高瓦斯礦井區(qū)域瓦斯分級(jí)治理方法及其在潞安礦區(qū)的應(yīng)用研究

方文會(huì)，廖 引

(1.中赟國(guó)際工程有限公司，河南 鄭州 450007； 2.瓦斯災(zāi)害監(jiān)控與應(yīng)急技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400037；3.中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司，重慶 400037)

隨著我國(guó)煤炭開(kāi)采水平不斷向深部延伸，礦井地質(zhì)條件更加復(fù)雜，高地應(yīng)力、高瓦斯、低滲透的惡劣環(huán)境下煤炭安全開(kāi)采挑戰(zhàn)巨大，致使煤礦發(fā)生瓦斯災(zāi)害危險(xiǎn)性不斷增大[1-5]。由于礦井開(kāi)采地質(zhì)條件的復(fù)雜性以及防突等相關(guān)技術(shù)的局限性，目前礦山在及時(shí)、準(zhǔn)確、有效地進(jìn)行礦井瓦斯事故預(yù)測(cè)及防治等方面還存在諸多不足，瓦斯災(zāi)害仍嚴(yán)重制約著礦井安全高效生產(chǎn)[6-9]。因此，探尋礦井區(qū)域瓦斯?jié)撛诘姆植家?guī)律，從而對(duì)區(qū)域瓦斯進(jìn)行有效防治，對(duì)礦山安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在高瓦斯礦井煤層瓦斯預(yù)測(cè)及治理方面，學(xué)者們做了諸多研究。李詳林[10]從地質(zhì)因素和煤體自身性質(zhì)出發(fā)，分析了新義礦煤與瓦斯突出的控制因素，研究了煤層瓦斯地質(zhì)賦存規(guī)律，建立了基于AHP—模糊概率綜合評(píng)判法的瓦斯分級(jí)治理體系，并探討了其治理效果。向真才[11]對(duì)高瓦斯礦井煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯進(jìn)行了分級(jí)治理方法研究，將工作面原煤瓦斯含量按≥8 m3/t和<8 m3/t兩個(gè)等級(jí)分別進(jìn)行治理，并介紹了不同治理方法的區(qū)域防治措施和局部治理措施。王平虎[12]通過(guò)對(duì)寺河礦煤層瓦斯的賦存、涌出、抽采及利用情況等開(kāi)展研究，針對(duì)不同區(qū)域的具體條件提出了一套不同區(qū)域瓦斯賦存特點(diǎn)的井上下分區(qū)分級(jí)多種瓦斯預(yù)抽技術(shù)。王志豪[13]根據(jù)瓦斯含量、壓力和風(fēng)排瓦斯量等參數(shù)將余吾煤礦掘進(jìn)工作面劃分為5個(gè)區(qū)域，綜合采用邁步鉆場(chǎng)邊掘邊抽、掘進(jìn)面鉆孔預(yù)抽、CO2氣相致裂和掘進(jìn)面釋放孔等措施進(jìn)行瓦斯治理。翟紅[14]基于本煤層鉆孔瓦斯抽采技術(shù)提出了“一個(gè)鉆孔就是一項(xiàng)工程”的瓦斯治理理念，形成了適用于陽(yáng)泉礦區(qū)地質(zhì)條件下本煤層鉆孔瓦斯治理技術(shù)和管路方法，有效提高了煤層瓦斯抽采效果。上述研究表明，不同礦區(qū)煤層地質(zhì)賦存條件差異使煤層瓦斯分布規(guī)律不同，針對(duì)不同瓦斯含量的區(qū)域應(yīng)采取相應(yīng)的瓦斯防治措施。

潞安礦區(qū)主采煤層開(kāi)采水平逐步向深部延伸，礦區(qū)內(nèi)的低瓦斯礦井正向高瓦斯礦井、高瓦斯突出礦井轉(zhuǎn)變，部分礦井煤與瓦斯突出預(yù)兆已經(jīng)顯現(xiàn)，加之礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的影響，礦區(qū)內(nèi)煤層瓦斯分布具有明顯的區(qū)域特征。本文以潞安礦區(qū)為工程背景，開(kāi)展礦區(qū)煤層瓦斯區(qū)域分布規(guī)律及其隨埋深的變化關(guān)系研究，并將礦區(qū)按照煤層瓦斯含量W≥16m3/t、8≤W<16 m3/t和W<8 m3/t劃分為3種等級(jí)，針對(duì)礦區(qū)不同煤層瓦斯突出危險(xiǎn)程度采取不同區(qū)域瓦斯抽采措施進(jìn)行分級(jí)治理，闡述該區(qū)域瓦斯分級(jí)治理理念和具體實(shí)施內(nèi)容，且探討主要瓦斯治理措施的防治效果。研究成果既能為潞安礦區(qū)高效、經(jīng)濟(jì)合理的防突工作打下堅(jiān)定的基礎(chǔ)，也能為類似礦山的防突工作提供借鑒。

1 工程概況

1.1 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造概況

潞安礦區(qū)位于山西省東南部沁水煤田東翼，南北長(zhǎng)74.6 km，東西寬63.1 km，面積3 044.65 km2。礦區(qū)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組，其中太原組厚度為68～150 m，含可采煤層7層(82號(hào)、9號(hào)、121號(hào)、14號(hào)、151號(hào)、152號(hào)和153號(hào))，煤層較薄；山西組厚68～138 m，僅3號(hào)煤層可采，煤層厚度5.61～7.23 m，平均厚6.42 m。

礦區(qū)構(gòu)造特征受區(qū)域構(gòu)造的控制，其構(gòu)造格局呈現(xiàn)東西分帶、南北分段的規(guī)律；由東向西方向，礦區(qū)構(gòu)造變形強(qiáng)度增加，南北方向上有幾個(gè)較大的正斷層，分別為文王山正斷層、西魏正斷層和二崗山正斷層。礦區(qū)各地質(zhì)單元分布與地勘鉆孔位置如圖1所示，這些正斷層將潞安礦區(qū)由北向南劃分為4個(gè)區(qū)域(第Ⅰ—Ⅳ地質(zhì)單元)，不同區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造具有不同的類型和特點(diǎn)，但在某一區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造具有類似性，從而導(dǎo)致不同區(qū)域煤層瓦斯含量及分布規(guī)律的差異。

1.2 礦區(qū)瓦斯賦存概況

在不同區(qū)域?qū)嵤┑乜便@孔，獲取不同埋深處煤層瓦斯含量，并對(duì)區(qū)域內(nèi)煤層瓦斯含量分布規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。如圖2所示，4個(gè)地質(zhì)單元內(nèi)3號(hào)煤層的瓦斯含量均隨煤層埋深的增加而增加，呈現(xiàn)出線性增長(zhǎng)趨勢(shì)，并統(tǒng)計(jì)擬合得出瓦斯含量預(yù)測(cè)公式(式(1))。線性增長(zhǎng)的主要原因是煤層埋藏深度越深，地應(yīng)力越高，使圍巖的透氣性降低，且瓦斯向地表運(yùn)移的距離也增大，從而有利于封存瓦斯而不利于放散瓦斯[15-16]。此外，根據(jù)煤層瓦斯含量與埋深的擬合關(guān)系，參照煤層底板等高線圖及井上下對(duì)照?qǐng)D，可計(jì)算得出井田內(nèi)不同地點(diǎn)的煤層瓦斯含量，發(fā)現(xiàn)4個(gè)地質(zhì)單元內(nèi)3號(hào)煤層瓦斯含量分布總體上均呈東低西高的趨勢(shì)。其中，第Ⅱ、第Ⅳ單元瓦斯分布也具有南低北高的分布特征。然而，雖然同一地質(zhì)單元內(nèi)煤層瓦斯分布較規(guī)律，但不同地質(zhì)單元內(nèi)斷層與褶皺等地質(zhì)構(gòu)造差異較大，導(dǎo)致不同單元內(nèi)煤層瓦斯含量變化程度不同。

圖1 礦區(qū)各地質(zhì)單元分布與地勘鉆孔位置Fig.1 Distribution of geological units and location of ground investigation boreholes in mine area

圖2 礦區(qū)各地質(zhì)單元內(nèi)3號(hào)煤層瓦斯含量與埋深的關(guān)系Fig.2 Relationship between gas content and burial depth of No.3 coal seam in various geological units in the mining area

W=a×H+b

(1)

式中，W為煤層瓦斯含量；H為煤層埋深；a、b為擬合系數(shù)，不同地質(zhì)單元擬合系數(shù)不同。

1.3 礦區(qū)煤層突出危險(xiǎn)性概況

根據(jù)《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》，對(duì)各地質(zhì)單元內(nèi)主采煤層瓦斯參數(shù)和瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出各單元3號(hào)煤層突出危險(xiǎn)性單項(xiàng)指標(biāo)值和瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象情況(表1)。由表1可知，基于4個(gè)地質(zhì)單元內(nèi)代表性礦井的突出危險(xiǎn)性現(xiàn)狀(如第Ⅰ地質(zhì)單元內(nèi)五陽(yáng)煤礦煤層瓦斯壓力基本在0.74 MPa以上，瓦斯含量最大值達(dá)23.32 m3/t，堅(jiān)固性系數(shù)0.54，瓦斯放散初速度平均為12.69，煤的破壞類型為Ⅲ類)，目前各礦井開(kāi)采范圍均將進(jìn)入突出危險(xiǎn)區(qū)域，尤其隨著采掘深度不斷增加，主體礦井開(kāi)采范圍內(nèi)煤層瓦斯壓力將會(huì)進(jìn)一步增高，使突出危險(xiǎn)性加劇。因此，為有效控制礦區(qū)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)，需結(jié)合潞安礦區(qū)煤層賦存特點(diǎn)建立合理的防突體系。

表1 3號(hào)煤層突出危險(xiǎn)性單項(xiàng)指標(biāo)值及動(dòng)力現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistical data of individual index values and dynamic phenomena of No.3 coal seam outburst hazard

2 礦井區(qū)域瓦斯分級(jí)治理方法與實(shí)踐

2.1 礦井區(qū)域瓦斯分級(jí)治理方法

根據(jù)礦區(qū)主采煤層瓦斯含量與埋深的關(guān)系可知，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ地質(zhì)單元煤層埋深分別達(dá)到451.4、462.5、211.6、277.9 m時(shí)，煤層瓦斯含量將超過(guò)臨界值8 m3/t。此外，礦區(qū)主采煤層受地質(zhì)構(gòu)造影響區(qū)域的突出危險(xiǎn)性亦較大。因此，潞安礦區(qū)主采煤層埋深大或受地質(zhì)構(gòu)造影響的區(qū)域?yàn)榘l(fā)生突出危險(xiǎn)性區(qū)域，在進(jìn)行采掘作業(yè)前應(yīng)采取有效的區(qū)域性防突措施。按照《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》要求，借鑒其他礦井瓦斯防治經(jīng)驗(yàn)，綜合確定以煤層瓦斯含量大小作為區(qū)域瓦斯治理分級(jí)的主要依據(jù)，分為瓦斯含量W≥16m3/t、8m3/t≤W<16m3/t和W<8 m3/t三個(gè)等級(jí)范圍，同時(shí)考慮煤層埋深和煤層堅(jiān)固性系數(shù)的影響，針對(duì)不同瓦斯含量區(qū)域的突出危險(xiǎn)性程度采取區(qū)域瓦斯分級(jí)治理措施(圖3)，即以地面井預(yù)抽、井下順層定向鉆孔預(yù)抽或底抽巷穿層鉆孔預(yù)抽、采面本層預(yù)抽等地面井下聯(lián)合抽采的區(qū)域防突措施，具體措施在后續(xù)介紹。

圖3 不同瓦斯含量區(qū)域瓦斯分級(jí)治理措施Fig.3 Gas grading treatment measures in different gas content areas

2.2 區(qū)域瓦斯分級(jí)治理措施

2.2.1 煤層瓦斯含量W≥16 m3/t區(qū)域

由于潞安礦區(qū)各地質(zhì)單元煤層瓦斯含量大于16 m3/t的區(qū)域煤層埋深均超過(guò)500 m(第Ⅰ—Ⅳ地質(zhì)單元煤層埋深對(duì)應(yīng)為641.9、595.8、611.6、574.1 m)，且礦區(qū)主采煤層堅(jiān)固性系數(shù)平均值小于0.5，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯不能作為該區(qū)域的防突措施[17]。為實(shí)施“先采氣、后采煤”政策，潞安礦區(qū)煤層瓦斯含量W≥16 m3/t區(qū)域采取的區(qū)域防突措施為：首先進(jìn)行地面井預(yù)抽煤層瓦斯，待煤層瓦斯含量降至16 m3/t以下，在煤層底板巖層中布置底抽巷，從底抽巷施工穿層鉆孔預(yù)抽主采煤層巷道條帶瓦斯，而在回采工作面利用順層立體交叉鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域瓦斯。

(1)地面井預(yù)抽煤層瓦斯。地面井布置如圖4所示，地面瓦斯抽采井間排距為300 m×300 m，按矩形布置，其預(yù)抽瓦斯時(shí)間為2～6年，具體時(shí)間依煤層瓦斯含量高低而不同。以高河礦為例，目前礦井井田范圍內(nèi)正在排采的瓦斯抽采井為43口，日累計(jì)產(chǎn)量1.68萬(wàn)m3。

圖4 地面井布置示意Fig.4 Diagram of ground well layout

(2)底板巖巷穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯。在距主采煤層垂距12 m、距巷道水平距離20 m的底板巖層中掘進(jìn)斷面為5.2 m×4.2 m的巖石巷道，通過(guò)底板巖巷向煤巷條帶煤層施工穿層鉆孔，鉆孔控制煤巷兩側(cè)輪廓線外各15 m。

如圖5所示，在底抽巷內(nèi)每隔10 m布置1組9個(gè)穿層鉆孔，鉆孔開(kāi)孔沿巷道走向方向成2排布置，排間距5 m，開(kāi)孔高度1.2 m，開(kāi)孔位置間距1.6 m；終孔分成2排，各排鉆孔終孔位置在巷道走向方向和垂直于巷道走向方向距離均為5 m。以余吾礦N2203底抽巷為例，該底抽巷布置于N2203膠帶巷與N2205回風(fēng)巷之間，對(duì)上述巷道進(jìn)行區(qū)域預(yù)抽，以掩護(hù)2條煤巷掘進(jìn)，巷道全長(zhǎng)1 657 m。預(yù)抽煤層原始瓦斯含量約11 m3/t，N2203底抽巷穿層鉆孔預(yù)抽90 d后，煤層瓦斯含量降至8 m3/t以下，單孔平均抽采瓦斯量0.046 m3/min，掘進(jìn)期間煤層實(shí)測(cè)殘余可解吸瓦斯含量6.453 4～4.477 2 m3/t。

圖5 底板巖巷穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯示意Fig.5 Schematic of strip gas in floor rock roadway through borehole pre-drainage coal roadway

(3)順層立體交叉鉆孔預(yù)抽回采工作面煤層瓦斯。通過(guò)本煤層順層鉆孔進(jìn)行預(yù)抽，煤層瓦斯降至目標(biāo)瓦斯含量后，回采期間結(jié)合邊采邊抽，進(jìn)一步降低煤層瓦斯含量，減少工作面瓦斯涌出量。如圖6所示，從回采工作面兩側(cè)巷道，分別向工作面方向施工雙向順層鉆孔，不同向的兩類鉆孔在工作面中部重疊10 m，由于目前礦井回采工作面長(zhǎng)度為200～300 m，故順層鉆孔長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為105～155 m。鉆孔封孔材料及工藝參照文獻(xiàn)[18]，采用水泥囊袋“兩堵一注”封孔，封孔長(zhǎng)度8～16 m。由于煤層厚度較厚，順層鉆孔分上下兩排立體交叉布置，上排孔和下排孔分別與巷道的角度為85°和75°，排間距0.4 m，鉆孔間距為2.5 m。

圖6 順層立體交叉鉆孔預(yù)抽回采工作面瓦斯示意Fig.6 Schematic of gas in pre-drainage mining faceof the layered three-dimensional cross-drilling

2.2.2 煤層瓦斯含量8 m3/t≤W<16 m3/t區(qū)域

第Ⅰ—Ⅳ地質(zhì)單元煤層埋深分別為451.4～641.9 m、462.5～595.8 m、211.6～611.6 m和277.9～574.1 m時(shí)，該區(qū)域煤層瓦斯含量在8～16 m3/t，加之礦區(qū)主采煤層堅(jiān)固性系數(shù)平均值普遍小于0.5，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，礦區(qū)埋深超過(guò)500 m或堅(jiān)固性系數(shù)小于0.3的區(qū)域，不能將本巷道順煤層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯作為區(qū)域防突措施。

(1)H>500 m或f<0.3時(shí)，煤巷掘進(jìn)工作面若存在鄰近已掘巷道，則通過(guò)在鄰近巷道向掘進(jìn)工作面?zhèn)仁┕ろ槍鱼@孔進(jìn)行區(qū)段預(yù)抽。如圖7所示，鉆孔覆蓋巷道輪廓線兩側(cè)不小于15 m范圍煤體，以掩護(hù)巷道安全掘進(jìn)。若無(wú)已掘鄰近巷道，煤巷掘進(jìn)工作面和回采工作面瓦斯治理措施均同煤層瓦斯含量W≥16 m3/t區(qū)域一樣，在煤層底板巖層中布置底抽巷，從底抽巷施工穿層鉆孔預(yù)抽主采煤層煤巷條帶瓦斯(圖5)，采用順層立體交叉鉆孔進(jìn)行回采面預(yù)抽(圖6)。

圖7 鄰近巷道順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段示意Fig.7 Schematic of bedding pre-drainage section of adjacent roadway

(2)H≤500 m時(shí)，煤巷掘進(jìn)工作面采用順層鉆孔進(jìn)行條帶預(yù)抽，如煤層鉆孔成孔較好，則采用千米鉆機(jī)施工定向長(zhǎng)鉆孔對(duì)煤巷條帶瓦斯進(jìn)行預(yù)抽，消除突出危險(xiǎn)，提高掘進(jìn)效率，如圖8所示。

圖8 定向長(zhǎng)鉆孔條帶預(yù)抽和回采工作面立體交叉鉆孔預(yù)抽示意Fig.8 Schematic diagram of directional long drilling strip pre-drainage and three-dimensional cross-drilling pre-drainage in the working face

以高河礦E2307進(jìn)風(fēng)巷施工定向鉆孔預(yù)抽E2308煤巷瓦斯為例，E2308煤巷煤層原始瓦斯含量為11 m3/t，在E2307進(jìn)風(fēng)巷每隔300 m設(shè)置1個(gè)千米鉆機(jī)鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)布置10個(gè)孔，孔深500 m，預(yù)抽時(shí)間約2年，平均單孔抽采量約0.25 m3/min。回采工作面區(qū)域防突措施仍同煤層瓦斯含量W≥16 m3/t區(qū)域一樣，采用順層立體交叉鉆孔進(jìn)行回采面預(yù)抽。

2.2.3 煤層瓦斯含量W<8 m3/t區(qū)域

根據(jù)前面分析可預(yù)測(cè)，煤層瓦斯含量小于8 m3/t的區(qū)域煤層埋深均小于500 m。基于《煤礦安全規(guī)程》，煤體堅(jiān)固性系數(shù)大于0.3的區(qū)域，可采用順煤層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯作為區(qū)域防突措施，而煤層堅(jiān)固性系數(shù)小于0.3的區(qū)域，不能將本巷道順煤層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯作為區(qū)域防突措施。

(1)f≥0.3時(shí)，煤巷掘進(jìn)工作面采用順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯。如圖9所示，在掘進(jìn)工作面施工上下2排掘進(jìn)面鉆孔，上排4個(gè)、下排5個(gè)，鉆孔長(zhǎng)度為150～160 m，2排鉆孔開(kāi)口位置距底板高度分別為1.4、2.2 m，左右兩邊第1、2個(gè)鉆孔與巷道中線夾角分別為2°和1°，其余中間鉆孔垂直巷道斷面施工，所有鉆孔仰角均為“煤層傾角1°～2°”，鉆孔直徑為φ94 mm。在巷道兩幫呈邁步式布置鉆場(chǎng)，單側(cè)鉆場(chǎng)間距100 m，兩側(cè)鉆場(chǎng)間距50 m，鉆場(chǎng)施工完畢后立即施工鉆孔，每個(gè)鉆場(chǎng)布置6個(gè)鉆孔，即在鉆場(chǎng)內(nèi)向巷道掘進(jìn)方向呈雙排“三花”布置鉆孔，兩排鉆孔開(kāi)口位置距底板高度分別為1.4 m和2.2 m，鉆孔仰角為“煤層傾角1°～2°”，鉆孔長(zhǎng)度同掘進(jìn)面鉆孔相同，控制巷道兩幫外側(cè)15 m范圍。

圖9 煤巷掘進(jìn)工作面順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯示意Fig.9 Schematic of strip gas in coal roadway with pre-drainage boreholes along bedding in coal roadway driving face

(2)f<0.3時(shí)，煤巷掘進(jìn)工作面若存在鄰近已掘巷道，則通過(guò)在鄰近巷道向掘進(jìn)工作面?zhèn)仁┕ろ槍鱼@孔進(jìn)行區(qū)段預(yù)抽(圖7)；若不存在上述已掘鄰近巷道，則采用底抽巷穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯(圖5)。回采工作面區(qū)域防突措施同樣采用順層立體交叉鉆孔進(jìn)行回采區(qū)域預(yù)抽(圖6)。

2.2.4 突出危險(xiǎn)區(qū)域或鉆孔施工困難區(qū)域

針對(duì)地質(zhì)構(gòu)造影響的突出區(qū)域或鉆孔施工困難區(qū)域，具體措施與煤層瓦斯含量W≥16 m3/t區(qū)域的區(qū)域防突措施相同，煤巷掘進(jìn)工作面應(yīng)采用底抽巷穿層鉆孔條帶預(yù)抽(圖5)，回采工作面應(yīng)采用順層立體交叉鉆孔進(jìn)行煤層預(yù)抽。對(duì)不具備按要求實(shí)施區(qū)域防突措施條件的區(qū)域，不得進(jìn)行開(kāi)采活動(dòng)，并劃定禁采區(qū)和限采區(qū)。

2.3 區(qū)域瓦斯分級(jí)治理效果檢驗(yàn)及驗(yàn)證

2.3.1 區(qū)域瓦斯分級(jí)治理效果檢驗(yàn)

根據(jù)《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》，礦井瓦斯治理效果檢驗(yàn)應(yīng)當(dāng)以預(yù)抽區(qū)域煤層殘余瓦斯壓力或殘余瓦斯含量作為主要指標(biāo)，結(jié)合潞安礦區(qū)區(qū)域瓦斯分級(jí)治理措施，不同措施進(jìn)行瓦斯治理效果檢驗(yàn)要求如下。

(1)順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)和區(qū)段煤層瓦斯。礦區(qū)主體礦井采煤工作面長(zhǎng)度均大于120 m，則回采區(qū)預(yù)抽效果檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)沿采煤工作面推進(jìn)方向每間隔30～50 m至少布置3個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)，且檢驗(yàn)點(diǎn)距離回采巷道兩幫大于20 m。此外，主體礦井相鄰回采巷道間距約為50 m，由于是近水平煤層，回采巷道外側(cè)控制范圍為15 m，因此兩側(cè)回采巷道間距加回采巷道外側(cè)控制范圍未超過(guò)120 m，則區(qū)段預(yù)抽效果檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)沿采煤工作面推進(jìn)方向每間隔30～50 m至少布置2個(gè)檢驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)。

(2)順層鉆孔、穿層鉆孔和定向長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯。順層鉆孔預(yù)抽瓦斯效果檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)沿煤巷條帶每間隔20～30 m至少布置1個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)，且每個(gè)檢驗(yàn)區(qū)域不得少于5個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)。穿層鉆孔預(yù)抽瓦斯效果檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)沿煤巷條帶每間隔30～50 m至少布置1個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)。定向長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽瓦斯效果檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)沿煤巷條帶每隔20～30 m至少布置1個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)，也可以分段檢驗(yàn)，但每段檢驗(yàn)的煤巷條帶長(zhǎng)度不得小于80 m，且每段不得少于5個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)。

各檢驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)布置于所在鉆孔密度較小、孔間距較大、預(yù)抽時(shí)間較短的位置，并盡可能遠(yuǎn)離各預(yù)抽鉆孔或盡可能與周圍預(yù)抽鉆孔保持等距離，避開(kāi)采掘巷道的排放范圍和工作面的預(yù)抽超前距，且在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域應(yīng)適當(dāng)增加檢驗(yàn)點(diǎn)。當(dāng)所測(cè)煤層殘余瓦斯含量值均小于8 m3/t且滿足抽采達(dá)標(biāo)要求，則預(yù)抽區(qū)域措施有效；若所測(cè)煤層殘余瓦斯含量值中有一個(gè)大于8 m3/t時(shí)，表明預(yù)抽措施無(wú)效，需繼續(xù)抽采。若在檢驗(yàn)期間發(fā)生瓦斯突出動(dòng)力現(xiàn)象時(shí)，發(fā)生明顯突出預(yù)兆的位置或測(cè)試點(diǎn)周圍半徑100 m內(nèi)的預(yù)抽區(qū)域判定為瓦斯治理無(wú)效，所在區(qū)域煤層仍屬突出危險(xiǎn)區(qū)，必須繼續(xù)進(jìn)行或補(bǔ)充實(shí)施區(qū)域防突措施。

2.3.2 區(qū)域瓦斯分級(jí)治理效果驗(yàn)證

區(qū)域瓦斯治理效果檢驗(yàn)后，在開(kāi)采前應(yīng)對(duì)無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證，采用鉆屑指標(biāo)法、復(fù)合指標(biāo)法和R值指標(biāo)法驗(yàn)證煤巷掘進(jìn)工作面和回采工作面的突出危險(xiǎn)性，若所測(cè)指標(biāo)小于臨界值且未發(fā)生異常情況，則區(qū)域瓦斯措施有效，可采取安全防護(hù)措施后進(jìn)行采掘作業(yè)。對(duì)采掘工作面的首次區(qū)域驗(yàn)證時(shí)，采掘前還應(yīng)當(dāng)保留足夠的突出預(yù)測(cè)超前距。若有一次區(qū)域驗(yàn)證為有突出危險(xiǎn)，則該區(qū)域以后的采掘作業(yè)前須采取區(qū)域或局部綜合防突措施。

3 結(jié)論

隨著主采煤層開(kāi)采水平逐步向深部延伸，潞安礦區(qū)煤層瓦斯突出危險(xiǎn)性日益嚴(yán)峻。本文根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造情況將潞安礦區(qū)劃分為4個(gè)地質(zhì)單元，通過(guò)鉆取得到礦區(qū)各區(qū)域不同埋深煤層瓦斯含量，獲得了礦區(qū)煤層瓦斯分布規(guī)律及其與埋深的關(guān)系；根據(jù)煤層瓦斯含量和煤體堅(jiān)固性系數(shù)等，將礦區(qū)煤層防突劃分為三種等級(jí)，并針對(duì)不同煤層瓦斯突出危險(xiǎn)程度采取不同區(qū)域瓦斯抽采措施進(jìn)行分級(jí)治理，研究了區(qū)域瓦斯分級(jí)治理措施及效果。

(1)文王山正斷層、西魏正斷層和二崗山正斷層將潞安礦區(qū)在南北方向上劃分為Ⅰ—Ⅳ地質(zhì)單元，4個(gè)地質(zhì)單元內(nèi)主采煤層的瓦斯含量均隨煤層埋深的增加呈現(xiàn)出線性增長(zhǎng)趨勢(shì)，且各單元煤層瓦斯含量總體上均呈東低西高分布，其中第Ⅱ、第Ⅳ地質(zhì)單元煤層瓦斯分布也具有南低北高特征。

(2)根據(jù)煤層瓦斯含量W≥16 m3/t、8≤W<16 m3/t和W<8 m3/t三種等級(jí)范圍，綜合考慮埋深和煤體堅(jiān)固系數(shù)的影響，提出了區(qū)域瓦斯分級(jí)治理模式：①煤層瓦斯含量W≥16 m3/t時(shí)，率先利用地面井預(yù)抽煤層瓦斯至含量降至16 m3/t以下，然后通過(guò)底板巖巷穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯，回采工作面采用順層立體交叉鉆孔進(jìn)行預(yù)抽。②8≤W<16 m3/t時(shí)，當(dāng)H>500 m或f<0.3，存在鄰近巷道時(shí)應(yīng)采用鄰近巷道順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段瓦斯，否則采用底板巖巷穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯；當(dāng)H≤500 m，采用順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯，成孔較好的區(qū)域應(yīng)采用定向長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯，而回采工作面均采用立體交叉鉆孔預(yù)抽。③W<8 m3/t時(shí)，當(dāng)f<0.3，應(yīng)同8≤W<16 m3/t等級(jí)范圍中H>500 m或f<0.3的措施相同；當(dāng)f≥0.3，采用順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯，回采工作面采用立體交叉鉆孔預(yù)抽。

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低碳經(jīng)濟(jì)推動(dòng)著會(huì)計(jì)理念改革，而會(huì)計(jì)理念改革也將加快全球低碳經(jīng)濟(jì)化的形成。為了緊跟低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展腳步，電力企業(yè)財(cái)務(wù)工作者必須改革傳統(tǒng)的會(huì)計(jì)管理理念以及操作技術(shù)。站在全面客觀的角度，綜合考慮企業(yè)低碳排放在市場(chǎng)需求與能源成本之間的關(guān)系，特別是在市場(chǎng)準(zhǔn)入、稅收政策、金融支持等方面的影響。

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