煤與瓦斯突出防治措施

開采突出煤層時，必須采取綜合防突 措施。在采用防治突出 措施時應優先選擇區域性防治突出 措施，如果不具備采取區域性防治突出 措施的條件，必須采用局部防治突出措施。
（1）區域性防治突出措施
1）開采保護層
在突出礦井開采煤層群時，必須首先開采保護層。開采保護層後，在被保護層中受到保護的地區按無突出煤層進行采掘工作；在未受到保護的地區，必須采取防治突出措施。在開采保護層之前，選擇保護層是一項關鍵工作，一般應首先選擇無突出危險的煤層作為保護層。
①保護層與被保護層之間的有效垂距。
保護層與被保護層之間的有效垂距
煤層類別 最大有效垂距（m）
上保護層 下保護層
急傾斜煤層 <60 <80
緩傾斜和傾斜煤層 <50 <100
②正在開采的保護層工作麵，必須超前於被保護層的掘進工作麵，其超前距離不得小於保護層與被保護層層間垂距的兩倍，並不得小於30m。
③對停采的保護層采煤工作麵，停采時間超過3個月且卸壓比較充分時，該采煤工作麵的始采線、采止線及煤柱對被保護層沿走向的保護範圍可暫按卸壓角56°-60°劃定。
④保護層沿傾斜的保護範圍，按卸壓劃定。
⑤礦井首次開采保護層時，必須進行保護層保護效果及範圍的實際考察。開采保護層時，采空區內不得留有煤柱，特殊情況需要留有煤（岩）柱時，必須將煤（岩）柱的位置和尺寸準確地標在采掘工作麵圖上。開采厚度等於或小於0.5米的保護層時必須檢驗實際保護效果。
2）預抽煤層瓦斯
一個采煤工作麵的瓦斯湧出量每分鍾大於5m3 時，或一個掘進工作麵每分鍾大於3m3 ，采用通風方法解決瓦斯問題不合理時，應采取抽放瓦斯方法。“多打孔、多封閉、綜合抽”是加強瓦斯抽放工作的方向。
瓦斯抽放方法有四類：開采層瓦斯抽放、臨近層瓦斯抽放、采空區瓦斯抽放、圍岩瓦斯抽放。生產根據礦井煤層瓦斯賦存情況及礦井條件可采用不同的方法，有時在一個抽放瓦斯工作麵同時采用兩種以上方法進行瓦斯抽放，即綜合抽放瓦斯。
為提高抽放效果，可采用人為的卸壓措施，如水力割封、水力壓裂、鬆動爆破和深孔控製卸壓爆破等。
（2）石門和其他岩巷揭煤防治突出措施（局部防治突出措施）
1）石門揭穿突出煤層的工作順序
①探明石門（或揭煤巷道）工作麵和煤層的相對位置；
②在揭煤地點測定煤層瓦斯壓力或預測石門工作麵突出危險性；
③預測有突出危險時，采取防治突出措施；
④實施防突措施效果檢驗；
⑤用遠距離放炮或震動放炮揭開或穿過煤層；
⑥在巷道與煤層連接處加強支護；
⑦穿透煤層進入頂（底）板岩石。
2）石門揭穿突出煤層的 設計要求
①突出預測方法及預測鑽孔布置、控製突出煤層層位和測定煤層瓦斯壓力的鑽孔布置；
②建立 安全可靠的獨立通風係統，並加強控製通風風流設施的措施。在建井初期礦井尚未構成全風壓通風時，在石門揭穿突出煤層的全部作業過程中，與此石門有關的其他工作麵都必須停止工作。放震動炮揭穿突出煤層時，與此石門通風係統有關地點的全部人員必須撤至地麵，井下全部斷電，井口附近地麵20米範圍內嚴禁有任何火源；
③揭穿突出煤層的防治突出措施；
④準確確定 安全岩柱厚度的措施；
⑤ 安全保護措施。
3）石門揭穿突出煤層前的主要探測內容
①石門揭穿突出煤層前，必須打鑽控製煤層層位、測定煤層瓦斯壓力或預測石門工作麵的突出危險性。前探鑽孔布置方式見圖3—1。
②在石門工作麵掘至距煤層10m（垂距）之前，至少打兩個穿透煤層全厚且進入頂（底）板不小於0.5 m的前探鑽孔。地質構造複雜、岩石破碎的區域，石門工作麵掘至距煤層20m（垂距）之前，必須在石門四周輪廓線外5m範圍內布置一定數量的前探鑽孔，以保證能確切地掌握煤層厚度、傾角的變化、地質構造和瓦斯情況等 。
③在石門工作麵距煤層5m（垂距）以外，至少打兩個穿透煤層全厚的測壓（預測）鑽孔，測定煤層瓦斯壓力、煤的瓦斯放散初速度與堅固性係數或鑽屑瓦斯解析指標等。為準確得到煤層原始瓦斯壓力值，側壓孔應布置在岩層比較完整的地方，側壓孔與前探測孔不能共用時，兩者見煤點之間的間距不得小於5m。在近距離煤層群中，層間距小於5米或層間岩石破碎時，應測定各煤層的綜合壓力。
④為了防止誤穿煤層，在石門工作麵距煤層垂距5米時，應在石門工作麵頂（底）部兩側補打3個小直徑（42mm）超前鑽孔，其超前距不得小於2m。當岩巷距突出煤層垂距不足5米且大於2米時，為了防治岩巷誤穿突出煤層，必須及時采取探測措施，確定突出煤層層位，保證岩柱厚度不小於2米（垂距）。
⑤石門掘進工作麵與煤層之間必須保持一定厚度的岩柱。岩柱的尺寸應根據防治突出的措施要求、岩石的性質、煤層傾角等確定。采用震動放炮措施時，石門掘進工作麵距煤層的最小垂距是：急傾斜煤層2m、緩斜和傾斜煤層1.5m，如果岩石鬆軟、破碎，還應適當的增加垂距。
（3） 揭穿突出煤層的措施
石門揭穿突出煤層前，當預測為突出危險工作麵時，必須采取防突措施，經效果檢驗有效後可用遠距離放炮或震動放炮揭穿煤層；若檢驗無效，應采取補充措施，經效果檢驗有效後用遠距離放炮或震動放炮揭穿煤層。當預測為無突出危險時，可不采取防突措施，但必須采用震動放炮揭穿煤層。當石門揭穿厚度小於0.3m的突出煤層時，可直接用震動放炮揭穿煤層。
①預抽瓦斯措施。在石門揭煤時，利用預抽瓦斯措施，要選擇煤層透氣性較好並有足夠的抽放時間（一般不小於3個月）的巷道；抽放鑽孔布置到石門周界外3m～5m的煤層內，抽放鑽孔的直徑為75mm～100mm，鑽孔孔底間距一般為2m～3m；在抽放鑽孔控製範圍內，如預測指標降到突出臨界值以下，認為防突措施有效。
②水力衝孔措施。當打鑽時具有自噴（噴煤、噴瓦斯）現象，可采用水力衝孔措施進行石門揭煤。水力衝孔的水壓視煤層的軟硬程度而定，一般是3～5MPa。鑽孔應布置到石門周界外3m～5m的煤層內，衝孔順序一般是先衝對角孔再衝邊上孔，最後衝中間孔。石門衝出的總煤量不得少於煤層厚度20倍的煤量，如衝出的煤量較少時，應在該孔周圍補孔。
③排放鑽孔措施。當煤層透氣性較好並有足夠的排放時間時，可采用鑽孔排放措施。鑽孔應布置到石門周界外3m～5m的煤層內，排放鑽孔的直徑為75mm～100mm，鑽孔間距根據實測的有效半徑而定，一般孔底間距不大於2m；在排放鑽孔的控製範圍內，如果預測指標達到降到突出臨界值以下時措施采有效。對於緩傾斜厚煤層，當鑽孔不能一次打穿煤層全厚時，可采取分段打鑽，但第一次打鑽鑽孔穿煤長度不得小於15m，進入煤層掘進時，必須留有5m的最小超前距離（掘進到煤層頂底板時補在此限）。下一次的排放鑽孔參數應與第一次相同。
④金屬骨架措施。金屬骨架措施主要用於石門與煤層層麵交角較大或具有軟煤和軟圍岩的薄及中厚突出煤層。在石門上部和側周邊外0.5m～1.0m的範圍內布置骨架孔；骨架鑽孔穿過煤層並進入煤層頂底板至少0.5m，鑽孔間距不得大於0.3m，對於軟煤要架兩排金屬骨架，鑽孔間距應小於0.2m。骨架材料可選用8kg/m的鋼軌、軌型或直徑不小於50mm的鋼管，其伸出孔外端用金屬框架支撐或砌入喧內。揭開煤層後，嚴禁拆除金屬骨架，而且金屬骨架防治突出措施應與抽放瓦斯、水力衝孔或排放鑽孔等措施配合使用。
（3）采掘工作麵防治突出措施
1）煤巷掘進工作麵防治突出措施
在突出危險煤層中掘進平巷時，應采用超前鑽孔、鬆動爆破，前探支架、水力衝孔或其它經試驗證實有效的防治突出措施。在第一次執行上述措施或無措施超前距時，必須采用淺孔排放或其它防治突出措施，在工作麵前方形成5m的執行措施的 安全屏障後，方可進入正常防突措施施工，確保執行措施的安全。
①超前鑽孔措施。采用超前鑽孔作為防突措施時要求在煤層透氣性較好、煤質較硬的突出的煤層中，超前鑽孔直徑應根據煤層賦存條件和突出情況確定，一般為75mm～120mm，地質條件變化劇烈地帶也可采用直徑42mm的鑽孔。鑽孔超前於掘進工作麵的距離不得小於5m；若超前鑽孔直徑超過120mm，必須采用專門的鑽進設備和製定專門的施工 安全措施；鑽孔應盡量布置在煤層的軟分層中，超前鑽孔的控製範圍，應控製到航道斷麵輪廓線外2m~4m（包括巷道斷麵內的煤層），超前鑽孔數應根據鑽孔的有效排放半徑確定。鑽孔的有效排放半徑必須實測確定，煤層賦存狀態發生變化時，應及時探明情況，再重新確定超前鑽孔的參數。必須對超前鑽孔進行效果檢驗，若措施無效，必須補打鑽孔或采取其他補充措施。超前鑽孔施工前應加強工作麵支護，打好迎麵支架，備好工作麵。
②深孔鬆動爆破措施。深孔鬆動爆破措施適用於煤質較硬、突出強度較小的煤層。深孔鬆動爆破的直徑為42mm，孔深不得小於8m。深孔鬆動爆破應控製到巷道輪廓線外1.5m~2m的範圍。 孔數應根據鬆動爆破有效半徑確定，采用深孔鬆動爆破防突措施，在掘進時必須留有不小於5m的超前距。孔深鬆動爆破的有效影響半徑應進行實測，深孔鬆動爆破孔德裝藥長度為孔長減去5.5m~6m，每個藥卷（特製藥卷）長度為1m，每個藥卷裝入一個雷管。裝藥必須裝到孔底。裝藥後，應裝入不小於0.4m的水炮泥，水炮泥外側還應充填長度不小於2m的封口炮泥，在裝藥和充填炮泥時，應防止折斷電雷管的腳線。深孔鬆動爆破後，必須按照規定進行措施效果檢驗。如果措施無效，必須采取補救措施。深孔鬆動爆破時，必須執行撤人、停電、設警戒、遠距離放炮、反向風門等 安全措施。
在地質構造破壞帶或煤層賦存條件急劇變化處不能按原措施要求實施時，必須打鑽孔查明煤層賦存條件，然後采用直徑為42mm～75mm的鑽孔進行排放。經措施效果檢驗有效後，方可采取安全防護措施施工。
③水力衝孔措施。水力衝孔適用於有自噴現象的嚴重突出危險煤層。在厚度3m左右和小於3m的突出煤層，按扇形布置3個孔，在地質構造破壞帶或煤層較厚時，應適當增加孔數，孔底間距控製在5m左右，空深通常為20m～25m，衝孔鑽孔超前掘進工作麵的距離不得小於5m，衝孔孔道應沿軟分層前進。衝孔前掘進工作麵必須架設迎麵支架，並用木板和立柱背緊背牢，對衝孔地點的巷道支架必須檢查和加固。衝孔後和交接班前都必須退出鑽杆，並將導管內的煤衝洗出來，防止煤、水、瓦斯突然噴出傷人。衝孔後必須進行效果檢驗，經檢驗有效後反客采取 安全措施施工。若措施無效，不惜采取補充措施。
④前探支架可用於鬆軟煤層的平巷工作麵，以防止工作麵頂部懸煤垮落而造成突出（傾出）。前探支架一般是向工作麵前方打鑽孔，孔內插入鋼管或鋼軌，其長度可按兩次掘進長度再夾0.5m確定，每掘進一次，打一排鑽孔，形成兩排鑽孔交替前進，鑽孔間距為0.2m～0.3m。
⑤在突出煤層中掘進上山時，應采取超前鑽孔、鬆動爆破、掩護擋板或其他保證作業人員安全的防護措施。若是急傾斜煤層，可采用雙上山或偽傾斜上山等掘進方式，並應加強支護。當采用大直徑鑽孔（直徑300mm以上）時，應一次打透上部平巷；如果不能一次打透，應先將已經打好鑽孔的部分刷大到規定的斷麵，加強支護，然後繼續打鑽。當煤質較軟（f<0.3）或受設備的限製時，可打直徑75mm～120mm的超前鑽孔；也可采用雙上山掘進，在兩個上山之間應開聯絡橫貫，橫貫間距不得小於10m，上山和橫貫隻準一個工作麵作業。突出煤層上山掘進工作麵同上部平巷貫通前，上部平巷必須超過貫通位置，其超前距不得小於5m，並采用抗靜電的硬質風筒通風，應采用淺炮眼遠距離全斷麵一次爆破。
2）采煤工作麵防治突出措施
①《細則》要求當急傾斜突出煤層厚度大於0.8m時，應優先采用傾斜正台階或掩護支架采煤法。
②急傾斜突出煤層倒台階采煤工作麵，各個台階高度應盡量大，台階寬度應盡量縮小，每個台階的腳底應必須背緊背嚴，落煤後必須及時緊貼煤壁支護；必須及時維修突出煤層采煤工作麵進、回風道，保持風流暢通。在突出煤層中，不得使用綜合機械化放頂煤采煤法，特殊情況下必須製定 安全技術措施。
③開采有突出危險性的急傾斜厚煤層時，可利用上分層或上階段開采後造成的卸壓作用保護下分層或下階段，但必須掌握上分層或上階段的卸壓範圍，以確定其保護範圍，使下分層或下階段的采掘工作麵布置在這個保護範圍內。
④有突出危險的采煤工作麵可采用鬆動爆破、注水濕潤煤體、超前鑽孔、預抽瓦斯等防治突出措施，並盡量采用刨煤機或淺截深采煤機采煤。采煤工作麵的鬆動爆破防突措施適用於煤質較硬、圍岩穩定性較好的煤層。鬆動爆破孔沿采煤工作麵每隔2m～3m打一個，孔深不得小於3m，炮泥封孔長度不得小於1m。措施實施後，必須經措施效果檢驗有效，方可進行采煤。采用鬆動爆破的防突措施的超前距離不得小2m。采煤工作麵淺孔注水濕潤煤體措施適用於煤質較硬的突出煤層。注水孔沿工作麵每隔2m～3m打一個，孔深不得小於3.0m，向煤體注水壓力不得低於8Mpa。發現水由煤壁或相鄰注水鑽孔流出來時，即可停止注水。注水後必須經措施效果檢驗有效後，方可進行采煤。注水孔超前工作麵
關鍵詞：防治措施瓦斯