煤和瓦斯突出的預(yù)防措施有哪些?
開采具有煤和瓦斯突出危險(xiǎn)的煤層群時(shí),預(yù)先開采無突出危險(xiǎn)或危險(xiǎn)性較小的煤層,使有突出危險(xiǎn)的煤層卸壓,大量泄出瓦斯,從而使其減弱或失去煤和瓦斯突出危險(xiǎn)。這種預(yù)先開采的煤層稱為保護(hù)層,被解除煤和瓦斯突出危險(xiǎn)的煤層稱為被保護(hù)層,如圖所示。
開采保護(hù)層
l—保護(hù)層;2—被保護(hù)層;3—巷道
2.預(yù)防煤和瓦斯突出的局部性措施
1)超前鉆孔。在煤巷掘進(jìn)工作面的前方,打直徑為75—300mm的鉆孔,排放瓦斯,并在鉆孔周圍形成卸壓帶,以防止發(fā)生突出。一般鉆孔深15—20m。超前鉆孔常用于煤層較厚,賦存穩(wěn)定,煤質(zhì)較軟,透氣性較好的情況下。但在打鉆時(shí),易出現(xiàn)夾鉆、垮孔、甚至孔內(nèi)突出等現(xiàn)象。
2)水力沖孔。在進(jìn)行采掘工作之前,使用高壓水射流,在有突出危險(xiǎn)的煤層(或石門揭煤)中,沖出若干直徑較大的孔洞。沖孔過程中可排出大量瓦斯和一定數(shù)量的煤炭,因而在煤體中形成局部卸壓區(qū)域,在這個(gè)區(qū)域內(nèi),則可防止發(fā)生突出。水力沖孔常用于石門揭煤、煤層巷道掘進(jìn)和回采工作面。在石門揭煤時(shí),采用水力沖孔在工作面前方應(yīng)保留3~5m的安全巖性。
3)震動(dòng)性放炮。為了誘導(dǎo)突出所采用的一種特殊放炮方法。當(dāng)井巷要揭開突出危險(xiǎn)煤層時(shí),在工作面布置較多的炮眼,裝較多的炸藥,以強(qiáng)力全斷面一次爆破,瞬間揭開突出煤層。借助放炮時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈震動(dòng)力使煤層中潛能和瓦斯得到迅速釋放,從而達(dá)到人為的誘導(dǎo)突出的目的。震動(dòng)性放炮時(shí),除采取其他一定措施外,還應(yīng)將井下人員撤到地面,在地面起爆。為了減少影響生產(chǎn),一般都在交接班時(shí)進(jìn)行。
防治煤與瓦斯突出工作已不是單一的技術(shù)措施,而是一套完整的綜合防治突出的系統(tǒng)工程,所以在開采突出煤層時(shí),必須采取包括突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、防突措施、措施的效果檢驗(yàn)、安全保護(hù)措施的四位一體的綜合防突措施。
煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)分為區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的任務(wù)是確定井田內(nèi)煤層和煤層區(qū)域的煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的任務(wù)是確定石門揭煤工作面、煤巷掘進(jìn)工作面、采煤工作面等采掘工作面附近煤體的煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。
根據(jù)突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)結(jié)果,煤層可劃分為突出煤層和非突出煤層。在突出煤層中還可以劃分為突出危險(xiǎn)區(qū)域和突出威脅區(qū)域。突出危險(xiǎn)區(qū)域又可以再劃分為突出危險(xiǎn)工作面和突出威脅工作面。根據(jù)突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)結(jié)果和對(duì)突出危險(xiǎn)程度的劃分,可以指導(dǎo)選擇應(yīng)采取的防突措施,這樣可使防突工作具有科學(xué)性、合理性及有效性。因此,突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)是四位一體綜合防突措施中重要的第一個(gè)環(huán)節(jié)。
防突效果的檢驗(yàn)就是根據(jù)煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)中的有關(guān)規(guī)定,對(duì)采取措施后的煤層再進(jìn)行一次突出危險(xiǎn)性指標(biāo)的測(cè)定,根據(jù)實(shí)測(cè)的指標(biāo)值判斷是否降到臨界值以下、有無突出危險(xiǎn)。如果檢驗(yàn)結(jié)果表明防突措施有效,就可以在采取安全防護(hù)措施后繼續(xù)采掘作業(yè);如果檢驗(yàn)該防突措施無效或效果不好,就必須采取附加措施。
安全防護(hù)措施作為突出防治對(duì)策的第四個(gè)組成部分,是避免突出造成人身傷亡的重要環(huán)節(jié)。在巖石井巷揭穿突出煤層和在突出煤層中進(jìn)行采掘作業(yè)時(shí),都必須采取安全防護(hù)措施。安全防護(hù)措施主要有震動(dòng)放炮、遠(yuǎn)距離放炮、反向風(fēng)門以及壓風(fēng)自救系統(tǒng)、隔離式壓縮氧自救器與化學(xué)氧自救器等個(gè)體防護(hù)器具。