平頂山礦區(qū)煤與瓦斯突出特征及對策

作者：李中鋒　　評論：　更新日期：2010年10月22日

2.2　煤與瓦斯突出的動力特征
　　對礦區(qū)內(nèi)歷次突出中反映動力特征的突出煤量和瓦斯量、煤的拋出距離和堆積角、分選性、突出孔洞形態(tài)和深度、突出類型等特征的統(tǒng)計結(jié)果(表2)表明，礦區(qū)內(nèi)煤與瓦斯突出動力特征如下：

表2　煤與瓦斯突出動力特征統(tǒng)計表

礦別	突出煤量			巷道類型			突出類型
礦別	＜50 t	＜100 t	＜500 t	機巷	風巷	其它	突出	壓出	傾出
四礦	4	-	-	2	-	2	-	4	-
五礦	7	-	-	7	-	-	-	2	5
八礦	17	1	6	15	1	8	2	21	1
十礦	2	2	-	2	-	2	-	4	-
十二礦	12	2	2	4	8	4	3	11	2
全局	42	5	8	30	9	16	5	42	8

　　(1)從突出規(guī)?？?，小于100t/次的突出有47次，占突出總數(shù)的85%，100～500 t/次的突出有8次，已發(fā)生的突出以小型突出為主，中型突出較少，沒有大型突出。從突出類型看，煤與瓦斯壓出類型為42次，占突出總數(shù)的76%，傾出類型為8次，突出類型只有5次，而且多數(shù)的突出煤無分選性，煤拋出距離多在10m內(nèi)。這些動力特征表明，目前已發(fā)生的突出動力效應較小，沒有對礦井生產(chǎn)系統(tǒng)造成大的破壞。
　　(2)突出在不同采掘施工中的分布不同，煤巷掘進工作面發(fā)生突出49次，綜采工作面內(nèi)發(fā)生突出僅有6次，煤巷掘進中的突出次數(shù)占89%；在平巷中發(fā)生突出36次，上山中發(fā)生突出9次，下山中發(fā)生突出4次，回采工作中發(fā)生突出6次。突出在不同生產(chǎn)工序中的分布表現(xiàn)為放炮后發(fā)生突出25次，綜采作業(yè)中發(fā)生突出6次，綜掘作業(yè)中發(fā)生突出8次，打鉆作業(yè)中發(fā)生突出4次，其它作業(yè)中發(fā)生突出12次，在煤巷掘進及放炮作業(yè)后發(fā)生的突出次數(shù)多。
　　(3)突出前有一系列動力預兆，所有的突出發(fā)生前都有瓦斯涌出量增加、瓦斯壓力升高、煤層變軟、煤層內(nèi)響煤炮，有時煤體溫度降低，甚至出現(xiàn)冒頂和片幫、夾鉆現(xiàn)象。有時鉆孔冒白煙，支架變形損壞，工作面煤體變軟、礦壓顯現(xiàn)等動力預兆。

3　防治煤與瓦斯突出的對策

3.1　加強突出預測預報
　　煤與瓦斯突出預測預報是采取防突措施的依據(jù)。突出分布特征表明，即使在突出礦井中不同煤層及不同煤層的不同區(qū)段有不同的突出危險性。根據(jù)煤與瓦斯突出是地應力、瓦斯和煤體結(jié)構(gòu)物理力學性質(zhì)等因素共同作用的結(jié)果，突出分布規(guī)律受地質(zhì)條件控制，突出預測預報應加強以下三方面的工作。
　　(1)根據(jù)礦區(qū)瓦斯地質(zhì)條件，結(jié)合礦區(qū)瓦斯突出地質(zhì)特征，對煤與瓦斯突出進行區(qū)域預測，劃分不同突出危險區(qū)進行分區(qū)分級管理，對突出危險區(qū)進行重點防突。
　　(2)對突出預測地質(zhì)標志要進一步研究，根據(jù)礦區(qū)突出點主要發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶、構(gòu)造煤發(fā)育區(qū)和煤厚變化帶的特點，判定構(gòu)造帶的突出范圍、并利用構(gòu)造煤發(fā)育厚度和類型預測突出危險性。
　　(3)對突出發(fā)生前煤體普氏系數(shù)f值、構(gòu)造煤放散初速度ΔP值及瓦斯含量、瓦斯壓力等參數(shù)的測定，總結(jié)發(fā)生突出各項指標的臨界值，并利用綜合指標對突出危險性進行點預報。
3.2　加強瓦斯抽放
　　瓦斯抽放是治理煤與瓦斯突出、降低瓦斯涌出量的積極措施，被國內(nèi)外工程實踐證明是一種效果顯著的方法。平頂山礦區(qū)自1991年開始進行瓦斯抽放，首先在十礦進行試驗，之后在其它礦井推廣，目前各突出礦井均建有瓦斯抽放系統(tǒng)。根據(jù)礦區(qū)煤層瓦斯含量預測，在－600 m水平煤層瓦斯含量達到9 m3/t以上，局部地段瓦斯含量更高，瓦斯抽放的潛力很大。平頂山礦區(qū)煤層賦存條件的情況適合本煤層抽放，在有些地區(qū)可以進行綜合抽放。抽放后瓦斯涌出量明顯降低，如八礦己15－13170采面抽放后瓦斯涌出量降低了20%，由于礦區(qū)各主采煤層透氣性系數(shù)低，煤質(zhì)較軟，因而抽放半徑普遍較小，抽放率低。針對這一難題，在充分利用現(xiàn)有抽放系統(tǒng)的基礎上，應加強技術(shù)研究并引進新的裝備，提高瓦斯抽放率。同時，在煤巷掘進中要加強超前抽放鉆孔等其它方法的瓦斯抽放工作，從根本上降低煤層中的瓦斯含量，達到更好的防突效果。