高瓦斯礦井高效掘進(jìn)技術(shù)

摘要：瓦斯是煤礦五大自然災(zāi)害之一，高瓦斯礦井更為明顯，這一災(zāi)害很容易造成人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失。打鉆預(yù)抽這需要設(shè)備的平凡搬遷時(shí)間、打鉆時(shí)間、預(yù)抽時(shí)間，無疑就占用了正常掘進(jìn)時(shí)間，這樣就影響了掘進(jìn)。我們不僅要把瓦斯這一自然災(zāi)害變害為寶，而且還要提高煤礦掘進(jìn)速度問題，提出高瓦斯礦井高效掘進(jìn)方案，供參考。

關(guān)鍵詞：高瓦斯礦井高效掘進(jìn)技術(shù)雙巷掘進(jìn)技術(shù)

中圖分類號：TD421.65 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791(2012)02(c)-0000-00

方案一：隨著煤礦現(xiàn)代化機(jī)械技術(shù)的快速發(fā)展，我國的煤礦鉆機(jī)型號多樣，不論鉆機(jī)那種型號但它主要組成部分就是馬達(dá)、泵、電機(jī)，可我國目前的掘進(jìn)機(jī)主要組成部分也是馬達(dá)、泵、電機(jī)，既然它們的主要組成部分相同，那么我們就可以考慮掘進(jìn)機(jī)和鉆機(jī)改裝成掘鉆一體機(jī)，這樣的就是同一個(gè)設(shè)備既可以打鉆也可以掘進(jìn)，這樣就改變了掘進(jìn)機(jī)和鉆機(jī)在掘進(jìn)和打鉆過程中的頻繁讓位搬動(dòng)，從而給打鉆和掘進(jìn)爭得了充足的時(shí)間，同樣也就安全的提升了掘進(jìn)速度。移動(dòng)次數(shù)，還可以降低通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)整頻率，這樣一來，使生產(chǎn)效率得到大幅度的提升。

方案二：要想降低瓦斯，合理利用瓦斯，把瓦斯變害為寶，掘進(jìn)工作面掘進(jìn)預(yù)抽是一方面，采用區(qū)域預(yù)抽，底抽巷預(yù)抽，解放層開采，都是合理有效的方法。區(qū)域預(yù)抽：先在采區(qū)根據(jù)鉆機(jī)打鉆輻射的深度設(shè)計(jì)由若干個(gè)工作面組成的大的區(qū)域，以華晉焦煤有限責(zé)任公司沙曲礦為例，沙曲礦南四區(qū)域預(yù)抽巷設(shè)計(jì)走向長1800米，傾向長1000米，這個(gè)區(qū)域的形成是在先抽后掘，邊抽邊掘中完成，整個(gè)回風(fēng)系統(tǒng)形成后，采用千米鉆機(jī)奧鉆進(jìn)行打鉆預(yù)抽，煤體里大量高濃度瓦斯通過管道被抽到地面進(jìn)行瓦斯發(fā)電，煤體里的瓦斯被抽放到符合低瓦斯區(qū)域的指標(biāo)后，掘進(jìn)隊(duì)組就可以按低瓦斯區(qū)域進(jìn)行掘，這樣就不會(huì)因瓦斯大而影響正常掘進(jìn)，提高了安全掘進(jìn)效率。

方案三：底抽巷預(yù)抽，是近距離煤層群綜合治理瓦斯的方法之一。底抽巷預(yù)抽：在巷道開拓之初制定科學(xué)合理的鉆孔設(shè)計(jì)方案，一是對提前對上部煤層巷道掘進(jìn)進(jìn)行提前預(yù)抽，二是對使上部覆蓋煤層得到充分卸壓，三是開采保護(hù)過程中進(jìn)行瓦斯抽采，同時(shí)攔截鄰近煤層瓦斯涌入保護(hù)層，四是對采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采，牽制瓦斯流向，五是增加氣源鉆孔，提高瓦斯抽采濃度及抽采量。

以華晉焦煤有限責(zé)任公司沙曲礦為例：在底抽巷掘進(jìn)過程中巷道兩幫布置鉆場，在鉆場內(nèi)施工鉆孔，鉆孔呈階梯型交叉密集布置，全面覆蓋上部4#、5#煤層，穿透煤層段鉆孔間距保持在15至20m左右。

在底抽巷鉆場內(nèi)施工上向鉆孔，每個(gè)鉆場布置9個(gè)鉆孔（終孔點(diǎn)落在4#煤層頂板）。鉆孔采用扇形邁步式鉆場布置（25m一組鉆場），鉆孔的有效部分為環(huán)帶狀，不同鉆場的鉆孔形成疊加，完成區(qū)域覆蓋。鉆孔深度均為150m，鉆孔傾角從11°到17°不等，鉆孔方位角為每10°布置一個(gè)鉆孔的均勻布置因此每個(gè)鉆孔方位差10°。

巷道施工結(jié)束后，在巷道內(nèi)施工穿層鉆孔，覆蓋底抽巷上方各煤層，同時(shí)彌補(bǔ)鉆場內(nèi)鉆孔覆蓋范圍的盲區(qū)。

每10m在巷道內(nèi)施工一組鉆孔，每組鉆孔5個(gè)，鉆孔孔深為74m，鉆孔傾角為36°，具體鉆孔參數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，但是方位角不可超過-10°--+10°范圍。

通過以上底抽巷鉆孔的布置預(yù)抽，4#煤在掘進(jìn)過程中幾乎杜絕了瓦斯的影響，從而合理的提高了沙曲礦安全掘進(jìn)效率。

1瓦斯危險(xiǎn)性預(yù)測方法及指標(biāo)

對該巷口的日常危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測，具體預(yù)測方法為：將預(yù)測鉆孔選擇在暴漏的煤層斷面軟分層內(nèi)，采取對瓦斯涌出的初速度計(jì)算方法以及鉆屑指標(biāo)計(jì)算發(fā)來對其危險(xiǎn)性進(jìn)行計(jì)算，由于目前還沒有完整的危險(xiǎn)性突出實(shí)際測算數(shù)據(jù)，因此，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)中所要求的數(shù)值來對其進(jìn)行測定，鉆屑量指標(biāo)計(jì)算法的各項(xiàng)指標(biāo)臨界值如表1所示。

表1.鉆屑量指標(biāo)法的各項(xiàng)指標(biāo)限度值

在采取瓦斯涌出的初速度計(jì)算方法和鉆屑量指標(biāo)計(jì)算法來對煤巷進(jìn)行為線性預(yù)測的同時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照以下具體步驟來進(jìn)行：

1)在煤巷掘進(jìn)工作過程中， 應(yīng)使用防突鉆機(jī)在軟分層內(nèi)打出3個(gè)直徑為42毫米，深度為10米的鉆孔，鉆孔位置的選擇應(yīng)盡量在軟層中，應(yīng)在工作面中部布置一個(gè)鉆孔，在巷道輪廓線外側(cè)的2米-4米處設(shè)置另外兩個(gè)鉆孔。

2)在對鉆孔進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)注意在鉆孔每掘進(jìn)1米時(shí)對鉆屑量和鉆孔瓦斯涌出的初速度測量1次，同時(shí)每隔2米還要測定1次鉆屑解析指標(biāo)。在對瓦斯量涌出初速度進(jìn)行測定時(shí)應(yīng)采用膠囊式封孔器來對其進(jìn)行封口，封口后測量室的長度應(yīng)為1米。

3)對瓦斯涌出的初速度進(jìn)行測定時(shí)，應(yīng)在兩分鐘之內(nèi)完成打孔工作，若未完成，該孔將成為廢孔，需重新打孔。

4)在對鉆屑量進(jìn)行測定時(shí)應(yīng)采用防突鉆機(jī)和螺旋鉆桿來進(jìn)行干式鉆進(jìn)，并將工作過程中所排出的鉆屑全部收集到固定容器中，以便于測定。

2在掘進(jìn)工作中應(yīng)加強(qiáng)安全防護(hù)工作

由于高瓦斯礦井是極易發(fā)生安全事故的場所，高瓦斯礦井在發(fā)生事故后通常會(huì)有較嚴(yán)重的后果，既會(huì)造成人員傷亡還會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還會(huì)隨地質(zhì)環(huán)境有著一定的影響，因此應(yīng)對安全防護(hù)措施加以重視。

1)應(yīng)嚴(yán)格要求進(jìn)入掘進(jìn)巷道的工作人員務(wù)必要攜帶隔離式自救裝置，并要求有關(guān)人員能夠熟練掌握使用方法。

2)對全體員工進(jìn)行有關(guān)安全知識的培訓(xùn)活動(dòng)，并對工作人員進(jìn)行定期的安全事故發(fā)生演練，保證人員具有強(qiáng)烈的安全意識。

3)在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格要求工作人員按照有關(guān)規(guī)定來進(jìn)行施工，杜絕不規(guī)范操作現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時(shí)還要在施工現(xiàn)場中的一些危險(xiǎn)地帶添加安全警示標(biāo)語，以保證安全施工。

4)在掘進(jìn)完成后要對整個(gè)施工作業(yè)面進(jìn)行檢查，對容易出現(xiàn)安全事故的地方要采取有效措施，以保證項(xiàng)目的安全生產(chǎn)。

3結(jié)語

通過對高瓦斯礦井采取上述有效的掘進(jìn)方法以及防治措施后，已經(jīng)取得了較為理想的效果，同時(shí)也使安全性得到了保障，然而在當(dāng)今高瓦斯礦井的掘進(jìn)中仍有很多的不足之處，因此，需要有關(guān)工作人員在工作過程中對掘進(jìn)方法以及安全防護(hù)措施進(jìn)行不斷探索，才能使礦井掘進(jìn)領(lǐng)域有更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]付志安.高瓦斯礦井煤巷掘進(jìn)防突技術(shù)[J].煤炭技術(shù)，2005，（12）.

[2]崔曙光.雙巷掘進(jìn)技術(shù)在高瓦斯礦井掘進(jìn)中的應(yīng)用[J].實(shí)用技術(shù)，2010，（05）.