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壽陽景福煤礦井筒揭煤防突措施

文檔作者：曹晉峰文檔來源：陽煤集團(tuán)壽陽景福煤業(yè)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年08月28日
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江西煤炭科技
JIANGXI COAL SCIENCE 8L TECHNOLOGY
2015年第3期
No．3 2015
壽陽景福煤礦井筒揭煤防突措施
曹晉峰
(陽煤集團(tuán)壽陽景福煤業(yè)有限公司，山西陽泉045000)
摘要：壽陽景福煤礦的瓦斯含量比較高，其壓力也比較大，在井簡揭煤時(shí)，需要克服瓦斯帶來的風(fēng)險(xiǎn)。本文主要對井筒揭
煤工作進(jìn)行了分析，對煤與瓦斯突出性預(yù)測、超前探煤技術(shù)做了研究，希望通過可行的防突辦法，確保煤炭開采的安全。在
利用“四位一體”原則之后，可以消除原有的瓦斯突出危險(xiǎn)，其運(yùn)用效果比較令人滿意。
關(guān)鍵詞：壽陽景福煤礦；井筒揭煤；防治煤與瓦斯突出技術(shù)
中圈分類號：TD713 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1006—2572(2015)03—0041—02
Outburst Prevention M easures of Uncovering Coal in Shaft of Shouyang Jingfu Colliery
Cao Jinfeng
(Shouyang Jingfu Coal Industry Co．，Ltd．，Yangquan Coal Industry Group Co．，Ltd．，Yangquan，Shan~，045000)
Abstract：Aiming at the high gas content and pressure in Shouyang Jingfu Colliery，the author makes a study on
the prediction of coal and gas outburst and advanced coal exploration in the process of uncovering coal in shaft，
and presents the feasible outburst prevention measures to ensure the mining safety．
Key words：uncovering coal in shaft；technology of preventing and controlling coal and gas outburst
1 防治煤與瓦斯突出技術(shù)概述
壽陽景福煤礦開采的6 煤層，厚度約為3．4 m，具有
爆炸性，屬自燃傾向煤層，在6 煤層進(jìn)行施工時(shí)，需要著
重注意控制煤與瓦斯的突出問題。在對煤層進(jìn)行揭煤時(shí)，
瓦斯并沒有排出媒體，所以，應(yīng)當(dāng)先想辦法將瓦斯抽放。 。
本文主要介紹利用“四位一體”式瓦斯消除策略，將煤與瓦
斯問題徹底控制。圖1為煤與瓦斯控制技術(shù)流程。
圖1 井筒揭煤防治煤與瓦斯突出技術(shù)
2 預(yù)測煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性
2．1 探定煤層賦存狀況
在建設(shè)礦井初期，并不能對揭煤區(qū)域的煤層賦存有十
足的把握。為更好地了解煤層賦存情況，需要采取一定的
措施完善煤層的賦存資料。 。將超前探煤鉆孔安防在6
煤層，距離井筒工作面20 m，以實(shí)現(xiàn)對該煤層的產(chǎn)狀、厚
度、位置的精確掌控。完成上述工作之后，需要測試煤芯
的f值(煤的堅(jiān)固系數(shù))、△P(瓦斯放散初速度)。在超前
探煤鉆孔施工中，還需要鉆孔測壓。鉆孔布置示意見圖2。
表1為超前探煤鉆孔的相關(guān)技術(shù)參數(shù)。
圖2 超前探煤鉆孔布置
表1 超前探煤鉆孔參數(shù)
孔1
2．2 預(yù)測煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性
(1)測定煤層瓦斯壓力
煤層瓦斯壓力測定數(shù)據(jù)對措施制定有重要指導(dǎo)作用，
要做到準(zhǔn)確測定，為此，以直接主動測壓法為主。 ，也就是
· 41 ·
用水泥砂漿將超前探煤鉆孔封住，以測試補(bǔ)償氣體的速度
來得到瓦斯壓力數(shù)據(jù)。主要測試辦法：① 將4個(gè)鍍鋅鋼管
插入到測壓鉆孔內(nèi)，鋼管要帶有壓力表接頭，各鋼管以3 m
為長度值。為控制好氣閉性，需要以膠帶纏住管的接頭。
封死測壓室管端頭，避免雜物、煤屑將管路堵?。虎?以棉布
封住測壓室擋板位置，在測壓鉆孔中壓入測壓管；③ 以速
凝劑、膨脹水泥、硅酸鹽水泥等作為封住鉆孔的材料。將
這些材料充分?jǐn)嚢瑁扇斯纳贤聦⒖追庾?；?在完成
封孔一天后，就可安裝壓力表，注入氮?dú)?，?dāng)壓力表穩(wěn)定之
后，此數(shù)據(jù)就是煤層的瓦斯壓力值。
(2)測定瓦斯放散初速度、堅(jiān)固性系數(shù)
F(煤的堅(jiān)固系數(shù))即煤的抗拒外力破壞的能力指標(biāo)。
煤層的突出危險(xiǎn)性可以從／kP(瓦斯放散速度)得出。當(dāng)
前，并不能在礦區(qū)中測試得到瓦斯放散初速度、煤的堅(jiān)固
性系數(shù)，而只能從實(shí)驗(yàn)得來。在對6 煤層進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試
之后，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：其瓦斯放散速度為10．748，煤的堅(jiān)固
系數(shù)為o．32。
(3)D、K代表了工作面的綜合性突出危險(xiǎn)性指標(biāo)，公
式為：
D一( 一I 3)×(P一0．74)，K-臺I 呈。
在上述兩個(gè)式子中，煤層的埋藏深度為H一596 m；煤
層瓦斯壓力為P，以1_60 MPa為最大的瓦斯壓力值。將
值代入到上述兩個(gè)公式，得到D一9．43，D一33．59。
所以，可以得出煤層與瓦斯的單項(xiàng)、綜合指標(biāo)。從表3
發(fā)現(xiàn)，6 煤層的煤與瓦斯突出危險(xiǎn)是比較嚴(yán)重的，所以，在
揭煤之前必須要運(yùn)用有效的消除突出危險(xiǎn)的措施。
表3 6 煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性單項(xiàng)、綜合指標(biāo)數(shù)據(jù)
3 煤與瓦斯突出防治措施
在分析了壽陽景福煤礦的建設(shè)狀況之后，主要采取瓦
斯排采鉆孔、采抽鉆孔措施，在結(jié)合抽排辦法之后，可以有
效地防治瓦斯突出危險(xiǎn)。
3．1 抽采系統(tǒng)與設(shè)備
地方設(shè)瓦斯抽采站，主體抽采設(shè)備是抽采泵，型號為
ZWY110／160一G，臺數(shù)2臺。其附屬設(shè)備包括泵站監(jiān)測
系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水泵、防暴防回火設(shè)備、正壓放水器、負(fù)壓
放水器、軟化水設(shè)備、避雷裝置放空管等。
3．2 設(shè)計(jì)抽采鉆孔
抽采井筒揭煤期的瓦斯的目的在于控制瓦斯突出問
題。其抽采的方式是將鉆孔布置在井筒工作面抽采瓦斯。
在此次抽采工作中，鉆孔也要排放瓦斯，鉆孔的數(shù)量為64
個(gè)，孔徑94 mm，孔深3 m。以~50 mm鋼管為封孔裝置。
抽排瓦斯鉆孔的布置見圖3。
· 42 ·
北
46西 1
j _4
6l
b60
，58
7
南
5 ～
圖3 瓦斯抽、排鉆孔布置(單位／mm)
3．3 封孔方式與管路連接
在煤層與井筒工作面距離7 m位置安放好抽放鉆孔，
封孔深度3 m，~50 mm PVC管作為封孑L管，長5 m。在距
管端1 m位置焊接金屬擋板，彼端則車絲扣。抽采主管、支
管用管路連接器、高壓膠管相連，封孔材料為水泥砂漿 。
3．4 煤與瓦斯突出防治效果的檢驗(yàn)
在抽排瓦斯過程中，用鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法，測得瓦
斯動態(tài)變化曲線(見圖4)。
觀測天數(shù)／d
圖4 Ah2指標(biāo)實(shí)測平均值隨時(shí)間變化
檢驗(yàn)時(shí)參考的數(shù)據(jù)如下：干樣，以200為△h2指標(biāo)，以
0．5為k1的臨界值；濕樣，以160為△h2指標(biāo)，以0．4為
k1的臨界值。在抽排瓦斯20 d之后，發(fā)現(xiàn)△h2的指標(biāo)出
現(xiàn)了下降的趨勢，比臨界值更低。這說明，此措施有效地
解決了煤與瓦斯的突出危險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn)：
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作者簡介：曹晉峰，男，大專學(xué)歷，助理工程師，現(xiàn)任職于山西省陽
煤集團(tuán)壽陽景福煤業(yè)有限公司。
收稿日期：2o15—05—29 編輯：胡中祺

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