石门和其他岩石井巷揭示非凡煤层的防治优异措

石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施

石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层、即石门和其他岩石井巷自底板岩柱穿过煤层进入顶板的全部作业过程,都必须采取防治突出措施,并编制设计。在地质构造破坏带应尽量不布置石门。如果条件许可,石门应布置在被保护区或先掘出石门揭煤地点的煤层巷道,然后再用石门贯通。石门与突出煤层中已掘出的巷道贯通时,该巷道应超过石门贯通位置5m以上,并保持正常通风。

1)石门揭煤的步骤

探明石门(或揭煤巷道)工作面和煤层的相对位置;

在揭煤地点测定煤层瓦斯压力或预测石门工作面突出危险性;

预测有突出危险时,采取防治突出措施;

实施防突措施效果检验;

用远距离放炮或震动放炮揭开或穿过煤层;

在巷道与煤层连接处加强支护;

穿透煤层进入顶板岩石。

2)石门揭穿突出煤层的设计主要内容

突出预测方法及预测钻孔布置、控制突出煤层层位和测定煤层瓦斯压力的钻孔布置;

建立安全可靠的独立通风系统,并加强控制通风风流设施的措施。在建井初期,矿井尚未构成全风压通风时,在石门揭穿突出煤层的全部作业过程中,与此石门有关的其他工作面都必须停止工作。放震动炮揭穿突出煤层时,与此石门通风系统有关地点的全部人员必须撤至地面,井下全部断电,井口附近地面20m范围内严禁有任何火源;

揭穿突出煤层的防治突出措施;

准确确定安全岩柱厚度的措施;

安全防护措施。

3)石门揭穿突出煤层的规定

石门揭穿突出煤层前,必须打钻控制煤层层位、测定煤层瓦斯压力或预测石门工作面的突出危险性。后两项工作可与控制煤层层位的前探钻孔共用。前探钻孔、测压钻孔可参照插图5-3-4布置;

在石门工作面掘至距煤层10m之前,至少打两个穿透煤层全厚且进入顶板不小于0.5m的前探钻孔,并详细记录岩芯资料。

地质构造复杂、岩石破碎的区域,石门工作面掘至距煤层20m之前,必须在石门断面四周轮廓线外5m范围煤层内布置一定数量的前探钻孔。以保证能确切地掌握煤层厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等;

插图5-3-4 控制突出煤层的前探钻孔布置示意图

1、2一控制煤层层位钻孔;3、4一测定煤层瓦斯压力钻孔;5一突出危险煤层

在石门工作面距煤层5m以外,至少打2个穿透煤层全厚的测压钻孔,测定煤层瓦斯压力、煤的瓦斯放散初速度指标与坚固性系数或钻屑瓦斯解吸指标等。为准确得到煤层原始瓦斯压力值,测压孔应布置在岩层比较完整的地方,测压孔与前探孔不能共用时,两者见煤点之间的间距不得小于5m。在近距离煤层群中,层间距小于5m或层间岩石破碎时,应测定各煤层的综合瓦斯压力;

为了防止误穿煤层,在石门工作面距煤层垂距5m时,应在石门工作面顶部两侧补打3个小直径(42mm)超前钻孔,其超前距不得小于2m。当岩巷距突出煤层垂距不足5m且大于2m时,为了防止岩巷误穿突出煤层,必须及时采取探测措施,确定突出煤层层位,保证岩柱厚度不小于2m;

石门掘进工作面与煤层之间必须保持一定厚度的岩柱。岩柱的尺寸应根据防治突出的措施要求、岩石的性质、煤层倾角等确定(见表19)。采用震动放炮措施时,石门掘进工作面距煤层的最小垂距是1.5m,如果岩石松软、破碎,还应适当增加垂距。

石门揭穿突出煤层前,当预测为突出危险工作面时,必须采取防治突出措施,经效果检验有效后可用远距离放炮或震动放炮揭穿煤层;若检验无效,应采取补充措施,经措施效果检验有效后,用远距离放炮或震动放炮揭穿煤层。当预测为无突出危险时,可不采取防治突出措施,但必须采用震动放炮揭穿煤层。

4)揭穿突出煤层的防治突出措施 石门防治突出措施可采用抽放瓦斯、水力冲孔、排放钻孔、金属骨架或其它经试验证明有效的措施,在实施防治突出措施时,都必须进行实际考察,得出符合本矿井实际的有关参数。本设计推荐采用以抽放瓦斯措施为主,以排放瓦斯措施为辅的防治突出措施。 预抽瓦斯措施 ①实施措施时的岩柱厚度 在石门掘进工作面距突出煤层底板垂距10m、5m、3m时分别布置抽放钻孔进行预抽。 ②钻孔控制范围 抽放钻孔应控制石门揭煤处巷道断面轮廓线外两帮各10m,上方10m、下方5m。 ③钻孔间距及孔径 可根据煤层的透气性和允许抽放的时间确定,一般为2~3m,均匀布孔。本设计推荐采用钻孔间距2.5m,孔径87mm。 ④预抽时间 预抽时间以预抽后煤层瓦斯含量降到8.0m3/t以下、煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下为准。 ⑤抽放效果检验标准 在抽放钻孔控制范围内,煤层瓦斯含量降到8.0m3/t以下、煤层瓦斯压力降到0.74MPa,且预测(效果检验)指标降到突出临界值以下,认为预抽瓦斯防突措施有效。 排放钻孔措施 ① 实施措施时的岩柱厚度 在石门掘进工作面距突出煤层底板垂距3m时布置排放钻孔进行排放。 ②钻孔控制范围 排放钻孔应控制石门揭煤处巷道断面轮廓线外两帮各10m,上方10m、下方5m。 ③钻孔间距及孔径 排放钻孔的直径为75~100mm,钻孔间距根据实测的有效排放半径而定,一般孔底间距不大于2m。钻孔布置可参见插图5-3-5所示。本设计推荐采用钻孔间距2m,孔径87mm。 ④排放时间 预抽时间以预抽后煤层瓦斯含量降到8.0m3/t以下、煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下为准。 ⑤排放效果检验标准 在抽放钻孔控制范围内,煤层瓦斯含量降到8.0m3/t以下、煤层瓦斯压力降到0.74MPa,且预测(效果检验)指标降到突出临界值以下,认为预抽瓦斯防突措施有效。 插图5-3-5 石门排放钻孔布置图P一测压孔;1~28一排放钻孔

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