成莊水力割縫實施方案

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1、高壓磨料射流割縫消突技術(shù)研究實施方案2007年晉煤科技項目成莊礦有效防治煤與瓦斯突出措施研究實施方案晉煤(集團(tuán))成莊礦中國礦業(yè)大學(xué)2007年7月19高壓磨料射流割縫消突技術(shù)研究實施方案1.前言我國是世界上突出最為嚴(yán)重的國家之一，在100個國有重點煤炭生產(chǎn)企業(yè)的609處礦井中，高瓦斯礦井占26.8%，煤與瓦斯突出（以下簡稱突出）礦井占19.6%，低瓦斯礦井占53.6%。我國的煤炭賦存條件差，95%是井工開采，隨著開采深度的增加，煤層瓦斯含量逐漸增加，煤層瓦斯壓力增大，突出的危險性增高，防治難度越來越大。特別是在突出的機(jī)理、預(yù)測及防治技術(shù)措施等方面，都有許多問題需要深入研究和

2、探索。近幾年晉城礦區(qū)隨著礦井開采深度的增加和向西部的擴(kuò)大，在一些礦井接連發(fā)生了多起突出和具有某些突出特征的瓦斯動力現(xiàn)象。1994年永紅煤礦發(fā)生“3.25”突出事故，突出108t煤、瓦斯1760m3。1998年加豐煤礦發(fā)生“6.17”突出事故，突出200t煤、瓦斯1.8萬m3，2002年加豐煤礦發(fā)生“4.19”突出事故，突出250t煤、瓦斯4.5萬m3。有記載的這幾次突出都是發(fā)生在掘進(jìn)工作面，都是放炮誘發(fā)的突出，發(fā)生在軟分層中。特別是晉煤集團(tuán)寺河礦在掘進(jìn)工作面采取多項防突措施情況下，但仍然發(fā)生“5.20”煤與瓦斯突出事故，這就需要研究適合成莊礦預(yù)防煤與瓦斯突出事故的新防突措

3、施。成莊礦現(xiàn)采的3#煤層賦存穩(wěn)定，傾角小，埋藏較深，多為100～300m，有的深達(dá)300m以上。頂、底板為黑灰色泥巖和細(xì)砂巖，堅硬致密，覆蓋層完整性好，透氣性低，煤層瓦斯含量高，突出的危險性將越來越大，給安全生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的威脅。同時，掘進(jìn)工作面進(jìn)行長時間抽放后，消突效果復(fù)驗指標(biāo)仍然超標(biāo)嚴(yán)重，執(zhí)行局部防突措施時打孔數(shù)量多、時間長以及抽放時間長，影響快速、高效生產(chǎn)。因此，急需針對成莊礦的特點，開展掘進(jìn)工作面高壓磨料射流快速消突技術(shù)的研究，以確保煤礦生產(chǎn)過程中的安全、高效生產(chǎn)。19高壓磨料射流割縫消突技術(shù)研究實施方案高壓磨料射流割縫快速消突技術(shù)工業(yè)性試驗是根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、

4、《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》、《晉城煤業(yè)集團(tuán)瓦斯治理技術(shù)管理若干規(guī)定》等規(guī)定，按防突分區(qū)治理原則，結(jié)合現(xiàn)場實際情況和高壓磨料射流割縫能力，制定高壓磨料射流割槽快速消突技術(shù)工業(yè)性試驗實施方案。2．試驗區(qū)工作面概況成莊礦4104巷北鄰4102巷，煤層總厚度6.20m，煤層傾角2-6，黑色，條帶狀結(jié)構(gòu)，煤中有薄層狀夾矸。4216巷巷道主要受一單斜控制，對掘進(jìn)影響程度較小。預(yù)計該巷沼氣絕對涌出量為3.0m3／min左右，CO2的絕對涌出量預(yù)計為0.19m3／min。無煤塵爆炸危險，無煤的自燃傾向。4104巷傾斜長5.5m，工作面標(biāo)高381-574.8m，蓋山厚度337.8—500.2

5、m。4104巷從13#橫川開始設(shè)計施工長度278m，在13#橫川對正處、巷道南幫施工一個鉆場；然后向東綜掘機(jī)械化掘進(jìn)98m。完后改為炮掘（爬坡見矸挑頂）102m，根據(jù)地測科給出腰線爬坡跨過4102巷和4103巷，然后以4°坡向下掘進(jìn)，見底板后沿底板掘進(jìn)，確保與12#橫川安全貫通。根據(jù)成莊礦瓦斯基本參數(shù)的測定報告、礦井瓦斯地質(zhì)圖的分析以及突出危險性預(yù)測結(jié)果，該區(qū)域存在煤與瓦斯突出危險。預(yù)測孔孔徑φ42mm，孔深10m，上、下部預(yù)測孔距離頂、底板500～600mm，中部預(yù)測孔位于巷道正中，左、右側(cè)預(yù)測孔距離巷幫500mm。施工時左、右側(cè)預(yù)測孔與巷道中線的夾角為17-25°，終

6、孔點位于巷道輪廓線外2-4m。布置方式：1）正常條件下布置4個預(yù)測鉆孔，頂板巷上部分左、中、右布置3個，下部中間布置一個；底板巷下部分左、中、右布置3個，上部中間布置一個（見附圖2.1及2.2）。2)19高壓磨料射流割縫消突技術(shù)研究實施方案工作面有軟分層存在時，預(yù)測鉆孔分兩排布置，每排3個孔。當(dāng)軟分層在上部時，在軟分層分左、中、右布置一排外，還應(yīng)在下部位置再布置一排預(yù)測孔（見附圖3.1.1及3.1.2）；當(dāng)軟分層在下部時，在軟分層分左、中、右布置一排外，還應(yīng)在上部位置再布置一排預(yù)測孔（見附圖3.2.1及3.2.2）；頂板巷當(dāng)軟分層在中部時，還應(yīng)在下部再布置一排；底板巷當(dāng)軟

7、分層在中部時，還應(yīng)在上部再布置一排（見附圖3.3.1及3.3.2）。預(yù)測孔孔深不小于10m，并且兩側(cè)鉆孔的終孔點位于巷道輪廓線外2-4m（煤層傾角大于8°時，底部或下幫5m）。3)工作面前方有地質(zhì)構(gòu)造、異常區(qū)時，該區(qū)域前后30m范圍內(nèi)在巷道上部、下部分左、中、右分別布置3個預(yù)測鉆孔。（見附圖4.1及4.2）4）在半煤巖巷中，煤層厚度小于1.8m時，只在煤層中分左、中、右布置三個預(yù)測鉆孔即可。（具體施工鉆孔的位置等，現(xiàn)場有防突員根據(jù)實際情況指定）預(yù)測鉆孔每打1m測定一次鉆屑量S值，每打2m測定一次鉆屑解吸指標(biāo)K1值。其中1、2、