设置.为全天候掌握瓦斯变化,及时报警,在工作面以及
回风流中安设瓦斯遥测警报断电仪传感器,在距工作面3m范围内悬挂便携式瓦斯警报
器,随时对工作山瓦{介清况进行监测.距工作面5m安设一台新式KCD一工A型瓦斯断电
仪对工作面设备监控断电.回风流中的瓦斯断电仪,监控回风系统电器设备.同时在地面
调度室设置遥测接收机,随时掌握瓦斯变化情况.瓦斯传感器悬挂在棚梁下..2m的位置,
装在06 mm圆钡焊制的鼠笼式箱中,以防放炮时崩坏.声光箱设置在回风流中
(6) f值测/L报告.取全层煤样测定9"煤f值,其测定结果见表2e
表29"煤坚固系数f测定报告
采样地卢
1'i十羊编ill落锤次数煤样粒度
组_--L
当了).25时
f-1.5一0. 14
当Jo.25时
f--1. 5-0.14
当f<0.2时厂=厂
煤样粒度
/mrn}rar}1
9煤段回风斜巷
9煤全层煤样
13189.60. 31720-30
0.3323180.00. 33320-30
33177.60.33320-30
36防突效果检验
采用2FS-15型手持式风煤钻打检验孔,钻孔直径为42 mm;采用WTC瓦斯突出参数
仪进行检验预测钻孔布置见图4,其预测情况见表3每次钻孔施工3个,深度为7 m,其中
一孔与巷道方向平行,其他两孔位于巷道轮廓线外Zm处
表3防突效果检验有效却发生突出统计表
预报
次数
钻孔位置变
坡点下/m
钻孔个数
/个
钻孔深度
/m
最大解析值
K,
最大钻屑量
/kg
突出
危险性
备注
13283704. 5/m无掘3m后煤瓦斯突出
2334360. 24/m无御3rn后煤瓦斯突出
3347380. 13.8/.无掘3,后煤瓦斯突出
注:测定时每孔1m测定一次钻屑量,每2m测定一个K值,表中所列为每次预测量大K:值和钻屑量.
3. 7轻型防突专用煤层钻机的改进
由于该钻机钻头拆装困难且易脱落,每孔必须拆装而影响施工速度,在实践中对其进行
了改进.
钻头结构的改进:首先将麻花钻杆与大钻头焊
接在一起,使其牢固不易脱落,其次将原来1 m长
的钻杆进行改进,将每两根焊接连成一个整体,由原
来的每根1 m长变成每根2 m,同时将钻机的跑道
改为3m,从而减少了连接杆和拆接钻头的次数,加
J决了钻进速度.
对机架改造见图4.将改造后的机架平台固定
在两架棚腿上,钻机设在槽钢梁上,在同一水平可向
二二〕Q二二二二图4预测钻孔布置示意
任一角度施工钻孔,移动十分方便,大大缩短了打钻时间,提高了工效.
4采用防突措施并经效果检验有效后发生的突出因素
表3中列的3次检验结果均为防突效果有效,但在施工中均发生了突出.通过检查和分
析,存在的突出因素为以下几点:
(1)防突措施保护范围不够深度,宽度包括布孔不匀等形成局部失控区造成应力集
中
(2)释放时间不充分
230‘山建设学术会议论文选集
C3)掘进速度与应力带前移不同步.如每钻进lo m,放三荐炮,每炮进尺1.5m,因进度
快,煤体前方的应力未明显向深部转移,集中应力大于煤体的屈服值而引起突出.但由于煤
体中已有大量瓦斯被泄放,煤体强度相应增加,使突出强度降低.
(9)效果检验出现伪数据
钻孔测定〔每米一测)瓦斯初速度峰值,反映了煤体前方集中应力的大小和位置瓦斯压
力愈大,初速度也愈大,孔周边破裂愈严重;煤的破坏程度愈大,初速度也愈大.由于初速度
是在煤层钻进中直接测定,初速度的峰值在取煤样,装瓶过程中易造成因初速度快,峰值已
过,测出的数值为下降后的数值,造成伪数据.另外,新老钻交错,串孔通气,检验孔穿透老孔
而出现伪数据,从而导致突出.
5结论分析与成果应用
5.1突出机理分析及防突原则
突出是地应力,瓦斯压力和煤的物理力学性能综合作用发生的结果煤与瓦斯突出机理
的流变假说认为:地应力和煤的强度是突出的主要因素,当工作面煤(岩)应力平衡受到破
坏,集中应力大于煤体屈服值而导致突出
煤的强度与煤体瓦斯含量有关,随着煤体瓦斯的放散.煤体强度也相应增高,故泄放煤
体中的瓦斯赋存量是防止突出的关键.
钻孔布置与排放时间关系到防突效果的成败而瓦斯压力和瓦斯含量则是突出能量的
第二梯队,作为存储能量从突出突破口喷出,对突出的连续性起决定作用.
掘进放炮后,原工作面前形成新的巷道空间,使应力平衡遭到破坏,煤的强度变低.在放
炮瞬间,煤体强烈错动,破裂松弛,形成塑性变形,透气性猛烈增大,瓦斯迅速解吸,导致高压
瓦斯猛烈喷出,按喷出动力的强弱伴有煤粉或将煤抛出或整体推出.因此,要使煤巷掘进头
前方体的瓦斯压力得到局部释放,使吸附瓦斯解吸放散,从而提高煤体强度,使煤体集中应
力转移到煤体深部,形成掘进保护带,削弱以至消除瓦斯在突出过程中的推波助澜作用,应
为突出煤层防突的基木原则.
5.2成果应用
矿井主要巷道的生产服务期长,尤其是总回风巷,直接关系到整个采区,以至整个矿井
的安全,《煤矿安全规程》也禁止将矿井主要巷道布置在突出煤层中.并且由于高昂的防突费
用使工程造价大幅提高,以及由于煤瓦斯压力对巷道的破坏作用,使
