下保護層對被保護層形成的未受保護條帶防突措施的探討

摘要：根據國家安全生產監督管理局總第19號令《防治煤與瓦斯突出規定》第六條“防突工作堅持區域防突措施先行、局部防突措施補充的原則。突出礦井采掘工作做到不掘突出頭，不采突出面。未按要求采取區域綜合防突措施的，嚴禁進行采掘活動。

關鍵詞：防突 措施 保護層

區域防突工作應當做到“多措并舉、可保必保、應抽盡抽、效果達標。”區域措施是礦井防突工作的重點，是關鍵。局部防突措施只是區域防突措施的補充，不能成為主要手段。區域防突措施目前有開采保護層、預抽放瓦斯兩個途徑。但從現狀來看，開采保護層是區域防突措施最有效的措施之一。

但是由于煤層分布的差別，保護層分上保護層和下保護層，對于下保護層來說，被保護層就存在一個未受保護的條帶。對于這個未受保護條帶的防突工作，顯得尤為重要。原重慶市合川康佳煤業公司，開采K3煤層作為保護層開采后，對于其下的K1煤層來說，保護效果相當理想，從未發生過動力現象。而對于其上的K4被保護層，本煤層運輸大巷及以上一定范圍存在未受保護條帶，在這個未受保護條帶區域內，由于采取措施不到位，先后發生了兩起煤與瓦斯突出事故，一起是掘進超前小橫時，施工職工未按礦規定每班只準掘一架裝料位置（0.8m），超掘第二架裝料位置時發生小型煤與瓦斯突出，一名施工工人由于腳被別入裝料中，躲避不及而窒息死亡；另一起是掘進本煤層運輸巷，在距離掘進磧頭后方10m左右巷道底部發生了延遲突出事故，突出煤（矸）量100t左右。

作為被保護層的條帶未受保護區域，開采保護層來防治煤與瓦斯突出措施在本區段來講已經失效，再無保護層開采，除非先開采下區段的保護來達到保護目的，這樣的布置，對于礦井來講，開拓、延深任務加重，礦井投資加大，投資回收期延長，并不是最佳方案。一般情況下，均采用在本水平采取區域防突措施進行防突。而在本水平對未受保護條帶進行區域防突措施的有效途徑只有進行瓦斯預抽放。而且對于瓦斯預抽放來講，本煤層預抽瓦斯，邊抽邊掘并不科學，施工順層瓦斯預抽放鉆孔，施工人員與突出煤層短兵相接，同樣存在突出危險。

[未受保護范圍][被保護層][保護層][65°][33°][圖1 下保護層對被保護層在傾斜方向的保護關系圖]

天府礦業公司磨心坡煤礦為達到本煤層運輸巷下保護距離10m以上的防突條件，采取抬高巷布置本煤層運輸巷的方法，每個石門布置一個小斜坡，小斜坡高度超過10m以上，然后布置石門揭穿煤層布置本煤層運輸巷，進行本煤層的采掘活動。這種方法可以應用在未受保護條帶上，但受未受條帶距離上的限制，如果保護層與被保護層層間距過大時，未受保護條帶在傾向上的距離過大，在本水平的采煤工作面布置后，可開采傾斜長度太低，不利于正規開采。

筆者接觸過幾個礦的水平集中運輸巷布置層位，由于茅口灰巖缺失，將本水平集中運輸巷布置在煤層天、底板相對比較穩定的巖層中，這為突出煤層本煤層運輸巷以上未受保護條帶采用區域防突措施提供了較為有利的條件。可以在被保護層天、底板相對穩定的巖層中布置一條運輸巷，利用該運輸巷對未受保護條帶進行穿層鉆孔瓦斯預抽放作業。

以重慶市合川區康佳煤業公司（已關閉）為例，該礦占有和開采K1、K3、K4煤層，其中K3煤層為不突出煤層，雖然該煤層極薄不可采，但該礦仍把它作為保護層進行開采，采用爆破作業方式進行開采來達到采高0.5m以上。多年的開采實踐證明，K3保護層按規定開采后，對K1煤層的保護效果是相當明顯的，從未發生過動力現象。但對于K4被保護層來說，由于K3煤層為下保護層，K4存在一個未受保護條帶，該未受保護條帶在傾斜上有35～40m。

當時防突工作執行的是1995年修訂的《防治煤與瓦斯突出細則》，尚不存在區域防突措施和局部防突措施之說，主要實施是局部“四位一體”綜合防突措施，利用風煤鉆在作業磧頭或回采工作面煤壁施工預測防突鉆孔，采用鉆屑指標法判定是否有突出危險性。預測無突危險后按規定留設安全距離后批掘、批采。2009年7月4日，重慶市合川區康佳煤業有限公司+280mK4本煤層運輸巷掘進時，在掘進磧頭后方10m位置，掘進時間過了10多天的情況下，巷道下方煤體發生延遲煤與瓦斯突出事故，突出煤量100t，并造成了人員傷亡。反思當時的防突工作，存在相當的漏洞。由于當時的條件限制，并沒有進行瓦斯預抽放作業，直接采取局部防突措施，對于運輸巷下部控制距離不夠。

對照《防治煤與瓦斯突出規定》，筆者認為，可以借鑒已有的經驗，對于K4煤層運輸巷布置上進行變革，廢除本煤層運輸巷的布置，改為在K4煤層底板選用較為穩定的巖層布置一條運輸巷，利用運輸巷每隔30m面，布置一個瓦斯預抽放鉆場，按規定布置瓦斯預抽放鉆孔，對未受保護條帶進行瓦斯預抽放作業，抽放達標后才能進行采掘作業。將鉆場揭穿K4煤層，作為K4煤層回采工作面的放煤眼和行人上風眼。（圖2）

對于突出煤層出煤層的采掘作業，掘進危險性遠大于回采的危險性，所以廢除本煤層運輸巷掘進，在防治煤與瓦斯突出問題上就等于減少了施工人員直接與突出煤層短兵相接的機會，在安全上又筑起了一道屏障。同時利用底板運輸巷作為突出煤層未受保護條帶的瓦斯預抽放巷道，減少了開拓、準備掘進成本，有利于企業最大限度地增加安全效益和經濟效益。當然利用底板運輸巷代替本煤層運輸巷，在巖性選擇上，要選用巖性相對穩定的圍巖布置，如果底板巖性達不到安全要求時，要選擇煤層頂板中巖性相對穩定的圍巖布置，同時巖石運輸巷與突出煤層的層間距離保持在20～25m為宜，一是減少采動裂障隙對運輸巷的影響，減少巷道的維修成本；二是減少石門掘進距離，減少準備掘進成本。

在布置條帶瓦斯預抽放鉆孔時，必須保證瓦斯預抽放鉆孔控制整個條帶未受保范圍，同時必須控制本水平以下10m范圍（對于傾斜煤層）。

瓦斯預抽放鉆孔進行瓦斯預抽放作業后，必須按照《防治煤與瓦斯突出規定》進行區域防突措施的效果檢驗達標后，才能在采取局部“四位一體”綜合防突措施的前提下進行采掘活動。

作者簡介：

廖志星，1990年7月畢業于當時的煤業部屬中專——徐州煤炭建筑工程學校煤礦建井專業，采礦工程師，長期從事突出礦井的技術管理工作。