防突實驗室在煤礦生產中的應用

摘 要：隨著煤礦生產水平的延伸，煤與瓦斯突出災害更為明顯，鶴崗分公司9個生產礦井現有5個為煤與瓦斯突出礦井，特別是一些低瓦斯礦井頻繁也發生打鉆動力現象，為加強防突管理工作，掌握煤層的瓦斯基礎參數和煤層瓦斯的動態變化，有效遏制突出事故的發生，鶴崗分公司在五個突出礦井建立了防突實驗室。

關鍵詞：礦井瓦斯；瓦斯防突技術；防突檢驗

1 防突實驗室概況

分公司從2011年12月至2013年5月投入資金600余萬元在5個突出礦井建立了5個防突實驗室，為分公司9個生產礦井進行煤層瓦斯參數測定工作，實驗室儀器配備有HCA型高壓容量法瓦斯吸附裝置、DGC型瓦斯含量直接測定裝置、瓦斯放散初速度測定裝置、WTC型瓦斯突出參數儀、TWY型突出預報儀、瓦斯壓力測定儀、煤樣制樣裝置、實驗氣體等，可開展煤層瓦斯壓力、煤層瓦斯含量、煤層瓦斯吸附常數、瓦斯放散初速度、煤的堅固性系數等煤層參數測定。

2 防突實驗室的作用

2.1 瓦斯基礎參數測定

防突實驗室建立以來，5個實驗室共測定瓦斯基礎參數測定數據554條，其中：煤層瓦斯含量379條，煤的堅固性系數69條，瓦斯放散初速度41條，a、b吸附常數65條。

實例1 峻德礦三水平北三四區-495機道石門區域性消突

三水平北三四區-495軌道石門預計40m揭30號層，2013年9月15日，防突辦對該煤層進行取樣工作，測定30號層煤層瓦斯含量9.34m3/t，煤層瓦斯壓力1.05MPa，2013年9月30日，由礦建處041隊在三水平北翼軌道大巷左幫鉆場、三水平北三四區-495軌道石門右幫鉆場及工作面，共施工45個預抽鉆孔，2013年11月15日在三水平北三四區-495軌道石門工作面又補打18個預抽鉆孔，共計施工63個抽采鉆孔。

經過3多個月的預抽，煤層瓦斯壓力降至0.3MPa，該區域煤層瓦斯儲量為9.88萬m3，到目前累計抽采瓦斯量3.2萬m3，消突面積為2520m2，該工作面仍然利用地面抽采泵站繼續進行抽采。

實例2 峻德礦二水平北33層一二區F7下盤區域性消突

二水平北33層一二區F7下盤機道測定33號層瓦斯含量8.11m3/t，在二水平北大巷付線施工6個鉆場、245個施工穿層鉆孔，對33號層煤進行區域預抽，在F7下盤機道施工235個順層預抽鉆孔進行預抽。

從2013年3月開始抽采，到2013年11月抽采瓦斯量199.2萬m3，消突面積87488m2，到目前瓦斯含量降到3.23m3/t，測得煤層瓦斯壓力0.05MPa，工作面正在利用井下移動泵站繼續進行抽采。

2.2 防突實驗室對技術工作的指導意義

防突實驗室的建立，能夠實時監控煤層的瓦斯含量、煤層堅固性系數、瓦斯放散初速度的測定，對于煤層突出危險性預測、效果檢驗及掌握煤層瓦斯賦存基本規律有著舉足輕重的作用，在兩個“四位一體”綜合防突工作中，能夠準確地判斷前方煤層是否有突出危險性，工作面能否繼續施工前進，為實現安全生產提供了可靠的依據。

例如：峻德礦三水平北三四區-485機道石門、三水平北翼皮帶巷、三水平北一石門，興安礦四水平南17層二四區一段、三水平北22-1層二區四段，南山礦盆底區北翼18層三分段、西一區北部18層零分段，益新礦三水平北二石門18-1層左一段、三水平北二石門22層右三段、四水平南翼軌道石門，富力礦-690南風井車場通過防突實驗室測定煤層瓦斯基礎參數，采取了區域性消突后，進行了采掘作業。

防突實驗室的建立，可以隨時進行瓦斯賦存規律研究，及時掌握瓦斯分布動態、制定針對性的安全技術措施，從而避免瓦斯事故的發生；通過實驗室基本參數的研究，可以對礦井井田范圍內的瓦斯災害進行全面分析和劃分，對災害程度進行區別，從而提高瓦斯治理效率，提高瓦斯治理效果，指導煤礦進行合理的安排采掘布置，有針對性地采取防突措施和瓦斯治理技術，實現礦井高產高效。

2.3 防突實驗室建立在設計中起到的作用

為采掘《作業規程》的科學編制提供了準確的煤層瓦斯含量，合理進行配風，比以往按掘進工作面瓦斯涌出量推算更為可靠，避免了盲目配風，指導了施工設計的編制，為采煤工作面的風量計算提供了科學依據。

為石門揭煤工作面提供了安全保障，揭煤工作面采用瓦斯壓力、瓦斯含量等瓦斯基礎參數進行突出危險性預測，對于有突出危險的工作面采取穿層鉆孔抽采煤層瓦斯進行工作面消突，然后再采取安全防護措施揭煤，2013年1～12月份分公司累計實現安全揭煤167次，其中揭突出煤層13次，有3個工作面通過瓦斯參數測定后直接采取安全措施進行揭煤作業，縮短了防突揭煤時間。

防突實驗室建立，對不同區域、不同標高煤層的瓦斯參數分別進行測定，并分析、整理和積累，并將數據每月提供給瓦斯地質研究部門，為礦井瓦斯地質圖及瓦斯研究提供了基礎資料，縮短了瓦斯地質數據庫從收集數據、分析數據、整理數據到錄入數據的時間，為完善礦井瓦斯地質圖的編制工作奠定了基礎，將現有手工繪制的瓦斯地質圖，利用瓦斯地質數據庫軟件中的數據進行自動成圖。到目前為止瓦斯地質數據庫錄入數據8萬條。

通過測定瓦斯抽采前后煤層瓦斯含量，及時考察抽采效果，避免長時間無效抽采，使礦井在最短的時間內揭開煤層或進行巷道掘進和回采作業，有效緩解采掘失衡的問題。通過測定煤層原始瓦斯含量、殘余瓦斯含量數值進行比較分析，為抽采達標評判提供可靠依據，為瓦斯治理長期規劃、抽采設計及技術措施的制定提供了基礎數據，有效地指導了瓦斯綜合治理工作。

3 結束語

防突實驗室建立可以快速的考察抽采效果，為瓦斯抽采達標評判提供準確數據；為防突揭煤工作面提供準確的瓦斯參數，指導安全揭煤；通過參數測定積累煤層瓦斯基礎數據指導設計和生產。

作者簡介：劉利（1975-），男，2004年畢業于鶴崗礦務局職工大學采礦工程專業，?？茖W歷，助理工程師，現任龍煤集團鶴崗分公司通風技術部從事技術管理工作。endprint