某矿井建揭煤时煤与瓦斯突出的防治

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摘要：某矿是高瓦斯矿井，井筒井建揭煤时需要进行煤与瓦斯突出的防治，通过对工作面突出危险性进行预测，分析设计了防突工序及钻孔布置并制定了相应的防突措施，经过防突效果检验，取得了阶段性成功。

关键词：瓦斯矿井；揭煤防突；防突措施，效果检验

Abstract: A Mine is a high-gas coal mine, wells built uncovering coal seam coal and gas outburst prevention by Face Outburst forecasting, analysis designed the outburst prevention process and drilling layout and developed a corresponding outburst prevention measures, after the effect of the anti-sudden inspection stage success.

Key words: Gassy mine; Coal seam; Outburst Prevention Measures, Results Verification

中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：

1.概况

某矿为高瓦斯矿井，局部有煤与瓦斯突出危险,煤层容易自燃,设计生产能力3.0Mt/a。初期开采3号煤层，煤层平均厚6.7m。直接顶板主要为泥岩、砂质泥岩，老顶为石灰岩；直接底板为泥岩、砂质泥岩，老底主要为中、细粒砂岩。矿井采用立井单水平开拓，采用综合机械化采煤方法。

2、揭煤防突

2．1工序设计

1）在距离煤层法距10m前，至少施工2个穿透煤层进入底板不小于0.5m的取芯钻孔兼做测压孔，探明煤层地质情况，测定煤层原始瓦斯压力。

2）工作面距离煤层法线5m时，预测煤层是否具有突出危险性。

3）预测有突出危险时，采取防止突出措施。

4）实施防突措施的效果检验，如果有效，则采取物探或者钻探法边探边掘，远距离放炮掘进至煤层法距2m。

5）距离煤层法距2m时，再次进行突出危险性检验，无突出危险，采取远距离放炮一次揭开煤层。掘进剩余煤层直至进入煤层底板2m，仍采用上述防突措施。

6)距离煤层法距4m时，在煤层与岩石连接处加强支护。

2．2前探钻孔兼测压孔

在揭煤工作面距离煤层法距10m之前，打3个穿透煤层全厚且进入煤层底板岩层不小于0.5m的前探钻孔，并且全程取芯、详细记录。掌握煤层赋存条件、地质构造及瓦斯情况等。

钻孔施工单位在施工前要编制安全技术措施，施工中应该按要求提供准确的岩芯，技术部门及时派人到现场观测，并提供准确的地质预测，以掌握确切的煤层赋存情况。施工单位在施工前探钻孔时应注意观察钻进的变化情况，如钻孔是否出现喷孔、卡钻、喷煤等情况，并及时记录喷孔孔数、强度等，认真收集，及时提供给有关单位和项目部领导。

2．3测压钻孔布置及封孔要求

根据《煤矿安全规程》第200条和《防治煤与瓦斯突出规定》第61条的有关要求，在距离煤层10m前的地方施工前探孔作为探煤孔并兼做测压孔。

测压孔必须布置在岩层比较完整的地方。

为了消除煤层顶板砂岩水对测压时的影响，第一个钻孔不穿过煤层顶板，其余钻孔进入煤层5m后停止钻进，其测压管长度为实际钻孔长度，封孔至煤层底板，要求检查管长度为从孔口至煤层底板的长度（至少小于测压管长度1m）。

钻孔见煤以后，干煤岩芯取样，煤样重量3.5~4kg，不得使用循环水取芯，样品送实验室化验K、Δp、f值和a、b常数。

钻孔施工完毕后，用压风及扫孔器清楚孔内杂物，然后将测压装置缓慢地由外向内放入到测压孔内，在测压管底部采用1m长得花管，并用棉纱布包扎防止堵孔。

选用水泥砂浆封孔，将测压管、注浆管、检查管置于一定位置，在孔内用铁丝加固。

封口管选用φ40mm钢管，封孔泥距孔口0.5m内用快速凝固剂，0.5m以外用膨胀不收缩水泥封实孔内及孔口周围，保证封孔质量，以测得准确的原始瓦斯压力。

钻孔终孔后，打钻单位要及时按要求进行封孔，先测定钻孔初始瓦斯流量，再上阀门进行瓦斯压力测定。

通风人员每天派专人观察瓦斯的变化情况并做好详细记录，设立专门台账，根据压力的变化绘制测压曲线，并将数据及时汇报调度及有关领导。

只有当测得的压力上升到最大值且稳定后，方可进行下一步工作程序。

3、工作面突出危险性预测

在揭煤工作面距离煤层10m之前，打两个穿透煤层全厚且进入底板不小于0.5m和1个进入煤层5m的前探钻孔，掌握煤层赋存条件、地质构造、瓦斯情况等，并详细记录岩芯资料。钻孔见煤后，取煤芯样送有关单位进行化验，根据取样测定的K，Δp值和实际测定的煤层瓦斯压力P，采用综合指标法D、K值预测突出危险性，如果有：（1）钻孔过程中有卡钻、顶钻、喷孔等动力现象；（2）测定的瓦斯压力P超过临界值0.74Mp；（3）实验分析的突出危险性综合指标超过临界值D=0.25，K=15以上三个条件之一，即可确定煤层有突出危险性，必须采取防突措施。如预测无突出危险性，则直接进行下一步工作。

4. 防治煤与瓦斯突出技术措施

当工作面被预测或被检验煤层有煤与瓦斯突出危险时，必须按《防突细则》要求采取防突措施。

因矿建期间不具备建立抽采系统的条件，在揭煤工作面迎头距离煤层4m时，施工多排密集排放钻孔进行防突，排放钻孔孔径不小于φ91mm，孔深穿透煤层全厚并进入底板深度不小于0.5m，相邻钻孔孔底间距为2m，且均匀分布，卸压半径为1m，排放钻孔卸压范围为待掘井筒周边3~5m的范围。对工作面附近煤体进行揭煤前消突，检验时应该配备瓦斯突出测定仪和网络检测仪，过煤层时要使用三级煤矿许用炸药，专项措施另行编制。

5、防突效果检验

采取防突措施后，必须经过效果检验，只有经效果检验有效，采取安全防护措施后，方可恢复生产，否则，必须停止生产，继续采取打钻卸压等补救措施，直至效果检验有效。

揭煤防突效果检验采用测试钻屑指标（Smax）、（K1）值法，如果所测试指标值：Smax≥6kg／m，K1 ≥0.5ml／（g·min1／2）时，说明防突措施无效，则必须采取排放卸压钻孔等补救措施，直到消除工作面突出危险性。如其所测试指标值：Smax﹤6kg／m，K1 ﹤0.5ml／（g·min1／2）时，说明防突措施有效，经总工程师批准，并经施工现场检查具备揭煤条件后，采取远距离放炮措施揭开煤层。

6.结论

针对高瓦斯矿井在井筒井建揭煤时要进行煤与瓦斯突出的防治，通过对工作面突出危险性进行预测，分析设计了防突工序及钻孔布置并制定了相应的防突措施，经过防突效果检验，对矿井井筒井建给予了建设性的帮助，取得了阶段性成功。

7.参考文献

［1］徐月珠．防治煤与瓦斯突出规定．煤炭工业，2009．

［2］宋国凯，卢国斌．辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2009, 28(z1)．

［3］段东， 唐春安，李连崇，冯小静. 煤和瓦斯突出过程中地应力作用机理.东北大学学报（自然科学版）,2009,30（9）.