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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(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)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(shí)，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(yán)重，施工難度大，抽采效果差，誤差大。為此，針對(duì)納佐煤礦
近水平石門揭煤的特殊性，采取分步實(shí)施防突措施，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，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(shí)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(hào)：TD713 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：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(jì)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(chǔ)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(duì)地質(zhì)勘探瓦
斯樣分析結(jié)果及實(shí)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(gè)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(chǎng)地內(nèi)布置主斜井、副斜井和回風(fēng)斜井(三斜井
中對(duì)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(chǎng)的內(nèi)的3個(gè)井筒由+1950m(地
面)開口，沿160一25。的傾角由上向下掘進(jìn)到
+1680m時(shí)落平，再由西向東掘3個(gè)平石門巷道(3個(gè)
平石門中對(duì)中相距30m)。在掘平石門巷道過程中，3
個(gè)石門均從煤系地層的頂板開始穿過煤系地層，并
逐個(gè)揭穿煤層，最后到達(dá)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(jìn)
的方法逐個(gè)揭開煤層。即前期施工時(shí)安排中間石門
超前掘進(jìn)，落平后進(jìn)一步加快中間石門掘進(jìn)，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(duì)性的措施，安全揭穿并
過完煤層后，另2個(gè)石門則根據(jù)已揭石門的經(jīng)驗(yàn)，采
取措施快速揭穿同一煤層，以達(dá)到安全高效掘進(jìn)的
目的。
中間石門落平后及時(shí)施工了3個(gè)地質(zhì)探孔，探
得M2煤層厚度0．25m，為此對(duì)該M2煤層采取遠(yuǎn)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(duì)M6煤層進(jìn)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(gè)
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(xiǎn)。
(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(dá)30m。
(4)掘進(jìn)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(shí)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(shí)間長，垮孔卡鉆嚴(yán)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(shí)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(jì)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(jì)鉆
孑L 30個(gè)，鉆孔深度19～67m，詳見圖1、圖2：
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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(jī)帶動(dòng)鉆桿向前向后不
斷抽動(dòng)，反復(fù)沖洗孑L壁，達(dá)到擴(kuò)孔增大瓦斯卸排的目
的。該技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①洗孑L時(shí)排出大量煤粉，
有利于瓦斯釋放；②反復(fù)沖洗煤體，擴(kuò)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(xiǎn)。
鉆孔沖洗完畢后，及時(shí)進(jìn)行了封孑L抽放。待抽放
15天后，打孑L取樣測(cè)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(jìn)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(jìn)過程中，采取如下措施：①嚴(yán)格按總
工程師批準(zhǔn)的“允掘通知”書掘進(jìn)，嚴(yán)禁超掘；②掘進(jìn)
期間，必須堅(jiān)持先探后掘。探眼布置3個(gè)，在巷底距
兩幫0．5m處各布置1個(gè)，傾角一30。，石門中部布置
1個(gè)，傾角20。各探眼深度5m，探眼方位與石門掘
進(jìn)方向一致，每次實(shí)施探眼后掘進(jìn)平距不能大于
2m；③每班實(shí)施探眼情況，由當(dāng)班隊(duì)長(或值班長)向
調(diào)度室匯報(bào)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(jìn)進(jìn)行預(yù)測(cè)(或檢驗(yàn))，經(jīng)測(cè)試參數(shù)不超標(biāo)，
方可保留一定的超前距向前掘進(jìn)；若探眼見煤后，瓦
斯涌出異常，則必須立即停止掘進(jìn)并向調(diào)度室匯報(bào)，
調(diào)度室及時(shí)向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門匯報(bào)，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(jì)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(jì)鉆
孔24個(gè)，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(shí)進(jìn)行了封孔抽放。待抽放20天
后，打孑L取樣測(cè)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(xiǎn)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(jìn)、分步預(yù)測(cè)、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(cè)(或檢驗(yàn))鉆孑L，預(yù)測(cè)(或檢驗(yàn))參數(shù)不
超標(biāo)，向前掘進(jìn)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(jìn)”的技術(shù)措施，每輪施
工3個(gè)探孔(兼預(yù)測(cè)、檢驗(yàn)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(yuǎn)距離放炮
安全揭開煤層。
煤層揭開后，必須對(duì)煤層四周進(jìn)行突出危險(xiǎn)預(yù)
測(cè)(或檢驗(yàn))，經(jīng)預(yù)測(cè)參數(shù)不超標(biāo)，方能繼續(xù)進(jìn)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(shí)施
常壓水洗抽排區(qū)域措施后，經(jīng)檢驗(yàn)最大K1值：
0．36mL／g皿inl／2，施工檢驗(yàn)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(yàn)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(yán)重，施工難，誤差
大，施工時(shí)間長，抽采不易的特點(diǎn)，同時(shí)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(dòng)鉆桿鉆進(jìn)
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(xiǎn)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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