瓦斯防突區域回采工作面綜合治理

摘 要：文章結合筆者工作的實踐，對瓦斯突出危險區域的回采工作面施工經驗的總結，多方面入手，使用綜合治理的辦法。采用“四維一體”的方針，消除掉瓦斯突出的隱患，達到安全生產的目的。

關鍵詞：綜合治理；四維一體；隱患位于通化礦業集團公司的松樹鎮煤礦煤，2003年1月10日，+206西一采區西二階段掘進工作面發生煤與瓦斯突出，由高瓦斯礦井升級為突出礦井。2009年礦井瓦斯等級鑒定結果為：相對瓦斯涌出量13.30m3/t，絕對瓦斯涌出量為22.07m3/min，煤層自然發火期為10個月，煤塵爆炸指數為41.69%，Ⅰ、Ⅱ煤層均為低透氣性，屬較難抽放煤層，Ⅱ層煤軟分層有突出危險性，Ⅱ層為突出煤層。

地面瓦斯抽放泵站設有3臺2BEC50型水環式真空泵。為了安全生產，在回采前提出了如下煤層瓦斯管理方案。

（1）底板穿層網格式密集鉆孔，利用附近現有巷道布置穿層鉆孔預抽煤層瓦斯。根據預抽期內抽放鉆孔有效影響半徑確定，鉆孔終孔點間距為6米。穿層鉆孔布置參數的設計應以煤層底板巖石大巷與煤層的間距、煤層傾角為依據，并保證各穿層鉆孔終孔點形成6m×6m的網格。

（2）順層鉆孔預抽煤巷條帶瓦斯：巷道掘進前要進行拉底至Ⅱ層，每隔35米布置一組（2個）交錯鉆場施工順層鉆孔，預抽煤巷條帶煤層瓦斯，對掘進方向的Ⅰ、Ⅱ煤層進行消突。

（3）強化抽放煤層瓦斯措施，松樹鎮煤礦Ⅰ、Ⅱ煤層屬于低透氣性較難抽放煤層，需要采取強化抽放措施，方可達到預抽效果。因此，擬在抽放前采取水力割縫；煤層高壓注水；深孔聚能爆破；脈動水力壓裂等四項措施，增加煤層透氣性，提高瓦斯抽效果。

（4）根據抽采瓦斯效果評判指標測定中計算的瓦斯含量為4.9～5.19m3/t，小于8m3/t。瓦斯壓力為0.62～0.72Mpa，小于0.74MPa，現場實際測定瓦斯含量為2.53～4.33m3/t，小于8m3/t。瓦斯壓力為0.3～0.44Mpa，小于0.74MPa，施工測定鉆孔時沒有噴孔、頂鉆或其他動力現象，符合《煤礦瓦斯抽采達標暫行規定》要求，判定該工作面防突效果達標，可以進行回采工作。

在回采工作中，也要對工作面的瓦斯防突工作進行嚴格的管理，具體管理辦法有以下三點：

（1）回采時突出危險性預測，根據《防突規定》規定，對回采工作面內采取突出危險性預測，每推進30米連續進行不少于兩次的突出危險性預測，只有兩次預測都為無突出危險時，該工作面為無突出危險工作面，其中任何一次預測指標超限時，該工作面為有突出危險工作面必須采取防突措施。具體方法，采用鉆屑指標法，沿工作面每隔10米布置一組直徑∮42mm，孔深10米的預測鉆孔，其中一層煤一個，二層煤一個。且鉆孔同回采方向一致，鉆孔每打1米測定鉆屑量一次，每隔2米測定一次鉆屑解吸指標，測得△h2、k1值和最大鉆屑量。

根據煤層預測的臨界值預測為無突出危險時，每預測循環應留有不小于2米的預測超前距。當預測無突出危險時，可不采取防治突出措施，但必須采取安全防護措施。

利用KBD5型電磁輻射儀預測采煤工作面防突方法，回采工作面測點布置，可在工作面和順槽每隔10-20米布置一個測點，對突出危險區域內多布置測點，在采取KBD5型電磁輻射儀預測時必須結合MD-2瓦斯解吸儀進行驗證，只有連續兩次預測驗證無突出危險時方可在采取安全防護措施的前提下作業。

（2）工作面開采時必須嚴格執行局部“四位一體”的綜合防治措施，其工藝流程如下：

對Ⅰ、Ⅱ層煤層間距小于0.73米的區域要及時探查清楚（如層間距變小、巖石破碎、Ⅰ層煤底板瓦斯涌出異常），必須采取局部綜合防突措施。首先在Ⅰ層底板向Ⅱ層煤打超前排放瓦斯鉆孔的防治突出措施，當此措施無效時，再采用地面瓦斯抽放泵站抽放系統，實施邊抽邊采等綜合防突措施。

（3）防治突出措施，當預測指標超限時，利用預測時的12個鉆孔。在工作面進行淺孔注水，施工完畢后，要進行嚴格效果檢驗，采煤工作面防突措施效果的檢驗應當參照采煤工作面突出危險性預測的方法和指標實施。應當沿采煤工作面每隔10m布置一個檢驗鉆孔，深度應當小于或等于防突措施鉆孔。如果采煤工作面檢驗指標均小于指標臨界值，且未發現其他異常情況，則措施有效；否則，判定為措施無效。當檢驗結果措施有效時，若檢驗孔與防突措施鉆孔深度相等，則可在留足防突措施超前距，工作面應保留的最小防突措施超前距為：3m；在地質構造破壞嚴重地帶應適當增加超前距，為不小于5m。并采取安全防護措施的條件下回采。當檢驗孔的深度小于防突措施鉆孔時，則應當在留足所需的防突措施超前距并同時保留有2m檢驗孔超前距的條件下，采取安全防護措施后實施回采作業。

（4）頂板弱化工程，初次來壓時，工作面通常會較大的震動，周圍的應力也會重新的分布，也有導致煤層瓦斯突出的危險。針對采區工作面頂板較堅硬的情況，我礦采用了頂板深孔聚能爆破這項新技術，工作面開切眼共布置爆破鉆孔9個，成功的爆破，對頂板進行了頂板弱化，以往對比經驗來看，初次來壓頂板冒落面積約2800～3000m2。工作面通過深孔聚能爆破頂板弱化后，頂板冒落面積約2125m2。減小了初次來壓時的震動，取得了較好的效果。

通過上述的綜合管理方案，保證該工作面順利的進行了回采工作，通過這次工作的經驗，驗證了瓦斯是可防可控的。

作者簡介：郝立君，通化礦業集團公司，松樹鎮煤礦采煤一隊技術員。