煤巷掘進工作面煤與瓦斯突出防治措施探討

王艷群

摘 要：煤巷掘進過程中常發的瓦斯災害事故中，以煤與瓦斯突出事故的破壞性最為嚴重，也是礦井災害事故防治的重點。該文從煤與瓦斯突出防治原則出發，對控制煤與瓦斯突出的措施進行探討，為礦井有效防治煤與瓦斯突出提供借鑒。

關鍵詞：煤與瓦斯 突出 防治 措施

中圖分類號：TD82 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（a）-0229-01

國內外煤與瓦斯突出礦井為有效地控制煤與瓦斯突出事故，先后探索應用了多種防治措施。近些年來，煤與瓦斯突出礦井廣泛應用“四位一體”綜合防突措施，一定程度上防止了煤與瓦斯突出事故的發生。但隨著礦井開采深度的逐漸加大，煤層瓦斯含量和瓦斯壓力也隨之升高，煤體受地應力和構造應力的作用更為明顯，煤與瓦斯突出的防治難度不斷增大，因此，進一步探索煤巷掘進工作面的防突措施，對礦井的安全生產有著重要的現實意義。

1 煤與瓦斯突出防治原則

基于對煤與瓦斯突出機理的認識，煤與瓦斯突出的主要原動力是地應力和瓦斯壓力，是突出的內因。在突出過程中，煤層是受力體，是被破碎和拋出的對象。而采掘工藝條件是突出發生的外因。目前掘進工作面防突措施遵循的基本原則主要有：

（1）卸除煤體壓力原則。部分卸除掘進工作面前方煤體的應力，將集中應力區轉移到煤體深部，從而增加卸壓帶寬度，增強煤體的抗突能力。煤與瓦斯突出礦井應用該原則，采取的防突措施主要有打超前排放鉆孔、開卸壓槽等措施。

（2）降低瓦斯壓力原則。部分排放掘進工作面前方煤體中的瓦斯，降低瓦斯壓力，從而有效降低突出概率。煤與瓦斯突出礦井應用該原則，采取的防突措施主要有超前排放鉆孔、邊掘邊抽等措施。

（3）改變煤體性質原則。通過改變煤體物理性質，增強煤體穩定性，提高煤體抗突能力。例如，采取煤層注水措施后，可以降低煤體彈性，降低煤層瓦斯放散的初速度，使突出不易發生。煤與瓦斯突出礦井可以通過金屬骨架、馬麗散等方式加固煤體，因為煤體穩定性越高，其抗突能力越強，可以采取低壓濕潤、中高壓注水等措施來達到這一效果。

（4）改變采掘工藝條件原則。通過采用水平分層開采、間歇作業等工藝，降低采掘工作面前方煤體的應力和瓦斯壓力，實現煤體排放瓦斯和自我卸壓的目的。其中，排放瓦斯和自我卸壓是降低發生突出的原動力，是解決煤與瓦斯突出最根本的辦法。

2 煤與瓦斯突出防治措施

煤與瓦斯突出礦井防治煤與瓦斯突出，大致可以分為三個階段：第一階段是安全型防突措施階段，第二階段是工程型防突措施階段，第三階段是綜合型防突措施階段。近些年來，隨著開采條件的變化，煤與瓦斯突出的影響因素仍然十分復雜，防突工作還需要不斷的研究與實踐。這就要求煤與瓦斯突出礦井轉變防突理念，不斷研究深化防突措施，致力于提高防突能力，構建具有自身特色的防突體系。

2.1 安全型防突措施

（1）水力掏槽技術措施

水力掏槽適用于突出煤層，是一項有利于提高掘進效率的措施工藝。其基本原理是在采掘工作開始前，使用高壓水流直接沖擊突出危險煤層，直到沖出直徑較大的孔洞。在掏槽過程中，煤層會排放出部分煤炭和大量的瓦斯，從而達到煤體卸壓、排放瓦斯的效果。該技術不僅能夠有效防治煤與瓦斯突出，而且安全效益和經濟效益顯著。由于措施實施時間較短，增加了掘進的作業時間，有效地提高巷道掘進速度，而且能夠大幅降低掘進期間瓦斯超限的次數，充分證明了水力掏槽技術措施的有效性和可靠性。

（2）中高壓注水措施

中高壓注水措施是利用煤、水、瓦斯三者之間的相互作用關系，一是防止煤層中吸附瓦斯向游離瓦斯的轉換，降低了作業過程中瓦斯的涌出量；二是部分卸除采掘工作面前方煤體的應力，破壞瓦斯突出的條件。在實際應用過程中，該措施具有操作簡單、安全高效的優點，只要在掘進工作面提前打好施工鉆孔，裝入煤層注水器后，施工人員便可以遠離施工現場進行遠距離操作。煤層注水后，不僅能起到降塵效果，同時還可以降低瓦斯放散初速度，有效防治煤與瓦斯突出。

2.2 工程型防突措施

隨著礦井采深的不斷加大，煤層突出危險性也逐漸增加，僅僅采用安全型防突措施，不能夠滿足防突的需要。因此，在煤與瓦斯突出防治上，有必要樹立工程型防突理念，采用工程型防突措施。工程型防突措施，就是通過預先抽采，降低掘進期間煤與瓦斯突出的危險性，增加工作面煤層瓦斯的有效抽采時間，降低煤層瓦斯涌出量，從而起到有效防突的目的。

2.3 區域性防突措施

區域性防突措施主要有開采保護層和預抽煤層瓦斯等。但迄今為止，開采保護層是防治煤與瓦斯突出最有效的區域性防突措施。保護層開采，也叫解放層開采，主要是通過開采與突出煤層鄰近而又無突出危險的煤層，大幅降低突出煤層的瓦斯壓力和瓦斯含量，提高煤層的透氣性，使大量高壓瓦斯得到釋放，從而消除突出煤層的突出危險。近年來，瓦斯抽放技術得到進一步改進，特別是瓦斯被作為一種新能源進行開發和利用，使預抽煤層瓦斯措施得到了快速發展。

雖然煤巷掘進中采取了多種防突技術措施，并取得了較好的安全效果，但在現有的措施條件下，并不能完全地防止煤與瓦斯突出的發生，如何更好地加強對煤與瓦斯突出的預防和防治，還需要在實踐中不斷努力和探索。

參考文獻

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