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龍騰礦W2113回采面進(jìn)風(fēng)巷區(qū)域綜合防突措施

文檔作者：杜治海文檔來源：龍騰煤業(yè)有限責(zé)任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年11月28日
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2012年第6期 能源技術(shù)與管理 33
doi：10．3969~．issn．1672-9943．2012．o6．013
龍騰礦W2 1 1 3回采面進(jìn)風(fēng)巷區(qū)域綜合防突措施
杜治海
(龍騰煤業(yè)有限責(zé)任公司，重慶南川408400)
[摘要] 龍騰煤礦為煤與瓦斯突出礦井，針對W2113回采工作面進(jìn)風(fēng)巷掘進(jìn)速度隉的難題，
根據(jù)工作面實際情況，制定了兩種不同的技術(shù)方案，并對兩種方案進(jìn)行了對比分
析，分析結(jié)果表明，方案二使工作面單月最高掘進(jìn)進(jìn)度達(dá)到135 12，月平均進(jìn)度120 1TI，
月平均掘進(jìn)進(jìn)度是方案一的3．42倍，節(jié)約時間9．1個月，節(jié)約成本27．94萬元。
[關(guān)鍵詞] 扭轉(zhuǎn)構(gòu)造；區(qū)域預(yù)測；安全掘進(jìn)
[中圖分類號]TD713[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B [文章編號]1672．9943(2012)06_O033 3
0 引 言
龍騰煤礦開采單一K 煤層，原生產(chǎn)能力為
6萬fa，2010年12月起實施“6改9”技改工程。
2009年8月以前為高瓦斯礦井，2009年8月1日
由于《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的實施?，因相鄰
礦井開采K 時發(fā)生過突出，綜合考慮各方面因
素，2010年礦井自愿申請為煤與瓦斯突出礦井。
由于受區(qū)域構(gòu)造影響，巖層產(chǎn)狀變化大，傾向依次
為35。、0o、318。、113o，巖層傾角30?！?O。，倒轉(zhuǎn)至
67。。因地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性，上級煤監(jiān)部門認(rèn)為煤
與瓦斯突出特別嚴(yán)重，因此，要求必須嚴(yán)格執(zhí)行區(qū)
域防突措施(預(yù)抽煤層瓦斯)后才能掘進(jìn)煤層巷
道[2]，導(dǎo)致月進(jìn)度僅為35 m，嚴(yán)重影響礦井的煤巷
掘進(jìn)進(jìn)度，制約礦井的安全生產(chǎn)。
1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和礦井地質(zhì)構(gòu)造
礦區(qū)位于四川盆地的東南緣，大地構(gòu)造屬川
鄂湘黔褶皺帶西側(cè)，川東褶皺帶與弧婁山褶皺帶
復(fù)合交?[處，總的構(gòu)造線方向為N30?！?O。E，南川
至龍騰段主要為龍骨溪背斜西翼，以單斜構(gòu)造為
主，沿走向局部發(fā)育有微波狀褶曲：金家壩褶曲，
帽子山褶曲等如圖1所示。
井田位于龍骨背斜中段北西翼，巖層呈單斜
產(chǎn)出，走向近南北，由于受區(qū)域構(gòu)造影響，巖層走
向在桂花屋基西側(cè)由南向北，經(jīng)桂花屋基轉(zhuǎn)折，又
由北向南，在娘子巖巖層傾向急劇增大，娘子巖向
南東方向100 m左右?guī)r層直豎，再向南巖層逐漸
倒轉(zhuǎn)，直至橋榜煤礦，巖層產(chǎn)狀變化大，傾向依次
為35O 0o、318。、113。，巖層傾角30?！?O。，倒轉(zhuǎn)至
67。
[ 背斜構(gòu)造[ 向斜構(gòu)造 礦區(qū)
圖1 龍騰煤礦井田構(gòu)造綱要示意圖
2 W21 13回采工作面進(jìn)風(fēng)巷概況
W21 13回采工作面進(jìn)風(fēng)巷全長450 m，位于
礦井+200 m水平(第二水平)的+300 m階段，是
K 煤層內(nèi)西一采區(qū)第三個采煤工作面。與+300 m
瓦斯抽放巷(位置關(guān)系為底板，因煤層倒轉(zhuǎn)抽放巷
巖性為煤層頂板)相距24．7 m，煤層厚度1．6～
2．1 m，平均1．8 m；煤層平均傾角70。。
3 區(qū)域綜合防突措施
3．1 方案一
3．1．1 區(qū)域突出危險性預(yù)測
W2113采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷處于礦井扭曲倒
轉(zhuǎn)構(gòu)造附近，屬地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域，直接確定為突出危
險區(qū) ]。
3．1．2 區(qū)域防突措施
方法：采取穿層鉆孑L預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯；
34 杜治海龍騰礦W21 13回采面進(jìn)風(fēng)巷區(qū)域綜合防突措施 2012年第6期
鉆場布置：+300 m瓦斯抽放巷掘進(jìn)時，每間隔40 m
沿與巖層垂直方向布置1個鉆場。鉆場參數(shù)：高度
2．6 m，寬度2．8 m，深度4．0 m；控制范圍：控制巷
道上幫20 m，下幫10 In的整個煤層范圍，鉆孔在
控制范圍內(nèi)均勻布置。
(1)穿層鉆孔設(shè)計依據(jù)相關(guān)基礎(chǔ)參數(shù)。根據(jù)
規(guī)范要求吲，施工穿層鉆孔抽放時，較難抽放煤層
鉆孔見煤點間距為8～10 m，本設(shè)計取8．0 In×8．0 m；
取煤層平均傾角為7O。，煤層厚度1．8 m；+300 rn
瓦斯抽放巷掘進(jìn)時沿巖石層位順層施工，探明與
煤層的垂距為24．7 m。因此，穿層鉆孔按距離煤層
垂距20．7m進(jìn)行設(shè)計。
(2)鉆孔設(shè)計。每個鉆場設(shè)計施工25個穿層
抽放鉆孔，采用放線法施工，保證孑L底間距為8 rn，
如圖2所示。
8 m
。 一 疊il 。 。
0 0 o 6 o·—
8
— — 哪
。。l 珈
W21 13采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷
：：：：-：一二
圖2 區(qū)域措施孑L布置圖
(3)封孔工藝。采用1：2水泥砂漿機(jī)械封
孔，堵孔管和注漿管選用聚氯乙烯抗靜電塑料管，
堵孔管長度為6 ITI，注漿管長度為1．5 m，封孔深
度5 m。
3．1-3 區(qū)域措施效果檢驗
實測殘余瓦斯壓力法。測試點布置在+300 rn
瓦斯抽放巷的鉆場內(nèi)，每隔40m布置1個測試
點。當(dāng)殘余瓦斯壓力低于0．74 MPa時方可進(jìn)行區(qū)
域驗證。否則，必須延長瓦斯抽放時間，直至殘余
瓦斯壓力降低至0．74 MPa以下。
3．1．4 區(qū)域驗證
(1)方法。鉆屑指標(biāo)法，即鉆孔每鉆進(jìn)1 m測
定該1 rn段的全部鉆屑量5，每鉆進(jìn)2 m至少測
定一次鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)Ah 值。
(2)儀器及臨界值指標(biāo)。MD一2煤鉆屑瓦斯
解吸儀，測力計為彈簧稱，S=6 kg／m，Ah2=200 Pa。
(3)驗證孔布置。在煤層軟分層或軟煤層中
布孔3個：驗證1 孔口位于巷道上幫輪廓線0．1 m，
孔底位于巷道上幫輪廓線外4．0In處，孔深11．8m；
驗證2 孔口位于巷道上幫輪廓線1．0 m，與巷道
中心線平行，孔深11．0 m；驗證3 孔口位于巷道
下幫輪廓線0．1 m，孔底位于巷道下幫輪廓線外
2．0 m處，孔深11．2 m，如圖3所示。
(4)連續(xù)2次進(jìn)行區(qū)域驗證無突出危險時，
可在采取安全防護(hù)措施前提下，允許掘進(jìn)1O一50 m。
圖3 區(qū)域驗證子L布置圖
3．2 方案二
3．2．1 區(qū)域突出危險性預(yù)測
W21 13采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷處于扭曲倒轉(zhuǎn)構(gòu)造
東側(cè)的煤層賦存穩(wěn)定區(qū)域。通過+350 m階段東翼
煤巷fW2ll3采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷對應(yīng)的上一階段)
掘進(jìn)情況探明，處于礦井扭曲倒轉(zhuǎn)構(gòu)造特別大的
區(qū)域f頂?shù)装灏l(fā)生倒轉(zhuǎn))，導(dǎo)致煤層頂?shù)装逶谂で?
轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的裂隙特別發(fā)育，實際掘進(jìn)過程中，
煤體中原始瓦斯含量和瓦斯壓力、瓦斯涌出量呈
減小趨勢。且無任何煤與瓦斯突出的預(yù)兆，實現(xiàn)了
安全掘進(jìn)。
+300 m西l石f](W21 13采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷
掘進(jìn)起點)揭穿煤層前施工鉆孔時，探明該區(qū)域煤
層頂?shù)装辶严栋l(fā)育，煤層中原始瓦斯壓力和瓦斯
含量較低。
通過以上分析，W21 13采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷所
在區(qū)域可初步確定為無突出危險區(qū)。為了符合《防
治煤與瓦斯突出規(guī)定》和實現(xiàn)安全掘進(jìn)的需要，可
采用實測原始煤體瓦斯含量和瓦斯壓力法進(jìn)一步
判斷。經(jīng)現(xiàn)場實測，測試點開孔位置選擇在+300 In
瓦斯抽放巷內(nèi)，每隔3O～50 m向與煤層垂直布置
1個測試點，根據(jù)所有測試點的結(jié)果作為區(qū)域預(yù)
測的依據(jù)。因+300 m瓦斯抽放巷采用順層施工，
結(jié)合抽放巷巖石層位基本穩(wěn)定的特點，實際操作
時每隔40 m布置1個測試點，共布置l1個測試
點，區(qū)域預(yù)測孔剖面圖如圖4所示，區(qū)域預(yù)測孔參
數(shù)如表1所示。
根據(jù)表1中所有測試點的原始煤體中的瓦斯
含量均小于8 m3／t和所有原始瓦斯壓力均低于
-●TJ●．Itttti v 旨∞
O 0 O
2012年第6期 能源技術(shù)與管理 35
O．74 MPa，確定W21 13采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷掘進(jìn)區(qū) 域為無突出危險區(qū)，可直接進(jìn)行區(qū)域驗證。
表1 區(qū)域預(yù)測孔參數(shù)
圖4 區(qū)域預(yù)測孔剖面圖
3．2．2 區(qū)域驗證
驗證方法與方案一相同。
掘進(jìn)實行連續(xù)進(jìn)行區(qū)域驗證。
當(dāng)區(qū)域驗證為無突出危險時，在采取安全防
護(hù)措施前提下，在區(qū)域驗證超前距不少于5 m情
況下才能下達(dá)允掘進(jìn)通知單。
4 經(jīng)濟(jì)比較
經(jīng)過對方案一和方案二的反復(fù)比較，方案二
的科學(xué)性和適用性較強(qiáng)，如表2所示。
表2 方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
因此，實際掘進(jìn)時，采用方案二進(jìn)行。實現(xiàn)
了450 m的安全掘進(jìn)，單月最高掘進(jìn)進(jìn)度達(dá)到
135 m，月平均進(jìn)度120 m。方案二月平均掘進(jìn)進(jìn)
度是方案一的3．42倍。方案二比方案一節(jié)約時間
9．1個月，節(jié)約成本27．94萬元。
5 結(jié)論
(1)根據(jù)W2113回采工作面進(jìn)風(fēng)巷基本情
況，提出了兩種指數(shù)方案，通過對兩種技術(shù)方案進(jìn)
行對比分析，優(yōu)選出第二種方案。與方案一相比，
方案二使工作面單月最高掘進(jìn)進(jìn)度達(dá)到135 m，
月平均進(jìn)度120 m，月平均掘進(jìn)進(jìn)度是方案一的
3．42倍，節(jié)約時間9．1個月，節(jié)約成本27．94萬元。
(2)按方案二直接測定煤層原始瓦斯含量或
瓦斯壓力時，若任一點的指標(biāo)測定值達(dá)到或超過
了臨界值，必須在該測試點周圍半徑100 m范圍
內(nèi)按方案一中的區(qū)域防突措施執(zhí)行；在進(jìn)行區(qū)域
驗證時，若發(fā)現(xiàn)指標(biāo)超標(biāo)或其它異?，F(xiàn)象時，及時
采取局部綜合防突措施，確保安全掘進(jìn)；方案二區(qū)
域驗證超前距不得小于5 m，為實施局部防突措
施提供安全保障。
[參考文獻(xiàn)]
[1]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局．防治煤與瓦斯突出規(guī)定
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[2]國家煤礦安全監(jiān)察局．煤礦安全規(guī)程[M]．北京：煤炭
工業(yè)出版社．2011
[3]王佑安．煤礦瓦斯防治[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，
1997
[4]俞啟香．礦井瓦斯防治[M]．徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版
社．1992
[5]國家煤礦安全監(jiān)察局，煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)[S]，
2006
[作者簡介]
杜治海(1968一)，男，工程師，畢業(yè)于重慶大學(xué)采礦工
程專業(yè)，現(xiàn)任重慶市龍騰煤業(yè)有限責(zé)任公司總工程師，長
期從事煤與瓦斯突出防治和管理工作。
[收稿日期：2012—07—09]

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