防突实验室在煤矿生产中的应用

摘 要：随着煤矿生产水平的延伸，煤与瓦斯突出灾害更为明显，鹤岗分公司9个生产矿井现有5个为煤与瓦斯突出矿井，特别是一些低瓦斯矿井频繁也发生打钻动力现象，为加强防突管理工作，掌握煤层的瓦斯基础参数和煤层瓦斯的动态变化，有效遏制突出事故的发生，鹤岗分公司在五个突出矿井建立了防突实验室。

关键词：矿井瓦斯；瓦斯防突技术；防突检验

1 防突实验室概况

分公司从2011年12月至2013年5月投入资金600余万元在5个突出矿井建立了5个防突实验室，为分公司9个生产矿井进行煤层瓦斯参数测定工作，实验室仪器配备有HCA型高压容量法瓦斯吸附装置、DGC型瓦斯含量直接测定装置、瓦斯放散初速度测定装置、WTC型瓦斯突出参数仪、TWY型突出预报仪、瓦斯压力测定仪、煤样制样装置、实验气体等，可开展煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量、煤层瓦斯吸附常数、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数等煤层参数测定。

2 防突实验室的作用

2.1 瓦斯基础参数测定

防突实验室建立以来，5个实验室共测定瓦斯基础参数测定数据554条，其中：煤层瓦斯含量379条，煤的坚固性系数69条，瓦斯放散初速度41条，a、b吸附常数65条。

实例1 峻德矿三水平北三四区-495机道石门区域性消突

三水平北三四区-495轨道石门预计40m揭30号层，2013年9月15日，防突办对该煤层进行取样工作，测定30号层煤层瓦斯含量9.34m3/t，煤层瓦斯压力1.05MPa，2013年9月30日，由矿建处041队在三水平北翼轨道大巷左帮钻场、三水平北三四区-495轨道石门右帮钻场及工作面，共施工45个预抽钻孔，2013年11月15日在三水平北三四区-495轨道石门工作面又补打18个预抽钻孔，共计施工63个抽采钻孔。

经过3多个月的预抽，煤层瓦斯压力降至0.3MPa，该区域煤层瓦斯储量为9.88万m3，到目前累计抽采瓦斯量3.2万m3，消突面积为2520m2，该工作面仍然利用地面抽采泵站继续进行抽采。

实例2 峻德矿二水平北33层一二区F7下盘区域性消突

二水平北33层一二区F7下盘机道测定33号层瓦斯含量8.11m3/t，在二水平北大巷付线施工6个钻场、245个施工穿层钻孔，对33号层煤进行区域预抽，在F7下盘机道施工235个顺层预抽钻孔进行预抽。

从2013年3月开始抽采，到2013年11月抽采瓦斯量199.2万m3，消突面积87488m2，到目前瓦斯含量降到3.23m3/t，测得煤层瓦斯压力0.05MPa，工作面正在利用井下移动泵站继续进行抽采。

2.2 防突实验室对技术工作的指导意义

防突实验室的建立，能够实时监控煤层的瓦斯含量、煤层坚固性系数、瓦斯放散初速度的测定，对于煤层突出危险性预测、效果检验及掌握煤层瓦斯赋存基本规律有着举足轻重的作用，在两个“四位一体”综合防突工作中，能够准确地判断前方煤层是否有突出危险性，工作面能否继续施工前进，为实现安全生产提供了可靠的依据。

例如：峻德矿三水平北三四区-485机道石门、三水平北翼皮带巷、三水平北一石门，兴安矿四水平南17层二四区一段、三水平北22-1层二区四段，南山矿盆底区北翼18层三分段、西一区北部18层零分段，益新矿三水平北二石门18-1层左一段、三水平北二石门22层右三段、四水平南翼轨道石门，富力矿-690南风井车场通过防突实验室测定煤层瓦斯基础参数，采取了区域性消突后，进行了采掘作业。

防突实验室的建立，可以随时进行瓦斯赋存规律研究，及时掌握瓦斯分布动态、制定针对性的安全技术措施，从而避免瓦斯事故的发生；通过实验室基本参数的研究，可以对矿井井田范围内的瓦斯灾害进行全面分析和划分，对灾害程度进行区别，从而提高瓦斯治理效率，提高瓦斯治理效果，指导煤矿进行合理的安排采掘布置，有针对性地采取防突措施和瓦斯治理技术，实现矿井高产高效。

2.3 防突实验室建立在设计中起到的作用

为采掘《作业规程》的科学编制提供了准确的煤层瓦斯含量，合理进行配风，比以往按掘进工作面瓦斯涌出量推算更为可靠，避免了盲目配风，指导了施工设计的编制，为采煤工作面的风量计算提供了科学依据。

为石门揭煤工作面提供了安全保障，揭煤工作面采用瓦斯压力、瓦斯含量等瓦斯基础参数进行突出危险性预测，对于有突出危险的工作面采取穿层钻孔抽采煤层瓦斯进行工作面消突，然后再采取安全防护措施揭煤，2013年1～12月份分公司累计实现安全揭煤167次，其中揭突出煤层13次，有3个工作面通过瓦斯参数测定后直接采取安全措施进行揭煤作业，缩短了防突揭煤时间。

防突实验室建立，对不同区域、不同标高煤层的瓦斯参数分别进行测定，并分析、整理和积累，并将数据每月提供给瓦斯地质研究部门，为矿井瓦斯地质图及瓦斯研究提供了基础资料，缩短了瓦斯地质数据库从收集数据、分析数据、整理数据到录入数据的时间，为完善矿井瓦斯地质图的编制工作奠定了基础，将现有手工绘制的瓦斯地质图，利用瓦斯地质数据库软件中的数据进行自动成图。到目前为止瓦斯地质数据库录入数据8万条。

通过测定瓦斯抽采前后煤层瓦斯含量，及时考察抽采效果，避免长时间无效抽采，使矿井在最短的时间内揭开煤层或进行巷道掘进和回采作业，有效缓解采掘失衡的问题。通过测定煤层原始瓦斯含量、残余瓦斯含量数值进行比较分析，为抽采达标评判提供可靠依据，为瓦斯治理长期规划、抽采设计及技术措施的制定提供了基础数据，有效地指导了瓦斯综合治理工作。

3 结束语

防突实验室建立可以快速的考察抽采效果，为瓦斯抽采达标评判提供准确数据；为防突揭煤工作面提供准确的瓦斯参数，指导安全揭煤；通过参数测定积累煤层瓦斯基础数据指导设计和生产。

作者简介：刘利（1975-），男，2004年毕业于鹤岗矿务局职工大学采矿工程专业，专科学历，助理工程师，现任龙煤集团鹤岗分公司通风技术部从事技术管理工作。endprint