唐保忠

摘要：我國的煤礦資源相當(dāng)豐富，但開采條件比較復(fù)雜，存在著很多嚴(yán)重的自然災(zāi)害，在煤炭礦井中，高瓦斯或瓦斯突出的礦井高達(dá)47%。近年來，國家、地方政府對礦井安全工作高度重視，尤其是礦井防突工作更是安全管理的重點。本文對瓦斯突出的含義入手，對瓦斯突出的原理與機(jī)制以及瓦斯突出的防治方面做了探討。

關(guān)鍵詞：煤礦 瓦斯突出 安全管理

1 瓦斯突出的含義

瓦斯突出是一個災(zāi)害的專業(yè)術(shù)語，指隨著煤礦開采深度以及瓦斯含量的增加，在煤層中形成了在地應(yīng)力作用下，瓦斯釋放的引力作用下，使軟弱煤層突破抵抗線，瞬間釋放大量瓦斯和煤而造成的一種地質(zhì)災(zāi)害。瓦斯突出是一種復(fù)雜的動力現(xiàn)象，也是礦井“一通三防”的重大災(zāi)害中的一種，瓦斯突出往往會給礦井帶來嚴(yán)重的破壞。截至目前，人們對瓦斯突出的原理、機(jī)制以及規(guī)律仍未完全掌握，煤與瓦斯突出仍然是制約目前煤炭工業(yè)發(fā)展的一個世界性難題。

2 瓦斯突出的原理與機(jī)制

目前對瓦斯突出的原理與機(jī)制的認(rèn)識，絕大多數(shù)人都認(rèn)為是瓦斯壓力、地應(yīng)力、煤的物理學(xué)性質(zhì)以及規(guī)程措施的編審、執(zhí)行等多種原因的綜合作用的結(jié)果。就我國目前的裝備水平、科技技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)實力而言，把地應(yīng)力充分卸掉，改變煤的物理學(xué)性質(zhì)是比較困難的，但是規(guī)程措施和瓦斯力是可以控制的，故對瓦斯突出原理與機(jī)制應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一三點認(rèn)識：

2.1 左右瓦斯突出的主導(dǎo)因素是瓦斯壓力。通過對實際生產(chǎn)和事故統(tǒng)計的調(diào)查分析，低瓦斯礦井發(fā)生瓦斯爆炸和瓦斯燃燒的事故時有發(fā)生，但突出事故確是較少發(fā)生，所以瓦斯突出的主導(dǎo)影響是瓦斯壓力。另外，地應(yīng)力、地質(zhì)構(gòu)造段以及煤的物理學(xué)性質(zhì)都會不斷發(fā)生變化，增大了瓦斯突出的危險性，相當(dāng)于起到“火上澆油”的作用，需要嚴(yán)加防范。

2.2 瓦斯突出的根本原因是未卸掉瓦斯壓力以及未落實規(guī)程措施。盡管各個礦區(qū)的煤與瓦斯的自然條件存在著差異，導(dǎo)致瓦斯突出的機(jī)制與原理千差萬別，但集中起來都是防突設(shè)計或防突相關(guān)參數(shù)不合理的選擇，導(dǎo)致在技術(shù)防突設(shè)計不能有效地指導(dǎo)防突工作，或是良好的防突設(shè)計沒有得到貫徹落實，沒有卸掉瓦斯力，從而引發(fā)突出事故。

2.3 走出防突誤區(qū)，做好防突工作。有部分人認(rèn)為瓦斯突出在理論以及技術(shù)上都是未解決的世界性難題，并對瓦斯相關(guān)防突工作失去了信心，導(dǎo)致事故的發(fā)生，必須對這種錯誤認(rèn)識立即糾正。應(yīng)當(dāng)明確的是：超出常規(guī)的異常性突出是比較少見的，我們應(yīng)當(dāng)對綜合性防突加強(qiáng)探索，并采取相應(yīng)的防范措施，避免突出事故的發(fā)生。

3 瓦斯突出的防治

近年來，我國加大了對煤礦的安全管理，十分重視防突工作，并在瓦斯防突方面積累豐富的經(jīng)驗?，F(xiàn)目前我國的瓦斯突出防治主要分為兩大類五種情況，它們是區(qū)域性防突的大面積預(yù)抽、開采層保護(hù)和局部防突的煤巷掘進(jìn)、煤炭工作面防突以及石門揭煤三種情況。對于有條件的礦井，應(yīng)當(dāng)采取煤層大面積預(yù)抽和開采保護(hù)層等區(qū)域性防突措施，降低或消除突出的危險程度。沒有實施區(qū)域防突條件的礦井，應(yīng)當(dāng)采取局部防突措施。下面對“煤巷掘進(jìn)”和“石門揭煤”的防突工作談幾點意見。

3.1 煤巷掘進(jìn)的防突工作。在突出煤層中掘進(jìn)的防突方法較多，各個礦區(qū)根據(jù)自身的礦井的特點和實際開采情況，綜合防治。我國目前在突出威脅區(qū)域或突出危險區(qū)域中的掘進(jìn)煤巷大多采用“四位一體”的打超前、鉆孔、抽放、卸壓等綜合防治措施，此方法在實際施工時應(yīng)遵循以下原則：

3.1.1 設(shè)計優(yōu)化。 設(shè)計優(yōu)化，應(yīng)當(dāng)對卸壓方式（抽放、自然排放等）、鉆孔參數(shù)（比如鉆孔個數(shù)、布孔、孔的深度和直徑、孔的方位等）、打鉆工藝（風(fēng)力排渣、水力排渣）、鉆具選擇（無縫鋼管、麻花鉆、鉆機(jī)型號）以及安全措施等方面進(jìn)行優(yōu)化。

3.1.2 堅持“兩個五米”原則?！皟蓚€五米”原則是指在鉆孔的布孔和參數(shù)選擇上，必須保持巷道周邊和掘進(jìn)工作面的前方始終有大于五米的“安全卸壓煤柱”保護(hù)。

3.1.3 鉆孔卸壓半徑。通過對長期的生產(chǎn)實踐的研究發(fā)現(xiàn)，在突出危險區(qū)的煤巷中打第一個卸壓孔是存在著比較顯著的“動力現(xiàn)象”的，容易發(fā)生噴孔、頂鉆、卡鉆以及夾鉆等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了進(jìn)鉆速度。然而打完第一鉆后，會在其鉆孔周圍形成卸壓區(qū)，后面的鉆孔可以充分利用前一個鉆孔形成的泄壓半徑，從而加快打鉆進(jìn)度。

3.1.4 加強(qiáng)支護(hù)。加強(qiáng)支護(hù)是指為了防止冒頂誘導(dǎo)突出，在施工過程中要加強(qiáng)頂板管理和支護(hù)，在必要時可以采取煤層固化、金屬骨架等相關(guān)措施。

3.1.5 確保卸壓充分。確保泄壓充分是指在鉆孔數(shù)、泄壓方式以及泄壓時間上，一定要確保解突、卸壓的充分，采取寧愿把時間放在打鉆、抽放以及卸壓上，也不冒險掘進(jìn)的指導(dǎo)思想。

3.2 石門揭煤防突。目前，石門揭煤防突方法有很多，國內(nèi)大都采用的是通過遠(yuǎn)距離震動放炮這一科學(xué)實用、簡便易行的方法來揭開煤層，在實際操作中應(yīng)當(dāng)做好以下幾方面：

3.2.1 設(shè)計方面。礦井工程師在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)做好以下工作：第一，揭煤巷道的位置應(yīng)當(dāng)盡量避開應(yīng)力集中區(qū)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)帶。白龍山煤礦一井副一井均因為揭C7+8煤石門處于構(gòu)造帶，在突出煤層大于10米時發(fā)生了巖煤瓦斯突出。第二要合理選用技術(shù)參數(shù)。此外，編寫的防突設(shè)計和規(guī)程措施應(yīng)當(dāng)具有相對的針對性、指導(dǎo)性、科學(xué)性、可行性以及安全性。

3.2.2 施工方面。各類鉆孔和巷道的施工必須按照圖（上接第201頁）紙的設(shè)計進(jìn)行，并確保施工質(zhì)量到位；為了防止冒頂誘發(fā)突出，在揭煤過程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)頂板管理和支護(hù)，熟悉“噴孔”和“堵孔”的特征與區(qū)別，并能對其進(jìn)行正確的處理。

3.2.3 驗收方面。在驗收方面要有高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人員對各類鉆孔按照嚴(yán)格的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來逐個驗收，并建檔管理。安全揭煤的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是技術(shù)人員把好各個驗收關(guān)，應(yīng)當(dāng)健全獎懲制度以及各級責(zé)任制度，礦井的總工程師應(yīng)當(dāng)親自審閱各類驗收報告，并對現(xiàn)場組織不定期地驗收質(zhì)量抽查。白龍山煤礦一井自從由本礦瓦斯檢查人員對所有施工的鉆孔驗孔以來，目前也揭煤數(shù)十次且沒有發(fā)生一次突出，取得了顯著的防突效果。

3.2.4 封孔方面。在封孔方面對于采用的是抽取卸壓方式的礦井應(yīng)當(dāng)采用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料以及新工藝來確保封孔的質(zhì)量并提高抽放效果。對于測壓孔的封孔更加要確保其封孔質(zhì)量，在必要時可以采用下套管封孔。

3.2.5 卸壓方面。對于采用抽放卸壓的煤礦，應(yīng)當(dāng)采取按表計量的方式來對其進(jìn)行卸壓。

3.2.6 效果檢驗方面。在揭煤前，必須按照防突規(guī)定的相關(guān)要求來對礦井進(jìn)行防突措施的效果檢驗，且必須在檢驗合格后才能揭煤。這里需要再次強(qiáng)調(diào)的是：左右突出的決定因素是瓦斯壓力，突出的根本原因是瓦斯壓力沒有完全卸掉。在檢驗指標(biāo)以及減壓方法的選擇上，可以采取鉆屑量、瓦斯壓力等多項不同標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行檢查，無論使用哪種方法檢驗，在檢驗中若出現(xiàn)原有中期預(yù)兆的動力消失現(xiàn)象時，一般都不會發(fā)生瓦斯突出。

4 結(jié)束語

雖說人們對瓦斯突出的原理、機(jī)制以及規(guī)律仍未完全掌握，煤與瓦斯突出仍然是制約目前煤炭工業(yè)發(fā)展的一個世界性難題，但我們應(yīng)當(dāng)堅強(qiáng)探索，采取針對性的綜合防突措施，絕大部分的突出事故是可以避免的。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙夢濤.芻議煤礦瓦斯突出礦井安全探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（34）.

[2]張文明.煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的探討與分析[J].世界華商經(jīng)濟(jì)年鑒·科技財經(jīng)，2012（10）：126.

[3]王正偉.礦井煤與瓦斯突出防治安全管理[J].科技展望，2010（10）：105-106.

[4]梁浩.關(guān)于突出煤層卸壓瓦斯抽采消突技術(shù)的探討[J].科海故事博覽·科技探索，2013（2）：39.

[5]苑子陽.關(guān)于煤礦綜掘工作面防突技術(shù)的分析[J].神州（上旬刊），2013（5）：56.