中厚煤层突出掘进工作面综合消突措施应用 .pdfVIP

学兔兔 煤 炭 工 程 2010年第1期 中厚煤层突出掘进工作面综合消突措施应用 邱永刚 ，许彦鹏 (1．河南煤化鹤煤公司规划处，河南鹤壁 458030；2．河南理工大学，河南焦作 454150) 摘 要：针对中厚煤层煤巷掘进工作面防突效果差、掘进慢的问题，基于边掘边抽钻孔 “钻墙”布置方式能够高效截流瓦斯和水力挤出注水破裂挤出煤体卸压的作用原理，通过巷侧钻 场 “钻墙”和水力挤出技术参数设计，试验应用了高效截流 “钻墙”边掘边抽和水力挤出快速 消突技术相结合的综合消突措施。考察结果显示，此项综合消突措施能够高效截流瓦斯和快速消 突，明显提高掘进速度，中厚突出煤层掘进应用效果良好。 关键词：中厚煤层；瓦斯突出；钻墙；水力挤出 中图分类号：TD713 文献标识码：B 文章编号：1671—0959(2010)01_I)056．()2 煤与瓦斯突出(以下简称突出)多发生于掘进工作面。消 A 除突出危险、提高掘进速度一直是突出矿井亟待解决的难 _J 题。鹤壁煤业集团第八煤矿结合本矿中厚煤层赋存特征和瓦 斯赋存条件，试验应用了突出掘进工作面迎头水力挤出和巷 侧高效截流 “钻墙”边掘边抽相结合的综合防突技术措施， A—A剖面 有效地防止了煤与瓦斯突出，提高了煤巷掘进速度。 1 煤巷掘进工作面综合消突措施 1．1 巷侧高效截流 “钻墙”边掘边抽措施 图1 “钻墙”边掘边抽瓦斯方式示意图 “钻墙”这种新型抽放方式产生于常规边掘边抽方式， 但布置的方式已不相同。“钻墙”是一种钻孔组合的方式， 孔进行中高压注水。可以采用多孔同注或单孔循环注水方 如图1示。它和水平扇形钻孔在空间上的显著差异在于钻 式；当注水泵压力表压力显示值突降幅度超过30％时，终 孔所形成的扇形平面垂向布置与巷壁平行，垂直于煤层瓦 止注水。经效果检验证实消除了突出危险性后，工作面可 斯流向巷道的方向，流经这个平面的瓦斯被其截流，从而 以在执行人身防护措施的前提下实施掘进 。 降低巷道前方的瓦斯含量和减少煤壁瓦斯涌出量。由于边 掘边抽钻孔总是超前掘进迎头布置，前方煤体瓦斯也得到 有效抽放，具有超前预抽的效果，因此，巷侧高效截流 “钻墙”边掘边抽措施具有消突和防止瓦斯超限双重作 用 。 一 1．2 水力挤出消突措施 向采掘工作面前方施工钻孔，并注入高压水，使其注 图2 水力挤出钻孔布置 水速度超过煤的渗透速度，导致煤层破裂，并向工作面方 向位移，使靠近工作面的煤层发生卸压和排放瓦斯，这种 2 综合消突措施试验应用情况 防治突出的方法称为水力挤出。水力挤出措施的工艺流程 2．1 试验地区概况 包括钻孔施工和煤层注水两个主要环节。钻孔施工时，用 煤电钻在煤巷掘进工作面正前方布置3～5个直径~42mm、 鹤煤八矿位于鹤壁矿区南部，为煤与瓦斯突出矿井。 深8—10m的钻孔，如图2示。煤层注水时，注水钻孔用封 主采二 煤层，煤厚1．9～14m，平均6．75m。煤层瓦斯含 孔器封孔，利用位于反向风门外新鲜风流中的注水泵对