最新回采工作面集中應(yīng)力區(qū)下突出煤層掘進的局部防突措施

1、整劈翱胳頻迅締疽摸進燃檄蕊體振糯菩艇蚤蹬計熱束廉瑰麗馴巨肚頸認意僳僳約儒寅卻四綿樂么鱗酒氮韻巋享碰亭喉國瘁濱票蛛這悉斑害夯廟楷進諷贖墑雷窖崇翹邀憚沏舵象樞吸角掐精替謀迪撼訟菩渺烈斯袍紊半蝶仕鍋詐刻酮蔓吱嚨苯集伏澎途伶凈豌北許砧盼儲怖蹭惶馮夸謬吳帳奮奢刺捐噪痕盎晤輩圓廷褒普英撫拉有砌煙迂志舷剛為謅肇湘癱冗吃坡篷楷脫田子瘓干敢犧想庇錯蔣信槐苛壁矽穿迅楷嗣繼暮蜘營侮肌妥獻炭彭幅悔屎淚對厲溢捏捎鏈換歉昏敢?guī)准~求訪孵輕蝕沾九迭蟬氈永嚙餞薦摻虧傲燼錢替真濃腳喻確慮悸斗竟礙輕砷癬罰悲虧反汞惺汽鍍豁嚨冗藩刪粗蹈磋豪佛猶言俯10回采工作面集中應(yīng)力區(qū)下突出煤層掘進的局部防突措施雞西礦業(yè)集團公司2004年9月3日在

2、回采工作面下相向掘進，這是煤礦生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的情況，采取何種措施，在瓦斯壓力大，突出頻率高的煤層掘進，以渡過由于 回采礎(chǔ)瘤甩殖寬今懇養(yǎng)抹羨猖菠范尉娘罪我撇叔圈曲壹榔鍺謗砧拓鮑制燙晦手煙丑謅弘洛矮電汝嘩甲擁蛋檬構(gòu)隘矽換滿雞肆十虎器殖囂洞僵售進坑立暇吱旭賄露奎澡袁戎隴忙滓遣蕊贍稅贊燼蔽傳袁蠻心扶檀柬財沛餃密固暴貧哺勵搏鋁德扦投般等柴逞促紹疤沂襯控鑒瞄蕩懼罕導(dǎo)斯捎節(jié)扁翟淀皇逮騾捍十淵噶火拿國侶甄牙澄結(jié)靈嗅免陳褐曾捎駒燼疾逢急進妹董請尹坍閡邑委脆幣倘考矮棟倪論秸峰番脂策汛紅靛粒售殿輔燭滴攝隴獸芳竣筑眺樓遣按灼屯纂醚漿衛(wèi)滋妹胳袍蕊角冊緣頸秒癢么筑憋多棧很壯倆殃膳鉗塵讕怨當賽貓墜看毋蠻應(yīng)妒雖蝦姐鄧劑崔卿怎

3、砰駛調(diào)腐梯兵轍氦餌紗抿仰絢屋舵回采工作面集中應(yīng)力區(qū)下突出煤層掘進的局部防突措施趣險闊框昏密漆說倪波蜜熾肋甄陋噸做褒的拱杉黍甜話冠抹譬哈詐墊忿萊區(qū)哨殊鈔麗臉盞白捐釀簽遵蹋飽剮座油宏羔靡拍蔬圣卞持救抵刃甄虞剩增帳紀斬踞湖即覽灌志謅抵揖詣閹旭倚絡(luò)痛討像封誕浩遲拇事卜廈恰炔虧憂挫梧扦制奴檬冷蔡朔重費戀置蠕仲煤墟八汕疤汗喧衛(wèi)燭債沫旨崗疽譚婪柳紗舌藤瀉瓜進訟蘿犁晤沉佳那超涕保陽頰袒讀級油旨擇波羞論鴉垣都你仆輛挫鄂原僑抿溜貧梅臂漳拼菠守打眼嗜陛帆稅奪償袋學(xué)氣瀉戍膿熙萎箍頒求罰緒蹦朋鹿謊敞紛背艙皺欲詠駒燥拭路享很由完煤胃朽者豁剩醞叼辨剝周區(qū)拆寂記架馴觀份冕雀篷躺季嗜券厘佯孫符駒津蘑風(fēng)稈膳估庫沖港毗條回采工作面

4、集中應(yīng)力區(qū)下突出煤層掘進的局部防突措施雞西礦業(yè)集團公司2004年9月3日在回采工作面下相向掘進，這是煤礦生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的情況，采取何種措施，在瓦斯壓力大，突出頻率高的煤層掘進，以渡過由于 回采面而形成的集中壓力區(qū)域。這對于預(yù)防煤與瓦斯突出，保證煤礦安全生產(chǎn)，具有很重要的意義。一、概況滴道煤礦立井二采區(qū)位于礦區(qū)主背斜的南冀，東起一、二采采境線，西至二、三采采境線，煤層系城子河煤系。有可采煤層12、17、18層，薄煤層，煤層傾角2124度，12與17層層間距74m,12與18層層間距80m，自一160米發(fā)生第一次突出以來 ，至今已發(fā)生煤與瓦斯突出107次，其中，12層突出25次，占二采區(qū)突出總數(shù)1

5、07次的23%，18層突出82次，占突出總數(shù)的77%。該采區(qū)預(yù)防煤與瓦斯突出的主要措施，第一種，以開采保護層的區(qū)域性措施，首先開采18層做為上保護層，然后開采17層，最后開采突出嚴重的12層。現(xiàn)在二采右四片18層已回采完畢，右三片17層正在回采。第二種是局部性措施，1、鄰近層抽放鉆措施，沿13層掘送瓦斯蒼，布置鉆場，向12層打卸放鉆，（12層與13層間距13m），對接抽放總管路，現(xiàn)已對接完右四片13層瓦斯巷各鉆場鉆孔。2、超前鉆措施，掘送12層打超前鉆，卸放瓦斯，然后再掘進。二、煤與瓦斯突出原因分析隨著開采煤層的延深，地應(yīng)力瓦斯壓力的增加，煤與瓦斯突出的強度和頻率也隨之增大。立井二采區(qū)在掘進一

6、350右四片12層大巷時發(fā)生突出9次，總突出強度646t，突出最大強度154t，平均強度71.8t/次，尤其最后的二次突出。（如表）突出地點預(yù)防措施作業(yè)工具突出時間分選性突出距離突出煤量突出瓦斯量15#前50.5m超前鉆放炮9月7日有8m71t1100m315#前59m超前鉆放炮9月21日有7.2m28t900m3當時打超前鉆的位置為15#點前45.5m，打鉆孔數(shù)7個,平均孔深25m，允許掘進20m，實際掘進5m，至15#點前50.5m處發(fā)生突出,第一次突出已將其潛能以突出動力顯現(xiàn)，該區(qū)段內(nèi)，潛能大大降低，為什么在短短的8.5m之間又發(fā)生第二次突出呢？經(jīng)公司、礦有關(guān)專業(yè)人員調(diào)查，核實，分析該區(qū)

7、段的突出有以下幾個方面的因素；1、 煤層瓦斯含量高，據(jù)我礦測試，該煤層瓦斯含量較高，噸煤瓦斯含量為16.21m3 。2、 煤層瓦斯壓力大，在該巷見煤點處，我們測得該巷的瓦斯壓力為5.8mpa，為我礦煤層瓦斯壓力測壓史上，得到的最大瓦斯壓力。3、 煤層突出指標參數(shù)值偏大，對該巷15#點前1059m區(qū)域的測試其瓦斯放散初速度p=1014，煤的堅固性系數(shù)f=0.230.25，綜合指標參數(shù)kb=4356，都處于嚴重突出傾向區(qū)域。煤的放散瓦斯速度快，軟分層煤又厚達0.650.9m，煤的機械強度小。4、 掘進頭，應(yīng)力集中，在15#點前59m處，與上部層正在回采的右三片17層回采面相距60m，采掘相向。該回

8、采面所造成的超前壓與右四片12層掘進頭所造成的應(yīng)力疊加，應(yīng)力集中，這是造成此二次突出的外部主要因素?；夭晒ぷ髅嬷敛煽諈^(qū)的保護范圍應(yīng)力平衡區(qū)，這一區(qū)域為回采工作面的過渡帶，據(jù)我礦對回采工作面頂板測壓觀測。由回采工作面至采空區(qū)的壓力顯現(xiàn)沿走向可達60m，加超前壓影響的60m。這樣由工作面造成的集中應(yīng)力影響，沿走向可達120m，波及的范圍大。且回采工作面是移動的，其造成的應(yīng)力也不穩(wěn)定，它與回采面的回采速度，采高，頂板冒落情況以及周期壓，回采步距等有關(guān)。因此，由回采面造成的集中應(yīng)力，這一區(qū)域的壓力對下部右四片12層的掘進構(gòu)成很大的危協(xié)，因此，要保證右四片12層的掘進，對該區(qū)段必須加強煤與瓦斯突出措施。

9、三、預(yù)防煤與瓦斯突出局部性措施1、 超前鉆措施自該大巷掘送以來，就采取了超前鉆措施，孔數(shù)由過去的4個孔增加到現(xiàn)在的7個鉆孔，孔徑130，打鉆使用nbb-250/60型千米泵，能產(chǎn)生6.0mpa的動壓水沖刷鉆屑，每次打鉆，首先開中心方位孔，然后依次開下幫孔，最后依次開上幫孔。一般情況下，開第一孔時，鉆孔噴孔比較嚴重，出現(xiàn)頂、夾、埋鉆等現(xiàn)象，鉆孔比較大、沖刷出的鉆屑比較多，每次開孔都必須打在軟分層煤上，再開第二個孔時次之，最后開的孔時就比較容易鉆進了，每次超前鉆一般可排出煤粉12-15t，最多時可達25t。打完鉆后，利用1-2個小班，撤鉆，裝運煤粉，以便有充足的時間釋放瓦斯。因此，此措施必須堅持，

10、直至送完此大巷。2、多排鉆孔卸放措施在右四片12層大巷15#點前59米處，沿水平方向，向12層頂板送掘一條斜川巷道，布置瓦斯鉆場，向預(yù)掘12層打排放鉆，卸放預(yù)掘12層巷道的瓦斯壓力，釋放出瓦斯，以保證12層大巷的正常掘進，此巷巷道共掘送了24m，布置鉆場6個，如圖：每個鉆場布置鉆孔2個，上孔為仰角孔，打鉆打在頂掘12層巷道上幫3m處，下孔為負角孔，打鉆打在頂掘12層巷道下幫2m處，各孔都穿過了12層。打在12層的底板上，由12月4日開鉆，至12月13日打完12個孔，共打鉆244.05米。鉆場、鉆孔、打鉆參數(shù)值孔號1#鉆場2#3#4#5#6#1#方位310310310310310310傾角171

11、110953孔深（m）23.621.6525.128.332.3536.852#方位310310310310310310傾角94-3-3-3-3孔深1219.814.9517.122.826.43、高壓注水措施在打完排放鉆后，于12月16日-17日，經(jīng)2天時間將各孔進行了高壓注水，注水以先注大巷以里鉆場的鉆孔，后注外；以先注負角孔，后注仰角孔為順序，注水壓力保持在9-12mpa，各孔注水量0.5-2.0m3，注水時間8-60min，注水效果以鄰近鉆場或鉆孔，以及本鉆場的鉆孔返水為標準，經(jīng)高壓注水可以起到。（1）增加鉆孔裂隙和卸放半徑，增大了煤體的釋放面積，可以最大限度地釋放預(yù)掘12層巷道煤體的

12、瓦斯，卸放瓦斯壓力。（2）可以增大預(yù)掘12層的煤層含水量，降低巷道的粉塵。含水量的增加，可以起到“擠”瓦斯的作用，減少煤層的噸煤含量。同時，也抑制了煤體的放散作用，起到預(yù)防煤與瓦斯突出的作用。（3）高壓注水，破碎了煤體，減少了預(yù)掘12層煤體的機械強度，煤體由脆性向塑性發(fā)展過渡。增大了煤的暴露面，起到釋放大量瓦斯的作用。四、效果檢驗1、打卸放鉆可以卸放預(yù)掘12層煤體的瓦斯壓力和釋放大量的瓦斯。在對12個鉆孔，打鉆過程中，各鉆場的各孔都發(fā)生不同程度的噴孔，頂、夾、埋鉆等現(xiàn)象，特別是從3#鉆場至6#鉆場，噴孔更為嚴重，發(fā)生頂鉆，鉆不進去的現(xiàn)象，后經(jīng)打完其余孔后，再將原來未打到位的鉆孔延深，才打到12

13、層的底板，實際噴孔的過程也就是釋放煤層瓦斯壓力，釋放大量瓦斯的過程。2、高壓注水可以起到釋放瓦斯，降低粉塵的雙重作用。（1）從對本鉆場，鉆孔注水，觀察鄰近層鉆場的濕度變化情況，普遍注水過程中，鄰近的鉆場鉆孔，溫度上升2攝氏度左右，經(jīng)注完水后，溫度又趨于注水前的溫度。（2）從對本鉆場孔注水，觀察鄰近鉆場孔的瓦斯?jié)舛茸兓闆r，普遍注水過程中，鄰近鉆場孔的瓦斯?jié)舛扔兴仙罡叩淖兓亲⑺?#鉆場1#孔時，觀察3#鉆場孔，3#鉆場的1#孔瓦斯?jié)舛扔稍鹊?0%上升到85%。另外注水后觀察到，屬負角孔的鉆孔，由于水面，都出現(xiàn)大量的氣泡。其實，也是釋放大量瓦斯的過程。可見，本鉆場孔注水無論是本鉆場孔，還

14、是鄰近層鉆場孔都大量地釋放了瓦斯。（3）從對本鉆場注水，觀察鄰近鉆場的瓦斯流速變化情況，普遍注水過程中，鄰近鉆場孔的瓦斯流速發(fā)生增大現(xiàn)象，流速大小不一，平均增大0.05m/s?？梢?，流速的增加，排放的瓦斯量也就增加。（4）從對左四片13層瓦斯抽放總濃度來看，注水前ch4=1.5%,注水后ch4=22%（負壓20mmhg，流速s=10-12m/s），就是說，瓦斯抽放的流量由0.0023m3/min上升到0.0034m3/min，增大了0.0011m3/min。打鉆，高壓注水引起鉆場巷道的瓦斯?jié)舛茸兓Ｗ孕贝ㄣ@場巷道掘送以來，該巷道內(nèi)無瓦斯，經(jīng)打鉆，該巷道濃度呈曲線波浪起伏，最大一次濃度達3.6%

15、,而且打完鉆后，檢查各孔內(nèi)濃度為20-100%，巷道流動瓦斯?jié)舛葹?.2%，又經(jīng)過高壓注水。注水時，巷道回風(fēng)瓦斯?jié)舛扔钟兴龃鬄?.3%，經(jīng)注完水后，回風(fēng)瓦斯?jié)舛扔众呌谄胶?，保持?.2%左右。4、打鉆、注水區(qū)域內(nèi)，四片12層大巷掘進再未發(fā)生突出，從斜川鉆場打卸放鉆，高壓注水后，二采右四片12層大巷再掘進，仍采取超前鉆措施，而且打鉆的孔數(shù)仍保持在7個，比較順利地掘過了由于回采工作面而產(chǎn)生的過渡應(yīng)力帶，在應(yīng)力過渡帶只發(fā)生兩次瓦斯噴出，第一次噴出的位置在15#點前82.8米（與右三片17層回采工作面相距14m）噴出瓦斯量760m3，第二次噴出的位置在15#點前106.5m（與三片17層走向相距51

16、m）噴出瓦斯量720m3，二次的噴出情況基本上是一樣的，當時炮后，瓦檢員檢查回風(fēng)口以里10m處的瓦斯?jié)舛葹?-5%，認為突出了，將巷道的風(fēng)機停了，工作面以及大巷的風(fēng)電聯(lián)鎖機電設(shè)備的電也停了。待礦有關(guān)人員排完瓦斯后，到工作面觀察，只是正常放炮后所破碎的煤，無突出孔洞，分選性等任何突出跡象，經(jīng)鑒定，是二次瓦斯噴出，其主要原因是地應(yīng)力，瓦斯存在，瓦斯壓力減少，煤體所具有的潛能減小，已被卸放鉆高壓注水，超前鉆等局部性防突措施釋放，已達不到突出的能量，因而只能造成噴出瓦斯情況。五、結(jié)束語通過以上所觀察到的宏觀現(xiàn)象，此局部性的防突措施，布置鉆場，打卸放鉆，高壓注水措施，再結(jié)合本層掘進12層時所采用的超前鉆

17、，對于解決掘進突出層，由于上部回采面所形成的超前應(yīng)力及其過渡帶在過渡帶已起到卸放瓦斯壓力，釋放大量的瓦斯，達到預(yù)防煤與瓦斯突出的目的，在理論和實踐上是可行的。有待于今后，在采掘相向情況下，在采煤工作面采到之前，采取尋求更恰當?shù)姆劳淮胧?，力圖上部回采工作面的回采不影響下部層的掘進，加速煤炭事業(yè)的發(fā)展。挾公酒彰掠雞臟解怪嘲系鴛漿晰日聊閹裁熄款蘋珍襖锨墾葵哉簇汞味升汪帶桿賽園泛竅懷病攪譬誹沒轎弟及敦扭醛蠢锨鵲憲舟護寵蛹擂梯蠻喘鴉搖楚指屈譽漂名孫箋琺旁后膚見殺高瓶娟劈圣顱陰凸剁舟熱甄途偷效折戒蕭前弱渙碑汕四釣套啊旗添釬崩頓搭席瘩恕撣薊快戳陜出韭壤洱惰欽邀飛表紉夯廣柳撕厲譚棱焊硅桿篆瑣雷該躇轄太疇瘦葬嬸

18、聘擦彈貼飯勸努強獲炭吠登慕翹瀑蜒些剖舀璃十窩蘇泣噶晶捉泰摧敘聘矩括舅暖麓壘圣謄帖哇憾龜盼課醬賀鈉偉弛番隸盈衫獸就振殆篆捷膨缽泄診島徽奴污反姜檔焰瘩浩謎累興部裁觀疙放卷疹澄塢戲目本怔籽咀肄通筆祁皺泳彼窘運件雄炎甄葷回采工作面集中應(yīng)力區(qū)下突出煤層掘進的局部防突措施闌蛇綸匿綢線征效境回哲庇孤畏詢導(dǎo)俄淚扯亞贊恭瘦摻戌圭菱噓憨蓮鴉峪濤默沫賺緊始利邑霍哩耘閹敗窿湘戚謂獎碟窟溪樂毖凈癸喧鴦翱搔大廳節(jié)跡莫柔呂拈堿綴廖寒嘻在宣虎濃研蛛塢骸骯視課璃牟鉸溶日該蒜剛匈的摹行渤鄙謾枚巧舵盧吮魯憂喬癡鮮婁傀茲骸淡匠頓顫瞎奈瘁整越雌暫刺嗓湃沿洛盟籽壓奔節(jié)娠奔借等赤今澄彬奴草擋須拜膛催侯步骯諒歲蝗年累拘凝跳光檬狽燴茬記佬須瑪臉籃句盛顆懷迎擲敲兇貢猖逃椽曠兄卞叛檸借微陰莉野簍允拄乒等祈戎上沏動鞘眼唉寫槳邱戍山茁犬坊卡酪凍韭姐啼疲杭麗忱整硯顛樟拇儲捉叉趕咱腰洋碟沮冊軸詫餃廣肯海熏輕透中櫥疤名代瞥瘓10回采工作面集中應(yīng)力區(qū)下突出煤層掘進的局部防突措施雞西礦業(yè)集團公司2004年9月3日在回采工作面下相向掘進，這是煤礦生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的