煤與瓦斯突出防治措施

開(kāi)采突出煤層時(shí)，必須采取綜合防突措施。在采用防治突出措施時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇區(qū)域性防治突出措施，如果不具備采取區(qū)域性防治突出措施的條件，必須采用局部防治突出措施。
（1）區(qū)域性防治突出措施
1）開(kāi)采保護(hù)層
在突出礦井開(kāi)采煤層群時(shí)，必須首先開(kāi)采保護(hù)層。開(kāi)采保護(hù)層后，在被保護(hù)層中受到保護(hù)的地區(qū)按無(wú)突出煤層進(jìn)行采掘工作；在未受到保護(hù)的地區(qū)，必須采取防治突出措施。在開(kāi)采保護(hù)層之前，選擇保護(hù)層是一項(xiàng)關(guān)鍵工作，一般應(yīng)首先選擇無(wú)突出危險(xiǎn)的煤層作為保護(hù)層。
①保護(hù)層與被保護(hù)層之間的有效垂距。
保護(hù)層與被保護(hù)層之間的有效垂距
煤層類別 最大有效垂距（m）
上保護(hù)層 下保護(hù)層
急傾斜煤層 <60 <80
緩傾斜和傾斜煤層 <50 <100
②正在開(kāi)采的保護(hù)層工作面，必須超前于被保護(hù)層的掘進(jìn)工作面，其超前距離不得小于保護(hù)層與被保護(hù)層層間垂距的兩倍，并不得小于30m。
③對(duì)停采的保護(hù)層采煤工作面，停采時(shí)間超過(guò)3個(gè)月且卸壓比較充分時(shí)，該采煤工作面的始采線、采止線及煤柱對(duì)被保護(hù)層沿走向的保護(hù)范圍可暫按卸壓角56°-60°劃定。
④保護(hù)層沿傾斜的保護(hù)范圍，按卸壓劃定。
⑤礦井首次開(kāi)采保護(hù)層時(shí)，必須進(jìn)行保護(hù)層保護(hù)效果及范圍的實(shí)際考察。開(kāi)采保護(hù)層時(shí)，采空區(qū)內(nèi)不得留有煤柱，特殊情況需要留有煤（巖）柱時(shí)，必須將煤（巖）柱的位置和尺寸準(zhǔn)確地標(biāo)在采掘工作面圖上。開(kāi)采厚度等于或小于0.5米的保護(hù)層時(shí)必須檢驗(yàn)實(shí)際保護(hù)效果。
2）預(yù)抽煤層瓦斯
一個(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量每分鐘大于5m3 時(shí)，或一個(gè)掘進(jìn)工作面每分鐘大于3m3 ，采用通風(fēng)方法解決瓦斯問(wèn)題不合理時(shí)，應(yīng)采取抽放瓦斯方法。“多打孔、多封閉、綜合抽”是加強(qiáng)瓦斯抽放工作的方向。
瓦斯抽放方法有四類：開(kāi)采層瓦斯抽放、臨近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放、圍巖瓦斯抽放。生產(chǎn)根據(jù)礦井煤層瓦斯賦存情況及礦井條件可采用不同的方法，有時(shí)在一個(gè)抽放瓦斯工作面同時(shí)采用兩種以上方法進(jìn)行瓦斯抽放，即綜合抽放瓦斯。
為提高抽放效果，可采用人為的卸壓措施，如水力割封、水力壓裂、松動(dòng)爆破和深孔控制卸壓爆破等。
（2）石門和其他巖巷揭煤防治突出措施（局部防治突出措施）
1）石門揭穿突出煤層的工作順序
①探明石門（或揭煤巷道）工作面和煤層的相對(duì)位置；
②在揭煤地點(diǎn)測(cè)定煤層瓦斯壓力或預(yù)測(cè)石門工作面突出危險(xiǎn)性；
③預(yù)測(cè)有突出危險(xiǎn)時(shí)，采取防治突出措施；
④實(shí)施防突措施效果檢驗(yàn)；
⑤用遠(yuǎn)距離放炮或震動(dòng)放炮揭開(kāi)或穿過(guò)煤層；
⑥在巷道與煤層連接處加強(qiáng)支護(hù)；
⑦穿透煤層進(jìn)入頂（底）板巖石。
2）石門揭穿突出煤層的設(shè)計(jì)要求
①突出預(yù)測(cè)方法及預(yù)測(cè)鉆孔布置、控制突出煤層層位和測(cè)定煤層瓦斯壓力的鉆孔布置；
②建立安全可靠的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，并加強(qiáng)控制通風(fēng)風(fēng)流設(shè)施的措施。在建井初期礦井尚未構(gòu)成全風(fēng)壓通風(fēng)時(shí)，在石門揭穿突出煤層的全部作業(yè)過(guò)程中，與此石門有關(guān)的其他工作面都必須停止工作。放震動(dòng)炮揭穿突出煤層時(shí)，與此石門通風(fēng)系統(tǒng)有關(guān)地點(diǎn)的全部人員必須撤至地面，井下全部斷電，井口附近地面20米范圍內(nèi)嚴(yán)禁有任何火源；
③揭穿突出煤層的防治突出措施；
④準(zhǔn)確確定安全巖柱厚度的措施；
⑤安全保護(hù)措施。
3）石門揭穿突出煤層前的主要探測(cè)內(nèi)容
①石門揭穿突出煤層前，必須打鉆控制煤層層位、測(cè)定煤層瓦斯壓力或預(yù)測(cè)石門工作面的突出危險(xiǎn)性。前探鉆孔布置方式見(jiàn)圖3—1。
②在石門工作面掘至距煤層10m（垂距）之前，至少打兩個(gè)穿透煤層全厚且進(jìn)入頂（底）板不小于0.5 m的前探鉆孔。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖石破碎的區(qū)域，石門工作面掘至距煤層20m（垂距）之前，必須在石門四周輪廓線外5m范圍內(nèi)布置一定數(shù)量的前探鉆孔，以保證能確切地掌握煤層厚度、傾角的變化、地質(zhì)構(gòu)造和瓦斯情況等 。
③在石門工作面距煤層5m（垂距）以外，至少打兩個(gè)穿透煤層全厚的測(cè)壓（預(yù)測(cè)）鉆孔，測(cè)定煤層瓦斯壓力、煤的瓦斯放散初速度與堅(jiān)固性系數(shù)或鉆屑瓦斯解析指標(biāo)等。為準(zhǔn)確得到煤層原始瓦斯壓力值，側(cè)壓孔應(yīng)布置在巖層比較完整的地方，側(cè)壓孔與前探測(cè)孔不能共用時(shí)，兩者見(jiàn)煤點(diǎn)之間的間距不得小于5m。在近距離煤層群中，層間距小于5米或?qū)娱g巖石破碎時(shí)，應(yīng)測(cè)定各煤層的綜合壓力。
④為了防止誤穿煤層，在石門工作面距煤層垂距5米時(shí)，應(yīng)在石門工作面頂（底）部?jī)蓚?cè)補(bǔ)打3個(gè)小直徑（42mm）超前鉆孔，其超前距不得小于2m。當(dāng)巖巷距突出煤層垂距不足5米且大于2米時(shí)，為了防治巖巷誤穿突出煤層，必須及時(shí)采取探測(cè)措施，確定突出煤層層位，保證巖柱厚度不小于2米（垂距）。
⑤石門掘進(jìn)工作面與煤層之間必須保持一定厚度的巖柱。巖柱的尺寸應(yīng)根據(jù)防治突出的措施要求、巖石的性質(zhì)、煤層傾角等確定。采用震動(dòng)放炮措施時(shí)，石門掘進(jìn)工作面距煤層的最小垂距是：急傾斜煤層2m、緩斜和傾斜煤層1.5m，如果巖石松軟、破碎，還應(yīng)適當(dāng)?shù)脑黾哟咕唷?br /> （3） 揭穿突出煤層的措施
石門揭穿突出煤層前，當(dāng)預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)工作面時(shí)，必須采取防突措施，經(jīng)效果檢驗(yàn)有效后可用遠(yuǎn)距離放炮或震動(dòng)放炮揭穿煤層；若檢驗(yàn)無(wú)效，應(yīng)采取補(bǔ)充措施，經(jīng)效果檢驗(yàn)有效后用遠(yuǎn)距離放炮或震動(dòng)放炮揭穿煤層。當(dāng)預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)時(shí)，可不采取防突措施，但必須采用震動(dòng)放炮揭穿煤層。當(dāng)石門揭穿厚度小于0.3m的突出煤層時(shí)，可直接用震動(dòng)放炮揭穿煤層。
①預(yù)抽瓦斯措施。在石門揭煤時(shí)，利用預(yù)抽瓦斯措施，要選擇煤層透氣性較好并有足夠的抽放時(shí)間（一般不小于3個(gè)月）的巷道；抽放鉆孔布置到石門周界外3m～5m的煤層內(nèi)，抽放鉆孔的直徑為75mm～100mm，鉆孔孔底間距一般為2m～3m；在抽放鉆孔控制范圍內(nèi)，如預(yù)測(cè)指標(biāo)降到突出臨界值以下，認(rèn)為防突措施有效。
②水力沖孔措施。當(dāng)打鉆時(shí)具有自噴（噴煤、噴瓦斯）現(xiàn)象，可采用水力沖孔措施進(jìn)行石門揭煤。水力沖孔的水壓視煤層的軟硬程度而定，一般是3～5MPa。鉆孔應(yīng)布置到石門周界外3m～5m的煤層內(nèi)，沖孔順序一般是先沖對(duì)角孔再?zèng)_邊上孔，最后沖中間孔。石門沖出的總煤量不得少于煤層厚度20倍的煤量，如沖出的煤量較少時(shí)，應(yīng)在該孔周圍補(bǔ)孔。
③排放鉆孔措施。當(dāng)煤層透氣性較好并有足夠的排放時(shí)間時(shí)，可采用鉆孔排放措施。鉆孔應(yīng)布置到石門周界外3m～5m的煤層內(nèi)，排放鉆孔的直徑為75mm～100mm，鉆孔間距根據(jù)實(shí)測(cè)的有效半徑而定，一般孔底間距不大于2m；在排放鉆孔的控制范圍內(nèi)，如果預(yù)測(cè)指標(biāo)達(dá)到降到突出臨界值以下時(shí)措施采有效。對(duì)于緩傾斜厚煤層，當(dāng)鉆孔不能一次打穿煤層全厚時(shí)，可采取分段打鉆，但第一次打鉆鉆孔穿煤長(zhǎng)度不得小于15m，進(jìn)入煤層掘進(jìn)時(shí)，必須留有5m的最小超前距離（掘進(jìn)到煤層頂?shù)装鍟r(shí)補(bǔ)在此限）。下一次的排放鉆孔參數(shù)應(yīng)與第一次相同。
④金屬骨架措施。金屬骨架措施主要用于石門與煤層層面交角較大或具有軟煤和軟圍巖的薄及中厚突出煤層。在石門上部和側(cè)周邊外0.5m～1.0m的范圍內(nèi)布置骨架孔；骨架鉆孔穿過(guò)煤層并進(jìn)入煤層頂?shù)装逯辽?.5m，鉆孔間距不得大于0.3m，對(duì)于軟煤要架兩排金屬骨架，鉆孔間距應(yīng)小于0.2m。骨架材料可選用8kg/m的鋼軌、軌型或直徑不小于50mm的鋼管，其伸出孔外端用金屬框架支撐或砌入喧內(nèi)。揭開(kāi)煤層后，嚴(yán)禁拆除金屬骨架，而且金屬骨架防治突出措施應(yīng)與抽放瓦斯、水力沖孔或排放鉆孔等措施配合使用。
（3）采掘工作面防治突出措施
1）煤巷掘進(jìn)工作面防治突出措施
在突出危險(xiǎn)煤層中掘進(jìn)平巷時(shí)，應(yīng)采用超前鉆孔、松動(dòng)爆破，前探支架、水力沖孔或其它經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)有效的防治突出措施。在第一次執(zhí)行上述措施或無(wú)措施超前距時(shí)，必須采用淺孔排放或其它防治突出措施，在工作面前方形成5m的執(zhí)行措施的安全屏障后，方可進(jìn)入正常防突措施施工，確保執(zhí)行措施的安全。
①超前鉆孔措施。采用超前鉆孔作為防突措施時(shí)要求在煤層透氣性較好、煤質(zhì)較硬的突出的煤層中，超前鉆孔直徑應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件和突出情況確定，一般為75mm～120mm，地質(zhì)條件變化劇烈地帶也可采用直徑42mm的鉆孔。鉆孔超前于掘進(jìn)工作面的距離不得小于5m；若超前鉆孔直徑超過(guò)120mm，必須采用專門的鉆進(jìn)設(shè)備和制定專門的施工安全措施；鉆孔應(yīng)盡量布置在煤層的軟分層中，超前鉆孔的控制范圍，應(yīng)控制到航道斷面輪廓線外2m~4m（包括巷道斷面內(nèi)的煤層），超前鉆孔數(shù)應(yīng)根據(jù)鉆孔的有效排放半徑確定。鉆孔的有效排放半徑必須實(shí)測(cè)確定，煤層賦存狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)探明情況，再重新確定超前鉆孔的參數(shù)。必須對(duì)超前鉆孔進(jìn)行效果檢驗(yàn)，若措施無(wú)效，必須補(bǔ)打鉆孔或采取其他補(bǔ)充措施。超前鉆孔施工前應(yīng)加強(qiáng)工作面支護(hù)，打好迎面支架，備好工作面。
②深孔松動(dòng)爆破措施。深孔松動(dòng)爆破措施適用于煤質(zhì)較硬、突出強(qiáng)度較小的煤層。深孔松動(dòng)爆破的直徑為42mm，孔深不得小于8m。深孔松動(dòng)爆破應(yīng)控制到巷道輪廓線外1.5m~2m的范圍。 孔數(shù)應(yīng)根據(jù)松動(dòng)爆破有效半徑確定，采用深孔松動(dòng)爆破防突措施，在掘進(jìn)時(shí)必須留有不小于5m的超前距?？咨钏蓜?dòng)爆破的有效影響半徑應(yīng)進(jìn)行實(shí)測(cè)，深孔松動(dòng)爆破孔德裝藥長(zhǎng)度為孔長(zhǎng)減去5.5m~6m，每個(gè)藥卷（特制藥卷）長(zhǎng)度為1m，每個(gè)藥卷裝入一個(gè)雷管。裝藥必須裝到孔底。裝藥后，應(yīng)裝入不小于0.4m的水炮泥，水炮泥外側(cè)還應(yīng)充填長(zhǎng)度不小于2m的封口炮泥，在裝藥和充填炮泥時(shí)，應(yīng)防止折斷電雷管的腳線。深孔松動(dòng)爆破后，必須按照規(guī)定進(jìn)行措施效果檢驗(yàn)。如果措施無(wú)效，必須采取補(bǔ)救措施。深孔松動(dòng)爆破時(shí)，必須執(zhí)行撤人、停電、設(shè)警戒、遠(yuǎn)距離放炮、反向風(fēng)門等安全措施。
在地質(zhì)構(gòu)造破壞帶或煤層賦存條件急劇變化處不能按原措施要求實(shí)施時(shí)，必須打鉆孔查明煤層賦存條件，然后采用直徑為42mm～75mm的鉆孔進(jìn)行排放。經(jīng)措施效果檢驗(yàn)有效后，方可采取安全防護(hù)措施施工。
③水力沖孔措施。水力沖孔適用于有自噴現(xiàn)象的嚴(yán)重突出危險(xiǎn)煤層。在厚度3m左右和小于3m的突出煤層，按扇形布置3個(gè)孔，在地質(zhì)構(gòu)造破壞帶或煤層較厚時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加孔數(shù)，孔底間距控制在5m左右，空深通常為20m～25m，沖孔鉆孔超前掘進(jìn)工作面的距離不得小于5m，沖孔孔道應(yīng)沿軟分層前進(jìn)。沖孔前掘進(jìn)工作面必須架設(shè)迎面支架，并用木板和立柱背緊背牢，對(duì)沖孔地點(diǎn)的巷道支架必須檢查和加固。沖孔后和交接班前都必須退出鉆桿，并將導(dǎo)管內(nèi)的煤沖洗出來(lái)，防止煤、水、瓦斯突然噴出傷人。沖孔后必須進(jìn)行效果檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)有效后反客采取安全措施施工。若措施無(wú)效，不惜采取補(bǔ)充措施。
④前探支架可用于松軟煤層的平巷工作面，以防止工作面頂部懸煤垮落而造成突出（傾出）。前探支架一般是向工作面前方打鉆孔，孔內(nèi)插入鋼管或鋼軌，其長(zhǎng)度可按兩次掘進(jìn)長(zhǎng)度再夾0.5m確定，每掘進(jìn)一次，打一排鉆孔，形成兩排鉆孔交替前進(jìn)，鉆孔間距為0.2m～0.3m。
⑤在突出煤層中掘進(jìn)上山時(shí)，應(yīng)采取超前鉆孔、松動(dòng)爆破、掩護(hù)擋板或其他保證作業(yè)人員安全的防護(hù)措施。若是急傾斜煤層，可采用雙上山或偽傾斜上山等掘進(jìn)方式，并應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。當(dāng)采用大直徑鉆孔（直徑300mm以上）時(shí)，應(yīng)一次打透上部平巷；如果不能一次打透，應(yīng)先將已經(jīng)打好鉆孔的部分刷大到規(guī)定的斷面，加強(qiáng)支護(hù)，然后繼續(xù)打鉆。當(dāng)煤質(zhì)較軟（f<0.3）或受設(shè)備的限制時(shí)，可打直徑75mm～120mm的超前鉆孔；也可采用雙上山掘進(jìn)，在兩個(gè)上山之間應(yīng)開(kāi)聯(lián)絡(luò)橫貫，橫貫間距不得小于10m，上山和橫貫只準(zhǔn)一個(gè)工作面作業(yè)。突出煤層上山掘進(jìn)工作面同上部平巷貫通前，上部平巷必須超過(guò)貫通位置，其超前距不得小于5m，并采用抗靜電的硬質(zhì)風(fēng)筒通風(fēng)，應(yīng)采用淺炮眼遠(yuǎn)距離全斷面一次爆破。
2）采煤工作面防治突出措施
①《細(xì)則》要求當(dāng)急傾斜突出煤層厚度大于0.8m時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用傾斜正臺(tái)階或掩護(hù)支架采煤法。
②急傾斜突出煤層倒臺(tái)階采煤工作面，各個(gè)臺(tái)階高度應(yīng)盡量大，臺(tái)階寬度應(yīng)盡量縮小，每個(gè)臺(tái)階的腳底應(yīng)必須背緊背嚴(yán)，落煤后必須及時(shí)緊貼煤壁支護(hù)；必須及時(shí)維修突出煤層采煤工作面進(jìn)、回風(fēng)道，保持風(fēng)流暢通。在突出煤層中，不得使用綜合機(jī)械化放頂煤采煤法，特殊情況下必須制定安全技術(shù)措施。
③開(kāi)采有突出危險(xiǎn)性的急傾斜厚煤層時(shí)，可利用上分層或上階段開(kāi)采后造成的卸壓作用保護(hù)下分層或下階段，但必須掌握上分層或上階段的卸壓范圍，以確定其保護(hù)范圍，使下分層或下階段的采掘工作面布置在這個(gè)保護(hù)范圍內(nèi)。
④有突出危險(xiǎn)的采煤工作面可采用松動(dòng)爆破、注水濕潤(rùn)煤體、超前鉆孔、預(yù)抽瓦斯等防治突出措施，并盡量采用刨煤機(jī)或淺截深采煤機(jī)采煤。采煤工作面的松動(dòng)爆破防突措施適用于煤質(zhì)較硬、圍巖穩(wěn)定性較好的煤層。松動(dòng)爆破孔沿采煤工作面每隔2m～3m打一個(gè)，孔深不得小于3m，炮泥封孔長(zhǎng)度不得小于1m。措施實(shí)施后，必須經(jīng)措施效果檢驗(yàn)有效，方可進(jìn)行采煤。采用松動(dòng)爆破的防突措施的超前距離不得小2m。采煤工作面淺孔注水濕潤(rùn)煤體措施適用于煤質(zhì)較硬的突出煤層。注水孔沿工作面每隔2m～3m打一個(gè)，孔深不得小于3.0m，向煤體注水壓力不得低于8Mpa。發(fā)現(xiàn)水由煤壁或相鄰注水鉆孔流出來(lái)時(shí)，即可停止注水。注水后必須經(jīng)措施效果檢驗(yàn)有效后，方可進(jìn)行采煤。注水孔超前工作面
關(guān)鍵詞：防治措施瓦斯