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突出礦井近距離煤層群石門揭煤安全技術(shù)

文檔作者：耿新平文檔來源：淮浙煤電公司顧北煤礦分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年08月30日
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2010年第l2期 煤炭工程
突出礦井近距離煤層群石門揭煤安全技術(shù)
耿新平
(淮浙煤電公司顧北煤礦分公司，安徽淮南232151)
摘 要：文章重點(diǎn)對(duì)石門揭穿多個(gè)近距離突出危險(xiǎn)煤層采取瓦斯抽采為主，水力沖孔為輔相
結(jié)合．一次性安全揭穿多個(gè)近距離突出危險(xiǎn)煤層的安全技術(shù)進(jìn)行了詳盡的論述。提出了符合規(guī)定
的具有近距離煤層群，石門揭煤的切實(shí)可行的方法，為類似條件下的石門揭穿突出危險(xiǎn)煤層工作
提供了成功經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞：近距離煤層群；石門揭煤；預(yù)測(cè)；柚采鉆孔；水力沖孔
中圖分類號(hào)：TD713 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671～0959(2010)l2_()033_《)3
石門揭穿多個(gè)突出危險(xiǎn)煤層時(shí)，煤層間距離過小會(huì)引
發(fā)相鄰煤層突出危險(xiǎn)，若煤層即瓦斯抽采效果不理想，則
對(duì)礦井采場(chǎng)接續(xù)造成很大影響。為此文章重點(diǎn)介紹了安全
快速揭穿多個(gè)近距離煤層技術(shù)，即采取瓦斯抽采措施先行，
水力沖孔措施為輔，局部防突措施補(bǔ)充的方法完成安全揭
煤工作，一次性對(duì)各煤層統(tǒng)一增透、提高瓦斯抽采半徑、
抽采濃度，實(shí)現(xiàn)快速消突，快速安全揭煤。
1 石門揭穿近距離突出危險(xiǎn)煤層群技術(shù)
1．1 巷道掘進(jìn)至距首揭煤層法距10m處
1．1．1 前探鉆孔
在巷道迎頭至少施工3個(gè)穿透所有煤層全厚且進(jìn)入頂
(底)板不小于0．5m的取芯前探鉆孔，所有前探鉆孔進(jìn)行
測(cè)斜，至少有一個(gè)前探鉆孔沿巷道掘進(jìn)方向布置。在遇地
質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜帶，巷道在距煤層頂法距20m前施工不少于3
個(gè)前探鉆孔，以確切掌握煤層群的賦存、地質(zhì)構(gòu)造、水文
地質(zhì)、瓦斯地質(zhì)等情況。前探鉆孔施工過程中分別取各煤
層煤樣化驗(yàn)，計(jì)算各煤層原始瓦斯含量，編制瓦斯地質(zhì)說
明書。
1．1．2 測(cè)壓鉆孔
采取快速測(cè)壓法或汽水分離方法測(cè)定所揭煤層壓力，
對(duì)各煤層分別進(jìn)行瓦斯壓力測(cè)定，每個(gè)煤層至少布置3個(gè)
測(cè)壓鉆孑L，煤層層間距小于5m時(shí)可測(cè)定混合瓦斯壓力。并
且至少有1個(gè)測(cè)壓鉆孔布置在巷道輪廓線外15m位置的煤
體內(nèi)，測(cè)壓鉆孑L與其他鉆孑L見煤點(diǎn)間距不得小于8m。
1．1．3 突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
預(yù)測(cè)指標(biāo)采用原始瓦斯壓力尸 和瓦斯含量 及前探
測(cè)壓等各類鉆孑L施工過程中有無噴孑L、頂鉆等異常情況。
若殘余瓦斯壓力P >0．74MPa，殘余瓦斯含量 >
8m ／t或各類鉆孔施工過程中發(fā)生動(dòng)力現(xiàn)象，則所揭煤層有
突出危險(xiǎn)l生。
1．2 巷道掘進(jìn)至距首揭煤層法距7m處
1．2．1 抽采鉆孔控制范圍
根據(jù)巷道在距煤層群法距10m位置測(cè)壓結(jié)果確定抽采
鉆孔控制范圍，所有抽采鉆孔應(yīng)一次穿透所揭煤層群全厚，
并進(jìn)入巖層0．5m以上，抽采鉆孔孔徑為113ram。
1)當(dāng)瓦斯壓力0．74MPa<2MPa時(shí)，抽采鉆孔最><0．74MPa時(shí)，可采用排放鉆孔，鉆>0．5)，可選用麻花鉆桿，增加破煤能
力，防止塊煤堵塞；若煤體較軟(f<0．5)，可選用光鉆桿，
為排粉提供更大的空間，減少水流輸送煤體的阻力。乳化
液泵壓力應(yīng)從低到高逐漸升壓，最終穩(wěn)定在14～18MPa
之間。
淮南礦區(qū)水力沖孔試驗(yàn)用的乳化液泵額定流量取值：
當(dāng)廠≤0．5時(shí)，可取125L／min；當(dāng)，≥0．5，可取200L／min，
以緩解憋孔現(xiàn)象。
為監(jiān)測(cè)水壓和流量在水力沖孔期間的變化，在距沖孑L
地點(diǎn)5m處安裝SGS型雙功能高壓水表，壓力表量程為0～
25MPa，在其旁邊連接型號(hào)為QJ16的球形截止閥。
在水力沖孔時(shí)，由于流量較大，采用內(nèi)徑為32mm和
25mm的軟管比較合理，其壓力損失分別為0．003MPJm和
0．009MP~m，如果按實(shí)際水力沖孑L的距離取100m，那么
100m內(nèi)徑為25mm的管路損失接近1MPa。因此，水力沖孑L
盡量選擇32mm和25mm內(nèi)徑的高壓軟管。
換鉆桿應(yīng)在鉆孔返水正常時(shí)進(jìn)行，以防止憋孔及埋鉆；
若出現(xiàn)垮孑L，可加大鉆桿轉(zhuǎn)速，并保持來回拉動(dòng)，以防埋
鉆。
沖孔期間應(yīng)密切觀測(cè)返水情況，水量變小時(shí)，應(yīng)加大
轉(zhuǎn)速，避免鉆孔進(jìn)一步堵死。
對(duì)沖孑L前、沖孔期間、沖孑L過后對(duì)周邊鉆孔的瓦斯?jié)?
度，抽采流量，高壓泵壓、水壓、沖孔時(shí)間等進(jìn)行記錄，
評(píng)估沖孔效果，也可作為沖孑L影響半徑考察依據(jù)。
1．2．3 抽采系統(tǒng)
為防止施工過的抽采鉆孑L噴孔傷人或瓦斯涌出超限，
抽采鉆孔施工完畢一個(gè)，封孑L抽采一個(gè)。揭煤地點(diǎn)敷設(shè)兩
路抽采管路，一路連接井下移動(dòng)抽采泵站，作為鉆孑L施工
過程中的防噴裝置使用，另一路連接地面永久抽采系統(tǒng)，
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作為已施工抽采鉆孔抽采使用，每班測(cè)定抽采濃度、負(fù)壓、
溫度、流量等數(shù)據(jù)。
1．2．4 抽采效果檢驗(yàn)
巷道所揭煤層群，經(jīng)過一定時(shí)間的抽采后，計(jì)算瓦斯
預(yù)抽率(瓦斯抽排量／鉆孑L控制范圍內(nèi)煤體瓦斯儲(chǔ)量)。瓦斯
預(yù)抽率叼345％后，進(jìn)行抽采鉆孑L效果檢驗(yàn)，施工4個(gè)測(cè)定
殘余瓦斯壓力鉆孔，鉆孑L分別位于布置在預(yù)抽區(qū)域內(nèi)的上
部、中部和兩側(cè)，并且至少有1個(gè)檢驗(yàn)鉆孔位于要求預(yù)抽
區(qū)域內(nèi)距邊緣不大于2m范圍(中部鉆孔除外)，同時(shí)分別
取所揭煤層煤樣進(jìn)行化驗(yàn)(測(cè)定殘壓期間停止抽采)。
效果檢驗(yàn)指標(biāo)殘余瓦斯壓力P <0．74MPa，殘余瓦斯
含量 <8m ／t及檢驗(yàn)鉆孔施工過程中無異常動(dòng)力現(xiàn)象，
方可視為措施有效，工作面無突出危險(xiǎn)。否則，采取延長(zhǎng)
抽采時(shí)間，或其他有效安全措施，直至效果檢驗(yàn)有效。
1．3 安全巖柱
巷道在工作面預(yù)測(cè)為無突出危險(xiǎn)后，在巷道分別距各
煤層法距2m前，采取邊探邊掘方法，保證巷道距煤層法距
不小于2m的安全巖柱，同時(shí)探明煤層瓦斯情況。
1．4 巷道掘進(jìn)至距所揭煤層群法距2m處
分別對(duì)所揭煤層采取鉆屑指標(biāo)法進(jìn)行最后驗(yàn)證，驗(yàn)證
鉆孔不少于3個(gè)，控制揭煤巷道輪廓線外5m范圍內(nèi)的煤
體，確認(rèn)所揭煤層無突出危險(xiǎn)后，方可進(jìn)行遠(yuǎn)距離放炮
揭煤。
若巷道驗(yàn)證為突出危險(xiǎn)煤層時(shí)，采取局部防突措施，
一般采取抽采鉆孔，鉆孔控制到巷道輪廓線外5m范圍的煤
體，局部防突措施施工結(jié)束后，進(jìn)行措施效果檢驗(yàn)，直至
有效。校檢鉆孔5個(gè)，控制到距抽采鉆孔最外邊緣2m范
圍內(nèi)。
1．5 循環(huán)預(yù)測(cè)
巷道在分別距各煤層2m法距開始采取鉆屑指標(biāo)法進(jìn)行
循環(huán)預(yù)測(cè)。循環(huán)預(yù)測(cè)鉆孔3個(gè)，1個(gè)鉆孔沿巷道掘進(jìn)方向中
部，其他2個(gè)鉆孔開孑L靠近巷道兩幫0．5m位置，控制到距
巷道輪廓線外2～4m位置，鉆孑L施工深度8—10m。若預(yù)測(cè)
有突出危險(xiǎn)，則采取局部防突措施，直至措施效果檢驗(yàn)
有效。
1．6 遠(yuǎn)距離放炮
巷道在距所揭煤層群頂(底)法距2m(遇地質(zhì)構(gòu)造帶為
3m)至穿過煤層群距所揭煤層群底(頂)法距2m止，采取遠(yuǎn)
距離放炮進(jìn)行揭煤。遠(yuǎn)距離放炮地點(diǎn)須在全風(fēng)壓通風(fēng)的反
向風(fēng)門外側(cè)且距放炮地點(diǎn)不小于3oom處。
2 可行性分析
1)減少工程量，進(jìn)行一次性打鉆完成對(duì)各煤層的前探
工作。大大減少探煤鉆孔數(shù)量，節(jié)約成本。
2)縮短揭煤時(shí)間。對(duì)多個(gè)煤層一次施工消突鉆孔，統(tǒng)
一抽采，可以大大較少測(cè)壓時(shí)間。
3)提高消突效果。對(duì)多個(gè)煤層一次性施工抽采鉆孔，
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2010年第12期 煤炭工程
同時(shí)選取抽采鉆孑L進(jìn)行水力沖孔增透，提高抽采半徑，提
高抽采濃度，起到很好的消突作用。
同時(shí)利用前探、測(cè)壓掌握各煤層賦存及突出危險(xiǎn)情況，
并將抽采鉆孑L與水力沖孑L增透措施相結(jié)合，提高消突效果。
該技術(shù)在淮浙煤電公司顧北煤礦分公司一次性揭穿8煤頂
板煤線、8煤、7—2煤巾取得良好應(yīng)用的效果，同時(shí)為具
有突出危險(xiǎn)煤層群石門揭煤提供很好的參考價(jià)值。石門揭
煤工藝流程如圖2所示。
圖2 石門揭煤工藝流程圖
3 安全防護(hù)措施
1)突出煤層石門揭煤工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)，必須設(shè)置至少2
到牢固的反向風(fēng)門，風(fēng)門之間間距不小于5m。
※信息資訊·建設(shè)信息※
2)巷道安設(shè)高低濃瓦斯傳感器，揭煤過程中分析炮后
瓦斯?jié)舛?，瓦斯涌出量，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取措施，并安照
相關(guān)規(guī)程進(jìn)行標(biāo)效，試斷電試驗(yàn)等。
3)放炮前切斷揭煤巷道及其回風(fēng)流中內(nèi)所有非本質(zhì)安
全型電氣設(shè)備電源(包括電纜)。
4)加強(qiáng)過煤段巷道頂板支護(hù)，防止冒頂、瓦斯積聚，
必要時(shí)對(duì)過煤段巷道及時(shí)噴注漿處理。
5)放炮期間撤出揭煤巷道、回風(fēng)流中及其揭煤巷道回
風(fēng)流切斷其他巷道安全出口巷道的所有人員。
6)巷道揭煤期間，巷幫鉆場(chǎng)保持連續(xù)抽采。
7) 編制揭煤安全技術(shù)措施。
8)成立揭煤領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)指揮揭煤工作。
9)完善安全防護(hù)措施，確保通風(fēng)、防火系統(tǒng)、防塵系
統(tǒng)、抽采系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、壓風(fēng)自救裝置、隔爆水槽等完
好可靠。
4 結(jié)語(yǔ)
對(duì)一次性揭過多個(gè)近距離突出危險(xiǎn)煤層，采用抽采水
力沖孔相結(jié)合的消突措施，提高抽采濃度，提高抽采影響
半徑，起到快速消突作用。實(shí)現(xiàn)安全快速揭過多個(gè)煤層，
縮短揭煤工期，提高井巷掘進(jìn)速度，本技術(shù)措施在淮浙煤
電公司顧北煤礦石門揭煤中得到很好的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
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社．1998．
(責(zé)任編輯郭繼圣)
吉林首個(gè)大型煤炭?jī)?chǔ)備基地正式運(yùn)營(yíng)
近日，吉林省煤炭?jī)?chǔ)備基地在吉煤集團(tuán)舒礦公司啟動(dòng)運(yùn)營(yíng)。這是吉林省唯一的一家集煤炭加工、儲(chǔ)存、銷售、物流于
一體的大型綜合性煤炭?jī)?chǔ)備基地。儲(chǔ)備基地的建立將對(duì)保證全省用煤安全，季節(jié)調(diào)峰和應(yīng)急保障，解決鐵路運(yùn)輸瓶頸制
約，平抑煤炭市場(chǎng)價(jià)格，維護(hù)市場(chǎng)穩(wěn)定發(fā)揮重要作用。
2009年吉林省原煤產(chǎn)量為4030萬(wàn)t，實(shí)際消耗9400萬(wàn)t，缺口為5370萬(wàn)t。隨著全省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展步伐的加快，煤炭
需求緊張問題在未來5～10年內(nèi)不會(huì)有根本性緩解。預(yù)計(jì)到2015年，全省原煤總量將達(dá)到4500萬(wàn)t，而實(shí)際需求達(dá)到1． 3
億t，缺口達(dá)到8500t，煤炭供應(yīng)緊張問題將更加突出。另外，煤炭的供求關(guān)系還非常普遍的存在著淡季供大于求、旺季供
不應(yīng)求的尷尬局面。
吉煤集團(tuán)舒礦公司位于吉林省中北部的舒蘭市境內(nèi)，東臨哈爾濱市205km，西距長(zhǎng)春市179km，距吉林市55km，距五
樺公路僅2km，原化工廠廠區(qū)內(nèi)有三條相互連接的鐵路專用線，合計(jì)1870延長(zhǎng)米，可以同時(shí)停放兩個(gè)加長(zhǎng)專列，廠區(qū)內(nèi)長(zhǎng)
達(dá)4．8km的專用線同國(guó)鐵相接，鐵路和公路運(yùn)輸都十分方便。
[本刊通訊員]
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