摘要：本文研究了礦區(qū)的地質(zhì)地層條件以及與煤與瓦斯突出相關(guān)的地質(zhì)因素。提出礦井生產(chǎn)中煤與瓦斯突出防治的原則和方法，闡述了工作面煤與瓦斯突出的防治措施，為煤礦安全生產(chǎn)提供相應(yīng)的理論依據(jù)和合理建議。

關(guān)鍵詞：瓦斯 治理措施 煤與瓦斯突出

煤礦瓦斯災(zāi)害治理的重點(diǎn)是工作面瓦斯治理。筆者依據(jù)礦井開(kāi)采地質(zhì)條件和瓦斯地質(zhì)參數(shù)提出適合本礦區(qū)工作面瓦斯治理的措施。

1 工作面瓦斯治理的原則和依據(jù)

1.1 瓦斯治理的原則 瓦斯治理的首要原則是合法性原則，必須嚴(yán)格的按照相關(guān)的規(guī)章制度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定治理措施。主要依據(jù)有《礦山安全法》、《礦山安全法實(shí)施條理》、《煤礦安全規(guī)程》和相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等。

其次是安全優(yōu)先原則。在制定安全技術(shù)措施時(shí)需要考慮兩個(gè)方面，一個(gè)是安全性，另一個(gè)是經(jīng)濟(jì)合理性，但是當(dāng)兩者出現(xiàn)矛盾的時(shí)候，必須遵守安全有限原則。

1.2 瓦斯治理的技術(shù)依據(jù) 瓦斯參數(shù)和工作面地質(zhì)條件是瓦斯災(zāi)害治理的重要技術(shù)依據(jù)。

①煤層瓦斯壓力是開(kāi)展煤與瓦斯突出區(qū)域研究的基本參數(shù)之一。通過(guò)計(jì)算得出結(jié)果，從計(jì)算結(jié)果可以看出，井田西部、東部的瓦斯壓力比較高從0.86MPa到1.00MPa之間，中部較低0.28MPa，單從瓦斯壓力來(lái)看中部車場(chǎng)附近瓦斯壓力比非常低，不具備發(fā)生瓦斯突出的基本條件。②綜合指標(biāo)D值也是開(kāi)展煤與瓦斯突出區(qū)域研究的基本參數(shù)。K值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)《細(xì)則》規(guī)定的臨界值（K≥20）。這說(shuō)明，用K值作為瓦斯突出區(qū)域預(yù)測(cè)的指標(biāo)是不敏感的，意義不大，應(yīng)該用D值代替。

當(dāng)D大于0.25時(shí)具有突出危險(xiǎn)性，其計(jì)算公式如下：

D=[（0.0075H/f）-3]（P-0.74）

式中：D——煤層突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)；

K——煤的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)；

P——煤層瓦斯壓力，MPa；

H——開(kāi)采深度，m。

依據(jù)地質(zhì)勘探期間獲得的瓦斯含量和實(shí)際測(cè)定的瓦斯吸附參數(shù)，計(jì)算出各瓦斯區(qū)域的綜合指標(biāo)D（為礦井經(jīng)驗(yàn)值）。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，得出14下山采區(qū)、西部未開(kāi)采區(qū)深部和二水平具有突出危險(xiǎn)性。

2 本煤層西部14采區(qū)瓦斯抽放評(píng)價(jià)

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第一百四十五條和《礦井瓦斯抽放管理規(guī)程》第9條規(guī)定，1個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通風(fēng)方法解決瓦斯問(wèn)題不合理的，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放瓦斯系統(tǒng)。同時(shí)，《礦井瓦斯抽放管理規(guī)定》第11條還規(guī)定，新建瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井，必須進(jìn)行可行性論證。本節(jié)根據(jù)實(shí)際測(cè)定的煤層瓦斯參數(shù)和前述兩個(gè)法規(guī)的要求，對(duì)本煤層瓦斯抽放進(jìn)行可行性評(píng)價(jià)。

《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》第19條規(guī)定，對(duì)未卸壓的原始煤層，瓦斯抽放的難易程度劃分為容易抽放、可以抽放、較難抽放三類；鉆孔流量衰減系數(shù)（d-1）分別是：<0.003、0.003-0.05、>0.05；煤層透氣性系數(shù)（m2/MPa2·d）：>10、10-0.1、<0.1。

根據(jù)地質(zhì)情況和礦井生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)，得出煤層透氣系數(shù)為3.7m2/MPa2·d，鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)為0.035，是屬于可以抽放的煤層。

根據(jù)以上結(jié)論在生產(chǎn)中對(duì)西部14采區(qū)瓦斯抽放評(píng)價(jià)采用超長(zhǎng)鉆孔進(jìn)行瓦斯預(yù)抽放。14采區(qū)在瓦斯突出危險(xiǎn)帶內(nèi)，在巷道掘進(jìn)中。工作面瓦斯涌出量一般在3.4-5.7m3/min，平均為4.55m3/min，最高為6.3m3/min。煤層透氣系數(shù)為3.4m2/MPa2·d，鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)為0.026d-1，是屬于可以抽放的煤層。鉆場(chǎng)、鉆孔布置情況：在巷道掘進(jìn)的同時(shí)，在巷道兩幫布置鉆場(chǎng)，鉆場(chǎng)成交替邁步布置，沿巷道掘進(jìn)方向施工鉆孔，每個(gè)鉆場(chǎng)布置4-6個(gè)鉆孔，施工鉆孔要求與掘進(jìn)巷道中線成3～7°的夾角，鉆孔終孔位置距巷幫4-12m，鉆孔開(kāi)孔位置距巷幫1-3m。鉆孔開(kāi)孔口徑為西90mm，開(kāi)孔深度為3.5m，然后換成口徑為73mm至終孔，孔深為35m。根據(jù)鉆孔進(jìn)尺情況布置對(duì)幫第二鉆場(chǎng)，交替邁步，以控制掘進(jìn)工作面巷道兩幫瓦斯涌出量，避免掘進(jìn)過(guò)程中煤與瓦斯突出。

采取超長(zhǎng)鉆孔進(jìn)行瓦斯預(yù)抽放后，根據(jù)鉆孔跟蹤資料表明瓦斯壓力降至0.67Mpa以下不再具有突出危險(xiǎn)性。

3 回采工作面和采空區(qū)瓦斯治理

根據(jù)此礦回采面和采空區(qū)瓦斯涌出規(guī)律和相應(yīng)的煤層條件，提出采用頂板走向鉆孔抽放瓦斯的方法。在回采工作面風(fēng)巷的下幫頂板距煤層法距3～5m布置鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)施工鉆孔4個(gè)，鉆孔打在距煤層法距12～15m的頂板內(nèi)。抽放流向工作面上隅角的瓦斯和采空區(qū)或來(lái)自于鄰近層的卸壓瓦斯。根據(jù)開(kāi)采地質(zhì)條件，采用如下主要工藝參數(shù)。鉆孔直徑110mm，孔深110m，孔數(shù)4個(gè)，鉆場(chǎng)間距90m，壓茬20m，封孔材料-聚氨酯，主管-273mm鋼管。

采取以上措施后對(duì)部分采區(qū)進(jìn)行觀察，煤與瓦斯突出危險(xiǎn)程度明顯降低，如對(duì)第11采區(qū)的觀測(cè)表明防突效果十分明顯，瓦斯壓力均降至0.42Mpa以下。

4 結(jié)論

在14下山采區(qū)、西部未開(kāi)采區(qū)深部和二水平具有突出危險(xiǎn)性地區(qū)開(kāi)采設(shè)計(jì)時(shí)，掘進(jìn)面可采用超長(zhǎng)鉆孔進(jìn)行瓦斯預(yù)抽放、回采工作面采用頂板走向鉆孔的方法。同時(shí)應(yīng)及時(shí)實(shí)際測(cè)定有關(guān)突出參數(shù)，進(jìn)一步確定突出危險(xiǎn)性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]中國(guó)礦業(yè)學(xué)院瓦斯組.煤與瓦斯突出的防治[M].煤炭工業(yè)出版社，1979.

作者簡(jiǎn)介：林劉軍（1983-），男，河南安陽(yáng)人，系團(tuán)總支書(shū)記，助理講師，研究方向：地質(zhì)工程。