突出煤层快速施工技术研究

吴建辉 王运朋

（中国平煤神马集团平煤股份八矿开掘区， 河南 平顶山 467000）

煤与瓦斯突出是煤矿在井下生产时经常遇到的一种自热灾害，它对煤矿的安全生产产生严重威胁。并且，随着我国经济的不断发展，对于煤矿的需求越来越大，因此对于矿井的开采深度加大，矿井的数量也增多，所以突出矿井的数量也随之增多，突出的强度也在不断加大。目前，石门揭煤采取了水力冲孔、抽排瓦斯等措施进行防突，并且这些措施也有一定的作用，但同时值得注意的是，这些措施的工艺复杂、揭煤的工期过长，因而影响了矿井的生产以及安全问题。因此，在现阶段，需要对突出煤层的石门揭煤技术进行新的研究，保证矿井安全，缩短揭煤的时间，实现煤矿生产的快速揭煤。

1 石门揭煤防突技术分析

1.1 石门突出类型

一般来说，在煤矿生产中，根据煤层的突出情况的差异，石门突出可分为三种类型：爆破时的突出、过煤门时的突出以及延期突出。就爆破揭开煤门时的突出来说，它是因为在石门巷道在揭开煤层前，一直保持比较高的原始瓦斯的压力，突出煤层的压力状态被破坏，并且软煤在压力差的作用之下被抛向巷道，而煤体在这时也被破坏，被破坏之后又因为瓦斯压力被抛向巷道，这样经过连锁的破坏使得煤层的突出像更深层次扩展，造成了煤层的连续突出。[1]过煤门突出，也就是说在过煤门的时候，有些煤层在底部或者顶部都存在着较为坚硬的岩石，因而，没发生突出，但是却在工作面进入岩石层面之后发生突出。延期突出指的是，在进行石门揭煤的过程中，对揭开的煤层未进行及时地保护，导致有些有突出危险的煤层被暴露引起突出。

1.2 煤层突出的影响因素

在煤矿生产中，影响煤层突出的主要原因有：地质构造、煤层影响以及煤体结构。就地质构造来说，在瓦斯的突出部分，煤层的形状、地质构造的大小规模以及排列组合等与正常情况相比都存在着很大的差异，这些差异对瓦斯的突出都会产生很大的影响。[2]从煤层的影响来看，发生瓦斯突出的情况主要是在煤层的厚度大以及煤层的厚度变化大的地方。并且值得注意的是，煤层的厚度与瓦斯突出的强弱之间也存在着很密切的关系。从煤体的结构影响来看，一般来说，煤层突出的预兆就是煤质变软。[3]

2 煤层突出危险性分析

一般来说，石门揭煤技术所引起的煤层突出是所有煤层突出中最严重的，同时强度也是最大的，因此，在揭煤之前，进行煤与瓦斯突出的危险性预测是很有必要的。[4]通过进行此项预测，可以有效掌握煤层是否有突出的危险，这样可以对防突工作进行有效指导，还可以对防突的工程量加以减少，并且，通过对煤层突出的危险性进行不断检测，从而保证施工人员的安全。

2.1 综合指标法

综合指标法是首先在工作面打至少两个测压的钻孔，用来测量煤层所承受的瓦斯压力，并以测量的最大瓦斯压力为标准。测量的具体步骤有：首先，在钻孔里插入一截接有压力表的紫铜管；其次，将一些特制的柱状粘土倒入孔内，并保证严实度；再次，当粘土每堵一米时应该打入一个木塞，并在打入时注意对紫铜管进行保护，防止其折断；最后在钻孔口用水泥进行封堵，水泥经过一天凝固之后，安上压力，并注意对压力上升以及时间之间的关系进行详细记录。等压力稳定之后，稳定的压力就是煤层的瓦斯压力。[5]

2.2 钻屑指标法

当石门的工作面距离煤层的最小距离在3-10米之间时，在煤层里打入两个预测钻孔，。当钻进的煤层到达指定位置的时候，用筛子分钻屑，并且再用仪器对瓦斯的解吸指标进行分析，当指标值大于临近值的时候，这个石门的工作面就为有突出危险工作面；反之，此工作面无突出危险。

3 对五步揭煤法进行分析

一般而言，五步揭煤法对于突出煤层中的很多问题都能够加以解决，与传统的石门揭煤方法相比，五步揭煤法揭煤的时间变短，预测准确性提高，揭煤过程中的危险性降低。五步揭煤法的过程主要有：首先，工作面距煤层10米时，对于煤层的突出危险状况做出初步的预测；其次，工作面距煤层5米时，施工两个预测钻孔用来预测煤层有无突出危险；再次，当工作面降至3米时，施工三个钻孔，对煤层的突出危险进行预测；第四，当工作面垂至1.5米时，在做出三个钻孔，对煤层的突出危险进行预测；最后，煤层被揭开之后，但是还没进行全断面揭穿煤层全厚时，必须先进行施工五个的顺序钻孔，以此来对煤层的突出危险性进行预测。

4 结语

综上所述，传统的石门揭煤技术进行防突需要一定条件才能完成，因此，在现阶段中的石门揭煤的防突的安全性低，容易引发煤层突出。在揭煤的工作面进行完全消突并对其加强防护，在做好安全防护的措施的基础上使用综掘掘进，这能够使得揭煤的过程中能够化整为零，在进行预测时分布实施，增加措施的可执行性，为我国石门揭煤技术的发展提供了新的思路。

[1]单佳勇.深井强突出煤层揭煤下向钻孔瓦斯抽采成套技术[J].煤炭科学技术,2015,01:66-69.

[2]朱树来,张峰.极软突出煤层围岩破碎带巷道掘进综合施工技术[J].煤炭工程,2015,03:55-57.

[3]闫昕岭,刘光毅.立井“疏-堵-固”快速揭穿突出煤层综合施工技术[J].煤矿安全,2015,04:62-65.

[4]吴爱军,程国军,王法凯.高瓦斯突出煤层组井筒快速揭煤关键技术[J].中国矿业,2015,05:91-95.