煤礦防治瓦斯超限技術(shù)研究與應(yīng)用

摘 要：根據(jù)貴州地區(qū)的煤層群開(kāi)采條件，瓦斯地質(zhì)情況復(fù)雜多變，礦井日常生產(chǎn)過(guò)程中，因瓦斯治理不到位會(huì)造成瓦斯超限，因此，對(duì)日常生產(chǎn)過(guò)程中容易造成瓦斯超限的情況進(jìn)行詳細(xì)分析，并制定防治方案。

關(guān)鍵詞：煤礦；瓦斯防超；管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.057

礦井生產(chǎn)過(guò)程中過(guò)斷層、煤層傾角突然變化、煤層厚度突然變化等，是造成瓦斯超限的主要原因，經(jīng)理論研究與實(shí)踐分析，總結(jié)、實(shí)踐，以下措施有效防止瓦斯超限事故的發(fā)生。

1 采掘施工前必須查清工作面隱伏的構(gòu)造

工作面過(guò)構(gòu)造既是安全管理的關(guān)鍵點(diǎn)也是影響采掘效率的關(guān)鍵點(diǎn)，與此相關(guān)部門(mén)和單位都得重視，對(duì)于工作面出現(xiàn)的和可能出現(xiàn)的構(gòu)造，技術(shù)部門(mén)要做好工作面過(guò)構(gòu)造技術(shù)管理，技術(shù)部門(mén)必須做好以下幾方面的工作：

（1）必須有專門(mén)的地質(zhì)技術(shù)人員從事地質(zhì)現(xiàn)象的搜集、資料的分析整理、地質(zhì)說(shuō)明書(shū)的編制、地質(zhì)預(yù)報(bào)的編制和下發(fā)、本礦井地質(zhì)規(guī)律的探索研究（包括構(gòu)造規(guī)律、煤層厚度賦存規(guī)律、瓦斯地質(zhì)規(guī)律）。

（2）必須做好全員地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)的培訓(xùn)工作。通過(guò)對(duì)采掘職工繼續(xù)培訓(xùn)使職工知道什么情況必須匯報(bào)（斷層、頂?shù)装骞陌⒚汉褡兓A鉆、卡鉆、響煤炮、瓦斯涌出異常、煤層松軟軟分層變厚、鉆屑量增大、煤層傾角發(fā)生較大變化、工作面較大的片幫），為技術(shù)部門(mén)提供決策依據(jù)；通過(guò)對(duì)防突隊(duì)培訓(xùn)，防突隊(duì)搞好超前探，防止探丟構(gòu)造、探丟薄煤層或煤層厚度探不準(zhǔn)，杜絕弄虛作假。礦井要重視探煤厚工作，對(duì)煤層變厚變薄帶、頂?shù)装骞陌幍南灰叨戎匾暎礃?gòu)造進(jìn)行對(duì)待。

（3）礦井必須建立地質(zhì)分析制度，地質(zhì)技術(shù)人員及時(shí)搜集地質(zhì)現(xiàn)象，及時(shí)對(duì)施工單位反饋的地質(zhì)現(xiàn)象、現(xiàn)場(chǎng)搜集的地質(zhì)現(xiàn)象、防突隊(duì)的鉆探資料特別是防突隊(duì)施工的區(qū)域治理鉆孔資料進(jìn)行分析形成地質(zhì)成果。地質(zhì)分析成果必須以鉆探數(shù)據(jù)為依據(jù)，杜絕憑空想象，自圓其說(shuō)。

（4）必須做好月度和臨時(shí)地質(zhì)預(yù)報(bào)并及時(shí)下發(fā)到生產(chǎn)單位和分管領(lǐng)導(dǎo)。

（5）礦井必須做實(shí)防突“零”匯報(bào)，日分析制度。制度不能流于形式，防突信息的快速反饋和反應(yīng)必須做出效果。區(qū)域效檢和局部效檢都可能出現(xiàn)失真，但突出征兆、瓦斯涌出異常信息、探明或揭露的構(gòu)造是不會(huì)弄虛作假的，他們都從某一個(gè)或多個(gè)方面反映了突出的危險(xiǎn)性，礦長(zhǎng)和總工程師要抓實(shí)這項(xiàng)工作。

2 過(guò)構(gòu)造的措施必須得力，確保安全

（1）采掘工作面的構(gòu)造地點(diǎn)是最容易發(fā)生突出事故的地點(diǎn)，不僅要重視已探明的地質(zhì)構(gòu)造處的消突工作，更要重視剛揭露的和超前探發(fā)現(xiàn)異常地點(diǎn)的消突工作，同時(shí)要做實(shí)超前探杜絕誤揭煤層或誤近煤層。

（2）已探明的構(gòu)造不允許有治理空白帶，不允許實(shí)鉆圖弄虛作假；過(guò)構(gòu)造必須制定專項(xiàng)措施，對(duì)構(gòu)造處的消突和頂板管理措施進(jìn)一步明確；礦井確實(shí)消突有困難的地點(diǎn)，及時(shí)上報(bào)公司通防部、生產(chǎn)部和公司總工程師，一塊想辦法解決；對(duì)于采掘工作面遇到煤層變厚大于3米的，必須及時(shí)按規(guī)定實(shí)施雙排措施孔和雙排效檢孔；超前探明的構(gòu)造，必須根據(jù)探明的構(gòu)造情況，巖巷防止誤揭煤層，煤巷構(gòu)造處必須超前消突，采煤工作面必須采取措施（沿工作面推進(jìn)方向通過(guò)起坡、下扎或施工專門(mén)鉆場(chǎng)或調(diào)整工作面坡度），確保能夠施工局部措施孔，能夠進(jìn)行局部效檢。

（3）對(duì)于剛揭露的構(gòu)造，礦井必須有超前預(yù)案措施，按預(yù)案措施實(shí)施，對(duì)于剛揭露的構(gòu)造，必須首先分析是否存在瓦斯治理空白帶；分析區(qū)域效檢帶構(gòu)造處的布點(diǎn)情況，是否需要重新布點(diǎn)，加密效檢；對(duì)于煤巷掘進(jìn)出現(xiàn)煤層增厚大于1米、傾角大于25度以上、煤層斷開(kāi)、出現(xiàn)突出預(yù)兆的，必須果斷停止生產(chǎn)，匯報(bào)礦井技術(shù)部門(mén)及時(shí)采取補(bǔ)充區(qū)域治理措施；對(duì)于巖巷掘進(jìn)遇構(gòu)造可能誤揭煤層時(shí)，必須果斷停止掘進(jìn)；對(duì)于采煤工作面，如果構(gòu)造部位存在治理空白帶或沒(méi)有布點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域效檢、構(gòu)造部位附近出現(xiàn)突出預(yù)兆或構(gòu)造附近因構(gòu)造無(wú)法采取局部措施，無(wú)法進(jìn)行局部效果檢驗(yàn)的，必須果斷停止生產(chǎn)，重新組織技術(shù)人員進(jìn)行消突效果分析，只有確有把握已消突的情況下，報(bào)公司總工程師、通防部同意后恢復(fù)生產(chǎn)。

（4）礦井要重視探煤厚工作，對(duì)煤層變厚變薄帶、頂?shù)装骞陌幍南灰叨戎匾暎礃?gòu)造進(jìn)行對(duì)待。在構(gòu)造處的防突管理，絕對(duì)不能回避問(wèn)題，存有僥幸心理，回避問(wèn)題禍害無(wú)窮。技術(shù)部門(mén)一定要把問(wèn)題明確的提出來(lái)，把可能對(duì)生產(chǎn)的影響亮出來(lái)，采取的技術(shù)措施拿出來(lái)，讓礦井、公司相關(guān)人員都重視起來(lái)。

3 采掘工作面關(guān)鍵環(huán)節(jié)防突重點(diǎn)及采取的措施

嚴(yán)禁采掘工作面出現(xiàn)區(qū)域瓦斯治理和局部瓦斯治理措施兩個(gè)空白帶；嚴(yán)禁出現(xiàn)區(qū)域效檢和工作面局部效檢兩個(gè)效檢失真。

（1）加強(qiáng)采掘工作面區(qū)域治理空白帶的防突管理。有可能造成區(qū)域空白帶的情況：抽放時(shí)間短，工作面構(gòu)造附近，煤層厚度變厚位置，煤層出現(xiàn)分叉或夾矸層變厚，鄰近層間距變小，出現(xiàn)鄰近層治理空白帶，煤層傾角有較大變化處，解放層開(kāi)采留有孤島煤柱或被解放層未在保護(hù)層的卸壓范圍內(nèi)布置工作面。

采取的措施：采掘過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有可能存在區(qū)域治理或效檢存在空白帶，要立即停止采掘活動(dòng)，重新進(jìn)行區(qū)域治理設(shè)計(jì)和治理；加密區(qū)域效檢布孔密度，保證有充足的抽放時(shí)間。

（2）有可能造成工作面局部措施空白帶的原因：工作面抽放或

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排放時(shí)間短，煤層傾角、煤層厚度發(fā)生變化和工作面出現(xiàn)構(gòu)造工作面局部措施沒(méi)有及時(shí)修改；工作面施工局部措施孔不按設(shè)計(jì)施工，沒(méi)有對(duì)方位角和鉆孔傾角進(jìn)行認(rèn)真控制。

采取措施：重新修改局部措施孔的布置設(shè)計(jì)，按修改后的設(shè)計(jì)進(jìn)行工作面治理，保證充足的抽放或排放時(shí)間，局部效檢孔改為雙排布置。

（3）加強(qiáng)采煤工作面初采初放老頂初次來(lái)壓和周期來(lái)壓期間的防突管理。一是區(qū)域瓦斯治理要到位，在初采初放期間順層鉆孔必須采取網(wǎng)格式布置，加強(qiáng)抽放。二是必須采取工作面抽放。三是必須強(qiáng)制放頂。四是提高支架的初撐力，護(hù)幫板要使用到位。

（4）在應(yīng)力集中區(qū)或采掘應(yīng)力疊加區(qū)進(jìn)行采掘活動(dòng)極易造成動(dòng)力現(xiàn)象，嚴(yán)重的引起突出事故。

處理措施：一個(gè)或相鄰的兩個(gè)采區(qū)在同一區(qū)段煤層中進(jìn)行采掘作業(yè)時(shí)，相向回采和背向回采的兩個(gè)工作面的間距均不得小于100m。

相向掘進(jìn)的兩個(gè)工作面間距不得小于60m，并且在小于60m以前實(shí)施鉆孔一次貫通，只允許向一個(gè)方向掘進(jìn)，另一掘進(jìn)工作面不得安排人員作業(yè)。工作面回采結(jié)束的半年內(nèi)或在礦壓未穩(wěn)定前，不得在采空區(qū)兩側(cè)掘進(jìn)巷道。工作面設(shè)計(jì)應(yīng)避免采用跳采的方式形成孤島工作面，避開(kāi)應(yīng)力集中區(qū)、瓦斯異常區(qū)、地質(zhì)構(gòu)造破壞帶的疊加區(qū)域，無(wú)法避免時(shí)必須按突出礦井工作面編制專項(xiàng)安全技術(shù)措施，經(jīng)礦總工程師、礦長(zhǎng)審批后作為礦井的重點(diǎn)工作面加強(qiáng)管理。”

（5）托煤巷道施工極易造成頂煤冒落引起突出。處理措施：石門(mén)在距煤層法向距離2米時(shí)采取消斜面，然后一次將煤層揭開(kāi)；或?qū)κT(mén)要揭開(kāi)的頂部煤層打金屬骨架進(jìn)行加固并將頂煤托住；對(duì)于長(zhǎng)距離托煤頂掘進(jìn)，采取挑頂將煤厚全部揭開(kāi)，然后對(duì)煤層沿巷道掘進(jìn)方向進(jìn)行區(qū)域治理或進(jìn)行穿層鉆孔區(qū)域治理。

（6）防止誤揭煤層引起瓦斯突出事故。巖巷施工誤揭煤層，煤巷施工、采煤工作面生產(chǎn)受構(gòu)造影響誤揭臨近煤層或誤揭本煤層，包括采掘工作面距鄰近層煤層間距小于7米，而沒(méi)有采取有效控制，都有可能引起瓦斯超限或造成突出事故。

采取的措施：巖巷掘進(jìn)一定要堅(jiān)持超前探，探清臨近煤層與巷道的間距和構(gòu)造情況，對(duì)于間距小于7米且鄰近層煤層的瓦斯含量大于8m3/t的煤層提前進(jìn)行區(qū)域瓦斯治理；對(duì)于煤巷掘進(jìn)和采煤工作面生產(chǎn)遇到斷層時(shí)，既要消除本煤層空白帶（煤層斷死的按石門(mén)揭煤重新進(jìn)行處理），也要對(duì)受斷層的影響與回采煤層間距小于7米的鄰近層煤層瓦斯進(jìn)行關(guān)注，進(jìn)行消突。

4 結(jié)語(yǔ)

煤礦安全生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)生瓦斯超限無(wú)法避免。只有有效分析清楚瓦斯超限的原因，從源頭解決瓦斯超限問(wèn)題，才能徹底根治瓦斯超限這塊頑疾。讓礦井真正實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

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作者簡(jiǎn)介：雷勇（1983-），男，貴州貴陽(yáng)人，本科，助理工程師，研究方向：瓦斯防治管理。