石門和其他巖石井巷揭穿突出煤層的防治突出措施

　　石門和其他巖石井巷揭穿突出煤層的防治突出措施

　　石門和其他巖石井巷揭穿突出煤層、即石門和其他巖石井巷自底(頂)板巖柱穿過(guò)煤層進(jìn)入頂(底)板的全部作業(yè)過(guò)程，都必須采取防治突出措施，并編制設(shè)計(jì)。在地質(zhì)構(gòu)造破壞帶應(yīng)盡量不布置石門。如果條件許可，石門應(yīng)布置在被保護(hù)區(qū)或先掘出石門揭煤地點(diǎn)的煤層巷道，然后再用石門貫通。石門與突出煤層中已掘出的巷道貫通時(shí)，該巷道應(yīng)超過(guò)石門貫通位置5m以上，并保持正常通風(fēng)。

　　1)石門揭煤的步驟

　　(1)探明石門(或揭煤巷道)工作面和煤層的相對(duì)位置;

　　(2)在揭煤地點(diǎn)測(cè)定煤層瓦斯壓力或預(yù)測(cè)石門工作面突出危險(xiǎn)性;

　　(3)預(yù)測(cè)有突出危險(xiǎn)時(shí)，采取防治突出措施;

　　(4)實(shí)施防突措施效果檢驗(yàn);

　　(5)用遠(yuǎn)距離放炮或震動(dòng)放炮揭開(kāi)或穿過(guò)煤層;

　　(6)在巷道與煤層連接處加強(qiáng)支護(hù);

　　(7)穿透煤層進(jìn)入頂(底)板巖石。

　　2)石門揭穿突出煤層的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

　　(1)突出預(yù)測(cè)方法及預(yù)測(cè)鉆孔布置、控制突出煤層層位和測(cè)定煤層瓦斯壓力的鉆孔布置;

　　(2)建立安全可靠的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，并加強(qiáng)控制通風(fēng)風(fēng)流設(shè)施的措施。在建井初期，礦井尚未構(gòu)成全風(fēng)壓通風(fēng)時(shí)，在石門揭穿突出煤層的全部作業(yè)過(guò)程中，與此石門有關(guān)的其他工作面都必須停止工作。放震動(dòng)炮揭穿突出煤層時(shí)，與此石門通風(fēng)系統(tǒng)有關(guān)地點(diǎn)的全部人員必須撤至地面，井下全部斷電，井口附近地面20m范圍內(nèi)嚴(yán)禁有任何火源;

　　(3)揭穿突出煤層的防治突出措施;

　　(4)準(zhǔn)確確定安全巖柱厚度的措施;

　　(5)安全防護(hù)措施。

　　3)石門揭穿突出煤層的規(guī)定

　　(1)石門揭穿突出煤層前，必須打鉆控制煤層層位、測(cè)定煤層瓦斯壓力或預(yù)測(cè)石門工作面的突出危險(xiǎn)性。后兩項(xiàng)工作可與控制煤層層位的前探鉆孔共用。前探鉆孔、測(cè)壓鉆孔可參照插圖5-3-4布置;

　　(2)在石門工作面掘至距煤層10m(垂距)之前，至少打兩個(gè)穿透煤層全厚且進(jìn)入頂(底)板不小于0.5m的前探鉆孔，并詳細(xì)記錄巖芯資料。

　　(3)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖石破碎的區(qū)域，石門工作面掘至距煤層20m(垂距)之前，必須在石門斷面四周輪廓線外5m范圍煤層內(nèi)布置一定數(shù)量的前探鉆孔。以保證能確切地掌握煤層厚度、傾角的變化、地質(zhì)構(gòu)造和瓦斯情況等;

插圖5-3-4 控制突出煤層的前探鉆孔布置示意圖

　　1、2一控制煤層層位鉆孔;3、4一測(cè)定煤層瓦斯壓力鉆孔;5一突出危險(xiǎn)煤層

　　(4)在石門工作面距煤層5m(垂距)以外，至少打2個(gè)穿透煤層全厚的測(cè)壓(預(yù)測(cè))鉆孔，測(cè)定煤層瓦斯壓力、煤的瓦斯放散初速度指標(biāo)與堅(jiān)固性系數(shù)或鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)等。為準(zhǔn)確得到煤層原始瓦斯壓力值，測(cè)壓孔應(yīng)布置在巖層比較完整的地方，測(cè)壓孔與前探孔不能共用時(shí)，兩者見(jiàn)煤點(diǎn)之間的間距不得小于5m。在近距離煤層群中，層間距小于5m或?qū)娱g巖石破碎時(shí)，應(yīng)測(cè)定各煤層的綜合瓦斯壓力;

　　(5)為了防止誤穿煤層，在石門工作面距煤層垂距5m時(shí)，應(yīng)在石門工作面頂(底)部?jī)蓚?cè)補(bǔ)打3個(gè)小直徑(42mm)超前鉆孔，其超前距不得小于2m。當(dāng)巖巷距突出煤層垂距不足5m且大于2m時(shí)，為了防止巖巷誤穿突出煤層，必須及時(shí)采取探測(cè)措施，確定突出煤層層位，保證巖柱厚度不小于2m(垂距);

　　(6)石門掘進(jìn)工作面與煤層之間必須保持一定厚度的巖柱。巖柱的尺寸應(yīng)根據(jù)防治突出的措施要求、巖石的性質(zhì)、煤層傾角等確定(見(jiàn)表19)。采用震動(dòng)放炮措施時(shí)，石門掘進(jìn)工作面距煤層的最小垂距是1.5m，如果巖石松軟、破碎，還應(yīng)適當(dāng)增加垂距。

　　(7)石門揭穿突出煤層前，當(dāng)預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)工作面時(shí)，必須采取防治突出措施，經(jīng)效果檢驗(yàn)有效后可用遠(yuǎn)距離放炮或震動(dòng)放炮揭穿煤層;若檢驗(yàn)無(wú)效，應(yīng)采取補(bǔ)充措施，經(jīng)措施效果檢驗(yàn)有效后，用遠(yuǎn)距離放炮或震動(dòng)放炮揭穿煤層。當(dāng)預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)時(shí)，可不采取防治突出措施，但必須采用震動(dòng)放炮揭穿煤層。

　　　4）揭穿突出煤層的防治突出措施
　　石門防治突出措施可采用抽放瓦斯、水力沖孔、排放鉆孔、金屬骨架或其它經(jīng)試驗(yàn)證明有效的措施，在實(shí)施防治突出措施時(shí)，都必須進(jìn)行實(shí)際考察，得出符合本礦井實(shí)際的有關(guān)參數(shù)。本設(shè)計(jì)推薦采用以抽放瓦斯措施為主，以排放瓦斯措施為輔的防治突出措施。
　　　（1）預(yù)抽瓦斯措施
　?、賹?shí)施措施時(shí)的巖柱厚度
　　在石門掘進(jìn)工作面距突出煤層底板垂距10m、5m、3m時(shí)分別布置抽放鉆孔進(jìn)行預(yù)抽。
　　②鉆孔控制范圍
　　抽放鉆孔應(yīng)控制石門揭煤處巷道斷面輪廓線外兩幫各10m，上方10m、下方5m。
　　③鉆孔間距及孔徑
　　可根據(jù)煤層的透氣性和允許抽放的時(shí)間確定，一般為2～3m，均勻布孔。本設(shè)計(jì)推薦采用鉆孔間距2.5m，孔徑87mm。
　?、茴A(yù)抽時(shí)間
　　預(yù)抽時(shí)間以預(yù)抽后煤層瓦斯含量降到8.0m3/t以下、煤層瓦斯壓力降到0.74MPa以下為準(zhǔn)。
　?、莩榉判Ч麢z驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
　　在抽放鉆孔控制范圍內(nèi)，煤層瓦斯含量降到8.0m3/t以下、煤層瓦斯壓力降到0.74MPa，且預(yù)測(cè)（效果檢驗(yàn)）指標(biāo)降到突出臨界值以下，認(rèn)為預(yù)抽瓦斯防突措施有效。
　　　（2）排放鉆孔措施
　?、?實(shí)施措施時(shí)的巖柱厚度
　　在石門掘進(jìn)工作面距突出煤層底板垂距3m時(shí)布置排放鉆孔進(jìn)行排放。
　?、阢@孔控制范圍
　　排放鉆孔應(yīng)控制石門揭煤處巷道斷面輪廓線外兩幫各10m，上方10m、下方5m。
　?、坫@孔間距及孔徑
　　排放鉆孔的直徑為75～100mm，鉆孔間距根據(jù)實(shí)測(cè)的有效排放半徑而定，一般孔底間距不大于2m。鉆孔布置可參見(jiàn)插圖5-3－5所示。本設(shè)計(jì)推薦采用鉆孔間距2m，孔徑87mm。
　?、芘欧艜r(shí)間
　　預(yù)抽時(shí)間以預(yù)抽后煤層瓦斯含量降到8.0m3/t以下、煤層瓦斯壓力降到0.74MPa以下為準(zhǔn)。
　?、菖欧判Ч麢z驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
　　在抽放鉆孔控制范圍內(nèi)，煤層瓦斯含量降到8.0m3/t以下、煤層瓦斯壓力降到0.74MPa，且預(yù)測(cè)（效果檢驗(yàn)）指標(biāo)降到突出臨界值以下，認(rèn)為預(yù)抽瓦斯防突措施有效。
　　
插圖5-3-5 石門排放鉆孔布置圖
P一測(cè)壓孔；1～28一排放鉆孔