综掘工作面防治煤与瓦斯突出分析研究.docVIP

目　　录 1 综掘工作面瓦斯治理研究的必要性…………………………1 2 综掘面瓦斯治理研究的主要思路和方案……………………1 2.1试验区选择…………………………………………………1 2.2验区概况……………………………………………………2 2.3突出煤层突出危险区域上综掘可行性分析………………2 2.4综掘工作面瓦斯涌出规侓及防治措施……………………3 3 防治煤与瓦斯突出综合措施研究……………………………5 3.1区域突出危险性预测………………………………………5 3.2工作面突出危险预测预报方法研究………………………6 4 综掘工作面防突措施的选择………………………………13 4.1边掘边抽措施……………………………………………13 4.2深孔预裂控制爆破防突措施……………………………14 4.3超前排放钻孔措施………………………………………14 4.4打孔设备（钻机）选择……………………………………15 4.5超前排放钻孔措施参数的确定…………………………16 4.6中深孔预裂控制爆破防突措施…………………………19 4.7防突措施效果检验………………………………………21 4.8安全防护措施……………………………………………22 4.9防突施工管理措施………………………………………23 5 研究方案的组织实施………………………………………25 5.1排放钻孔实施情况………………………………………25 5.2 30型机载防突钻机超前防突试验……………………26 5.3综掘工作面防突措施应用情况…………………………27 6 经济社会效益分析…………………………………………28 7 主要结论……………………………………………………29 综掘工作面瓦斯治理研究的必要性 高瓦斯突出矿井综掘工作面瓦斯治理与防突是全国至世界各国突出煤层开采技术上至今未完全解决的技术难题。在西方较发达国家突出煤层一般不采用综掘。我国个别突出矿井综掘工作面发生煤与瓦斯突出事故后，由于没有与综掘相配套的防突技术措施，而被迫将综掘改为炮掘。 华蓥山广能集团李子垭煤业公司属高瓦斯突出矿井，为提升矿井生产能力，实现高产高效，首先必须解决采掘接替紧张矛盾。随着我国采掘机械化的迅速发展。李子垭煤业公司决定采用综掘机掘煤巷。综掘面瓦斯涌出和煤与瓦斯突出的威胁，综掘速度受到限制，为解决综掘面普遍存在的安全与速度两大难题，华蓥山广能集团公司对李子垭煤业公司下达了“综掘工作面瓦斯治理研究”的科研课题，为确保突出煤层综掘工作面在安全前提下，充分发挥综掘效能，提高掘进速度，取得良好的安全与经济效益非常必要。 综掘面瓦斯治理研究的主要思路和方案 2.1试验区选择 根据矿井采掘布置情况，综掘工作面选择在+572ｍ水平，北翼25盘区内。 2.2试验区概 25盘区位于李子垭向斜轴部以东，南至23041采面机巷（已采），北至4勘探线芦家河保安煤柱为边界，东与小煤窑采空区为界，西以李子垭向斜缓斜煤层与急倾斜煤层交界的轴部线为界。 25盘区地面标高1200～850m,煤层标高650m～550m,开采深度400m左右，盘区走向长1840m，倾斜长650m，盘区面积120361m2。 该区向斜以南宽缓，北边略紧凑，轴线附近有F10大断层，断层落差H=58m，盘区内小断层发育，轴线两端250m范围内沿走向均有突出危险。 开采煤层为k12煤层，煤层厚度0.99～1.32m，结构为0.20（0.15）0.88，煤层走向N130E～N400E，煤层倾角00～250，煤层上部为砂质灰岩，碳质灰岩、直接顶为泥岩，薄层灰岩组成厚度13～30m,老顶为石灰岩，厚度为12～16m，f=11～15；煤层直接底为砂质泥岩，遇水膨胀，f＝5～6，厚度0.8～3.55m，平均厚度2.55m，下部为煤层，平均厚度0.75m，底部为砂岩，泥岩互层，中间夹薄层状石灰岩，厚度9.58m。 2.3突出煤层突出危险区域上综掘可行性分析 李子垭煤业公司属煤与瓦斯突出矿井，从历次煤与瓦斯突出规律、突出点分布情况分析，具有明显的分区分带性，突出强度与突出瓦斯量远不及其它突出矿井严重，在突出危险区域内同样存在无突出危险工作面，如沿采空区边缘追尾掘进，下一个采煤工作面风巷处于卸压带内，受采动应力的影响煤体中地压和瓦斯部分释放，削弱了煤与瓦斯突出的基本条件，经连续多年对沿空巷道进行检验性预测，钻屑瓦斯解吸指标K1 ≤0.3，△H2≤10mmH2O，S＜30N/m，是突出危险区内的无突出工作面，有利于上综掘。 在突出危险区原始煤体巷道进行综掘，由于瓦斯大量涌出和煤与瓦斯突出危险的存在，对综掘工作面安全掘进构成的威胁是一个需要认真研究、解决的技术难题，从本矿井乃至全国突出矿井，发生煤与瓦斯突出面积只占总面积的10%左右，只是局部地点