掘进工作面防突方法.docx

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掘进工作面防突方法

掘进工作面防治煤与瓦斯突出技术方法

1、防治煤与瓦斯突出技术方法

我国多数突出矿井执行的是“四位一体”综合防突方法，包括突出危险性预测、防突方法、方法成效查验和平安防护方法。

工作面突出危险性预测

1）煤巷掘进工作面预测钻孔布置

在工作面布置3个预测钻孔，钻孔要求尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于巷道工作面中部并平行于掘进方向，其它钻孔开孔于距巷帮处，终孔点位于巷道轮廓线外2～4m，孔深8～10m，孔径Φ42mm（见图1-1）。

图1-1煤巷掘进工作面预测孔平面布置示用意

2）预测方式及突出危险性预报

掘进工作面突出预测可采纳钻孔瓦斯涌出初速度法（q）或钻屑指标法（△h2、S）进行预测。

各方式的预测步骤和判定突出危险性的准那么分述如下。

（1）钻孔瓦斯涌出初速度法（q）

采纳钻孔瓦斯涌出初速度法进行突出预测时，应按以下步骤进行。

①在掘进工作面的软分层中，靠近巷道两帮，各打一个平行于巷道掘进方向，直径42mm，深为的预测钻孔（如图1-2所示）；

②用JN-2型胶囊封孔器封孔（如图1-3所示），封孔后测量室长度为；

③用ZLD-2型钻孔多级流量计（如图1-4a所示）测定钻孔瓦斯涌出初速度（q），测定进程必需在2min内完成，并作好预测记录。

图1-2钻孔瓦斯涌出初速度法预测钻孔布置图

1—煤层巷道2—钻孔3—瓦斯排出管4—封孔器5—测量室

预测进程中，一旦显现以下任一情形，工作面应预测为突出危险工作面，不然预测为无突出危险工作面：

①qm超过临界指标值即qm≥5.0l/min时；

②工作眼前方有断层、褶曲等构造破坏带；

③工作眼前方煤层赋存条件急剧转变；

④在进行突出预测进程中，预测钻孔显现喷孔、夹钻、顶钻等动力现象；

⑤工作面显现响煤炮、煤壁掉碴、片帮、瓦斯忽大忽小等突出预兆。

每执行一次防治突出方法作业循环（包括方法、方法成效查验、采掘作业）后，必需再进行工作面预测，如预测为无突出危险时，还必需再执行防治突出的方法，只有持续两次预测都为无突出危险时，该工作面可视为无突出危险工作面，采取平安防护方法进行掘进作业，每循环留有2m预测超前距。

图1-3JN-2型胶囊封孔器

1—胶囊2—瓦斯排出管3—充气管4—打气筒5—阀门6—测量室7—钻孔8—压力表

（a）ZLD-1型钻孔多级流量计（b）MD-2型钻屑瓦斯解吸仪

图1-4多级流量计和钻屑瓦斯解吸仪

（2）钻屑指标法

采纳钻屑指标法进行突出预测时，测定指标为△h2、S。

应按以下步骤进行：

①预测时，在工作面断面的软分层中水平布置3个直径Φ42mm、孔深10m的预测钻孔，无软分层时，钻孔布置在工作面中央。

预测钻孔采纳煤电钻和配套麻花钻杆施工。

钻孔布置如图1-5所示。

图1-5钻屑指标法预测钻孔布置图

②预测钻孔布置：

1个钻孔位于工作面中部，平行巷道掘进方向；另2个钻孔布置在巷帮，开孔距巷帮，终孔操纵巷道轮廓线外2m，与巷道夹角15°。

③打钻时，每打1m钻孔用弹簧秤测定一次钻屑量指标S，每距离2m，即二、4、六、八、10m深度处用MD-2型钻屑瓦斯解吸仪（见图1-4b）测定钻屑解吸指标△h2。

④确信所测钻孔的最大钻屑量Sm和钻屑解吸指标△h2m。

掘进工作面一旦显现以下任一情形，工作面应预测为突出危险工作面，不然预测为无突出危险工作面：

①△h2≥200Pa、S≥6Kg/m；

②工作眼前方有断层、褶曲等构造破坏带；

③工作眼前方煤层赋存条件急剧转变；

④在进行突出预测进程中，预测钻孔显现喷孔、夹钻、顶钻等动力现象；

⑤工作面显现响煤炮、煤壁掉碴、片帮、瓦斯忽大忽小等瓦斯动力现象。

每次预测（或成效查验）工作完成后，防突队填写突出预测和成效查验报告单（如表1-一、1-2和1-3所示），待有关人员审查、签字后，别离报有关部门执行或存档。

每执行一次防治突出方法作业循环（包括方法、方法成效查验、采掘作业）后，须再进行工作面预测，如预测为无突出危险时，还必需再执行防治突出的方法，只有持续两次预测都为无突出危险时，该工作面可视为无突出危险工作面，采取平安防护方法进行掘进作业，每循环留有2m预测超前距。

表1-1钻孔瓦斯涌出初速度qm法预测资料记录表

测定日期

工作面距主

要巷道位置

（m）

观测

钻孔

编号

瓦斯涌出

初速度qm

（L/min）

预测结论

测定人员

防突专

门机构

负责人

年

月

日

表1-2钻屑瓦斯解吸指标△h2法预测资料记录表

测定日期

工作面距主

要巷道位置

（m）

观测

钻孔

编号

钻屑瓦斯解

吸指标△h2

（Pa）

预测结论

测定人员

防突专

门机构

负责人

年

月

日

表1-3防治突出技术方法成效查验报告单

煤层

地点

检验时间

年月日

采用的防突技术措施

措施名称及方案设计

措施施工情况

措施效果检验

检验方法

实测数据

检验意见

矿总工程师

瓦斯专业队队长

通风科（区）长

检验人

防治煤与瓦斯突出方法

大量研究和实践说明，煤巷掘进工作面的突出次数最多。

为保证施工平安，避免煤与瓦斯突出，在煤巷掘进进程中，应采取行之有效的防突方法。

一样在掘进巷道时，采纳瓦斯抽放、超前钻孔、松动爆破、水力冲孔等防突方法。

（1）超前排放钻孔方法

超前排放钻孔方法是目前我国在突出矿井应用最为普遍的煤巷掘进局部防突方法，其防突成效已经取得实践查验。

其原理是在工作眼前方必然距离的煤体内，始终维持有足足数量的钻孔，由于钻孔的卸压和排放瓦斯的作用，人为地造成并维持工作眼前方有一个较长的卸压带，避免突出的发生。

超前排放钻孔可采纳Φ75直径超前排放钻孔。

①掘进工作面经预测有突出危险时，采取Φ75直径超前钻孔局部防突方法。

设计防突方法钻孔孔径为Φ75mm，钻孔深度10～15m，钻孔数量视掘进断面而定，钻孔操纵到巷道轮廓线外2～5m；

②掘进工作面采取防突方法时，每次由防突队编制超前钻孔设计，内容包括钻孔孔径、孔深、孔数、有效排放半径、开孔和终孔位置，报矿总工程师批准。

钻孔布置参照图1-6。

图1-6掘进工作面排放钻孔布置示用意

③施工方式：

探水钻、Φ75mm钻头按设计钻孔参数，先上排后下排、由下帮往上帮施工；

④防突方法经成效查验后，如无突出危险，那么采取平安防护方法进行正常掘进；如仍有突出危险，必需采取补充防突方法，并经方法成效查验有效后，掘进工作面方可施工；

⑤补充防突方法为在上下两排钻孔之间增打1~2个排放钻孔，孔深同方法孔，深为12m；

⑥每执行一次防治突出方法作业循环（包括方法、方法成效查验、采掘作业）后，须再进行工作面预测，如预测为无突出危险时，还必需再执行防治突出的方法，只有持续2次预测为无突出危险时，该工作面方可视为无突出危险工作面；

⑦防突队必需认真填写突出预测和成效查验报告单，并报矿总工程师审批。

（2）掘进面边掘边抽方法

花宝沟煤矿掘进工作面瓦斯涌出量较大，采取边掘边抽，其优势抽放时不阻碍掘进，且抽放成效较好。

见图1-7，钻场规格尺寸为：

宽，长4m，高，钻场掘成后，在开口处架设一架抬棚进行支护。

封孔工艺与前面的钻孔封孔方式相同。

图1-7掘进工作面边掘边抽示用意

表1-4边掘边抽钻孔技术参数表

钻孔

类别

钻孔与巷道中心线夹角

（°）

钻孔仰角

（°）

距钻场地板距离（m）

孔深

（m）

钻孔直径

（mm）

边掘边抽

β1

0°

β2

5°

β3

10°

β4

15

大致同煤层倾角

100

108

注：

以上技术参数只供实验参考，须依照成效考察来确信最适合的参数。

1、钻孔与抽放管路连接

钻孔与抽放管路连接方式见示用意1-8。

图1-8掘进面瓦斯抽放钻孔与管路连接示用意

防突方法成效查验

工作面采取防突方法后，必需进行方法成效查验。

掘进工作面每次施工完超前钻孔且瓦斯排放4小时后，进行方法成效查验，查验测定仪器同突出预测，方法成效查验方式同突出预测，测定指标为△h2、S；方法成效查验钻孔孔数3个、孔深10m，两帮孔终孔操纵巷道轮廓线外2～4m，钻孔布置与突出预测钻孔布置相同，但查验钻孔应布置在上下左右方法孔之间；方法成效查验指标突出危险临界值为△h2=200Pa、S=6Kg/m。

当所有测定指标都小于突出危险临界值时，成效查验为方法有效，工作面查验为无突出危险工作面；当预测指标符合以下条件之一，△h2≥200Pa、S≥6Kg/m，查验方法无效，工作面仍然为突出危险工作面；经方法成效查验为无突出危险工作面的许诺进尺深度必需同时保证5m方法孔超前距和2m预测孔超前距。

花宝沟矿掘进面防突成效查验在软分层中进行，钻屑量指标往往偏大，指标中应以△h2为要紧查验指标。

但在软分层厚度转变、掘进面瓦斯涌出异样、遇地质构造或打钻进程中有夹、顶吸钻等情形下必需严格执行防突方法。

平安防护方法

为了避免因预测失误、方法失效且查验失误、发生延期突出等而致使发生人身伤亡事故，在煤巷掘进工作面进行采掘活动时均要采取平安防护方法。

1）在工作面所有作业中，都应随时观看突出预兆，假设发觉煤结构发生转变、煤壁发冷、外鼓、响煤（岩）炮、顶板来压、支架变形、瓦斯忽大忽小、打孔（眼）喷孔、顶钻严峻等等突出征兆时，工作面所有人员当即按作业规程中规定的避灾方式和线路撤到新鲜风流中，向矿调度室汇报，听候处置，情形危急时，应当即撤出到地面。

2）采区、工作面电气设备必需有专人负责检查保护，并应每旬检查一次防爆性能，严禁利用防爆性能不合格的电气设备。

3）如发生突出，突出的煤必需及时清理，以防自燃引发瓦斯爆炸。

清理前，必需编制避免煤尘飞扬、杜绝火源、垮塌和再次发生突出的平安防护方法。

关于突出孔洞应充填或支护。

发生大型以上突出后，一样不该从孔洞放出松散的煤体，以避免造成垮塌引发再次突出，还应及时碹砌或注浆密闭孔洞，以避免造成自燃。

其它技术治理方法

1）在地质构造周围或煤层赋存条件发生急剧转变地带，假设预测孔或排放孔达不到预定深度留不够超前距时，应停止作业，向矿调度室汇报，待查明缘故后，由总工程师决定下一步方法。

2）防突工作面周围应设置防突方法牌、防突操纵牌及避灾线路图等。

3）工作面应及时支护，严禁空顶。

在地质构造带或顶板破碎区域应增强支护。

4）在施工预测钻孔、防突钻孔时，应紧密观看并记录打钻进程中的各类动力现象（如喷孔、卡钻、顶钻、响煤炮），当这些现象严峻时，应停止打钻，停电撤人，并向调度室汇报。

5）严禁超掘。

6）掘进工作面必需配备专职瓦斯检查员，随时检查瓦斯涌出情形。

7）掘进工作面必需实现独立通风，严禁串联风。

8）严禁风镐落煤。

3。

几点要求和建议

（1）在煤层软分层厚度增加及地质构造周围掘进时应增强局部防突方法；

（2）严格执行“四位一体”综合防突方法；

（3）增强地质工作在防突中的作用，地质人员应按期向有关部门提供工作眼前方地质构造预报单；

（4）所有钻孔均要有设计参数表。

施工人员必需严格依照钻孔设计参数施工，施工后应有专人验收，并绘制完工图；

（5）认真落实好各部门、各人员的防突责任制。

增强对防突进程的监督检查，严防弄虚作假，留下平安隐患；

（6）对突出预测仪应按期进行标定，以保证仪器测定的准确性；

（7）未及事项，应严格按《煤矿平安规程》与《防治煤与瓦斯突出细那么》的有关规定执行。

（8）建议矿井尔后应地质探测工作，探明地质构造赋存情形，为以后进行煤与瓦斯突出工作提供保障。