秦玉明　王海濤

摘 要：為了解決梨樹煤礦三區(qū)絞車硐室回風(fēng)道工作面石門揭煤技術(shù)問題，龍煤礦山建設(shè)有限公司建井處對此新采區(qū)巷道施工。此次揭煤公司嚴(yán)格按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求，執(zhí)行雙“四位一體”的綜合防突措施，結(jié)合梨樹煤礦以往揭煤工作經(jīng)驗，采取施工穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯方法，對抽放鉆孔進(jìn)行了合理布置，取得了良好效果，保證了安全順利揭煤。

關(guān)鍵詞：高突煤層 石門揭煤 穿層鉆孔

中圖分類號：TD713 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0032-02

石門揭煤過程中極易引發(fā)煤與瓦斯突出事故，隨著開采深度的增加突出危險性也加劇[1-2]。石門揭煤過程中，工作面前方煤層原應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生突然變化，使得煤、巖層的原彈性性能以及其內(nèi)部賦存的大量瓦斯能量急劇釋放而發(fā)生突出。由于石門揭煤其施工工藝的特殊性，因此巷道掘進(jìn)必須嚴(yán)格執(zhí)行“逢掘必探”規(guī)定。探測工作要堅持物探先行，鉆探驗證和物探、鉆探相結(jié)合的原則。超前鉆孔設(shè)計要根據(jù)地質(zhì)資料、工作面實際情況和物探情況確定。超前鉆孔個數(shù)和參數(shù)確定，要能準(zhǔn)確探明工作面前方、側(cè)幫及頂、底板地質(zhì)構(gòu)造、老空積水、構(gòu)造導(dǎo)水、煤巖動力現(xiàn)象，確保安全生產(chǎn)。因此，研究突出煤層石門揭煤防突技術(shù)意義重大。

1 工程概況

根據(jù)本掘進(jìn)工作面及超前鉆地質(zhì)資料，區(qū)域內(nèi)煤層發(fā)育穩(wěn)定，無分叉和尖滅現(xiàn)象，煤層平均厚度2.8m，煤層上部夾砂質(zhì)頁巖，屬簡單結(jié)構(gòu)煤層，煤層偽頂為頁巖，直接頂和老頂為粗砂巖和細(xì)砂巖，底板為中砂巖。該工作面西部有一正斷層。三區(qū)絞車硐室回風(fēng)道為梨樹煤礦開拓工程，工程量176m，傾角36°，3#點前15m處將揭穿煤層。

2 石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯治理措施

2.1 穿層鉆孔預(yù)抽區(qū)域防突措施

石門揭煤區(qū)域內(nèi)煤層瓦斯壓力P為2.3MPa，瓦斯含量W為10.5m?/t。嚴(yán)格落實區(qū)域防突措施先行，局部綜合防突措施補充的原則，在巷道掘進(jìn)至煤層最小法線距離7m時，采取穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施。在工作面布置49個抽放鉆孔，終孔間距4.5m，孔徑?75mm，孔深11～38m，控制巷道輪廓線外12m。鉆孔施工完畢立即連接抽放管路進(jìn)行抽放。

2.2 區(qū)域防突措施效果檢驗

采用直接測定殘余瓦斯壓力和含量的方法對揭煤區(qū)域防突措施進(jìn)行效果檢驗。在該區(qū)域布置5個檢驗點，經(jīng)檢驗瓦斯壓力最大值0.252MP小于0.74MP，瓦斯含量最大值2.667m?/t小于8m?/t，且未發(fā)現(xiàn)噴孔、夾鉆等突出預(yù)兆判定該區(qū)域為無突出危險性區(qū)域。

2.3 區(qū)域驗證

在工作面距揭煤點最小法向距離5m時，進(jìn)行第一次驗證，在工作面布置4個驗證鉆孔，測定瓦斯解吸指標(biāo)△h2。每鉆進(jìn)1m采集一次孔口排出的粒徑1～3mm的煤鉆屑。當(dāng)揭煤工作面驗證為無突出危險工作面時，且未發(fā)現(xiàn)噴孔、夾鉆等突出預(yù)兆，在采取安全防護(hù)措施的條件下，采用1.0m小循環(huán)掘進(jìn)至工作面距離煤層最小法線距離1.5m處，進(jìn)行最后一次驗證。驗證結(jié)果為△h2為40～100Pa小于200Pa，以上驗證孔在打鉆過程中未出噴孔、頂鉆、夾鉆等異?，F(xiàn)象。

3 經(jīng)驗總結(jié)

3.1 施工防突措施鉆孔

由掘進(jìn)技術(shù)員按照編制的防突設(shè)計規(guī)定，現(xiàn)場給定每一個鉆孔的夾角和方位。當(dāng)煤層局部發(fā)生變化時要及時更改設(shè)計調(diào)整鉆孔參數(shù)。

每一個鉆孔必須穿過預(yù)揭煤層0.5m，如果鉆孔開孔與預(yù)揭煤層之前有薄煤層，當(dāng)鉆孔與這一薄煤層斜交或趨于平行時會在煤層中穿過很長一段距離，此時如果盲目下判斷，就會誤認(rèn)為此薄煤層就是預(yù)揭煤層，而沒有穿過預(yù)揭煤層。為了防止這一現(xiàn)象發(fā)生，打鉆時要認(rèn)真進(jìn)行現(xiàn)場寫實，對比鉆孔實際見煤點位置、過煤長度與設(shè)計是否符合。

3.2 鉆孔抽放

打完鉆孔后抽放效果的好壞，管路的安設(shè)、鉆孔的封堵、封堵管與集風(fēng)器連接等是非常關(guān)鍵的。其工作程序：安裝抽放管路到工作面，鉆孔成孔后孔內(nèi)下封堵管，封堵管與集風(fēng)器連接。

抽放期間要經(jīng)常放水（封堵效果的好壞、管路連接的氣密性、是否能及時放出管內(nèi)積水、每個孔負(fù)壓大小等都影響抽放效果）。

3.3 效果檢驗

所有的抽放鉆孔施工完畢，經(jīng)抽放后效果符合設(shè)計要求，要按照設(shè)計和礦方要求，打檢驗鉆孔。檢驗煤層抽放后W值和P值是否符合防突規(guī)定要求，檢驗要以礦方檢測數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

3.4 區(qū)域驗證合格后揭煤

分別在距煤層最小法距5m、1.5m處做區(qū)域驗證，指標(biāo)不合格執(zhí)行局部防突措施，直至驗證指標(biāo)合格在安全防護(hù)下揭煤。注意：防止發(fā)生工作面半揭露或沒揭露煤層的現(xiàn)象，導(dǎo)致安全保護(hù)巖柱非常薄。有兩點需要注意：

（1）揭煤前刷面工作：石門揭煤要求全斷面一次放炮揭煤，工作面在距煤層法距1.5m處進(jìn)行刷面。保證工作面每一個點距離煤層都為1.5m，揭煤放炮后，揭露煤厚不小于300mm。

（2）揭煤前裝藥、連線工作。

①裝藥：嚴(yán)格執(zhí)行正向裝藥，使用水泡泥，保證封泥長度；

②放炮連線：正確布置炮眼，母線盡量減少接頭，使用大功率放炮器。

3.5 施工組織管理施工單位對防突工作組織管理

施工單位各專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、業(yè)務(wù)部門要重視防突工作，做好防突工作各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)。主要有以下幾個方面。

（1）在鉆機配備上確保到位；

（2）在組織配件及維修上（不分白班和晚班），絕不影響打鉆；

（3）鉆機及配件運到工作面由運輸段全程組織，確保運輸順暢；

（4）工作面挪鉆機由掘進(jìn)隊負(fù)責(zé)，與打鉆隊人員密切配合；

（5）打鉆隊人員不足時，及時配備人員打鉆。

3.6 層位鉆現(xiàn)場管理

（1）技術(shù)人員分班現(xiàn)場跟班寫實，確保打鉆時巖層發(fā)生變化、見煤、卡鉆頂鉆，噴孔等情況，能夠認(rèn)真準(zhǔn)確填寫。

（2）瓦檢員認(rèn)真檢查鉆孔、鉆場、工作面、回風(fēng)流瓦斯變化情況。

（3）值班主任對打鉆作業(yè)安全、質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督檢查。

3.7 及時匯報研究

每施工完一個鉆孔，工程技術(shù)人員與單位相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)一起進(jìn)行分析，研究煤層可能存在的不確定因素，再進(jìn)行下一步的工作安排。當(dāng)有異常情況時，及時通知礦方人員一起進(jìn)行分析。

4 結(jié)語

此次揭煤嚴(yán)格控制抽放鉆孔間距，鉆孔布置合理，預(yù)抽效果好，安全地揭露了煤層。保證了新采區(qū)工程按設(shè)計施工，保證了接續(xù)工作，同時也為建井處揭露高突煤層積累了豐富的經(jīng)驗和施工技術(shù)，該工作面防治煤與瓦斯突出治理的方法及效果對其他石門揭煤工作面在今后的防突工作中，具有指導(dǎo)及借鑒意義。在高突礦井新采區(qū)內(nèi)施工開拓巷道，一定要加強對地質(zhì)資料的分析和打超前鉆管理，通過地質(zhì)資料與超前鉆成果的結(jié)合，能更加準(zhǔn)確地掌握好前方煤層產(chǎn)狀與煤層中瓦斯指標(biāo)情況。進(jìn)行石門揭煤作業(yè)要嚴(yán)格執(zhí)行好雙“四位一體”防突措施，嚴(yán)格控制好巷道與煤層法距，每一步驟缺一不可，在揭煤過程中，要求各項工序做到一絲不茍，而且在實際施工中必須嚴(yán)格按防突設(shè)計施工，必須要有統(tǒng)一的組織管理安排和措施，才能保證順利安全揭煤。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃旭超，王正帥，陳建杰，等.煤層群聯(lián)合壓裂增透石門快速揭煤技術(shù)研究與應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2018，46（6）：52-56.

[2] 王海濤.突出煤層石門揭煤工藝優(yōu)化技術(shù)研究及應(yīng)用[J].煤炭工程，2018，50（4）：22-24.