煤矿巷道掘进防突优化措施分析

煤矿巷道掘进防突优化措施分析

赫大彬

河南平禹煤电有限责任公司方山矿二1煤新井河南省许昌市461686

摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。煤矿生产中，煤与瓦斯突出灾害事故，严重影响人民群众人身财产安全，制约矿山正常生产。因此，需要根据实际情况，优化具体施工技术，最大程度保证生产安全，降低生产风险与成本，实现预期生产综合效益。目前阶段，分析煤矿巷道掘进防突优化措施，具有重要现实意义。本文就煤矿巷道掘进防突优化措施展开探讨。

关键词：煤矿巷道；掘进防突；优化措施

引言

煤炭是我国重要的消费性一次能源，煤矿巷道掘进速度是影响煤矿资源开采效率的重要因素之一，如何快速安全掘进巷道是煤矿开采企业研究的重点内容。巷道快速掘进需要从自然因素、支护技术等多方面进行综合考虑，进行高效率、安全的生产，提高煤矿开采速度。

1提高煤矿巷道掘进效率及质量的重要性

提高煤矿巷道掘进效率及质量有利于促进煤矿企业长远发展。煤矿企业要想实现长远发展，必须紧抓掘进效率及质量。煤矿企业的效益不只包括经济效益，更包括安全效益，没有安全效益就不会有经济效益。煤矿企业不能一味追求经济效益而忽略更重要的安全效益，而安全效益离不开煤矿巷道掘进的高效率及高质量。煤矿巷道掘进效率及质量较高时，能缩短煤矿开采人员在井下作业的时间，一定程度上保障了煤矿井下开采人员的人身安全，可调动掘进工作人员的积极性。只有让煤矿工作人员的安全得到充分保障，他们才能完全投入到煤矿生产工作中去，为煤矿企业创造更多的收益。此外，提高煤矿巷道掘进效率及质量可在一定程度上减少井下掘进过程中安全事故的发生，对社会稳定发展也有一定的意义。当前，中国煤矿企业间的竞争尤为突出，煤矿企业要想从众多同行中脱颖而出，就必须从其自身实际情况出发，提升煤矿巷道掘进效率及质量，为煤矿工作人员提供一个安全的工作场所，从而促进煤矿巷道掘进工作的顺利开展，提高采矿工作的效率，进而促使煤矿企业实现长远发展。

2煤矿巷道掘进防突优化措施

2.1煤矿瓦斯防突策略

（一）区域瓦斯防突措施。（1）煤矿开采中为了确保开采作业的顺利进行，减少安全事故的发生，要严格依据标准对煤矿瓦斯进行抽采，瓦斯抽采是减少瓦斯含量的一项有效措施，通过对该项措施进行应用，能够实现对煤矿开采中安全事故的有效预防。通过抽采瓦斯方式能够使煤矿开采中的瓦斯事故发生几率降低，确保煤矿开采作业顺利进行，具有不错的经济效益和生态效益。依据以往煤矿开采经验来看，抽采瓦斯钻孔通常都要要保持在75-100mm之间，并且要依据作业面实际情况，确定钻孔长度。抽采煤层瓦斯时，要指派专人针对瓦斯的具体情况，展开全面、细致检查，对瓦斯突出的实际情况进行明确，对瓦斯存在安全隐患加以确定。若通过检查确定残存瓦斯量少，低于原始瓦斯含量，而且抽采瓦斯范围超过了30%，则可以将作业期间抽采到的瓦斯含量作为煤层瓦斯指标。（2）采取煤层注水方式完成区域瓦斯突防。在采用该措施时，要确保注水的煤层始终都保持均匀湿润状态，在进行注水作业时，要确保所有布孔都处于平行状态，对于采用的钻孔大小要进行合理控制，大小应当控制在50-100mm之间。确定煤层注水量和注水作业时间后，要对煤层渗水情况进行全面分析，同时，避免煤矿开采期间发生瓦斯突出问题，完成注水作业后，要确保煤层含水量都处于5%以上。同时，要合理控制水压，对于采用的水压来说，一方面要确保煤层能够处于湿润状态，另一方面还要避免因为水压过大，而导致煤层发生断裂问题。

2.2高压水射流冲孔防突出机理

高压水射冲孔防治煤与瓦斯突出技术，是通过方山矿二1煤新井实践，对改善突出煤层安全现状具有良好效果。抽采瓦斯钻孔最大尺寸不超过113mm，短时间形成深度20cm，高1.5m孔洞，面积增大使煤层作用范围提高，增大煤层的抵抗线，缓解前面低压，使突出能量分散。排放瓦斯后体积收缩，加强抵抗能力，水射流冲孔能使煤与瓦斯性能变化，在稳定的煤层中弹性潜能变化不大，遇到断层时弹性潜能突然变化，能量变化梯度大引起突出，煤吸收水分后弹性模量数值降低，使煤层湿润，减小工作面前方应力集中，增加抵抗线抵抗能力。地质构造力及盈利集中等作用下，使煤层中贮存瓦斯膨胀能，煤与瓦斯突出处于绝热时，尽量降低煤层瓦斯压力，可能降低瓦斯膨胀能。水可降低煤吸附瓦斯能力，煤中瓦斯以游离状态存在，对煤吸附性影响主要是吸附水，煤对水的吸附性比瓦斯大，加大瓦斯游离状态。高压水射流压力大，通过作用力原理，水压力在抵抗瓦斯压力中起到反作用效果。由于水射流压力大，射流冲击压力形成的局部集中应力下，煤体形成压缩波，环状张应力波，因冲击压力消失，弹性能释放产张应力波，压张剪应力波强度超过煤强度极限形成新的大量裂隙，动力作用下，水进入裂隙产生水楔作用，射流在冲击煤后衍生径向流侵蚀作用，增大瓦斯排放半径。由于水射流冲击速度快，几分钟内冲至巷道前方5m处应力集中带，使应力向槽硐前方转移，闭合裂隙张开，导致带来那个吸附状态解吸，迅速完成孔洞，使煤层透气性增加2个数量级。高于水射流防突保障了有效的掘进时间，减小措施中诱导突出可能性，高压水射流破煤需1-20min，减小了工作面前方动压，减小诱导突出可能性，易释放附近瓦斯。通过作用力原理，高压水射流压力达到20Mpa，减弱突出应力。水力掏槽实现无人操作，20min冲出面积2㎡的槽硐，能够消除突出的危险，重复率低。

2.3局部瓦斯防突措施

（1）防治局部瓦斯突出的措施有很多种，常见的措施有爆破松土措施、放炮震动措施等，具体工作开展，要依据煤层具体情况，采取针对性的措施进行防治。不同措施在应用时采用的操作方法各不相同，每一种方法应用范围也会存在一定差异，但是这些方法在应用时的共同特点就是向煤层施加压力，通过该方式调整煤体中压力的具体分布状况，应力必须要直接施加到煤层上，进而改变瓦斯流分布情况，通过诱发方式诱发瓦斯突出，降低事故发生几率，确保煤矿开采作业安全生产。（2）通过降低压力的处理方式能够达到减缓甚至避免瓦斯突出问题，进而避免安全问题的发生。常用的做法有超前钻孔、煤层瓦斯抽取等，具体工作开展期间要依据实际情况选择相应的方法。这些方法在应用时的一项共同特点就是，让瓦斯释放变得更加缓慢，逐渐降低煤层中瓦斯压力，最终达到控制瓦斯突出的目的。针对已经采掘的煤层来说，对于煤与瓦斯的各项数据获取起来都较为容易，而对于未进行开采的煤层，要全面结合地质结构情况完成相应分析工作，然后依据分析结果，制定出一套合理的措施，实现瓦斯防突，减少煤矿开采中由于瓦斯原因而发生的各种安全事故。

结语

为了更好地预防瓦斯突出问题，应当严格遵守防治煤与瓦斯突出细则，并且根据实际情况及时调整技术措施。提高瓦斯治理效果，缩短了瓦斯抽采达标时间，减少了矿区防突工程量，从而使挖掘进度得到有效改善，具有很高的经济效益。

参考文献

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