預(yù)防煤與瓦斯突出的主要技術(shù)措施

1、預(yù)防煤與瓦斯突出的主要技術(shù)措施防突措施分類：區(qū)域性防突措施： 實(shí)施以后可使較大范圍煤層消除突出危險(xiǎn)性的措施， 稱為區(qū)域性防突措施；局部防突措施：實(shí)施以后可使局部區(qū)域 (如掘進(jìn)工作面 )消除突出危險(xiǎn)性 的措施稱為局部防突措施。(一)、區(qū)域性防突措施 區(qū)域性防突措施主要有開(kāi)采保護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯兩種。1、開(kāi)采保護(hù)層 保護(hù)層：在突出礦井中，預(yù)先開(kāi)采的、并能使其它相鄰的有突出危險(xiǎn) 的煤層受到采動(dòng)影響而減少或喪失突出危險(xiǎn)的煤層稱為保護(hù)層。 被保護(hù)層：后開(kāi)采的煤層稱為被保護(hù)層。保護(hù)層位于被保護(hù)層上方的 叫上保護(hù)層，位于下方的叫下保護(hù)層。1) 、開(kāi)采保護(hù)層的作用(1) 地壓減少，彈性潛能得以緩慢釋放。(2)

2、 .煤層膨脹變形，形成裂隙與孔道，透氣系數(shù)增加。所以被保護(hù)層內(nèi) 的瓦斯能大量排放到保護(hù)層的采空區(qū)內(nèi)，瓦斯含量和瓦斯壓力都將明 顯下降。(3) 煤層瓦斯涌出后，煤的強(qiáng)度增加。據(jù)測(cè)定，開(kāi)采保護(hù)層后，被保護(hù) 層的煤硬度系數(shù)由0.30.5增加到1.01.5。2).保護(hù)范圍保護(hù)范圍：指保護(hù)層開(kāi)采后，在空間上使危險(xiǎn)層喪失突出危險(xiǎn)的有效 范圍。劃定保護(hù)范圍，也就是在空間和時(shí)間上確定卸壓區(qū)的有效范圍(1) 垂直保護(hù)距離保護(hù)層與被保護(hù)層間的有效垂距表 8-5-2 保護(hù)層與被保護(hù)層間的有效垂距名稱上保護(hù)層， m 下保護(hù)層， m 急傾斜煤層緩傾斜與傾斜煤層(2) 沿傾斜的保護(hù)范圍確定沿傾向的保護(hù)范圍就是沿傾向劃定被

3、保護(hù)層 的上、下邊界。® 1 = 180° & a(8-5-1)® 2=180-g-S +a(8-5-2)式中®1、® 2-巖石冒落角；BT傾斜方向采空區(qū)下邊界巖石移動(dòng)角，參見(jiàn)表 8-5-3;yT傾斜方向采空區(qū)上邊界巖石移動(dòng)角，丫 =90 ° +； /2冒落角與移動(dòng)角之間的夾角，參見(jiàn)表 8-5-3;a煤層傾角。(3) 沿走向的保護(hù)范圍。超前距一般不得小于兩個(gè)煤層之間垂直距離的兩倍，至少不小于 30m。(4) 煤柱的影響2. 預(yù)抽煤層瓦斯對(duì)于無(wú)保護(hù)層或單一突出危險(xiǎn)煤層的礦井，可以采用預(yù)抽煤層瓦斯作 為區(qū)域性防突措施。這種措施的實(shí)

4、質(zhì)是，通過(guò)一定時(shí)間的預(yù)先抽放瓦 斯，降低突出危險(xiǎn)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(yīng)力下降、煤層透氣系數(shù)增加和煤的強(qiáng)度提高等效應(yīng)，使被 抽放瓦斯的煤體喪失或減弱突出危險(xiǎn)性。（二）局部防突措施1、松動(dòng)爆破作用機(jī)理：松動(dòng)爆破是向掘進(jìn)工作面前方應(yīng)力集中區(qū)，打幾個(gè)鉆孔裝 藥爆破，使煤炭松動(dòng)，集中應(yīng)力區(qū)向煤體深部移動(dòng)，同時(shí)加快瓦斯的 排出，從而在工作面前方造成較長(zhǎng)的卸壓帶，以預(yù)防突出的發(fā)生。松 動(dòng)爆破分為深孔和淺孔兩種。深孔松動(dòng)爆破一般用于煤巷或半煤巖巷 掘進(jìn)工作面，鉆孔直經(jīng)一般為 4060mm，深度8m15m（煤層厚時(shí)取 大值 ）。淺孔松動(dòng)爆破主要用于采煤工作面，雞西礦務(wù)局大通溝煤

5、礦的 施工參數(shù)為：孔徑42mm、孔深2.4m、孔間距3.0m。鉆孔垂直煤壁， 松動(dòng)炮眼超前工作面 1.2m2、鉆孔排放瓦斯作用機(jī)理：石門揭煤前，由巖巷或煤巷向突出危險(xiǎn)煤層打鉆，將煤層 中的瓦斯經(jīng)過(guò)鉆孔自然排放出來(lái)，待瓦斯壓力降到安全壓力以下時(shí)， 再進(jìn)行采掘工作。3、水力沖孔作用機(jī)理：水力沖孔是在安全巖 （煤）柱的防護(hù)下，向煤層打鉆后，用高 壓水射流在工作面前方煤體內(nèi)沖出一定的孔道， 加速瓦斯排放。 同時(shí)， 由于孔道周圍煤體的移動(dòng)變形， 應(yīng)力重新分布，擴(kuò)大卸壓范圍。 此外， 在高壓水射流的沖擊作用下，沖孔過(guò)程中能誘發(fā)小型突出，使煤巖中 蘊(yùn)藏的潛在能量逐漸釋放，避免大型突出的發(fā)生。4、超前鉆孔 作

6、用機(jī)理：它是在煤巷掘進(jìn)工作面前方始終保持一定數(shù)量的排放瓦斯 鉆孔。它的作用是排放瓦斯， 增加煤的強(qiáng)度， 在鉆孔周圍形成卸壓區(qū)， 使集中應(yīng)力區(qū)移向煤體深部5、金屬骨架 作用機(jī)理：當(dāng)石門掘進(jìn)工作面接近煤層時(shí)，通過(guò)巖柱在巷道頂部和兩 幫上側(cè)打鉆，鉆孔穿過(guò)煤層全厚，進(jìn)入巖層 0.5m。孔間距一般為0.2m 左右，孔徑75 100mm。然后將長(zhǎng)度大于孔深0.4 0.5m的鋼管或鋼 軌，作為骨架插入孔內(nèi)，再將骨架尾部固定，最后用震動(dòng)放炮揭開(kāi)煤 層（圖 9-5-8）。此法適用于地壓和瓦斯壓力都不太大的急傾斜薄煤層或 中厚煤層6、超前支架作用機(jī)理： 多用于有突出危險(xiǎn)的急傾斜煤層厚煤層的煤層平巷掘進(jìn)時(shí) 為了防止

7、因工作面頂部煤體松軟垮落而導(dǎo)致突出，在工作面前方巷道 頂部事先打上一排超前支架，增加煤層的穩(wěn)定性。7.卸壓槽它的實(shí)質(zhì)是預(yù)先在工作面前方切割出一個(gè)縫槽，以增加工作面前方的 卸壓范圍，8、震動(dòng)放炮 震動(dòng)放炮是采用增加炮眼數(shù)和裝藥量，一次爆破揭開(kāi)煤層并成巷的爆 破方法。在此情況下，因爆破震動(dòng)，圍巖應(yīng)力和瓦斯壓差急劇變化， 創(chuàng)造了最有利的突出條件1）、巖柱厚度巖柱厚度愈大，爆破前突出的可能性愈小，但愈難一次揭開(kāi)全煤層。規(guī)程規(guī)定，急傾斜煤層巖柱厚度不小于 1.5m。緩傾向 和傾斜煤層，為了全斷面一次揭開(kāi)煤層，可將工作面做成臺(tái)階狀或斜 面，然后布置炮眼。2）、炮眼數(shù)和炮眼布置 要求能一次揭開(kāi)煤層全斷面。一

8、般情況下，震動(dòng)放炮的炮眼數(shù)為普通 放炮的23倍，炮眼數(shù)n也可按北票礦務(wù)局的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： n=5.5s1/2f2/3（9-5-3）式中s掘進(jìn)巷道的斷面積。m2f 巖石的硬度系數(shù)，見(jiàn)表9-5-4?？捎脝瘟腥M楔形掏槽的方式。巖眼和煤眼要交錯(cuò)相間排列，順序爆 破3）、裝藥量決定于巷道斷面、 巖石性質(zhì)和需要爆破的巖石體積。 各礦實(shí)際裝藥量， 往往相差很大，在1.76kg/m311kg/m3之間，應(yīng)根據(jù)本礦的實(shí)際爆破 經(jīng)驗(yàn)確定。4) 、注意事項(xiàng)(1) 震動(dòng)放炮時(shí)，應(yīng)將井下人員撤至地面。為了少影響生產(chǎn)，一般在交 接班時(shí)放炮；(2) 放炮時(shí)應(yīng)將放炮區(qū)或全井?dāng)嚯姡M(jìn)風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)不得有火源存在，以免 引燃瓦斯；(3) 放炮半小時(shí)后由救護(hù)隊(duì)進(jìn)入檢查。具有延期突出的礦井，進(jìn)入的時(shí) 間還要加長(zhǎng)；(4)