增加時，突出產(chǎn)生的集中應(yīng)力也變大，瓦斯不容易排放，一旦發(fā)生突出將造成更大的危害，因此突出的危害與煤層底板巖層致密度和厚度呈正比關(guān)系；（5）煤與瓦斯突出和水文

地質(zhì)間的關(guān)系：相關(guān)研究表明，煤礦井中水的涌出量將隨著濕度的改變而變化，地下水的流動可溶解其中的礦物質(zhì)，為瓦斯流動創(chuàng)造了條件，會使煤與瓦斯突出造成的危害程度下降。

三、煤與瓦斯突出防治技術(shù)

（一）對工作面煤層進(jìn)行注水處理。一方面，在工作面實(shí)施采掘作業(yè)時，可以先沿著工作面布置單排垂向孔，孔深距離頂部大于10m，孔間距以3-5m為宜，然后由液壓泵液壓系統(tǒng)提供水源，開展淺孔中壓注水作業(yè)，保持水壓在5-8MPa左右。但是要注意，一般情況下注水孔不要超過2個孔，且操作過程中要打一孔注一孔，在前一個注水孔注水作業(yè)完成之后再打另外一個孔。另一方面，在采掘工作面通過地質(zhì)構(gòu)造帶的過程中，在地質(zhì)構(gòu)造帶段及周圍10m區(qū)域范圍內(nèi)要適當(dāng)?shù)募用茏⑺?，保證兩相鄰注水孔間距小于2m。相鄰的循環(huán)注水孔必須相向布置，且注水孔盡量布置在煤壁穩(wěn)固的位置，以保證注水效果不會因?yàn)槊罕诘乃蓜佣艿接绊憽?/p>

（二）其他防治技術(shù)措施。（1）在布置巷道以及開采方式選擇過程中要為采掘作業(yè)留下足夠的空間和時間，便于綜合防突措施的實(shí)施。煤層巷道應(yīng)該盡量布置在沒有突出的煤層或者突出煤層保護(hù)區(qū)域內(nèi)；對于保護(hù)煤層要連續(xù)開采，且不設(shè)置煤柱；對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的礦井，應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造合理劃分盤區(qū)，各個盤區(qū)自成一個獨(dú)立的開采系統(tǒng)，這樣便于控制煤與瓦斯突出災(zāi)害的蔓延。（2）由于卸除煤層區(qū)域或者采煤工作面前方煤體存在應(yīng)力，容易出現(xiàn)煤與瓦斯突出的問題，因此應(yīng)該采取煤體泄壓措施，將集中應(yīng)力區(qū)域推移至原來工作面的位置。當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤層區(qū)域或者采掘面前方煤體中存在瓦斯時，應(yīng)該采取措施降低瓦斯含量，降低瓦斯的壓力梯度，減少發(fā)生煤與瓦斯突出的概率。（3）適當(dāng)增加工作面附近煤體的承載能力，提高整個煤體的穩(wěn)定性，在具體的操作中可以使用技術(shù)骨架、超前支護(hù)或者注漿等方式對煤體進(jìn)行加固。（4）優(yōu)化煤炭采掘工藝措施，讓工作面前方煤體的集中應(yīng)力以及瓦斯的壓力梯度變化更加平緩，這樣就便于工作面自身的卸壓和瓦斯排放，從而可以減小或者消除煤與瓦斯突出造成的危害。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳世杰. 采煤工作面防治煤與瓦斯突出實(shí)踐[J]. 低碳世界， 2013（10）.