高频突出煤层斜巷施工的突出防治
摘要本文对高频突出谋层的突出机理,突土规律和特点进行了总结和理论分析通过成果应用
稳妥地解决了矿井瓦斯升级后总回风能力不足的问题.对高突煤层快速据进施工做了有效的尝试和探讨
取得了较大的经济和社会效益.
关键词高频突出煤层防突治理
皖北煤田祁东矿井年设计生产能力I. 5 Mt/a,含煤地层为二迭系,单斜构造.可采煤层
十层,其中主采层为3, 7, 8, 9"煤层.瓦斯成分最高达98. 71.中央风井总回风斜巷布置
在一408 m水平的犷煤层中(地表标高为十23.5 m),巷道顶板沿煤层顶板施工下山.巷道
设计为半圆拱形,净高3. 6 m.净断面积11. 2时.支护形式采用29LJ型钢支护,棚间距
0.7 m,局部..sm由"22 mm圆钢汇,槽钢拉撑,钢筋碱背板,顶帮挂金属网喷射混凝土封
闭,掘进迎头设金属探头梁临时支护.
地质精查报告提供的瓦斯资料表明,9`煤层在该阶段无突出危险,但在石门揭开9"煤
前的钻孔探测结果却与之截然相反,多项测试指标超过突出临界值,预测为具有突出危险性
煤层,在施工中执行全过程防突
9`煤层厚2. 2-4. 7 m,平均3. 1 m,倾角6-y 100,平均110.煤质松软呈粉末土状,手捏
即粉.捻之成面无层理结构,无节理,皱揉破坏现象严重.钻测瓦斯含量达25.2 ml/gr,透
气性差,不易释放.煤层顶板以砂岩为主,纵向裂隙发育,岩石破碎,稳定性极差,伴有少量淋
水施工中顶板受压,钢筋硅背板压断,压碎情况普遍,支架钢卡,紧固螺栓频频崩断;底板为
泥岩,遇水即膨胀,膨胀达1. 2 m;巷道两帮滞后来压,棚宽最大缩距2.3 m;掘进迎头频繁
突出,突出频率达95. 2次/千米,数全国罕见的双突煤层.
由于施工中措施得力,管理严格,采用先进的科技手段,有效地削弱了煤与瓦斯突出的
威胁,成功地控制了突出强度,没有发生人员伤亡和机械设备重大破坏.平均月进度达120
1钻孔探测煤层
石门从煤层底板揭穿,在距煤层底板垂距10 m处采用150型钻机,沿不同角度布置
卯5 mm钻孔3个,穿透煤层全厚到煤层顶板并取芯.钻孔探煤与取样测定和封孔测压同时
进行.突出参数测定成果见表1,其中瓦斯散放与取样测定和封孔测压同时进行突出参数
测定成果见表1,其中瓦斯散放初速度因孔深及取样装瓶时间差等因素偏低,其他指标均突
破临界值.
226矿山建设学术会议论又选集
表t
煤层突出
危险性
突出危险
,"煤层突出危险性指标测定成果表
煤的破
III f" T)
瓦斯放散初速度
(△1)
煤的坚固
性系数I
煤层瓦斯压力
P/MP.
综合指数
(x)
综合指标
(D)
72.14
2煤与瓦斯突出规律及特点
(i>放炮诱发突出:该巷在距下山变破点前9 m处揭开9"煤层,共掘下山476 m,突出
46次(小型瓦斯突出未计),其中42次属放炮诱发突出.
(2)炮后滞后突出四次,均在炮后2-4 h之间
(3)突出频率随深度的增加逐渐加大,从开始的每60 m一次,逐渐发展为每30 m,10
m,5 m直到2--3 u)一次,平均10. 5 m/次
(4)应力集中节煤体被压倾出,造成大冒顶,伴有大量瓦斯涌出.
(5)煤体整体位移:煤体沿巷道全断面推出,最大位移达7. 7 m,
(6)突出造成瓦斯逆流,支架严重扭曲变形,最多一次摧毁钢支架41棚.最大突出煤量
约150 t,最大突出瓦斯量16000 .'o
3煤与瓦斯突出的防治
3. 1建立独立的通风系统
建井期间,中央风井与主副井贯通之前属独眼井,中央风井总回风斜巷的独立通风系
统是由主要通风讥辅设抽排风的刚性风简,将瓦斯风流
直接排到地面,形成井筒人风;掘进工作面由设在钢性风
筒抽风口后方的局部通风机提供用风.
通过通风阻力和封下需风量计算,在地面设2台(一台
备用)9-26NO161)离心式高压风机,由铁风筒三通设闸门
连接与控制,配15 ,, kW电机两台(一台备用).理论全压
6911 Pa,风机流星875 m'/min(最高达1025 m'/min),设
沪900 mm铁风筒及玻璃钢风筒
