煤矿煤与瓦斯突出防治技术分析

鲁璐

摘 要：煤与瓦斯突出是影响煤矿井下作业的重要灾害性因素，由于受到井下复杂地质条件的制约，现有的技术水平还无法彻底排除这一灾害，但是加强防治技术以减少灾害的发生却是我们所能够做到的。本文首先在对煤与瓦斯突出的主要危害进行论述的基础上，探讨了煤与瓦斯突出的基本规律，然后再以此为依据，提出了注水处理以及其他综合防治技术措施，希望能够为煤矿煤与瓦斯突出的有效治理提供一定程度的参考。

关键词：煤与瓦斯突出；基本规律；防治技术

根据相关部门公布的近年来的统计资料显示，在我国采煤工作面事故当中，煤与瓦斯突出占到了总事故的15.7%左右，这是造成煤炭企业人员和财产损失的重要灾害性因素之一。尤其是近些年，从有关报道中可以看出，在煤矿井下作业中，采煤工作面煤与瓦斯突出的情况并没有得到有效的遏制，不但在未采取保护措施的煤层出现突出现象，而且在保护层采煤工作面也发生突出，煤与瓦斯突出已经阻碍了当前煤炭行业的稳定生产。因此，针对煤与瓦斯突出的现象进行分析，并提出对应的防治技术措施，对保证煤矿生产安全极为重要。

一、煤与瓦斯突出的主要危害

煤与瓦斯突出是煤炭采掘作业过程中比较容易发生的危害之一，是在煤炭开采过程中发生的一种由煤、岩石和瓦斯（部分包含二氧化碳）等成分组成的一种瓦斯动力现象。一旦出现煤与瓦斯突出，在几秒或者几十秒的时间内，大量的煤、岩石和瓦斯就会从岩体中喷出，并伴随有剧烈的声响和猛烈的动力效应，对周围的作业人员和设备造成严重损害。煤与瓦斯突出的主要危害包括：（1）突出的煤流会阻塞巷道，并破坏煤炭采掘设施、通风系统等；（2）突出的煤流会直接造成人员伤亡，且高浓度的瓦斯会使人窒息；（3）一旦遇到火源，将导致瓦斯燃烧或者爆炸；（4）影响煤矿企业的正常采掘作业和生产，严重制约了煤矿生产效率的提高，导致煤炭成本增加，煤矿企业经济效益下降。

二、煤与瓦斯突出的基本规律

（1）煤与瓦斯突出和地质构造间的关系：通常在地质构造带的内部发生突出概率会较大；（2）煤与瓦斯突出和瓦斯含量

及压力间的关系：影响煤与瓦斯突出的重要因素是煤层间瓦斯的含量与压力，且瓦斯含量和压力造成的危害大小呈正比。虽然还有其他因素对煤与瓦斯突出产生综合性的影响，但煤层间瓦斯含量和压力是主要因素；（3）煤与瓦斯突出和地压间的关

系：当地压越大时，突出产生危害性也越大，两者呈正比关系；（4）煤与瓦斯突出和围岩性质间的关系：当煤层底板的致密度或者厚度增加时，突出产生的集中应力也变大，瓦斯不容易排放，一旦发生突出将造成更大的危害，因此突出的危害与煤层底板岩层致密度和厚度呈正比关系；（5）煤与瓦斯突出和水文

地质间的关系：相关研究表明，煤矿井中水的涌出量将随着湿度的改变而变化，地下水的流动可溶解其中的矿物质，为瓦斯流动创造了条件，会使煤与瓦斯突出造成的危害程度下降。

三、煤与瓦斯突出防治技术

（一）对工作面煤层进行注水处理。一方面，在工作面实施采掘作业时，可以先沿着工作面布置单排垂向孔，孔深距离顶部大于10m，孔间距以3-5m为宜，然后由液压泵液压系统提供水源，开展浅孔中压注水作业，保持水压在5-8MPa左右。但是要注意，一般情况下注水孔不要超过2个孔，且操作过程中要打一孔注一孔，在前一个注水孔注水作业完成之后再打另外一个孔。另一方面，在采掘工作面通过地质构造带的过程中，在地质构造带段及周围10m区域范围内要适当的加密注水孔，保证两相邻注水孔间距小于2m。相邻的循环注水孔必须相向布置，且注水孔尽量布置在煤壁稳固的位置，以保证注水效果不会因为煤壁的松动而受到影响。

（二）其他防治技术措施。（1）在布置巷道以及开采方式选择过程中要为采掘作业留下足够的空间和时间，便于综合防突措施的实施。煤层巷道应该尽量布置在没有突出的煤层或者突出煤层保护区域内；对于保护煤层要连续开采，且不设置煤柱；对于地质结构较为复杂的矿井，应该根据地质构造合理划分盘区，各个盘区自成一个独立的开采系统，这样便于控制煤与瓦斯突出灾害的蔓延。（2）由于卸除煤层区域或者采煤工作面前方煤体存在应力，容易出现煤与瓦斯突出的问题，因此应该采取煤体泄压措施，将集中应力区域推移至原来工作面的位置。当发现煤层区域或者采掘面前方煤体中存在瓦斯时，应该采取措施降低瓦斯含量，降低瓦斯的压力梯度，减少发生煤与瓦斯突出的概率。（3）适当增加工作面附近煤体的承载能力，提高整个煤体的稳定性，在具体的操作中可以使用技术骨架、超前支护或者注浆等方式对煤体进行加固。（4）优化煤炭采掘工艺措施，让工作面前方煤体的集中应力以及瓦斯的压力梯度变化更加平缓，这样就便于工作面自身的卸压和瓦斯排放，从而可以减小或者消除煤与瓦斯突出造成的危害。

参考文献：

[1] 吴世杰. 采煤工作面防治煤与瓦斯突出实践[J]. 低碳世界， 2013（10）.