鹤壁八矿名女人 [鹤壁八矿二三采区瓦斯涌出规律及采取措施探讨]

　　中图分类号：TD713 文献标识码：A　　摘 要：二三采区是八矿的主采区，也是高产高效（放顶煤）工作面推广地区，在掘进过程中，瓦斯频频超限，防突预测、预报、效果检验各项指标经常超限，造成严重的安全隐患。虽然该矿为沼气矿井，1999年矿井绝对瓦斯涌出量28.02m?/min，相对瓦斯涌出量为17.78m?/t，随着矿井开采深度增加、地质构造变化，瓦斯涌出量相对增高伴有动力现象，导致瓦斯事故的发生，必须引起重视。
　　关键词：八矿二三采区 瓦斯涌出规律 防治措施
　　一、矿井及抽放概况
　　（一）矿井概况
　　八矿位于鹤壁矿区南部，并田走向长4.5km，倾斜宽3.5km，经70年至75扩建改造矿井的年设计能力为60万吨，由于地质构造复杂，采掘关系失调等因素影响，实际产量很少达到设计水平。根据市场经济运作，高产放顶煤工艺在不断推广，八矿高效工作面也不断深入，通风方式采用中央并列两翼对角混合式通风，矿井为高沼气矿井，突出危险区管理。
　　（二） 抽放概况
　　八矿抽放系统始建于1979年，1980年底建成，1984年正式对外送气。根据矿井改扩建地质报告煤层透气性情况，八矿北翼为高瓦斯区既瓦斯可抽区，南翼为低瓦斯区，也是艰难瓦斯抽放区，故八矿只在北翼立瓦斯管道系统。
　　二、地质情况及瓦斯涌出规律
　　（一）地质情况
　　八矿二三采区位于八矿井田南翼最南端中下部煤层。煤层平均厚度6米，平均倾角25°，煤层自燃发火期4—6个月，煤尘爆炸指数为14.3%—17.9%。全区地质构造较复杂，南部有℉53断层，落差158米及℉531落差112米的张扭性正断层，以及两断层间诸多小断层为八矿南部自然边界线，北为3℉1. ℉58及3℉10落差5—18米、40米及19米为采区自然分界线，区内断层发育丰富，平均落差21米，该采区煤层直接顶为顶岩、沙质页岩，厚度35—66米，伪顶泥质页岩平均厚0.5—1.2米。泥岩遇水变软是良好的隔气层，伪顶及泥岩层厚度越大，对煤层中的瓦斯封闭性越好，绝对（相对）瓦斯涌出量也越高。
　　（二）瓦斯涌出量规律
　　1.由于二三采区紧℉53大断层与透气性岩层接触甚至地表有部分露出，形成良好的透气条件，使二三采区上段各采区瓦斯很小，但由于该采区直接顶为泥岩，伪顶又较厚，形成顶板良好的隔气层，即随开采深度的增加瓦斯呈上升趋势，由原来的矿井低瓦斯区上升到瓦斯突出危险区。
　　2.引起瓦斯大量涌出或突出和受煤体结构破坏有着直接联系，构造队煤体的破坏有两种形式，即线状（或带状）破坏和面状破坏，现状破坏和面状破坏，线状破坏或带状破坏时与断裂构造伴生的，由于断裂构造的规律和形式不同，破坏的规模和影响范围也不同，断层的上下盘也有差异。根据这一规律二三采区内断层发育丰富是煤体构造破坏的主要原因。但由于较大断层在采区内延展较对二三采区形成面积破坏并不大，而它存在的邻近坏煤体的又一主要素，根据这两因素可以掌控瓦斯在煤层赋存的规律，从而对突出区带预测、预报。
　　3.八矿二三采区煤体结构的面状破坏主要是由于上区段邻近工作面开采上下滑动或称层间滑动构造所造成的。如图所示，煤层的中上部全部遭到破坏，上部距顶板近的煤层被破坏后，瓦斯延顶板释放到邻近工作面的采空区被排放出去，由于二三采区掘进是与上段工作面开采时交叉进行的加之顶板伪顶较厚封闭性较好，所以被破坏的中部煤体的瓦斯大量赋存在煤中伴有动力现象，形成煤层突出区。底层煤体没有受到破坏，煤质坚硬相对瓦斯涌出量小，没有动力现象。由于顺层滑动构造是在一定地质构造和邻近采区影响背景下的产物，这种构造特别是局部滑动构造，靠勘探钻孔控制是困难的，只有在生产过程中通过前期的井巷揭露可以直接查明。八矿二三采区南部℉53大断层相邻，北部与℉58大断层相邻，中间断层发育丰富，在掘进开始至100米的巷道内.，根据上阶段开采揭露情况来看，正贯穿5℉1断层落差30米中心部位，由于皱褶作用致使煤层遭到破坏，形成构造煤带，瓦斯突出也就在这些地带发生。
　　4.在23051下顺掘进100米巷道期间，掘进过程中瓦斯大量涌出不仅与煤遭到破坏有密切关系，而与煤层变化、煤的质变程度等因素均有关系。在其它因素不变的情况下观测瓦斯涌出量与煤层厚度变化的关系，在掘进过程中根据瓦斯日报、据进尺、煤层厚度变化的程度、粗略计算当煤层厚度每增加1米，其瓦斯绝对涌出量增加0.23 m?/min，相对瓦斯涌出量增加15.32 m?/t。
　　5.造成煤体破坏另一因素是古构造应力在突出中的作用。影响瓦斯突出的地应力包括上伏岩层的静压力（称原岩应力）、采矿应力和地质构造应力。原岩应力表现为随深度增加突出危险增加，所以瓦斯在煤体结构遭到破坏后，采矿应力是瓦斯突出的激发和诱导因素，也是形成瓦斯突出的自然条件。综合煤与瓦斯突出的各项条件，古构造应力在突出中的作用可以说是一个结束过程。
　　三、煤与瓦斯突出的措施
　　1.首先调整通风系统，实行独立的通风系统，装配防突出系列化、安全检测仪器、压风自救装置，采用四位一体的防突出措施、预测预报和效果检验。
　　2.加强对该地区通风设施的维护，采用大功率对旋式局部通风机增加工作面风量，设备开停微机监控，实现双风机专线供电和双回路供电。风门采用钢丝绳连锁装置及开关传感器，稳定通风系统的可靠性。
　　3.打超前瓦斯释放钻孔，在八矿井田内南翼没有瓦斯抽放管路，所以在南翼只有钻孔自然释放瓦斯，在打钻自然释放瓦斯过程中我们采用TXU——75A型钻机和煤电钻交替打钻，即TXU——75A型钻机采用97mm大直径钻头多钻孔释放瓦斯。我们每天利用八点班与四点班交接班时间，使用煤电钻机用自制特殊水钻杆与60mm钻头，打钻深8米钻孔25个，超前释放瓦斯，其它两个交接班时采用煤电钻3米螺旋钻杆打钻孔超前释放瓦斯。打钻范围，控制掘进巷道范围2米内的煤体。每次使用TXU——75A型钻机钻探与掘进进度必须控制在钻孔超前5米。每班掘进前必须进行效果检验，指标正常才能掘进。
　　4.严格执行《煤矿安全规程》，加强放炮管理，放炮前后必须洒水降尘，放炮前向巷道顶部与棚梁相交成30°的位置打3根木锚杆，超前护顶。严格执行远距离放炮和执行“一炮三检查”制度。严格机电设备管理，每班都有专门设备防爆管理小组派人进行防爆检查，杜绝失爆。
　　通过对二三采区23051下顺掘进工作面的严格管理，我们找到了煤与瓦斯突出的规律，制定各项预防措施，加强各项制度的落实，消除安全生产重大隐患，工作面掘进进尺由原来的20米/日提高到50米/日。由于八矿接替紧张，后来矿领导研究决定由原来中底层巷道起坡找顶，改为顶层巷道。巷道沿顶板掘进10米后所有动力现象全部消失，预测预报完全正常，效果检验各项指标全部在安全范围内，风流瓦斯浓度稳定在0.5％—0.7％范围，月进尺达到120米/月。
　　通过以上各方面的资料分析，可以证明八矿井田内二三采区煤体结构的面状破坏主要是由上区段工作面开采上下滑动构成，造成煤层上中部遭到破坏，上部瓦斯沿顶板顺上邻近工作面采空区释放，中部煤体受破坏后瓦斯未排放出去，赋存在煤层中形成突出层区，根据这个理论为今后在高瓦斯区预防煤与瓦斯突出提供了综合防治措施。
　　作者简介：
　　刘胜阁（1962.10— ）男，汉族，河南滑县人，中共党员，1988年毕业于鹤壁市煤矿职工中等专业学校采煤专业，助理工程师、原鹤煤八矿钻探队助理工程师。多年来从事瓦斯治理和应用、地质钻探和防治水工作，现从事煤矿生产管理。