淺談煤與瓦斯突出與防治

戚蘭麗

摘 要：煤與瓦斯突出是煤礦井下生產(chǎn)的一種強(qiáng)大的自然災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著煤礦的安全生產(chǎn)。由于煤與瓦斯突出能在一瞬間向采掘工作面空間噴出巨量煤與瓦斯流，不僅嚴(yán)重地摧毀巷道設(shè)施，毀壞通風(fēng)系統(tǒng)，而且使附近區(qū)域的井巷全部充滿瓦斯與煤粉，造成瓦斯窒息或煤流埋人，甚至?xí)斐擅簤m和瓦斯爆炸等嚴(yán)重后果。故加強(qiáng)煤與瓦斯突出的防治工作，是保障突出礦井安全生產(chǎn)的必要條件之一。

關(guān)鍵詞：煤與瓦斯突出；規(guī)律；預(yù)兆

一、煤與瓦斯突出的預(yù)兆

（一）有聲預(yù)兆

1、響煤炮。煤層在變形過(guò)程中發(fā)出劈裂聲、機(jī)槍聲、爆竹聲、悶雷聲。聲音由遠(yuǎn)到近，由小到大；有短暫的，有連續(xù)的，間隔時(shí)間長(zhǎng)短也不一致。2、支架發(fā)出折裂聲。突出前壓力增大，支架發(fā)出嘎嘎響聲甚至折裂聲。

（二）無(wú)聲預(yù)兆

1、煤層結(jié)構(gòu)與構(gòu)造變化。層理紊亂，煤質(zhì)變軟，暗淡無(wú)光澤；煤層粉碎，煤質(zhì)干燥；煤厚增大，傾角變陡；煤層受擠壓褶曲、波狀隆起。2、地壓顯現(xiàn)。表現(xiàn)為壓力增大使支架變形，煤壁外鼓、片幫、掉碴；用手摸扶煤壁時(shí)有沖擊和震動(dòng)感，炮眼變形裝不進(jìn)藥，打鉆時(shí)頂鉆、垮孔等。3、瓦斯涌出異常。瓦斯涌出量增大，或忽大忽??；煤塵濃度增大，空氣氣味異常、悶人。4、氣溫變化。一般是巷道氣溫下降，煤壁發(fā)冷。

二、煤與瓦斯突出的技術(shù)措施

（一）預(yù)防突出的區(qū)域性措施

區(qū)域性防突措施主要有開(kāi)采保護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯兩種。1、開(kāi)采保護(hù)層。開(kāi)采保護(hù)層必須注意四個(gè)方面：（1）如煤層群中有幾個(gè)保護(hù)層時(shí)，應(yīng)首先考慮上保護(hù)層。如果不得不開(kāi)采下保護(hù)層時(shí)，要防止采動(dòng)影響而破壞未采煤層結(jié)構(gòu)。（2）礦井中所有煤層都有突出危險(xiǎn)時(shí)，可選擇突出危險(xiǎn)程度較小的煤層作為保護(hù)層，但在此保護(hù)層的采掘過(guò)程中，必須采取防治突出的措施。（3）礦井中所有可采都有具有嚴(yán)重突出危險(xiǎn)時(shí)，也可以選擇不可采的煤層作為保護(hù)層。（4）開(kāi)采保護(hù)層時(shí)，應(yīng)同時(shí)抽采被保護(hù)層的瓦斯2、預(yù)抽煤層瓦斯。對(duì)于無(wú)保護(hù)層或單一突出危險(xiǎn)煤層的礦井，可以采用預(yù)抽煤層瓦斯作為區(qū)域性防突措施。這種措施的實(shí)質(zhì)是，通過(guò)一定時(shí)間的預(yù)先抽放瓦斯，降低突出危險(xiǎn)煤層的瓦斯壓力和瓦斯含量，并由此引起煤層收縮變形、地應(yīng)力下降、煤層透氣系數(shù)增加和煤的強(qiáng)度提高等效應(yīng)，使被抽放瓦斯的煤體喪失或減弱突出危險(xiǎn)性。

（二）預(yù)防突出的局部性措施

1、震動(dòng)爆破，誘導(dǎo)突出。震動(dòng)爆破是人為誘導(dǎo)突出的措施。用增加掘進(jìn)工作面炮眼數(shù)目，加大裝藥量，全斷面一次爆破，人為激發(fā)突出，以避免一般爆破法所發(fā)生的延期突出。爆破前，全部人員撤離現(xiàn)場(chǎng)。2、水力沖孔。水力沖孔是利用鉆機(jī)打鉆時(shí)噴射的水射流，在突出煤層內(nèi)沖出煤炭和瓦斯或誘導(dǎo)可控制的小型突出，以造成煤體卸壓，排放瓦斯，消除采掘突出危險(xiǎn)的方法。3、打鉆孔排放瓦斯。打鉆孔排放瓦斯是由巖巷或煤巷向有突出危險(xiǎn)的煤層打鉆孔，將煤層中的瓦斯經(jīng)過(guò)鉆孔自然排放出來(lái)，待瓦斯壓力降到安全壓力以下時(shí)再進(jìn)行開(kāi)采。4、金屬骨架和前探支架。金屬骨架和前探支架防突措施是一種輔助防突措施，它可以加固煤體抵抗突出，是將鋼管或鋼軌插入預(yù)先在工作面斷面周邊處布置的鉆孔內(nèi)（其前端伸入煤層的頂?shù)装鍘r石中，后端支撐在靠近工作面中的支架上），形成超前支護(hù)，以加強(qiáng)工作面前方煤體的穩(wěn)定性，緩和煤體的應(yīng)力緊張狀態(tài)。適用于石門揭煤工作面和平巷掘進(jìn)工作面。5、超前鉆孔。超前鉆孔是由煤巷掘進(jìn)工作面向前方煤體打一定數(shù)量的鉆孔，并始終保持鉆孔有一定超前距，使工作面前方煤體卸壓、排放瓦斯，達(dá)到減弱和防止突出的一種方法。6、松動(dòng)爆破。松動(dòng)爆破是在巷道壓力集中區(qū)中，通過(guò)使用火藥的爆炸威力，人為地改變煤的力學(xué)性能，增加煤的裂隙，促使應(yīng)力前移，使原有的集中壓力區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)樾秹簠^(qū)。瓦斯壓力降低，煤層瓦斯得以排放，工作面前方卸壓區(qū)域擴(kuò)大，為煤巷的掘進(jìn)創(chuàng)造了較好的安全條件。7、卸壓槽。卸壓槽的實(shí)質(zhì)是預(yù)先在工作面前方切割一個(gè)縫槽，以增加工作面的卸壓范圍。沒(méi)有卸壓槽時(shí)，工作面前方的卸壓區(qū)很小，巷道兩幫的前方更小。巷道的兩幫切割出卸壓槽后，卸壓范圍擴(kuò)大，在此范圍內(nèi)掘進(jìn)，并保持一定的超前距就可以避免突出或沖擊地壓的發(fā)生。8、水力割縫。水力割煤是在煤層中利用高壓水射流對(duì)鉆孔兩側(cè)的煤層進(jìn)行切割，形成一條縫槽，造成大量裂隙，提高煤層的透氣性的一種防突措施。9、煤體固化。煤體固化是在石門（井巷）工作面揭開(kāi)突出危險(xiǎn)煤層前，將固化材料注入預(yù)先在工作面斷面周邊處布置的鉆孔內(nèi)，以增加工作面周圍煤體的強(qiáng)度，起到防治煤與瓦斯突出的作用。

（三）“四位一體”綜合防突措施

突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)是防治突出綜合措施的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其目的是確定突出危險(xiǎn)的區(qū)域和地點(diǎn)，以便使防治突出措施的執(zhí)行更加有的放矢。它包括區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。

防治突出措施是防治突出綜合措施的第二個(gè)環(huán)節(jié)，它是防止發(fā)生突出事故的第一道防線。防治突出措施僅在預(yù)測(cè)有突出危險(xiǎn)的區(qū)段采用，其目的是預(yù)防突出的發(fā)生。

防治突出措施的效果檢驗(yàn)是防治突出綜合措施的第三個(gè)環(huán)節(jié)，其目的是確保措施的防突效果。檢驗(yàn)證實(shí)措施無(wú)效時(shí)應(yīng)采取附加防突措施。

安全防護(hù)措施是防治突出綜合措施的第四個(gè)環(huán)節(jié)，它是防止發(fā)生突出事故的第二道防線。安全防護(hù)措施是在突出預(yù)測(cè)失誤或防治突出措施失效的情況下，各工作環(huán)節(jié)中采取的防突補(bǔ)救措施，以避免發(fā)生人身事故。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉亞翀.淺談煤與瓦斯突出的防治[J].科技資訊，2013，（11）：96-97+99.endprint