突出危險煤層消突措施研究

孫軍軍

（汾西礦業集團賀西煤礦， 山西 柳林 033300）

我國煤炭行業相關法律法規規定，突出煤層在采掘之前需采取一定的消突措施，在采取消突措施之后還需對消突措施進行效果檢驗，只有當效果檢驗結果符合《防治煤與瓦斯突出規定》要求方能進行正常的采掘作業。消突措施是治理煤與瓦斯突出必不可少的一個環節，突出危險煤層消突措施研究將為建立突出煤層回采工作面消突效果評價奠定理論基礎[1-3]。

1 突出危險煤層綜合消突措施

我國于2009年頒布了新的《防治煤與瓦斯突出規定》，新《規定》的頒布將有利于進一步指導我國煤礦區的安全生產。

1.1 消突措施分類

回采工作面的消突措施多種多樣，根據其消突范圍，其主要消突措施可分為兩大類，即區域性消突措施和局部消突措施。雖然兩種消突措施的應用范圍不同，但是其目的均是為了使工作面達到消突的目的。

1.2 消突措施有效性的檢驗

消突措施效果檢驗是綜合消突措施的第三個環節，也是決定采掘工作面能否進尺的首要條件。工作面在采取消突措施后，需對其消突效果進行評價，根據《規定》，只有當其評價指標均處于臨界值以下方能進行正常的采掘作業。因此，對采掘工作面消突措施進行消突效果評價既是遵守我國法律法規的內在要求，也是確保礦井安全生產的必然要求。

2 區域性消突措施研究

區域性消突措施相對于局部消突措施的消突范圍較大，在煤礦區的應用較廣[4-5]。

2.1 開采保護層

開采保護層分為上保護層和下保護層兩種方式。

2.1.1 開采保護層的作用

保護層開采后，由于采空區的頂底板巖石冒落，移動，引起開采煤層周圍的應力重新分布，采空區上、下形成應力降低（卸壓）區。被保護層內的瓦斯通過已形成的裂隙與孔道大量排放到保護層的采空區內，使得被保護層內的瓦斯含量和瓦斯壓力都將明顯下降。被保護層的瓦斯涌出后，被保護層煤的強度增加，從而降低在卸壓區范圍內被保護層的突出危險性。

2.1.2 開采保護層的原理

保護層開采期間，各參數變化次序見圖1，開采保護層防治煤與瓦斯突出原理見圖2。

圖1 保護層各參數變化次序

圖2 保護層開采防治煤與瓦斯突出原理

2.2 預抽煤層瓦斯

預抽煤層瓦斯作為區域性消突措施使用于20世紀70年代，經過近50年的實踐，消突措施在我國已得到廣泛應用。

2.2.1 防突作用原理

防突作用原理見圖3。

圖3 預抽煤層瓦斯防突作用原理

2.2.2 順層鉆孔預抽回采區域煤層瓦斯

順層鉆孔預抽回采區域煤層瓦斯就是指鉆孔完全順著煤層傾向鉆進，大面積地抽采開采煤層瓦斯，以達到降低煤層瓦斯壓力和瓦斯含量的目的。順層鉆孔預抽回采區域煤層瓦斯具有抽放效率高、鉆孔施工速度快、施工成本低等優點，因此，擴大順層鉆孔的應用對于煤礦降低抽放成本和增大抽放應用規模具有重要意義。

順層鉆孔預抽回采區域煤層瓦斯消突措施的優點在于鉆孔分別施工于工作面的上下順槽，操作相對簡單方便，并且能有效地降低回采工作面的瓦斯含量和瓦斯壓力，消除回采工作面的突出危險性，確保回采工作面的安全回采。

預抽煤層瓦斯是一種適用于回采工作面的實用而經濟的消突措施，目前，該措施已在我國的煤礦區得到了廣泛應用。順層鉆孔預抽煤層瓦斯的經濟效益十分顯著，這對于促進高瓦斯、突出礦井的瓦斯治理具有十分重要的意義。

2.3 局部消突措施研究

實施以后可使局部區域（工作面的一部分）消除突出危險性的措施稱為局部消突措施。局部消突措施的作用在于使工作面前方小范圍煤體喪失突出危險性。目前，我國常見的局部消突措施主要有超前鉆孔、卸壓爆破、超前支護、卸壓槽（縫）、高壓注水和淺孔松動爆破等。局部消突措施的缺點是措施施工與采掘作業工藝互相干擾，局部消突措施是僅在沒有條件采用區域性消突措施時才采用的一種消突措施。

根據消突措施的使用場所及使用范圍，又可將局部消突措施具體分為三種類型，即水力化消突措施、石門揭煤消突措施和采掘工作面消突措施。

3 結語

本文首先介紹了突出危險煤層綜合消突措施，根據消突措施的消突范圍將消突措施分為區域性消突措施和局部消突。區域性消突措施主要包括開采保護層和預抽煤層瓦斯兩類。其中，開采保護層是防治煤與瓦斯突出最簡單、最有效、最經濟的區域性消突措施，同時，開采保護層往往與預抽被保護層瓦斯同步進行。

通過對突出危險煤層綜合消突措施的分析研究，為回采工作面消突措施的選取提供了理論依據，同時也為建立回采工作面消突效果評價指標體系奠定了理論基礎。