劉慧志，茍瑞君

（中北大學(xué) 化工與環(huán)境學(xué)院，山西 太原 030051）

1 礦井的基本情況

柳家莊煤礦隸屬于山西柳林凌志集團(tuán)，根據(jù)山西省煤礦企業(yè)晉煤重組辦發(fā)[2009]33號“關(guān)于呂梁市柳林縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案（部分）的批復(fù)”，柳家莊煤業(yè)有限公司由原山西柳林永新煤業(yè)有限公司、山西（陜西吳堡）麻塔則煤礦、山西亞通柳家莊煤業(yè)有限公司及新增區(qū)兼并重組整合而成，是一座年產(chǎn)120萬t的中大型礦井、正在基建，通風(fēng)方法為抽出式，屬于低瓦斯礦井。井田西及北鄰鄧家莊煤礦為高瓦斯礦井，南鄰雙柳煤礦為高瓦斯礦井，東南鄰柳林宏盛聚德煤業(yè)有限公司為低瓦斯礦井，東鄰興家溝煤礦為低瓦斯礦井；井田地層走向近南北，總體為一向西傾斜的單斜構(gòu)造，在單斜上發(fā)育有寬緩的褶皺構(gòu)造，產(chǎn)狀井田北部較陡、中部及南部較緩，傾角2～6°。井田內(nèi)僅東北角5號煤層巷道揭露3條小斷層，落差均小于5m，均為正斷層。未發(fā)現(xiàn)陷落柱，構(gòu)造簡單。井田內(nèi)5號煤種為焦煤和肥煤，但據(jù)近5a瓦斯鑒定結(jié)果和瓦斯報表發(fā)現(xiàn)，瓦斯含量在3 m3/t以下、并不高，原因主要是井田內(nèi)斷層切割的影響，造成煤層中瓦斯積聚。根據(jù)2007～2009年度瓦斯等級鑒定，相對瓦斯涌出在2.61～6.12 m3/t之間，絕對瓦斯涌出在0.86～2.27 m3/t之間，二氧化碳相對涌出量在0.89～2.61 m3/t之間，二氧化碳絕對涌出量在0.33～0.86 m3/t之間，為低瓦斯低二氧化碳礦井，但在5212運輸順槽掘進(jìn)過程中發(fā)生過瓦斯異常涌出現(xiàn)象。

2 5212運輸順槽掘進(jìn)頭的情況

5212運輸順槽位于本井田的最西部邊界，采用綜掘速度300 m/月，埋藏深度在300 m以上，煤層厚度1.7～2.5 m，平均2 m；本順槽北部為鄧家莊煤礦采空區(qū)，西部和南部均未采動，絕對瓦斯涌出量1.00～1.80 m3/min之間。

1）瓦斯來源分析。由于本順槽掘進(jìn)北部為鄧家莊煤礦采空區(qū)，且東部本井田已大面積采空，南部雙柳煤礦為高瓦斯礦井；斷定瓦斯涌出主要來源于采空區(qū)和原煤瓦斯含量自身增大。

2）5212運輸順槽掘進(jìn)頭的瓦斯異常涌出。5212運輸順槽工作面掘進(jìn)到400m時，突然煤層變薄、且煤層向下傾斜，并發(fā)現(xiàn)迎頭探水孔內(nèi)有聲響，經(jīng)檢測6個探眼內(nèi)瓦斯?jié)舛染_(dá)到70%以上。通過對比圖紙資料及現(xiàn)場進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)5312回風(fēng)順槽在掘進(jìn)到400m左右時也發(fā)生過瓦斯異常涌出現(xiàn)象，掘進(jìn)迎頭前方距F6斷層8m左右。F6斷層為逆斷層，落差0～20m，屬于壓扭性斷層，接觸緊閉延展性差，積聚的形變潛能相對較大，不利于瓦斯的排放，通過斷層附生裂隙或者受斷層附近掘進(jìn)迎頭探水震動影響等原因進(jìn)行釋放。通過治理5212運輸順槽掘進(jìn)工作面瓦斯異常涌出，弄清了該掘進(jìn)頭瓦斯異常涌出的規(guī)律，得出掘進(jìn)遇斷層瓦斯異常區(qū)距離為8～25m，為今后對瓦斯異常涌出提供了經(jīng)驗值。

3 礦井瓦斯涌出的治理

1）采空區(qū)瓦斯涌出的治理。針對本煤層大面積采空區(qū)的特點，要加強(qiáng)采空區(qū)瓦斯管理。先要提高5212回風(fēng)順槽及切眼的密閉質(zhì)量，防止北部鄧家莊采空區(qū)和本井田東部采空區(qū)瓦斯的涌出；同時要加強(qiáng)密閉前后的瓦斯的檢查、隱患及時排查，還要注意調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)的管理，要提前對采空區(qū)瓦斯涌出情況進(jìn)行分析和預(yù)測。特別要加強(qiáng)沿采空區(qū)掘進(jìn)施工管理，堅持“先探后掘”原則，提前打鉆探放采空區(qū)的瓦斯，防止發(fā)生瓦斯事故。

2）礦井瓦斯異常涌出的治理。掘進(jìn)工作面在斷層面內(nèi)掘進(jìn)時，必須嚴(yán)格執(zhí)行邊探邊掘措施。每次預(yù)測時，必須探測到工作面前方2 m以后的煤厚，當(dāng)?shù)? m以上時，立即停頭，施工卸壓鉆孔。在工作面卸壓鉆孔探測到距離斷層前10 m，必須立即停止掘進(jìn)，采取過斷層措施。并在掘進(jìn)過程中加強(qiáng)瓦斯檢測，特別注意對掘進(jìn)頭探眼瓦斯?jié)舛鹊臋z測，發(fā)現(xiàn)探眼內(nèi)或裂隙中有氣體涌出、探眼口瓦斯?jié)舛瘸^1%，或風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸^0.6%，應(yīng)該嚴(yán)格按照瓦斯異常區(qū)進(jìn)行管理，并制定異常瓦斯防治措施，確保礦井安全。

4 結(jié)束語

柳家莊煤礦經(jīng)過多年的開采，5號煤層再采一個工作面就基本采空，已延伸8號煤層，隨著埋深的加大，瓦斯含量隨之增大?，F(xiàn)對5212運輸順槽掘進(jìn)接近斷層時迎頭探水眼內(nèi)發(fā)生瓦斯異常涌出的治理，可為今后掘進(jìn)過程中遇斷層等構(gòu)造易發(fā)生瓦斯異常涌出進(jìn)行預(yù)測預(yù)報提供經(jīng)驗，也對今后的瓦斯防治具有指導(dǎo)意義。

[1]林柏泉.崔恒信.礦井瓦斯防治理論與技術(shù)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1998.

[2]孟祥春.采空區(qū)瓦斯涌出特點與抽放方法[J].山東煤炭技術(shù)，2010(3):184-186.

[3]楊孟達(dá).煤礦地質(zhì)學(xué)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2006.

[4]王東風(fēng),馮耀挺.地質(zhì)條件對瓦斯突出的影響淺析[J].陜西煤炭，2002(2):25-27.

[5]黃德生.地質(zhì)構(gòu)造控制煤與瓦斯突出的探討[J].地質(zhì)科學(xué),1992(12):201-207.