在煤巷掘进工作面的前方,打直径为 75~300mm 的钻孔,排放瓦斯,并在钻孔周围
形成卸压带,以防止发生突出。一般钻孔深
15~20m。超前钻孔常用于煤层较厚、赋质较软、
透气性较好的情况下。对于煤层较硬,可以与微差控制爆破结合使用。
2.2.3 煤层的水力爆破处理
水力爆破可以理解为炸药在充水钻孔中的爆破。煤层的水力爆破处理可以与煤层预先
注水一起进行,或不注水。在煤层水力爆破处理时,通过煤的松动和由此引起的工作面附近
煤层应力重新分布和瓦斯排放,达到防止煤与瓦斯突出的作用,所以煤层爆破作用参数应
保证煤必需的松动程度和卸压排放结果。采用以煤体水力爆破处理为基础的措施,与打孔有
密切关系,同时打钻可能引起煤与瓦斯突出。当打直径
60mm 以下的钻孔时,煤与瓦斯突出
的概率很小,所以煤体水力爆破处理时,钻孔直径应限制在
60mm 以下。
2.3 “四位一体”综合防突技术
“四位一体”综合防突技术充分考虑了煤与瓦斯突出的复杂性和不确定性,本着以人身
安全为主、防止突出事故发生、避免防突工作的盲目性、减少人力和财力的浪费、提高突出矿
井生产效率的目的,把防突工作分为
4 个环节,即突出预测、防突措施、措施效果检验和安
全防护措施。
“四位一体”综合防突措施执行框图如图 1 所示。
3 煤与瓦斯突出防治技术发展及趋势
3.1 防突技术的发展
“六五”至“十五”期间,在煤与瓦斯突出防治技术方面,取得主要的进展有:
(1)积极开展区域煤与瓦斯突出危险性预测研究,以绘制突出危险区域分布图为目
标,该预测基础是煤矿实际测定的瓦斯压力和瓦斯含量等基本参数、地质构造、动力现象等。
区域预测的方法包括瓦斯地质法、综合指标法、钻孔动力现象判断法和其他现象的综合判断
法。
(2)行成了基于地球物理、瓦斯地质和动力区划方法与瓦斯突出区域预测方法及指标,
实现区域预测结果的可视化;非接触式连续预测方法的研究与改善;对无线电波透视技术
与装备进行了完善与改进;非突出危险区预测准确可靠性为
100%,有突出危险区预测准确
率达
70%以上。
(3)行成了保护层结合瓦斯抽采综合防治突出成套技术。包括多重上保护层结合底板
穿层钻孔抽瓦斯、远距离下保护层和地面钻孔抽瓦斯、特厚煤层首采分层结合底板穿层钻孔
或高抽巷抽瓦斯。
3.2 防突技术的新趋势
在煤与瓦斯防突技术方面,美国和澳大利亚从 20 世纪 90 年代开始,进行了一系列的
透视实验,美国斯托拉斯公司采用先进电子集成和图像重建技术,已成功研制出了无线电
磁波透视试验样机。美国、加拿大、瑞士研制的脉冲雷达,探测精度、探测距离、数据处理和成
像技术等都有很大的优势,在地质构造发育、厚度变化大、煤体结构复杂和强度变软等煤与
瓦斯突出易发区域的探测方面具有良好的应用前景。前苏联对声发射和电磁辐射技术预测煤
与瓦斯突出进行了深入的研究,并已推广应用。我国在现有认识的基础上形成的突出预测预
报技术,存在预测因子和临界值不能完全适应预测突出的实际要求等问题。
4 结束语
煤与瓦斯突出具有突发性、不完全的可知性,要想完全防止它的产生是难以达到的。根
据现实情况,现有的防治突出方法首先要加强防突预测技术的研究,摸清楚它发生的地区、
范围,从而采取必要的防治措施,改变其发生突出所应具备的基本条件,使其不发生或降
低其突出强度,并采取必要的安全防护措施,以保证施工人员的安全。