嚴(yán)重突出煤層快速掘進(jìn)防突技術(shù)研究
項目內(nèi)容：
中國是世界上煤與瓦斯突出最嚴(yán)重的采煤國家之一，突出強(qiáng)度大、頻率高，各礦井不得不投入很大的財力用于防治煤與瓦斯突出，致使噸煤瓦斯災(zāi)害防治成本高昂，給企業(yè)造成了沉重負(fù)擔(dān)。在眾多煤與瓦斯突出事故中，煤巷發(fā)生突出占66.7%，國內(nèi)突出礦井目前主要采取松動爆破、超前排放鉆孔、深孔控制卸壓爆破、水力沖孔等防突技術(shù)措施，用于防治煤巷掘進(jìn)工作面煤與瓦斯突出。但由于這些防突技術(shù)措施工序復(fù)雜、局限性大，使得掘進(jìn)速度緩慢，造成采掘比例嚴(yán)重失調(diào)。
高產(chǎn)高效是煤炭發(fā)展的必經(jīng)之路，只有實施煤巷快速掘進(jìn)，為工作面提前解除突出危險性提供時間保證，才能實現(xiàn)安全生產(chǎn)，大幅度提高煤炭生產(chǎn)能力，達(dá)到高產(chǎn)高效的目的。研究針對性強(qiáng)的防突措施，對于快速解除工作面的突出危險性，增加掘進(jìn)有效時間，提高煤巷掘進(jìn)速度具有重要的意義。
單一煤層煤巷掘進(jìn)防突技術(shù)研究是世界性的技術(shù)難題?！皣?yán)重突出煤層快速掘進(jìn)防突技術(shù)研究”屬于煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。課題基于煤與瓦斯突出機(jī)理，針對煤層及瓦斯賦存特征，研究并試驗中高壓注水配合邊掘邊抽綜合防突措施，通過理論研究和詳細(xì)的現(xiàn)場試驗考察分析相結(jié)合，確定了該項防突技術(shù)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)。
2002年12月28日，由河南省科技廳組織，國內(nèi)知名專家鑒定認(rèn)為：
該項目立項準(zhǔn)確，試驗范圍廣，研究有創(chuàng)新，整體達(dá)到國際先進(jìn)水平。
項目曾獲獎勵
河南省科技進(jìn)步二等獎
河南省煤炭工業(yè)科技進(jìn)步特等獎
焦作市科技進(jìn)步二等獎
WTY-Ⅲ-X型煤與瓦斯突出預(yù)測解吸儀
主要用于煤與瓦斯突出危險性預(yù)測，測試煤礦井下采掘工作面鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)Δh2及（C）值。 WTY-Ⅲ-F型煤與瓦斯突出預(yù)測封孔器
主要用于煤礦井下采掘工作面測試鉆孔瓦斯涌出初速度q及鉆屑量S值指標(biāo)。
ZFS型水力自動封孔煤層注水器
用于采掘工作面采取水力化防突技術(shù)措施、煤層注水消塵等。
專利號：03245810.X
現(xiàn)場工業(yè)性試驗情況：
煤巷安全快速掘進(jìn)是煤炭生產(chǎn)的前提。中高壓注水綜合防突技術(shù)工藝通過在焦作、梁北兩個礦區(qū)五對礦井的試驗推廣，安全掘進(jìn)煤巷4129m，已經(jīng)創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)1461.42萬元。其中：
焦煤集團(tuán)演馬莊礦掘進(jìn)速度提高1.4倍，直接經(jīng)濟(jì)效益124.58萬元；位村礦掘進(jìn)巷道2450m，速度提高一倍，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)801.93萬元；九里山礦掘進(jìn)巷道813m，速度提高1.24倍，直接經(jīng)濟(jì)效益227.32萬元；朱村礦25051工作面提前14.4個月貫通，直接效益139.25萬元；共產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益1293.08萬元。
許昌新龍礦業(yè)公司梁北礦提前一個月出煤，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益168.34萬元。
隨著煤礦開采深度和強(qiáng)度的增加，國內(nèi)各采煤礦區(qū)正在或逐漸面臨著煤與瓦斯突出的威脅，作為一種積極的防突措施，中高壓注水綜合防突措施將在焦作及國內(nèi)條件礦區(qū)全面推廣，對突出煤層掘進(jìn)防突具有深遠(yuǎn)的意義和推廣價值。
項目創(chuàng)造點(diǎn)：
（1）研究出嚴(yán)重突出危險掘進(jìn)工作面中高壓注水綜合措施，通過多個嚴(yán)重突出掘進(jìn)工作面進(jìn)行工業(yè)試驗，有效解除了突出危險，大幅度提高了掘進(jìn)速度，充分證明中高壓注水綜合防突措施具有廣泛的適用性、有效性和安全性特征。
（2）通過對中高壓注水措施考察，研究得出適合焦作礦區(qū)的注水參數(shù)：合理的封孔深度為3～4m，注水壓力根據(jù)公式P=0.0059γH+15.58f+P損確定。
（3）研制出可回收水力自動封孔器，以壓力水為封孔動力，封孔段長，密封效果好，工藝簡單，操作方便，使用安全可靠。
（4）在兩個礦區(qū)五對礦井最嚴(yán)重突出地區(qū)試驗4129米巷道，期間未發(fā)生煤與瓦斯突出，巷道掘進(jìn)速度平均提高一倍以上，有效緩解了采掘接替緊張局面，經(jīng)濟(jì)和社會效益十分顯著。
