嘉峰煤礦33041回風順槽石門揭煤工作麵消突措施研究
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1.引言
對於煤礦井下工程來說，石門揭煤是常見的施工，在岩石巷道施工中經常會遇到揭煤。由於揭煤時發生突出比其它類型的突出破壞性更大，損失嚴重，甚至造成人員傷亡02manbetx.com ，而特大型突出中絕大多數是在石門揭煤時發生的。所以，準確把握石門揭煤的突出危險性，正確采用突出危險性的測定方法，以及及時製定合適的石門揭煤防突措施和後期應用效果03manbetx 工作，可以避免或減少失誤所造成的損失，對促進突出礦井的安全生產、提高礦井的經濟效益都有重要意義。
2.礦井概況
山西沁水嘉峰煤業有限公司(簡稱嘉峰煤礦，下同)位於晉城市沁水縣東南部嘉峰鎮境內。地理坐標為：北緯35°34′31″～35°34′57″，東經112°29′40″～112°30′32″，礦井東西長1.1km，南北寬0.8km，麵積0.9006km2。
礦井主體構造形態為單斜構造，地層走向NE，傾向NW，傾角平緩，約3～5°，井田內斷層不發育，構造屬於簡單類。
井田內主要含煤地層為上石炭統太原組和下二疊統山西組。其中，山西組含煤地層厚度48.60m，主要含煤一層(3號煤層)，煤層平均厚度6.13m，含煤係數12.35%;太原組含煤地層厚91.42m，共含煤11層，煤層總厚8.35m，含煤係數為9.13%。現礦井開采3號煤層，其主要特征如下：
3號煤層 位於山西組中下部，煤層平均厚度為6.13m，賦存穩定，結構簡單，夾0~3層夾矸，屬於穩定可采煤層，是礦井目前唯一開采的煤層。煤層頂板為黑色泥岩，局部為砂質泥岩;底板為粉砂質泥岩或泥岩。原煤水分1.23～7.21%，平均4.10%，灰分14.35～18.93%，平均17.25%，揮發分6.61～8.55%，平均7.71%，為中灰、 特低硫、低磷、高熔灰分、高強度的無煙煤，精煤回收率良，為良好的合成氨用煤和氣化用煤。
嘉峰煤礦始建於1990年，1994年簡易投產。原設計生產能力150kt/a，核定生產能力300kt/a。
井田內3號煤層共劃分為三個采區，分別為北采區、南采區和西采區，其中南采區已采完，北采區大部分已采完，目前正在開采西采區。礦井布置一個回采工作麵(33031上分層回采工作麵)和兩個掘進工作麵(33041回風順槽正、副巷掘進工作麵)，回采工作麵采用走向長壁式布置，分兩層進行開采，先采上分層，後采下分層，放炮落煤，全部垮落法管理頂板。
礦井采用中央分列抽出式通風，回風井安設兩台BDK40-6-№19型主扇，一台運行，一台備用，配備電機功率均為2×110kw;礦井總進風量為3795m3/min，總回風量3950m3/min。
2004年之前，礦井批複瓦斯等級均為高瓦斯礦井;2004年4月30日，西采區3300運輸巷發生了一次煤與瓦斯突出02manbetx.com
，經國家授權的資質單位鑒定後，礦井升級為煤與瓦斯突出礦井。近年來礦井瓦斯等級鑒定結論見表1-1示。
3.區域消突措施及效果檢驗
33041回風順槽副巷掘進工作麵在3300回風大巷開口處為煤巷，掘進40米後遇一正斷層，由煤巷變為全斷麵岩巷，再向前掘進50m後仍為全岩工作麵。為了防止誤揭煤層，在掘進工作麵90m處向前施工探煤鑽孔，探測到工作麵與煤層垂距為12m;考慮到嘉峰煤礦2004年4月30日發生的煤與瓦斯突出與該斷層有關，因此，為了防止33041回風順槽副巷石門揭煤工作麵揭3號煤層時發生煤與瓦斯突出，2008年2月，礦井預先在33041回風順槽正、副巷聯絡巷和33031軌道順槽向33041回風順槽正、副巷石門附近煤體共施工了24個鑽孔進行瓦斯預抽，其中，在33031軌道順槽共施工14個抽放鑽孔，在33041回風順槽正、副巷聯絡巷共施工10個預抽鑽孔，預抽鑽孔布置圖見圖2-1，布置參數見表2-1和表2-2。
項目研究期間，測定了33041回風順槽正、副巷聯絡巷和33031軌道順槽向該區域施工的抽放鑽孔自然瓦斯流量，部分測定結果見表2-3。
根據抽放鑽孔自然瓦斯流量測定平均值和抽放時間計算，33041回風順槽正、副巷聯絡巷抽放總量約1.09×105m3，33031軌道順槽向該區域施工的抽放鑽孔總抽放量約2.91×105m3，兩者共抽放瓦斯4×105m3。也就是說，33041回風順槽副巷石門揭煤工作麵附近煤體至少被抽出40萬m3的純瓦斯量。
從表5-7~表5-8可知，在經過預抽和排放後，無論采用綜合指標法檢驗，還是采用鑽屑瓦斯解吸指標法檢驗，截至到2008年6月20日，嘉峰煤礦33041回風順槽副巷石門揭煤工作麵已消除煤與瓦斯突出危險性。
5.結論
統計結果表明， 2008年2月施工鑽孔開始預抽瓦斯開始，截至2008年5月3日， 33041回風順槽正、副巷石門揭煤工作麵前方煤體至少被抽出40萬m3的純瓦斯量，瓦斯預抽率達到36.98%。
2008年5月實測結果表明，經過瓦斯預抽的33041回風順槽副巷石門揭煤工作麵，3號煤層最大殘餘瓦斯含量為12.48 m3/t，最大殘餘瓦斯壓力為0.81MPa，K1實測最大值為0.97ml/g.min1/2，按照鑽屑瓦斯解吸指標法和綜合指標法進行預測，33041回風順槽副巷石門揭煤工作麵具有發生煤與瓦斯突出的危險性。
2008年6月初，在原有預抽瓦斯鑽孔和超前排放鑽孔基礎上，嘉峰煤礦又施工了10個超前排放鑽孔;2008年6月20日實測結果表明，33041回風順槽副巷石門揭煤工作麵，3號煤層最大殘餘瓦斯含量為11.69 m3/t，最高殘餘瓦斯壓力為0.72MPa，K1實測最大值為0.48ml/g.min1/2，按照鑽屑瓦斯解吸指標法和綜合指標法進行預測，33041回風順槽副巷石門揭煤工作麵已經消除煤與瓦斯突出的危險性。
⑹33041回風順槽副巷石門揭煤工作麵揭煤時，必須采用遠距離震動性放炮方式一次揭開煤層，與此同時，還要按照《防治煤與瓦斯突出細則》、《煤礦安全01manbetx 》的相關規定，采取配套的安全防護與管理措施。
參考文獻：
