淺談高瓦斯礦井煤巷掘進防突技術

摘要：我國煤礦的開采深度正在成逐年增加的趨勢發展，由此帶來的問題是局部瓦斯突出的現象也在遙浙增多，尤其在高瓦斯礦井煤層巷道掘透過程中表現的尤為突出，給礦井的安全生產帶來了極大的隱患，嚴重制約了礦井正常生產的效益。為確保高瓦斯礦井蝶巷掘進過程的安全，高效，虛從瓦斯預測預報、防突措施設置和效果檢驗等各環節綜合治理。本文介紹了幾種有效的防突措施。井詳細闡述了各自的施工方法以及注意事項。

關鍵詞：高瓦斯 蝶巷掘進 防突措施

中圖分類號：TD82 文獻標識碼：A 文章編號：1674-09 8X(2012)02(b)-0086-01

隨著我國煤礦開采深度的逐漸增大，瓦斯突出的現象也逐漸增多，部分低瓦斯礦井也逐漸變成高瓦斯礦井甚至瓦斯突出礦井。瓦斯突出的現象在高瓦斯礦井煤巷掘進過程中表現的尤為突出，給礦井的安全生產帶來了極大的威脅。如何防治高瓦斯礦井煤巷掘進過程中瓦斯突出的問題，煤炭行業的專家和企業嘗試了很多種方法，包括增多局部通風機數量及增大局部通風機功率、掘進工作面迎頭鉆孔抽采等。由于打超前排放鉆孔抽放瓦斯可以有效消除瓦斯突出危險性。因此大多數礦井采用這種方法作為消突措施。但打超前排放鉆孔施工周期長，嚴重影響巷道的掘進速度。實踐表明，為了能夠有效的解決煤巷掘進過程中煤與瓦斯突出的現象，必須根據煤礦的地質條件，充分利用有利巖層，結合礦井的綜合機械化技術，實施合理的掘進方式和通風方式，如此才能實現高瓦斯礦井煤巷的快速掘進，維持礦井的安全生產。

1地質概況

某礦井地質構造和水文地質條件比較簡單，煤層直接頂為灰色含砂泥巖，厚度在0.15-0.45m之間，平均0.36m；老頂為中粗粒砂巖，厚度在5m以上，直接底為1.5～2.7m厚的灰色巖。煤層賦存狀態穩定，厚-度為2.5 3.6m，平均厚度為3.2ml煤巖層走向300。傾向60。礦井的絕對瓦斯涌出量為146.27m 3/min，相對瓦斯涌出量為15.68m3/t屬于高瓦斯礦井。

煤層巷道斷面形式為矩形，巷道高度為4m，沿底掘進。巷道采用錨網索十梯子梁支護形式，為提高穩定性，采用預緊力高強度低松弛錨索，錨素長度為6.3m，直徑20mm。為實現高預緊力，錨索托盤采用規格為400mm×400mm×16ram大托盤。金屬網片采用10號鉛絲加工編制的經緯網，網孔為100mm×100mm。梯子梁選用直徑為12ram圓鋼加工而成。

煤巷幫部采用20mm×2200mm的等強樹脂錨桿，錨桿的錨固力不小于30kN，扭矩不小于70Nm煤巷頂部采用20ram×2400mm的等強樹脂錨桿，錨桿鋪固力不小于100，扭矩不小于80Nm幫部和頂部錨桿的間排距均為800mm×800ram，托盤采用150mm×150mm×lOmm的鋼板。

2防突措施

為實現高瓦斯礦井煤層巷道的安全快速掘進，應從瓦斯預測預報、防突措施設置和效果檢驗等各環節分別人手、綜合治理，其中最關鍵的環節是防突措施的設置。有效的防突措施有以下幾種。

2.1巷旁鉆場超前抽放

巷道掘進過程中，在巷道兩幫每隔50m施工一組鉆場，鉆場深5m，傾角75，且兩幫交替布置，采用錨網支護。每個鉆場布置12個鉆孔，孔深60m，孔徑不小于79mm。值得注意的是，如果鉆孔位于巷道卸壓區，那么抽放效果很不明顯，為了充分利用鉆場，控制靠近巷幫的鉆孔離巷道輪廓線1.5m以上。

2.2布置卸壓孔

巷道每向前掘進30m，在迎頭向煤體正前方沿著巷道方向施19個卸壓鉆孔，孔徑不小于89mm，深度控制在50m以上，保證卸壓孔超前距在不少于30m。這樣不僅可以對工作面前方的瓦斯進行卸壓釋放，而且可以探測掘進工作面前方的煤層賦存情況以及水文地質條件。

2.3淺孔排放

在深孔卸壓和巷旁鉆場抽放的基礎上，巷道掘進過程中在迎頭布置深度為8m的淺孔進行瓦斯釋放。淺孔直徑不小于79ram，鉆孔的間排距為800mm×800mm，鉆孔傾角要保證鉆孔超前迎頭5m以上，以確保掘進工作面前方煤體內的瓦斯得到充分的釋放。

2.4水力擠出

巷道掘進過程中。沿煤層方向施工順層注水鉆孔，孔徑不小于89mm，孔深不小于40m，并進行封孔聯網開采，封孔深度不小于10m。

瓦斯突出受煤體及圍巖的強度和賦存狀態直接影響，很大程度上由煤的應力狀態決定。我國煤層整體滲透率低，但是注水后煤層的滲透性會隨著煤體的破壞而顯著增加。而且注水會使得瓦斯從大的空隙集中到小空隙中，直至變為吸附瓦斯，如果壓力較大，那么瓦斯的解吸就很困難，也就降低了瓦斯突出的可能性以及破壞能力。

施工過程中要注意一下幾點：

(1)當掘進工作面預測有瓦斯突出危險時，要立即停止施工，采取有效的防突措施，如在迎頭向前施工8m以上鉆孔進行卸壓釋放等，直至瓦斯濃度檢測合格后方可繼續施工。

(2)施工完的鉆孔必須及時封孔，選用聚氨酯或者PD和PB等新型封孔材料，在孔內5m開始封孔，

(3)加強施工質量控制，現場需有專業人員監管，確保施工的鉆孔深度、傾角、直徑等達到要求。

3結語

如何提高高瓦斯礦井煤層巷道掘進工作中瓦斯管理水平一直是煤炭行業大力研究的問題。為確保高瓦斯礦井煤巷掘進過程的安全、高效，必須從瓦斯預測預報、防突措施設置和效果檢驗等各環節綜合治理。鉆孔卸壓作為有效的瓦斯控制手段，可以在很大程度上降低瓦斯突出發生的概率以及瓦斯突出的危險性。實踐表明，只要防突措施設置合理，不僅可以確保煤層巷道的掘進速度，而且可以大大改善掘進工作面的工作環境，收獲良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]崔曙光.雙巷掘進技術在高瓦斯礦井掘進中的應用[丁].煤，2010(5).

[2]錢鳴高劉聽成.礦山壓力及其控制[M].北京：煤炭工業出版社，1984.

[3]切耳諾夫羅贊采夫.瓦斯突出危險煤層井田的準備[M].來世釗，于不凡譯.北京：煤炭工業出版社，1980.

[4]蔡成功.煤與瓦斯突出三維模擬理論及試驗研究[A].瓦斯地質研究與應用(論文集)[C].北京：煤炭工業出版社，2003.