煤巷掘进工作面煤与瓦斯突出防治措施探讨

王艳群

摘 要：煤巷掘进过程中常发的瓦斯灾害事故中，以煤与瓦斯突出事故的破坏性最为严重，也是矿井灾害事故防治的重点。该文从煤与瓦斯突出防治原则出发，对控制煤与瓦斯突出的措施进行探讨，为矿井有效防治煤与瓦斯突出提供借鉴。

关键词：煤与瓦斯 突出 防治 措施

中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（a）-0229-01

国内外煤与瓦斯突出矿井为有效地控制煤与瓦斯突出事故，先后探索应用了多种防治措施。近些年来，煤与瓦斯突出矿井广泛应用“四位一体”综合防突措施，一定程度上防止了煤与瓦斯突出事故的发生。但随着矿井开采深度的逐渐加大，煤层瓦斯含量和瓦斯压力也随之升高，煤体受地应力和构造应力的作用更为明显，煤与瓦斯突出的防治难度不断增大，因此，进一步探索煤巷掘进工作面的防突措施，对矿井的安全生产有着重要的现实意义。

1 煤与瓦斯突出防治原则

基于对煤与瓦斯突出机理的认识，煤与瓦斯突出的主要原动力是地应力和瓦斯压力，是突出的内因。在突出过程中，煤层是受力体，是被破碎和抛出的对象。而采掘工艺条件是突出发生的外因。目前掘进工作面防突措施遵循的基本原则主要有：

（1）卸除煤体压力原则。部分卸除掘进工作面前方煤体的应力，将集中应力区转移到煤体深部，从而增加卸压带宽度，增强煤体的抗突能力。煤与瓦斯突出矿井应用该原则，采取的防突措施主要有打超前排放钻孔、开卸压槽等措施。

（2）降低瓦斯压力原则。部分排放掘进工作面前方煤体中的瓦斯，降低瓦斯压力，从而有效降低突出概率。煤与瓦斯突出矿井应用该原则，采取的防突措施主要有超前排放钻孔、边掘边抽等措施。

（3）改变煤体性质原则。通过改变煤体物理性质，增强煤体稳定性，提高煤体抗突能力。例如，采取煤层注水措施后，可以降低煤体弹性，降低煤层瓦斯放散的初速度，使突出不易发生。煤与瓦斯突出矿井可以通过金属骨架、马丽散等方式加固煤体，因为煤体稳定性越高，其抗突能力越强，可以采取低压湿润、中高压注水等措施来达到这一效果。

（4）改变采掘工艺条件原则。通过采用水平分层开采、间歇作业等工艺，降低采掘工作面前方煤体的应力和瓦斯压力，实现煤体排放瓦斯和自我卸压的目的。其中，排放瓦斯和自我卸压是降低发生突出的原动力，是解决煤与瓦斯突出最根本的办法。

2 煤与瓦斯突出防治措施

煤与瓦斯突出矿井防治煤与瓦斯突出，大致可以分为三个阶段：第一阶段是安全型防突措施阶段，第二阶段是工程型防突措施阶段，第三阶段是综合型防突措施阶段。近些年来，随着开采条件的变化，煤与瓦斯突出的影响因素仍然十分复杂，防突工作还需要不断的研究与实践。这就要求煤与瓦斯突出矿井转变防突理念，不断研究深化防突措施，致力于提高防突能力，构建具有自身特色的防突体系。

2.1 安全型防突措施

（1）水力掏槽技术措施

水力掏槽适用于突出煤层，是一项有利于提高掘进效率的措施工艺。其基本原理是在采掘工作开始前，使用高压水流直接冲击突出危险煤层，直到冲出直径较大的孔洞。在掏槽过程中，煤层会排放出部分煤炭和大量的瓦斯，从而达到煤体卸压、排放瓦斯的效果。该技术不仅能够有效防治煤与瓦斯突出，而且安全效益和经济效益显著。由于措施实施时间较短，增加了掘进的作业时间，有效地提高巷道掘进速度，而且能够大幅降低掘进期间瓦斯超限的次数，充分证明了水力掏槽技术措施的有效性和可靠性。

（2）中高压注水措施

中高压注水措施是利用煤、水、瓦斯三者之间的相互作用关系，一是防止煤层中吸附瓦斯向游离瓦斯的转换，降低了作业过程中瓦斯的涌出量；二是部分卸除采掘工作面前方煤体的应力，破坏瓦斯突出的条件。在实际应用过程中，该措施具有操作简单、安全高效的优点，只要在掘进工作面提前打好施工钻孔，装入煤层注水器后，施工人员便可以远离施工现场进行远距离操作。煤层注水后，不仅能起到降尘效果，同时还可以降低瓦斯放散初速度，有效防治煤与瓦斯突出。

2.2 工程型防突措施

随着矿井采深的不断加大，煤层突出危险性也逐渐增加，仅仅采用安全型防突措施，不能够满足防突的需要。因此，在煤与瓦斯突出防治上，有必要树立工程型防突理念，采用工程型防突措施。工程型防突措施，就是通过预先抽采，降低掘进期间煤与瓦斯突出的危险性，增加工作面煤层瓦斯的有效抽采时间，降低煤层瓦斯涌出量，从而起到有效防突的目的。

2.3 区域性防突措施

区域性防突措施主要有开采保护层和预抽煤层瓦斯等。但迄今为止，开采保护层是防治煤与瓦斯突出最有效的区域性防突措施。保护层开采，也叫解放层开采，主要是通过开采与突出煤层邻近而又无突出危险的煤层，大幅降低突出煤层的瓦斯压力和瓦斯含量，提高煤层的透气性，使大量高压瓦斯得到释放，从而消除突出煤层的突出危险。近年来，瓦斯抽放技术得到进一步改进，特别是瓦斯被作为一种新能源进行开发和利用，使预抽煤层瓦斯措施得到了快速发展。

虽然煤巷掘进中采取了多种防突技术措施，并取得了较好的安全效果，但在现有的措施条件下，并不能完全地防止煤与瓦斯突出的发生，如何更好地加强对煤与瓦斯突出的预防和防治，还需要在实践中不断努力和探索。

参考文献

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