冷水江市乡镇煤矿局部防治突出技术措施的研究与应用.docx

冷水江市乡镇煤矿局部防治突出技术措施的研究与冷水江市乡镇煤矿局部防治突出技术措施的研究与应用应用1 1前言前言目前国内主要采用的局部防治突出技术措施按其对突出煤层的作用可分成两个方面:一方面是消除或剥弱煤与瓦斯突出的能量聚积,防止这种能量的突然释放,即卸除煤岩压力和瓦斯压力,属于这一类措施的主要有局部瓦斯抽放、排放钻孔、超前钻孔、水力冲孔、深孔松动爆破等;另一方面是增强煤体的稳定性,增加煤体的破碎阻力,使煤与瓦斯突出难于发生,属于这一类措施的主要有金属骨架、前探支架、防突挡板、做半面留半面等。在选用和实施局部防治突出措施时,由于突出机理较复杂,且施工作中干扰因素较多,各种措施的防治突出效果在各矿使用中有所差异,同时,因煤的性质不同,所采用的措施效果也会因地而异, 因此,各突出矿井采用防治突出措施的各主要参数必须经过选用、试验测定、修改三个阶段,方能取得较好的防突效果。土朱煤矿自 1990 年以来对各种防治突出措施的实施效果进行了试验,并于 1994年开始对局部防治突出措施的主要实施技术参数进行了考察测定,确定了符合本矿突出煤层特点的局部防治突出措施及其主要技术参数。2 2突出概况突出概况土朱矿位于涟邵煤田金竹山矿区西南部，桥头河向斜的西南端，西南起于石子岭断层及 1 勘探线以西 200 米与一平硐矿井相邻；东南翼至 39 勘探线与托山矿井相接，矿井设计生产能力为 40万吨/年，因开采技术条件复杂，省煤炭厅于 1977 年核定生产能力为21 万吨/年，近几年通过改扩后 2006 年核定生产能力达到 30 万吨/年。矿井其含煤地层为测水组下段，井田内含煤地层为测水组下段共含煤七层，其中 2、3、4 煤层为非突出煤层，5、6、7 煤层及 5 煤分支煤层具有煤与瓦斯突出危险。截止于 2006 年底共发生过煤与瓦斯突出 22次，其中最大突出强度为 1100t。各煤层煤质牌号均为无烟煤，矿区内水文地质简单,无煤尘爆炸危险,无煤层自燃发火现象。土朱煤矿自1974 年始突至今,共发生煤与瓦斯突 出 23 次。按突出基本情况统计如表 2-1;按防突措施实施情况统计如表 2-2。土朱矿井突出基本情况统计表 2-1矿 井突出次数(次)最大突出强度(t/次)平均强度(t/次)累突煤量(t)土朱矿231100107.12356土朱矿井突出情况按防突措施实施统计表 2-2矿 井未采取措施措施不力合计次数%次数%次数土朱1881419233 3局部防治突出措施的应用及效果分析局部防治突出措施的应用及效果分析自建矿到 1988 年以前,在局部防突措施管理方面,对石门揭煤与煤巷掘进只是直接采用震动性放炮和远距离放炮等安全防护措施进行处理。1988 年煤炭部颁发防治煤与瓦斯突出细则后, 至 1989 年“四位一体”综合防突措施便在我矿迅速得到推广应用。在 19912013 年期间,沿煤掘进工作面共进行了突出预测 1521 次, 预报工作面有突出危险 352 次,采取防治突出措施 352 次。其中:实施了深孔松动爆破措施 46 次(沿煤巷道)、超前钻孔措施 323 次(其中实施孔径 42mm 的密集钻孔措施 300 次,实施孔径89mm 的超前钻孔措施 23 次)。石门揭煤 107 个,进行工作面突出预测395 次(包括过煤门预测),预报工作面有突出危险 39 次, 其中瓦斯抽放13 次、采取水力冲孔措施 2 次, 排放钻孔措施 35 次,辅之采用金属骨架措施 19 次。石门揭煤突出 15 次,其中采取防治突出措施后因措施失效突出 5 次,未采取防治突出措施突出 7 次(误透突出煤层突出 6 次、预测失真突出 1 次)。防治突出措施应用情况见表 3-1、表 3-2。表 3-1石门工作面防突措施应用情况矿井石门揭煤工作面预测采取措施情况措施效果检验(个)突出(次)(次)有危险准确率(%)水力冲孔(次)排放钻孔(次)瓦斯抽放(次)金属骨架(次)效果检验(次)有效(次)准确率(%)采取措施未采措施(次) (%)矿 10757345298.410022439292793.1注:石门预测包括石门揭煤与过煤门预测。表 3-2 沿煤掘进工作面防突措施应用情况矿井突出煤层巷道长度(m)工作面突出预测工作面采取措施情况千米掘进(次)有危险准确率(%)超前钻孔(次)松动爆破(次)效果检验(次)有效(次)准确率(%)巷道突出(次)巷道突出(次)(次) (%)42 89mm矿 4189 971707.21001422326706998.501深孔松动爆破措施和水力冲孔措施未能得到推广应用, 主要原因是措施工艺复杂,技术性强,工人难于掌握,同时因 5 煤层(包括 5 煤构造分岔煤层)极破碎为粉末煤,采取深孔松动爆破措施效果很不理想,无法达到放”闷炮”产生过多的裂隙释放瓦斯来增强煤体硬度以及