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近水平煤層石門揭煤綜合防突技術(shù)

文檔作者：程云才文檔來源：重慶永榮礦業(yè)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年08月31日
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煤礦現(xiàn)代化2016年第5期總第134期
近水平煤層石門揭煤綜合防突技術(shù)
程云才
(重慶永榮礦業(yè)有限公司，重慶榮昌402465)
摘要突出礦井石門揭穿近水平煤層時，需從距突出煤層真厚7m開始采取防突措施，若在此采取
一次性施工抽采孔，鉆孔較長，垮孔、卡鉆嚴重，施工難度大，抽采效果差，誤差大。為此，針對納佐煤礦
近水平石門揭煤的特殊性，采取分步實施防突措施，通過現(xiàn)場試驗，目前已安全、快速的揭開并過完了
M6煤層，證明該方法有效，可供類似礦井揭煤時提供借鑒。
關(guān)鍵詞近水平；石門揭煤；防突技術(shù)
中圖分類號：TD713 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：1009～0797(2016)05—0027—02
1概況
納佐煤礦屬20lo年新建礦井，礦井設(shè)計生產(chǎn)能
力45萬婦。該礦位于富源縣城正南方向，直距
34km，行政區(qū)劃屬云南省富源縣。礦區(qū)位置東起新納
拖，西到上額勒溝，北起2804坐標(biāo)線、南至額蘇。井
田為近水平～緩傾斜、薄～中厚煤層群，儲量豐富可
靠。全井田有可采煤層9層(M2、M6、M7、M8、M9、
M11、M14、M15、M16煤層)。據(jù)調(diào)查，2000年5月距
離本礦6km竹園鎮(zhèn)合樂武煤礦發(fā)生煤與瓦斯突出，
死亡16人，突出煤量200多噸；距礦井約10km的恩
洪煤礦曾多次發(fā)生煤與瓦斯突出；距離本礦約3km
吉克煤礦經(jīng)鑒定為突出礦井。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》
176條、《AQl055—2008》等相關(guān)文件，對地質(zhì)勘探瓦
斯樣分析結(jié)果及實際調(diào)查數(shù)據(jù)分析，納佐煤礦屬煤
與瓦斯突出礦井。
2主要巷道布置及施工順序
2．1巷道布置
礦井采用斜井開拓，共設(shè)有4個井筒：主斜井、
副斜井、回風(fēng)斜井和東行人斜井(后期規(guī)劃)。在主井
工業(yè)場地內(nèi)布置主斜井、副斜井和回風(fēng)斜井(三斜井
中對中相距30m)，在吉克河以東新納拖村附近布置
東行人斜井。工業(yè)場的內(nèi)的3個井筒由+1950m(地
面)開口，沿160一25。的傾角由上向下掘進到
+1680m時落平，再由西向東掘3個平石門巷道(3個
平石門中對中相距30m)。在掘平石門巷道過程中，3
個石門均從煤系地層的頂板開始穿過煤系地層，并
逐個揭穿煤層，最后到達煤系地層底板并與東行人
斜井貫穿，形成礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)。
2．2施工順序
為了確保石門揭煤的安全，礦井采取循序漸進
的方法逐個揭開煤層。即前期施工時安排中間石門
超前掘進，落平后進一步加快中間石門掘進，待中間
石門確切掌握前方巖煤層厚度、傾角變化、地質(zhì)構(gòu)
造、瓦斯等情況，經(jīng)采取針對性的措施，安全揭穿并
過完煤層后，另2個石門則根據(jù)已揭石門的經(jīng)驗，采
取措施快速揭穿同一煤層，以達到安全高效掘進的
目的。
中間石門落平后及時施工了3個地質(zhì)探孔，探
得M2煤層厚度0．25m，為此對該M2煤層采取遠距
離放炮直接揭穿。本次石門揭煤綜合防突技術(shù)主要
針對M6煤層進行。
3石門揭煤存在的問題
(1)礦井各煤層間距不大，且其間含有一層或多
層煤線或不可采煤層，存在誤揭煤層的可能性。
(2)在距M6煤層法向距離10m之前施工3個
地質(zhì)探孑L，施工地探孑L過程中出現(xiàn)噴孔、卡鉆現(xiàn)象，
說明M6煤層有突出危險。
(3)M6煤層厚度為0．85m，由于煤層傾角小(約
8。)，過煤段長，過煤距離達30m。
(4)掘進巷道斷面大，巷道為直墻半圓拱斷面，
凈寬B=4．om，凈高H=3．5m，凈斷面積s=13．57m2。
4石門揭煤采取的防突措施
4．1區(qū)域防突措施
根據(jù)《防突規(guī)定》要求，揭煤工作面區(qū)域防突措
施應(yīng)當(dāng)在揭煤工作面距煤層最小法向距離7m以前
實施。由于該面煤巖層傾角較小，在7m處施工中上
部的抽排鉆孑L較長，最長孑L 120m，最短孔78m。在此
施工抽采鉆孑L時間長，垮孔卡鉆嚴重，精確度不高，
且抽采效果差。因此綜合分析考慮，在既不違背《防
突規(guī)定》，又有利于安全施工的目的，采取分兩步(距
煤層法向距離7m和1．5m)實施防突措施。
4．1．1距煤層法向距離7m處采取的措施
·27·
萬方數(shù)據(jù)
煤礦現(xiàn)代化2016年第5期總第134期
首先在巷道迎頭距煤層法向距離7m處施工中
下部的抽排鉆孑L。設(shè)計鉆孔控制巷道兩幫輪廓線外
12m，巷底以下5m(即沿煤層層面距離35m)。設(shè)計鉆
孑L 30個，鉆孔深度19～67m，詳見圖1、圖2：
1月7Ⅲ赴
圖l 石門揭煤鉆孔布置剖面示意圖L么緩絲—，一
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圖2石門揭煤鉆子L布置平面示意圖
鉆孔在施工過程中采用了中壓水洗技術(shù)，即鉆
孑L見煤后，每加l根鉆桿，鉆機帶動鉆桿向前向后不
斷抽動，反復(fù)沖洗孑L壁，達到擴孔增大瓦斯卸排的目
的。該技術(shù)具有以下優(yōu)點：①洗孑L時排出大量煤粉，
有利于瓦斯釋放；②反復(fù)沖洗煤體，擴大了鉆孔空
間，改變煤體的應(yīng)力分布，使煤體充分卸壓，提高了
煤層的透氣性，有利于瓦斯抽排；③通過反復(fù)沖洗，
使煤體充分潤濕，增大了煤體的含水量，有利于瓦斯
溢出，有效降低了揭煤工作面的突出危險。
鉆孔沖洗完畢后，及時進行了封孑L抽放。待抽放
15天后，打孑L取樣測得最大殘余瓦斯含量3．18 m礬，
殘余瓦斯壓力0．26MPa，說明采取的措施有效。
然后石門恢復(fù)掘進至距煤層法向距離1．5m處
(即石門向前掘平距39．6m)停頭，再采取措施。
在向前掘進過程中，采取如下措施：①嚴格按總
工程師批準(zhǔn)的“允掘通知”書掘進，嚴禁超掘；②掘進
期間，必須堅持先探后掘。探眼布置3個，在巷底距
兩幫0．5m處各布置1個，傾角一30。，石門中部布置
1個，傾角20。各探眼深度5m，探眼方位與石門掘
進方向一致，每次實施探眼后掘進平距不能大于
2m；③每班實施探眼情況，由當(dāng)班隊長(或值班長)向
調(diào)度室匯報各探眼位置、深度、角度、孑L內(nèi)瓦斯等情
況，調(diào)度室作好專題記錄。若探眼探見煤，則必須立
即停止掘進進行預(yù)測(或檢驗)，經(jīng)測試參數(shù)不超標(biāo)，
方可保留一定的超前距向前掘進；若探眼見煤后，瓦
斯涌出異常，則必須立即停止掘進并向調(diào)度室匯報，
調(diào)度室及時向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門匯報，經(jīng)研究采取措
·28·
施后再確定工作。
4．1．2距煤層法向距離1．5m處采取的措施
在巷道迎頭距煤層法向距離1．5m處施工中上
部的抽排鉆孔。設(shè)計鉆孔控制巷道兩幫輪廓線外
12m，巷頂以上5m(即沿煤層層面距離35m)。設(shè)計鉆
孔24個，鉆孔深度38—76m，詳見圖1、圖2。
鉆孑L在施工過程中也采用了中壓水洗技術(shù)，鉆
孔水洗完畢后，及時進行了封孔抽放。待抽放20天
后，打孑L取樣測得最大殘余瓦斯含量3．67 m3／t，殘余
瓦斯壓力0．32MPa，說明待揭煤層的突出危險性消
除，具備安全揭煤條件。
4．2局部防突措施
采取循序漸進、分步預(yù)測、步步為營的漸近式揭
煤技術(shù)，即分別距突出煤層頂板5．Om、3．0m、1．5m巖
柱位置施工預(yù)測(或檢驗)鉆孑L，預(yù)測(或檢驗)參數(shù)不
超標(biāo)，向前掘進到允掘范圍內(nèi)停頭。在允掘范圍內(nèi)，
必須采取“邊探邊掘、淺掘淺進”的技術(shù)措施，每輪施
工3個探孔(兼預(yù)測、檢驗孔)，準(zhǔn)確控制巖層距離，
最后保留0．5m巖柱厚度，采取小斷面、遠距離放炮
安全揭開煤層。
煤層揭開后，必須對煤層四周進行突出危險預(yù)
測(或檢驗)，經(jīng)預(yù)測參數(shù)不超標(biāo)，方能繼續(xù)進行揭煤
工作，直至過完煤層底板。
4．3防突效果
該石門M6煤層經(jīng)采取施工地質(zhì)探孔，分步實施
常壓水洗抽排區(qū)域措施后，經(jīng)檢驗最大K1值：
0．36mL／g皿inl／2，施工檢驗孑L過程中均無噴孔、卡頂
鉆現(xiàn)象。煤層揭開當(dāng)班檢查工作面最大瓦斯0．26％，
回風(fēng)瓦斯0．32％。過煤門期間經(jīng)連續(xù)檢驗各參數(shù)均
未超過規(guī)定，安全順利過完M6煤層。
5結(jié)語
(1)近水平石門揭煤采取分次施工抽排鉆孑L，有
效避免了施工鉆孔長，垮孑L、卡鉆嚴重，施工難，誤差
大，施工時間長，抽采不易的特點，同時大大縮短了
石門揭煤工期。
(2)鉆孔見煤后，采取向前后不斷抽動鉆桿鉆進
的水力洗孑L技術(shù)，不僅沖出了大量的煤粉，增大了鉆
孑L空間，加快了煤體卸壓，增加了煤體的含水效率，
有效降低了煤層的突出危險性。
作者簡介：
程云才(1970一)，男，重慶巴南人，工程師，現(xiàn)任重慶永榮
礦業(yè)有限公司通風(fēng)管理部副部長，從事一通三防技術(shù)管理工
作。

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