过地质构造带的瓦斯防治措施

董健

珲春矿业集团板石煤业有限公司 吉林珲春 133300

1 工程概况

某矿位于永城境内，开采深度大，井下断层多、地质构造复杂。薛湖矿在井筒揭煤、井底车场揭煤及首采区揭煤期间，分别进行突出危险性鉴定，瓦斯压力为0-1．65MPa，煤破坏类型为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类，在井底构造带附近煤巷掘进期间发生几次动力现象。根据两矿开采实践表明，一旦遇断层、褶曲等构造时，瓦斯涌出及动力现象明显，打钻过程中顶、卡钻、喷孔现象时有发生。因此，针对某矿区深部开采作业过程中过构造的瓦斯治理工作需进行特殊研究

2 瓦斯综合治理技术手段

2.1 通风防治瓦斯

理论方面而言，煤层渗透性较差，致使瓦斯抽放程度也不高，并且瓦斯渗流规律目前还尚未有一个合理的定论，所以瓦斯事件发生频率持高不下。为了降低瓦斯安全事故的发生率可以选择通风方式防治瓦斯。

（1）巷道及通风系统。巷道是设立在煤层中的，想要降低煤层风化程度并降低瓦斯产出，主要巷道需使用锚网喷支护，利用喷射混凝土封闭巷道四周；通过强制性通风能够有效避免瓦斯积累，保持通风的稳定性和连续性，保证煤矿工作开展地点及生产巷道通风量充足，风速合适，瓦斯浓度控制在《煤矿安全规程》规定的合理范围内；留置两条专用回风巷，通风巷内禁止实施生产工作和放置设备，员工对巷道实施维修时，必须确保瓦斯体积分数在15‰，专用回风巷风速要高于0．5m/s。

（2）局部瓦斯聚集处理方法。如果出现局部瓦斯聚集的情况，可以通过以下几种方式来进行处理：（1）引导巷道风流穿过瓦斯聚集局部，稀释瓦斯浓度，这是一种操作方面，且行之有效的方法。需要特别提醒的是，对于瓦斯浓度较高的局部处理时，要检测其出风侧，如果瓦斯浓度过高，要马上降低风量或停止；（2）有关封闭墙前的瓦斯聚集处理，需要从两方面入手：其一，提高堵漏措施效率，从根本上消除；其二，利用伸缩骨架风筒，通过矿井风压导风方法进行处理；（3）关于开采工作面采煤机周围的处理，需要提高工作面进风量，基于对应降尘手段实施的基础上，最大限度提升工作面风速，但要保证低于4m/s；（4）巷道顶板四周的处理，可以通过提高巷道风速的方式，将风速控制在1m/s以内[1]。

2.2 瓦斯防突防治技术

防突技术总共涉及到三个阶段：安全防护、防治技术措施和综合防治。在最近的二十多年发展中，目前已经初步建成了危险预测、防突手段、效果监察及安全防护措施的瓦斯防治总体工作结构，提高了瓦斯防治技术水平。

（1）煤矿综合防突技术。就综合防突技术而言，目前我国国内大体上已经实现了煤与瓦斯突出危险预测、防突手段、效果监察及安全防护措施的瓦斯防治总体工作结构，成为适应本国煤矿安全事故预防，特色性较强的技术体系。实现了实时监控技术的自主性研发、大范围预抽瓦斯技术、保护层的区域性防突技术等，并在实践中验证了其可行性。

（2）区域性防治煤与瓦斯突出技术。这一技术是根据各种情况选择与之相适应的技术措施，实现对全过程动态监控。然而在实施保护层措施过程中，一定不能忽视首采层瓦斯治理、被保护层瓦斯抽放；如果要进行顺煤层长钻孔强化预抽瓦斯措施时，每个区域的突出危险性防治、预抽技术，预抽成果评估都需要给予高度重视[2]。

（3）煤与瓦斯突出危险性的预测预报技术。我国出台的相关规程中有规定，出现过一次突出的矿井就属于煤与瓦斯突出矿井。对于预测存在突出危险的矿井开采煤层，同样将其划分为突出危险矿井。我国煤矿中煤层的基础事故预防，多在地质勘查中便开始布局，并以周边矿井或环境相似矿井为标准，对其中存在危险性的信息分别统计和归类，并对其详细分析，从而获得有关该矿井危险性的信息。

2.3 采用综合技术措施治理构造带瓦斯异常涌出技术分析

实践表明，构造带瓦斯治理具有相当的难度和受各种不可预见因素影响，仅仅采取一至两种技术手段往往不能够凑效。因此，结合已经取得的经验和教训，进一步提出了运用综合技术手段治理构造带瓦斯的思路。经过实际运用，取得了明显的成效。见图1。运用综合技术措施治理构造带瓦斯涌出的方法同传统的在构造带注入水玻璃封堵瓦斯涌出通道的做法相比较，具有明显优势：（1）以“放”代“堵”，充分释放了瓦斯，而不是堵住它。让构造带积蓄的瓦斯通过安全的途径释放了出来，消除了隐患。大量抽排和释放了断层带和本煤层瓦斯，减少工作面掘进时瓦斯涌出量，为安全生产、提高单进水平奠定了坚实的基础。（2）克服了方法单一带来的弊端。提出运用综合技术措施治理构造带瓦斯涌出方法是科学的，这个思路的提出是经过充分的实践得出的[3]。事实表明，特殊复杂地质条件下治理瓦斯涌出方法必须是多样的，要留有充分的余地。（3）影响意义深远。采用综合技术措施治理构造带瓦斯涌出，一方面，保证高瓦斯煤层掘进工作面顺利通过构造带；另一方面，使特殊复杂地质条件-构造带积蓄的瓦斯提前得到有效治理，从很大程度上减少了瓦斯赋存的总量，为下一步采煤工作面的安全回采提前做了准备。

图1 工作面综合技术措施治理

通过采用综合技术措施治理治理特殊地质构造带瓦斯异常涌出：从相当程度上杜绝煤矿因过地质构造带瓦斯事故的发生，也就是直接减少了煤矿因瓦斯事故带来的巨大经济损失；大幅度提高了掘进工作面在通过构造带时单进速度，使工作面由原来的停滞不前，提高到月进尺240m以上，使采煤工作面提前2个月投产；提出的采用综合技术措施治理构造带瓦斯有相当的科学性，为今后在特殊地质构造条件下治理瓦斯异常涌出方面积累了丰富的经验，为矿区实现安全高效生产奠定了基础。