“四位一体”防突措施在南山矿煤掘巷道的应用

[摘 要]介绍了高瓦斯矿井在煤掘巷道所采取的“四位一体” 综合措施有效的防治了煤与瓦斯突出。内容全面、方法正确、措施得当，为在煤掘巷道防突提供了宝贵经验。

[关键词]四位一体、预测预报、综合防突、煤掘巷道、安全防护。

中图分类号：TD766 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0267-02

南山煤矿属于高突瓦斯矿井。虽然建立了瓦斯抽放系统，加强了瓦斯抽放力度，但仍是瓦斯灾害最为严重的矿井，现已开采深部煤层，地应力增大，瓦斯涌出量显著增加，煤与瓦斯突出灾害是该矿重大隐患危险源。

为了防治煤巷掘进诱发煤与瓦斯突出带来的事故，南山煤矿在3102队进组的盆地区北翼18层三分段切眼煤掘作业时采用了“四位一体”防突措施有效的预防并控制了煤与瓦斯突出事故的发生。

一、基本概况

1、工作面情况及地质概况

本工程为盆底区北翼18层三分段切眼煤掘巷道，沿煤层底板掘进。

煤层赋存复杂，煤层大体上呈单斜构造，煤层倾角平均11°左右；煤层走向N25°E――N80°E；煤厚度平均14米。煤层自燃发火期3-6个月，在掘进期间加强了防灭火管理，在掘进期间，瓦斯涌出量较大，在掘进煤巷期间加强通风和瓦斯管理。受南1断层影响，切眼施工期间瓦斯量较大，因此在掘进期间加强了突出危险性预测预报。

2、区域瓦斯预抽及开采保护层情况

由于该面上覆15层已采完，对本层起到压和释放瓦斯的作用，因回掘工期长，在本层进组前预测本层瓦斯含量和瓦斯压力依然较大。因此在开采前对该面打穿层钻孔进行了采前抽放并在抽放后再次进行效果检验，其残余瓦斯含量和残余瓦斯压力已底于突出危险临界值可以进组施工。

二、“四位一体”防突措施

由于受南1断层影响和开采地应力的影响在施工该工程切眼时，瓦斯压力增加、增大，有明显的突出预兆，因此采取了四位一体防突出措施，并得以实践。

1.工作面突出危险性预测

预测时，在工作面选择软分层打3个直径Φ42mm，深度12m预测钻孔，并保留2米的预测孔超前距，钻孔采用防突钻机施工。预测钻孔布置：1个钻孔位于工作面中部，平行巷道掘进方向；另2个钻孔布置在巷帮，开孔距巷帮0.5m，终孔控制巷帮外轮廓线2.0m～4.0m内，与巷道夹角15°，倾角与施工巷道坡度相同，如图1所示。

钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1或h2值。取钻孔所测的S、K1或h2最大值，当各指标都小于临界值时，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面，当任何一项指标大于临界值时，预测工作面为突出危险工作面。

施工钻孔后，采用MD-2型钻屑瓦斯解吸仪、WTC瓦斯突出参数仪和弹簧秤进行h2、K1、S三个指标的测试，三个指标：h2为220pa、K1为0.3 mL・（g・min1/2）-1 、S为6.34Kg/m，其中h2和S值均大于突出危险临界值，确认该工作面前方煤层有突出危险，必须执行打钻抽放瓦斯或打释放钻孔释放瓦斯。

钻屑瓦斯解吸指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值

2.工作面防突措施

工作面被预测为突出危险工作面，执行打释放钻孔释放瓦斯执行措施后必须进行措施效果检验。

1）超前钻孔释放瓦斯：`

工作面防突措施采用超前钻孔释放瓦斯措施。设计钻孔孔径Φ113mm，钻孔控制到巷道左右轮廓线外5m，顶板7m。设计钻孔深度10m，并保留5米的措施孔超前距，措施钻孔数21个。钻孔布置如图2，钻孔参数见表2。

注：1、开孔距巷道中心线：巷道掘进方向左为“+”，右为“-”；

2、偏角为钻孔方向与巷道中心线夹角，左为“+”，右为“-”。

3.工作面措施效果检验

措施效果检验方法同预测设备及方法。即h2为120Pa、S为3.62Kg/m、K1为0.1 mL・（g・min1/2）-1，三个指标均小于突出危险临界值，工作面防突措施有效，因此可采取安全防护措施后进行掘进作业。

4、安全防护措施

根据该工作面的实际情况采取了安设压风自救、避难峒室、反向风门等设施，因该面采用机掘作业不设置远距离爆破。

1）.工作面掘进时，回风系统严禁设置调风设施，必须保证回风系统畅通。

2）.压风自救装置必须安设在压风管路上，压风自救装置的总开关要处于常开状态，不得随意关闭压风自救装置。

3）.距工作面25-40m设置一组压风自救装置，另一组设置在放炮、躲炮地点或有人作业地点，每组压风自救装置可供12人使用，且每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。巷道掘进距离已超过了500m的因此按设了一处避难峒室。

5）.反向风门设置在进风流中，随时处于关闭状态。

6）.该巷道作业人员及出入该巷道人员都佩戴隔离式自救器。

结论：南山煤矿该工程通过采用“四位一体”防突，切实有效的控制和治理了该工作面煤与瓦斯突出事故的发生，使该工程顺利按期完成，内容全面，方法正确，措施得当，为在煤掘巷道防突提供了宝贵经验。

参考文献

【1】 国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全检查局.煤矿安全规程[M].北京：煤炭工业出版社，2011.

【2】 采矿手册编委会.采矿手册第四卷.北京：冶金工业出版社，1991.

【3】 防治煤与瓦斯突出规定 [M].北京：煤炭工业出版社，2009.

作者简介

张海雷 2004年毕业于鹤矿集团职工大学 采矿工程专业，现在龙煤鹤岗分公司南山煤矿通风区从事技术工作。