淺談厚煤層瓦斯抽排及防突技術(shù)

亢琛

摘要：煤礦生產(chǎn)開采中，往往會引發(fā)煤與瓦斯突出的災(zāi)害，如果防治手段不力，必然會對煤礦企業(yè)人身財產(chǎn)安全帶來極大破壞，為煤礦生產(chǎn)開采造成極大負面影響，形成煤礦生產(chǎn)開采持續(xù)緊張的局面。文章通過闡述厚煤層瓦斯治理，對厚煤層瓦斯抽排及防突技術(shù)展開探討，旨在為如何促進煤礦巷道掘進工作有序開展研究適用提供一些思路。

關(guān)鍵詞：厚煤層；瓦斯抽排；防突

引言

煤礦生產(chǎn)開采中，往往會引發(fā)煤與瓦斯突出的災(zāi)害，如果防治手段不力，必然會對煤礦企業(yè)人身財產(chǎn)安全帶來極大破壞，為煤礦生產(chǎn)開采造成極大負面影響，形成煤礦生產(chǎn)開采持續(xù)緊張的局面[1]。近年來，眾多煤礦在生產(chǎn)開采過程中發(fā)生有煤、瓦斯突出情況，為煤礦企業(yè)帶來了極大的人身財產(chǎn)威脅。由此可見，對厚煤層瓦斯抽排及防突技術(shù)開展研究，有著十分重要的現(xiàn)實意義。

一、厚煤層瓦斯治理概述

高瓦斯煤礦巷道掘進速度受瓦斯治理成效很大程度影響。對于厚煤層巷道掘進瓦斯治理來說，健全、穩(wěn)定的通風(fēng)系統(tǒng)是巷道掘進瓦斯治理的一大前提；而依托瓦斯抽排，將煤層中含有的高濃度瓦斯排出，盡可能縮減煤層瓦斯?jié)舛龋愿旧峡s減巷道掘進過程中煤壁瓦斯涌出量，則是巷道掘進瓦斯治理的根本手段。所以，煤礦巷道掘進期間，除去要強化局部通風(fēng)技術(shù)管理，還要強化局部瓦斯抽排技術(shù)管理，秉承先抽后掘、邊抽邊掘原則，并開展好抽排效果評價，一直到掘進區(qū)域瓦斯?jié)舛葷M足國家瓦斯抽排標(biāo)準(zhǔn)，為煤礦巷道掘進安全有序開展提供可靠保障。

二、厚煤層瓦斯抽排及防突技術(shù)

厚煤層煤礦巷道掘進期間，通常會面臨高瓦斯、高地應(yīng)力等因素影響，掘進工作面突出危險性高，掘進速度緩慢。全面煤礦企業(yè)在時代發(fā)展新形勢下，要緊隨社會發(fā)展腳步，強化改革創(chuàng)新，在先進發(fā)展理念、成功發(fā)展經(jīng)驗的支持下逐步強化厚煤層瓦斯抽排及防突技術(shù)科學(xué)合理應(yīng)用，如何進一步促進煤礦巷道掘進工作有序開展可以從以下相關(guān)內(nèi)容著手：

（一）穿層條帶鉆孔預(yù)抽瓦斯

于煤礦巷道掘進前，預(yù)先設(shè)置鉆孔，以對煤層中瓦斯含量、瓦斯壓力、解吸指標(biāo)、硬度系數(shù)等開展檢測。然后結(jié)合煤層賦存狀況，對煤礦巷道煤層下方開展挖掘，距離煤層約15m巖石位置，設(shè)置兩條巖石中巷，于巖石中巷內(nèi)朝設(shè)計煤礦巷道處煤層設(shè)置鉆孔，對煤層中瓦斯開展預(yù)先抽排處理，將鉆孔孔徑調(diào)節(jié)至80～90mm范圍，抽排半徑控制為3m，控制設(shè)置煤礦巷道兩幫一定范圍煤體，穿層條帶預(yù)抽鉆孔，如圖1所示。

在對煤層中瓦斯開展抽排過程中，還應(yīng)當(dāng)對排放的瓦斯予以計量，一旦抽排范圍內(nèi)煤體抽排率實現(xiàn)30.0%以上時，即可大致確定煤層消除了突出安全隱患，并進行消突評判報告，評判合格后隨后即可開展煤礦巷道掘進。

圖1 穿層條帶預(yù)抽鉆孔示意圖

（二）順層前探鉆孔抽排

在煤礦巷道掘進期間，起初在煤礦巷道設(shè)置3個順層前探鉆孔。將鉆孔孔徑調(diào)節(jié)至80～90mm范圍，鉆孔終孔處在煤礦巷道兩幫分別為10m、3m，因煤礦巷道設(shè)置成沿頂掘進，故不開展頂部前探鉆孔。與此同時，對前方地質(zhì)狀況及瓦斯?fàn)顩r開展檢測，如果順層前探鉆孔作業(yè)期間未覺察到有異常狀況，則可掘進40m；如果作業(yè)期間發(fā)現(xiàn)有出水、頂鉆、噴孔等狀況，則表明前方煤體存在異常，應(yīng)當(dāng)結(jié)合瓦斯實際情況，重新采取區(qū)域防突措施，促進煤礦巷道掘進工作的安全有序開展[2]。

（三）工作面區(qū)域防突

1.區(qū)域防突措施。掘進工作面區(qū)域防突措施，可采用順層鉆孔預(yù)抽煤礦巷道條帶煤層瓦斯方式，鉆孔直徑?75mm，開孔部位與巷底相距1.5m，鉆孔深度在120m以上，鉆孔調(diào)節(jié)范圍超過巷道兩側(cè)輪廓線外15m。

2.區(qū)域防突措施效果驗證。a）在對掘進工作面區(qū)域防突措施開展效果驗證過程中，可采用殘余瓦斯含量指標(biāo)法開展驗證。在對煤層殘余瓦斯含量開展計算期間，煤儲量核算中的評價單元需要保證不超過抽采鉆孔有效影響半徑。b）倘若每一測試孔點計算得出煤層殘余瓦斯含量不足8m3/t，則表示該區(qū)域防突措施有效。c）倘若每一測試孔點計算得出煤層殘余瓦斯含量超過8m3/t，或相關(guān)鉆孔點在施工過程中出現(xiàn)頂鉆、噴孔等情況，則說明以鉆孔點及引發(fā)突出預(yù)兆的部位為中心周圍一定半徑內(nèi)的煤層依舊為突出危險區(qū)。于此期間，要求對該區(qū)域?qū)嵤┯行Т胧T如增加預(yù)抽鉆孔數(shù)或者加長預(yù)抽時間，一直到保證區(qū)域防突措施有效。

（四）局部防止突出

1.突出危險性預(yù)測。可采用鉆屑指標(biāo)法對局部工作面開展危險性預(yù)測，如果煤層中存在一定涌水，則可選取復(fù)合指標(biāo)法對突出進行預(yù)測，鉆屑指標(biāo)法與區(qū)域驗證方法一致。

2.防治突出措施。倘若工作面預(yù)測結(jié)構(gòu)得出煤層存在突出危險，則可選取超前排放鉆孔連管抽放的方式對瓦斯進行抽排，防治引發(fā)突出危險。此項措施應(yīng)確保煤礦巷道兩側(cè)輪廓線外不超過超前排放鉆孔最低調(diào)節(jié)范圍5m的距離。

（五）遠距離起爆及安全防護

在煤礦巷道掘進期間，切實依據(jù)煤礦安全規(guī)程、防治煤與瓦斯突出細則等規(guī)章要求，引入“四位一體”一系列有效措施，掘進工作面起爆過程中，每一位作業(yè)人員均要轉(zhuǎn)移至反向風(fēng)門外，放炮結(jié)束一段時間后，由班組長、瓦斯檢查員進入掘進工作面，對煤層瓦斯及安全情況進行檢測，經(jīng)確定為危險后匯報調(diào)度部位，由調(diào)度部位統(tǒng)一下達安全指令，允許作業(yè)人員開展后續(xù)施工[4]。

四、結(jié)束語

總而言之，在開展高瓦斯含量煤層生產(chǎn)開采期間，要提高瓦斯防范意識，遵循先抽后采運作，概述高礦井瓦斯利用率。在厚煤層瓦斯突出危險預(yù)測過程中，應(yīng)嚴格開展預(yù)測工作，并確保預(yù)測精準(zhǔn)性，為煤層生產(chǎn)開采安全有序開展提供有力依據(jù)。鑒于此，相關(guān)人員務(wù)必要不斷鉆研研究、總結(jié)經(jīng)驗，全面分析煤礦巷道掘進中存在的主要問題，結(jié)合煤礦礦井實際情況，強化厚煤層瓦斯抽排及防突技術(shù)的科學(xué)合理應(yīng)用，“穿層條帶鉆孔預(yù)抽瓦斯”、“順層前探鉆孔抽排”、“工作面區(qū)域防突”、“局部防止突出”、“遠距離起爆及安全防護”等，積極促進煤礦巷道掘進工作有序開展。

參考文獻

[1]閆立章，路占元，劉奉明.特厚煤層群保護層開采與瓦斯預(yù)抽采防突技術(shù)的實踐[J].煤炭技術(shù)，2009，28（11）：70-72.

[2]梁士昌，楊安紅.沙曲礦北翼風(fēng)井揭過突出煤層瓦斯抽放及防突效果分析[J].能源技術(shù)與管理，2010，13（4）：34-36.

[3]劉樹新，楊陽，王曉，陳超，李博，武桐.高瓦斯厚煤層瓦斯抽排及防突技術(shù)應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2016，35（6）：130-131.

[4]周金龍，董洪凱，李國強.順層定向長鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施效果檢驗方法研究[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2013，40（6）：69-72.