岩巷掘进石门揭煤防治煤与瓦斯突出技术及管理

来源:用户上传      作者: 李竟源

　　【摘 要】通过分析总结矿井近年来岩巷掘进石门揭突出煤层过程中的防突技术、管理体系、管理制度，介绍峻德煤矿的防突管理体系，总结了其中的技术创新和操作标准化，为煤与瓦斯突出矿井预测预报技术的开展提供参考；同时也可为类似矿井防突工作的管理提供借鉴。
　　【关键词】煤与瓦斯突出 防突技术 管理
　　中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―386―01
　　引言
　　峻德煤矿开拓工作面已施工至三水平（-500标高），南北两个区域都已形成全风压系统。峻德煤矿地质构造复杂，瓦斯自然灾害比较严重，自“4.27”煤与瓦斯突出事故以来，峻德煤矿在学习南方突出矿井防治技术，防治方法的基础上，不断总结、探索、创新，形成了峻德煤矿煤与瓦斯突出防治的思想、路线、方法和技术，提高了防治水平和防治效果，有效避免了煤与瓦斯突出等重大事故的发生。峻德煤矿严格执行“两个四位一体”综合防突措施，坚持“区域防突措施先行、局部防突措施补充”的原则，预测预报做到“物探先行、钻探验证”，有效的控制了石门揭煤瓦斯突出事故的发生。
　　一、矿井概况
　　峻德煤矿是鹤岗煤田最南部的一个矿井，南北走向长最大6.258公里，平均为5.426公里，东西倾斜长最大为4.088公里，平均为3.584公里。井田面积20.16平方公里，可采煤层23个。年产量300万吨，开采深度800米；矿井通风方式为两翼中央混合式，三台主扇联合运转，总风量2.34万立方米/分。开采标高为20.15～-619.85m。
　　二、防突技术及管理
　　根据《防治煤与瓦斯突出规定》，在揭突出煤层前必须采取包括煤层突出危险性预测，防治突出措施，防治突出措施的效果检验，最后采取安全防护措施“四位一体”的综合防突。
　　1、石门揭突出煤层预测、效果检验及管理制度
　　1）超前探钻
　　以《防突规定》为基础工作面提前20米探清前方煤层、断层、瓦斯等其他地质情况，为防止误揭煤层和断层造成煤与瓦斯突出，我们采取施工超前钻孔的方法。要求采取53125原则来预测前方的突出危险性，在巷道前进方向左右两帮每隔50米交替施工钻场，每个钻场内设计3个超前钻孔，每个钻孔长度设计为120米，超前钻孔的终孔位置在巷道轮廓线外5米。
　　2）测压钻孔
　　我们采用被动式测压法对煤层进行测压，为准确测定煤层瓦斯压力，在施工超前钻的钻场内施工一个测压钻孔。
　　3）钻屑解吸指标
　　突出煤层的效果检验技术以《防突规定》的规范为基础，在结合矿井防突工作中摸索的实际经验，在效果检验中我们采用△h2或K1值来进行判定。
　　在工作面上部、下部、中部、左部、右部五个适当的位置用钻机施工钻孔取样进行钻屑解吸试验，钻屑量的测定从钻孔第lm开始，每施工lm用专用煤粉袋收集孔口钻屑，并装进小玻璃瓶内，放进解吸仪器内的解吸室内，钻屑量的临界值采用《细则》规定的△h2=200pa；K=0.5mL/（g-min）。
　　为了提高预测预报的可靠性，采取了以下管理制度保证测试数据的准确性：
　　①施工超前钻孔必须严格按措施执行，钻孔的方位、角度、长度严禁随意改动，施工完超前钻孔必须有验收单位进行验收并签字。
　　②测压钻孔必须采用封孔泵进行注浆封孔。
　　③钻孔封孔长度不得小于9m。封孔材料为水泥砂浆，水泥砂浆用注浆泵注入钻孔。
　　④测压钻孔施工完后应在24小时内完成钻孔封孔工作，在完成封孔工作24小时后进行测定工作。
　　⑤压力表应至少3d观测一次。根据煤层瓦斯压力及透气性大小的不同，其观测时间一般需20～30d以上。在观测中发现瓦斯压力值在开始测定的一周内变化较大时，则应适当缩短观测时间间隔。如果压力变化在3d内小于0.015MPa测压工作即可结束；否则应延长测压时间。
　　⑥钻孔施工、指标测定由专人负责，以消除由于施工与测定技术差异引起的操作误差。
　　⑦使用解吸仪时严格按照标准操作。
　　⑧具有高度的工作责任心，详细记录预测及效检过程中的各种动力现象。
　　2、岩巷石门揭煤消突技术及管理制度
　　当预测有突出危险时，及时采取消突措施，不能盲目进尺。根据矿井瓦斯预抽半径3m的经验数据，采取的主要防突措施是在工作面距煤层法向10米的距离时停止前进，施工27-35个30-50米深的钻孔，75mm直径瓦斯预抽钻孔，保护控制范围巷道轮廓线外12米。
　　为了有效地实施对煤层瓦斯消突预抽效果，并在施工钻孔期间保障安全，其抽放钻孔的管理十分重要，必须满足以下要求：
　　①在消突钻孔施工过程中，要详细记录动力现象，如喷孔、卡钻、响煤炮等，发现有异常情况及时通知相关部门处理。
　　②施工消突钻孔必须上好防喷孔装置，进行边施工钻孔边预抽，防喷孔装置必须保证严密不漏气，有效地预抽孔内的瓦斯，防止喷孔伤人。
　　③施工完钻孔要及时对抽，必须用封孔泵封孔，封孔长度为9米，确保封孔严密，有效地预抽进行消突。
　　④在煤体卸压区域，钻孔布置要合理，提高瓦斯抽放量，让钻孔处于岩壁完整区域内，如有裂隙及时进行封堵。
　　⑤要保证消突钻孔成孔的质量，如遇煤体软，瓦斯量大顶钻、塌孔，要先进行预抽，预抽一段时间后再进行施工，并采用三棱钻杆。
　　⑥施工完消突钻孔后，要进行跟踪观测钻孔内的瓦斯浓度、负压、流量、温度和煤层瓦斯压力值等参数，并计算出抽放出的瓦斯量及瓦斯压力下降的规律，及时掌握预抽效果，为下步生产提供依据。
　　三、效果分析
　　1、石门揭煤提前预抽不仅有效治理了工作面瓦斯问题，而且大幅降低了煤与瓦斯突出危险性，明显减少了突出预测超限次数，从而提高了巷道掘进速度。
　　2、工作面消突钻孔的立体设计优化技术提高了钻孔卸压排放消突效果，减少了消突钻孔施工的盲目性。
　　3、操作的规范化提高了防突预测及效检的可靠性，为矿井深水平防突工作的开展奠定了良好的基础。
　　4、防突管理系统的实施，有效地协调和监督了各部门的工作，为防突工作的顺利开展提供了有利条件。
　　作者简介：
　　杜一文，男，现任峻德煤矿抽采区防突办技术区长，2007年毕业于黑龙江科技学院采矿工程专业，本科学历。
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