1、煤矿工作面顶板瓦斯抽放巷防止误揭煤施工安全技术探讨摘 要：朱集西煤矿井深 1000m，设计年产量 400 万吨，属高瓦斯易突出矿井，11501 采煤工作面位于-960m 水平，11501 采煤工作面顶板瓦斯抽放巷位于-860m 水平，巷道掘进顶板距 13-1 煤底板法距为18.17m29.11m，本文主要特探讨巷道掘进过程中防止误揭 13-1 煤所采取的施工方法。 一、施工概况 朱集西煤矿 11501 工作面顶板瓦斯抽放巷按方位 N187、2上坡收断面施工，巷道设计为半圆拱直墙断面，巷道断面规格为：净宽净高=4600mm4000mm，S 净=14.29m2，S 掘=15.18m2；巷道为锚网喷
2、索配合M5 钢带联合支护，腰线距离轨面（永久底板）1200mm。 二、地质概况 1.煤岩层特征 11501 工作面顶板瓦斯抽放巷掘进区段地层为二叠系上统上石盒子组，主要岩性为中、细粒长石石英砂岩，紫红、棕黄色厚层状花斑泥岩，灰色泥岩、粉砂岩。 掘进区段内泥岩抗压强度为 36.75MPa（14.5059.70Mpa） ，属于软岩半硬岩石，岩体质量中等；粉砂岩抗压强度为53.85MPa（25.084.00Mpa） ，属于半硬岩石，岩体质量良；细、中砂岩抗压强度为 71.20MPa（49.0105.3Mpa） ，属于硬岩石，但砂岩不规则裂隙发育，其他岩石充填，将影响岩体的强度。 2.煤层瓦斯 115
3、01 顶板瓦斯抽放巷顶板距上覆 13-1 煤最小法距约为 18.17m（巷道下山变坡施工位置） ，巷道底板距 11-2 煤最小法距为约 39.35m（巷道顺砂岩施工） 。13-1 煤层在该区段平均煤厚 4.40m，预计该区段范围内13-1 煤层瓦斯含量 19.32cm3/g，钻孔煤层瓦斯含量大，差异性明显；11-2 煤层在该区段平均煤厚 1.59m，预计该区段范围内 11-2 煤层瓦斯含量 5.31cm3g，钻孔 11-2 煤瓦斯含量大；11-1 煤层在该区段平均煤厚0.72m，预计该区段范围内 11-1 煤层瓦斯含量 2.37cm3/g。 3.水文地质 该掘进区段主要充水水源为 13-1 煤
4、底板和 11 煤组顶板砂岩裂隙水，以静储量为主，预计巷道掘进时砂岩裂隙水涌水量为 6.4m3/h。 三、探查施工方案 1.在巷道掘进期间，利用地面三维地震资料以及现场收集的地质资料进行综合分析，在三维地震波连续，巷道能够沿揭露稳定的岩层施工，确保巷道前方无异常、煤岩层产状正常情况下，巷道顶板距 13-1 煤法距大于 20m 时，可不需要施工超前探查孔。 2.在巷道掘进期间，利用地面三维地震资料以及现场收集的地质资料进行综合分析，在三维地震波连续，巷道能够沿揭露稳定的岩层施工，确保巷道前方无异常、煤岩层产状正常情况下，巷道顶板距 13-1 煤法距小于等于 20m 时，采取如下措施： 2.1 采用
5、长钻孔循环探查的措施，探查煤层赋存情况，并保证不小于10m 的探查超前距。 2.2 探查钻孔施工结束后，由地质部门及时进行分析，形成钻孔施工分析报告。经探查，若巷道顶板距 13-1 煤法距大于 10m、小于等于 20m时，在巷道掘进期间，每 20m 在迎头施工一个深度不小于 15m 的探查孔，进一步验证煤岩层赋存情况。由施工单位负责施工，并建立探查台帐；若巷道顶板距 13-1 煤法距大于 7m（在地质构造破碎带增加为 10m） ，小于等于 10m 时，由地质部门根据煤岩层产状，下发探查联系单，施工单位严格按联系单要求每 5m 施工一组穿过 13-1 煤的探查孔；若巷道距 13-1 煤法距小于等
6、于 7m 时（在地质构造破碎带增加为 10m） ，则必须采取防治煤与瓦斯突出措施。 3.在地面三维地震资料及现场收集的地质资料综合分析下，如预计巷道前方存在构造，应在预计构造位置 20m 前探查，由地质部门在现场调查、分析并出具超前探查钻孔设计，准确控制巷道前方煤层层位及构造情况，确保巷道无安全威胁后，方可继续掘进。 4.在巷道掘进期间，如发现巷道煤岩层产状变化较大，岩性或瓦斯涌出量异常，应立即停头进行分析，探查清楚后方可继续掘进；掘进过程中揭露小构造时，应立即停头通知地质部门，由地质部门现场调查、分析后不能确定断层落差及其它参数的，应出具专项超前探查设计，准确控制巷道前方煤层及构造情况。 四
7、、安全注意事项 1.加强钻探施工管理，严格按措施施工 1.1 开钻前应对工作面及回风流中的电气设备进行一次全面检查，杜绝失爆失保现象发生，消除一切不安全隐患。 1.2 钻场内及孔内发现异常时，应马上停钻停电检查，在没有处理之前不得送电，不得拔出钻杆。 1.3 钻进过程中应经常观察岩粉、进尺情况并做好原始记录。 1.4 应经常检查设备运转情况，发现问题及时处理，严防设备失爆、失保现象发生。 2.瓦斯管理工作 2.1 打钻期间在工作面悬挂一台便携式瓦斯检测仪，所有入井人员必须佩带隔离式自救器，并会使用。 2.2 瓦检工在工作面随时测定瓦斯浓度，密切注视工作面各种情况，当发现异常时或有突出预兆时，立
8、即组织所有人员撤离。 2.3 因检修停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源，待恢复通风并确认瓦斯浓度小于 0.8%时，工作人员方可进入工作面作业。 2.4 所有人员严禁携带烟草及点火物品下井，严禁穿化纤衣服、带电子表及酒后下井，且必须携带自救器。 2.5 打钻前必须更换破损的风筒，确保工作面有足够风量。 3.瓦斯管理及防突 3.1 利用每日一题和班前会提问等形式，对班队长、瓦检工、放炮工、钻机工等主要工种进行有关防突知识内容学习，以提高作业人员的整体素质。 3.2 配备专职瓦检工。瓦检工按要求检查工作面和回风流中瓦斯浓度，防止瓦斯积聚。当瓦斯浓度出现异常时及时向施工单位、矿调度指挥中心汇报。 3.3 瓦检工必须现场交接班，交班时必须把本班的异常情况说明，接班后必须对工作面检查一遍，在整个工作期间发现异常，立即配合班队长按避灾路线撤出所有施工人员，并向矿调度指挥中心汇报。 3.4 按规定安设瓦斯报警仪等仪器并符合规定，当瓦斯超限时能有效地切断施工巷道内的电气设备的电源。 五、结论 1.严格按照地质预报进行探查施工，时刻掌握掘进头距煤层的距离，当巷道顶板距煤层小于 7m 时，采取防突措施，方能避免误揭煤层带来的巨大灾难。 2.施工过程中如果出现误揭煤层，说明未及时对煤层层位情况进行探查。
