煤與瓦斯突出的預(yù)防

煤與瓦斯突出的預(yù)防（一）

幾個案例

1．

世界上第一次有記載的突出

1834年3月22日，法國魯阿爾煤田伊薩克礦在急傾斜厚煤層平巷掘進工作面發(fā)生了突出。支架工在架設(shè)支護時，發(fā)覺工作面煤壁外移，3個工人連忙撤離，巷道中瞬時布滿煤粉13米長，煤塵充滿，1人被煤流埋沒死亡，1人窒息死亡，只有1人幸免于難。煤突出后迎頭支架傾倒，煤粉散落長度15米。無瓦斯?jié)舛扔涗洝?/p>

2.世界第一次瓦斯與煤猛烈突出

1897年4月17日，比利時的阿格拉波2號井，在向上掘進580米至610米水平之間的聯(lián)絡(luò)眼時，突然發(fā)生瓦斯與煤突出，突出強度420噸煤，瓦斯50萬米（立方）以上。最初瓦斯噴出量高達每分鐘3000米（立方）以上。瓦斯逆風(fēng)流從入風(fēng)提升井反沖至地面，距該井口23米處絞車房四周的火爐引燃了瓦斯，火焰高出井口50米，井口四周的地面建筑物燒成一片廢墟，2小時后，火焰將要熄滅之時，又連續(xù)發(fā)生7次瓦斯爆炸，約每隔7分鐘爆炸一次，井下209人中死亡121人；井口地面上燒死3人，燒傷11人。

3.世界上迄今強度最大的突出

世界上迄今為止強度最大的突出災(zāi)難發(fā)生在1969年7月13日原蘇聯(lián)加加林煤礦，在深710米水平主要石門揭露僅1.03米薄煤層時，突然發(fā)生煤突出14000噸，瓦斯25米（立方）的大災(zāi)難。

4.我國有記載的第一次煤與瓦斯突出

1950年吉林省遼源礦務(wù)局富國西二坑，在垂深280米煤巷掘進時發(fā)生突出。此前約在1938年前后該礦曾發(fā)生過突消失象，但無記載。

5.中國迄今強度最大的煤與瓦斯突出

1975年8月8日重慶天府礦務(wù)局三匯壩一礦主平硐，一次突出演示12780噸，突出煤8000噸，瓦斯140萬米（立方）。這次大災(zāi)是主屏硐揭穿6號煤層放震驚炮時發(fā)生的。

我國屬多瓦斯突出礦井的國家之一，在統(tǒng)配煤礦中至上世紀(jì)80年月末共有礦井624對，其中有煤和瓦斯突出危急的礦井有293對，占46%。發(fā)生煤與瓦斯突出總次數(shù)累計已有9000次左右。

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（二）

預(yù)防煤與瓦斯突出的技術(shù)措施

1．

開采解放層

在有煤與瓦斯突出危急的礦井中，在開采煤層群的條件下，礦工們應(yīng)首先開采沒有突出危急，或突出危急性較小的煤層。由于受采動影響，距離它肯定范圍內(nèi)的突出危急煤層便失去突出危急。這個先采的煤層成為解放層，位于突出危急層的上方，稱為上解放層，位于下方的成為下解放層。

但凡有解放層的全部發(fā)生煤與瓦斯突出的國家，如法國、前蘇聯(lián)、德國、波蘭、匈牙利、比利時等國，都采納這種措施。我國從1958年起勝利地推廣了這一技術(shù)。目前開采解放層的礦井占全國有煤和瓦斯突出危急礦井的26%。這是一種有效的區(qū)域性防治突出的措施。

天府礦務(wù)局磨心坡礦和南桐礦務(wù)局一井開采上解放層的30多年的實踐閱歷說明：解放層開采后，由于采空區(qū)的演示冒落和移動，引起開采煤層四周地應(yīng)力的重新分布，采空區(qū)的上、下形成應(yīng)力降低區(qū)（卸壓區(qū)），在這個區(qū)域內(nèi)的未開采煤層（即被解放層——突出危急層）發(fā)生了以下變化：

①地壓減小，彈性潛能得以緩慢釋放；

②煤層因卸壓而膨脹變形，透氣性增大，又因?qū)娱g巖石移動，形成裂隙與孔道。所以，被解放層內(nèi)的瓦斯能大量排放到解放層內(nèi)的采空區(qū)內(nèi)，突出危急層開采時瓦斯壓力和瓦斯含量都會明顯下降。天府礦區(qū)磨心坡礦由于開采了解放層，被解放層的瓦斯壓力降低了75%；南桐一井瓦斯壓力由23kg/cm(平方)下降到4kg/cm(平方)。

③被解放層支柱所承受的地壓急劇下降，現(xiàn)場稱為卸壓。南桐一井支柱壓力由28kg/cm(平方)下降到15kg/cm(平方)。

④由于被解放層瓦斯排往解放層的采空區(qū)，煤的強度增加，南桐一井突出危急層的煤硬度系數(shù)由0.3-0.5增加到1.0-1.5。煤的機械強度增加，這就使得在卸壓區(qū)范圍內(nèi)開采被解放層時，不再會有發(fā)生煤與瓦斯突出的可能性。

開采解放層必需留意以下各點：

①假如煤層群具有幾個解放層時，應(yīng)首先考慮開采上解放層，這不但符合由上往下的開采挨次，而且突出層同水平的巷道都能位于解放帶內(nèi)。假如不得不首先開采下解放層時，要留意防止因?qū)娱g距太小而破壞突出煤層，造成回采時的困難或帶來其它災(zāi)難，如引起內(nèi)因火災(zāi)。

②解放層內(nèi)盡可能不留煤柱或少留煤柱，以免造成幾種壓力區(qū)，增加被解放層在該區(qū)的突出危急。

③開采解放層時可以同時抽放被解放層的瓦斯，以防卸壓后被解放層內(nèi)的瓦斯大量涌入回采工作面，造成瓦斯爆炸事故。

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2.預(yù)先抽放突出危急煤層的瓦斯

我國采納預(yù)抽瓦斯的礦井占突出危急礦井總數(shù)的21%。

用勻稱布置在突出危急煤層內(nèi)的大量鉆孔來進展幾個月至十幾個月的預(yù)抽瓦斯，不僅降低了瓦斯壓力與瓦斯含量，而且使地應(yīng)力下降，煤的強度增加。我國的實踐證明，只要能預(yù)先抽出20%-30%的瓦斯，即可防止煤與瓦斯突出。

3.煤層注水

近年國外討論勝利在回采工作面注水可防止煤與瓦斯突出。

我國山西陽泉一礦北頭咀礦井在綜采工作面進展淺孔煤體注水，使工作面煤壓出的次數(shù)削減82%，瓦斯涌出量削減28%，煤塵降低了49%。

4.超前鉆孔

在工作面前方肯定距離的煤體內(nèi)，始終保有肯定數(shù)量的較大直徑的鉆孔，用以預(yù)防突出的發(fā)生。我國有近40%的突出危急礦井使用這種措施。我國超前鉆孔的閱歷數(shù)據(jù)為：孔徑不少于120海米，超前距離不少于5米，孔數(shù)不少于4-5個。南桐魚田堡礦孔徑為300毫米。

5．水力沖孔

利用鉆機打鉆時噴射的水射流，在突出煤層內(nèi)沖出煤炭和瓦斯，或誘導(dǎo)可以掌握的小型突出，以造成煤體卸壓，排放瓦斯，消退采掘突出危急的方法。此法最早在南桐礦務(wù)局試驗勝利。

據(jù)不完全統(tǒng)計，應(yīng)用此法在我國已經(jīng)安全地揭開突出危急煤層（指石門掘進揭穿突出層）100屢次，掘進煤巷1萬多米，水沖區(qū)采出煤炭100萬噸。

6.震驚放炮

用比一般爆破多的炸藥量和炮眼數(shù)，一次炸出巷道全新面的爆破，稱為震驚放炮。

震驚放炮用強大的震驚力和深揭作用使地應(yīng)力作用下的高壓瓦斯煤體突然暴露，造成人為最有利的可掌握的發(fā)成沖突的條件。所以