近距离、大埋深、高压力煤层群揭、过煤瓦斯防治技术的研究与应用

摘要：瓦斯防治不仅是煤矿增产的一项重要技术措施，同时也是解决煤层瓦斯压力大、含量高、开采难度高的一个重要手段。在揭、过煤施工过程中，极易出现瓦斯涌出异常造成瓦斯高值、超限甚至突出事故，必须实施准确有效的预抽煤层瓦斯钻孔、超前瓦斯排放钻孔，使煤层气能迅速预抽与泄放，从而起到卸压、降低煤层瓦斯压力、瓦斯含量的作用，最终达到防治瓦斯涌出异常造成的瓦斯高值、超限甚至突出的效果。

关键词：揭、过煤施工；瓦斯防治；安全生产

中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）09-0077-02

煤与瓦斯突出是煤矿安全生产过程中存在的重大安全隐患之一。近距离、大埋深、高压力煤层群工作面在消除突出危险性的情况下，在揭、过煤施工过程中，仍有出现瓦斯涌出异常造成瓦斯高值、超限甚至突出事故。煤与瓦斯突出矿井高突出工作面瓦斯防治，是世界产煤国家共同面临的国际性技术难题，特别是在解决近距离、大埋深、高压力煤层群工作面揭、过煤施工过程中瓦斯防治问题更为突出，瓦斯防治是煤矿增产的一项重要技术措施，同时也是解决煤层瓦斯压力大、含量高、开采难度高的一个重要手段。

1 平煤股份一矿概况

平顶山天安煤业股份有限公司一矿位于平顶山矿区的中部，距平顶山市区约3Km，紧邻市区，该矿于1959年简易投产，设计年产量为150万t。历经50年的发展建设，现在已成为年产商品煤500万t的大型矿井。井田内含丁组、戊组、己组、庚组4个煤组，主采丁、戊组煤层，一矿自投产以来，至2004年一直为低瓦斯矿井。随着开采深度的增加，矿井瓦斯涌出量和涌出形式也随之发生变化，煤层瓦斯压力、含量明显增大，在掘进过程中曾出现过涌出异常和放煤炮现象，进行突出危险性预测时，出现预测指标超标，2005年直接由低瓦斯矿井升级为突出矿井。

由于近距离、大埋深、高压力煤层群工作面在揭、过煤施工过程中，极易出现瓦斯涌出异常造成瓦斯高值、超限甚至突出事故，因此必须实施准确有效的预抽煤层瓦斯钻孔、超前瓦斯排放钻孔，使煤层气能迅速预抽与泄放，从而起到卸压、降低煤层瓦斯压力、瓦斯含量的作用，最终达到防治瓦斯涌出异常造成的瓦斯高值、超限甚至突出的效果。

2 技术方案

2.1 防治方案

（1）在近距离、大埋深、高压力煤层群揭、过煤工作面收集工作面周边的瓦斯地质资料。为近距离、大埋深、高压力煤层群揭、过煤工作面施工预抽煤层瓦斯钻孔、超前瓦斯排放钻孔设计参数提供理论依据。

（2）根据近距离、大埋深、高压力煤层群揭、过煤工作面周边的瓦斯地质资料，设计出准确的预抽煤层瓦斯钻孔、超前瓦斯排放钻孔参数。

（3）根据设计出准确的预抽煤层瓦斯钻孔、超前瓦斯排放钻孔参数对近距离、大埋深、高压力煤层群揭、过煤工作面施工预抽煤层瓦斯钻孔、超前瓦斯排放钻孔，实现安全揭、过近距离、高瓦斯压力煤层群。

（4）收集近距离、大埋深、高压力煤层群揭、过煤工作面施工预抽煤层瓦斯钻孔前后煤层瓦斯压力、瓦斯含量等瓦斯技术参数对比，完成研究报告。

2.2 防治方法

（1）地面收集在近距离、大埋深、高压力煤层群揭、过煤工作面周边瓦斯地质资料，以及井下施工瓦斯地质钻孔现场情况，准确分析出工作面瓦斯地质情况，综合分析设计出预抽煤层瓦斯钻孔、超前排放瓦斯钻孔参数；

（2）采用井下直接解吸法测定煤样的瓦斯解吸量，根据解吸规律推算损失量；通过地面DGC实验室解吸法进行测定瓦斯含量；

（3）综合统计比较分析揭、过近距离、高瓦斯压力煤层群工作面施工预抽煤层瓦斯钻孔、超前瓦斯排放钻孔前后瓦斯涌出量、突出预测指标、煤层瓦斯压力、瓦斯含量等变化情况。

2.3 防治结果

（1）综合统计比较分析近距离、大埋深、高压力煤层群揭、过煤工作面施工预抽煤层瓦斯钻孔、超前瓦斯排放钻孔前后瓦斯涌出量、突出预测指标、煤层瓦斯压力、瓦斯含量等变化情况，可看出施工预抽煤层瓦斯钻孔、超前瓦斯排放钻孔后未出现瓦斯涌出异常造成的瓦斯高值、超限甚至突出事故，实现安全揭、过近距离、大埋深、高压力煤层群，解决了瓦斯治理难题，有利于煤矿的安全生产和经济效益的提高。

（2）通过施工预抽煤层瓦斯钻孔、超前瓦斯排放钻孔后，煤层的透气性增大，通过超前预抽和排放瓦斯，瓦斯涌出异常得到控制，有利于提高工作面采掘进度的效果。实践表明，可以在我矿及公司近距离、大埋深、高压力煤层群揭、过煤工作面推广预抽煤层瓦斯钻孔、超前瓦斯排放钻孔瓦斯防治技术，提高煤层透气性，提高近距离、大埋深、高压力煤层群揭、过煤工作面瓦斯防治水平，保证矿井安全快速生产。

3 效益分析

3.1 直接效益分析

提高了采掘进度，自应用以来实现了安全掘进进尺150米：150米×10000元/米=150万元，可为矿井增加效益150万元；

3.2 社会效益分析

通过近距离、大埋深、高压力煤层群工作面揭、过煤施工期间的瓦斯防治，使得平煤一矿近距离、大埋深、高压力煤层群揭、过煤工作面和煤与瓦斯突出采掘工作面、大埋深、高瓦斯压力、含量工作面在采掘工作期间瓦斯能够得到更加有效的治理，有效的缓解了突出矿井、采区接替紧张的局面。根据研究的结果采取了切实可行的瓦斯治理措施，主要是实现了三水平戊一下延主运输巷流水通道揭、过近距离、大埋深、高压力煤层群的安全生产，具有较高的社会价值和长远的社会

效益。

4 结语

通过解决近距离、大埋深、高压力煤层群工作面揭、过煤层施工期间造成瓦斯高值、超限或突出影响施工进度，严重制约安全生产和采掘接替的关键问题，使得平煤一矿在制约安全生产的近距离、大埋深、高压力煤层群工作面揭、过煤层施工期间瓦斯问题得到有效控制，实现了近距离、大埋深、高压力煤层群工作面揭、过煤层施工期间安全、高效生产，有效的缓解了突出矿井、采区接替紧张的局面，该研究可以在具有近距离、大埋深、高压力煤层群揭、过煤工作面和煤与瓦斯突出采掘工作面、大埋深、高瓦斯压力、含量工作面揭、过煤层施工进行推广应用，为公司揭、过近距离、高瓦斯压力煤层群工作面和煤与瓦斯突出采掘工作面、高瓦斯压力、含量工作面揭、过煤层安全、高效生产开辟了新局面及新思路。

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作者简介：朱连芳（1976—），男，河南沈丘人，平煤股份一矿防突科助理工程师，研究方向：一通三防及防突管理。