突出煤層掘進(jìn)水力掏槽防突技術(shù)研究

摘要 在理論研究分析指導(dǎo)下，結(jié)合工業(yè)試驗(yàn)，研究了嚴(yán)重煤與瓦斯突出煤層巷道掘進(jìn)防突技術(shù)。通過理論研究和工業(yè)試驗(yàn)，確定了水力掏槽新掘進(jìn)防突措施，并提出了適合焦作礦區(qū)的防突措施參數(shù)，系統(tǒng)評價(jià)了水力掏槽防突措施的有效性：適應(yīng)性和安全性。研究結(jié)果表明：水力掏槽防突措施是高壓水通過水槍產(chǎn)生高流量的穩(wěn)定射流破碎前方煤體形成槽硐，槽硐周圍煤體得到充分卸壓，釋放出大量瓦斯，煤體物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。當(dāng)卸壓槽具有足夠面積時(shí)，在巷道周圍形成卸壓和排放瓦斯的煤帶，解除突出危險(xiǎn)性。2000米嚴(yán)重突出地區(qū)巷道掘進(jìn)表明，正常掘進(jìn)期間未發(fā)生一次突出，巷道安全掘進(jìn)速度提高2倍以上；采區(qū)水力掏槽防突措施每米掘進(jìn)進(jìn)尺的防突措施時(shí)間是超前排放鉆孔防突措施的1／14，是注水防突措施的1／7，有效緩解了采掘接替緊張局面，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。關(guān)鍵詞 煤與瓦斯突出； 水力掏槽； 防突： 高壓射流；概述 焦作礦區(qū)具有百年開采歷史，開展瓦斯災(zāi)害防治研究將近五十年。集團(tuán)公司現(xiàn)有5對生產(chǎn)礦井，皆為突出礦井。近年來，隨著礦井開采深度逐漸增大，煤層瓦斯含量高、透氣性差、突出危險(xiǎn)性十分嚴(yán)重，頂分層煤巷掘進(jìn)主要采取超前排放鉆孔配合邊掘邊抽和中高壓注水防突措施，但煤巷掘進(jìn)速度平均每月只有45～60余米，采煤工作面1300m巷道至少需要掘進(jìn)兩年，采掘比例嚴(yán)重失調(diào)。為保證采掘平衡，一個(gè)采煤工作面至少要配4～6個(gè)掘進(jìn)工作面，一個(gè)突出煤巷掘進(jìn)區(qū)隊(duì)同期至少有4個(gè)掘進(jìn)工作面才能保證掘進(jìn)的順利進(jìn)行，造成巷道掘進(jìn)成本居高不下。有些突出嚴(yán)重的工作面，如九里山礦15011工作面掘進(jìn)期間連續(xù)發(fā)生大強(qiáng)度突出，自1998年3月份開始掘進(jìn)至2004年7月份共76個(gè)月掘進(jìn)1900m，月平均掘進(jìn)進(jìn)尺為25m；朱村礦25051工作面運(yùn)輸巷兩頭對掘，連續(xù)6個(gè)月平均進(jìn)尺只有13.2m／月。