【正文】 42mm，中孔沿掘進方向深10m。(4)地測科必須準確掌握煤層的產狀、結構及頂底板巖性，并負責及時繪制成圖報有關部門，為揭煤工作提供可靠的地質數據。背好工作面，防止頂板掉渣、片幫傷人，防止煤體垮落引起煤與瓦斯突出事故。(6)放炮員在連線時，每個接頭都必須扭緊扭牢，整個爆破網路裸露部分和接頭，都必須用砂布打磨掉氧化層后再扭接，并用膠布包嚴。不符合規(guī)定時嚴禁入井使用。(1)滅塵管路應鋪設平、直，吊掛整齊，每隔30m設一個三通閥門，軟管跟至迎頭，各轉載點設噴頭，做到落巖（煤）、出巖（煤）灑水。（6）揭煤進回風的通風系統(tǒng)、正反向風門的數量、位置見通風系統(tǒng)示意圖。向下、深度為2m以上，前探安全巖柱厚度，超前鉆孔由瓦檢員、放炮員和安檢員共同驗收合格后，向調度室匯報，調度室必須做好記錄，只有在與煤層法距大于2m時，方可掘進，法距小于2m時及時向揭煤指揮部匯報，由揭煤指揮部制定措施。表6　揭煤放炮方案技術比較表項目單孔裝一個雷管，孔與孔串聯(lián)單孔裝兩雷管串聯(lián)，孔與孔并聯(lián)優(yōu)點1使用雷管數目少；2裝藥和聯(lián)線方便；3不會出現(xiàn)拒爆現(xiàn)象。(8)鉆孔施工期間要采取措施進行孔口除塵，杜絕煤塵飛揚現(xiàn)象，并在鉆孔施工地點配備4只滅火器，并做好該工作面的灑水滅塵工作，杜絕煤塵堆積。圖45 抽放孔布置（1）鉆孔直徑和間距。抽放孔控制巷道輪廓線以外不小于8m。本次揭煤采用抽、排瓦斯結合導硐震動放炮揭煤具體措施是，在巷道底板距煤層法距2m處，在迎頭兩幫開二個耳巷，兩個耳巷內的6個孔立即用聚氨酯進行封孔，封孔長度不下于5m，并與巷道內主抽放管路合茬，并在揭煤過程中保證不間斷抽放。水 力 沖 孔主要適用條件有：煤質較軟或有軟分層，；具有自噴能力的煤層。爆破損傷巖石的力學特性反映了巖石在爆炸作用下的損傷程度，其破壞與損傷范圍與爆破條件、爆破參數、裝藥量等因素有關。為了準確得到原始瓦斯壓力值，測壓孔應布置在巖層比較完整的地方，測壓鉆孔的見煤點與前探鉆孔的見煤點之間的距離不得小于5m。0176。斷層多為順層斷層，在斷層帶上煤層受到嚴重破壞。圖21 戊二軌道上山揭煤示意圖煤層產狀：走向296176。八礦目前的通風系統(tǒng)為中央并列與分區(qū)對角的混合式通風系統(tǒng)，主要通風機工作方法為抽出式，共布置四個進風井筒（副井進風、新副井，主井、北風井輔助進風），四個回風井筒（東風井、西一風井、西二風井、丁一風井）；目前，礦井總進風量27161m3/min，東風井安裝兩臺K47311N032F離心式主扇，服務于己一、己三及己三擴大采區(qū)，主扇工作風量5568m3/min，工作風壓3250Pa；西一風井安裝兩臺K47301N032F離心式主扇，服務于己二下延、戊二采區(qū)下延，主扇工作風量7100m3/min，工作風壓3400Pa；，服務于一水平己四、戊四采區(qū)、二水平己二、戊二采區(qū)，主扇工作風量8563m3/min，工作風壓3200Pa；丁一風井安裝兩臺BDK12N036型軸流式主扇，服務于丁一、戊一采區(qū)，主要通風機工作風量6449m3/min，工作風壓2900Pa。預測煤層突出危險性鉆孔可以和測定瓦斯壓力鉆孔合并，要求能夠確切掌握煤層的突出危險性、煤層的層位、傾角、厚度、頂底板巖性、地質構造等煤層賦存情況，為安全巖柱設計尺寸和安全快速揭穿煤層提供可靠資料；②前探鉆孔，在石門工作面掘至距煤層(垂距)10m之前，至少打兩個穿透煤層全厚，并進入頂(底)，詳細記錄巖芯資料。瓦斯對煤巖體的變形有很大影響。（3）綜合作用說：該學說認為突出是地應力、瓦斯、煤的力學性質等因素綜合作用的結果。從1834年3月22日法國魯阿爾煤田依薩克礦井發(fā)生了世界上有記載的第一次突出至今，己發(fā)生過突出的國家有法國、前蘇聯(lián)、中國、波蘭、日本、美國等20多個國家和地區(qū)。并按《防治煤與瓦斯突出細則》制定了“四位一體”防突措施及相關安全防護及防突措施。突出煤炭8765噸，巖石61m3，瓦斯201萬m3，煤粉堵塞巷道1388m，瓦斯逆流1846m。霍多特認為，只有當煤中應力狀態(tài)突然改變時，煤層可能產生高速破碎，下述原因可以引起煤中應力狀態(tài)的突然改變：煤層中堅硬區(qū)段或堅硬包裹體的承載能力以脆性破壞形式消失了；圍巖作用于煤層的動載荷；放炮落煤時，巷道迅速進入煤層；放炮揭開煤層。實驗室宏觀試驗得出的瓦斯壓力對煤巖力學響應和力學性質的影響包括了吸附和游離瓦斯的共同作用，對于單一煤種吸附量受瓦斯壓力影響。但兩者間底最小垂厚應為：急傾斜煤層不小于3m，緩傾斜煤層不得小于2m；采用震動放炮措施時，最小垂厚是：急傾斜煤層2m，、破碎，還應當適當增加垂距；⑤石門揭穿突出煤層前，若預測有突出危險時，必須采取預防突出措施，并經效果檢驗有效后，方可用震動放炮揭穿煤層；當預測無突出威脅時，可不采取預防突出措施，但必須采用震動放炮揭穿煤層和安全防護措施；⑥石門揭穿突出煤層前，經預測有突出危險性或瓦斯壓力大于1MPa時，必須采用抽放瓦斯、水力沖孔、排放鉆孔、金屬骨架或其他經實驗有效的預防突出措施，并配以震動放炮揭穿煤層；，可采用震動放炮揭穿煤層。井田內有三條大斷層：位于井田南部邊界呈北西向展布的任莊正斷層，落差120m；位于井田中部呈北東向展布的辛店正斷層，落差40m；橫貫已一、已三采區(qū)呈北西向展布的張灣正斷層，落差20m。煤層厚度（結構式）（）～～，靠近中上部煤層節(jié)理較發(fā)育煤層賦存比較穩(wěn)定、厚度變化不大。半圓拱形斷面，凈寬3800mm，凈高3600mm，S凈=。用以探明戊910煤層的準確賦存和層位，前探鉆孔的設計參數如表。為盡可能縮短揭煤時間，在總結成功的揭煤經驗、認真研究平煤八礦揭煤工作面瓦斯地質條件的基礎上，需要重點解決的難點有：①石門揭煤預留巖柱厚度的確定；②瓦斯抽放方式的確定；③揭煤爆破方式的深入研究。瓦斯壓力的變化將引起煤巖體有效應力的改變，從而使煤巖體的力學性質如變形和強度特性發(fā)生明顯變化。多年來，國內外科研、生產單位在石門揭煤突出預測及采取防突技術措施方面都進行了較深入的研究，先后采用水力沖孔、金屬骨架、擴孔鉆具卸煤、煤層固化和抽排瓦斯等技術措施，起到了積極的防突效果?？紤]到爆破對保留巖體的損傷作用，導硐施工爆破參數按設計要求，采用YTP－28鑿巖機打鉆，遠距離放炮。抽放孔布置如圖。(1)施工鉆孔的電氣設備的電源必須和該巷道的瓦斯探頭實行風電、瓦斯電聯(lián)鎖，要保證鉆孔施工期間的正常供壓風、供電及排水。它主要用于石門(或立井)揭穿煤層，對于突出危險性小，其效果影響因素主要有：巖柱尺寸、炮眼布置炮眼數和裝藥量等參數。（1）效檢孔的布置采用倒三角形布孔，用大功率煤電鉆在掘進工作面打4個鉆孔，石門中間孔布置在措施孔之間，其它三個孔位于石門下部和兩側，終孔位置位于措施孔的邊緣線上。(2)操作要求：使用鉆頭直徑為42mm煤電鉆打效果檢驗鉆孔時，J1鉆孔見煤第1m打完后，自第2m開始，每米測定一次瓦斯涌出初速度q和鉆屑量S，每2米測定一次鉆屑解吸指標△h2。該巷道按如下要求設瓦斯監(jiān)測探頭，并實現(xiàn)瓦斯電閉鎖。(2)放炮地點安設一部直通礦調度室的電話。爆破網路連接完畢后，必須進行網路全電阻測試，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。(3)爆破前由工作面班長安排專人對爆破地點20m范圍內進行灑水滅塵，爆破時三道水幕必須打開。(3)在整個揭煤過程中，通風區(qū)必須設置專職瓦檢員和放炮員，一般情況下不準隨便換人。(9)礦調度室負責鉆孔施工過程中的調度指揮、記錄工作；負責協(xié)調井下和井上的聯(lián)絡，保障施工的順利進行。檢驗孔應盡可能布置在最軟的軟煤分層中，～1m/min。經過效果檢驗，當檢驗為無突出危險時，每個循環(huán)應當有2m的檢驗超前距且排放鉆孔(即措施孔)留有不少于5m的超前距。(7)放炮時，必須至少有6名救護隊員配帶氧氣呼吸器在地面待命。放炮員操縱放炮的地點，應配備壓風自救系統(tǒng)和自救器。(4)裝配引藥工作由放炮員進行，引藥不準提前制作，裝一個眼制一個引藥，不準用電雷管或金屬物品代替木錐扎眼，電雷管必須全部插入藥卷內，嚴禁將電雷管斜插在藥卷中部或捆在藥卷外。在導硐施工完畢后，在導硐內進行震動放炮前的最后一次防突效果檢驗，經檢驗各種指標都不超，嚴格按揭煤炮眼布置圖，所示施工揭煤炮眼，炮眼施工完畢后，在采取了安全防護措施后。報警點：≥% 斷電點：≥% 復電點：＜%斷電范圍：局扇及掘進工作面巷道中及其回風系統(tǒng)內全部非本質安全型電氣設備電源。6防突系統(tǒng)和安全防護（1）通風區(qū)要加強對通風系統(tǒng)的維護和檢修工作，保證通風系統(tǒng)穩(wěn)定，局扇不喝循環(huán)風。圖51 措施效果檢驗孔布置圖按照《防突細則》規(guī)定：石門揭煤工作面實施抽、排放瓦斯措施時，巖柱厚度不小于3m。圖46 普通爆破法示圖BB AA 圖47 分區(qū)爆破法炮孔布置采用分區(qū)爆破震動炮時，每平方米爆破斷面的炮眼數目按4～5個確定。(5)在鉆孔施工過程中，通風區(qū)要嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》中的有關規(guī)定對施工地點瓦斯等氣體進行檢查，嚴禁瓦斯超限作業(yè)。采用聚氨酯結合水泥砂漿封孔方法。石門石門鉆場圖42平行鉆孔布置抽放石門石門圖43 扇形鉆孔布置抽放（3）交叉鉆孔集中抽放在石門揭煤工作面巷道兩側各掘進一個鉆場，在鉆場布置空間交叉鉆孔，一方面截流巷道兩幫瓦斯，另一方面抽排導硐下部煤層瓦斯，如圖44。平煤八礦主采煤層為緩傾斜、具有嚴重突出危險性的戊910煤層，以往一般采用扇形鉆孔抽、排瓦斯、震動放炮一次揭開煤層的揭煤方式，具體揭煤工藝是：石門揭煤工作面打小直徑(75mm)鉆孔→抽放瓦斯→防突效果檢驗→石門掘進→震動放炮（分區(qū)爆破法）一次揭開煤層→清理、支護→防突效果檢驗→煤門掘進，完成揭煤工作。另外煤體瓦斯吸附量的增加，使煤體體積膨脹，強度降低，甚至導致煤體顆粒之間的聯(lián)結力完全喪失，煤體近似散粒狀。同時，炸藥爆炸時產生的垂直于炮眼軸線方向的沖擊壓力將起到瞬時降低或消除部分深部煤巖體與巷道軸向垂直的受壓載荷的作用，為突出創(chuàng)造有利條件。為了準確得到原始瓦斯壓力值，測壓孔應布置在巖層比較完整的地方，測壓鉆孔的見煤點與前探鉆孔的見煤點之間的距離不得小于5m。表中2號孔全鉆取芯，當2號探孔有疑時施工備用探孔以探清地質情況。根據三維地震資料測定的△P和f值范圍一般為：△P在10～32；～；K值在70～142。由于八礦開二隊從上端已施工430m停頭，停頭處巷道頂板距戊910煤層底板5m停掘，因此該巷剩余工程量306m全部為揭穿、過戊910煤。八礦井田東以沙河為界，西以21勘探線與十礦相鄰，南以煤層露頭線為界，北部12勘探線東以白石溝斷層為界， 煤層650m等高線為界， km2。而在震動放炮揭開煤層前首先要防止石門自行揭開突出，必須通過研究煤巖體力學性能、煤巖體變形場與瓦斯賦存之間的關系，確定足夠厚度（即強度）的預留巖柱。如：俄羅斯己建立了區(qū)域預測預報的專家系統(tǒng)，將突出煤層劃分為突出危險區(qū)(占突出煤層面積的20%～30%)和非突出危險區(qū)(占突出煤層面積的70%～80%)，從而解放了一大片煤層，降低了防突工作量；德國應用V30等瓦斯涌出動態(tài)參數連續(xù)預報突出，己有較成熟的經驗總的來說對瓦斯突出預測已初步形成了一些卓有成效的方法，并在實際使用中取得了一定地成效。隨著工業(yè)的發(fā)展，煤炭開采日益加劇，礦井瓦斯事故也日益加劇，引起了世界各采煤國家的密切關注，研究工作也取得了一定的成果，但由于突出機理的復雜多樣性，迄今為止形成了多種假說，國外主要存在三種假說，分別是瓦斯作用說、地應力說和綜合作用說。我國煤礦主要是井工開采，生產環(huán)境條件復雜，與其它行業(yè)相比，煤礦安全尤為重要。當前快速增長的經濟，對煤炭工業(yè)發(fā)展提出了更高的要求。煤礦開采過程中，直到十六世紀末，在煤礦的井工開采中，才遇到有害氣體，到十八世紀初期英國有的深井開始發(fā)生甲烷爆炸。在不斷完善突出跟蹤預測的基礎上，有些國家已經開展了研究瓦斯突出的動態(tài)預測技術和突出危險區(qū)域的預測技術。根據突出煤層石門揭煤特點，控制石門揭煤各種類型瓦斯突出，一方面必須采取高強度瓦斯抽排措施，使石門工作面正前全段煤門范圍充分卸壓，這樣，即使煤巖體變形處于峰值后，進入加速破壞的蠕變階段，由于瓦斯的充分釋放，煤巖體強度增加，承載能力增強，突出也不能發(fā)生，只能產生片幫等現(xiàn)象；另一方面要控制石門工作面兩側向正前補給瓦斯，以控制延期突出和過煤門連續(xù)突出。2試驗區(qū)概況平煤八礦位于平頂山市區(qū)東部，一九八一年投產，設計生產能力300萬噸/年。穿巖段采用錨網噴支護，噴漿厚度120mm；過煤段采用架U29棚子支護，棚間距500mm，之后噴漿封閉，噴漿厚度150mm。坡度穿層施工。前探鉆孔的設計參數如表。將堅固性系數最小值的兩個煤樣混合，測定煤的瓦斯放散初速度ΔP。由于炮眼周圍煤巖體只具有向炮眼軸心方向和巷道空間方向的自由度，從而使得被爆破煤巖體只能向采掘空間拋出。圖41 瓦斯壓力對煤巖強度的影響由以上分析可見，煤巖體強度將隨瓦斯壓力的增加而降低。自六十年代以來，石門揭煤防突措施先后采用了水力沖孔措施、金屬骨架結合擴孔鉆具卸煤措施、煤層固化措施和鉆孔抽排瓦斯措施，相比之下，鉆孔抽放瓦斯措施能有效地排放煤層瓦斯，使煤體充分卸壓，增強煤體的強度，近年來的揭煤防突實踐證明該措施能可靠地消除石門工作面的突出危險性，是積極主動的防突措施，因此應作為石門揭煤的首選防突措施。扇形鉆孔布置方式的優(yōu)點在于施工簡便、無輔助巖巷工程，但鉆孔工程量大且抽放不均勻，抽放與導硐掘進不能平行作業(yè)，抽放時間長。（3）瓦斯抽放瓦斯封孔措施工作面在距煤層頂板2m巖柱位置處，布置鉆場施工集中抽放瓦斯措施。在鉆孔施工過程中，嚴禁用鐵器敲砸鉆具。二種不同的裝雷管方案比較如表6所示：震動放炮揭煤因一次起爆雷管數目多，單孔裝一個雷管在進行爆破網路計算時電阻一般較大，對放炮器材的要求高；為了降低網路的電阻可采用單孔裝兩雷管串聯(lián)，孔與孔并聯(lián)的聯(lián)線方式，但這種方式在起爆時可能產生拒爆，在處理拒爆時非常棘手。（4