预防煤与瓦斯突出的主要技术措施

1、预防煤与瓦斯突出的主要技术措施防突措施分类：区域性防突措施： 实施以后可使较大范围煤层消除突出危险性的措施， 称为区域性防突措施；局部防突措施：实施以后可使局部区域 (如掘进工作面 )消除突出危险性 的措施称为局部防突措施。(一)、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两种。1、开采保护层 保护层：在突出矿井中，预先开采的、并能使其它相邻的有突出危险 的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层。 被保护层：后开采的煤层称为被保护层。保护层位于被保护层上方的 叫上保护层，位于下方的叫下保护层。1) 、开采保护层的作用(1) 地压减少，弹性潜能得以缓慢释放。(2)

2、 .煤层膨胀变形，形成裂隙与孔道，透气系数增加。所以被保护层内 的瓦斯能大量排放到保护层的采空区内，瓦斯含量和瓦斯压力都将明 显下降。(3) 煤层瓦斯涌出后，煤的强度增加。据测定，开采保护层后，被保护 层的煤硬度系数由0.30.5增加到1.01.5。2).保护范围保护范围：指保护层开采后，在空间上使危险层丧失突出危险的有效 范围。划定保护范围，也就是在空间和时间上确定卸压区的有效范围(1) 垂直保护距离保护层与被保护层间的有效垂距表 8-5-2 保护层与被保护层间的有效垂距名称上保护层， m 下保护层， m 急倾斜煤层缓倾斜与倾斜煤层(2) 沿倾斜的保护范围确定沿倾向的保护范围就是沿倾向划定被

3、保护层 的上、下边界。® 1 = 180° & a(8-5-1)® 2=180-g-S +a(8-5-2)式中®1、® 2-岩石冒落角；BT倾斜方向采空区下边界岩石移动角，参见表 8-5-3;yT倾斜方向采空区上边界岩石移动角，丫 =90 ° +； /2冒落角与移动角之间的夹角，参见表 8-5-3;a煤层倾角。(3) 沿走向的保护范围。超前距一般不得小于两个煤层之间垂直距离的两倍，至少不小于 30m。(4) 煤柱的影响2. 预抽煤层瓦斯对于无保护层或单一突出危险煤层的矿井，可以采用预抽煤层瓦斯作 为区域性防突措施。这种措施的实

4、质是，通过一定时间的预先抽放瓦 斯，降低突出危险煤层的瓦斯压力和瓦斯含量，并由此引起煤层收缩 变形、地应力下降、煤层透气系数增加和煤的强度提高等效应，使被 抽放瓦斯的煤体丧失或减弱突出危险性。（二）局部防突措施1、松动爆破作用机理：松动爆破是向掘进工作面前方应力集中区，打几个钻孔装 药爆破，使煤炭松动，集中应力区向煤体深部移动，同时加快瓦斯的 排出，从而在工作面前方造成较长的卸压带，以预防突出的发生。松 动爆破分为深孔和浅孔两种。深孔松动爆破一般用于煤巷或半煤岩巷 掘进工作面，钻孔直经一般为 4060mm，深度8m15m（煤层厚时取 大值 ）。浅孔松动爆破主要用于采煤工作面，鸡西矿务局大通沟煤

5、矿的 施工参数为：孔径42mm、孔深2.4m、孔间距3.0m。钻孔垂直煤壁， 松动炮眼超前工作面 1.2m2、钻孔排放瓦斯作用机理：石门揭煤前，由岩巷或煤巷向突出危险煤层打钻，将煤层 中的瓦斯经过钻孔自然排放出来，待瓦斯压力降到安全压力以下时， 再进行采掘工作。3、水力冲孔作用机理：水力冲孔是在安全岩 （煤）柱的防护下，向煤层打钻后，用高 压水射流在工作面前方煤体内冲出一定的孔道， 加速瓦斯排放。 同时， 由于孔道周围煤体的移动变形， 应力重新分布，扩大卸压范围。 此外， 在高压水射流的冲击作用下，冲孔过程中能诱发小型突出，使煤岩中 蕴藏的潜在能量逐渐释放，避免大型突出的发生。4、超前钻孔 作

6、用机理：它是在煤巷掘进工作面前方始终保持一定数量的排放瓦斯 钻孔。它的作用是排放瓦斯， 增加煤的强度， 在钻孔周围形成卸压区， 使集中应力区移向煤体深部5、金属骨架 作用机理：当石门掘进工作面接近煤层时，通过岩柱在巷道顶部和两 帮上侧打钻，钻孔穿过煤层全厚，进入岩层 0.5m。孔间距一般为0.2m 左右，孔径75 100mm。然后将长度大于孔深0.4 0.5m的钢管或钢 轨，作为骨架插入孔内，再将骨架尾部固定，最后用震动放炮揭开煤 层（图 9-5-8）。此法适用于地压和瓦斯压力都不太大的急倾斜薄煤层或 中厚煤层6、超前支架作用机理： 多用于有突出危险的急倾斜煤层厚煤层的煤层平巷掘进时 为了防止

7、因工作面顶部煤体松软垮落而导致突出，在工作面前方巷道 顶部事先打上一排超前支架，增加煤层的稳定性。7.卸压槽它的实质是预先在工作面前方切割出一个缝槽，以增加工作面前方的 卸压范围，8、震动放炮 震动放炮是采用增加炮眼数和装药量，一次爆破揭开煤层并成巷的爆 破方法。在此情况下，因爆破震动，围岩应力和瓦斯压差急剧变化， 创造了最有利的突出条件1）、岩柱厚度岩柱厚度愈大，爆破前突出的可能性愈小，但愈难一次揭开全煤层。规程规定，急倾斜煤层岩柱厚度不小于 1.5m。缓倾向 和倾斜煤层，为了全断面一次揭开煤层，可将工作面做成台阶状或斜 面，然后布置炮眼。2）、炮眼数和炮眼布置 要求能一次揭开煤层全断面。一

8、般情况下，震动放炮的炮眼数为普通 放炮的23倍，炮眼数n也可按北票矿务局的经验公式计算： n=5.5s1/2f2/3（9-5-3）式中s掘进巷道的断面积。m2f 岩石的硬度系数，见表9-5-4。可用单列三组楔形掏槽的方式。岩眼和煤眼要交错相间排列，顺序爆 破3）、装药量决定于巷道断面、 岩石性质和需要爆破的岩石体积。 各矿实际装药量， 往往相差很大，在1.76kg/m311kg/m3之间，应根据本矿的实际爆破 经验确定。4) 、注意事项(1) 震动放炮时，应将井下人员撤至地面。为了少影响生产，一般在交 接班时放炮；(2) 放炮时应将放炮区或全井断电，进风系统内不得有火源存在，以免 引燃瓦斯；(3) 放炮半小时后由救护队进入检查。具有延期突出的矿井，进入的时 间还要加长；(4)