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高壓力強突出煤層石門揭煤和過煤段防突技術

文檔作者：王念紅文檔來源：洛陽義安礦業有限公司		點擊數：	更新時間： 2022年08月31日
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能源技術與管理 2010年第6期
doi：10．3969／j issn．1672—9943．2010 06．019
高壓力強突出煤層石門揭煤和過煤段防突技術
王念紅
(洛陽義安礦業有限公司，河南新安471821)
[摘 要] 針對洛陽義安礦12071軌道順槽回風石門揭穿二 煤層時，遇到高地應力、高瓦斯
壓力所造成的強突出危險性，通過揭煤前采用“巷幫鉆場截流抽放+主巷深孔抽
放”的消突措施，過煤段巷道前方及巷幫采取了“主巷淺孔排放+巷幫淺孔排放”的
加強防突措施，按照正規循環作業漸進式逐步逼近，安全揭開強突出煤層，并順利
通過具有高突出危險性的過煤段巷道。
[關鍵詞] 石門揭煤；過煤段防突；綜合防突措施；淺孔排放；巷幫抽放
[中圖分類號]TD712+．54[文獻標識碼]B [文章編號]1672-9943(2010)06_OO46 2
0 引 言
洛陽義安井田受順層滑動和擠壓構造應力作
用，地層被擠壓縮短。在擠壓縮短、形成褶皺過程
中受到比其他地層更強的破壞，因層間滑動而形
成了整層發育的構造煤。由于煤層受到強烈的擠
壓剪切，煤巖結構受到破壞，煤巖物理機構強度降
低，煤層的透性氣系數減小，煤層的瓦斯壓力增
加，使發生煤與瓦斯突出的門檻降低。因此，科學
合理的制定實施過煤段的防突措施技術，對于防
治過煤段煤與瓦斯突出非常重要，針對洛陽義安
礦12071軌道順槽回風石門揭煤和過煤段防突措
施技術進行了研究。
12071軌道順槽回風石門是12071軌道順槽
專用回風巷，12071工作面開采煤層為二 煤層，
該石門工作面揭煤處煤層傾角約5。～7。，煤層
厚度9．3 m。二 煤層具有突出危險性，二 煤層全
層發育為Ⅲ ～V類構造煤，堅固性系數0．14～
0．46，實測1207l軌道順槽回風石門瓦斯含量為
1 1．26 m3／t，瓦斯壓力為0．8 MPa。
1 石門揭煤防突措施
12071工作面軌道順槽回風石門是由頂板向
二 煤層進行揭煤，揭煤前采用“巷幫鉆場截流抽
放+主巷深孑L抽放”的消突措施，措施鉆孔布置如
圖1所示。當巷道掘進至距煤層法距3 m時，在巷
道兩側施工2個抽放鉆場，抽放鉆場寬3 m，高
2．6m，長41TI。共施工88個抽放鉆孔，其中鉆場各
巷幫抽放孔32個、主巷抽放孔24個，控制到巷道
輪廓線以外8 m，前方控制30 In。抽放一個月后，
經效果檢驗各項指標均不超標時采用導硐法安全
揭開二 煤層。
石門揭煤施工順序為：距煤層法距3 m處施
工鉆場和措施孔一抽放瓦斯(抽至抽放率大于
30％時)一突出危險性效果檢驗一掘進3 m巷道
(至巷道底板距二。煤層法距2 m位置)一保持頂
板坡度不變、底板以6。起坡做2．5 m導硐一頂底
板同時以6。起坡做4．5 m導硐一效果檢驗一對
導硐挖底0．5 m(保持與煤層法距1．5 m)一執行震
動爆破揭開煤層。
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圖1 石門揭煤抽放措施鉆子L布置示意圖
2 過煤段防突措施
2_1 第一循環防突措施
12071工作面軌道順槽回風石門在揭開二
煤層后，第一循環還在揭煤抽放鉆孔的控制范圍
內，在正前采取常規的主巷小直徑排放鉆孑L進行
消突。
對巖體進行清理下臥，把煤層揭露出1．5 m，沿
2010年第6期 王念紅高壓力強突出煤層石門揭煤和過煤段防突技術 47
巷道掘進方向，在煤層中布置 42 mm小直徑排
放鉆孔，按鉆孔面積占煤斷面面積的3％計算，布
置6排共102個排放鉆孔，相鄰鉆孔間距為0．2m，
控制巷道前方15 m、巷道兩側幫8 m、底部5 m。
2．2 第二循環以后防突措施
過煤段煤層內的瓦斯流動屬于徑向流動(巷
周)和球向流動(迎頭)，其瓦斯壓力梯度都較煤巷
與采煤工作面的單向流動高，有利于突出的發動
與發展。自第二個循環開始，巷道逐漸超出揭煤抽
放鉆孔的控制范圍，為了防止受前方煤體、巷道兩
側煤體及底部煤體的共同參與，底部煤層產生細
微裂隙，導致深部煤層瓦斯運移，在煤體的流變過
程中發生煤與瓦斯突出。過煤段巷道前方及巷幫
采取了“主巷淺孔排放+巷幫淺孔排放”的加強防
突措施。
在主巷前方布置44個排放鉆孔，鉆孔直徑
89 mm，鉆孔深度l5～17_5 m，控制巷道前方15 m、
巷道兩幫各8 m、巷道底板5 m，對前方及底部煤
體卸壓。在巷道兩側退后6 m范圍內分別布置32
個排放鉆孔，鉆孑L直徑89 mm，鉆孑L深度8～13．5 m，
控制巷道兩幫各8 m、巷道底板5 m，對幫部、底部
煤體進行充分卸壓。過煤段防突排放鉆孑L布置示
意圖如圖2所示。
圖2 過煤段防突排放鉆子L布置示意圖
3 防突措施效果分析
3．1 效檢指標
12071工作面軌道順槽回風石門揭煤期間采
用鉆屑解吸量Ah 進行效果檢驗，過煤段期間采
用瓦斯涌出初速度q值、鉆屑解吸量△^ 、鉆屑量
值進行效果檢驗，檢驗結果顯示，在揭煤期間和
過煤段期間，效檢指標均未超標。
3．2 瓦斯指標
12071軌道順槽回風石門在揭煤前進行了瓦
斯含量和瓦斯壓力測定，測得瓦斯含量為1 1．26 m ／t，
瓦斯壓力為0．8 MPa，均超過了防突細則規定的突
出臨界值。石門揭煤后沒有發生任何動力現象，瓦
斯濃度為0．4％，過煤段期間瓦斯濃度為0．1％～
0．3％ ，瓦斯未超限。
4 結論
(1)洛陽義安井田特殊的煤層賦存條件和成
煤地質環境使得煤與瓦斯突出危險性嚴重，在防
突技術方面需探索制定出適合本井田特色的防突
措施，尤其是石門揭露煤層的特殊情況下應加強
綜合防突措施的運用。
(2)石門揭煤是礦井防突的重點和難點，揭煤
防突已不是單一的技術措施，而是一套完整的綜
合防治突出的系統工程。本文在石門揭煤時，采取
“巷幫鉆場截流抽放+主巷深孔抽放”的消突措
施，過煤段巷道前方及巷幫采取了“主巷淺孔排放
+巷幫淺孔排放”的加強防突措施，并且優化了各
種鉆孔設計和施工，加強了石門揭煤段的監督管
理。現所述石門揭煤和過煤段方法可供類似礦井
借鑒。
(3)12071工作面軌道順槽回風石門揭煤前成
功測定了瓦斯壓力、瓦斯含量等重要瓦斯參數，為
該點防突管理等級提供了依據。建議具有煤與瓦
斯突出危險性礦井應加強石門揭煤前的瓦斯參數
測試，為防突技術措施和防突管理的制定提供科
學依據，做到有的放矢。
[作者簡介]
王念紅(1971一)，男，河南宜陽人，1程師，工程碩土，現
任洛陽義安礦業有限公司總工程師。
『收稿日期：201o一06—25]

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