突出煤層開采的瓦斯綜合防治措施

1、突出煤層開采的瓦斯綜合防治措施滴道煤礦立井二采區(qū)位于礦區(qū)主背斜的南翼，東起一、二采區(qū)采境線，西到二、三采區(qū)采境線，煤層系城子河煤系， 設(shè)計生產(chǎn)能力為9 萬 t/a 。采區(qū)有可采煤層12#、17#、18#層，煤層厚度 1.21.5m，屬薄煤層，煤層傾角 21°24°，12 層與 17 層間距 74m，12 層與 18 層間距 80m，采區(qū)自 160m 水平發(fā)生第一次突出以來，至今已發(fā)生煤與瓦斯突出 151 次，其中， 12 層突出 69 次，占采區(qū)突出總數(shù)的 45.7，18 層突出 82 次，占突出總數(shù)的 54.3，該采區(qū)預(yù)防煤與瓦斯突出的區(qū)域性主要措施是以開采保護(hù)層， 首先

2、開采 18 層作為上保護(hù)層，然后開采 17 層，最后開采突出比較嚴(yán)重的 12 層，近幾年， 17、18 層已不開采，主要開采 12 層。屬煤與瓦斯嚴(yán)重突出層。二采區(qū) 12 層自 1970 年 4 月 16 日發(fā)生的第一次突出后， 相繼以發(fā)生突出 69 次，突出煤量為 2935t，瓦斯量 60933m3，平均煤量 42.5t/ 次，瓦斯量 883m3/次，采煤工作面發(fā)生突出 6 次，掘進(jìn)工作面發(fā)生突出 63次。采區(qū)瓦斯涌出量較大，相對瓦斯涌出量43.6m3/t ，絕對瓦斯涌出量 8.7m3/min ，從而給安全生產(chǎn)帶來了較大的威脅， 必須采取更加有效的防治措施加以解決，保證安全生產(chǎn)，提高產(chǎn)量和經(jīng)

3、濟(jì)效益。2 煤與瓦斯突出原因分析2.1 煤與瓦斯突出情況隨著開采深度的延深，地應(yīng)力、瓦斯壓力的增加，煤與瓦斯突出的強度和頻率也隨之增大， 1990 年以后采掘發(fā)生突出情況見表1表 4。表 1 二采 12#/右 5 片掘進(jìn)大巷時突出情況序號突出時間突出煤量 /t突出瓦斯量 /m311993-11-1122:205040021996-10-3012:2015150合計65550平均32.5t/ 次275m3/次表 2 二采 12#/右 6 片掘進(jìn)大巷時突出情況序號突出時間突出煤量 /t突出瓦斯量 /m311999-06-2821:20510021999-09-2119:0040400031999-

4、09-2900:00101500合計555600平均18.3t/ 次1866.7m3/次表 3 二采 12#/右 5 片采煤時突出情況序號突出時間突出煤量 /t突出瓦斯量 /m311997-05-057:50107112521997-01-084:2030110031997-07-281:451328841997-0-1812:1586545451998-11-0922:15137150061999-01-052:30175560071999-02-204105300合計95820367平均136.9t/ 次2909.6m3/次表 4 二采 12#/右 6 片采煤時突出情況序號突出時間突出煤量

5、 /t突出瓦斯量 /m312000-08-2122:0010350合計10350平均10t/ 次350m3/次2.2 煤與瓦斯突出原因分析（1）煤層瓦斯含量高。根據(jù)二采所測得的煤層瓦斯含量， 4片為 10m3/t ，5 片為 12.3m3/t ，6 片為 16.2m3/t 。（2）煤層瓦斯壓力大。二采4 片見煤點處測得的煤層瓦斯壓力為5.8mpa，是滴道礦煤層瓦斯壓力測壓史上得到的最大瓦斯壓力， 二采 5 片見煤點處測得的煤層瓦斯壓力為 4.0mpa，二采 6 片見煤點處測得的煤層瓦斯壓力為 4.0mpa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)程規(guī)定的 0.74mpa。（3）煤層突出指標(biāo)參數(shù)值數(shù)偏大。對4、5、6 片大巷

6、掘進(jìn)都采用了防突參數(shù)測試，其瓦斯放散初速度p=1014，煤的堅固性系數(shù) ?0.230.25，綜合指標(biāo)參數(shù)kb=4356，都處于嚴(yán)重突出傾向區(qū)域，利用撫順煤科院生產(chǎn)的 “四位一體 ”測試儀鉆屑指標(biāo)法測得的鉆屑量 s=1010l/m ，鉆孔瓦斯涌出初速度 qm=10.712l/min，h2=280pa,衰減系數(shù) c=2.42.5,也都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于突出指標(biāo)臨界值。（4）軟分煤層是突出的薄弱環(huán)節(jié)。 12 層煤層厚 1.31.5m，其中軟分層煤厚 0.691.2m,根據(jù)煤的破環(huán)類型分類，其軟分層煤屬 v 類強烈破壞煤，節(jié)理不清，呈魚鱗片或土狀， 用手捻可成粉末， 硬度較低，疏松，各種突出都發(fā)生在該分層。（5

7、）地應(yīng)力集中。受 f3、f4 逆斷層的影響， 該區(qū)域在絞車道右部 200m 左右地應(yīng)力集中，是突出的主要區(qū)域。3 局部防突措施（1）多排鉆孔結(jié)合震動炮揭石門。 6 片在石門工作面掘至距離煤層垂距 10m 以外，打 2 個穿透煤層鉆孔，并進(jìn)行測煤層瓦斯壓力。在 5m 以外處，共打排放鉆孔 21 個計 260m,孔徑 75mm。在距煤層 1.5m 處利用震動炮一次揭開石門。（2）超前鉆措施。 6 片煤層揭開后，大巷掘進(jìn)就采取了超前鉆措施，利用 maz-200 型鉆機(jī)， nbb-250/40 型千米泵，根據(jù)工作面的實際情況扇形布置鉆孔 48m，下幫保護(hù)范圍 24m，充分釋放瓦斯 4h 后，允許掘進(jìn)，

8、保留 5m 余孔，再進(jìn)行第二次打鉆（見圖 1）。該大巷共打鉆 37 次，打鉆工程量 3129.6m，安全保護(hù)大巷掘送 440m。圖 1 超前鉆孔布置圖（3）本煤層抽放。在 6 片大巷每隔 25m 布置 1 個鉆場，每個鉆場布 3 個孔，共布置了 7 個鉆場 21 個孔，孔深 4060m，該鉆孔第一可起到充分釋放瓦斯的目的，第二封孔后可進(jìn)行抽放。（4）頂、底板瓦斯巷進(jìn)行瓦斯抽放。 5 片在煤層的頂板 20m 處掘送了一條瓦斯巷， 6 片在煤層的底板 15m 處，掘送了一條瓦斯巷，并向 12 層打抽放鉆孔 18 個，孔深為 39.5 66m，總鉆進(jìn)工程量 1003.3m。（5）工作面長鉆孔措施。在采煤工作面沿走向打長鉆孔，每隔2m 一個孔，孔深 6.2m，可回采 2 個循