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得了明显的防突效果,选择合理有效的防突技术是突出矿井实现高产高效的关键。

 

  

3.1 煤与瓦斯突出区域防治措施 

  

3.1.1 危险煤层的抽放和湿润 

  对突出煤层的瓦斯预抽,可以降低煤层的瓦斯潜能。由于煤层瓦斯得到排放,煤体发生
收缩变形,因此缓和了煤体的应力紧张状态,可以部分地释放煤体的弹性潜能。煤体瓦斯的
排出,提高了煤的强度。因此,总体来说增大了突出的阻力,从而降低了突出威胁。而煤层
湿润使裂隙和煤层空隙中的瓦斯局部封闭并提高煤的塑性,因此阻止了吸附瓦斯向自由状
态的转变,从而共同起到防突的作用。

 

  

3.1.2 超前开采保护层 

  保护层超前开采后,被保护层的应力变形状态、煤结构和瓦斯动力参数发生显著变化,
从发生变化的时间看,卸压作用是最早出现的。

 

  正在开采的保护层工作面超前于被保护层的掘进工作面,其超前距离不得小于保护层
与被保护层层之间垂距的

3 倍,并不得小于 100m。 

  当膨胀变形速度加快时,瓦斯动力参数才发生显著变化。开采保护层防突机理可表述如
下:开采保护层

→岩层移动→被保护层卸压(地应力降低、煤层膨胀变形)→透气性增加、

瓦斯解吸

→煤(岩)层瓦斯排放能力增高→瓦斯排放、钻孔瓦斯流量增大→瓦斯压力降低→

瓦斯含量减少

→煤机械强度提高→应力进一步降低→降低煤与瓦斯突出威胁。 

  

3.2 煤与瓦斯突出局部防治措施 

  

3.2.1 煤层水力松动 

  水力松动的实质是在回采工作面或准备巷道工作面施工钻孔,通过钻孔向煤层压入特
殊的水溶液,通过水对煤体结构的破坏作用改变工作面附近煤层的瓦斯动力状态和应力应
变状态。当向煤层以水力压裂方式注入水溶液时,液体在压力的作用下通过裂隙渗入煤层,
形成的裂隙大多平行煤层暴露面。进行水力松动是在工作面附近煤层形成裂隙,导致煤层失
去支撑能力,引起集中应力带向煤体深部转移。由于煤层失去支撑能力,在工作面附近形成
卸压带,同时伴有瓦斯向外排放。

 

  

3.2.2 超前钻孔 

  在煤巷掘进工作面的前方,打直径为

75~300mm 的钻孔,一般钻孔深 15~20m。有三

种作用:一是在钻孔周围形成卸压带,降低钻孔周围煤体的应力;二是排放钻孔周围煤体
中的瓦斯,使得在钻孔控制范围内的煤体得到卸压和排放瓦斯;三是使工作面前方的应力
集中带移向煤体深部,以达到在一定的范围内消突和降低突出危险性。当然,在石门揭煤时
只显示前两种作用。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。

 

  

3.2.3 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。 

  

3.3“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。