煤矿井下工作面区域综合防突措施研究.docVIP

PAGE  PAGE 6 煤矿井下工作面区域综合防突措施研究 　　摘 要：针对二1煤层瓦斯压力大、含量高的情形，为了确保工作面的安全高效的开采和矿井的采掘平衡，预防瓦斯灾害事故，文章根据11061工作面的实际情况，计算了该工作面的通风量，并确定了11061工作面的区域和局部综合防突措施，通过通风和瓦斯预抽的双管齐下，杜绝矿井瓦斯事故，对防治瓦斯集聚、煤与瓦斯突出，确保矿工生命安全和矿井安全开采具有重要意义。 　　关键词：煤矿井下工作面区域；综合防突；措施 　　中图分类号：TD713.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）11-0175-02 　　我国煤炭资源储量丰富，20世纪煤炭在我国一次能源消耗构成中占比达到75%～80%，因此，煤炭在我国能源中的主体地位不会改变，对煤炭安全高效开采的研究仍然具有重要的意义。煤与瓦斯突出是指煤矿地下采掘过程中，在很短的时间内，从煤壁或岩壁内向采掘空间突然喷出大量的煤与瓦斯的现象，煤与瓦斯突出事故不但能够破坏井下设施、掩埋现场工作人员，还可能使风流逆转、瓦斯积聚，造成工作人员窒息死亡，甚至引起瓦斯爆炸事故，是井下严重的自然灾害之一。 　　方山矿二1煤新井前身是白庙集团方山矿二1煤新井，是方山矿的接替井，随着开采深度的增加，二1煤层的瓦斯含量和压力都在增加，据223勘探线钻孔瓦斯资料计算，甲烷含量变化梯度为54.93 m/m3/t.daf，百米增长率为1.82 m3/t.daf。据2010年3月河南理工大学提交的《河南平禹煤电有限责任公司方山矿二1煤层煤与瓦斯突出鉴定报告》，二1煤层的煤属于Ⅲ～Ⅳ类破坏煤体，煤层坚固性系数（f）为0.12～0.19，瓦斯压力为0.35～1.74 MPa，瓦斯含量为10.74～12.08 m3/t，鉴定方山新井二1煤层为突出煤层。 　　1 区域措施选取可行性分析 　　1.1 保护层开采可行性分析 　　二1煤层顶板岩层为大占砂岩平均厚度为11 m，无法开采。二2煤层下距二1煤层25 m，煤层厚度变化范围为0.10～0.23，不具备保护层开采的条件。二3煤层下距二1煤层34m厚度变化范围为0～0.31 m，平均厚度为0.08 m，不具备保护层开采的条件四4煤层下距二1煤层240 m距离过远起不到卸压的保护作??。一组煤包括一1～一8煤层，在二1煤层以下70m处，煤层赋存不稳定，只有局部可采，因此不选择一组煤作为二1煤层的保护层。 　　根据上述综合分析，二1煤层不具备开采保护层的条件，只能采用预抽瓦斯的方法进行区域瓦斯治理。 　　1.2 施工底板预抽巷道可行性分析 　　我矿水文地质条件较复杂，底板下伏有六个含水层，均属底板进水的灰岩岩溶裂隙含水层。底板直接充水含水层的富水性明显强于顶板含水层，开采二1煤时具有发生底鼓突水的威胁；但是由于近年通过施工疏水降压，底板承压水，水位不断降低，目前水压在2.6 MPa左右，经过计算和论证，采用低抽巷施工预抽煤层钻孔治理瓦斯具备可行性。 　　1.3 施工高位抽放巷可行性分析 　　根据矿井开采情况，二1煤层直接顶板多为泥岩及砂质泥岩，偶为粉砂岩或炭质泥岩，老顶一般为中粒长石石英砂岩（Sd），顶板水水量不大，对巷道施工影响不大，且顶板岩性好，便于顶板管理。因此，施工高位抽巷预抽煤层钻孔治理瓦斯条件较充足。 　　根据上述3种情况结合相关文件规定综合分析后，最后决定采用（底板）穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯的区域防突措施进行区域消突工作。二1-11061回采工作面瓦斯主要来源于本煤层、采空区。煤层瓦斯经采动影响后，下部煤层瓦斯涌入采场、巷道和采空区。 　　2 区域措施效果检验 　　2.1 相关规定 　　①根据《防治煤与瓦斯突出规定》55条规定：对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔30～50 m至少沿工作面方向布置1个检验测试点。测定残余瓦斯压力和残余瓦斯含量。②根据《防治煤与瓦斯突出规定》53条规定：在效检期间若打钻出现了喷孔，顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置周围半径100 m内的预抽区域判定为措施无效。③若煤层残余瓦斯压力0.74 MPa，瓦斯含量8 m3/t说明措施有效。 　　若煤层残余瓦斯压力≥0.74 MPa，瓦斯含量≥8 m3/t说明措施无效。继续采取区域措施消。 　　2.2 效果检验钻孔布置方式 　　二1-11061机巷效果检验钻孔布置方式：沿二1-11061机巷走向方向，每隔30 m布置3个效果检验点一个布置在巷道中部，另一个布置在巷道两侧轮廓线15 m范围内。 　　3 区域措施效果验证 　　3.1 相关规定 　　根据平禹煤电公司平禹通便[2010]37号便函要求和《防治煤与瓦斯突出规定》第75、