摘要：通过对城山煤矿二水平中部区36#层顶底板煤层的赋存条件及瓦斯指标分析，对于在煤与瓦斯突出煤层掘进上下巷期间，掘进工作面因瓦斯涌出量大一度停止施工，采取在底抽巷施工穿层钻孔提前预抽煤层上下巷掘进区域瓦斯的综合防突措施，达到了瓦斯治理的效果，保证掘进施工的安全，经施工检验孔和实际掘进上下巷期间的瓦斯监测情况，该项应用取得了很好的效果，为其他突出煤层的瓦斯治理，积累了丰富的经验。
关键词：突出煤层；煤层瓦斯渗透系数；穿层抽采钻孔；底抽巷
煤与瓦斯突出煤层的准备巷道掘进期间瓦斯涌出量大，掘进周期长，在工作面施工钻孔预抽瓦斯影响掘进施工进度，不论是掘进还是抽采施工都存在断断续续，走走停停的状态。为此，研究在近距离煤层施工底抽巷，采用在底抽巷穿层施工掘进区域预抽钻孔，做到掘进区域全覆盖，掘进与抽采互不影响，是解决煤与瓦斯突出煤层掘进安全和顺利施工的重要手段，本文结合城山煤矿二水平中部区36#层底抽巷施工穿层预抽钻孔的实例，提出了在煤与瓦斯突出煤层施工底抽巷预抽掘进和采煤工作面瓦斯的设计思路。
1、矿井概况
城山煤矿隶属于鸡西矿业集团有限公司，位于黑龙江省鸡西市城子河区，该矿井为两个生产水平，设计生产能力为2.4Mt/a，采用立井多水平分区开拓，顶底板岩性以粉细砂、细砂岩为主，夹薄层泥质岩，泥质胶结，岩石强度较低，抗风化能力较低，表面中-强风化，呈碎裂状。岩石抗压强度小于30Mpa，岩石软化系数小于0.6。采煤方法为走向长壁后退式采煤，采用全部陷落法管理顶板。主要开采标高为-400——-1000m。
1.1采区概况
二水平中部区36#层右一面为该采区首采面，其走向长度为580米，倾向长度为150米，煤层倾角为19——32°，煤厚为1.8米，简单结构，较稳定，36#层煤层瓦斯含量为11.61m³/t，瓦斯压力为1.5MPa，按照《防治煤与瓦斯突出规定》该煤层属于煤与瓦斯突出煤层。
1.2采取的防突措施
在施工上下巷的掘进期间，采用在掘进工作面施工50——60米深的煤层预抽钻孔，分别控制掘进工作面上下帮15米范围，预抽60天，然后打钻取样，检测突出危险性指标，钻孔布置图见图1
经分析抽采初期瓦斯浓度流量很高，中期和后期由于受采掘工程影响，煤层压力超前区域煤体破碎，易塌孔，瓦斯浓度和流量逐渐减弱，但仍然具有突出危险性。发现该措施并不能从根本上解决掘进期间的瓦斯治理问题。为此研究采取在与36#层下部层间距相距16米的29#煤层施工底抽巷，在底抽巷对36#层实施区域综合防突措施。
2底抽巷布置及区域防突钻孔布置
29#层结构简单，发育不稳定，二水平深部不可采。煤厚为1.2米，煤质较硬有夹矸，经取样鉴定29#层为无突出危险性煤层。考虑钻孔施工角度和长度等因素，在距离36#层右一下巷30米的区域施工29#层底抽巷。
2.1区域防突钻孔布置
在底抽巷上下帮每隔60米各施工一个区域防突钻场，在钻场内布置防突钻孔，区域防突钻孔为穿层钻孔，钻孔终孔穿过36#层顶板0.5米，钻孔间距为7.5米，抽采半径为3——3.5米，控制区域为36#层右一面上下巷两帮各15米范围内。具体见图2。
3.底抽巷区域防突钻孔预抽效果
在36#层右一面上下巷停止掘进期间，集中精力施工底抽巷，施工穿层防突钻孔后，连接地面中央泵站集中抽采，经过60天的抽采数据和上下巷掘进施工期间瓦斯涌出量检测数据显示，单孔抽采混合浓度平均为60%，比原来增加了3倍，单孔抽采流量平均为40 m³/min，抽采纯量比原来提高了4倍，达到了24 m³/min，解决了原始瓦斯含量的75%。抽采中后期抽采纯量能稳定在15m³/min。连续抽采3个月之后，对36#层右一面掘进区域多点进行取样检测突出危险性指标显示，平均瓦斯含量为：2.78 m³/t，平均瓦斯压力为0.35Mpa。上下巷掘进期间煤样瓦斯含量测定指标见图3。
4、结论
1）采用布置底抽巷施工区域防突钻孔，围岩稳定，封孔效果好，钻孔成孔率高，钻孔抽采纯量高。
2）底抽巷施工穿层防突钻孔，不影响掘进工程的施工，缩短了掘进施工上、下巷的工期，又对局部防突钻孔起到了补充作用。
3）在突出危险性煤层下部施工穿层钻孔，有利于下部邻近层瓦斯的卸压，也可以在首采层开采后，抽采邻近层的卸压瓦斯，将防突预抽、卸压抽采结合起来，依次完成。
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论文作者:温特
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/20
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