五步法快速揭煤在高瓦斯全深冻结立井的应用.pdf

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1、52煤矿支护2011年第3期石家庄中煤杯参评论文五步法快速揭煤在高瓦斯全深冻结立井的应用石军宏武光辉何涛[陕西彬长矿业集团胡家河矿业公司，陕西成阳7136001摘要为了防止煤与瓦斯突出，陕西彬长孟村矿井全深冻结特厚煤层副立井揭煤时采用了五步揭煤法揭煤防突工艺流程。有效地防止了媒与瓦斯突出，保证了揭煤安全，加快了揭煤的施工进度。关键词全深冻结特厚煤层立井揭煤瓦斯突出区，焦坪～华亭小区，区内揭露的地层有三前言叠系、侏罗系、白垩系、第三系和第四系。区域构造位于鄂尔多斯盆地南部的渭北断隆孟村矿井为高瓦斯矿井，主4煤层为唯区

2、彬县～黄陵坳褶带，其主体构造为以东西一可采煤层，埋深390～620m，厚度3．70向宽缓褶皱构造为主，断裂构造少见。～26．02m，平均16．13m，立井开拓，副井井田可采煤层为4煤层，煤层厚度0．8井口标高+869．85m，大巷水平高程为+～26．20m，一般厚度为10～15．OOm。古隆315．OOm，井筒垂深590．Om，其中井底水起边缘煤层厚度较薄，一般小于10．OOm，窝深度为35m，井筒净直径8．5m，净断面古地形平缓区厚度稳定，一般在15．OOm左积56．8m。，掘进断面积为89．9m。，采用钢右，古

3、地形低凹区沉积厚度较大，一般在筋混凝土双层井壁支护。矿区内部分矿建中23．OOm左右，最大厚度26．20m，该煤层曾遇到过瓦斯富集区，因此需要针对孟村矿结构较简单，一般含两层夹矸，且位于煤层井副井井筒揭穿煤层瓦斯防治技术进行研的中上部，属大部可采煤层，其单轴抗压强究，形成一套适合全深冻结特厚煤层立井揭度为17．OMPa，单向抗拉强度为0．89MPa，煤瓦斯综合防治的技术及管理措施，为矿井孔隙率12．7，软化系数0．48。4号煤层伪瓦斯治理提供技术依据，保障矿井安全、高顶多为黑色炭质泥岩，厚度小，直接顶板为效、顺利揭

4、开煤层。较易冒落的泥岩、粉砂岩、砂质泥岩，岩石饱和抗压强度为0．4～25．8MPa，基本顶为1工程及地质概况中砂岩、粗砂岩，其岩石饱和抗压强度为6．7～17．2MPa。底板岩性一般为泥岩及粉孟村井田处于长武北塬。矿井采用立井砂岩，局部为细粒砂，岩石饱和抗压强度为单水平开拓，水平标高为+335．Om。基本0．2～30．OMPa地貌有河谷平川、黄土塬梁和沟壑三种。总的地势特征为北高南低，西高东低。塬面最2揭煤防突工艺流程高海拔高程+1183．1m(西坳)。河谷最低海拔高程+846．4m(亭北)，相对高差150揭煤过程采

5、取分步实施，从井筒工作面~230m。距煤层顶板1Om垂距开始至井筒工作面进本区地层属于华北地层区，鄂尔多斯分入煤层底板2m垂距止，分5个步骤施工：2011年第3期煤矿支护53①工作面距煤层顶板10m垂距之前，述工作完成后用1：1水泥砂浆封孔。施工2个地质探煤钻孔．掌握煤层的层位、3．2突出危险性测定倾角、厚度、顶底板岩性、地质构造等情工作面继续施工至距煤层法向距离5m况．测定煤的瓦斯放散初速度指标(△P)位置前停止掘进，施工2个穿透煤层全厚的和煤的坚固性系数(f)，初步预测突出危险测压(预测)钻孔。在工作面迎头向煤

6、层施状况。_[4个测压钻孔，测定煤层瓦斯压力。首先②工作面施工煤层顶板5m垂距之用直径130mm钻头施工2m深的钻孔，钻前，施工2个穿透煤层全厚的测压钻孔，测孔清理干净后灌满1：1水泥砂浆然后在钻定煤层的瓦斯压力(P)、煤的瓦斯放散初孔中固定直径108mm的孔口管，凝剐24h速度指标(△P)和煤的坚固性系数(f)，后用直径90ram的钻头在孔口管中向岩层预测煤层的突出危险性。施工钻孔探煤，钻孔深度以穿透煤层深入煤③如果有突出危险性．：[作面施E至煤层底板500ram为宜。钻孔施工到没计深度层顶板3m垂距时．施工排放

7、钻孑L进行排放后．首先要清理钻孔，用压风将钻孔内的岩瓦斯．一一段时fbJ后施工4个钻孑L采用钻孔的粉等尽可能的吹干净．然后拔出钻杆依次安钻屑解析指标△和瓦斯压力进行效果检装L压盖、阀门和压力表。详细记录F瓦斯验直金有效。如无突出危险性．继续施工。压力和涌出速度等数值，并测定煤的瓦斯放④【作面施工至煤层顶板2m垂距时，散初速度指标、坚同性系数或钻屑瓦斯吸附再施二【4个钻孔，采用钻孑L的钻屑解析指标指标等从而更准确预测煤层瓦斯突出危险△h2和瓦斯压力预测煤层的突出危险性。性。上述工作完成后用1：1水泥砂浆封孔。如果有突

8、出危险性，施工排放钻孔进行排放煤层瓦斯压力测定采用封孔测压法，将瓦斯，一段时间后再进行效果检验直至有带有压力表的管子连接到孔口管上，安．卜压效。如无突出危险性，继续向前施工。力表测压，并详细记录压力上升与时闻的关⑤2m垂距无突出危险后。按每循环进系，直到压力稳定为止。稳定后的压力即为度不大于2m的掘进方式正常循环进尺．采煤层瓦斯压力，当瓦斯压力稳定不动24h