明礬溝煤礦近距離煤層群揭煤研究與實(shí)踐

1、明礬溝煤礦近距離煤層群揭煤研究與實(shí)踐 摘要：根據(jù)明礬溝煤礦煤層賦存特點(diǎn)，結(jié)合防治煤與瓦斯突出規(guī)定要求，分析了煤層揭煤工藝，提出了煤層群揭煤及近距離煤層群揭煤的概念，進(jìn)而提出了近距離煤層群揭煤時(shí)“統(tǒng)一措施、分步檢驗(yàn)”的方法，并將之與傳統(tǒng)揭煤工藝進(jìn)行了對(duì)比，得出了在揭煤措施工程量及揭煤時(shí)間上均優(yōu)于傳統(tǒng)揭煤工藝的結(jié)論。 關(guān)鍵詞：近距離煤層群；揭煤；研究與實(shí)踐 0 引言 按照防治煤與瓦斯突出規(guī)定要求，石門揭煤時(shí)應(yīng)執(zhí)行區(qū)域預(yù)測(cè)、區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)（區(qū)域預(yù)測(cè)有突出危險(xiǎn)時(shí)）、區(qū)域驗(yàn)證。在揭穿近距離煤層群時(shí)，不僅要考慮當(dāng)前煤層的突出危險(xiǎn)性，還要考慮鄰近煤層的突出危險(xiǎn)性。本文通過對(duì)明礬溝煤礦近距離煤層群揭煤過

2、程中的參數(shù)布置進(jìn)行了考察分析，提出了近距離煤層群揭煤時(shí)“統(tǒng)一措施，分步檢驗(yàn)”的揭煤程序，并與傳統(tǒng)的揭煤程序進(jìn)行了對(duì)比分析，除在安全上達(dá)到了揭煤要求外，大大節(jié)省了鉆孔工程量并提高了揭煤速度，縮短了揭煤工期。 1 明礬溝煤礦煤層賦存及瓦斯概況 1.1 煤層賦存情況 明礬溝煤礦主斜井開口標(biāo)高為+1777.446m（底），巷道方位角為25，傾角25，斜長(zhǎng)519.68m。主斜井在揭下10煤層處落平，落平處標(biāo)高為+1550m，落平后沿68方位掘進(jìn)10m平巷，然后向北掘進(jìn)主井井底車場(chǎng)（方位角25，揭下11、下12等煤層），向南掘進(jìn)+1550運(yùn)輸石門（方位角205，揭下8、下7、下6等煤層），+1550運(yùn)輸石

3、門掘進(jìn)至134.8m時(shí)施工地質(zhì)探孔，探得工作面前方10m處見下7煤層、17.3m處見下6-2煤層、22.3m處見下6-1煤層、29.2m見一層煤線（含矸石），煤層賦存如圖1所示。 1.2 瓦斯賦存情況 根據(jù)實(shí)際測(cè)定，下7煤層瓦斯含量為9.36m3/t，下6煤層瓦斯含量為13.4m3/t；由于下6-2煤層太?。ㄒ粚?.1m，一層0.09m），未能測(cè)定其煤層瓦斯含量；下6-1煤層前方煤線大部分為矸石，也未進(jìn)行瓦斯含量測(cè)定。 2 揭煤程序 眾所周知，按照防治煤與瓦斯突出規(guī)定要求，石門揭煤需要在距離煤層法向距離7m時(shí)進(jìn)行區(qū)域預(yù)測(cè)，在法距5m、2m處進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證，當(dāng)掘進(jìn)至距離煤層法距大于2m處完成揭煤程

4、序。然而在一些煤層間距較小的地方，在前一個(gè)煤層尚未完成揭煤程序時(shí)后一個(gè)煤層揭煤程序又開始了，這樣一來兩個(gè)煤層的揭煤程序勢(shì)必相互影響，我們可以將兩個(gè)煤層的揭煤程序互為影響的煤層群稱之為煤層群揭煤，將前一個(gè)煤層執(zhí)行揭煤前的最后驗(yàn)證時(shí)的位置小于后一個(gè)煤層執(zhí)行區(qū)域防突措施距離的稱之為近距離煤層群揭煤。由此可見，煤層群揭煤時(shí)兩個(gè)煤層的層間距必然小于9m（l 由于下7、下6煤層為近距離煤層群，嚴(yán)格按照揭煤程序進(jìn)行揭煤（法距7m預(yù)測(cè)，法距5m、2m區(qū)域驗(yàn)證）有一定的難度，經(jīng)過分析，制定了“統(tǒng)一措施、分步檢驗(yàn)”的煤層群揭煤程序：在距離下7煤層法距7m處進(jìn)行區(qū)域防突措施鉆孔施工（鉆孔控制下7、下6-2、下6-1

5、煤層），在計(jì)算得到煤層殘余瓦斯含量小于7m3/t時(shí)分步進(jìn)行各煤層區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)、區(qū)域驗(yàn)證，直至揭開下6-1煤層前方煤線。 3 鉆孔布置 在下7煤層底板法向距離7m處按照防治煤與瓦斯突出規(guī)定要求布置區(qū)域防突措施鉆孔，鉆孔控制巷道輪廓線外上幫12m、下幫6m、左右兩幫各12m，鉆孔控制到下6-1煤層，鉆孔穿過下6-1煤層時(shí)見煤間距為3m。 4 揭煤效果 下7、下6近距離煤層群自2014年8月10開始揭煤以來，共施工區(qū)域預(yù)測(cè)鉆孔9個(gè)，區(qū)域防突措施鉆孔224個(gè)，區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)鉆孔27個(gè)，區(qū)域驗(yàn)證鉆孔15個(gè)，局部預(yù)測(cè)鉆孔6個(gè)，金屬骨架鉆孔32個(gè)，鉆孔工程量4747.32m，截止到10月19日

6、，巷道掘進(jìn)到煤線前方3m處，順利完成揭煤工作，整個(gè)揭煤工作耗時(shí)70天。 在揭煤期間，工作面風(fēng)量為210m3/min，下7煤層揭開后最大瓦斯?jié)舛葹?.93%，下6-2煤層揭開后最大瓦斯?jié)舛葹?.85%，下6-1煤層揭開后最大瓦斯?jié)舛葹?.88%，煤線揭開后最大瓦斯?jié)舛葹?.74%，揭煤期間未發(fā)生瓦斯超限事故及突出預(yù)兆。 5 傳統(tǒng)揭煤程序揭煤 為了對(duì)比“統(tǒng)一措施、分步檢驗(yàn)”的煤層群揭煤程序，在副斜井井底車場(chǎng)按照防治煤與瓦斯突出規(guī)定要求的程序進(jìn)行了揭煤考察：首先在距離下7煤層底板法距7m處施工區(qū)域防突措施鉆孔（鉆孔控制下7煤層），在區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)的情況下掘進(jìn)至距離煤層法距5m處進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證

7、，驗(yàn)證無危險(xiǎn)時(shí)掘進(jìn)至距離煤層底板法距2m處進(jìn)行揭煤前的最后驗(yàn)證，同時(shí)施工下6-2煤層區(qū)域防突措施鉆孔，在下7煤層揭煤前的最后驗(yàn)證為無突出危險(xiǎn)及下6-2煤層區(qū)域防突措施效果達(dá)標(biāo)的情況下揭開下7煤層，揭開下7煤層后進(jìn)行局部預(yù)測(cè)及進(jìn)行下6-2煤層的區(qū)域驗(yàn)證，在下7煤層局部預(yù)測(cè)及下6-2煤層區(qū)域驗(yàn)證均無突出危險(xiǎn)性的情況下揭穿下7煤層至下6-2煤層底板法距2m。在距離下6-2煤層底板法距2m處進(jìn)行下6-1煤層區(qū)域防突措施鉆孔施工，在下6-2煤層揭煤前的最后驗(yàn)證無突出危險(xiǎn)及下6-1煤層區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)的情況下揭開下6-2煤層，下6-2煤層揭開后進(jìn)行下6-1煤層區(qū)域驗(yàn)證（5m法距和2m法距處），在驗(yàn)證為無突出危險(xiǎn)時(shí)揭開下6-1煤層。 副斜井井底車場(chǎng)采用防治煤與瓦斯突出規(guī)定要求的程序進(jìn)行揭煤過程，自2014年8月27日開始區(qū)域防突措施鉆孔施工以來，共施工區(qū)域防突措施鉆孔297個(gè)，區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)鉆孔27個(gè)，區(qū)域驗(yàn)證鉆孔29個(gè)，局部預(yù)測(cè)鉆孔6個(gè)，金屬骨架鉆孔32個(gè)，鉆孔工程量6732.48m，截止到12月4日巷道掘進(jìn)到煤線前方3m處，順利完成揭煤工作，整個(gè)揭煤工作耗時(shí)96天。 6 結(jié)論 通過對(duì)比+1550運(yùn)輸石門和副斜井井底車場(chǎng)下7、下6近距離煤層群揭煤情況，可以得出如下結(jié)論： （1）采用“統(tǒng)一措施、分步檢驗(yàn)”的煤層群揭煤程序，能夠確保揭煤安全； （2）明礬溝煤礦采用“統(tǒng)一