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文档简介

1、煤巷掘进工作面煤与瓦斯突出防治措施探讨 摘 要:煤巷掘进过程中常发的瓦斯灾害事故中,以煤与瓦斯突出事故的破坏性最为严重,也是矿井灾害事故防治的重点。该文从煤与瓦斯突出防治原则出发,对控制煤与瓦斯突出的措施进行探讨,为矿井有效防治煤与瓦斯突出提供借鉴。 关键词:煤与瓦斯 突出 防治 措施 中图分类号:td82 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2014)07(a)-0229-01 国内外煤与瓦斯突出矿井为有效地控制煤与瓦斯突出事故,先后探索应用了多种防治措施。近些年来,煤与瓦斯突出矿井广泛应用“四位一体”综合防突措施,一定程度上防止了煤与瓦斯突出事故的发生。但随着矿井开采深度的逐渐加

2、大,煤层瓦斯含量和瓦斯压力也随之升高,煤体受地应力和构造应力的作用更为明显,煤与瓦斯突出的防治难度不断增大,因此,进一步探索煤巷掘进工作面的防突措施,对矿井的安全生产有着重要的现实意义。 1 煤与瓦斯突出防治原则 基于对煤与瓦斯突出机理的认识,煤与瓦斯突出的主要原动力是地应力和瓦斯压力,是突出的内因。在突出过程中,煤层是受力体,是被破碎和抛出的对象。而采掘工艺条件是突出发生的外因。目前掘进工作面防突措施遵循的基本原则主要有: (1)卸除煤体压力原则。部分卸除掘进工作面前方煤体的应力,将集中应力区转移到煤体深部,从而增加卸压带宽度,增强煤体的抗突能力。煤与瓦斯突出矿井应用该原则,采取的防突措施主

3、要有打超前排放钻孔、开卸压槽等措施。 (2)降低瓦斯压力原则。部分排放掘进工作面前方煤体中的瓦斯,降低瓦斯压力,从而有效降低突出概率。煤与瓦斯突出矿井应用该原则,采取的防突措施主要有超前排放钻孔、边掘边抽等措施。 (3)改变煤体性质原则。通过改变煤体物理性质,增强煤体稳定性,提高煤体抗突能力。例如,采取煤层注水措施后,可以降低煤体弹性,降低煤层瓦斯放散的初速度,使突出不易发生。煤与瓦斯突出矿井可以通过金属骨架、马丽散等方式加固煤体,因为煤体稳定性越高,其抗突能力越强,可以采取低压湿润、中高压注水等措施来达到这一效果。 (4)改变采掘工艺条件原则。通过采用水平分层开采、间歇作业等工艺,降低采掘工

4、作面前方煤体的应力和瓦斯压力,实现煤体排放瓦斯和自我卸压的目的。其中,排放瓦斯和自我卸压是降低发生突出的原动力,是解决煤与瓦斯突出最根本的办法。 2 煤与瓦斯突出防治措施 煤与瓦斯突出矿井防治煤与瓦斯突出,大致可以分为三个阶段:第一阶段是安全型防突措施阶段,第二阶段是工程型防突措施阶段,第三阶段是综合型防突措施阶段。近些年来,随着开采条件的变化,煤与瓦斯突出的影响因素仍然十分复杂,防突工作还需要不断的研究与实践。这就要求煤与瓦斯突出矿井转变防突理念,不断研究深化防突措施,致力于提高防突能力,构建具有自身特色的防突体系。 2.1 安全型防突措施 (1)水力掏槽技术措施 水力掏槽适用于突出煤层,是

5、一项有利于提高掘进效率的措施工艺。其基本原理是在采掘工作开始前,使用高压水流直接冲击突出危险煤层,直到冲出直径较大的孔洞。在掏槽过程中,煤层会排放出部分煤炭和大量的瓦斯,从而达到煤体卸压、排放瓦斯的效果。该技术不仅能够有效防治煤与瓦斯突出,而且安全效益和经济效益显著。由于措施实施时间较短,增加了掘进的作业时间,有效地提高巷道掘进速度,而且能够大幅降低掘进期间瓦斯超限的次数,充分证明了水力掏槽技术措施的有效性和可靠性。 (2)中高压注水措施 中高压注水措施是利用煤、水、瓦斯三者之间的相互作用关系,一是防止煤层中吸附瓦斯向游离瓦斯的转换,降低了作业过程中瓦斯的涌出量;二是部分卸除采掘工作面前方煤体

6、的应力,破坏瓦斯突出的条件。在实际应用过程中,该措施具有操作简单、安全高效的优点,只要在掘进工作面提前打好施工钻孔,装入煤层注水器后,施工人员便可以远离施工现场进行远距离操作。煤层注水后,不仅能起到降尘效果,同时还可以降低瓦斯放散初速度,有效防治煤与瓦斯突出。 2.2 工程型防突措施 随着矿井采深的不断加大,煤层突出危险性也逐渐增加,仅仅采用安全型防突措施,不能够满足防突的需要。因此,在煤与瓦斯突出防治上,有必要树立工程型防突理念,采用工程型防突措施。工程型防突措施,就是通过预先抽采,降低掘进期间煤与瓦斯突出的危险性,增加工作面煤层瓦斯的有效抽采时间,降低煤层瓦斯涌出量,从而起到有效防突的目的

7、。 2.3 区域性防突措施 区域性防突措施主要有开采保护层和预抽煤层瓦斯等。但迄今为止,开采保护层是防治煤与瓦斯突出最有效的区域性防突措施。保护层开采,也叫解放层开采,主要是通过开采与突出煤层邻近而又无突出危险的煤层,大幅降低突出煤层的瓦斯压力和瓦斯含量,提高煤层的透气性,使大量高压瓦斯得到释放,从而消除突出煤层的突出危险。近年来,瓦斯抽放技术得到进一步改进,特别是瓦斯被作为一种新能源进行开发和利用,使预抽煤层瓦斯措施得到了快速发展。 虽然煤巷掘进中采取了多种防突技术措施,并取得了较好的安全效果,但在现有的措施条件下,并不能完全地防止煤与瓦斯突出的发生,如何更好地加强对煤与瓦斯突出的预防和防治,还需要在实践中不断努力和探索。 参考文献 1 卢平

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