单一煤层深部开采构造复杂区域防突

单一煤层深部开采构造复杂区域防突
【摘要】黑龙江省地区大部分煤矿，随着开采深度的增加，地应力、瓦斯含量、瓦斯压力也随之增大，煤与瓦斯突出问题逐渐成为煤矿安全的重要威胁，本文以鸡西矿区平岗煤矿为例，该矿下延采区14#层右二工作面属典型的单一、高瓦斯含量、高瓦斯压力、低透气性煤层深部地质条件复杂区域开采，通过采用钻卸法，有效解决了区域消突的问题。

该方法具有消突效果显著、安全性高的优势，非常适合黑龙江矿区地质、抽采条件，具有一定的示范性和推广性。

【关键词】单一煤层区域防突钻卸法效果
1 问题的提出
煤炭是我国能源的主体。

目前，煤炭资源在国家一次能源的生产和消费结构中比例始终占70%左右，但我国煤炭资源所赋存的地质构造条件复杂，特别是黑龙江省地区的煤矿，生产长期受水、火、瓦斯、矿压、地温等多种不利自然条件影响。

随着开采深度的增加，地应力、瓦斯含量、压力随之增大，煤与瓦斯突出问题逐渐成为煤矿安全的重要威胁，以鸡西分公司平岗煤矿为例，该矿是受煤与瓦斯突出灾害最严重的煤矿之一，2012年瓦斯鉴定结果：为突出矿井，绝对瓦斯涌出量为72.7m3/min；相对瓦斯涌出量为81.1m3/t。

平岗煤矿为单一煤层开采，不具备开采保护层的条件，而在深部地质条件复杂区域，采用顺层长钻预抽区域条带瓦斯的防突措施，安全和消突效果上不尽理想。

因此，如何有效解决单一煤层深部开采构造复杂区域的区域防突，以成为实现矿井安全生产和发展的关键。

2 区域防突措施
下延采区二段14#右二工作面，是平岗煤矿深部开采构造复杂区域，走向方向受断层影响分为两段，南段长度410m，倾斜长度120m，北段长度430m，倾斜长度200m，平均倾角21°，采高2.0m，储量约45万吨。

沈阳研究院在下延采区二段绞车道14#煤层回风道实测瓦斯压力为 2.70MPa；左二巷瓦斯压力为0.296MPa～1.402MPa；瓦斯含量5.03～12.54m3/t。

由于本区域没有合适的保护层可以开采，所以现场中采取钻卸法预抽煤层瓦斯进行区域消突。

现场采用：右二工作面先施工两条高抽巷，上高抽巷向下打穿层钻预抽右二面上巷，消除上巷掘进时的突出危险。

下高抽巷向下打穿层钻预抽右二面下巷，消除下巷掘进时的突出危险。

即通过穿层预抽的方式给掘进消突，掘进施工时打本层顺层钻给采面消突。

具体参数为：
上高抽巷（右二高抽巷）距右二上巷垂高15m，平距38m，穿层钻孔垂直于高抽巷的中线从巷帮自上而下依次施工1～7号孔，走向方向每5m施工1组钻孔垂直方向开孔间距0.2m，所有钻孔穿透煤层至底板内200mm。

穿层钻孔从停采线外15m开始，到切眼以南15m止。

下高抽巷（右三高抽巷）距右二下巷垂高13m，平距44m，穿层钻孔垂直于
高抽巷的中线从巷帮自上而下依次施工1～7号钻孔，垂直方向开孔间距0.2m所有钻孔必须穿透煤层至底板内200mm，穿层钻孔从停采线外15m开始，到切眼以南15m止。

顺层钻孔采前预抽本煤层瓦斯。

即右二面下巷沿煤层倾向向上施工顺层长钻孔（钻孔长度为135m）进行区域性预抽，并覆盖前段上巷上帮轮廓线外15m；在北段上巷沿煤层倾向方向布置下向顺层长钻孔（钻孔长度为85m）进行区域性预抽，与下部上向顺层钻孔压茬20m。

3 取得成效
（1）经掘进效果检验，右二面上巷原始含量12.54m3/t，压力 2.70Mpa，经4个月的穿层预抽现含量5m3/t，压力0.65Mpa，有效的消除了掘进突出危险性，由于穿层预抽，摒弃了以往的拼刺刀瓦斯消突方式，具有高安全性、平行作业等优势，为掘进快速施工提供了安全保障。

（2）大大缩短了开拓掘进时间，由于平行作业，穿层预抽，右二面突出危险性消除，右二面上巷施工速度达120米/月，较原区域本层长钻预抽瓦斯消突提高1倍。

缩短了瓦斯治理周期。

4 结论及展望
经井下实践，该工作面采取的区域防突措施，有效解决了高瓦斯压力、低透气性、单一煤层深部开采的煤层消突问题，具有抽采效果显著、高安全性的优势，非常适合黑龙江矿区地质、抽采条件，具有一定的示范性和推广性。