【文章內(nèi)容簡介】 層始突深度換煤層瓦斯含量或壓力，則必須將煤層瓦斯降到 8m3/t以下。 ● 綜合指標(biāo) D,K小于其臨界值。 2022/2/13 72 ?鉆孔預(yù)排瓦斯 2022/2/13 73 預(yù)排煤體瓦斯的作用 ? 我們知道，煤體內(nèi)的瓦斯是促進(jìn)突出主要因素之一。因此預(yù)排 (或預(yù)抽放 )瓦斯，以降低其壓力，提高煤的機(jī)械強(qiáng)度，對于防止突出是有利的。 ? 下圖是天府煤礦鉆孔抽放瓦斯有效半徑的壓力變化曲線。抽放鉆孔 P1， P2， P3之間的孔距分別為 20， 30， 40米，抽放負(fù)壓 200~300毫米汞柱，在 30天內(nèi)距離為 20米的 P1孔由 12公斤 /cm2降至0。如果半徑更小，負(fù)壓更大，顯然所需要時(shí)間更短，就是自然排放變可達(dá)到上述目的，只是排放半徑小些，所需要的時(shí)間更長些。 2022/2/13 74 2022/2/13 75 ? 當(dāng)在石門揭煤地點(diǎn)測得瓦斯壓力在 10個(gè)大氣壓以上，煤層透氣性好，瓦斯?jié)舛扔指?，可采用預(yù)先打排放瓦斯鉆孔的方法，使瓦斯壓力下降到 10大氣壓后，用震動(dòng)放炮方法揭開煤層。 2022/2/13 76 ? 測定瓦斯排放半徑，確定排放孔個(gè)數(shù) ? 突出危險(xiǎn)煤層，由于透氣性不同，在確定用鉆孔預(yù)排瓦斯以前，都應(yīng)測定瓦斯的排放半徑。有效瓦斯排放半徑的測定方法是：在石門工作面的測壓鉆孔壓力達(dá)到穩(wěn)定值后，在距測壓孔 X米的地方，平行打直徑為120毫米的排瓦斯鉆孔，然后觀測測壓孔的壓力表下降情況和瓦斯量劇增情況。 2022/2/13 77 ? 如果壓力下降很慢或不下降，瓦斯涌出量也較少時(shí)，則在距測壓孔 2 3X(或 1 2X)的地方重打一個(gè)排瓦斯鉆孔。如果由于第二個(gè)排瓦斯鉆孔而導(dǎo)致測壓鉆孔的瓦斯壓力 24小時(shí)內(nèi)下降到 10個(gè)大氣壓以下，則該突出煤層的有效瓦斯排放半徑即為 2/3X(或 1 2/X)，但 2/3X(或 1/2X)不應(yīng)小于 ，見下圖。 2022/2/13 78 2022/2/13 79 ? 有效瓦斯排放半徑測定后，就可利用下述公式計(jì)算排放鉆孔數(shù)目： ? N=K 21SS式中： S2= L2 N—— 石門全斷面內(nèi)排瓦斯鉆孔的總數(shù)，個(gè)； K—— 未排出瓦斯區(qū)的瓦斯備用系數(shù)， ； S1—— 應(yīng)排放瓦斯的面積 (包括石門四周 米范圍內(nèi)應(yīng)排放的瓦斯面積 )，m2； S2—— 每個(gè)鉆孔可排放面積， m2； L—— 有效瓦斯排放半徑， m。 2022/2/13 80 ? 設(shè)：下圖所示的石門規(guī)格，鉆孔的有效瓦斯排放半徑為 ，則： ? N= 2)()(2)()(??????2022/2/13 81 ? = ?=。 這些鉆孔均應(yīng)布在排放瓦斯的總面積上 ,如下圖 2022/2/13 82 2022/2/13 83 ? 在排放瓦斯總面積的鉆孔孔距，為有效瓦斯排放半徑的二倍 (即 2L)，鉆孔瓦斯排放總時(shí)間，應(yīng)根據(jù)測定瓦斯有效排放半徑時(shí)壓力表的變化觀測結(jié)果，事先予以規(guī)定之。如果實(shí)際排放時(shí)間過長，可采用縮小有效排放半徑，即補(bǔ)孔的方法來加速預(yù)排過程。 2022/2/13 84 ? 對有效瓦斯排放半徑只有 的煤層，不適宜采用預(yù)排瓦斯降低壓力的方法來防止突出。 ? 安裝有抽放瓦斯設(shè)備的礦井，可利用高負(fù)壓預(yù)排煤體瓦斯，在時(shí)間上和孔數(shù)上均可大大減少。這種方法工藝過程簡單，建設(shè)有條件的礦井，作進(jìn)一步的試驗(yàn)，以確定它的效果，達(dá)到安全揭開煤層。 2022/2/13 85 ? 排放鉆孔措施的要求 ? (1)在煤層透氣性較好、并有足夠的排放時(shí)間時(shí)，可采用鉆孔排放措施； ? (2)排放鉆孔應(yīng)布置到石門周界外 5~8m的煤層內(nèi)； ? (3)排放鉆孔的直徑為 75~100mm，鉆孔間距根據(jù)實(shí)測的有效排放半徑而定，一般孔底間距不大于 2m。 2022/2/13 86 ? (4)在排放鉆孔的控制范圍內(nèi)，如果預(yù)測指標(biāo)降到突出臨界值以下，措施有效；對于緩傾斜厚煤層，當(dāng)鉆孔不能一次打穿煤層全厚時(shí)，可采取分段打鉆，但第一次打鉆鉆孔穿煤長度不得小于15m，進(jìn)入煤層掘進(jìn)時(shí)，必須留有 5m最小超前距離 (掘進(jìn)到頂、底板時(shí)不在此限 )。下一次的排放鉆孔參數(shù) (直徑、間距、孔數(shù) )應(yīng)與第一次相同。 2022/2/13 87 ?震動(dòng)性放炮措施 2022/2/13 88 ? 一、震動(dòng)性放炮 ? 震動(dòng)性放炮是人為地誘導(dǎo)突出的一種措施，是以加大裝藥量，增多炮眼數(shù)，全斷面一次起爆揭開灶層。通過起爆時(shí)的強(qiáng)烈震動(dòng)，可以引起煤中潛能和瓦斯內(nèi)能的迅速釋放，緩和巖層的壓力狀態(tài)，排卸高壓游離瓦斯，并使集中應(yīng)力區(qū)向煤體深部移動(dòng)，造成安全區(qū)域。為此，不論采用什么方法揭開煤層，均應(yīng)配合使用震動(dòng)性放炮爆破巖柱。 2022/2/13 89 ? 震動(dòng)放炮必須編制專門設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)必須符合下列要求： ? 震動(dòng)放炮必須編制專門設(shè)計(jì)，報(bào)上一級總工程師批準(zhǔn)； ? 震動(dòng)放炮的炮眼數(shù)目，應(yīng)按照每平方米石門斷面 4~5個(gè)確定； ? 震動(dòng)放炮的炮眼布置，根據(jù)斷面和巖性確定； 2022/2/13 90 ? 巖眼不得打入煤層，眼底距煤層應(yīng)保持。如果巖眼已打入煤層，必須在眼底的巖石中充填 ； ? 震動(dòng)放炮的單位炸藥消耗量，應(yīng)按照正常掘進(jìn)的 ~2倍確定，打穿煤層的炮眼在煤層段和巖石段應(yīng)分段裝藥，并用長 的炮泥隔開； ? 所有炮眼都在炸藥與封泥間裝 1~2個(gè)水泥炮，封泥都必須密實(shí)地封至孔口； 2022/2/13 91 ? 震動(dòng)放炮必須采用銅腳線的毫秒雷管，最后一段的延期時(shí)間不得超過 130ms，并不得跳段使用。電雷管使用前必須進(jìn)行導(dǎo)通試驗(yàn)。電雷管的連接可采用串聯(lián)、串并聯(lián)或并串聯(lián)方式，但都必須使通過每一電雷管的電流達(dá)到電雷管的引爆電流的 2倍。放炮母線必須采用專用電纜，并盡可能減少接頭，以減少母線的電阻，有條件的可采用遙控引爆器； 2022/2/13 92 ? 震動(dòng)放炮工作面，必須具有獨(dú)立可靠的通風(fēng)系統(tǒng)； ? 震動(dòng)放炮時(shí)，回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備必須切斷電源，嚴(yán)禁人員操作和通過。 2022/2/13 93 ? 二、采用震動(dòng)性放炮時(shí)，必須注意： ? ，崩開石門的全斷面巖柱和煤層的全厚，如果第一次震動(dòng)放炮沒有全斷面揭開煤層時(shí)，第二次爆破工作仍應(yīng)按震動(dòng)放炮的有關(guān)各條規(guī)定進(jìn)行之，直至全部揭開并過完煤門 (即未揭完的巖面 )若干米后為止。不要認(rèn)為“只要石門揭開了煤層時(shí)沒有突出，就沒有突出危險(xiǎn)了”。 2022/2/13 94 ? 例如，南桐局直屬一井 +150米水平主石門以及 +200米西四號回風(fēng)石門和南桐一井 +90米三號半石門揭開四號煤層后卻產(chǎn)生了1473噸、 135噸和 3500噸的大突出。都是在即將全部做完煤門或挑頂、臥底時(shí)產(chǎn)生的。 2022/2/13 95 ? 所以在石門進(jìn)入煤層后，仍應(yīng)采取預(yù)防突出的措施，注意觀測預(yù)兆，加強(qiáng)支架、在放炮作業(yè)時(shí)，應(yīng)按震動(dòng)性放炮措施規(guī)定進(jìn)行。 ? 此外，在揭開煤層發(fā)生了一次較小的突出以后，也不能認(rèn)為煤層已經(jīng)“卸壓”，再沒有突出危險(xiǎn)了。這是因?yàn)樵诋a(chǎn)生突出地點(diǎn)的地壓和瓦斯壓力雖然部份地降低了，但在未發(fā)生突出的地區(qū)，其地壓和瓦斯壓力并沒有降低，甚至可能處于突出孔洞形成的增壓帶。 2022/2/13 96 ? ，巖柱崩落或壓出，地壓加大，瓦斯涌出量劇增，溫度急降以及劈裂等嘈雜聲等不正常的現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止作業(yè)，退至安全地區(qū)。 ? ，只有在巖層較為穩(wěn)定，不致因支架破壞而引起巷道的坍塌的情況下，該法對于松軟地層，只有采用加固支架 (如發(fā)石旋 )及其它行之有效的措施后，方可使用震動(dòng)性放炮。 2022/2/13 97 ? 1米以下時(shí)，必須全部隨巖柱一次崩開，當(dāng)煤層水平厚度在 1米以上時(shí)，至少應(yīng)有 1米的煤層隨巖柱揭出。 ? ，考慮到延遲性瓦斯突出，一般在震動(dòng)性放炮四小時(shí)后，救護(hù)隊(duì)員始能進(jìn)入工作面檢查，考慮恢復(fù)工作。 2022/2/13 98 ? ，刷幫時(shí)應(yīng)作用手鎬，不得采用風(fēng)動(dòng)工具。 ? ，如巖柱，巖柱厚、眼數(shù)、眼深、眼位、藥量、聯(lián)炮方式、爆破效果等，應(yīng)作詳細(xì)記錄，以備總結(jié)分析。 2022/2/13 99 ? 三、震動(dòng)性放炮的炮眼布置、數(shù)量及裝藥量 ? ： ? ①炮眼個(gè)數(shù)較一般性炮眼約多 23倍，但具體眼數(shù)應(yīng)視巖柱情況而定。 ? ②煤眼和巖眼要交錯(cuò)相間排列，順序爆破。 ? ③總炮眼中，煤眼和巖眼的比例 1:2。 ? ④炮眼的密度，巷道頂部一般小于下部，周邊眼一般大于中部。 2022/2/13 100 ? ⑤ 煤眼深度一般應(yīng)超過欲揭之巖柱和煤層厚度之和。而巖眼眼底距煤層 ~，不得透煤。但考慮打眼時(shí)不易掌握，可在鉆眼透煤后停止鉆進(jìn)，填塞 ~部炮泥。 ? ： ? N= 3 25 fS ?2022/2/13 101 ? 式中： N—— 炮眼總數(shù)， 個(gè)； ? S—— 掘進(jìn)巷道的斷面積， m2； ? f—— 巖柱的普氏系數(shù)。 ? 按上式計(jì)算出不同的巖石和石門斷面的炮眼數(shù)如下表 2022/2/13 102 S N F 石 門 斷 面 積 (m2) 2 14 15 19 19 19 20 21 22 24 25 27 3 18 19 24 25 26 26 27 28 31 33 36 4 21 23 29 31 31 32 33 34 38 40 43 5 25 27 34 35 36 37 38 39 44 46 50 6 28 30 38 40 40 41 43 45 50 52 56 7 31 34 42 44 45 46 48 49 55 57 62 8 34 37 47 48 48 50 52 53 60 61 68 9 37 40 50 52 53 54 56 58 65 65 73 10 39 43 54 56 57 58 60 62 70 73 79 11 42 46 58 60 61 62 65 66 75 79 84 12 46 48 61 63 64 65 68 70 79 83 89 2022/2/13 103 ? ，下列計(jì)算可作為參考： ? q。 = sf式中 q。 —— 單位巖體消耗藥量 (公斤 /m3)； Km—— 煤層厚度影響系數(shù)， (查表 )； f—— 巖石普氏硬度系數(shù)， (查表 )； S—— 巷道斷面積， (m2)。 2022/2/13 104 ? Km值表 揭開煤層厚度 (米 ) ~ ~ ＞ 石門斷面 8M2以下 石門斷面 8M2以上 2022/2/13 105 ? f值表 ? 巖石名稱 煤質(zhì)頁巖 頁巖 硬頁巖 砂質(zhì)頁巖 軟砂巖 砂巖 硬砂巖 礫 巖火成巖 f 值 2 3 4 4~ 5 5 6~ 7 8 10~ 12 總裝藥量： Q=。 式中： Q—— 總裝藥量， (公斤 )； V—— 崩開巖柱 (包括煤柱 )體積， (m3)。 q。 —— 單位巖體消耗量， (公斤 /m3)。 對不同巖石和石門斷面的裝藥量如下表 2022/2/13 106 S q。 f 斷 面 (m2) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2022/2/13 107 ? 根據(jù)資料和現(xiàn)場具體情況，采用毫秒雷管時(shí)，裝藥量為 2~3公斤 /每 M3實(shí)體巖體與煤體的平均值。 ? ，只準(zhǔn)使用煤礦許用炸藥，不得使用變質(zhì)、硬化、過期的藥包。要求在使用前必須逐個(gè)進(jìn)行檢查。 ? +220米水平北二石門震動(dòng)性放炮炮眼布置及裝藥量如下表所示： 2022/2/13 108 2022/2/13 109 爆破說明書如下表 炮眼名稱 炮眼號 數(shù)量 長度 mm 裝藥是 (公斤 ) 裝藥總量 (公斤 ) 傾角 向左 向右 向上 向下 巖石掏槽眼 1,3,5,7,9 5 1000 20176。 0176。 0176。 0176。 2,6,8 3 1000 0176。 20176。 0176。 0176。 4,10 2 900 0176。 20176。 0176。 0176。 巖 石 輔 助 眼 11 1 1000 0176。 0176。 0176。 6176。 12 1 1000 0176。 0176。