浅谈厚煤层瓦斯抽排及防突技术

亢琛

摘要：煤矿生产开采中，往往会引发煤与瓦斯突出的灾害，如果防治手段不力，必然会对煤矿企业人身财产安全带来极大破坏，为煤矿生产开采造成极大负面影响，形成煤矿生产开采持续紧张的局面。文章通过阐述厚煤层瓦斯治理，对厚煤层瓦斯抽排及防突技术展开探讨，旨在为如何促进煤矿巷道掘进工作有序开展研究适用提供一些思路。

关键词：厚煤层；瓦斯抽排；防突

引言

煤矿生产开采中，往往会引发煤与瓦斯突出的灾害，如果防治手段不力，必然会对煤矿企业人身财产安全带来极大破坏，为煤矿生产开采造成极大负面影响，形成煤矿生产开采持续紧张的局面[1]。近年来，众多煤矿在生产开采过程中发生有煤、瓦斯突出情况，为煤矿企业带来了极大的人身财产威胁。由此可见，对厚煤层瓦斯抽排及防突技术开展研究，有着十分重要的现实意义。

一、厚煤层瓦斯治理概述

高瓦斯煤矿巷道掘进速度受瓦斯治理成效很大程度影响。对于厚煤层巷道掘进瓦斯治理来说，健全、稳定的通风系统是巷道掘进瓦斯治理的一大前提；而依托瓦斯抽排，将煤层中含有的高浓度瓦斯排出，尽可能缩减煤层瓦斯浓度，自根本上缩减巷道掘进过程中煤壁瓦斯涌出量，则是巷道掘进瓦斯治理的根本手段。所以，煤矿巷道掘进期间，除去要强化局部通风技术管理，还要强化局部瓦斯抽排技术管理，秉承先抽后掘、边抽边掘原则，并开展好抽排效果评价，一直到掘进区域瓦斯浓度满足国家瓦斯抽排标准，为煤矿巷道掘进安全有序开展提供可靠保障。

二、厚煤层瓦斯抽排及防突技术

厚煤层煤矿巷道掘进期间，通常会面临高瓦斯、高地应力等因素影响，掘进工作面突出危险性高，掘进速度缓慢。全面煤矿企业在时代发展新形势下，要紧随社会发展脚步，强化改革创新，在先进发展理念、成功发展经验的支持下逐步强化厚煤层瓦斯抽排及防突技术科学合理应用，如何进一步促进煤矿巷道掘进工作有序开展可以从以下相关内容着手：

（一）穿層条带钻孔预抽瓦斯

于煤矿巷道掘进前，预先设置钻孔，以对煤层中瓦斯含量、瓦斯压力、解吸指标、硬度系数等开展检测。然后结合煤层赋存状况，对煤矿巷道煤层下方开展挖掘，距离煤层约15m岩石位置，设置两条岩石中巷，于岩石中巷内朝设计煤矿巷道处煤层设置钻孔，对煤层中瓦斯开展预先抽排处理，将钻孔孔径调节至80～90mm范围，抽排半径控制为3m，控制设置煤矿巷道两帮一定范围煤体，穿层条带预抽钻孔，如图1所示。

在对煤层中瓦斯开展抽排过程中，还应当对排放的瓦斯予以计量，一旦抽排范围内煤体抽排率实现30.0%以上时，即可大致确定煤层消除了突出安全隐患，并进行消突评判报告，评判合格后随后即可开展煤矿巷道掘进。

图1 穿层条带预抽钻孔示意图

（二）顺层前探钻孔抽排

在煤矿巷道掘进期间，起初在煤矿巷道设置3个顺层前探钻孔。将钻孔孔径调节至80～90mm范围，钻孔终孔处在煤矿巷道两帮分别为10m、3m，因煤矿巷道设置成沿顶掘进，故不开展顶部前探钻孔。与此同时，对前方地质状况及瓦斯状况开展检测，如果顺层前探钻孔作业期间未觉察到有异常状况，则可掘进40m；如果作业期间发现有出水、顶钻、喷孔等状况，则表明前方煤体存在异常，应当结合瓦斯实际情况，重新采取区域防突措施，促进煤矿巷道掘进工作的安全有序开展[2]。

（三）工作面区域防突

1.区域防突措施。掘进工作面区域防突措施，可采用顺层钻孔预抽煤矿巷道条带煤层瓦斯方式，钻孔直径?75mm，开孔部位与巷底相距1.5m，钻孔深度在120m以上，钻孔调节范围超过巷道两侧轮廓线外15m。

2.区域防突措施效果验证。a）在对掘进工作面区域防突措施开展效果验证过程中，可采用残余瓦斯含量指标法开展验证。在对煤层残余瓦斯含量开展计算期间，煤储量核算中的评价单元需要保证不超过抽采钻孔有效影响半径。b）倘若每一测试孔点计算得出煤层残余瓦斯含量不足8m3/t，则表示该区域防突措施有效。c）倘若每一测试孔点计算得出煤层残余瓦斯含量超过8m3/t，或相关钻孔点在施工过程中出现顶钻、喷孔等情况，则说明以钻孔点及引发突出预兆的部位为中心周围一定半径内的煤层依旧为突出危险区。于此期间，要求对该区域实施有效措施，诸如增加预抽钻孔数或者加长预抽时间，一直到保证区域防突措施有效。

（四）局部防止突出

1.突出危险性预测。可采用钻屑指标法对局部工作面开展危险性预测，如果煤层中存在一定涌水，则可选取复合指标法对突出进行预测，钻屑指标法与区域验证方法一致。

2.防治突出措施。倘若工作面预测结构得出煤层存在突出危险，则可选取超前排放钻孔连管抽放的方式对瓦斯进行抽排，防治引发突出危险。此项措施应确保煤矿巷道两侧轮廓线外不超过超前排放钻孔最低调节范围5m的距离。

（五）远距离起爆及安全防护

在煤矿巷道掘进期间，切实依据煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出细则等规章要求，引入“四位一体”一系列有效措施，掘进工作面起爆过程中，每一位作业人员均要转移至反向风门外，放炮结束一段时间后，由班组长、瓦斯检查员进入掘进工作面，对煤层瓦斯及安全情况进行检测，经确定为危险后汇报调度部位，由调度部位统一下达安全指令，允许作业人员开展后续施工[4]。

四、结束语

总而言之，在开展高瓦斯含量煤层生产开采期间，要提高瓦斯防范意识，遵循先抽后采运作，概述高矿井瓦斯利用率。在厚煤层瓦斯突出危险预测过程中，应严格开展预测工作，并确保预测精准性，为煤层生产开采安全有序开展提供有力依据。鉴于此，相关人员务必要不断钻研研究、总结经验，全面分析煤矿巷道掘进中存在的主要问题，结合煤矿矿井实际情况，强化厚煤层瓦斯抽排及防突技术的科学合理应用，“穿层条带钻孔预抽瓦斯”、“顺层前探钻孔抽排”、“工作面区域防突”、“局部防止突出”、“远距离起爆及安全防护”等，积极促进煤矿巷道掘进工作有序开展。

参考文献

[1]闫立章，路占元，刘奉明.特厚煤层群保护层开采与瓦斯预抽采防突技术的实践[J].煤炭技术，2009，28（11）：70-72.

[2]梁士昌，杨安红.沙曲矿北翼风井揭过突出煤层瓦斯抽放及防突效果分析[J].能源技术与管理，2010，13（4）：34-36.

[3]刘树新，杨阳，王晓，陈超，李博，武桐.高瓦斯厚煤层瓦斯抽排及防突技术应用[J].煤炭技术，2016，35（6）：130-131.

[4]周金龙，董洪凯，李国强.顺层定向长钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验方法研究[J].矿业安全与环保，2013，40（6）：69-72.