浅谈高瓦斯煤层构造复杂区域防突与瓦斯治理技术

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1、浅谈高瓦斯煤层构造复杂区域防突与瓦斯治理技术作者：张朝举　林青　王艳华　杨春林　　[论文关键词]地质构造　采掘　煤与瓦斯突出　　[论文摘要]祁东煤矿为高瓦斯突出矿井，通过介绍该矿在地质构造复杂区域高瓦斯煤层3，46突出威胁工作面采掘过程中采取的防突技术、瓦斯治理措施、管理制度、管理体系。总结了其中的技术创新和操作标准化，为地质构造复杂区域高瓦斯突出煤层掘进防治煤与瓦斯突出的开展提供了一定的参考。编辑。　　0引言　　煤与瓦斯突出是一个能量释放过程，在这一过程中，首先是能量的积聚，这个能量包括瓦斯、地应力等。煤层内的瓦斯

2、含量、瓦斯压力和地应力随地质构造复杂程度的不同存在着较大的差异。由于地质构造带存在着一定的构造应力，所以，在构造带储存有较高的煤岩弹性应变能，突出危险性较大；并且在这些区域，煤层裂隙较为发育，瓦斯含量和压力往往较高，所以瓦斯内能较大，突出危险性较大。同时，在地质构造带，由于煤岩层受到不同程度的破坏，煤层的坚固性系数往往较低，软分层较为发育，相对而言抵抗突出破坏的能力较差，所以成为突出的多发区域。祁东煤矿为高瓦斯突出矿井，3246煤层为高瓦斯威胁煤层，346工作面属于地质构造复杂区域，所以在该区域中的防突工作包括防突技

3、术和防突管理，将是矿井安全掘进的重要保障。　　1试验区域情况　　祁东煤矿3246工作面位于井田西翼一水平四采区，标高一532．46—6163m，工作面全长934m，倾向宽186m，沿走向布置。东以四采区中部运输上山为界，西(3246切眼)靠近F22矿井边界断层，风巷与设计3244工作面为界，机巷靠近3248采空区。工作面煤厚0．73．0m，平均煤厚2．2m，煤层厚度变化较大，靠近断层处煤层有拉薄现象，变异系数20％；煤层结构较复杂，含1～2层夹矸，夹矸为灰黑色泥岩，平均厚度0．1m。本工作面构造较复杂。煤层产状局部有

4、起伏，受区域构造力作用，小断层较为发育。3246工作面煤层瓦斯含量为9m3／mino煤层含有多层软分层。　　2防突技术　　祁东煤矿3246煤层为高瓦斯突出威胁煤层，根据《防治煤与瓦斯突出细则》相关规定，并结合矿井施工区域的特殊性在3246煤层掘进及回采期间，采用“超前钻孔预排瓦斯十四位一体”综合防突措施，工作流程如图1所示…。　　2．1突出预测及效检　　突出预测及效检技术以《防治煤与瓦斯突出细则》规定的规范为基础，结合望峰岗井煤层的实际情况，以钻屑量S和瓦斯解吸指标K。为主要预测及效检指标；辅助指标为各种动力现象、地

5、质构造发育及变化程度、构造煤变异程度、瓦斯涌出异常现象等。当上述主要指标超限时，即认为工作面具有突出危险性；当辅助指标异常时，需要分析其异常的原因，在确认为与突出危险眭无关时，方可排除辅助指标预测突出危险的结论。　　在3246煤层掘进工作面进行防突预测时，布置3个预测孑L，钻孔的深度为巷高的3倍左右，一般为8～10m。钻孔尽量布置在软分层，中间一个钻孔位于巷道中部与掘进方向一致，另外两个钻孔开孔于工作面两侧巷帮内0．5m处，终孔于巷道前方预计轮廓线外2～4m。采煤工作面进行防突预测时，每隔10m布置一个防突预测钻孔。

6、钻屑量的测定从钻孔第1m开始，每施工1m用专用容器收集孔口钻屑，并用弹簧秤称量，钻屑量的临界值采用《细则》规定的So=6k~m；K值的测定在钻孑L每2m、4m、6m、8m时用WTC防突测定仪进行测定，K值的临界值K=0．5mL／gmin；钻孑L瓦斯涌出初速度口的测定从钻孔第2m开始用TwY防突测定仪测定，q的临界值q=4L／min。掘进过程遇到下列情况时，均视为有突出危险：地质构造破坏带，如断层、褶曲等构造；煤层倾角、厚度、走向或倾向等赋存条件急剧变化以及软分层增厚地带(软分层厚度≥0-3m)；打钻过程出现喷孔、卡钻

7、、顶钻、吸钻等动力现象；工作面出现明显的突出预兆：顶板来压、支架断裂、煤壁片帮、掉渣与外鼓，煤壁光泽暗淡、层理紊乱，瓦斯涌出忽大忽小、工作面温度降低，煤壁前方附近出现煤炮声等；采掘应力迭加区域。　　2．2预测及效检工艺要求　　为了提高预测及校检数据的可靠性，对打钻工艺及防突仪器的操作做了以下要求：①钻孔施工、指标测定由专人负责，以消除由于施工与测定技术差异引起的操作误差；②施工钻孔前要仔细观察巷帮支护情况、顶板受力情况、煤壁特征等，并作详细记录；③在测定K。值和钻孔瓦斯涌出初速度时，应当尽可能减少人为因素对测量造成的

8、误差；④测量钻屑量时，尽可能多的收集到钻屑，以提高钻屑量的准确度；⑤预测效检测过程中要具有高度的责任心，详细记录预测及校检过程中的各种动力现象，不能敷衍了事。2．3工作面消突措施　　当预测及校检有突出危险时，应该及时采取消突措施，不能盲目进尺。根据矿井瓦斯自然排放半径0．5m的经验数据和3246煤层的实际厚度，采取的主要防突措施是在工作面施工9