《高瓦斯矿井瓦斯突出的预防措施.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高瓦斯矿井瓦斯突出的预防措施.doc（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、高瓦斯矿井瓦斯突出的预防措施摘 要瓦斯预抽是治理高瓦斯及突出矿井瓦 斯灾害的根本技术途径。通过对目前矿井煤层及瓦斯 赋存情况分析，并进一步阐述高瓦斯及突出矿井瓦斯 灾害的分级处理技术，为治理瓦斯灾害找到了有效的 技术途径，可为类似的特大型高瓦斯、突出矿井综合 治理瓦斯提供参考。关键词 煤矿；瓦斯灾害；高瓦斯；突出矿井； 分级处理中图分类号： TD713 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X（2015）33-0274-01随着煤炭需求增加，为了确保合理的煤炭供应结 构，煤矿开采深度不断加大。然而，煤矿高效生产直 接受煤矿灾害因素制约，在这种情况下加强瓦斯治理 方法的研究、实践和总结，
2、逐步形成以瓦斯抽放为主 的瓦斯综合治理格局，有利于形成稳定的矿区安全生 产形势。一、高瓦斯及突出矿井瓦斯灾害的发生因素1、自然条件 突出矿井瓦斯灾害发生的根本条件是矿井煤层瓦斯赋存条件，主要包括瓦斯涌出量、瓦斯含量、煤层 透气性、地质构造、瓦斯压力等条件。同时，影响这 些矿井煤层瓦斯赋存条件的因素包括煤层倾角、煤层 埋藏深度、煤的吸附特性等。例如，在煤层倾角较大 情况下，煤层内瓦斯便易沿着地层向上排放，从而降 低瓦斯含量。而在煤层倾角较小情况下，瓦斯排放困 难，瓦斯含量增加。而对于煤层埋藏深度而言，在不 受地质结构影响的煤层区域，当煤层埋藏深度不太大 的情况下，煤层埋藏越深，其瓦斯压力与含量越
3、大。 同时，煤变质程度越大，煤层瓦斯含量越大。此外， 煤层与周围岩层透气性越小，煤层瓦斯含量越大。2、技术因素 作为矿井瓦斯治理的关键因素，矿井瓦斯治理技 术对于突出矿井灾害治理具有重要作用，但其仍存在 一些问题。治理技术主要包括矿井通风、生产布局、 瓦斯治理、防突技术等。其中，防突技术是治理突出 矿井瓦斯灾害的关键，包括局部防治、区域防治。局 部防治技术即为煤巷掘进工作面、石门揭煤工作面所 实施的突出防治， 包括工作面防突措施、 危险性预测、 安全防护等。区域防治技术主要为煤层瓦斯抽采技术、 保护层开采技术等，包括区域防突措施、突出危险性 预测、区域验证。二、预抽煤层瓦斯技术概述预抽煤层瓦斯
4、指的是利用高密度钻孔对煤层瓦斯 进行预抽，从而抽采出周围煤体瓦斯，使煤体瓦斯含 量、压力下降，保持在安全值范围。在预抽煤层瓦斯 技术应用过程中，随着煤体瓦斯不断抽采，防止瓦斯 积聚，并增高煤体机械强度，提高其抗破坏能力，消 除瓦斯突出危险。 同时，在预抽煤层瓦斯技术应用中， 对于不同煤层、不同瓦斯含量，预抽方式不同，目前 中国常采用的预抽技术有底板巷道穿层钻孔预抽技 术、地面钻井预抽技术、顺层钻孔预抽技术等，这些 技术可单一或联合使用。在瓦斯治理中，根据 3 个井区的不同瓦斯赋存情 况应采用不同技术方式，遵守分级治理、分区对待的 原则，按照先治理瓦斯不突出井区再治理突出井区、 先选择瓦斯含量低
5、后含量高井区的顺序，采取不同模 式的多级预抽技术，实现该煤矿综合治理，确保煤矿 安全运营，实现稳产、高产目的。三、高瓦斯及突出矿井瓦斯灾害分级抽采技术 1、地面钻井预抽技术 地面钻井预抽技术即为在地面钻井抽采煤矿瓦 斯，从而减少采空区瓦斯总量，解决煤层工作面上隅 角瓦斯超限问题。利用地面钻井预抽，在工作面回采 后，便可通过地面钻井抽采采空区内瓦斯。在具体操 作中： a) 在工作面中部设置钻孔位置，开孔直径约 为 310 mm；b ) 将钻井施工至开采煤层顶板， 终孔直 径约为90 mm,两孔间距约为350 mm,单个钻井范 围为300 mx 300 m。此外，地面钻井预抽技术适用 于煤层瓦斯预
6、抽时间大于15 a瓦斯含量大于16 m3/t 的区域,因此,在本次研究的 1 井区、 2 井区均可采 用地面钻井预抽技术,以此降低瓦斯含量,减少瓦斯 含量。2、顺层钻孔预抽技术 底板巷道穿层钻孔预抽技术在瓦斯预抽时间较短、瓦斯含量较高的煤层区域,可联合使用顺层钻孔 预抽技术、底板巷道穿层钻孔预抽技术。在操作过程 中：a)可先采用底板巷道穿层钻孔预抽技术抽采瓦 斯,在煤层底板巷内施工钻场,并在钻场施工穿层钻 孔,且确保每个钻孔将整个煤层穿透,孔径为 75 mm 左右,孔深在 70 mm 到 90 mm 之间； b) 在确保底 板巷道穿层钻孔预抽瓦斯达标后,利用顺层钻孔预抽 技术,在煤层中掘进巷道
7、进行顺层钻孔预抽,钻孔孔 深长800 mm1 000 mm。例如，在山西寺河煤矿1 井区、2井区，瓦斯含量均大于16m3/t，为实现大面 积区域预抽，可联合使用顺层钻孔预抽技术、底板巷 道穿层钻孔预抽技术。同时，在顺层钻孔预抽技术过 程中，可采用煤层斜交顺层钻孔， 即在煤层工作面上、 下顺槽处实施钻孔，且确保两钻孔斜交交叉，从而使 相同断面的邻近钻孔平面相交，集中应力产生于相交 区内，钻孔塑性区半径增加，煤层透气性增加，瓦斯 抽采效果更好。底板巷道穿层钻孔预抽技术示意图如 图 1 所示。3、高位走向钻孔预抽瓦斯 顶板高位走向钻孔，即在煤层工作面回风巷位置 每隔90 m120 m设置1个高位钻场
8、，并将10个15 个高位钻孔布置在每个钻场上，从而抽采本煤层、邻 近层回采后采空区内瓦斯。同时，高位钻孔布置过程 中，可分别将 3 排钻孔布置在开采煤层上部 40 m、 30m、20 m 处，且每排均布置 5 个钻孔。此外，钻孔 采用的是108 mm钻头。具体施工示意图如图2所 示。结语 综上所述，煤矿实施先抽后掘技术、穿层钻孔预 抽技术以及开采保护层技术后，可以有效地解决煤层 突出与安全进度的矛盾。对于高瓦斯、突出矿井瓦斯 灾害治理而言， 可采取分级处理技术， 根据施工条件、 瓦斯含量， 采用顺层钻孔递进式预抽、 顺层钻孔预抽、 底板巷道穿层钻孔预抽、地面钻井预抽技术等技术， 并可灵活联合运用各技术， 提高瓦斯抽 ?效率，最大程 度降低瓦斯含量，实现安全生产。通过研究新方法， 不断提高瓦斯抽放的技术含量，以实现矿区的安全性 与经济性。参考文献1李定启 . 煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理现状评价 方法及应用 D. 中国矿业大学， 2012.2王平虎 . 特大型高瓦斯、突出矿井分区分级瓦 斯治理技术 J. 矿业安全与环保， 2013，02：54-56+60.