131305机巷进料联巷揭煤防突设计李洋

131305机巷进料联巷揭煤防突设计

李

洋

（国投新集一矿，安徽淮南232171）

摘

要

对于一般石门巷道进行揭煤时，可以根据现有法规对其进行专项防突设计。该文主要针对巷道布置特殊复杂的揭煤巷道，根据巷道的基本地质环境，灵活使用现有法律法规对揭煤防突措施中的区域瓦斯预抽范围进行设计优化。关键词

石门揭煤

预抽钻孔

预抽范围

中图分类号TD713+．3

文献标识码

B

doi ：10．3969/j．issn．1005－2801．2012．06．99

*收稿日期：2012－06－11

作者简介：李洋（1983－），男，安徽淮南人，国投新集一矿通防办副主任，主要从事防突相关工作。

在全国各类煤与瓦斯突出事故中，石门（包括平巷、上下山巷道及井筒）揭煤工作面突出强度最大。由于石门揭煤突出强度大，突出的大量瓦斯波及范围广，造成的破坏严重，能给矿井带来毁灭性的灾难。同时，因石门揭煤施工工艺的特殊性，揭穿突出煤层的全过程都有危险，并可能发生连续突出、延期突出和自行揭开突出，比一般类型的突出对人身安全的危害更大。

1揭煤巷道位置

新集一矿131305机巷进料联巷自三采区13煤轨道下山内点A 拨门按292ʎ方位角、平巷施工至点E ，再按52ʎ方位角、

20ʎ上山施工回风联巷至点F 与三采区13煤回风下山贯通形成完善的通风系统后继续施工进料联巷至点B ，再以339ʎ方位角、平巷施工至点C ，然后以97ʎ方位角、平巷施工131305机巷外段至点D 与三采区13煤回风下山贯通。

2揭露煤层基本情况

2．1

13－1煤层地质情况

131305机巷进料联巷揭煤前方无地质构造，截止

3月15日迎头位于K2点前32．6m ，距13－1煤层14m ，迎头岩性为13－1煤泥岩。继续向前施工至K2点前122．26将从巷道顶部揭露13－1煤层，揭露煤层后跟13－1煤层施工至131305机巷位置。

13－1煤层平均全层厚度7．26m ，平均纯煤厚度6．40m ，平均含夹矸厚度0．86m ，煤层倾角3ʎ 28ʎ，平均23ʎ。13－1煤层一般含有2 3层夹矸，顶板下0．69 1．29m 发育一层0 0．5m 厚的碳质泥岩夹矸，不稳定；距顶板2．0 3．5m 发育一层0 0．3m 厚的碳质泥岩夹矸，不稳定；13－1下煤层局部含有一层极其不稳定的碳质泥岩夹矸。见表1。

表1

13－1煤层顶底板岩性表

岩层厚度

岩性

普氏系数老顶

2．10 5．98m 以灰白色、细粒砂岩为主，其成份

以石英为主，层理发育，坚硬，裂隙

发育，全区普遍发肓

10．5 16．5

直接顶0．78 2．95m 灰色泥岩，砂质泥岩，碎块状，致密

块状，层理发育，局部发育有一层

不稳定的煤线或碳质泥岩。3．3 6．5

伪顶0 0．10m

灰黑色碳质泥岩，薄层状，主要成份为粘土质

直接底

1．99 10．2m 以黑色泥岩为主，局部为灰色砂质

泥岩，块状、破碎，主要成份粘土

质，局部发育有1 2层煤线。

2．9 5．6

2．2

13－1瓦斯情况

新集一矿防突实验室采用分源预测法预测131305

机巷进料联巷掘进期间瓦斯涌出量为：0．65m 3

/min ；实

测13－1煤层瓦斯压力为0．3MPa ，瓦斯含量为5．12m 3/t 。

3

揭煤工程参数设计

根据《防突规定》要求，在距煤层法距10m 测定煤

层基本参数（包过突出参数）对煤层突出危险性进行预测；若有突出危险，在距煤层法距7m 前实施区域防突措施进行预抽，预抽钻孔控制到揭煤处巷道轮廓线外沿层面12m 的煤体内，并进行效果检验；区域效果检验有效后，边探边掘至距13－1煤层法距5m 处，揭煤工作面进行突出危险性预测，如有危险需执行局部防突措施，并进行局部措施效果检验；当局部措施效果检验有效，边探边掘至距13－1煤层法距3m （如岩石松软、破碎，还应适当增加距离）处，对巷道围岩进行固化，并进行突出危险性进行验证；当验证为无突出危险工作面时，

采取远距离爆破揭开煤层。整个过程严格遵循

《防治煤与瓦斯突出规定》、《石门揭穿煤与瓦斯突出煤层程序技术条件》、《煤矿安全规程》等要求。3．1

131305机巷进料联巷揭煤工序

131305机巷进料联巷施工至K2测点前77．2m

（距13－1煤发距10m ）停头，由地勘公司一矿钻进队进点施工3个参数测试钻孔，测试煤层

（下转第165页）

表2

突水系数计算参数表（MPa /m ）

煤层层间距（m ）

隔水层（m ）突水系数五灰奥灰五灰奥灰五灰奥灰7708342．455．40．1230．096835437．215．20．7150．349929330．94．95．81．082102

24

29

－4．2

0．8

+ɕ

6．625

2五灰及奥灰水防治技术途径探讨

白庄井田－430m 水平一采区下组煤的主要水害威胁来自五灰、奥灰含水层，其特征是：煤层底板至含水层顶面之间的隔水层，因破碎、或受采煤扰动破坏、或受构造影响引起底板五灰、奥灰突水。矿井防治五灰、奥灰水害的基本原则是：首先对矿井水文观测系统不断地进行完善，然后采用物探先行（三维高密度电法、井下直流电法、地质雷达、音频电透视、地学CT 探测等多种物探手段）、综合分析（研究突水点资料及突水规律），查治结合，局部注浆封堵（截断垂向补给通道），疏水降压，带压开采的综合防治措施。根据防治

基本原则，分别制定7、

8、9、102煤层开采防治水措施，不断的总结、分析、研究和完善，以保证矿井的安全生产和可持续性发展。其防治思路途径分为两部分：（1）矿井水文观测系统地完善；（2）根据五灰、奥灰孔观测资料和工作面物探、钻探资料进行综合分析，研究水害防治方法。3

结论

（1）根据“下四带”理论，预计－430m 水平一采区

7煤层、8煤层、9煤层及102煤层开采，底板最大破坏

深度分别为25．3m 、

25．5m 、25．8m 、25．9m 。（2）依据突水系数法，判断（－430m ）水平一采区7煤层、8煤层、9煤层及102煤层开采均存在底板突水的危险性。

（3）建议－430m 水平一采区7煤层开采时，首先采用高密度三维物探技术对底板五灰、奥灰的富水性进行探测，并根据探测资料有针对性地布设疏放水钻孔，然后采用自然疏放与真空抽放技术相结合的方法对工作面进行疏水降压。参考文献：

［1］施龙青，于小鸽，尹会永等．“下四带”理论及其在底板突水评价中的应用［A ］．中国煤炭学会矿井地质专业委员会2008年学术论坛文集［

C ］．2008［2］施龙青，翟培合，魏久传等．三维高密度电法在底板水探测中应用［J ］

．地球物理学进展．2009（02）（上接第163页）原始瓦斯压力，同时取样测试煤层瓦斯含量和△P 、

f 值。（1）瓦斯基本参数测定结束后，即在停头位置及巷帮钻场实施区域预抽防突措施，预抽钻孔控制到揭煤处巷道轮廓线外沿层面12m 的煤体内。

（2）预抽率满足30%后，采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量为主要指标进行效果检验，经抽采效果评价合格后，恢复施工至13－1煤法距5m 处停头，采用钻屑瓦斯解吸指标法进行工作面预测。

（3）经预测为无突出危险后，边探边掘至距13－1煤法距2m ，进行工作面最后突出危险性预测，经预测为无突出危险后，执行远距离爆破揭煤，直至巷道全断面进入煤层后停止远距离爆破（如掘进期间放炮必须继续执行远距离爆破）。

（4）揭露后均采用钻屑瓦斯解吸指标法进行工作面预测。

（5）工作面预测过程中如出现参数超标或钻孔、施工过程中出现突出预兆，均另行编制补充措施组织实施，

并经效果检验合格后方可恢复施工。131305机巷进料联巷实际情况，在进行区域防突措施预抽钻孔实际时应注意：131305机巷进料联巷距煤层法距7m 位置不是揭煤巷道的轮廓线，因此巷道轮廓线外沿层面12m 。实际抽采钻孔设计108个，预

抽钻孔孔径为93mm ，采用巷道迎头及右帮钻场密集布孔方式布孔，每排钻孔间距为0．3m ，每列钻孔间距为0．5m 。区域措施预抽钻孔如图1。

图1区域措施预抽钻孔设计图

3．2131305机巷进料联巷揭煤时间预计

131305机巷进料联巷所揭13－1煤预抽范围为巷

道西帮外12m ，东帮外12m ，上下轮廓线外12m 的范

围，13－1煤层厚度取5．4m ，容重为1．42t /m 3

，巷道宽4．8m ，高3．7m ，预抽范围的瓦斯总量为30450m 3，预抽

30%的瓦斯总量为9135m 3。

根据新集一矿临近采区揭13煤瓦斯抽采情况，平

均抽采瓦斯量可达193．4m 3

/d ，得出预抽瓦斯时间为

47d 。

根据以上数据，

131305机巷进料联巷预抽13－1煤，瓦斯抽采率达30%，预计抽采天数为47d 。