淺談煤與瓦斯突出與防治

戚蘭麗

摘 要：煤與瓦斯突出是煤礦井下生產的一種強大的自然災害，嚴重威脅著煤礦的安全生產。由于煤與瓦斯突出能在一瞬間向采掘工作面空間噴出巨量煤與瓦斯流，不僅嚴重地摧毀巷道設施，毀壞通風系統，而且使附近區域的井巷全部充滿瓦斯與煤粉，造成瓦斯窒息或煤流埋人，甚至會造成煤塵和瓦斯爆炸等嚴重后果。故加強煤與瓦斯突出的防治工作，是保障突出礦井安全生產的必要條件之一。

關鍵詞：煤與瓦斯突出；規律；預兆

一、煤與瓦斯突出的預兆

（一）有聲預兆

1、響煤炮。煤層在變形過程中發出劈裂聲、機槍聲、爆竹聲、悶雷聲。聲音由遠到近，由小到大；有短暫的，有連續的，間隔時間長短也不一致。2、支架發出折裂聲。突出前壓力增大，支架發出嘎嘎響聲甚至折裂聲。

（二）無聲預兆

1、煤層結構與構造變化。層理紊亂，煤質變軟，暗淡無光澤；煤層粉碎，煤質干燥；煤厚增大，傾角變陡；煤層受擠壓褶曲、波狀隆起。2、地壓顯現。表現為壓力增大使支架變形，煤壁外鼓、片幫、掉碴；用手摸扶煤壁時有沖擊和震動感，炮眼變形裝不進藥，打鉆時頂鉆、垮孔等。3、瓦斯涌出異常。瓦斯涌出量增大，或忽大忽小；煤塵濃度增大，空氣氣味異常、悶人。4、氣溫變化。一般是巷道氣溫下降，煤壁發冷。

二、煤與瓦斯突出的技術措施

（一）預防突出的區域性措施

區域性防突措施主要有開采保護層和預抽煤層瓦斯兩種。1、開采保護層。開采保護層必須注意四個方面：（1）如煤層群中有幾個保護層時，應首先考慮上保護層。如果不得不開采下保護層時，要防止采動影響而破壞未采煤層結構。（2）礦井中所有煤層都有突出危險時，可選擇突出危險程度較小的煤層作為保護層，但在此保護層的采掘過程中，必須采取防治突出的措施。（3）礦井中所有可采都有具有嚴重突出危險時，也可以選擇不可采的煤層作為保護層。（4）開采保護層時，應同時抽采被保護層的瓦斯2、預抽煤層瓦斯。對于無保護層或單一突出危險煤層的礦井，可以采用預抽煤層瓦斯作為區域性防突措施。這種措施的實質是，通過一定時間的預先抽放瓦斯，降低突出危險煤層的瓦斯壓力和瓦斯含量，并由此引起煤層收縮變形、地應力下降、煤層透氣系數增加和煤的強度提高等效應，使被抽放瓦斯的煤體喪失或減弱突出危險性。

（二）預防突出的局部性措施

1、震動爆破，誘導突出。震動爆破是人為誘導突出的措施。用增加掘進工作面炮眼數目，加大裝藥量，全斷面一次爆破，人為激發突出，以避免一般爆破法所發生的延期突出。爆破前，全部人員撤離現場。2、水力沖孔。水力沖孔是利用鉆機打鉆時噴射的水射流，在突出煤層內沖出煤炭和瓦斯或誘導可控制的小型突出，以造成煤體卸壓，排放瓦斯，消除采掘突出危險的方法。3、打鉆孔排放瓦斯。打鉆孔排放瓦斯是由巖巷或煤巷向有突出危險的煤層打鉆孔，將煤層中的瓦斯經過鉆孔自然排放出來，待瓦斯壓力降到安全壓力以下時再進行開采。4、金屬骨架和前探支架。金屬骨架和前探支架防突措施是一種輔助防突措施，它可以加固煤體抵抗突出，是將鋼管或鋼軌插入預先在工作面斷面周邊處布置的鉆孔內（其前端伸入煤層的頂底板巖石中，后端支撐在靠近工作面中的支架上），形成超前支護，以加強工作面前方煤體的穩定性，緩和煤體的應力緊張狀態。適用于石門揭煤工作面和平巷掘進工作面。5、超前鉆孔。超前鉆孔是由煤巷掘進工作面向前方煤體打一定數量的鉆孔，并始終保持鉆孔有一定超前距，使工作面前方煤體卸壓、排放瓦斯，達到減弱和防止突出的一種方法。6、松動爆破。松動爆破是在巷道壓力集中區中，通過使用火藥的爆炸威力，人為地改變煤的力學性能，增加煤的裂隙，促使應力前移，使原有的集中壓力區轉變為卸壓區。瓦斯壓力降低，煤層瓦斯得以排放，工作面前方卸壓區域擴大，為煤巷的掘進創造了較好的安全條件。7、卸壓槽。卸壓槽的實質是預先在工作面前方切割一個縫槽，以增加工作面的卸壓范圍。沒有卸壓槽時，工作面前方的卸壓區很小，巷道兩幫的前方更小。巷道的兩幫切割出卸壓槽后，卸壓范圍擴大，在此范圍內掘進，并保持一定的超前距就可以避免突出或沖擊地壓的發生。8、水力割縫。水力割煤是在煤層中利用高壓水射流對鉆孔兩側的煤層進行切割，形成一條縫槽，造成大量裂隙，提高煤層的透氣性的一種防突措施。9、煤體固化。煤體固化是在石門（井巷）工作面揭開突出危險煤層前，將固化材料注入預先在工作面斷面周邊處布置的鉆孔內，以增加工作面周圍煤體的強度，起到防治煤與瓦斯突出的作用。

（三）“四位一體”綜合防突措施

突出危險性預測是防治突出綜合措施的第一個環節，其目的是確定突出危險的區域和地點，以便使防治突出措施的執行更加有的放矢。它包括區域突出危險性預測和工作面突出危險性預測。

防治突出措施是防治突出綜合措施的第二個環節，它是防止發生突出事故的第一道防線。防治突出措施僅在預測有突出危險的區段采用，其目的是預防突出的發生。

防治突出措施的效果檢驗是防治突出綜合措施的第三個環節，其目的是確保措施的防突效果。檢驗證實措施無效時應采取附加防突措施。

安全防護措施是防治突出綜合措施的第四個環節，它是防止發生突出事故的第二道防線。安全防護措施是在突出預測失誤或防治突出措施失效的情況下，各工作環節中采取的防突補救措施，以避免發生人身事故。

參考文獻：

[1]劉亞翀.淺談煤與瓦斯突出的防治[J].科技資訊，2013，（11）：96-97+99.endprint