21011機巷底抽巷掘進施工瓦斯防治技術探討

杜艷偉　賀躍勇

摘要：21011機巷底抽巷開口中心位于21011機巷底抽巷聯巷DL2測點以北71.684m，巷道開口方位角104°；為21011機巷掘進及21011采面回采提前進行區域防突措施，設計長度為649.226m，服務年限為3～8年。文章對21011機巷底抽巷掘進施工瓦斯防治技術進行了探討。

關鍵詞：煤礦開采；21011機巷底；抽巷掘進施工；瓦斯防治技術；巖巷煤層 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD713 文章編號：1009-2374（2015）25-0131-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.25.064

1 工程概況

21011機巷底抽巷開口中心位于21011機巷底抽巷聯巷DL2測點以北71.684m，巷道開口方位角104°；為21011機巷掘進及21011采面回采提前進行區域防突措施，設計長度為649.226m，服務年限為3～8年。該巷道為順層掘進巷道，整體布置在太原組上段灰巖內，沿

一17煤層掘進，主要揭露煤（巖）層有灰巖、一17煤層、砂質泥巖、炭質泥巖、L8灰巖等標志層位。

2 防治瓦斯措施

2.1 防治瓦斯積聚

按照《煤礦安全規程》規定，保證井下各工作地點有足夠的風量和風速，將瓦斯稀釋至《規程》規定的濃度。各種通風構筑物要符合要求，減少漏風。及時處理局部積存的瓦斯，加強局部通風的管理和瓦斯檢查員的管理工作，堅持瓦斯分級排放的管理和安全監測系統的定期檢查工作。局部通風必須實行雙風機雙電源自動倒臺，保證掘進工作面可靠風量。

2.2 防治瓦斯引燃

杜絕一切非生產性火源入井，對生產中可能產生的火源要加強控制，包括：嚴格明火管理；嚴格炸藥、雷管、放炮制度的管理；杜絕電氣失爆，堅持使用檢漏繼電器、煤電鉆綜保、風電閉鎖和瓦斯電閉鎖；嚴防碰撞及磨擦火花、靜電火花的產生。杜絕井下電氣焊作業，按《規程》要求打眼放炮，保證封泥量符合要求，并使用水炮泥。

2.3 杜絕局扇隨意停風現象

局部通風采用自動倒臺和風電閉鎖、瓦斯電閉鎖。局部通風機由專人管理。局部通風機無計劃停風作為事故進行分析處理。

3 巖巷煤層的瓦斯治理措施

當煤層在巷道出現時，若巷道揭露煤層厚度<250mm，且未出現瓦斯濃度≥0.3%或巷道內瓦斯涌出量小于1m?/min的情況時，可正常組織掘進；若巷道揭露煤層厚度≥250mm時，根據礦井防突管理需對煤層進行突出危險性預測和瓦斯治理鉆孔的施工。

3.1 預測鉆孔

3.1.1 預測鉆孔參數和指標：

第一，預測鉆孔設計3個，孔徑Ф42mm，投影孔深8m，布置在煤層中部，1個沿煤線厚度中部布置，其他2個鉆孔終孔位置控制在巷道輪廓線外2.5m。

第二，預測指標采用鉆屑指標法，指標△h2和S值其臨界值為180Pa和5kg/m，當△h2<180Pa且S值<5kg/m時，指標合格；當△h2≥180Pa或S值≥5kg/m時，指標超標，必須沿煤層層面內施工排放鉆孔。

第三，預測鉆孔施工期間，從0m開始每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量S，每鉆進2m測定該點鉆屑瓦斯解吸指標△h值，即分別在2m、4m、6m、8m及終孔位置測定一次鉆屑瓦斯解析指標值。

3.1.2 若預測指標合格，且巷道內未出現瓦斯濃度≥0.3%或巷道內瓦斯涌出量小于1m?/min時，按照礦井規定允許掘進6m，保留2m的預測超前距。

第一，若預測孔施工期間，鉆孔深度達不到8m時，可以根據現場情況調整位置補打鉆孔。若經過連續調整3次仍然打不到設計深度時，允許掘進距離以預測孔中的最小投影孔深減去2.0m為準，保留2m的預測超前距，預測孔最小投影孔深不得低于4m。

第二，預測孔施工期間，若風煤鉆無法鉆進至設計深度時，可改用風動鑿巖機配合4.5m鉆桿和Ф42mm鉆頭進行施工。

3.1.3 使用綜掘機掘進時，若連續3次預測指標合格，允許沿該煤層一直掘進，但出現以下情況時必須停止掘進進行重新預測，根據預測結果進行重新判定：（1）當巷道內出現新揭露煤層且厚度≥250mm時；（2）當巷道內瓦斯濃度≥0.3%或巷道內瓦斯涌出量≥1m?/min時；（3）當煤層厚度（不含黑矸厚度）超過400mm時。

3.1.4 若預測指標合格，但巷道內仍出現瓦斯傳感器濃度≥0.3%或瓦斯涌出量≥1m?/min時，必須進行瓦斯治理鉆孔施工。

3.1.5 若預測指標超標，必須沿煤層層面內施工排放鉆孔，并進行效果檢驗。

3.2 瓦斯治理鉆孔

3.2.1 瓦斯治理鉆孔參數：

第一，瓦斯治理鉆孔設計投影孔深4m，孔口間距400mm，孔徑Ф42mm或Ф75mm，鉆孔布置在煤層中部，兩側鉆孔終孔位置控制在巷道輪廓線外1m，鉆孔終孔間距800mm。

第二，當煤層厚度≥400mm時使用Ф75mm鉆頭，當煤層厚度<400時可選用Ф42mm鉆頭。

3.2.2 若風煤鉆無法鉆進至設計孔深時，可改用風動鑿巖機配合4.5m鉆桿與Ф42mm鉆頭進行施工。

3.2.3 瓦斯治理鉆孔施工結束后不再進行效檢，允許掘進2m。

3.2.4 施工鉆孔期間，若出現噴孔、夾鉆等情況時，不再進行補孔。

3.3 排放鉆孔和效果檢驗鉆孔

3.3.1 排放鉆孔參數：

第一，排放鉆孔設計投影孔深8m，孔口間距300mm，孔徑Ф42mm或Ф75mm，鉆孔布置在煤層中部，兩側鉆孔終孔位置控制在巷道輪廓線外5m，鉆孔終孔間距1200mm。

第二，當煤層厚度≥400mm時使用Ф75mm鉆頭，當煤層厚度<400時可選用Ф42mm鉆頭。

第三，排放鉆孔施工期間，鉆孔深度達不到設計深度時，可以根據現場情況調整位置補打鉆孔。若經過連續調整仍然達不到設計深度時，可改用風動鑿巖機配合4.5m鉆桿與Ф42mm鉆頭進行施工，但最小投影孔深不得低于4m。

第四，施工鉆孔期間，若出現噴孔、夾鉆等情況時，不再進行補孔。

3.3.2 效果檢驗鉆孔參數和指標：

第一，效果檢驗鉆孔設計3個，投影孔深6m，孔徑Ф42mm，均勻布置在排放孔中間，1個沿巷中布置，其他2個鉆孔終孔位置控制在巷道輪廓線外2.5m。

第二，效果檢驗鉆孔采用鉆屑指標法，指標△h2和S值其臨界值為180Pa和5kg/m，當△h2<180Pa且S值<5kg/m時，指標合格；當△h2≥180Pa或S值≥5kg/m時，指標超標，需補打排放孔后再次效檢。

第三，效檢孔施工期間，從0m開始每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量S，每鉆進2m、4m、6m及終孔位置時測定一次鉆屑瓦斯解吸指標△h2值。

3.3.3 效果檢驗判定：

第一，當△h2<180Pa且S值<5kg/m時，指標合格，方可掘進4m，保留2m的效檢孔超前距。

第二，若效檢孔施工期間，經過連續施工效檢孔中的最小投影孔深度仍達不到設計深度時，本循環允許暫掘2m。

第三，若由于排放鉆孔施工較多，導致現場不具備效檢條件時，可經現場瓦斯檢查員、效檢員確認后不再進行效檢，本循環允許暫掘2m。

第四，若出現1個效檢孔指標超標時，在原排放孔下方200mm重新補打半排排放孔，出現2個或2個以上效檢孔指標超標時，應重新施工排放鉆孔。補孔結束后，再次進行效檢，直至指標合格為止。

作者簡介：杜艷偉（1985-），男，河南省許昌新龍礦業有限責任公司助理工程師；賀躍勇（1966-），男，河南省許昌新龍礦業有限責任公司經濟師。

（責任編輯：蔣建華）