石門和其他岩石井巷揭穿突出煤層的防治突出措施
石門和其他岩石井巷揭穿突出煤層的防治突出措施
石門和其他岩石井巷揭穿突出煤層、即石門和其他岩石井巷自底(頂)板岩柱穿過煤層進入頂(底)板的全部作業過程，都必須采取防治突出措施，並編製設計。在地質構造破壞帶應盡量不布置石門。如果條件許可，石門應布置在被保護區或先掘出石門揭煤地點的煤層巷道，然後再用石門貫通。石門與突出煤層中已掘出的巷道貫通時，該巷道應超過石門貫通位置5m以上，並保持正常通風。
1)石門揭煤的步驟
(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主要內容
(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20m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)安全防護措施。
3)石門揭穿突出煤層的規定
(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。後兩項工作可與控製煤層層位的前探鑽孔共用。前探鑽孔、測壓鑽孔可參照插圖5-3-4布置;
(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0.5m的前探鑽孔，並詳細記錄岩芯資料。
(3)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，必須在石門斷麵四周輪廓線外5m範圍煤層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;
插圖5-3-4 控製突出煤層的前探鑽孔布置示意圖
1、2一控製煤層層位鑽孔;3、4一測定煤層瓦斯壓力鑽孔;5一突出危險煤層
(4)在石門工作麵距煤層5m(垂距)以外，至少打2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指標與堅固性係數或鑽屑瓦斯解吸指標等。為準確得到煤層原始瓦斯壓力值，測壓孔應布置在岩層比較完整的地方，測壓孔與前探孔不能共用時，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5m或層間岩石破碎時，應測定各煤層的綜合瓦斯壓力;
(5)為了防止誤穿煤層，在石門工作麵距煤層垂距5m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5m且大於2m時，為了防止岩巷誤穿突出煤層，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2m(垂距);
(6)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(見表19)。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1.5m，如果岩石鬆軟、破碎，還應適當增加垂距。
(7)石門揭穿突出煤層前，當預測為突出危險工作麵時，必須采取防治突出措施，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，經措施效果檢驗有效後，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，可不采取防治突出措施，但必須采用震動放炮揭穿煤層。
4）揭穿突出煤層的防治突出措施
石門防治突出措施可采用抽放瓦斯、水力衝孔、排放鑽孔、金屬骨架或其它經試驗證明有效的措施，在實施防治突出措施時，都必須進行實際考察，得出符合本礦井實際的有關參數。本設計推薦采用以抽放瓦斯措施為主，以排放瓦斯措施為輔的防治突出措施。
（1）預抽瓦斯措施
①實施措施時的岩柱厚度
在石門掘進工作麵距突出煤層底板垂距10m、5m、3m時分別布置抽放鑽孔進行預抽。
②鑽孔控製範圍
抽放鑽孔應控製石門揭煤處巷道斷麵輪廓線外兩幫各10m，上方10m、下方5m。
③鑽孔間距及孔徑
可根據煤層的透氣性和允許抽放的時間確定，一般為2～3m，均勻布孔。本設計推薦采用鑽孔間距2.5m，孔徑87mm。
④預抽時間
預抽時間以預抽後煤層瓦斯含量降到8.0m3/t以下、煤層瓦斯壓力降到0.74MPa以下為準。
⑤抽放效果檢驗標準
在抽放鑽孔控製範圍內，煤層瓦斯含量降到8.0m3/t以下、煤層瓦斯壓力降到0.74MPa，且預測（效果檢驗）指標降到突出臨界值以下，認為預抽瓦斯防突措施有效。
（2）排放鑽孔措施
① 實施措施時的岩柱厚度
在石門掘進工作麵距突出煤層底板垂距3m時布置排放鑽孔進行排放。
②鑽孔控製範圍
排放鑽孔應控製石門揭煤處巷道斷麵輪廓線外兩幫各10m，上方10m、下方5m。
③鑽孔間距及孔徑
排放鑽孔的直徑為75～100mm，鑽孔間距根據實測的有效排放半徑而定，一般孔底間距不大於2m。鑽孔布置可參見插圖5-3－5所示。本設計推薦采用鑽孔間距2m，孔徑87mm。
④排放時間
預抽時間以預抽後煤層瓦斯含量降到8.0m3/t以下、煤層瓦斯壓力降到0.74MPa以下為準。
⑤排放效果檢驗標準
在抽放鑽孔控製範圍內，煤層瓦斯含量降到8.0m3/t以下、煤層瓦斯壓力降到0.74MPa，且預測（效果檢驗）指標降到突出臨界值以下，認為預抽瓦斯防突措施有效。
插圖5-3-5 石門排放鑽孔布置圖
P一測壓孔；1～28一排放鑽孔
