浅谈煤巷掘进当头容易引起延时瓦斯突出的构造及预防.doc

浅谈煤巷掘进当头容易引起延时瓦斯突出的构造及预防 ****************** 摘 要介绍****公司煤巷掘进当头容易引起延时瓦斯突出的构造，分析突出原因，并针对性地提出预防延时突出的措施。 关键词地质构造 延时突出原因 防范措施 ********公司核定生产能力为21万T，采用斜井多水平开拓，两翼对角式通风，炮采，炮掘。现生产水平为三水平（－340），矿井开采上二迭系乐平统B4 6＃煤层，属煤与瓦斯突出矿井。煤层透气性差,顶板为钙质砂岩,封闭性好,自建矿以来共发生过突出45次，其中延时突出9次。随着矿井的延伸，煤层赋存极不稳定，煤厚0～9.29m,平均厚度为1.5m,煤层倾角东村向斜北翼倾角40～700,南翼5～340，多呈耦节状，鸡窝状分布，地质条件十分复杂，构造繁多，在巷道掘进过程中，10m范围内就能遇见一个或多个大小构造。构造多，煤层不稳定，延时瓦斯突出次数增多。据统计，延时突出均发生在过构造带中，延时瓦斯突出炮后延时突出时间为炮后1h～6h，突出煤量为30T～50T，突出后的瓦斯浓度为20～40，突出时一般在作业过程中，给矿井的安全生产带来严重威胁。 一、容易引起延时瓦斯突出的几个典型构造特征 根据***历年资料统计及井下现场勘察情况分析，认为煤巷在过下列七种构造时容易引起延时瓦斯突出（详见附表1）。 二、突出原因分析 引起煤与瓦斯延时突出的原因非常复杂，笔者认为其主要原因是在掘进工作面放炮后处于构造地带的掘进当头前方或巷道两侧，在构造叠加应力、瓦斯压力、顶底板应力及作业过程中的震动、松动的作用下，应力进行重新分布的过程。在应力分布的过程中，不断将当头附近的煤体挤压破碎，当煤体破碎后的强度无法抵抗上述多种应力及煤体自重的作用力时，能量突然释放，引发延时突出。 通过对******延时瓦斯突出的多次分析、总结，认为上述构造带中出现延时瓦斯突出的主要原因是 1、巷道掘进从构造带下方进入上方。 2、巷道沿构造面掘进时，离构造带的距离较近，或逐渐靠近构造面。 3、巷道过构造面时，煤层突然变厚，上升倾角较大或煤层较厚，巷道顶煤掘进。 4、大于250坡度上山掘进。 5、因构造影响存在防突措施失控区。 6、在炮后作业过程中因当头未及时控制，受各种应力综合作用，使巷道前方煤体不断破碎，垮落，巷道相当于超允许进尺掘进，造成超前保护距离不足5m。 7、煤体松软，破碎或夹有软分层。 8、顶板特别坚固、致密、封闭性好。 9、支护质量差，接顶护邦差；使用锚杆支护时，锚杆眼遇构造穿顶板见煤后，仍采用锚杆支护。 10、使用震动性工具作业。 三、防范措施 （一）及早预测地质构造 1、 地质部门定期作好地质预测预报 （1）、根据地质资料，合理选用巷道掘进方案，尽量避免250以上上山掘进。 （2）、在掘进过程中地质人员利用钻孔和已掘进巷道资料进行地质构造预报。并通过对巷道掘进过程中的岩性判断、预测前方构造。 （3）、将预测结果通知有关单位，做好有效的防突措施。 2、利用扩散摸岩布孔法进行摸查 （1）、根据钻孔见岩情况进行摸查，发现顶、邦煤层变厚，都应考虑是以上七种构造之一，应继续进行摸查，并结合围岩的变化，汇同地质部门搞清构造性质。 （2）、根据钻孔施工过程中瓦斯变化发现构造。在较稳定的煤层、薄煤层、特别是由厚变薄的煤层中，若在施工排放钻孔过程中出现瓦斯超限、煤炮、喷孔、顶钻、卡钻严重等现象，巷道前方或两侧必定有煤层增厚或存在构造。 （3）、根据防突指标情况进行摸查。 按常规排放后，检测△h2值420Pa（本矿检测指标在构造带中规定△h2380 Pa）,证明前方有构造存在。 （二）、采取有效的防突措施 通过上述摸查，证实有构造时，必须采取有效的防突措施 1、加密排放钻孔和加大防突措施保护范围 （1）、浅孔排放，孔深加深至9－10m，确保6～7m超前，排放孔开孔间距由300mm缩小为200mm。 （2）、执行外围检测措施，一般煤巷掘进时，在巷道上、中、下各四个钻孔之间检测为准，当排放钻孔在巷道顶、底、左、右邦未见岩时，应在排放孔外围检测△h2值，以防止出现失控区，当△h2›380Pa，应继续补加外围钻孔。 （3）、浅孔排放后，在执行上述两条措施后△h2仍大于380Pa，则必须采取用75型钻机或2.2Kw电钻施工孔深20－30m的卸压钻孔5－9个，并始终保证10m以上的深孔超前距离。若构造出现在左右两邦时，必须在构造的一邦每m增加2个护邦孔，孔深不少于8m。 （4）、当排放钻孔在巷道顶、底、左、右邦见岩，但△h2仍大于380Pa，说明所见岩并非正规顶底板，有可能是构造面，则必须采用75型钻机穿岩排放构造面以外的煤层瓦斯。 2、减少掘进进度 在过上述构造带时，为减少顶煤的悬露时间及悬露面积，确保超前距离，执行两掘一排，每班进尺由1.5m缩为0.75m，或执行两排一掘，班进尺控制在1.5m以下。 3、加强支护 （1）当头在排放过程中，必须在当头施工好贴邦柱，贴邦柱必须紧贴煤墙，对山有力，并用扁木背实当头煤墙。 （2）当头放炮后，必须采取超前临时支护，接实顶板，控制好两邦，打好临时顶子，并背实煤墙。 （3）当头10m范围内必须加固支护，采用双边榴树与在棚腿上加两根锚杆，固定棚腿，顶、邦必须接实背牢，对山有力。 （4）、当头使用锚杆支护时，若在施工锚杆过程中，穿顶板见煤，证明是逆断层构造，必须立即改用架棚支护。 4、减少在作业过程对煤体的松动和震动 （1）、严禁使用风镐作业。 （2）、严禁使用不放炮的方式挖煤进尺。 （3）、在出煤、支护过程中，尽量少破坏当头前方或周边的煤体。 5、加强防护 （1）、加强培训，使职工熟悉煤与瓦斯突出的预兆、避灾路线及自救器的使用方法。 （2）、指定掘进当头两名兼职突出预兆观察员，发现突出预兆及时撤出所有人员。 （3）、清理好巷道退路，保持通畅的避灾线路。 （4）、按规定安装好压风自救及各种安全防护设施。 四、结束语 延时瓦斯突出是非常复杂的动力现象，引起突出的原因也是多方面的，由于其常出现在作业过程中，非常难以控制和预防，对作业人员构成很大的安全威胁。因此，必须在防突理论、防突装备、防突措施上加以研究并付诸实施，控制延时瓦斯突出，杜绝延时瓦斯突出伤人事故的发生。 5