淺談掘進工作麵煤與瓦斯突出的防治
淺談掘進工作麵煤與瓦斯突出的防治
□劉 洋
煤與瓦斯突出02manbetx.com
是非常複雜的動力現象，到目前為止，雖已有許多假說，但沒有一種假說對各種地質、開采條件下的煤與瓦斯突出發生的規律全部掌握。
煤與瓦斯突出的危險區域，實際上相當於已經預測到突出危險性，接下來的首要工作是采取防突措施。因此，在掘進工作過程中製定和實施煤與瓦斯突出防治措施時，應該因地製宜，結合本礦目前掘進煤層的實際情況，收集已往的基礎資料以及根據《防治煤與瓦斯突出細則》製定出可行的防突措施，確保煤礦井下的安全生產。
防止煤與瓦斯突出措施分為區域性煤與瓦斯突出措施、局部煤與瓦斯突出措施。區域性防突措施一般有開采保護層、預抽煤層瓦斯和煤層注水等措施，在眾多的區域性防突措施中，開采保護層是最有效的防突措施之一。
以盤縣西衝鎮小雲盤煤礦為例，其煤礦采深到+1500米後，因北翼受F63逆斷層和南翼朱家墳背斜的構造影響，揭露3#、7#、9#均為突出煤層，而且突出危險性比較大，又是急傾斜煤層，傾角在550～750之間，因此開采保護層不適用於該礦。除了開采保護層外，較有效的區域措施就是預抽3#煤層瓦斯，該措施的實質是：通過向3#煤層內打大量的密集鑽孔，造成局部卸壓，同時排放瓦斯、釋放瓦斯壓力；再經過6個月的預抽3#煤層瓦斯，進一步降低煤層中的瓦壓力與瓦斯含量，並由此引起煤層的收縮變形，增大了煤的堅固性係數和使地應力下降等。其發生煤與瓦斯突出的主要原因是地應力和煤的物理力學性質，而預抽煤層瓦斯可以降低地應力、增強煤體的物理力學性質、降低瓦斯壓力和瓦斯含量。由此可見，預抽煤層瓦斯可以作為盤縣西衝鎮小雲盤煤礦發生煤與瓦斯突出的防治措施。
進行區域防突措施後，還要進行回采工作麵的突出危險性預測，如果是有突出危險性的回采工作麵，就要采取回采工作麵的防突措施。
盤縣西衝鎮小雲盤煤礦發生煤與瓦斯突出的地點基本上都在掘進頭，上山、平巷掘進時，不但要考慮掘進頭的地應力和煤體的物理力學性質，而且還要考慮到煤體的自重應力。因此應采取超前鑽孔和超前金屬骨架相結合的措施。
打超前鑽能使工作麵附近的集中應力和高瓦斯壓力向工作麵前方遠移，從而減小工作麵附近應力和瓦斯壓力梯度，使工作麵前方形成一個8～10米長的卸壓帶和排瓦斯帶；使用超前金屬骨架可以防止因掘進工作麵頂煤鬆軟而冒頂誘導突出，在掘進工作麵前方沿巷道頂部先打上一排超前金屬骨架，可以支撐巷道頂部的煤體，還可以排放瓦斯，其主要目的是增強巷道上方煤體的穩定性。
超前金屬骨架架設好後，接下來的工作是使用QBZ－22輕便防突鑽機打超前鑽孔，超前鑽孔是在掘進工作麵向前方煤體打三排18個鑽孔，每個鑽孔深10米，並始終保持鑽孔有5米的超前距離，使掘進工作前方煤體卸壓、排放瓦斯，以達到減弱或防止煤與瓦斯突出的目的。
盤縣西衝鎮小雲盤煤礦+1500米石門揭煤措施，因為該礦是急傾斜煤層。通過綜合評價已往各石門揭煤時所發生的突出現象，該石門采用預抽煤層瓦斯作石門揭煤防突措施，其措施如下：1、石門掘進工作麵掘進期間采用先探後掘的措施進行掘進，當工作麵迎頭底板距煤層頂板法向距離為10米時，在巷道迎頭施工2個穿透煤層全厚且進入煤層頂板不小於0.5米的前探孔，探明前方煤層的賦存條件、地質構造、瓦斯情況。2、石門掘進工作麵迎頭頂（或底）板距煤層頂板法向距離為5米時，在巷道迎頭施工2個穿透煤層全厚且進入煤層頂板不小於0.5米的前探孔，進一步探明前方煤層的賦存狀況，並在工作麵施工3個預測預報孔，對前方煤體的突出危險性進行預測預報。如工作麵有突出危險時，必須在工作麵施工抽放鑽孔對前方煤體進行瓦斯預抽。抽放鑽孔布置到石門輪廓線5米的煤層內，抽放鑽孔直徑75㎜，孔間距、排距均0.3米，鑽孔孔底間距為2米，每排打7個抽放鑽孔，共打5排。每個抽放孔施工完畢及時封孔進行抽放，對抽放孔的抽放瓦斯進行測試，確保所有抽放孔單孔瓦斯濃度降到10％以下且抽放孔控製範圍內瓦斯含量小於8m3/t，瓦斯壓力 降低到0.74Mpa後，再進行效果檢驗工作，無突出危險後方可向前掘進，掘進到巷道距煤層法向距離為３米時，開始采用遠距離放炮揭煤，直至揭開煤層。
在采取措施後，要進行措施效果檢驗，若措施無效，則要采取附加措施，掘煤的附加措施有深孔鬆動爆破，石門揭煤的附加措施有排放鑽孔等；如果措施有效，則在采取一定的安全防護措施後，就可進行掘進作業。
與局部煤與瓦斯突出措施相比，區域性煤與瓦斯突出措施的優點在於它是采掘工作開展前預先采取措施，措施施工與采掘作業互不幹擾，並且效果較好，因此應該優先采用區域性防突措施。但在煤礦的掘進過程中，無論采用哪種防突措施，隻要能安全、高效地完成礦井的掘進工程，這個措施就是有效的防突措施。
