防突實(shí)驗(yàn)室在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘 要：隨著煤礦生產(chǎn)水平的延伸，煤與瓦斯突出災(zāi)害更為明顯，鶴崗分公司9個(gè)生產(chǎn)礦井現(xiàn)有5個(gè)為煤與瓦斯突出礦井，特別是一些低瓦斯礦井頻繁也發(fā)生打鉆動(dòng)力現(xiàn)象，為加強(qiáng)防突管理工作，掌握煤層的瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)和煤層瓦斯的動(dòng)態(tài)變化，有效遏制突出事故的發(fā)生，鶴崗分公司在五個(gè)突出礦井建立了防突實(shí)驗(yàn)室。

關(guān)鍵詞：礦井瓦斯；瓦斯防突技術(shù)；防突檢驗(yàn)

1 防突實(shí)驗(yàn)室概況

分公司從2011年12月至2013年5月投入資金600余萬(wàn)元在5個(gè)突出礦井建立了5個(gè)防突實(shí)驗(yàn)室，為分公司9個(gè)生產(chǎn)礦井進(jìn)行煤層瓦斯參數(shù)測(cè)定工作，實(shí)驗(yàn)室儀器配備有HCA型高壓容量法瓦斯吸附裝置、DGC型瓦斯含量直接測(cè)定裝置、瓦斯放散初速度測(cè)定裝置、WTC型瓦斯突出參數(shù)儀、TWY型突出預(yù)報(bào)儀、瓦斯壓力測(cè)定儀、煤樣制樣裝置、實(shí)驗(yàn)氣體等，可開展煤層瓦斯壓力、煤層瓦斯含量、煤層瓦斯吸附常數(shù)、瓦斯放散初速度、煤的堅(jiān)固性系數(shù)等煤層參數(shù)測(cè)定。

2 防突實(shí)驗(yàn)室的作用

2.1 瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定

防突實(shí)驗(yàn)室建立以來(lái)，5個(gè)實(shí)驗(yàn)室共測(cè)定瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定數(shù)據(jù)554條，其中：煤層瓦斯含量379條，煤的堅(jiān)固性系數(shù)69條，瓦斯放散初速度41條，a、b吸附常數(shù)65條。

實(shí)例1 峻德礦三水平北三四區(qū)-495機(jī)道石門區(qū)域性消突

三水平北三四區(qū)-495軌道石門預(yù)計(jì)40m揭30號(hào)層，2013年9月15日，防突辦對(duì)該煤層進(jìn)行取樣工作，測(cè)定30號(hào)層煤層瓦斯含量9.34m3/t，煤層瓦斯壓力1.05MPa，2013年9月30日，由礦建處041隊(duì)在三水平北翼軌道大巷左幫鉆場(chǎng)、三水平北三四區(qū)-495軌道石門右?guī)豌@場(chǎng)及工作面，共施工45個(gè)預(yù)抽鉆孔，2013年11月15日在三水平北三四區(qū)-495軌道石門工作面又補(bǔ)打18個(gè)預(yù)抽鉆孔，共計(jì)施工63個(gè)抽采鉆孔。

經(jīng)過3多個(gè)月的預(yù)抽，煤層瓦斯壓力降至0.3MPa，該區(qū)域煤層瓦斯儲(chǔ)量為9.88萬(wàn)m3，到目前累計(jì)抽采瓦斯量3.2萬(wàn)m3，消突面積為2520m2，該工作面仍然利用地面抽采泵站繼續(xù)進(jìn)行抽采。

實(shí)例2 峻德礦二水平北33層一二區(qū)F7下盤區(qū)域性消突

二水平北33層一二區(qū)F7下盤機(jī)道測(cè)定33號(hào)層瓦斯含量8.11m3/t，在二水平北大巷付線施工6個(gè)鉆場(chǎng)、245個(gè)施工穿層鉆孔，對(duì)33號(hào)層煤進(jìn)行區(qū)域預(yù)抽，在F7下盤機(jī)道施工235個(gè)順層預(yù)抽鉆孔進(jìn)行預(yù)抽。

從2013年3月開始抽采，到2013年11月抽采瓦斯量199.2萬(wàn)m3，消突面積87488m2，到目前瓦斯含量降到3.23m3/t，測(cè)得煤層瓦斯壓力0.05MPa，工作面正在利用井下移動(dòng)泵站繼續(xù)進(jìn)行抽采。

2.2 防突實(shí)驗(yàn)室對(duì)技術(shù)工作的指導(dǎo)意義

防突實(shí)驗(yàn)室的建立，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控煤層的瓦斯含量、煤層堅(jiān)固性系數(shù)、瓦斯放散初速度的測(cè)定，對(duì)于煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、效果檢驗(yàn)及掌握煤層瓦斯賦存基本規(guī)律有著舉足輕重的作用，在兩個(gè)“四位一體”綜合防突工作中，能夠準(zhǔn)確地判斷前方煤層是否有突出危險(xiǎn)性，工作面能否繼續(xù)施工前進(jìn)，為實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)提供了可靠的依據(jù)。

例如：峻德礦三水平北三四區(qū)-485機(jī)道石門、三水平北翼皮帶巷、三水平北一石門，興安礦四水平南17層二四區(qū)一段、三水平北22-1層二區(qū)四段，南山礦盆底區(qū)北翼18層三分段、西一區(qū)北部18層零分段，益新礦三水平北二石門18-1層左一段、三水平北二石門22層右三段、四水平南翼軌道石門，富力礦-690南風(fēng)井車場(chǎng)通過防突實(shí)驗(yàn)室測(cè)定煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)，采取了區(qū)域性消突后，進(jìn)行了采掘作業(yè)。

防突實(shí)驗(yàn)室的建立，可以隨時(shí)進(jìn)行瓦斯賦存規(guī)律研究，及時(shí)掌握瓦斯分布動(dòng)態(tài)、制定針對(duì)性的安全技術(shù)措施，從而避免瓦斯事故的發(fā)生；通過實(shí)驗(yàn)室基本參數(shù)的研究，可以對(duì)礦井井田范圍內(nèi)的瓦斯災(zāi)害進(jìn)行全面分析和劃分，對(duì)災(zāi)害程度進(jìn)行區(qū)別，從而提高瓦斯治理效率，提高瓦斯治理效果，指導(dǎo)煤礦進(jìn)行合理的安排采掘布置，有針對(duì)性地采取防突措施和瓦斯治理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效。

2.3 防突實(shí)驗(yàn)室建立在設(shè)計(jì)中起到的作用

為采掘《作業(yè)規(guī)程》的科學(xué)編制提供了準(zhǔn)確的煤層瓦斯含量，合理進(jìn)行配風(fēng)，比以往按掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量推算更為可靠，避免了盲目配風(fēng)，指導(dǎo)了施工設(shè)計(jì)的編制，為采煤工作面的風(fēng)量計(jì)算提供了科學(xué)依據(jù)。

為石門揭煤工作面提供了安全保障，揭煤工作面采用瓦斯壓力、瓦斯含量等瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，對(duì)于有突出危險(xiǎn)的工作面采取穿層鉆孔抽采煤層瓦斯進(jìn)行工作面消突，然后再采取安全防護(hù)措施揭煤，2013年1～12月份分公司累計(jì)實(shí)現(xiàn)安全揭煤167次，其中揭突出煤層13次，有3個(gè)工作面通過瓦斯參數(shù)測(cè)定后直接采取安全措施進(jìn)行揭煤作業(yè)，縮短了防突揭煤時(shí)間。

防突實(shí)驗(yàn)室建立，對(duì)不同區(qū)域、不同標(biāo)高煤層的瓦斯參數(shù)分別進(jìn)行測(cè)定，并分析、整理和積累，并將數(shù)據(jù)每月提供給瓦斯地質(zhì)研究部門，為礦井瓦斯地質(zhì)圖及瓦斯研究提供了基礎(chǔ)資料，縮短了瓦斯地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)從收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)到錄入數(shù)據(jù)的時(shí)間，為完善礦井瓦斯地質(zhì)圖的編制工作奠定了基礎(chǔ)，將現(xiàn)有手工繪制的瓦斯地質(zhì)圖，利用瓦斯地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)成圖。到目前為止瓦斯地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)錄入數(shù)據(jù)8萬(wàn)條。

通過測(cè)定瓦斯抽采前后煤層瓦斯含量，及時(shí)考察抽采效果，避免長(zhǎng)時(shí)間無(wú)效抽采，使礦井在最短的時(shí)間內(nèi)揭開煤層或進(jìn)行巷道掘進(jìn)和回采作業(yè)，有效緩解采掘失衡的問題。通過測(cè)定煤層原始瓦斯含量、殘余瓦斯含量數(shù)值進(jìn)行比較分析，為抽采達(dá)標(biāo)評(píng)判提供可靠依據(jù)，為瓦斯治理長(zhǎng)期規(guī)劃、抽采設(shè)計(jì)及技術(shù)措施的制定提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有效地指導(dǎo)了瓦斯綜合治理工作。

3 結(jié)束語(yǔ)

防突實(shí)驗(yàn)室建立可以快速的考察抽采效果，為瓦斯抽采達(dá)標(biāo)評(píng)判提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)；為防突揭煤工作面提供準(zhǔn)確的瓦斯參數(shù)，指導(dǎo)安全揭煤；通過參數(shù)測(cè)定積累煤層瓦斯基礎(chǔ)數(shù)據(jù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

作者簡(jiǎn)介：劉利（1975-），男，2004年畢業(yè)于鶴崗礦務(wù)局職工大學(xué)采礦工程專業(yè)，專科學(xué)歷，助理工程師，現(xiàn)任龍煤集團(tuán)鶴崗分公司通風(fēng)技術(shù)部從事技術(shù)管理工作。endprint