煤矿综掘工作面防突技术措施

　　摘要：山西省阳城县芹池煤矿在西区313 2工作面掘进过程中，通过采用钻屑瓦斯解吸法，进行瓦斯突出危险性预测，采取“四位一体”的防突技术，避免瓦斯突出事故的发生，取得了较好的效果，满足了安全生产的需要，为高瓦斯矿井煤巷掘进积累了经验。
　　关键词：高瓦斯　综掘　防突技术
　　中图分类号：TD82　文献标识码：A　文章编号：1672-3791(2012)01(b)-0101-01
　　1　工作面概况
　　西区31323工作面是二采区的第二个掘进工作面，为双巷掘进，距矿井东北部边界900m，距3100运输大巷220m，煤层走向方位角为50°，倾向120°，煤层倾角2°～5°，煤层厚度3.89m。煤层顶板为泥质粉砂岩。该巷道距地面垂深达335m以上。3132掘进工作面巷道(包括正巷和副巷)方向以磁方位角25°从回。风大巷口推进397m，再以磁方位角118°推进110m。两条巷道均为梯形断面，锚网支护，掘进断面9.37m²，采用S150掘进机，巷道沿煤层底板布置。巷道地质构造较为复杂，煤层节理发育又有小的褶曲起伏，造成围岩和煤层变化较多，顶板较为破碎。预计瓦斯涌出量为8m³／min左右。
　　由于本矿3115回风大巷距中寨大断层较近，2004年在掘进过程中发生过一次601t的大型突出，根据河南理工大学瓦斯地质研究所提供的瓦斯地质图，3132掘进工作面处于突出危险区，所以该工作面按突出危险区进行管理，正巷和副巷掘进过程中均执行“四位一体”的综合防突措施。
　　2　工作面突出危险性预测
　　2.1　预测钻孔布置
　　在掘进工作面布置三个预测钻孔，钻孔要求尽量布置在软分层中，如果没有软分层则布置在巷道中部，一个钻孔位于巷道中线并平行于掘进方向，其它钻孔开孔于距巷帮0.5m处，终孔点位于巷道轮廓外2m～4m，孔深8m～10m，孔径φ42mm，钻孔在巷道掘进方向的偏角为15°。
　　2.2　预测方法和指标
　　工作面的突出预测方法采用钻屑瓦斯解吸法，突出预测指标采用钻屑瓦斯解吸指标K1和钻粉量s，预测仪器采用WTC突出危险参数仪。指标测定方法按照《wThuuCEXMDyfqpVrySpynVOwxP5oU4r+ZtBOzLdCKNEAE=c突出危险参数仪使用说明书》和《防治煤与瓦斯突出细则》的要求操作。每个钻孔在钻进过程中，从第2m开始，每1m用弹簧称测定一次钻粉量，每2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K，，根据工作面每米钻孔的最大钻粉量S和最大K，值预测工作面突出危险性。
　　2.3　突出危险性预报
　　当工作面所测的任意一个指标值大于临界值时，工作面有突出危险性。指标临界值为：K1=0.5mL／g·min1／2 S=6.0kg／m。
　　但当有下列情况之一时，无论预测值指标多大，该工作面均判定为突出危险工作面。
　　(1)工作面处于地质构造带，包括断层、褶曲等；(2)煤层赋存条件发生急剧变化的区域，如煤层厚度、走向、倾角出现急剧变化等；(3)采掘应力叠加的区域；(4)在打钻过程中出现喷孔、顶钻等动力现象；(5)工作面出现明显突出预兆。
　　3　防突措施
　　3.1　防突措施选择
　　根据该矿的实际和装备条件，3132双巷掘进大巷采用两帮扇形抽放、两联络巷平行抽放钻孔加工作面排放的防突措施。由于巷道瓦斯涌出量较大，边掘边抽钻孔不管预测是否有突出危险都必须施工，利用该钻孔不仅可以起到探查地质构造和减少瓦斯涌出量的作用，也可以起到防突的作用。
　　3.2　抽放钻孔布置
　　(1)3132正、副巷两边钻场间距为50m。钻场尺寸为：高2.5m，宽3.3m，深3m，钻场必须支护良好。每个钻场中布置至少六个钻孔，距煤层底板高为1.2m，与巷道之间的偏角分别为：0°、3°、5°、0°、0°、3°。钻孔长度为60m～80m。
　　(2)钻孔倾角与沿掘进方向的煤层角度相同。
　　(3)联络巷作为临时抽放钻场，间距为25m～50m，联络巷中的钻孔长度为30m～50m，钻孔间距1.5m，呈平行双排布置。若情况发生变化，则在施工中做出相应的调整。
　　(4)钻孔的封孔方法采用聚氨酯材料，封孔长度为5m～8m，封孔时要认真操作，提高封孔质量，防止钻孔漏气。
　　(5)抽放钻孔施工过程中，施工单位必须做好原始施工记录，详细记录钻孔实际施工参数和施工中出现的异常现象(喷孔、卡钻、顶钻、见岩等)，以备分析前方的地质构造、钻孔突出危险性判断。
　　3.3　超前排放钻孔布置
　　综掘时，不论预测有无突出危险，工作面必须实行超前排放钻孔的布置工作，每个作业面(联络巷除外)至少保证长度100m～150m的钻孔10个(不成功的钻孔除外)，超前距必须保证8m。
　　4　防突措施效果检验
　　(1)每次施工完排放钻孔后至少4h，进行防突措施效果检验，检验方法、检验指标、临界值与预测时相同。
　　(2)检验孔为3个，布置于措施孔之间，钻孔深度为8m～10m。
　　(3)当检验超标时，必须施工补充排放钻孔。补充排放钻孔位于原措施孔之间，参数除开孔位置不同外，其它与原措施孔相同。
　　(4)当检验不超标时，在留设8m的措施孔超前距和2m的检验孔超前距的条件下掘进，超前距以最短措施孔(不包括两边的补孔)和检验孔在巷道掘进方向投影长度为准。
　　(5)当上循环采取了防突措施进尺到位后，预测无突出危险时也应采取防突措施，只有连续2次预测无突出危险时该工作面方可视为无突出危险工作面。
　　5　安全防护措施
　　(1)每一入井人员，必须随身携带隔离式自救器和报警矿灯。
　　(2)在工作面所有作业中，都应随时观察突出预兆，若发现煤结构发生变化、煤壁发冷、外鼓、响煤(岩)炮、顶板来压、支架变形、瓦斯忽大忽小，打钻时喷孔、顶钻严重等等突出征兆时，工作面所有人员立即按作业规程中规定的避灾方法和路线撤到新鲜风流中，向调度室汇报，听候处理，情况危急时，应立即撤到地面。
　　(3)采区、工作面电气设备必须有专人负责检查维护，并应每旬检查一次防爆性能，严禁使用防爆性能不合格的电气设备。
　　(4)在井下设置避难硐室和压风自救系统，避难硐室的设置按照《防治煤与瓦斯突出细则》的要求进行。
　　6　安全管理措施
　　(1)在地质构造附近或煤层赋存条件发生急剧变化地带，若预测孔或排放孔达不到预定深度留不够超前距时，应停止作业，向调度室汇报，待查明原因后，由总工程师决定下一步措施。
　　(2)防突工作面附近应设置防突措施牌，防突控制牌及避灾路线图。
　　(3)工作面必须配备专职瓦斯检查员，随时检查瓦斯情况和掌握突出预兆。
　　(4)工作面必须实行独立通风，严禁串联风，通风科必须经常检查通风设施，保证通风系统的畅通。
　　(5)钻孔严格按照设计参数施工，施工后应由专职人员验收。
　　(6)对突出预测仪应定期进行检定，以保证仪器测定的准确性。
　　7　结语
　　采取上述方法进行煤与瓦斯突出防治后，在该巷道的日常施工中，取得了较为理想的效果。煤与瓦斯突出的危险性得到了控制，施工中经常出现的瓦斯超限情况不再见到了，在高瓦斯矿井煤巷掘进中有了一份安全保