吴寨矿己15-11200机巷揭煤危险性分析及防突安全技术措施的应用

刘文生

（平顶山天安煤业天力有限责任公司，河南 平顶山 467000）

1 引言

我国煤与瓦斯突出矿井约占全部煤矿矿井的17%。到目前为止，强度超过千吨的高强度突出的80%发生在石门揭穿有突出危险煤层的时候，其中最大的一次突出了12780t煤和岩石以及140万m3左右的瓦斯。可见，石门揭煤存在着很大的危险性，如何防止瓦斯突出具有重要的实际意义。

2 矿井概况

吴寨矿位于河南省平顶山矿区中部，十矿井田的西南部己组煤露头带。设计生产能力为45万t/a，采用立斜井混合开拓，单水平开采，在工业场地内设有主、副、皮带运输斜井和一座回风井。根据地表出露和钻孔揭露，矿区含煤地层为石炭系上统太原组（C2t）、二叠下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、上统上石盒子组（P2s）的七煤组（缺失八、九煤组），共7个含煤组（段），总厚570.39米。二叠系下统山西组自下而上划分为：己组煤、大占砂岩段、香炭砂岩段和小紫泥岩段。本次揭煤为己组煤15号煤层，己组煤段下自山西组底界上至大占砂岩底面，厚约27.7m。煤层走向北西南东，倾向北东，为一单斜构造，煤层倾角为11°左右。局部含泥岩夹矸1～2层，属不稳定薄煤层及中厚煤层。

3 煤层突出危险性分析

根据河南省煤工业管理局《2008年度国有重点煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》（豫煤安（2008）790号）文件和河南省工业和信息化厅《2009年全省煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》（豫工信（2010）66号）文件，吴寨矿瓦斯鉴定结果：全矿井瓦斯相对涌出量分别为3.53m3/t和5.01m3/t；绝对涌出量2.94m3/min和5.22m3/min；二氧化碳相对涌出量4.81m3/t和5.85 m3/t；绝对涌出量4.01m3/min和6.09m3/min，将吴寨矿确定为低瓦斯矿井。

本次揭煤是在己一采区己15-11200机巷外段从己17皮带运输下山开口穿层进入己15煤层。该巷道南临己15-11200风巷，西临己15-11200采面，东临己17皮带运输下山，巷道标高：开口-450，终点-426。根据现有回采工作面己15-11180综采工作面（标高-410）施工情况和瓦斯压力、2008年吴寨矿突出危险性鉴定报告及己15-11200机巷附近的瓦斯压力（如表1），吴寨矿己15煤层-420以浅无煤与瓦斯突出危险煤层，可按非突出煤层管理。但为了安全施工，揭煤前进需预测煤层的各项指标，如各项指标不超标，逐步揭穿己15煤层。

表1 吴寨矿己15煤层瓦斯压力测定结果

4 防突安全技术措施

4.1 突出危险性预测

根据《防治煤与瓦斯突出规定》和公司有关文件要求，结合工作面施工实际情况对该工作面进行突出危险性预测，其指标选值瓦斯解析仪指标（△h2）或瓦斯涌出初速度指标（qm值），其中：

△h2＜200Pa或 qm＜4.5L/min 无危险

△h2＞200Pa或 qm≧4.5L/min 有危险

当工作面预测指标△h2和qm值均不超标时，应采取安全防护措施后允许掘进，当预测指标≧临界值，必须打瓦斯排放孔进行排放，执行防突措施。

4.2 防治突出技术措施

根据以往揭煤经验，结合该工作面的施工条件，当经上述预测该煤层确认为突出煤层时，选用ZL-1200型坑道钻机打瓦斯排放孔，排放孔打完后经校验为无突出时，采取安全防护措施进行揭煤。

4.3 防突措施的效果检验

采用防突措施后，揭煤前进行措施效果检验。只有检验有效后方可进行揭煤。否则必须采取增加排放钻口，延长排放时间等补充措施直至校检合格为止。

（1）揭煤校检孔布置同预测孔，若校检不超标，允许揭煤；（2）若校检超标，在排放孔中间再补打直径50-75MM的测试孔5个或延长排放时间，直至校检合格方可进尺。（3）对于己15没煤层按照上述方法进行突出危险性预测，采取防治突出技术措施，效果检验等，直至校检合格方可进尺。

4.4 揭煤施工

（1）施工方法。

采用普通钻爆法，YT-28型风钻打眼，配以22mm六角中空钢钎，43mm“一字”型合金钻头；为减轻放炮震动对巷道煤岩的破坏，采用光爆技术，按照打眼工操作规程，采用定人、定眼位打眼。使用不低于三级煤矿许用安全炸药，总延时不大于130ms的毫秒延期电雷管；在距工作面煤层10米（垂距）处必须停止施工，用ZL-1200坑道钻机至少打2个穿过己15煤层的前探钻孔，探明煤层赋存及瓦斯情况；钻孔探出煤层后，确定巷道剩余距离，施工期间严格控制进度，并班班向调度室汇报，当巷道剩余1.5米（垂距）时采用震动放炮一次揭煤；震动放炮时，回风系统内一切电器设备都必须切断电源，严禁人员作业和通过。

（2）安全措施。

探煤钻孔必须全部穿透全煤层，并且超过煤层顶板0.5m，同时检测瓦斯情况，若有异常时，则停止揭煤；

探煤钻机防爆性能每班要有专职防爆电工进行检查，发现问题及时处理，严禁带病运转；打探煤孔和揭煤全过程必须有专职瓦斯检查员检查瓦斯并做好记录；钻探人员必须认真操作，仔细观察记录钻孔所穿越岩性、煤厚及是否存在构造软煤，提供瓦斯赋存地质条件状况，同时，要时刻观察钻孔出粉情况，依此来判断岩性情况是否见煤或穿透煤层；

揭煤需安排专职防爆检查员对回风系统内的所有电器设备进行检查，施工队每班必须安排电工队巷道内在用电机设备进行防爆检查，监测队需对监测系统进行调校，确保灵敏可靠，跟班干部要佩戴便携式瓦斯报警器，通风队对工作面局部通风系统进行调整优化。机电队对井上、井下通讯系统进行检查，保证井上、井下通讯完好畅通，以便在揭煤期间能及时向调度室汇报，随时了解揭煤情况。

揭煤时预留1.5m岩柱时，利用风钻打眼，眼深3m，一次装药，一次揭煤。探孔超前工作面距离不少于5m。

放炮装药时，必须对工作面的所有探孔用炮泥封实，探孔不得作为炮眼装药；

若工作面瓦斯浓度超过0.5%，必须停止作业，人员撤离至安全地点，切断巷道内一切电源，并立即汇报进行处理，但风机不准停转。装药连线必须有放炮员一人操作，班长协助，并坚持“一炮三检”和“三人连锁”的放炮制度

揭煤时采用远距离震动放炮揭煤，利用大功率放炮起爆，放炮距离不低于300m。放炮揭煤时该巷道内多有人员必须撤离到己17皮带运输下山风门以上进风流中，并设警戒人员，巷道内一切用电设施的电源全部切断；

放震动炮工作面必须具有独立可靠的通风系统，确保回风流畅通，严格执行一次装药，一次放炮制度，回风系统内一切电器设备都必须切断电源，严禁人员作业和通过；

若第一次放炮未崩开全断面岩柱，第二次放炮仍执行震动放炮措施，并加强巷道支护，且经专职瓦斯检查员检查瓦斯后方可进行作业；放炮30分钟后，瓦斯检查员先在巷道内检查瓦斯情况，确认有害气体不超过有关规定时，方可通知其他人员进入；

为防止瓦斯异常涌出，所有回风口必须设专人境界并设联络人员，不经联络人员通知，不准擅自离开；掘进机应撤至工作面20m处，并加以保护，严禁崩坏掘进机；

风机要设专人负责管理，风筒接头要严密，不准有破口漏风现象；每次交接班后，必须对主、副风机自动倒台实验，同时风电闭锁，瓦斯电闭锁也要进行实验，确保探、揭、过煤施工中通风安全；

接近煤线或接近地质破坏带时必须有专职瓦斯检查工经常检查瓦斯，发现瓦斯增大或者其他异状时，必须停止掘进撤出人员，进行处理；

施工过程中，施工队要指定专人观山，加强帮顶支护严防片帮；加强地质素描，发现异常停止施工，并向公司地测部门汇报；

所有参与揭煤施工人员在工作前要认真学习制定的揭煤作业规程和煤矿安全规程。

5 结语

（1）分析了近两年揭煤处标高位置以浅的瓦斯状况以及煤与瓦斯突出危险性，为揭煤工作提供安全保障；

（2）制定揭煤现场安全技术措施，为施工人员提供安全指导，进一步提高揭煤的安全性，同时在揭煤过程中必须严格遵守各项规定以保证揭煤的顺利实施；

（3）为今后的揭煤工作提供经验指导。

[1]高瓦斯矿井井筒揭煤突出危险性预测研究《能源技术与管理》,2009年4期.