近煤岩巷分次卸压预留岩柱快速过断层防突技术实践论文

近煤岩巷分次卸压预留岩柱快速过断层防突技术实践摘要：岩巷掘进在安全岩柱不足情况下，加上遇断层，极易发生大型突出，本文通过孟津矿实践，介绍了一种快速过断层防突技术。

关键词：近煤岩巷快速过断层防突

【中图分类号】td713

0 矿井概况

孟津煤矿位于河南省孟津县横水镇境内，东距孟津县城17km，南距新安县城25km。井田走向长度约7.0km，倾斜宽5.7～10.0km，面积 57.52km2。孟津煤矿设计生产能力120万t/a，主采二迭系山西组二1煤层，厚度0～9.1m，平均2.24m，煤层厚度具有短距离内急剧变化的特点。煤层为走向ne，倾向se的单斜构造，倾角5～10°。

矿井设计为立井开拓方式，采用2个水平上、下山开拓全井田。一水平标高-320m，二水平标高-500m。一水平通过暗斜井与二水平联系。开采水平设计轨道运输大巷，胶带运输大巷和专用回风大巷，3条大巷布置在二1煤顶板的大占砂岩中，下距煤层10m左右。由煤炭工业部郑州设计研究院（以下简称设计单位）设计；鸡西矿务局建设工程公司承建，下属的第九凿井公司组织施工（以下简称施工单位）；工程监理单位为煤炭工业部郑州设计研究院下属的河南中豫建设监理工程公司（以下简称监理单位）。2006年7月29日7点45分，副井井底水窝施工过程中，发生一起大型煤与瓦斯突出

事故（突出煤量828t，瓦斯量8.69万m3瓦斯，死亡8人）。

1 施工地点概况

主井措施巷为主井和西翼轨道大巷的措施工程，设计长度25m，该巷道在副井提升系统形成之前是矿井主要运输通道，为此必须采取快速防突技术使巷道通过断层实现贯通，不尽快贯通将严重影响矿井建设进度。该巷道底板距二1煤层为1.3～3.3m，最薄处1.3m，且该段有一条落差为1.0m断层，由于地质运动使该处岩石破碎，该巷道断层两侧有8m宽破碎带。

众所周知，煤与瓦斯突出大多发生在地质构造带，主要是弱面层（破碎的煤岩层）抵抗不住高压瓦斯产生附加应力，导致岩体瞬间崩溃所致，使得大量的含瓦斯煤岩体伴随着卸压瓦斯突出，破坏井巷设施，造成人员伤亡。通常情况下，近煤岩巷掘进（岩柱较小时）过断层时，容易突出发生大型煤与瓦斯突出，2004年10月20日郑煤集团大平矿岩巷掘进过断层发生了死亡148人特大性煤与瓦斯突出突出事故就是1个典型事例，因此，在掘进工程施工到达弱面层前，应采取有效措施，使弱面层内侧的含瓦斯煤岩体中的瓦斯卸压，煤体内能释放。只有这样，才能有效地防治煤与瓦斯突出事故的发生。

该断层与副井井底水窝揭煤发生突出地点为同一条断层，距副井水窝为90m，岩石抵抗能力极弱。该处埋深760.0m，标高―332m，煤层厚度13.6m，煤层倾角40，二1煤层直接顶板为0.5m泥岩、炭质泥岩，老顶为中粒砂岩（大占砂岩，厚度17m，坚固性系数f

大于10，储藏有很大弹性能，是发生突出重要因素之一）。底板为具条带状泥岩、砂质泥岩，少数为粉砂岩或细砂岩，煤层顶、底扳透气性差。该地点煤层破坏类型为ⅳ～ⅴ，全部为粒状，所测f值为0.2～0.4，瓦斯压力2.4mp，瓦斯含量12.5m3／t。改地点共施工了4个预测钻孔，预测瓦斯解析指标△h2为最小为610 mp ，最大为780mp，具备发生突出瓦斯潜能。

2 分次卸压防突措施

采用常规防突措施将大大推迟巷道贯通。为了尽快贯通巷道，我矿采用如下防突措施，分次卸压预留岩柱快速过断层防突技术，使巷道很快贯通，提高了矿井运输能力，加快了矿井进度。

2.1第一步

第一次卸压，2008年3月15日在巷道开口位置施工直径ф

89mm35个瓦斯释放孔，控制范围为巷道轮廓线8m，实现巷道初步卸压。在打瓦斯释放孔时着重采取如下措施：由于煤层为松软煤层，煤层蠕变收缩，钻孔打到煤层后反复进退，掏出很多煤，起到大直径钻孔作用。35个瓦斯释放孔煤孔段总长度560m，掏出煤量14840kg，平均每米钻孔卸煤量26.5kg，与直径ф150mm防突钻孔效果一样。释放20天后，施工了5个效检孔进行了效果检验，效果检验瓦斯解析值△h2最大值为400pa，使突出性进一步降低。

2.2 第二步

巷道底扳岩柱最小处，预留3m岩柱巷道底板抬高向前施工，用时10天，在施工时严格执行小循环，既每循环掘进进尺不大于1.0m，

既能防止装药量过大产生震动诱导突出，又能在掘进过程中由于放炮震动作用，使煤层进一步蠕变，瓦斯释放半径增加，加快了瓦斯释放速度。

2.3 第三步

巷道贯通后，2008年4月18日开始在巷道底板又施工了56个释放钻孔，钻孔控制巷帮8m，在打瓦斯释放孔时着重采取如下措施：由于煤层为松软煤层，煤层蠕变收缩，钻孔打到煤层后反复进退，掏出很多煤，起到大直径钻孔作用。59个瓦斯释放孔煤孔段总长度650m，掏出煤量11050kg，平均每米钻孔卸煤量17.0kg，与直径ф120mm防突钻孔效果一样。钻孔施工结束后释放10天，施工了9个效检孔进行了效果检验，效果检验瓦斯解析值△h2最大值为190pa，消除了突出危险。

2.4 第四步

效果检验指标不超，采取严格安全防护措施，进行二次拉底施工，使巷道安全通过了断层。

3 该措施技术原理

3.1 分步卸压，逐步推进

由于采取先进行卸压措施，使得第二次预留岩柱掘进保险系数加大，并且大大降低了预留岩柱二次打钻难度，夹钻、顶钻、喷孔现象大大减少。

3.2 反复进退，加大掏煤量

在打瓦斯释放孔时着重采取如下措施：钻孔打到煤层后反复进

退，加大掏出煤量，使小直径钻孔起到大直径钻孔作用。

3.3 预留岩柱，先行贯通，缩短防突工期，使巷道提前贯通。

预留岩柱先行贯通后，二次打钻大大减少钻孔工程量，特别是岩孔段工程量，节约防突费用，加开了进度。

3.4 由于预留岩柱掘进放炮震动作用，加快了瓦斯释放速度，提高防突效果，缩短防突工期。

4 取得的效果

4.1 第一步采用正头排放钻孔措施，释放了正前的瓦斯，使瓦斯含量、瓦斯压力降低，突出危险性降低，防止过断层带发生煤与瓦斯突出事故。

4.2 预留安全岩柱贯通施工瓦斯释放孔，大大减少钻孔岩孔长度，节约了打钻时间，由于第一次进行瓦斯释放，第二打钻夹钻、顶钻、喷孔现象大大减少，显著提高了打钻速度，使巷道提前2个月贯通。对我矿今后类似条件的近煤岩巷过断层提供了成功经验。有很大的指导意义和参考价值。

4.3 该巷道和主井的贯通，使矿井运输和通风系统得到了进一步完善，显著提高矿井进度。

参考文献：、

[1] 程五一、张序名.煤与瓦斯突出区域预测理论及技术. 煤炭工业出版社.2005.

[2] 李建铭、于不凡等.煤与瓦斯突出防治技术手册.徐州：中国矿业大学出版社到.2006.