【導(dǎo)讀】陽城縣，地理坐標(biāo)為：北緯35°32′46″～35°34′31″，東經(jīng)112°29′12″～。112°31′27″，礦井走向長，傾向?qū)?，面積。韓（城）公路、沁輝干線相聯(lián)，可達(dá)侯馬、臨汾、沁水、陽城、晉城、高平等地；新開通的侯月鐵路經(jīng)由礦井工業(yè)廣場西北側(cè)并在工業(yè)廣場內(nèi)建有嘉峰煤炭集運(yùn)站。由此可見，本礦公路、鐵路運(yùn)輸條件優(yōu)越，交通便利。差20米以上的大斷裂，無巖漿活動(dòng)，構(gòu)造屬于簡單類。⑵溝北村向斜：屬于井田內(nèi)的主要褶皺構(gòu)造，近南北向，地層傾角4°～9°，一般7°左右，縱貫井田南北。⑸F14斷層：井田西北邊界處，為一正斷層，斷距為5m，傾向南東，傾角70°層總厚，含煤系數(shù)%。，含煤系數(shù)為%。帶分布于西北部。良，由于含硫較高且較難選除，目前尚未開采。副井相連，用于輔助運(yùn)輸，另一條為回風(fēng)大巷，沿煤層頂板布置。礦井采用分區(qū)抽出式通風(fēng)，主斜井、副斜井及進(jìn)風(fēng)井共同擔(dān)負(fù)礦井進(jìn)風(fēng)任務(wù)，南、北兩個(gè)生產(chǎn)采區(qū)各自有獨(dú)立的回風(fēng)井。管理人員，原始記錄已無從查閱。抽放率高達(dá)75～80%。

　　

【正文】 所辛新平等人共同研究提出了 一種新的消突措施――水力擠出，從焦作位村礦、九里山礦、古漢山礦、朱村礦、新龍礦業(yè)公司梁北礦和鶴壁十礦的使用情況來看，和超前排放鉆孔相比，水力擠出是一種適合于突出危險(xiǎn)煤層煤巷掘進(jìn)工作面的快速消突措施： ①水力擠出只需要施工 3－ 5 個(gè)直徑 42mm、深 8－ 10m 的鉆孔，一般情況下，包括鉆孔施工在內(nèi)的整個(gè)水力擠出過程只需要不到 1小時(shí)的時(shí)間，大大地減少了消突鉆孔施工量，縮短了消突時(shí)間； ②水力擠出措施實(shí)施后，效檢指標(biāo)的超標(biāo)率不超過 5%，掘進(jìn)工作面可以實(shí)現(xiàn)正規(guī)的三班作業(yè)循環(huán)； ③掘進(jìn)工作面月掘進(jìn)速度顯著提高，提高幅度一倍 以上。 水力擠出措施的工藝流程包括鉆孔施工和注水?dāng)D出兩個(gè)主要環(huán)節(jié)。 ⑴鉆孔施工 如圖 4－ 7 示，用煤電鉆在煤巷掘進(jìn)工作面正前方布置 3 個(gè)直徑42mm、深 8－ 10m 的鉆孔 。 ⑵注水?dāng)D出 注水鉆孔用封孔器封孔后，利用注水泵對鉆孔進(jìn)行中高壓注水（圖 4－ 8），最大注水壓力需要根據(jù)煤層埋藏深度、力學(xué)性質(zhì)和堅(jiān)固性系數(shù)確定。注水時(shí)，可以采用多孔同注或單孔循環(huán)注水方式；當(dāng)注水泵壓力表壓力顯示值突降幅度超過一定值時(shí)，終止注水。 圖 4－ 8 水力擠出設(shè)備與鉆孔連接方式 回采工作面局部防突措施 《防突細(xì)則》要求：突出危險(xiǎn)的采煤工作面應(yīng)采用預(yù)抽瓦斯、超前鉆孔、松動(dòng)爆破、前探支架防突措施。永紅煤礦裝備有瓦斯抽放系統(tǒng)，建議采用本煤層瓦斯預(yù)抽和邊采邊抽措施作為回采工作面防突措施。預(yù)抽鉆孔宜采用迎工作面切眼的斜向平行鉆孔方式布置，鉆孔密度應(yīng)保證工作面回采前的瓦斯預(yù)抽率大于 30%。 當(dāng)工作面局部區(qū)域達(dá)不到 30%的預(yù)抽率或預(yù)測突出危險(xiǎn)性指標(biāo)超標(biāo)時(shí)，在工作面進(jìn)行回采時(shí)，必須采取補(bǔ)充防突措施。建議將 超前鉆孔作為 防突措施。 防突措施效果檢驗(yàn) 煤巷掘進(jìn)工作面防突措施效果 檢驗(yàn) 煤巷掘工作面執(zhí)行防治突出措施后，需進(jìn)行措施效果檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法應(yīng)與預(yù)測方法相同。如果未進(jìn)行預(yù)測，可按煤巷掘進(jìn)工作面預(yù)測所列方法之一進(jìn)行措施效果檢驗(yàn)。檢驗(yàn)孔應(yīng)布置在措施孔中間，或距措施孔不小 ，并應(yīng)布置在軟分層中。檢驗(yàn)孔深度應(yīng)小于措施孔深度。如果在掘進(jìn)斷面上無法辨認(rèn)措施孔位置時(shí)，可參照措施孔的施工記錄布置檢驗(yàn)孔，若檢驗(yàn)指標(biāo)小于該煤層突出危險(xiǎn)臨界值，則認(rèn)為措施有效，反之措施無效，必須再采取補(bǔ)充防突措施，直至措施有效后，方可進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。檢驗(yàn)孔應(yīng)留有 2m 的檢驗(yàn)超前距。 回采工作面防突措施效 果檢驗(yàn) 回采工作面實(shí)施防治突出措施后，可采用鉆孔瓦斯涌出初速度法，鉆屑指標(biāo)或其它經(jīng)試驗(yàn)證明有效的方法進(jìn)行措施效果檢驗(yàn)。檢驗(yàn)孔應(yīng)布置在措施孔中間，檢驗(yàn)方法按煤巷掘進(jìn)工作面預(yù)測所列方法和采煤工作面預(yù)測規(guī)定執(zhí)行。檢驗(yàn)指標(biāo)小于該煤層突出危險(xiǎn)臨界值時(shí)，則認(rèn)為防突措施有效，反之認(rèn)為防突措施無效，則必須再采取補(bǔ)充防突措施。 補(bǔ)充防突措施應(yīng)在超指標(biāo)孔沿傾斜上下側(cè)各 10m 范圍內(nèi)實(shí)施。補(bǔ)充措施實(shí)施后，應(yīng)實(shí)施補(bǔ)充措施范圍內(nèi)再進(jìn)行檢驗(yàn)，直至采煤工作面的全部檢驗(yàn)孔均降到臨界值以下后，方可進(jìn)行采煤作業(yè)。檢驗(yàn)孔深應(yīng)小于措施孔深，并應(yīng)留有 2m 的檢驗(yàn)超前距。 安全防護(hù)措施 在突出煤層中進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，必須采取如下的安全防護(hù)措施： ⑴礦井應(yīng)裝備壓風(fēng)自救系統(tǒng)，并按《煤礦安全規(guī)程》和《防突細(xì)則》有關(guān)規(guī)定在采 掘巷道內(nèi) 設(shè)立 避難 所和壓風(fēng)自救 峒室 ； ⑵采掘工作面巷道的進(jìn)風(fēng)側(cè)應(yīng)設(shè)立兩道堅(jiān)固的反向風(fēng)門； ⑶采掘工作面應(yīng)實(shí)施 遠(yuǎn)距離放炮 （距離不得小于 300m） ， 放炮地點(diǎn)應(yīng)設(shè)在進(jìn)風(fēng)側(cè)反向風(fēng)門之外或避難 峒室 內(nèi)； ⑷井下 作業(yè)人員必須配帶隔離式自救器 ； ⑸其余參考《防突細(xì)則》執(zhí)行。 防突管理措施 在突出預(yù)測、防突措施實(shí)施及掘進(jìn)生產(chǎn)過程中應(yīng) 嚴(yán)格執(zhí)行如下的管理措施： ⑴ 超前措施鉆孔必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)施工，不得隨意更改；如因現(xiàn)場條件等因素不能按措施要求施工時(shí)，施工單位必須立即報(bào)告總調(diào)度室，由總調(diào)度室通知有關(guān)部門到現(xiàn)場鑒定，然后由原設(shè)計(jì)部門提出更改措施意見，經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)后執(zhí)行，其它單位和個(gè)人均不得隨意改變； ⑵ 每次打鉆作業(yè)前，現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人必須嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，密切觀察巷道頂板狀況，發(fā)現(xiàn)頂板掉渣、壓力增大等有片幫、冒頂危險(xiǎn)時(shí)，立即停止作業(yè)，人員撤出危險(xiǎn)區(qū)，并匯報(bào)總調(diào)度室進(jìn)行處理； ⑶ 突出預(yù)測打鉆和 打 超前鉆孔時(shí)，施工人員應(yīng)站在鉆孔孔口兩側(cè) ，不得站在鉆孔孔口正后方及鉆孔延長線上，嚴(yán)禁面對鉆孔孔口觀察鉆進(jìn)情況，以免發(fā)生鉆孔噴孔傷人；打鉆作業(yè)時(shí)必須使用護(hù)身板，永久性支護(hù)要緊跟迎頭，嚴(yán)禁空幫空頂，無壓風(fēng)不準(zhǔn)作業(yè)； ⑷ 每次打鉆時(shí)，施工人員必須密切觀察噴孔、夾鉆、響煤炮等瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重噴孔、煤炮劇烈等動(dòng)力現(xiàn)象，應(yīng)立即停止作業(yè)，停電撤人，待動(dòng)力現(xiàn)象消失 、 瓦斯?jié)舛冉档? 1% 以下方可恢復(fù)作業(yè)，并匯報(bào)總調(diào)度室和通風(fēng)值班室處理； ⑸ 在進(jìn)行 采掘工作面瓦斯 突出預(yù)測時(shí)，預(yù)測人員應(yīng)認(rèn)真觀察工作面構(gòu)造及施工預(yù)測鉆孔過程中噴孔、夾鉆、響煤炮、瓦斯等異?，F(xiàn)象，并作 相應(yīng)記錄； ⑹ 掘進(jìn)工作面迎頭必須掛防突允許進(jìn)尺標(biāo)志牌，非防突工區(qū)人員不得挪移，禁止超掘； ⑺ 在放炮地點(diǎn)均應(yīng)設(shè)置直通礦調(diào)度室的電話； ⑻ 第一組壓風(fēng)自救系統(tǒng)距迎頭距離為 25～ 40m ，安裝地點(diǎn)支護(hù)良好，無雜物的人行道一側(cè)，距底板高度 ～ ，掘進(jìn)巷道的外口的壓風(fēng)管路上必須要安裝氣水分離器； ⑼ 安裝壓風(fēng)自救袋之前要先放氣，吹凈管路中的雜物，避免堵塞減壓閥，防突工區(qū)每天對壓風(fēng)自救裝置要安排人員進(jìn)行一次檢查、維修，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行處理； ⑽ 突出區(qū)域人員必須熟悉隔離式自救器的性能和使用方法，否則不 得上崗； ⑾ 放炮必須采用乳化炸藥，毫秒雷管和采用正向起爆；炮眼內(nèi)必須按作業(yè)規(guī)程規(guī)定充填水炮泥和黃泥封孔，防突預(yù)測孔、措施孔、檢驗(yàn)孔必須用黃泥封堵；放炮時(shí)反向風(fēng)門必須關(guān)閉，并實(shí)行全斷面一次放炮，不準(zhǔn)分次放炮； ⑿ 放炮時(shí)，巷道內(nèi)的所有電器設(shè)備必須斷電； ⑶ 掘進(jìn)頭要有瓦斯監(jiān)測探頭，其瓦斯報(bào)警點(diǎn)為 1%CH4 ，斷電點(diǎn)為 %CH4 ，斷電范圍為突出影響范圍內(nèi)的所有電器設(shè)備； ⒁ 放炮后 30min 方可進(jìn)入工作面檢查，瓦斯正常 、 無突出征兆后方能重新開始作業(yè)； ⒂ 如果發(fā)生突出，突出的煤要及時(shí)清理，防止自 然發(fā)火；清理突出煤時(shí)，必須編制防止煤塵飛揚(yáng) 、 杜絕火源、巷道垮塌及再次發(fā)生突出的安全防護(hù)措施； ⒃ 每次打鉆作業(yè)前，必須全面檢查所有施工用電氣設(shè)備防爆性能，杜絕失爆； ⒄ 掘進(jìn)工作面不得使用扒裝機(jī)，運(yùn)輸鐵料時(shí)應(yīng)輕拿輕放，防止產(chǎn)生火花； ⒅ 掘進(jìn)工作面必須設(shè)專職的、有經(jīng)驗(yàn)的、認(rèn)真負(fù)責(zé)的瓦 檢 員，每班至少進(jìn)行三次瓦斯檢查，嚴(yán)格執(zhí)行 “ 一炮三檢 ” 、 “ 三人連鎖放炮 ” 制度和現(xiàn)場交接班制度，掌握突出征兆，發(fā)現(xiàn)有突出征兆時(shí)，必須立即報(bào)告總調(diào)度室進(jìn)行處理； ⒆ 對掘進(jìn)工作面的防突管理，防突工區(qū)要定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)通報(bào)處理，保 證防突措施的落實(shí)； ⒇ 掘進(jìn)頭要有避災(zāi)路線牌板，所有人員要熟悉避災(zāi)路線 。 5 結(jié)論和建議 ⑴ 3＃ 煤層瓦斯含量（ W）具有隨埋深 (H)加大而增加的總體趨勢，兩者之間遵循形如 W=＋ 的良好線性統(tǒng)計(jì)規(guī)律。 ⑵ 3＃ 煤層底部普遍發(fā)育一層厚度約 ～ 的軟煤分層，軟分層之上全部為硬煤。硬煤屬于Ⅱ類破壞煤，軟煤分層 屬于Ⅴ類 破壞煤。 ⑶ 3＃ 煤層軟分層的平均堅(jiān)固性系數(shù)為 ，平均瓦斯放散初速度為 ；硬煤平均堅(jiān)固性系數(shù)為 ，平均瓦斯放散初速度為 。 ⑷采用 綜合指標(biāo)法 對 3＃ 煤層的 瓦斯突出危險(xiǎn)性進(jìn)行了 預(yù)測，預(yù)測結(jié)果表明：永紅煤礦 3＃ 煤層具有瓦斯突出危險(xiǎn)性。 ⑸如果在原生煤體中沿底掘進(jìn)巷道，對沿底掘進(jìn)工作面而言，上述三個(gè)未采區(qū)域全部是突出危險(xiǎn)區(qū)，此時(shí) 必須按照《煤礦安全規(guī)程》和《防止煤與瓦斯突出細(xì)則》的要求，嚴(yán)格實(shí)施“四位一體”的防突技術(shù)措施； ⑹由于 3＃ 煤層硬煤厚度達(dá) 5m 且硬度很大，如果實(shí)行煤層分層開采（先采上分層、后采下分層）且能嚴(yán)格控制上分層采高（包括上分層掘進(jìn)工作面高度）在 范圍之內(nèi)，對上分層回采工作面而言，上述三個(gè)未采區(qū)域可以視為非突出危險(xiǎn)區(qū)；上分層工作面開采 完畢后，由于上分層的解放作用，下分層也將轉(zhuǎn)化為非突出危險(xiǎn)區(qū)。 ⑺為安全起見，建議在上分層工作面掘進(jìn)順槽和進(jìn)行回采時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)工作面前方的構(gòu)造探測和煤層結(jié)構(gòu)觀測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)工作面前方存在斷層、煤體結(jié)構(gòu)異常或出現(xiàn)構(gòu)造軟煤時(shí)，必須采取“四位一體”的防突措施。 ⑻上分層工作面開采時(shí)不要留煤柱，下分層工作面應(yīng)采用內(nèi)錯(cuò)式布置。 ⑼建議加強(qiáng)煤層瓦斯預(yù)抽力度，確保本煤層瓦斯預(yù)抽率超過 30%。 ⑽由于受現(xiàn)場采掘工作面數(shù)量的限制， 只對現(xiàn)有的掘進(jìn)工作面和 回采工作面進(jìn)行了 區(qū)域預(yù)測參數(shù)進(jìn)行了測定，建議在生產(chǎn)過程中補(bǔ)充測定瓦斯突出區(qū)域預(yù)測參數(shù)，并根據(jù)補(bǔ)測結(jié)果檢驗(yàn)和校正煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測預(yù)測結(jié)果。 附錄：項(xiàng)目承擔(dān)單位資質(zhì)證書