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1、第20卷增刊西安科技学院学报Vol.20Suppl.2000年6月JOURNALOFXI’ANUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGYJun.2000文章编号:1001-7127(2000)S0-017-06煤与瓦斯突出防治技术应用研究①袁亮,柏发松(淮南矿业集团,安徽淮南232001)摘要:根据现场实践,初步确定了评价淮南矿区煤层突出危险性的敏感指标。介绍了瓦斯抽放技术在防治瓦斯突出上的现场应用,考察了先抽后掘技术、边抽边掘方法、顺层及穿层钻孔抽放技术的防突效果,研究了其施工工艺和抽放参数。分析了开采保护层技术的防突效果。阐述了松软低
2、透气性突出煤层在瓦斯抽放及防治瓦斯突出上存在的困难,并探讨了解决问题的方向。关键词:煤与瓦斯突出;防治;技术中图分类号:TD713文献标识码:A1概述淮南矿区含有可采煤层9～18层,自下而上分为A、B、C、D、E五组,现有11对生产矿井和1对在建矿井,其中煤与瓦斯突出矿井7对。矿区地质构造复杂,封闭性较好,小型构造比较发育,主要类型有附生断裂、牵引褶曲、层间构造、层滑构造、裂隙构造等,对煤岩层的厚度、结构、透气性及局部应力集中等影响较大。C13、B11、B9、B6、B4、A3、D17等煤层分别在不同矿井曾发生过突出事故。突出煤层原始瓦斯含量322为10～2
3、2m/t,瓦斯压力高达5.7MPa,煤的透气性系数为0.02～0.08m/MPa·d。矿区自建矿以来发生瓦斯突出117次,其中特大型(1000t以上)突出2次,煤巷突出74次,石门及岩巷突出41次,采煤工作面突出2次,给安全生产造成重大影响。近年来,矿区坚持“四位一体”防突措施,加强现场管理,不断研究适应矿区实际的防突技术,确定了以开采保护层和瓦斯抽放为主的防突思路,逐步扭转了防治瓦斯突出的被动局面,如表1所示。表1淮南矿区瓦斯突出情况一览表Tab.1GasoutburstconditioninHuainanminingarea统计时间1980年以前198
4、0～1990年1991～1995年1996年1997年1998年1999年至今突出次数34621532102煤层突出危险性的评价大量研究表明,瓦斯突出受地应力、瓦斯压力、地质构造及煤质等诸多因素影响,通常突出区域呈带状[1]分布,发生突出的区段只占突出煤层面积5%～10%。因此,确定标志突出危险性的敏感指标对判断采掘工作面的突出危险性及安全生产具有重要意义。根据定义,预测突出危险率为预测超过临界值的次数与预测总次数的比值。为了预测准确,一般情况下预测突出危险率的取值范围不应小于10%～20%,其值太小则说明所采用的预测指标不敏感,即在突出危险工作面与无突出
5、危险工作面所测定的该项指标无明显区别。表2为矿区部分矿井突出煤层掘进工作面突出危险性预测指标的统计结果。根据预测结果,我们在①收稿日期:2000-05-30作者简介:袁亮(1960-),男,安徽淮南人,高级工程师,现任淮南矿业集团总工程师,1998年被授予国家有突出贡献的中青年专家.18西安科技学院学报2000年现场施工过程中选择敏感指标作为评价煤层突出危险性的依据,并配备相应的分析仪器,把不敏感指标作为参考,较好地解决了防突预测及效果检验中出现的偏差问题。同时,可利用预测结果对某一区域的瓦斯潜能或地应力所占的主导作用进行判断,使防突工作更具针对性。此外,
6、可根据地质构造的变化、煤层赋存及采掘面的瓦斯状况及时对瓦斯突出作出预报。表2淮南矿区部分矿井突出危险性预测指标统计表Tab.2StatisticsofforcastingindexesofoutburstdangerinsomeminesofHuainanminingarea潘潘矿别一三谢二矿新庄孜矿谢一矿矿矿煤层名称C13C13C13B11B9C13B11B6B4C13B11预测总次数150811639216959125140421126057Smax突出危险率/%10.631.017.611.835.64.02.902.730.014.0(kg/m)敏
7、感与否是是是是是否否否否是是预测总次数665738016852124140421112951K1值突出危险率/%0.605.50.615.44.04.321.46.313.89.8敏感与否否否否否是否否是否是是预测总次数1472--2----3417--6q值突出危险率/%42.985.750--0----44.111.8--50(L/min)敏感与否是是是--------是是--是3防治瓦斯突出技术3.1瓦斯抽放技术3.1.1先抽后掘技术掘进迎头的煤体不但有地应力、瓦斯压力及构造应力的作用,还要承受超前支撑应力的作用。在落煤的瞬间,超前支撑压力的突然显现
8、极大地增加了瓦斯突出的危险性,特别是在地质构造带附近。为了解决落煤
