突出煤层开采的瓦斯综合防治措施.doc

突出煤层开采的瓦斯综合防治措施滴道煤矿立井二采区位于矿区主背斜的南翼，东起一、二采区采境线，西到二、三采区采境线，煤层系城子河煤系，设计生产能力为9万t/a。采区有可采煤层12#、17#、18#层，煤层厚度1.21.5m，属薄煤层，煤层倾角2124，12层与17层间距74m，12层与18层间距80m，采区自160m水平发生第一次突出以来，至今已发生煤与瓦斯突出151次，其中，12层突出69次，占采区突出总数的45.7，18层突出82次，占突出总数的54.3，该采区预防煤与瓦斯突出的区域性主要措施是以开采保护层，首先开采18层作为上保护层，然后开采17层，最后开采突出比较严重的12层，近几年，17、18层已不开采，主要开采12层。属煤与瓦斯严重突出层。二采区12层自1970年4月16日发生的第一次突出后，相继以发生突出69次，突出煤量为2935t，瓦斯量60933m3，平均煤量42.5t/次，瓦斯量883m3/次，采煤工作面发生突出6次，掘进工作面发生突出63次。采区瓦斯涌出量较大，相对瓦斯涌出量43.6m3/t，绝对瓦斯涌出量8.7m3/min，从而给安全生产带来了较大的威胁，必须采取更加有效的防治措施加以解决，保证安全生产，提高产量和经济效益。2煤与瓦斯突出原因分析2.1煤与瓦斯突出情况随着开采深度的延深，地应力、瓦斯压力的增加，煤与瓦斯突出的强度和频率也随之增大，1990年以后采掘发生突出情况见表1表4。表1二采12#/右5片掘进大巷时突出情况序号突出时间突出煤量/t突出瓦斯量/m311993-11-1122:205040021996-10-3012:2015150合计65550平均32.5t/次275m3/次表2二采12#/右6片掘进大巷时突出情况序号突出时间突出煤量/t突出瓦斯量/m311999-06-2821:20510021999-09-2119:0040400031999-09-2900:00101500合计555600平均18.3t/次1866.7m3/次表3二采12#/右5片采煤时突出情况1997-05-057:50107112521997-01-084:2030110031997-07-281:451328841997-0-1812:1586545451998-11-0922:15137150061999-01-052:30175560071999-02-204105300合计95820367平均136.9t/次2909.6m3/次表4二采12#/右6片采煤时突出情况序号突出时间突出煤量/t突出瓦斯量/m312000-08-2122:0010350合计10350平均10t/次350m3/次2.2煤与瓦斯突出原因分析（1）煤层瓦斯含量高。根据二采所测得的煤层瓦斯含量，4片为10m3/t，5片为12.3m3/t，6片为16.2m3/t。（2）煤层瓦斯压力大。二采4片见煤点处测得的煤层瓦斯压力为5.8MPa，是滴道矿煤层瓦斯压力测压史上得到的最大瓦斯压力，二采5片见煤点处测得的煤层瓦斯压力为4.0MPa，二采6片见煤点处测得的煤层瓦斯压力为4.0MPa，远远大于规程规定的0.74MPa。（3）煤层突出指标参数值数偏大。对4、5、6片大巷掘进都采用了防突参数测试，其瓦斯放散初速度P=1014，煤的坚固性系数?0.230.25，综合指标参数Kb=4356，都处于严重突出倾向区域，利用抚顺煤科院生产的“四位一体”测试仪钻屑指标法测得的钻屑量S=1010L/m，钻孔瓦斯涌出初速度qm=10.712L/min，h2=280Pa,衰减系数C=2.42.5,也都远远大于突出指标临界值。（4）软分煤层是突出的薄弱环节。12层煤层厚1.31.5m，其中软分层煤厚0.691.2m,根据煤的破环类型分类，其软分层煤属V类强烈破坏煤，节理不清，呈鱼鳞片或土状，用手捻可成粉末，硬度较低，疏松，各种突出都发生在该分层。（5）地应力集中。受F3、F4逆断层的影响，该区域在绞车道右部200m左右地应力集中，是突出的主要区域。3局部防突措施（1）多排钻孔结合震动炮揭石门。6片在石门工作面掘至距离煤层垂距10m以外，打2个穿透煤层钻孔，并进行测煤层瓦斯压力。在5m以外处，共打排放钻孔21个计260m,孔径75mm。在距煤层1.5m处利用震动炮一次揭开石门。（2）超前钻措施。6片煤层揭开后，大巷掘进就采取了超前钻措施，利用MAZ-200型钻机，NBB-250/40型千米泵，根据工作面的实际情况扇形布置钻孔48m，下帮保护范围24m，充分释放瓦斯4h后，允许掘进，保留5m余孔，再进行第二次打钻（见图1）。该大巷共打钻37次，打钻工程量3129.6m，安全保护大巷掘送440m。图1超前钻孔布置图（3）本煤层抽放。在6片大巷每隔25m布置1个钻场，每个钻场布3个孔，共布置了7个钻场21个孔，孔深4060m，该钻孔第一可起到充分释放瓦斯的目的，第二封孔后可进行抽放。（4）顶、底板瓦斯巷进行瓦斯抽放。5片在煤层的顶板20m处掘送了一条瓦斯巷，6片在煤层的底板15m处，掘送了一条瓦斯巷，并向12层打抽放钻孔18个，孔深为39.566m，总钻进工程量1003.3m。（5）工作面长钻孔措施。在采煤工作面沿走向打长钻孔，每隔2m一个孔，孔深6.2m，可回采2个循环，进度2m