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阜生煤礦巷道開拓石門揭煤時煤與瓦斯突出的防治

文檔作者：王巖文檔來源：潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2022年08月31日
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總第174期
doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．02．012
阜生煤礦巷道開拓石門揭煤時煤與瓦斯突出的防治
i 巖
(潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司，山西長治047105)
摘要：阜生煤礦是高瓦斯礦井，在巷道開拓石門揭煤時需要進(jìn)行煤與瓦斯突出的防治，通過對工作面突
出危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測，制定了相應(yīng)的防突措施，經(jīng)過揭煤工作面區(qū)域驗(yàn)證及防突效果檢驗(yàn)，取得了成功。
關(guān)鍵詞：瓦斯礦井；石門揭煤；防突措施；效果檢驗(yàn)
中圖分類號：TD713 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1005—2798(2014)02—0027—02
1 礦井概況
阜生煤礦位于山西省左權(quán)縣城北的劉家莊村
南，屬兼并重組整合擴(kuò)建礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為
120萬t／a，礦井服務(wù)年限為l3．8 a。礦井共布置主
立井、副立井、排矸斜井和回風(fēng)立井4個井筒。井田
內(nèi)僅15號煤可采，其他均為不可采的薄煤層或煤
線，煤層頂板為砂質(zhì)泥巖和泥巖，局部為粉砂巖，底
板一般為泥巖。該煤層為穩(wěn)定的全井田可采煤層，
根據(jù)井田煤層賦存情況及頂?shù)装鍡l件，15號煤層采
用分層綜采采煤方法。煤層具有自燃傾向性，煤塵
無爆炸危險(xiǎn)性。
根據(jù)2010年5月煤炭科學(xué)研究總院沈陽研究
院編制的《山西潞安集團(tuán)左權(quán)阜生煤業(yè)有限公司礦
井瓦斯涌出量預(yù)測研究報(bào)告》，礦井開采首采工作面
時．礦井相對瓦斯涌出量為27．97 m ／t，絕對瓦斯涌
出量為70．63 m ／min：礦井最大相對瓦斯涌出量為
91．71 m ／t，最大絕對瓦斯涌出量為231．56 m ／rain。
預(yù)測該礦井為高瓦斯礦井。
2 突出危險(xiǎn)性預(yù)測
根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的有關(guān)要求，區(qū)
域突出危險(xiǎn)性預(yù)測應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤層瓦斯壓力進(jìn)行預(yù)
測。如果沒有或者缺少煤層瓦斯壓力資料，也可根
據(jù)煤層瓦斯含量進(jìn)行預(yù)測?？紤]到阜生煤礦現(xiàn)場實(shí)
際情況。區(qū)域突出危險(xiǎn)性采用瓦斯含量進(jìn)行預(yù)測，預(yù)
測臨界值如下：
瓦斯含量 <8 m ／t。屬于無突出危險(xiǎn)區(qū)；瓦斯
含量IV．．- >8 m ／t，屬于突出危險(xiǎn)區(qū)。
區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測結(jié)果：阜生煤礦l5號煤層
+1 060 m標(biāo)高以淺的區(qū)域．原始瓦斯含量小于
8 m ／t，為無突出危險(xiǎn)區(qū)：+1 060 m標(biāo)高及以深的
區(qū)域，原始瓦斯含量大于等于8 m ／t，預(yù)測為瓦斯突
出危險(xiǎn)區(qū)。阜生煤礦l5號煤層一采區(qū)局部區(qū)域和
二采區(qū)全部區(qū)域具有瓦斯突出危險(xiǎn)性。文章只針對
有瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)域的石門及巖石巷道進(jìn)行研究。
3 石門揭煤工作面防突措施?
對于石門揭煤工作面，當(dāng)預(yù)測有瓦斯突出危險(xiǎn)
性時．采用超前排放鉆孔作為工作面的防突措施。
具體要求如下：
1) 當(dāng)工作面距煤層施工的最小法向距離為
10 m之前停止掘進(jìn)．在巷道正迎頭打2～3個取煤
芯鉆孔，要求鉆孔穿透煤層進(jìn)入頂板和底板至少
0．5 m。取芯后要做詳細(xì)記錄，瓦斯礦井需要另外
打設(shè)瓦斯測定鉆孔。
控制突出危險(xiǎn)煤層的前探鉆孑L布置見圖1中
A—A位置(在探煤位置，布置2個鉆孔直徑75～
120 mm的前探鉆孔)。
A—A晉 面B—B音0面C—c晉0面
圖1 控制突出危險(xiǎn)煤層的前探鉆孑L布置示意
2) 在工作面掘進(jìn)的法向距離離煤層7 m位
置(即圖1中B—B剖面位置，突出危險(xiǎn)性預(yù)測位
置．布置3個鉆孔直徑42 mm的預(yù)測孔)時，布置突
出危險(xiǎn)性預(yù)測鉆孔。進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測。
3) 若經(jīng)效果檢驗(yàn)仍為有突出危險(xiǎn)工作面時，
采用排放鉆孔作為補(bǔ)充措施，見圖2。
收稿日期：2013。12—13
作者簡介：王巖(1986一)，男，遼寧阜新人，助理工程師，從事生產(chǎn)技術(shù)工作。
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王 巖：阜生煤礦巷道開拓石門揭煤時煤與瓦斯突出的防治 第23卷第2期
、 、
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12 1 3 14 l5
17 1 8 19 20
，， ， 4 5
26 27 28
A—A
P一測壓孔；1～28一排放鉆孔
圖2 石門排放鉆孔布置
鉆孔直徑一般為75～120 mm，鉆孔間距根據(jù)實(shí)
測的有效排放半徑而定，一般孔底間距不大于2 m。
石門揭煤工作面鉆孔的控制范圍：石門的兩側(cè)和上
部輪廓線外至少5 m，下部至少3 nq。
揭煤的石門工作面打設(shè)的鉆孔最好一次穿透煤
層。否則?？蓪?shí)施多次打鉆，但鉆孑L一次打鉆長度至
少15 m，當(dāng)掘進(jìn)至煤層時，必須至少留有5 m的超
前距離(掘進(jìn)至煤層頂(底)板時不在此限)。
4) 石門揭煤的防突措施施工完畢后，在距突
出煤層最小法向距離5 m前進(jìn)行防突措施效果檢驗(yàn)
(即圖1中C—c剖面位置，效果檢驗(yàn)位置，布置檢
驗(yàn)孔5個，鉆孔直徑75～120 mm)。
5) 經(jīng)工作面防突措施效果檢驗(yàn)后，確認(rèn)為無
突出危險(xiǎn)工作面時．掘進(jìn)至距離煤層1．5 m的位置
(圖1中D—D剖面位置，必須采用物探或鉆探手段
邊探邊掘)，在采取安全防護(hù)措施的條件下進(jìn)行揭
煤作業(yè)
4 石門揭煤工作面區(qū)域措施效果檢驗(yàn)
防止突出措施效果檢驗(yàn)一般采取瓦斯壓力和鉆
屑指標(biāo)等方法。
采用煤層原始瓦斯壓力p指標(biāo)檢驗(yàn)時：在打完
超前排放鉆孔后，觀察原測壓孔壓力表讀數(shù)，當(dāng)壓力
表讀數(shù)降至0．74 MPa并穩(wěn)步下降后，排放鉆孔防突
有效。但應(yīng)注意，在打排放鉆孔時，必須保證排放鉆
孔與測壓孔間距不得小于1 m．以防治兩孔間距過
近或排放鉆孔誤穿測壓孔，使壓力表讀數(shù)急劇下降，
影響效果檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
采用鉆屑指標(biāo)方法檢驗(yàn)時，檢驗(yàn)鉆孔數(shù)為4個，
其中石門及巖石巷道中間1個。并位于措施孔中間，
其他3個孔位于石門及巖石巷道上部和兩側(cè)，終孔
位置應(yīng)位于措施孔控制范圍的邊緣線上。鉆孔布置
見圖3。
采用壓風(fēng)取樣法采集檢測測試點(diǎn)煤樣。測定煤
層殘余瓦斯含量：若全部檢驗(yàn)測試孔點(diǎn)測得的煤層
殘余瓦斯含量 <8 m。／t，而且各效果檢驗(yàn)鉆孔在
施工時均未發(fā)生頂鉆、噴孔或其他明顯突出預(yù)兆，表
明區(qū)域防突措施有效，已由突出危險(xiǎn)區(qū)轉(zhuǎn)化成為無
28
突出危險(xiǎn)區(qū)。
輪廓線
圖3 石門和巖巷揭煤工作面區(qū)域防突
措施效果檢驗(yàn)測點(diǎn)布置示意
若某一檢驗(yàn)測試點(diǎn)所測得的煤層殘余瓦斯含量
1> 8 m。／t
， 或在某一個效果檢驗(yàn)鉆孔在施工時發(fā)
生了頂鉆、噴孔或其他明顯突出預(yù)兆，則該檢驗(yàn)測試
點(diǎn)周圍半徑100 m內(nèi)的預(yù)抽區(qū)域被判定為措施無
效，這些區(qū)域的煤層仍屬突出危險(xiǎn)區(qū)。此時，需要延
長這些突出危險(xiǎn)區(qū)預(yù)抽時間或補(bǔ)充施工一定數(shù)量的
預(yù)抽鉆孔，直至再次效果檢驗(yàn)證明措施有效為止。
當(dāng)整個預(yù)抽條帶防突措施有效后，才允許轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)域
驗(yàn)證環(huán)節(jié)
5 石門揭煤工作面區(qū)域驗(yàn)證
石門揭煤工作面采用鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法進(jìn)行
區(qū)域驗(yàn)證，驗(yàn)證方法為：由工作面向煤層的適當(dāng)位置
打5個鉆孔(見圖4)，鉆孔分別位于工作面上部、中
部、下部和兩側(cè)，在鉆孑L鉆進(jìn)到煤層時，每鉆進(jìn)1 m
采集一次孔口排出的粒徑1～3 mm的煤鉆屑，測定
其瓦斯解吸指標(biāo) 值。測定時，應(yīng)考慮不同鉆進(jìn)工
藝條件下的排渣速度。
石門
．驗(yàn)證鉆孔
． U ．
圖4 石門揭煤工作面區(qū)域驗(yàn)證鉆孔布置，下意
石門揭煤工作面鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)的臨界值應(yīng)
根據(jù)試驗(yàn)考察確定。在確定前，可暫按表1中所列的
指標(biāo)臨界值預(yù)測突出危險(xiǎn)性。
表1 鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法預(yù)測石門揭煤
工作面突出危險(xiǎn)性的參考臨界值
煤樣 ／(mL．(g．mi 寺)
干煤樣
濕煤樣
0．5
0．4
如果所有實(shí)測得到的K 測定值均小于臨界值，
并且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，則該工作面驗(yàn)證為無突
出危險(xiǎn)工作面；否則，為突出危險(xiǎn)工作面。
(下轉(zhuǎn)第68頁)
2014年2月 張向榮：淺談煤礦機(jī)電檢修管理及應(yīng)急預(yù)案 第23卷第2期
行狀況．發(fā)現(xiàn)問題要停機(jī)處理后，方可開機(jī)運(yùn)行。
2) 在使用設(shè)備時，各崗位人員要按照標(biāo)準(zhǔn)作
業(yè)，正規(guī)操作設(shè)備，對崗位作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)或沒有崗
位操作資格證的絕對不許上崗操作設(shè)備。對違反操
作規(guī)程違規(guī)操作損壞設(shè)備的要嚴(yán)格處罰，從而使職
工養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣。
3) 對發(fā)現(xiàn)的問題和隱患能及時處理匯報(bào)．避
免發(fā)生重大機(jī)電故障的隊(duì)組要實(shí)時進(jìn)行獎勵；對損
壞設(shè)備、帶病運(yùn)行設(shè)備或責(zé)任心不強(qiáng)引起的機(jī)電故
障，要嚴(yán)格追查相關(guān)人的責(zé)任，決不姑息。
3 減少機(jī)電故障影響時間
近期的六起機(jī)電故障影響時間較長．有四起與
現(xiàn)場無配件有很大關(guān)系，所以做好機(jī)電設(shè)備的配件
工作具有重要意義。
1) 對易損壞設(shè)備、電氣保護(hù)類備件要用專用
工具箱專人保管并經(jīng)常檢查，保證備件的質(zhì)量。
2) 井下機(jī)電配件要齊全且配套，備件使用后
要及時匯報(bào)，并準(zhǔn)備新的備件以便發(fā)生機(jī)電故障后
能及時找到相應(yīng)的配件。
3) 每班都要配備具有一定故障處理能力的
機(jī)電工，并配帶全套檢修工器具，以便在發(fā)生故障后
能及時進(jìn)行處理。
4 加強(qiáng)機(jī)電技術(shù)人員的培訓(xùn)及其理論和操
作技能
機(jī)電工現(xiàn)場處理故障的能力也直接制約著機(jī)電
故障的影響時間，所以加強(qiáng)機(jī)電技術(shù)力量的培訓(xùn)也
顯得極其重要。
1) 每月要結(jié)合現(xiàn)場機(jī)電設(shè)備對所有機(jī)電工
進(jìn)行一次相應(yīng)的技術(shù)理論考試和技能知識的培訓(xùn)。
2) 積極開展崗位技術(shù)練兵活動，通過崗位技
術(shù)練兵增強(qiáng)機(jī)電工的技術(shù)水平和處理故障的能力。
在隊(duì)組崗位技術(shù)練兵時，每個機(jī)電工都必須參加。
5 發(fā)生機(jī)電故障的應(yīng)急預(yù)案
發(fā)生機(jī)電故障后，跟班隊(duì)干要及時對故障具體
情況和原因等進(jìn)行了解，并在第一時問向隊(duì)部和調(diào)
度進(jìn)行匯報(bào)。在井下機(jī)電力量、人員和配件允許的
情況下，及時組織進(jìn)行處理：在井下條件不能完全處
理的情況下要組織職工做好故障處理的預(yù)備T作，
并做好電話的匯報(bào)工作。值班隊(duì)干在接到電話后要
及時反應(yīng)情況，機(jī)電隊(duì)長及機(jī)電技術(shù)員要在接到匯
報(bào)后20 min內(nèi)到達(dá)隊(duì)部。并根據(jù)井下匯報(bào)情況確定
現(xiàn)場處理的方案。對情況復(fù)雜的問題，機(jī)電隊(duì)長必
須立即下井親自處理，機(jī)電技術(shù)員要及時在隊(duì)部準(zhǔn)
備故障設(shè)備的相關(guān)資料和圖紙。同時聯(lián)系現(xiàn)場人員
進(jìn)一步確定故障原因，積極聯(lián)系處理；在大型配件損
壞井下沒有配件的情況下。要及時聯(lián)系領(lǐng)料員和工
房人員進(jìn)行領(lǐng)取，按急件下井；井下要做好配件的搬
(抬)運(yùn)準(zhǔn)備工作。在對井下故障處理過程中，至少
要向值班隊(duì)干匯報(bào)一次，以便值班隊(duì)干及時了解處
理故障的進(jìn)展，同時故障處理完畢隊(duì)組要進(jìn)行故障
的追查和分析，對每次故障組織處理中出現(xiàn)的問題
和不足要進(jìn)行總結(jié)，以便進(jìn)一步提升故障處理效率。
[責(zé)任編輯：路方]
(上接第28頁)
當(dāng)區(qū)域驗(yàn)證為無突出危險(xiǎn)時。應(yīng)當(dāng)采取安全防
護(hù)措施后進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。但若為掘進(jìn)工作面在該區(qū)
域進(jìn)行的首次區(qū)域驗(yàn)證時，掘進(jìn)前還應(yīng)保留足夠的
突出預(yù)測超前距
只要有一次區(qū)域驗(yàn)證為有突出危險(xiǎn)或超前鉆孔
等發(fā)現(xiàn)了突出預(yù)兆．則該區(qū)域以后的掘進(jìn)作業(yè)均應(yīng)
當(dāng)執(zhí)行局部綜合防突措施。
6 石門揭煤工作面措施效果檢驗(yàn)
采用鉆屑瓦斯解吸指標(biāo) 值對石門揭煤工作
面進(jìn)行防突措施效果檢驗(yàn)，檢驗(yàn)孔數(shù)5個，分別位于
石門的上部、中部、下部和兩側(cè)，見圖4。鉆屑瓦斯
解吸指標(biāo) 的預(yù)測臨界值按表1取值。
如檢驗(yàn)結(jié)果的各項(xiàng)指標(biāo)都在該煤層突出危險(xiǎn)臨
界值以下，且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，則措施有效：反
68
之，判定為措施無效。
7 結(jié)語
針對高瓦斯礦井阜生煤礦在巷道開拓石門揭煤
時要進(jìn)行煤與瓦斯突出的防治，通過對工作面突出
危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測，制定了相應(yīng)的防突措施，經(jīng)過揭煤
工作面區(qū)域驗(yàn)證及防突效果檢驗(yàn)，對阜生煤礦巷道
開拓給予了建設(shè)性的幫助，使其在巷道揭煤上取得
了成功
參考文獻(xiàn)：
[1] 吳厚華，楊鋼．“導(dǎo)硐揭煤法”在突出近水平煤層的
應(yīng)用[J]．煤炭工程，2010(12)：38—39．
[責(zé)任編輯：路方]

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