防突實驗室在礦山中的應用和指導意義分析

劉惠光

摘 要：隨著開采的進行，礦山災害治理成了礦井開采工作中首要面對的攻關問題，影響最大的就是煤與瓦斯突出事故。"防突實驗室"，通過實驗室的數據，大大減少的煤與瓦斯突出事故的發生。興安煤礦通過實驗室基本參數的研究，對礦井瓦斯災害程度進行了區別，從而提高瓦斯治理效率，提高瓦斯治理效果，指導了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。

關鍵詞：實驗室 參數測定 突出危險預測 瓦斯治理 指導分析

前言：為準確及時地開展瓦斯參數及各項突出指標的測定工作，補充和完善瓦斯地質數據庫，隨時掌握井下各工作面的瓦斯變化，并進行突出危險性分析，確保礦井安全生產，興安煤礦于2012年11月建成了防突實驗室。

一、實驗室建設的意義

煤礦企業建立瓦斯基本參數實驗室后可以隨著采掘工程的推進，隨時測定煤層瓦斯基本參數，掌握煤層瓦斯的動態變化，進一步研究瓦斯分布規律，進而形成瓦斯預測分析結論，指導礦井安全高效生產。

1、落實《防治煤與瓦斯突出規定》的需要

按照已經頒布、執行的《防治煤與瓦斯突出規定》中明確規定，生產礦井新水平、新采區在開采前必須進行煤層瓦斯基本參數測定并委托有資質單位進行突出危險性鑒定。若鑒定為突出煤層，則突出煤層回采（包括石門揭煤作業）前必須執行區域措施，其中包括區域預測、區域措施、區域措施效果檢驗及區域驗證。其中各種突出危險性鑒定指標、預測指標和措施效果檢驗指標均需井下實測，實測主要參數為：瓦斯壓力、瓦斯含量、瓦斯放散初速度、煤的堅固性系數、煤層突出指標等。各項參數的測定大多需要在實驗室進行，為了有效貫徹落實《防治煤與瓦斯突出規定》，建立瓦斯基本參數實驗室非常必要。

2、煤礦煤層瓦斯賦存研究的需要

在煤層瓦斯賦存規律的研究中，重要的一項內容就是煤層瓦斯含量的測定，瓦斯含量的測定可以采用直接法和間接法，無論采用直接法還是間接法進行煤層瓦斯含量測定，都需要建立瓦斯基本參數測定實驗室，因此，要進行煤層瓦斯賦存規律的研究，必須建立瓦斯基本參數實驗室。

3、實現礦井安全生產、高產高效的需要

對于瓦斯災害嚴重礦區，瓦斯治理任重道遠，瓦斯成為制約安全生產的重要因素。建立瓦斯基本參數實驗室后，通過在實驗室的參數測定，收集不同標高，不同位置的瓦斯參數，通過數據分析研究掌握瓦斯分布動態，研究瓦斯賦存規律，在生產活動中通過實驗數據適當的采取相關措施，避免事故的發生；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。

二、防突實驗室工作職責

1、測定礦井各煤層的瓦斯含量、瓦斯壓力、瓦斯吸附常數a、b值、瓦斯放散初速度、煤的堅固性系數等基本參數，掌握礦井瓦斯分布規律。

2、研究煤層瓦斯賦存規律，對礦井井田范圍內的瓦斯災害危險性進行分析和劃分。

3、負責礦井新水平、新采區開拓及石門揭煤區域綜合防突措施中區域突出危險性預測、區域措施效果檢驗、區域驗證時各預測參數的實測工作。

4、負責礦井工作面局部綜合防突措施中工作面突出危險性預測、效果檢驗所需測定參數的實測工作。

5、為煤礦防突工作和和瓦斯地質數據庫提供參考數據。

6、指導各類措施規程的編寫。

三、防突實驗室在礦山中的應用

為準確及時地開展瓦斯參數及各項突出指標的測定工作，補充和完善瓦斯地質數據庫，隨時掌握井下各工作面的瓦斯變化，并進行突出危險性分析，確保礦井安全生產，興安煤礦于2012年11月建成了瓦斯防治實驗室，并完成了培訓工作，現已投入使用。自實驗室建設以來，興安煤礦便參照防突規定，厚煤層大于0.3米的煤層必須測定收集瓦斯壓力、瓦斯含量、可解吸瓦斯量，a、b吸附常數、瓦斯放散初速度△P、煤的堅固性系數f值等參數。共計對井下四水平北17層一段總機道、三水平南邊界回風石門、三水平北30層邊界區四段機道石門、四水平南17-2層四區一段底板層、三水平北21層一區三段二分層等200多處地點進行了煤層瓦斯含量、可解吸含量、吸附常數、煤層堅固性系數等瓦斯基本參數的測定工作，參數測定數據累計833條，各項煤層瓦斯基礎參數已經錄入瓦斯數據庫，現在瓦斯地質數據庫包括瓦斯基礎參數以及地質構造煤等各項數據累計錄入31721條，已經滿足日常的生產需求。瓦斯地質數據庫在滿足日常生產需求的同時，通過對瓦斯基本參數的研究，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。

通過防突實驗室瓦斯基本參數的測試研究工作，指導了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，例如興安煤礦的四水平南17層2-4區二段，經各測點參數預測，測得17層煤瓦斯含量在2.8156-8.513m3/t之間，對各鉆孔進行封孔測壓，連續觀測15-20天，瓦斯壓力在0.15-1.0MPa，根據實測的瓦斯壓力和瓦斯含量大小分布看，呈現出北高南低趨勢，可以將三水平南二石門以南以及三水平南二石門以北260米范圍，在-290m至-489m標高劃分為無突出危險區，該劃分區域內瓦斯含量最大為3.0312 m3/t，瓦斯壓力最大為0.22MPa，將三水平南二石門以北260米處至南一石門500m范圍內四水平17層二段，在標高-290m至-489m范圍內劃分為突出危險區，該區域煤層具有突出危險性，該劃分區域處瓦斯含量最普遍為8.1146 m3/t左右，瓦斯壓力為1.0MPa。通過對瓦斯含量及壓力分布情況，將該區段分區治理，在無突出危險區實行每掘進20米做一次鉆屑指標參數，確保施工中的安全，若指標超過突出臨界值時，及時停止施工，執行防突措施；在突出危險區執行區域防突措施，施工預抽鉆孔，將該區各項指標降低到突出臨界指標以下.

通過實驗室的瓦斯參數報告，將該區段分區治理，減少了鉆孔的工，節省了預抽瓦斯的費用，也把鉆孔有效的布置在需要降低煤層瓦斯的位置，避免了瓦斯災害的影響，實現了礦井的高產高效。

四、總結：

防突實驗室的建立，不僅是國家法律法規的的需要，更是瓦斯治理工作、確保礦山安全生產需要，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，節省資金，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，從而避免瓦斯事故的發生，實現礦井高產高效。

參考文獻：

[1]《煤礦安全規程》煤炭工業出版社，2011年2月第一版；

[2]《防治煤與瓦斯突出規定》讀本，煤炭工業出版社，2009年9月第一版