王连岗

摘 要 羊东矿8261工作面为2#煤层（大煤）回采工作面，由于受野青预留阶段煤柱影响，工作面溜子道掘进期间有长约250m范围内煤层属于未开采保护层区域，虽已采取顺层瓦斯钻孔预抽的区域防突措施，但在此区域内掘进至80m时，巷道受断层影响，施工中伴有煤爆声，打钻夹钻等现象，由此巷道停止掘进，采取综合防突措施。通过高应力区域采取综合防突措施，有效的降低了应力梯度和瓦斯压力，给工作面掘进创造了较长的安全区和保护区，保证工作面安全掘进。

关键词 高应力条件 防突 技术研究

中图分类号：TD713 文献标识码：A

1工作面概况

8261工作面地面位置位于南蒋村西南，裴村西北，苗庄东北，原磨屋村旧址内，地表基本为农田。西部（上部）以8259溜子道为界，北部以待开采的里8261工作面为界，东部（下部）以8263运料巷为界，南部以四一回风改造为界。2#煤层下伏岩层4#煤层已作为保护层进行了开采。羊东矿8261工作面煤层为二叠系山西组2号煤（大煤），煤厚5.0～5.78m，平均厚度5.5m，煤层稳定，其结构复杂，普遍含三层夹石，其顶夹石及底夹石较稳定，中夹石不稳定。顶夹石厚0.05m，为炭质粉砂岩，距顶板0.5～0.6m。中夹石厚度（0～0.02m），底夹石厚0.14 m，为炭质粉砂岩，距底板1.2～1.4m。工作面地面标高为+134.3～+142.1m。该工作面掘进期间瓦斯涌出量最大为2.4m3/min，煤层瓦斯压力为1.1Mpa，煤层原始瓦斯含量为10m3/t。

2综合防突技术

基于矿井瓦斯防治理论，在高应力区域采取了前探地质深孔、超前排放钻孔、底抽巷穿层钻孔预抽相结合的综合防突技术。

2.1前探地质钻孔

前探地质深孔可起到探明前方地质构造和促使煤体卸压、降低煤体瓦斯含 量的作用。其布置参数为距离巷道底板1 m处布置1排3 个钻孔，孔径94mm，投影孔深35m，措施允许进尺25m，保留10m措施孔超前距。

2.2超前排放钻孔

超前排放钻孔措施可将突出煤层中的瓦斯含量与应力降低到安全范围内 （即煤层始突深度时的煤层瓦斯含量），靠煤层瓦斯压力使瓦斯从钻孔周围深部煤层中不间断地流向钻孔，并通过钻孔向大气中扩散。当钻孔周围煤层中瓦斯含量降低后，煤体发生收缩变形，会改善工作面应力集中状态，并增加煤层的稳定性，这一切都将破坏或减弱发生煤与瓦斯突出所必需的条件，有效控制煤与瓦斯突出 的发生。超前钻孔的数量决定于规定的防护范围与钻孔的有效排放半径。有效排放半径是单个超前钻孔沿其半径方向能够消除突出危险的最大范围。根据二零零八年煤炭科学研究总院抚顺分院对我矿所做的《峰峰集团有限公司羊渠河矿突出预测敏感指标及临界值确定研究报告》结论：我矿2#煤层 89mm超前排放钻孔的有效排放半径为0.8m，r排=0.8m作为突出危险工作面布置超前排放钻孔的依据。

当工作面预测值超过突出敏感指标临界值，即 h2≥190Pa（干煤），或Smax≥6kg/m，且当上一循环区域验证结果为无突出危险性时，按照以下要求进行超前排放钻孔的施工。超前排放钻孔在工作面迎头、两帮、底板均匀布置，孔口间距0.4m，孔径89mm，孔深5-16m。从上向下第5、6、7、8、9排钻孔终孔位置均在煤层底板上，钻孔两帮孔控制巷道轮廓线外5m。每执行一次防突措施允许进尺6m，保留长为5m（安全距离）的措施超前距。

2.3底抽巷穿层钻孔预抽

穿层钻孔预抽瓦斯措施可大幅降低突出煤层的瓦斯含量及瓦斯压力，使煤体内的瓦斯潜能得以释放；其次，瓦斯的排出可引起煤体收缩变形，煤体所受应力降低，煤体内的弹性潜能得以释放；此外，瓦斯排出可使煤体的机械强度及稳定性增加，从而增大阻碍突出发生的阻力，进一步减弱或消除煤体突出危险性。

在已有的8263运料石门内对8261溜子道煤层进行穿层抽放，每隔3.6m布置一个钻场，共计布置十四个钻场，每个钻场布置5个瓦斯钻孔，共计70个瓦斯钻孔，开孔位置在巷道顶板，终孔位置穿过大煤顶板1m，钻孔直径为94mm，孔底间距为3.5米，钻孔角度为31啊？5埃┟荷疃任？～12m，钻孔控制范围为巷道两帮5m，预抽时间不少于2个月。

3效果分析

3.1經济效益

实施综合防突技术后，高应力高突区域煤巷掘进速度由原来的90m/月提高到了180m/月，增幅为100% ，实现了安全快速掘进。

3.2技术效益

羊东矿8261溜子道通过采取前探地质深孔，超前排放钻孔、底抽巷穿层钻孔预抽相结合的综合防突技术，消除或减弱了煤体的突出危险性，为工作面的掘进创造了较长的安全区与防护区，保证工作面的安全快速掘进，为以后大煤掘进工作面的瓦斯治理积累了宝贵经验。

3.3社会效益

前探地质深孔，超前排放钻孔、底抽巷穿层钻孔预抽相结合的综合防突技术可使高应力高突区域煤巷掘进工作面前方集中应力带与高瓦斯带向煤体深部转移，煤体内的瓦斯潜能及弹性潜能得到有效释放，消除或减弱了煤体的突出危险性，为工作面的掘进创造了较长的安全区与防护区。