开采保护层防突技术研究(1).doc

平煤十三矿开采保护层防突技术研究王国鸿（中平能化集团；平顶山；467000）摘 要：目前国内外采用的防突技术有很多，开采保护层防治煤与瓦斯突出技术使用最为广泛，平煤十三矿通过开采丁5-21090采面，解放丁6-21090突出危险工作面，取得了良好防突的效果。关键词：十三矿；开采保护层；技术研究Ping Mei thirteen mine exploit covering layer prevent extrude technology researchWang Guo Hong(Zhong Ping Neng Hua Bloc ; Ping Ding Shan;467000 )Abstract: at present at home and abroad use a great many prevent extrude technology , exploit covering layer prevent coal and gas extrude technology use most ,ping mei thirteen mine through exploit丁5-21090, liberate丁6-21090 extrude dangerous working face, acquire well prevent extrude effect.Keyword: thirteen mine; exploit covering layer; technology research1工作面概况丁5-21090采面为二水平丁一采区丁6-21090采面的保护层，采面走向长1360m，采长180米。平均煤厚2.0m，平均煤层倾角10度，丁5煤层与丁6煤层层间距为0.36.5米，丁5煤层瓦斯含量预计为4.06m3/t，下部丁6煤层瓦斯含量预计为7.93m3/t，由于层间距较小，丁6煤层瓦斯极易大量涌入采掘空间。2瓦斯压力、含量及抽放参数测定在-538水平实测丁5煤层瓦斯压力为0.8MPa，丁6煤层瓦斯压力为1.0MPa，根据丁一采区测压情况，采区压力梯度为0.2MPa/百米，煤层透气性系数Y=0.0075mD，抽放半径（经验值）r=1.5米。2、1丁5-21090采面掘进期间瓦斯涌出量预测由于丁5煤层瓦斯含量为4.06m3/t，下部丁6煤层瓦斯含量为7.93m3/t，预计丁5-21090采面掘进期间瓦斯涌出量预计为1.02.0m3/min。2、2丁5-21090采面开采期间瓦斯涌出量预测（1）按瓦斯含量计算工作面的瓦斯绝对涌出量，其计算如下： qy =K*（X0-X1）*A/24*60式中：qy本煤层开采涌入工作面的瓦斯量，m3/min K进回风巷影响系数，取0.8 A工作面日产量，t X0煤的原始含量，m3/t X1煤的残存瓦斯含量，m3/t，丁组煤层实测值2.24考虑到开采过程中被保护层丁6-21090采面瓦斯将涌入丁5-21090采面，故丁5-21090采面瓦斯绝对量计算式为： q = qy丁5 + K* qy丁6式中：K邻近层瓦斯排放率，%，取K=0.65丁5-21090采面日产量3000吨，其相应面积的被保护层煤量为3600吨，而丁5煤层瓦斯含量为4.06m3/t，丁6煤层瓦斯含量预计为7.93m3/t，代入计算公式则q=3.0+7.4=10.4m3/min3、防突技术措施3、1、工作面突出危险性预测预报 工作面作业前先进行突出危险性预测，预测采用定量和定性两种方法：定量预测根据丁组煤层突出区域划分研究报告采用瓦斯涌出初速度q值和钻屑量S值两种指标。定性预测是工作面现场符合防突细则31条任意一款时即定为突出危险工作面： 在突出煤层的构造破坏带，包括断层褶曲、火成岩入侵等； 煤层赋存条件急剧变化的区域； 采掘应力迭加的区域； 在工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象； 工作面出现明显突出预兆。在严重突出危险区域应采取增加预测（效检）次数，降低预测（效检）指标的临界值，增加预测（效检）超前距等特殊措施，进一步提高预测（效检）的可靠性。把瓦斯地质情况与工作面日常预测紧密结合，充分发挥瓦斯地质工作的先导作用。 进一步加强对突出指标及临界值的研究。3、2 防突技术措施实施 工作面局部防突措施主要采取超前钻孔、前探构造孔、巷道两帮卸压孔等措施。超前钻孔由施工单位严格按照措施设计的位置、角度、深度等参数施工，超前钻孔保留不低于10米的允许进尺超前距，并控制到巷道两帮轮廓线8米以上。工作面遇到煤厚变化、断层、褶曲等地质构造，必须执行“有疑必探，先探后掘”的原则，施工前探构造孔，孔深不低于30米，数量不少于3个，探清前方的构造或煤层赋存状况，前探钻孔的超前距不得少于10米。工作面两帮施工卸压孔，每米1个，孔深8米。现场配备验收孔深的锚索和控制钻孔角度的模具，并由瓦检员和防突测试工监钻，打钻过程中若出现喷孔、响煤炮等现象时及时采取在该孔周边补打2个以上钻孔的措施。在严重突出危险区域采掘，采取超常规防突技术。增加局部防突措施的钻孔数量和超前距等措施，纳入工作面正规循环，提高防突措施的消突效果。3、3安全防护措施（1）丁一突出采区均建立了专用回风巷，并切实做到专回专用，突出采掘工作面均具有独立的回风系统，保证采掘工作面回风直接进入专用回风巷。（2）工作面采用远距离爆破、避难硐室、压风自救、防突反向风门、逆止阀、隔离式自救器等安全防护措施。（3）避难硐室和防突反向风门，我们严格按照平煤2006100号文下发的关于平煤集团公司掘进工作面防突反向风门、避难硐室质量标准和管理规定和平煤2007214号文平煤集团公司防治煤与瓦斯突出管理办法的相关规定，进行施工和管理，以提高避难硐室和防突风门的坚固性和抗灾能力，同时在防突反向风门处设置监测瓦斯逆流的监测装置，以确保瓦斯逆流时将进风侧电源断开。（4）综掘工作面遇到地质构造时要及时改为炮掘，对放炮采掘工作面进行爆破时，都必须执行远距离爆破，躲炮距离要按照平煤2007214号文平煤集团公司防治煤与瓦斯突出管理办法的相关规定执行，并严格执行爆破前放炮员向调度室汇报和变电所停电制度。（5）穿过防突风门门墙的风筒要采用铁制风筒和逆止阀，铁风筒铁板厚度35mm，逆止阀铁板厚度不小于5mm。（6）掘进工作面每50米设一组压风自救装置，工作面迎头2540m范围内设置一组不少于15个的压风自救，采煤工作面分别在机巷安全出口50100m和风巷安全出口2540m范围分别安装一组不少于30个的压风自救，同时在采煤工作面风巷绞车处、采掘工作面避难硐室内都根据作业地点人数置压风自救，并把压风自救与风管连接处的软胶管更换成1寸高压胶管，以提高压风自救抵抗冲击的强度。3、4 效果检验 工作面执行完超前钻孔等防突措施后要进行效果检验，效果检验方法同工作面定量预测法。（1）丁5-21090采面掘进期间瓦斯治理根据预测丁5-21090采面掘进期间瓦斯涌出量预计为12m3/min，掘进期间机风巷铺设抽放管路，当瓦斯涌出量小于3 m3/min时，利用230KW风机通过通风方式即可解决掘进期间瓦斯问题，当瓦斯涌出量大于或等于3 m3/min时，执行底板浅孔抽放措施，在巷道底板施工浅孔钻孔，抽放巷道底板瓦斯，钻孔3米一排，每排2个，孔深以穿透丁6煤层进入底板500mm为准。 （2）丁5-21090采面回采期间瓦斯治理根据预测，丁5-21090采面回采期间最大绝对瓦斯涌出量为10.4m3/min。该工作面配风量可达到1500m3/min，通风能力可以解决瓦斯量为：q =Qg*C/K其中q通风方法可以解决的最大瓦斯涌出量；m3/minK瓦斯涌出不均衡系数，取K=1.5Qg工作面供给风量，m3/minC规程规定允许浓度，取C=1.0%则q=10m3/min计算结果表明，采用通风方法不能够决瓦斯问题。采面回采期间在工作面风巷铺设两趟抽放管路，一趟进行工作面浅孔抽放，另一趟进行采空区抽放。4、效果分析 丁5-21090采面未回采前期,丁6-21090绝对瓦斯涌出量为12.4m3/min，开采保护层后，根据预测，丁6-21090绝对瓦斯涌出量为5.4m3/min，通过开采保护层大大降低了丁6-21090突出危险性煤层内的瓦斯赋存量，丁6-21090煤层有突出危险性煤层将为非突出危险性煤层，为丁6-21090煤层安全开采提供了保证。5结 论平煤十三矿开采保护层防突技术为高瓦斯煤层开采提供了借鉴，通过开采保护层解放被保护层，使得被保护层煤层内的瓦斯有效得到释放，降低了被保护层瓦斯突出性危险，该项技术值得研究和推广应用。参考文献：1、程伟.煤与瓦斯突出危险性预测及防治技术M.中国矿业大学出版社,2003年.2、 叶青,李宝玉,林柏泉.高压水射流防突技术J.煤矿安全,2005,36(12):1114.3、王魁军,王偌安,许昭泽,等.交叉钻孔预抽本煤层瓦斯J.煤矿安全,2003(34):7881.4、中国矿业学院煤和瓦斯突出的防治北京t煤炭工业出版社，1979I 2125、王金