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如何做好煤矿防突工作

作者(来源):(东源恒鼎煤业有限公司)王石孝    【

摘要:随着煤矿开采资源深度的逐年增加,面临着煤炭开采坏境越来越困难使得煤与瓦斯突出现象日益增加,高瓦斯矿井掘进过程中的煤层更为突出,这不仅影响煤矿安全生产效益的严重制约,还严重威胁煤矿井下生产人员的人身安全,因此为保证煤矿井下安全生产和获得更加生产效益,谈谈如何做好煤矿井下防突措施具有特别重要的现实意义。

关键词:煤矿安全生产 煤与瓦斯突出 防突措施

煤矿采区煤层原来岩应力与瓦斯压力的平衡被打破煤与瓦斯产生了强烈流变,当工作面煤与瓦斯产生强烈流变的影响,可能会产生煤与瓦斯突出事故,事故可能在段时间内,自煤体内部喷出大量煤与瓦斯,迅速进入巷道、采区相关的工作面,对煤矿井下安全生产构成严重威胁,甚至造成设备损坏和人员伤亡,必须引起高度重视。

一、防突工作首先应做好相关测量及预测

准确测量煤层瓦斯等基础参数,做好各工作面防突措施正确与否。准确掌握各工作面煤层瓦斯的压力、含量、抽放半径及敏感性系数等煤层瓦斯等基础参数,制定一个确实可行综合防突措施极为重要。煤层受到所处地质构造及赋存变化的影响,工作面煤层的原始瓦斯含量、压力等均存在一定的不确定性,因此即便在同一个井田内,瓦斯含量、压力等参数在沿走向布置的工作面也应进行分区段的实地测量。采用沿倾向布置的工作面,则应每垂深增加50m,必须实测煤层的瓦斯含量与压力。

工作面在开展作业前,应进行必要的突出危险性预测,通常预测采用定性和定量两种方法进行。定性预测是,党工作面满足《防突细则》任意一条时,就可认定突出危险工作面:一是在突出煤层构造破坏带,出现火成岩、断层褶曲入侵等;二是煤层赋存条件发生急剧变化的工作面;三是:工作面有采掘应力迭加的部位;四是预测过程中有顶钻、喷孔等动力现象出现的;五是有明显突出预兆出现的。只有将瓦斯地质情况和工作面日常预测结合起来,防突工作就起到先导作用,为防突工作打下坚实基础。定量预测是以《煤层突出区域划分研究报告》为依据,根据瓦斯涌出初速度△h2值与钻屑量S值这两种指标来分析工作面是否存在突出危险。

二、坚持“三超前”,从开采布局开始即关注防突工作

(一)长期生产实践中,总结出了“三超前”措施预防重大事故重要举措之一,实现安全生产的前提。

(二)“三超前”掘进超前、抽放超前、保护层开采超前。“三超前”措施的目的是:掘、抽、采关系和最低控制指标,对开采合理规划,有效防止可能发生的重大事故。

(三)“三超前”指标确定于水平生产能力开始递减前两年完成,以接替水平的井巷工程、安全系统、安装工程;开拓准备巷道要超前于抽放工作,抽放则应超前于掘进和回采工序。

(四)坚持“三超前”以促进防突工作,重点在掘进环节上,加快掘进工艺和岩石爆破技术水平,促进掘进水平的不断提升;在抽放超前环节,应通过大孔径抽放钻孔预裂爆破等工艺技术的应用而取得进一步完善。

三、防突的重点在于瓦斯的控制

在煤矿井下安全生产中,特别是在煤层巷道掘进的过程中,加强对瓦斯的控制是防突的重中之重。瓦斯的抽放施工是防突措施效果如何的重点环节。

(一)采用巷旁钻场的超前抽放措施

巷道掘进过程中,可于巷道两帮隔50m施工一组钻场,倾角为75°,深度为5m,且于两帮交替进行布置,可适当采取锚网进行支护。每次钻场应布置9个深度为60m的钻孔,孔径不小于75mm。要注意的是,若巷道位于掘进巷卸压区的话,会使抽放效果不明显,因为钻场得到充分利用,靠近巷帮钻孔距巷道轮廓线达1.5m以上为宜。

(二)卸压孔的合理布置

每次巷道向前进到30m时,迎头向巷道正前方掘进方向上钻9个卸压孔,孔深在50m左右,孔径应达到85mm以上,同时要保证卸压孔超前距大于30m以上。不但可以卸压释放工作面前方瓦斯,还可以对掘进巷道前方煤层赋存的情况和水文地质条件予以探测和了解。

(三)浅孔排放措施

在巷旁钻场抽放和深孔卸压等措施的基础上,在巷道掘进的过程中,可于迎头位置布置8m深度的浅孔释放瓦斯。注意的是:浅孔的直径应大于75mm,钻孔间距以800mm×800mm,钻孔的倾角应保证钻孔超前于迎头5m以上,有效保证掘进工作面施工方向煤体内瓦斯得到充分释放。

(四)水力挤出措施

在巷道掘进过程中,沿煤层顺层注水钻孔施工,孔深要大于40m,孔径在85mm以上,进行封孔开采,封孔的深度大于10m。措施的原理是:瓦斯突出直接受到媒体和围岩强度及赋存状态的影响,煤的应力状态变化起决定性作用。煤层整体上渗透率均较低,注水后煤层渗透性会随着煤体破坏而明显增加。注水可使瓦斯由大的空隙集中于小的空隙中,转变为吸附瓦斯,若压力大,瓦斯解吸就变得困难,是瓦斯突出可能性明显降低,破坏能力自然随之减小。

(五)瓦斯抽放施工中需要注意的事项分析

抽放瓦斯过程中应注意以下环节:预测到掘进工作面可能存在瓦斯突出危险时,立即停止施工,采取如浅孔卸压释放瓦斯等措施,检查瓦斯浓度合格后方可继续施工;完成的钻孔必须及时进行封孔;加强钻孔施工质量控制,确保钻孔施工的深度、直径和倾角等要达到设计要求;钻孔施工关系到抽放效果,施工中要确保钻孔定位精准,保直钻进,终孔定位准确,坚决杜绝抽放盲区,在必要时对钻孔终孔定位进行检验,才能使抽放达到预期效果。

总之,在煤矿生产中,掘进期间煤与瓦斯突出危险会对井下生产造成极大威胁,必须采取有效的措施,防治巷道掘进过程中可能出现瓦斯含量超限问题,要控制煤与瓦斯突出危险,须加快巷道掘进速度,提高矿井安全生产,得到经济效益有所上升。

参考文献

高瓦斯矿井煤巷掘进防突技术实践、能源技术与管理,突出矿井防突技术与管理初探,科技创新与应用。江浪煤矿 王石孝

编辑:印记  点击数:2061  录入时间:2015-11-27 9:30:11
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