煤与瓦斯突出防治技术

    目前，在盘县地方煤矿开采过程中，煤与瓦斯突出防治技术问题已成为我们日常监管工作中的重点难题和急需探讨的重要专业课题。虽然地方煤矿实现了机械通风，通过对矿井通风系统做了技术改造，部分矿井安装了瓦斯抽放系统对采掘工作面实行本煤层抽放或预抽，瓦斯监测系统也建成投入使用，各煤矿也在全面贯彻落实瓦斯治理的“十二字”方针和不断完善“一通三防”等基础设施的建设，但是煤与瓦斯突出事故案例在逐年上升，这是如今煤炭管理部门引起比较重视和急需解决的课题。

　　因为，随着煤层开采深度的不断增加和井筒的延伸，开采顺序不完全合理，矿井相对瓦斯涌出量逐渐增高。据了解全省大部分地区都发生过煤与瓦斯突出现象。就盘县境内而言，近年来也发生过几起煤与瓦斯突出事故，甚至造成人员伤亡案例，为有效防治矿井煤与瓦斯突出，实施瓦斯综合治理，为矿井创造安全生产的良好条件，打好瓦斯治理攻坚战，做到隐患排查治理的长远效果，对瓦斯突出治理作简要论述。

　　首先，对煤与瓦斯突出的机理认识。

　　1、传统认识分为四个阶段，即：①能量积聚，瓦斯压力梯度提高和岩体阻力降低。②地应力状态突然发生变化，煤体卸压而透气性增大，瓦斯开始形成，吸附瓦斯大量解吸，加强瓦斯流。③煤与瓦斯抛出，在高速瓦斯的作用下，粉碎煤块，加强瓦解角吸。④由于堵塞和突出孔洞周边围岩平衡，突出停止。

　　2、突出机理假说

　　（1）瓦斯作用说：认为煤体内瓦斯在突出中起重要作用。

　　（2）地应力说：认为突出主要是地应力作用的结果。

　　（3）综合说：认为突出是地应力，瓦斯压力与含量的结构性综合作用。

　　其次掌握煤与瓦斯突出的三个条件：

　　（1）在一定区域内积聚了大量瓦斯。

　　（2）瓦斯区域内的煤（岩）体在应力作用下已经受到损坏，煤（岩）体基本失去传递压力的能力，瓦斯处于承压状态。

　　（3）承压状态瓦斯压力突然失去平衡。

　　第三，掌握煤与瓦斯突出的预兆致关重要。

　　（1）矿山压力显现方面煤炮声，掘进头退后5 米内支架变形，围岩变形，钻孔变形，显出地应力集中，围岩塑性，变形开始而破坏的现象。

　　（2）瓦斯涌出方面钻孔出现喷孔，气温，气味变化是高承压瓦斯已经形成，开始向工作空间释放的现象，甚至出现瓦斯涌出量不稳定，瓦斯忽高忽低现象。那么如何采取防突技术与综合防治措施呢？

　　首先，要成立煤矿防突管理机构和加强对防突理论知识和防突操作技能实践培训，使每位员工都能掌握突出预兆和防突安全操作技能，安全防护措施等基本常识，其次使用的防突仪等设备、设施必须是正规合格产品，对矿井实施瓦斯抽放，按相关要求，有效治理瓦斯和防突必须严格落实瓦斯治理“十二字”方针，即“监测监控，先抽后采，以风定产”。因为突出既是极其复杂的矿井瓦斯动力现象，又是煤矿井下严重的自然灾害。所以对煤矿生产来看，防治突出的任务有两个方面：一是防止突出发生，或减少突出的频率和强度，二是避免突出造成人身伤亡事故。就防治突出措施的发展看应采取以安全防护措施为主要手段，其主要措施是震动性爆破，即在人员远离工作面的条件下，放震动炮诱导突出，以保证人身安全，二是普遍采用防治突出技术措施阶段，即在石门揭开突出煤层，或在突出煤层的采掘工作面采用防突措施，如开采保护层、超前钻孔、松动爆破等技术，三是综合防治技术措施，主要是在综合措施中加入了突出危险性预测，防突措施效果检验与降低突出危险的采掘方法和工艺等三个环节，使防突工作更加有的放矢，使防突措施效果更进一步提高。

　　其次，应熟悉突出煤层的基本特征

　　（1）突出煤层具备较高的变质程度。

　　（2）突出煤层具有较高的瓦斯压力和瓦斯含量。

　　（3）突出煤层的透气性较低，顶底板一般为封闭型，顶板多为泥岩，一般为烟煤和无烟煤。

　　（4）突出煤层的破坏程度较高、强度低（ⅲ——v类）。

　　（5）突出煤层的放散初速度较大。

　　（6）突出煤层的表面积较大。

　　（7）突出煤层的大、中孔隙容积之和在总的孔隙容积比较大。

　　第三，对煤矿实施瓦斯抽放

　　在煤矿建立瓦斯抽放泵站，井下初采放顶煤工作面，高瓦斯掘进工作面分别实施煤（岩）钻孔抽放，高位巷道抽放。超前浅孔与巷帮钻孔抽放，采空区抽放，上隅角埋管抽放等，杜绝采掘工作面瓦斯难以控制的局面。同时要加强对煤与瓦斯突出的防治，在所有掘进工作面根据《煤矿安全规程》规定，结合煤矿实际，若工作面出现瓦斯动力现象，所有掘进工作面均按照“四位一体”防突措施严格瓦斯管理，包括突出危险性预测，防治突出效果检验，防治突出措施，发生突出时的安全防护措施，降低突出危险的采掘方法和工艺，采用最有效的方法对效果进行检验，取合理的综合指标r 值，尽量积累经验数据，有效防治煤与瓦斯突出事故的发生。其次，应积极开展掘进工作面瓦斯防治工作评价，煤矿应成立瓦斯防治工作评价领导小组，定期对掘进工作面的瓦斯涌出量，煤与瓦斯突出危险性、通风系统、局部通风、抽放系统、监测系统、防爆设施、压风自救、顶板岩石钻孔抽放，巷帮超前抽放，钻孔疏放、避灾硐室、物探、钻探分析、地质构造，设备防爆、机电设备，保护通风设施等项目进行预测预报及评价验证，并由矿长、总工程师牵头组织各业务科队、分别对各专项内容作评价会审，提出掘进工作面瓦斯防治综合评价意见，决定是否可以掘进及整改防治措施，确定允许掘进距离，保证超前钻孔距离符合相关要求，消灭采掘工作面因瓦斯压力，地质构造应力等因素造成煤与瓦斯涌出、压出、倾出及瓦斯超限现象。

　　第四，健全和完善监测监控系统

　　1、健全安全监控系统

　　煤矿各采掘工作面、回风巷、机电硐室、水仓等处应分别安装瓦斯、温度、风速、一氧化碳传感器，井下所有低浓度瓦斯传感器应更换为高浓度瓦斯传感器，对监控设备及监测功能按照防突要求进行补充完善。安全监控系统应与县煤炭管理局安全监控中心进行联网和联络，让所安装的监控系统真正能发挥其功能效应。井下各作业场所不能实现安全状况的要能够随时监控和多层次管理。

　　2、强化个体防护措施

　　对采掘工作面出现瓦斯动力现象的煤矿，所有入井人员应全部配戴隔离式自救器，井下所有班组长及涉及安全监管人员，特殊工种及独岗工作人员均应携带便携式甲烷检测仪，随时检测各工作地点瓦斯变化异常情况。

　　3、严格落实掘进工作装备系列化

　　井下所有掘进工作面应实现掘进装备系统化，尤其局部通风机应全部采用“三专两闭锁”和“瓦斯电闭锁”装置，实现双风机自动倒台，所有风机应使用大功率对旋式供风机，并安设机电开停传感器，实现适时监测运行状态，风筒使用大直径和防炮崩抗静电阻燃风筒。

　　4、不断加强安全宣传教育，提高职工安全素质

　　以“一通三防”和瓦斯防治为主要内容的安全知识问答专业书籍应达到人手一册，煤矿入井人员都必须通过瓦斯综合防治和煤与瓦斯突出培训合格并持证上岗。井下所有特殊工种必须持有三级安全培训机构颁发的安全资格证上岗。所有安全生产管理人员必须经过矿井瓦斯防突培训，经考试合格方能上岗，这才能为提高煤矿从业人员的安全素质，防范意识和提高操作技能打下坚实可靠的基础。

　　综合近年来煤矿搞好瓦斯治理，加强了“一通三防”基础工作，控制了瓦斯爆炸事故发生，但随着各煤层开采深度的不断延伸，瓦斯涌出量也再不断增加，煤与瓦斯突出事故不断上升，因此，矿井瓦斯治理与防突工作也应认真贯彻落实“先抽后采，监测监控，以风定产”十二字方针，从而使矿井安全生产和经营管理，持续稳定发展奠定基础，也能为创造经济效益和社会效益提供最有力的保证。（作者单位：盘县煤炭管理局普古乡煤管站