煤與瓦斯突出掘進(jìn)工作面過斷層防突管理

劉文鋒　楊　錦　曹世民

摘要：石板溝煤礦屬煤與瓦斯突出礦井，掘進(jìn)工作面在過斷層防突管理方面積累了有效的方法和經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：煤與瓦斯突出 斷層 掘進(jìn) 措施

中圖分類號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1673-1069（2009）01-0000-00

0 引言

長(zhǎng)治市石板溝煤礦，屬煤與瓦斯突出礦井，井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，總體為一走向NE35～45°、傾向NW的單斜構(gòu)造。井田傾斜中上部，存在一走向NE55°、落差13m的F1正斷層，貫穿井田。以F1正斷層為界，煤層瓦斯災(zāi)害存在較大差異：F1以東淺部煤層，瓦斯災(zāi)害較輕；以西深部煤層，瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重。目前，3條煤層下山已從礦井淺部開采區(qū)域向下，順煤層下山掘進(jìn)800m左右，穿過F1斷層及其次生斷層。

1 過斷層前的管理措施

1.1 生產(chǎn)中，對(duì)于地質(zhì)部門在防突預(yù)測(cè)圖上標(biāo)注的斷層或日常下達(dá)的地質(zhì)預(yù)報(bào)出現(xiàn)的斷層，通風(fēng)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、防突隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、技術(shù)科長(zhǎng)審簽后，交給防突班；防突班副班長(zhǎng)以上人員必須簽字，并貫徹到防突員，根據(jù)斷層情況制定過斷層安全技術(shù)措施。過斷層安全技術(shù)措施必須發(fā)放到各相關(guān)施工單位，并嚴(yán)格執(zhí)行。

1.2 在斷層預(yù)計(jì)揭露位置前20m，必須執(zhí)行邊探邊掘措施，并根據(jù)提供的斷層產(chǎn)狀，探測(cè)斷層是否存在和初步判斷斷層實(shí)際落差；將防突鉆孔資料交地質(zhì)科分析，以準(zhǔn)確判斷斷層的落差。

1.3 掘進(jìn)工作面施工過程中，如突然出現(xiàn)斷層或煤層異常變化（突然變厚、變?。?，防突員和瓦斯檢查工必須立即向礦通風(fēng)調(diào)度匯報(bào)；通風(fēng)隊(duì)防突地質(zhì)人員必須及時(shí)深入井下調(diào)查，判斷斷層情況。若構(gòu)造復(fù)雜，及時(shí)向通風(fēng)副總和調(diào)度室匯報(bào)，由調(diào)度室安排礦地質(zhì)科人員下井調(diào)查，確定斷層產(chǎn)狀。

1.4 掘進(jìn)工作面施工前的探孔和卸壓鉆孔過程中，出現(xiàn)的見巖等情況，防突員和瓦斯檢查工必須在鉆孔驗(yàn)收單上詳細(xì)記錄，說明巖石性質(zhì)，并向通風(fēng)調(diào)度和防突隊(duì)匯報(bào)。

1.5 掘進(jìn)工作面預(yù)測(cè)鉆孔傾角必須嚴(yán)格按巷道煤層傾角要求施工。一旦鉆孔出現(xiàn)見巖石情況，應(yīng)立即向防突隊(duì)和通風(fēng)調(diào)度匯報(bào)；現(xiàn)場(chǎng)人員根據(jù)見巖石情況，判斷是煤層頂板或底板，并及時(shí)調(diào)整鉆孔傾角，盡量穿過斷層，進(jìn)入另一盤煤，并預(yù)測(cè)另一盤煤的瓦斯情況。

1.6 預(yù)測(cè)過程中，若鉆孔內(nèi)出現(xiàn)涌水，必須立即向防突班和通風(fēng)調(diào)度匯報(bào)，并記錄鉆孔出水時(shí)的深度。

1.7 如預(yù)測(cè)出工作面前方有斷層，必須根據(jù)鉆孔探測(cè)資料，至少留5m預(yù)測(cè)鉆孔，并超前（若預(yù)測(cè)孔煤孔深度小于5m，則立即停頭）施工卸壓鉆孔。施工卸壓鉆孔第一班，應(yīng)有地質(zhì)人員跟班，確保鉆孔施工到另一盤煤。如判定另一盤煤厚度小于2m，則施工一排卸壓孔；若煤厚度大于2m，則施工兩排卸壓孔。

1.8 若工作面遇落差大于煤厚度的斷層，采用風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)無法穿過巖層時(shí)，應(yīng)立即停頭，用液壓鉆機(jī)施工探煤鉆孔，準(zhǔn)確探清煤層層位，將鉆孔資料及時(shí)交地質(zhì)科分析。然后，根據(jù)地質(zhì)預(yù)報(bào)的斷層情況采取防突措施。一般，在距離煤層法距3m前，施工防突鉆孔，并采集鉆孔煤樣進(jìn)行分析，確定煤層的突出危險(xiǎn)性。

1.9 過斷層前施工的各類鉆孔，如出現(xiàn)頂鉆、噴孔等異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即向通風(fēng)調(diào)度匯報(bào)，通風(fēng)隊(duì)長(zhǎng)要及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)。若確實(shí)為噴孔，現(xiàn)場(chǎng)則應(yīng)立即停頭，施工卸壓鉆孔。

2 過斷層期間的防突管理措施

2.1 掘進(jìn)工作面在斷層面內(nèi)掘進(jìn)時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行邊探邊掘措施。每次預(yù)測(cè)時(shí)，必須探測(cè)到工作面前方2m以后的煤厚：如探測(cè)煤厚度達(dá)到2m以上，必須立即停頭，施工卸壓鉆孔。在工作面卸壓鉆孔、前探鉆孔、預(yù)測(cè)鉆孔探測(cè)到距離斷層前5m，必須立即停止掘進(jìn)，采取過斷層措施。

2.2 正斷層另一盤煤上升，若斷層落差大于1/2煤厚度且小于1倍煤厚度，則先在本盤煤層頂板0.5m左右處向另一盤煤層施工卸壓鉆孔（一般為8個(gè)20m深的鉆孔），然后，再根據(jù)斷層煤厚情況，施工一組卸壓鉆孔，鉆孔控制到斷層面后5～10m位置，鉆孔間距按1.5～2m設(shè)計(jì)，每排3～4個(gè)孔。

2.3 正斷層另一盤煤上升，若斷層落差大于煤厚度，則應(yīng)根據(jù)巷道施工的傾角變化情況，施工卸壓鉆孔。一般，在工作面距離斷層面3 m前施工卸壓鉆孔，鉆孔數(shù)量根據(jù)前探鉆孔情況確定。

2.4 斷層另一盤煤上升，若斷層落差小于1/2煤厚度，則直接施工16個(gè)20m深的鉆孔（分2排施工），并進(jìn)行連續(xù)預(yù)測(cè)，若預(yù)測(cè)超標(biāo)，繼續(xù)施工16個(gè)20m深的卸壓鉆孔。

2.5 斷層另一盤下降，若斷層落差大于1/2煤厚度且小于1倍煤厚，則先在本盤煤層底板0.5m左右處向另一盤煤層施工卸壓鉆孔（一般為8個(gè)20m深的鉆孔），然后，再根據(jù)斷層煤厚情況，施工一組卸壓鉆孔。鉆孔控制到斷層面后5～10m位置，鉆孔間距按2m設(shè)計(jì)，每排3～4個(gè)孔。

2.6 正斷層另一盤煤上升，若斷層落差大于煤厚度，則應(yīng)根據(jù)巷道施工的傾角變化，施工卸壓鉆孔。一般，在工作面距離煤層法距3m前施工卸壓鉆孔，鉆孔數(shù)量根據(jù)前探鉆孔情況確定。

2.7 正斷層另一盤煤上升，若斷層落差小于1/2煤厚度，則直接施工16個(gè)20m深的鉆孔（分2排施工），并進(jìn)行連續(xù)預(yù)測(cè)。若預(yù)測(cè)超標(biāo)，繼續(xù)施工16個(gè)20m深的卸壓鉆孔。

2.8 施工卸壓鉆孔時(shí)，必須探測(cè)斷層附近的煤厚：若煤層厚度大于煤層正常厚度1.5倍，必須至少增加一排卸壓鉆孔。

2.9 施工卸壓鉆孔過程中，若出現(xiàn)頂鉆、噴孔等現(xiàn)象，必須在該排鉆孔附近增加一定數(shù)量的卸壓鉆孔，直至沒有噴孔現(xiàn)象為止。取鉆孔煤樣測(cè)定K1值，進(jìn)行△P和f值分析。

2.10 若工作面斷層情況較復(fù)雜，無法準(zhǔn)確判斷，則直接施工16個(gè)20m深的鉆孔，允許掘進(jìn)7m進(jìn)行邊探邊掘。若順煤層傾角方向深度達(dá)不到15m，則應(yīng)至少留5m超前距離進(jìn)行邊探邊掘。

3 掘進(jìn)工作面遇其它異常情況時(shí)的防突管理

正常掘進(jìn)過程中，掘進(jìn)工作面出現(xiàn)下列情況時(shí)，必須立即停止掘進(jìn)，探測(cè)工作面前方是否有異常情況，并施工卸壓鉆孔。

3.1 工作面預(yù)測(cè)過程中出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動(dòng)力現(xiàn)象；

3.2 工作面出現(xiàn)明顯的突出預(yù)兆，如有聲預(yù)兆和無聲預(yù)兆等；

3.3 工作面軟分層突然增厚，并達(dá)到0.5m以上。煤層破壞嚴(yán)重，節(jié)理發(fā)育。煤層呈土糜狀、鱗片狀，工作面片幫、掉頂嚴(yán)重；

3.4 掘進(jìn)工作面施工過程中，非局部通風(fēng)、瓦斯探頭等原因造成的工作面或回風(fēng)流瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.6%以上。

4 結(jié)束語

掘進(jìn)工作面防突，必須建立包括突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、突出防治措施、防突措施效果檢驗(yàn)、安全防護(hù)措施等“四位一體”的綜合措施體系。

隨著礦井向深部延伸，煤層的瓦斯含量越來越大，瓦斯壓力隨之增加，加之地壓的增大，掘進(jìn)工作面的突出危險(xiǎn)性隨之增加。特別是掘進(jìn)工作面過斷層時(shí)，必須加強(qiáng)防突安全管理，嚴(yán)格執(zhí)行防突技術(shù)措施，堅(jiān)決做到治而不突。