【正文】 ②通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化分析技術(shù)收集礦井礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能力優(yōu)化分析、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)等技術(shù)資料或報告，進(jìn)行整理匯編。⑶現(xiàn)有區(qū)域防突措施主要對松軟煤層順層鉆孔工藝應(yīng)用示范、頂板穿層鉆孔防突技術(shù)應(yīng)用示范、順層鉆孔防突技術(shù)應(yīng)用示范和石門揭煤防突技術(shù)應(yīng)用示范相關(guān)技術(shù)資料或報告進(jìn)行收集整理匯編。⑴瓦斯基本參數(shù)測定實驗室建設(shè)對瓦斯基本參數(shù)測定實驗室建設(shè)情況進(jìn)行資料整理，完善瓦斯基本參數(shù)測定體系。④軟管與接頭對設(shè)備運行很重要，必須檢查其外面有無鋼絲斷裂、有無因被壓或磨損等引起的損壞、有無因內(nèi)部破裂而引起的鼓泡等。⑥操作者不能倚靠在設(shè)備中的軟管或其他部件上。當(dāng)出現(xiàn)任何未經(jīng)允許的人員進(jìn)入作業(yè)場地、發(fā)現(xiàn)險情或隱患情況時應(yīng)停止作業(yè)。軟管應(yīng)盡量布置在操作者不會穿越行走及可能被車輛碾壓的地方，軟管硬管都應(yīng)支承固定，以免出現(xiàn)來自端部的振動引起軟管的擺動和摩擦。⑥必須確定如何使用噴頭、噴嘴等，受訓(xùn)者必須在密切監(jiān)督下完成設(shè)備處于緩慢升壓至額定工況下的作業(yè)訓(xùn)練。④射流作業(yè)環(huán)境容易使試驗操作者疲勞，故隊員應(yīng)實行崗位輪換制度。若在自救器的有效時間內(nèi)，無法安全升井的，采用避災(zāi)路線如下：由事故地點（27151運輸巷頂板瓦斯抽采巷）→二七下段軌道→二七下段軌道上車場→二七軌道下山下車場→二七采區(qū)永久避難硐室。⑤施工前，鉆機(jī)下風(fēng)側(cè)必須安設(shè)瓦斯收集器，并與分源抽采管路連接；施工鉆孔時，必須使用瓦斯防噴裝置，瓦斯防噴裝置要與分源抽采系統(tǒng)連接；施工鉆孔前，應(yīng)及時打開分源抽采管路的截門，利用分源抽采管路進(jìn)行分源抽采，防止施工鉆孔時瓦斯超限。（5）對掩護(hù)巷道掘進(jìn)時突出參數(shù)進(jìn)行效果檢查，對比分析實驗效果。壓裂觀察員應(yīng)始終注意觀察各鉆孔水流的變化情況，并做好記錄。然后采用膨脹水泥對各壓裂鉆孔進(jìn)行封孔，凝固時間72小時以上才可以準(zhǔn)備壓裂試驗。將鉆機(jī)給進(jìn)速度調(diào)至最小，使鉆桿在一個給進(jìn)行程內(nèi)往復(fù)運動直至煤屑排出量明顯減少時，再給進(jìn)鉆桿進(jìn)行下一段割縫。（7）一切準(zhǔn)備工作就緒后，割縫人員遠(yuǎn)離孔口，發(fā)出開啟高壓泵信號，泵操作者得到信號后方可開啟高壓泵。用液壓油管將鉆機(jī)的操作臺引出，遠(yuǎn)離割縫鉆孔孔口。表342 某礦鉆孔施工臺帳施工地點： 組號施工時間鉆場編號孔號孔徑(mm)設(shè) 計實 際施工煤巖情況沖出煤粉量（車或噸）施工負(fù)責(zé)人驗收負(fù)責(zé)人備注方位 傾角孔深 (m)方位傾角孔深(m)第一組導(dǎo)向槽定向水力壓穿增透裝備由水力壓裂泵站、高壓旋轉(zhuǎn)接頭（耐壓50MPa）、螺旋助排渣高壓水射流鉆桿（耐壓63MPa）、三維旋轉(zhuǎn)水射流噴頭和噴嘴、高壓膠管、封孔管和高壓接頭等輔助設(shè)施等組成，其高壓水射流產(chǎn)生部件實物詳見圖343。本次試驗期間，共在27151回風(fēng)瓦斯抽采頂板巷布置5組鉆孔，鉆孔布置圖見圖34342，鉆孔參數(shù)見表341。主要研究內(nèi)容如下：（1）下向穿層鉆孔煤層預(yù)置導(dǎo)向槽在某礦27151運輸巷頂板瓦斯抽采巷選擇一段巷道，向二1煤層施工下向穿層孔，然后利用三維旋轉(zhuǎn)水射流對煤層段進(jìn)行預(yù)置導(dǎo)向槽作業(yè)。27131下段工作面透視工作在27131下段運輸巷和27131下段回風(fēng)巷之間進(jìn)行，共布置171個接收測點，16個發(fā)射點。該儀器工作穩(wěn)定，探測范圍廣，精度高，操作方便，已經(jīng)在全國50多個大型礦務(wù)局推廣使用，是目前礦井物探儀器中比較成熟的一種物探設(shè)備。實驗室取自一定質(zhì)量的煤樣利用容量法（PCTEvo儀器），測定煤樣的吸附解吸特性。表325 某礦瓦斯壓力測定所需材料一覽表序號材料名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1測壓管2m/根（4分）根180兩端加工管螺紋2注漿管2m/根（4分）根6兩端加工管螺紋3篩孔管2m/根（4分）根12同上并鉆網(wǎng)狀孔洞4閘 閥4分個105管接頭4分個200標(biāo)件6生料帶卷407棉 紗公斤10封孔所需8水 泥425袋209添加劑（膨脹劑）UEA袋410鐵 絲14kg若干足夠用11壓力表0~4MPa只812鉆機(jī)臺1滿足要求的鉆機(jī)即可13注漿泵臺1揚程大于30m14采樣袋10kg個20裝煤樣用15海帶kg1016氮氣瓶符合規(guī)程要求瓶317減壓閥國標(biāo)（量程0～4MPa）個218連接紫銅管按樣品加工根219注氮接頭按樣品加工套220配備管鉗、手鉗、剪刀、皮尺、彈簧秤、手套、扳手等相關(guān)工具。常壓吸附量是指單位質(zhì)量的煤在20℃和一個大氣壓條件下所含有的瓦斯量Qa。目前，煤的真、視密度（真、假比重）、孔隙率、吸附常數(shù)以及煤的工業(yè)分析皆系在試驗室中進(jìn)行的。各鉆孔在封孔、注氮、安裝壓力表后，每天進(jìn)行瓦斯壓力觀測，直到壓力穩(wěn)定一段時間為止。③注漿在攪拌桶中將水泥、“U”型膨脹劑、速凝劑與清水按一定比例均勻混合，攪拌成糊狀，“U”型膨脹劑的用量為水泥的10％左右，速凝劑的用量為水泥量的2～4％左右。調(diào)整封孔泵的位置，盡量水平放置，保證其穩(wěn)定性，放置在安全位置，不嚴(yán)重影響巷道行人。 圖323 2測壓鉆孔布置圖圖324 4測壓鉆孔布置圖圖325 6測壓鉆孔布置圖⑶鉆孔施工鉆孔的開孔位置應(yīng)選擇在煤壁或巖石完整的位置；鉆孔施工實際揭露數(shù)據(jù)可能因地質(zhì)情況、煤層賦存的變化以及鉆孔施工中傾角和方位角的誤差而與設(shè)計參數(shù)有所出入。拆卸壓力表時，如果鉆孔內(nèi)有水，需要收集、測量鉆孔水量，對瓦斯壓力測定結(jié)果進(jìn)行修正。其測試的目的和要求為：⑴掌握試驗區(qū)域瓦斯基本參數(shù)情況，為礦井提供針對性的數(shù)據(jù)；⑵要求瓦斯含量取樣均采用重慶煤科院專用取樣設(shè)備，以保證含量測定的準(zhǔn)確性；⑶為瓦斯含量損失量修正提供壓力基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； ⑷在合適的測壓鉆孔中取樣測定其瓦斯含量及其他相關(guān)參數(shù)；⑸在具備條件的地點施工測壓鉆孔，現(xiàn)場直接測定二1煤層的瓦斯壓力，并計算煤層瓦斯含量；⑹在不具備施工測壓鉆孔的條件下，采用DGC型瓦斯含量直接測定裝置測定二1煤層瓦斯含量。圖紙上有一定數(shù)量的充實可靠的各種實際材料點。系統(tǒng)整理和統(tǒng)計分析內(nèi)容如下：①瓦斯資料整理收集整理編圖范圍內(nèi)各鉆孔的實測煤層瓦斯含量資料，勘探鉆孔瓦斯資料，分別列表登記，并填在平面圖上；系統(tǒng)整理礦井瓦斯涌出資料，收集歷年瓦斯鑒定資料、礦井瓦斯日報表和通風(fēng)月（旬）報表，按旬、月平均瓦斯涌出量建立臺帳，并收集礦井交換圖和產(chǎn)量報表配合適用。④瓦斯解吸還原及K1P法這一方法的基本原理是：在現(xiàn)場采取煤體深部未風(fēng)化煤樣，并及時測定其瓦斯解吸指標(biāo)，重慶煤科院主要測定K1值。封閉性斷層（壓性、壓扭性和不導(dǎo)水性）而且與煤層接觸的對盤巖層透氣性低時，可以阻止煤層瓦斯的排放，在這種條件下，煤層具有較高的瓦斯含量。但是當(dāng)背斜軸的頂部巖層為透氣巖層或因張力形成連通地面的裂隙時，瓦斯會大量流失，軸部瓦斯含量反而比翼部小。在某礦安裝一臺普通辦公電腦作為物探數(shù)據(jù)上傳主機(jī)，并在其中安裝物探信息上傳軟件，并通過局域網(wǎng)與監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的信息采集服務(wù)器連接，構(gòu)建起地質(zhì)構(gòu)造探測信息上傳網(wǎng)路，實現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造探測結(jié)果的自動上傳（如圖3112所示）。在實驗地點布置通信電纜，將激光測距儀與分站連接，使激光測距儀接入礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)。鉆機(jī)地面監(jiān)測分析系統(tǒng)軟件界面如圖319所示。WTC配套的數(shù)據(jù)管理分析軟件主界面如圖315所示。圖312 監(jiān)控預(yù)警平臺界面煤與瓦斯突出監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)如圖313所示，各種監(jiān)測信息分別通過不同的途徑上傳到監(jiān)控預(yù)警信息采集服務(wù)器，經(jīng)采集服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合后進(jìn)一步上傳到監(jiān)控預(yù)警服務(wù)器。大型突出平均突出煤量1016t/次，突出瓦斯量238600m3/次；突出煤量在100t～499t之間的次大型突出14次，平均突出煤量216t/次，突出瓦斯量26757 m3/次。礦井采區(qū)均有較完整的通風(fēng)系統(tǒng)，實現(xiàn)了分區(qū)通風(fēng)，采區(qū)實現(xiàn)了“兩進(jìn)一回”比較可靠的通風(fēng)系統(tǒng)，采掘工作面全部實現(xiàn)了獨立的進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)。一水平大巷標(biāo)高75m，二水平大巷標(biāo)高200m，每個采區(qū)有三條上（下）山，即膠帶運輸上（下）山、軌道運輸上（下）山和回風(fēng)上（下）山，均布置在煤層頂板巖層中。煤厚變化不大，薄煤帶（）僅在局部小范圍分布。（1）下段（含煤段）：本段（L9頂～大占砂巖底）；本段含煤2層（二0、二1），其中二1煤（俗稱大煤）位于本段頂部，是本礦主要可采煤層，全區(qū)穩(wěn)定可采。礦井主要含煤地層柱狀圖見圖241。東，傾向南東，傾角64176。東，傾向北西，傾角60176。井田內(nèi)斷裂全為正斷層，走向多為NE~NEE，傾向SE~SEE，傾角一般為60~70176。（4）地震據(jù)某市地震辦公室匯集的資料，自1038年~1978年6月，發(fā)生的較大地震且對某有影響的共有35次，本區(qū)地震基本烈度為7度。由于淺部煤層開采后地面塌陷，而局部形成低洼帶。交通極為方便。⑵ 實現(xiàn)某礦深孔快速取樣符合《煤層瓦斯含量井下直接測定方法》國標(biāo)要求，使煤層瓦斯含量測定更加準(zhǔn)確，同時對瓦斯含量測定進(jìn)行規(guī)范。某能源化工集團(tuán)研究院有限公司承擔(dān)了“十二五”國家科技支撐計劃內(nèi)的《深部礦井煤與瓦斯突出防治關(guān)鍵技術(shù)及示范》課題中的一個子內(nèi)容：在某能源化工集團(tuán)研究院有限公司某煤礦進(jìn)行瓦斯含量快速測定、導(dǎo)向槽定向水力壓穿防突技術(shù)及裝備、監(jiān)控預(yù)警防突技術(shù)、聲發(fā)射及瓦斯涌出預(yù)測煤與瓦斯突出技術(shù)和“兩個四位一體”防突技術(shù)工程示范。自投產(chǎn)以來，歷史上某礦曾多次發(fā)生瓦斯突出事故，已造成大量人員傷亡和財產(chǎn)損失。⑷ 導(dǎo)向槽定向水力壓穿防突技術(shù)與裝備示范應(yīng)用①導(dǎo)向槽定向水力壓穿技術(shù)參數(shù)優(yōu)化及裝備的改進(jìn)；②導(dǎo)向槽定向水力壓穿現(xiàn)場施工工藝的確定；③現(xiàn)場應(yīng)用試驗；④成套技術(shù)與裝備的現(xiàn)場應(yīng)用示范。礦井為單一煤層開采條件，主采二1煤層，為突出煤層。全區(qū)地勢北西高，南東低，最大坡度177。（3）氣象本區(qū)屬大陸性半干燥氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明，℃（1971年），℃（1966年），降雨多集中在7~9月份，~，（63年8月8日），~2313mm，蒸發(fā)量大于降雨量。左右，為單斜構(gòu)造。區(qū)內(nèi)走向長大于8km，西部落差180m，向東逐漸變小約為80m，并形成數(shù)條分枝斷裂，如：王母泉斷層（F212）、F21F21F21F219等。左右，落差50~120m，延伸長度大于5公里。東，傾向南東，傾角64176。上部灰?guī)r段：本段自L7灰?guī)r頂至L9灰?guī)r頂，；含LL9兩層石灰?guī)r，其中L8石灰?guī)r厚度大，全區(qū)發(fā)育，為本區(qū)重要標(biāo)志層之一，本段含煤2層（一一9煤），不可采。E，傾向SE，傾角4～15176。煤層中部普遍發(fā)育1層泥巖質(zhì)或炭質(zhì)泥巖夾矸，～。目前，礦井總進(jìn)風(fēng)量8309m3/min，總回風(fēng)量為8513m3/min，礦井有效風(fēng)量為7636m3/min，%。d）衰減系數(shù)（ d1煤與瓦斯突出災(zāi)害監(jiān)控預(yù)警技術(shù)應(yīng)用示范的總體方案如圖311。圖314 煤層瓦斯含量測定數(shù)據(jù)分析軟件數(shù)據(jù)上傳界面直接應(yīng)用重慶院“十二五”研制的WTC突出參數(shù)測定儀和配套的數(shù)據(jù)管理軟件系統(tǒng)實現(xiàn)WTC數(shù)據(jù)的自動獲取。圖316 鉆孔軌跡地面監(jiān)測信息傳輸網(wǎng)絡(luò)圖317 鉆孔軌跡上傳軟件界面第二，組裝鉆孔軌跡測量裝置。首先，激光測距儀安裝。按照《操作說明書》要求，對激光測距傳感器進(jìn)行供電，進(jìn)行采掘進(jìn)度監(jiān)測分析系統(tǒng)的應(yīng)用實驗。因此首先從地質(zhì)構(gòu)造入手，分析某煤礦區(qū)域瓦斯地質(zhì)構(gòu)造種類，對礦區(qū)構(gòu)造形態(tài)進(jìn)行劃分歸類；褶皺構(gòu)造與瓦斯賦存的關(guān)系、斷裂構(gòu)造與瓦斯賦存的關(guān)系、構(gòu)造組合與瓦斯賦存的關(guān)系，根據(jù)構(gòu)造與瓦斯賦存之間關(guān)系，對某煤礦區(qū)域瓦斯地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行劃分。同理，由兩條封閉性斷層與致密巖層封閉的地壘或地塹構(gòu)造也能成為瓦斯含量增高區(qū)，特別是地壘構(gòu)造由于往往有深部供氣來源，瓦斯含量可能會明顯增大。為了考察井田范圍內(nèi)煤層瓦斯基本參數(shù)的分布規(guī)律，需要在大范圍內(nèi)有代表性地采取多組煤樣進(jìn)行試驗分析。瓦斯賦存模型確定流程圖如圖3115所示。④合理的編圖方法某煤礦原則上使用比較成功的地質(zhì)編圖的基本原理和方法，結(jié)合使用先進(jìn)的煤層瓦斯動力防治預(yù)警編圖軟件。某礦深孔瓦斯含量測定研究技術(shù)路線圖如圖321所示。然后通過紫銅管與高壓針型閥和氮氣減壓閥連接，打開氮氣瓶開關(guān)，開始注氮。表321 測壓鉆孔設(shè)計參數(shù)表鉆孔位置鉆孔編號鉆孔方位角（176。)孔長(m)開孔見煤終孔⑷封孔封孔質(zhì)量的好壞是確保鉆孔準(zhǔn)確測定煤層瓦斯壓力的重要因素，本次所有測壓鉆孔均為下向鉆孔，孔內(nèi)有巖層水，因此為了提高封孔質(zhì)量，本次采用擋板+水泥砂漿+速凝劑封孔，加快水泥凝固時間，提高封孔質(zhì)量。依次連接測壓管，并用管鉗上緊，逐步送入鉆孔內(nèi)。鉆孔封完后要及時清洗注漿泵，防止水泥漿在泵及高壓輸漿管中凝固或沉淀。煤的孔隙率通過實測煤的真密度（真比重）和視密度（假比重）來