(三)区域防治突出措施
由于我矿开采煤层为单一可采煤层,无保护层可采,因而采用预抽煤层瓦斯方法进行区域防突措施,具体方法有穿层钻孔预抽条带煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽条带煤层瓦斯。
1、穿层钻孔预抽条带煤层瓦斯(底板岩中巷抽放)
实施底板穿岩孔进行预抽瓦斯消突,且带抽时间必须在6个月以上,因此2010年在12采区施工1条底板岩中巷,
布置穿岩钻孔方法为:钻场深度3m, 在煤层底板掘进底板岩中巷,每隔10m在上下帮各开一个钻场,每个钻场内打25个钻孔,用于在底板岩中巷掘进期间预抽上下顺槽的瓦斯,钻孔应控制整条顺槽及其外侧一定范围内的煤层,我矿煤层倾角均在18°以下,故钻孔控制顺槽外侧的范围是巷道两侧上下至少各15m,均为沿层面的距离。底板岩中巷掘成后,再沿巷道上下帮,从里向外布置预抽回采条带煤层瓦斯钻孔,钻孔应控制整个回采条带的煤层。 2、穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯
在石门工作面均匀布置34个预抽钻孔,孔径75mm,巷道正前方布置3排钻孔,每排6个钻孔,上下帮周边孔终孔点控制在巷道轮廓线外5m;巷道两帮对口开设2个钻场,钻场深度不少于7m,超前钻孔布置2排,每排4个钻孔,最里侧周边孔终孔点控制在巷道轮廓线外12m。随打随封,并和抽放系统连接。 钻孔应在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7 m以前实施,当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应
保持煤孔最小超前距15m。
3、顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯(平行孔抽放)
1101回采工作面采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施。为了缩短抽放时间,提高抽放效果,设计布孔较密集,钻孔间距为3m;布置2排抽放钻孔,孔径75mm,孔深按工作面的长度来确定,终孔交叉10m。钻孔布置有二种形式,一是从工作面上顺槽沿煤层倾向向下打顺层抽放钻孔,二是从工作面下顺槽沿煤层倾向向上打顺层抽放钻孔,钻孔预抽回采区域煤层瓦斯,钻孔应控制整个回采区域 4、顺层钻孔预抽条带煤层瓦斯(平行孔抽放)
底板岩中巷掘成后,沿巷道上下帮,从里向外布置2排预抽回采条带煤层瓦斯钻孔,钻孔间距为3m,孔径75mm,孔深按工作面的长度/2+10 m来确定。钻孔布置有二种形式,一是从工作面上顺槽沿煤层倾向向上打顺层抽放钻孔,二是从工作面下顺槽沿煤层倾向向下打顺层抽放钻孔,钻孔预抽邻近工作面回采条带煤层瓦斯。 (四)区域性措施效果检验 1、区域措施效果检验方法
根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十二条规定,区域效果检验方法采用直接测定煤层残余瓦斯含量值为主要指标,并观察、记录在煤层中进行钻孔情况有无突出预兆。 2、区域措施效果检验临界值及评判依据
⑴残余瓦斯含小于8m3/t的预抽区域为无突出危险区,否则,即为突出危险区。煤巷掘进面在预抽防突效果有效的区域内作业,工作面距
未预抽或者预抽防突效果无效范围的前方边界不得少于20米。 ⑵但若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时,发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域判断为预抽防突效果无效,即为突出危险区。
残余瓦斯压力或残余瓦斯含量指标效果检验煤层突出危险性单项临界指标值
瓦斯含量W(m3/t) 煤层瓦斯压力P(MPa) 区域类别 <8 <0.74 无突出危险区 >8 >0.74 突出危险区
采用钻屑瓦斯解吸指标法对穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,如果所有实测的指标值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该措施有效;否则,措施无效。 钻屑瓦斯解吸指标法效果检验石门揭煤工作面突出危险的临界值 煤样 △h2指标临界值(pa) k1指标临界值(mL/g?) 干煤样 200 0.5 湿煤样 160 0.4
(五)区域措施效果检验孔要求
⑴对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求,不符合设计要求的,不予检验。 ⑵各检验测试点布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置,并与周围预抽钻孔保持等距离,且避开掘进巷道的排放范围和预抽超前距。
(六)区域措施效果检验测点布置要求
⑴对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行效果检验时,在煤巷条带每间隔25米布置一个测点。
⑵对顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施进行效果检验时,在回采面推进方向每隔25米布置一个测点。
⑶对穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行效果检验时,布置5个检验测试点,分别位于预抽区域内的上部、中部和两则、下部,其中一个检验测试点位于预抽区域内距边缘2米的范 ⑷对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行效果检验时,在煤巷条带每间隔20米布置一个测点,每个检验区域3个检验测点。 ⑸当煤巷掘进和采煤工作面在预抽防突效果有效的区域内作业时,工作面距未预抽或者预抽防突措施效果无效范围的前方边界不得少于20米。 (七)区域验证 1、采掘工作面区域验证
⑴区域验证方法:采用复合指标法对无突出危险区进行区域验证,钻孔每钻进1米测定钻孔瓦斯涌出初速度q值和钻屑量S。 ⑵在工作面进入无突出危险区时,立即连续进行2次区域验证。 ⑶工作面每推进10米进行一次区域验证。 ⑷在构造破坏带连续进行区域验证。
⑸在煤巷掘进工作面打3个孔深15米的超前钻孔,探测地质构造和观察突出预兆。
2、石门揭煤工作面区域验证方法采用钻孔瓦斯钻屑量Smax(kg/m)和钻屑解析指标△h2。
3、当区域验证为无突出危险时,采取安全防护措施后进行掘进作业。若为掘进工作面在该区域进行的首次区域验证时,保留2米的预测超前距。只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆,则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。 钻屑指标法验证煤巷掘进工作面突出危险性的临界值 钻屑量Smax(kg/m) 钻屑瓦斯解吸量△h2(Pa) 验证结果 ≥6 ≥200 措施无效 <6 <200 措施有效 三、局部综合防突措施
(一)局部综合防突措施的程序及要求
1、工作面预测是预测工作面煤体的突出危险性,包括石门和立井、斜井揭煤工作面、煤巷掘进工作面和采煤工作面的突出危险性预测等。工作面预测应当在工作面推进过程中进行。
2、采掘工作面经工作面预测后划分为突出危险工作面和无突出危险工作面。
3、未进行工作面预测的采掘工作面,应当视为突出危险工作面。 4、 突出危险工作面必须采取工作面防突措施,并进行措施效果检验。经检验证实措施有效后,即判定为无突出危险工作面;当措施无效时,仍为突出危险工作面,必须采取补充防突措施,并再次进行措施效果检验,直到措施有效。