專利名稱：煤礦多巷掘進(jìn)防突工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)，具體為一種煤礦多巷掘進(jìn)防突工藝。
背景技術(shù)：
在所有的煤礦瓦斯災(zāi)害事故中，有75%發(fā)生在掘進(jìn)工作面，掘進(jìn)工作面瓦斯災(zāi)害 防治工作是整個(gè)煤礦瓦斯治理工作的重點(diǎn)。所以如何防止瓦斯在掘進(jìn)過程中突出就成為 工作的重中之重。目前在一般的高瓦斯礦區(qū)中實(shí)行的防突措施以單巷為一個(gè)防突單元，執(zhí) 行"四位一體"的防突工藝，該工藝的步驟為工作面突出危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)(也可以稱為取樣 檢測(cè))、實(shí)施防止突出措施(打13米排放孔)、防治突出措施后的效果檢驗(yàn)、安全防護(hù)措施。 在實(shí)際的施工操作過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)預(yù)測(cè)結(jié)果指標(biāo)超標(biāo)時(shí)，采取的排放措施比較單一，常造成 掘進(jìn)工作被迫中斷，嚴(yán)重影響了掘進(jìn)速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有巷道掘進(jìn)工作面防突措施單一，效率低的問題而提供了一種 煤礦多巷掘進(jìn)防突工藝。 本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的， 一種煤礦多巷掘進(jìn)防突工藝，首先對(duì)工作面前 方進(jìn)行長距離打孔預(yù)抽放瓦斯，然后再進(jìn)行工作面突出的危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，再實(shí)施防治突出措 施，然后對(duì)實(shí)施防治突措施出后的效果檢驗(yàn)，最后采取相應(yīng)的安全措施進(jìn)行掘進(jìn)施工；以兩 巷或者三巷為一個(gè)掘進(jìn)單元，然后兩個(gè)單元交替掩護(hù)掘進(jìn)，即一個(gè)掘進(jìn)單元掘進(jìn)，另一個(gè)掘 進(jìn)單元抽放瓦斯；在任一個(gè)掘進(jìn)單元內(nèi)施行瓦斯抽放和掘進(jìn)交替進(jìn)行的方式，即其中第一 個(gè)巷道先抽放瓦斯，然后掘進(jìn)，掘進(jìn)的位置超前于設(shè)計(jì)橫川，相鄰的第二個(gè)巷道等第一個(gè)巷 道開始掘進(jìn)后進(jìn)行瓦斯抽放處理，等第一巷道掘進(jìn)完成后開始掘進(jìn)第二巷道，掘進(jìn)的位置 到達(dá)設(shè)計(jì)的橫川位置，然后掘進(jìn)橫川使兩巷貫通，始終保持第一巷道超前于第二巷道。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本工作在預(yù)測(cè)前增加了一個(gè)瓦斯長距離預(yù)抽放的措施，通過長 距離抽放瓦斯可以大范圍降低掘進(jìn)前方煤體中的瓦斯含量和相應(yīng)的地應(yīng)力，降低工作面突 出危險(xiǎn)性的同時(shí)減少防突預(yù)測(cè)指標(biāo)超標(biāo)的次數(shù)，節(jié)省采取局部防突措施的時(shí)間，保證了掘 進(jìn)工作面的快節(jié)奏生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。


圖1為兩巷單元的施工工藝布置示意圖
圖2為三巷單元的施工工藝布置示意圖
具體實(shí)施例方式
先介紹現(xiàn)階段防突工藝的具體實(shí)施情況(— )煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)預(yù)測(cè)采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性，按照下列步驟進(jìn)行
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(1)在工作面斷面軟分層中水平布置3個(gè)直徑42mm、孔深10m的預(yù)測(cè)鉆孔，1個(gè)鉆 孔位于工作面中部，平行于巷道掘進(jìn)方向，另2個(gè)鉆孔布置在巷幫，開孔距巷幫0. 5m，終孔 控制巷道輪廓線外3m，與巷道夾角21度，無軟分層時(shí)，鉆孔布置在工作面中央。
(2)鉆孔每打lm，收集并用彈簧秤測(cè)定一次鉆屑量(S)，每隔2m用WTC型瓦斯突出 參數(shù)儀測(cè)定一次鉆屑解吸指標(biāo)K1值。 (3)確定所測(cè)鉆孔的最大鉆屑量Smax和最大鉆屑解吸指標(biāo)Kl值。 用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性的臨界值采用《防治煤與瓦斯突出
細(xì)則》表13的數(shù)據(jù)。 (4)當(dāng)預(yù)測(cè)鉆孔施鉆過程因出水無法正常取樣檢測(cè)時(shí)，雖對(duì)鉆孔位置進(jìn)行調(diào)整后 仍存在出水現(xiàn)象時(shí)。依據(jù)水文瓦斯賦存規(guī)律，視為該預(yù)測(cè)鉆孔指標(biāo)符合要求，采用濕式法測(cè) 定Kl值，鉆屑量可不進(jìn)行測(cè)定，Kl值臨界值取0. 4mL/(g minl/2)。
(5)鉆孔施工用配套的風(fēng)鉆和螺旋麻花鉆桿施工。 (6)采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性，當(dāng)預(yù)測(cè)為無突出危險(xiǎn)性時(shí)，每預(yù)測(cè)循環(huán)應(yīng)留 有2m預(yù)測(cè)超前距，采用安全防護(hù)措施進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。
( 二 )煤巷掘進(jìn)工作面防突措施
(1)實(shí)施超前卸壓鉆孔 根據(jù)防突掘進(jìn)循環(huán)規(guī)律性，掘進(jìn)工作面每施工一個(gè)橫川(即一個(gè)循環(huán))，在工作面 迎頭施工l-3個(gè)大直徑(孔徑為153mm或193mm)超前卸壓鉆孔，對(duì)下一橫川區(qū)域煤體進(jìn)行 卸壓消突，卸壓孔孔深為60米。 根據(jù)每個(gè)掘進(jìn)工作面的實(shí)際情況，進(jìn)行具體的超前卸壓鉆孔設(shè)計(jì)和編制施工安全 技術(shù)措施。 (2)實(shí)施局部超前瓦斯排放鉆孔 施工完超前卸壓鉆孔后，正常進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，當(dāng)預(yù)測(cè)無突出危險(xiǎn)時(shí)，按
要求組織掘進(jìn)。否則根據(jù)工作面煤層情況實(shí)施局部超前瓦斯排放鉆孔。 局部超前瓦斯排放鉆孔由采掘隊(duì)組嚴(yán)格按照通風(fēng)科設(shè)計(jì)進(jìn)行施工；由現(xiàn)場跟班干
部、安監(jiān)員和瓦檢員對(duì)排放鉆孔長度、方位、傾角進(jìn)行驗(yàn)收；排放鉆孔全部施工完后，施工隊(duì)
組要按照要求將排放孔施工原始記錄及成孔圖上報(bào)通風(fēng)科。 布置超前瓦斯排放鉆孔時(shí)應(yīng)遵循以下原則 ①超前排放鉆孔直徑采用69mm，地質(zhì)條件變化劇烈地帶也可采用直徑42mm的鉆 孔；鉆孔超前于掘進(jìn)工作面的距離不得小于5m ;若超前鉆孔直徑超過120mm時(shí)，必須采用專 門的鉆進(jìn)設(shè)備和制定專門的施工安全措施；
②鉆孔應(yīng)盡量布置在煤層的軟分層中； ③超前鉆孔的控制范圍，應(yīng)控制到巷道斷面輪廓線外2 4m(包括巷道斷面內(nèi)的 煤層)； ④超前鉆孔孔數(shù)應(yīng)根據(jù)鉆孔的有效排放半徑確定，鉆孔的有效排放半徑必須經(jīng)實(shí) 測(cè)確定。 ⑤煤層賦存狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)探明情況，在重新確定超前鉆孔的參數(shù)；
⑥必須按照《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》第35條的規(guī)定對(duì)超前鉆孔進(jìn)行效果檢驗(yàn)。 如果效果檢驗(yàn)措施無效，必須補(bǔ)打鉆孔或采取其它補(bǔ)充措施；
⑦超前鉆孔施工前應(yīng)加強(qiáng)工作面支護(hù)，工作面迎頭采取背護(hù)措施。 ⑧掘進(jìn)工作面采取防突措施時(shí)，每次由通風(fēng)科編制超前排放鉆孔設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括
鉆孔孔徑、孔深、孔數(shù)、開孔和終孔位置，報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)。每執(zhí)行一次防治突出措施作業(yè)
循環(huán)(包括措施、措施效果檢驗(yàn)、采掘作業(yè))后，須再進(jìn)行工作面預(yù)測(cè)，如預(yù)測(cè)為無突出危險(xiǎn)
時(shí)，還必須再執(zhí)行防治突出的措施，只有連續(xù)兩次預(yù)測(cè)為無突出危險(xiǎn)時(shí)，該工作面可視為無
突出危險(xiǎn)工作面。(三)防突措施效果檢驗(yàn) 采取完防突措施后，要進(jìn)行措施的效果檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法及其臨界值必須與預(yù)測(cè)所 用的方法相同。 效果檢驗(yàn)鉆孔孔數(shù)一般為3個(gè)、孔深10m，兩幫孔終孔控制巷道輪廓線外3m，鉆孔 布置與突出預(yù)測(cè)鉆孔布置類似，不同之處在于檢驗(yàn)鉆孔應(yīng)布置在措施孔之間。當(dāng)所有檢驗(yàn) 鉆孔測(cè)定指標(biāo)都小于突出危險(xiǎn)臨界值時(shí)，措施有效，工作面突出危險(xiǎn)性消除；否則，措施無 效，必須 進(jìn)一步采取防突措施，直至措施有效為止。 消除突出危險(xiǎn)后的工作面允許進(jìn)尺深度必須同時(shí)保證5m措施孔投影孔深超前距 和2m預(yù)測(cè)孔投影孔深超前距。 另外，檢驗(yàn)鉆孔同預(yù)測(cè)鉆孔類似，應(yīng)部布置在工作面軟分層中，預(yù)測(cè)孔或措施孔不 得兼作效果檢驗(yàn)孔，檢驗(yàn)孔不得與預(yù)測(cè)孔、措施孔及其他孔相透。否則預(yù)測(cè)、效果檢驗(yàn)孔報(bào) 廢，重新補(bǔ)打。(四)安全防護(hù)措施 1、建立安全可靠的通風(fēng)系統(tǒng)。 2、工作面及回風(fēng)道有人作業(yè)處建立壓風(fēng)自救系統(tǒng)，配備數(shù)量滿足現(xiàn)場同時(shí)工作的 最多人數(shù)。 3、工作面派專職瓦檢員隨時(shí)檢查瓦斯，觀察突出預(yù)兆，監(jiān)督執(zhí)行防突措施。
4、各采掘工作面安裝量程^ 10%的甲烷傳感器。 5、電氣設(shè)備必須每天有專職電工負(fù)責(zé)檢查維護(hù)，并有記錄可查，確保防爆性能可罪。 6、工作面應(yīng)及時(shí)支護(hù)，嚴(yán)禁空幫、空頂；頂、幫破碎部位要采取錨、網(wǎng)措施，防止垮 落事故和誘導(dǎo)突出。
7、進(jìn)入工作面的每個(gè)人員必須隨身攜戴隔離式自救器。工作面必須保持避災(zāi)路線
暢通，并設(shè)置明顯的避災(zāi)路線圖和路標(biāo)。(五)其它安全管理保障措施 主要包括安全技術(shù)措施的制定、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)管理規(guī)定、防突措施的貫徹保障措施、通 風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定保障措施、工作面煤層檢查匯報(bào)保障措施、技術(shù)監(jiān)督保障措施、防突現(xiàn)場管理 規(guī)定、地質(zhì)構(gòu)造探測(cè)預(yù)報(bào)等。 如圖1、2所示意，分別代表在一個(gè)采煤區(qū)域相鄰的兩巷掘進(jìn)單元和三巷掘進(jìn)單 元，兩巷掘進(jìn)單元和三巷掘進(jìn)單元交替施工，在兩巷掘進(jìn)單元內(nèi)，其中第一個(gè)巷道1先抽放 瓦斯，然后掘進(jìn)，相鄰的第二個(gè)巷道2等第一個(gè)巷道1開始掘進(jìn)后進(jìn)行瓦斯抽放處理，同時(shí) 耳洞3、5及橫川4分別進(jìn)行長距離瓦斯抽放，當(dāng)?shù)谝幌锏?掘進(jìn)到設(shè)計(jì)的橫川6再超前一定距離的位置(100左右距離)時(shí)停止掘進(jìn)，第二巷道2開始掘進(jìn)，同時(shí)第一巷道1瓦斯抽 放，第二巷道2掘進(jìn)到橫川6的設(shè)計(jì)位置時(shí)停止向前，并開始掘進(jìn)橫川6與第一巷道貫通， 然后再開始掘進(jìn)第一巷道l，始終保持第一巷道1超前于第二巷道2。 如圖2所示意為三巷單元，三條巷道也是依次循環(huán)掘進(jìn)。具體是右巷道掘進(jìn)7，中 巷道8抽放瓦斯；然后中巷道8掘進(jìn)，左巷道9抽放瓦斯；然后左巷道9掘進(jìn)，中巷道8抽放 瓦斯，右巷道7掘進(jìn)。 兩巷掘進(jìn)單元和三巷掘進(jìn)單元交替施工，每次掘進(jìn)的距離可以根據(jù)預(yù)抽放鉆空的 施工長度掘進(jìn)，形成一巷施工、一巷抽采、一巷打鉆同時(shí)進(jìn)行的工藝。在我礦一般鉆孔長度 120米，最遠(yuǎn)可到達(dá)500-600米的距離，每個(gè)掘進(jìn)單元循環(huán)進(jìn)度為100米，生產(chǎn)效率大大地提 高。
權(quán)利要求
一種煤礦多巷掘進(jìn)防突工藝，其特征在于首先對(duì)工作面前方進(jìn)行長距離打孔預(yù)抽放瓦斯，然后再進(jìn)行工作面突出的危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，再實(shí)施防治突出措施，然后對(duì)實(shí)施防治突措施出后的效果檢驗(yàn)，最后采取相應(yīng)的安全措施進(jìn)行掘進(jìn)施工；以兩巷或者三巷為一個(gè)掘進(jìn)單元，然后兩個(gè)單元交替掩護(hù)掘進(jìn)，即一個(gè)掘進(jìn)單元掘進(jìn)，另一個(gè)掘進(jìn)單元抽放瓦斯；在任一個(gè)掘進(jìn)單元內(nèi)施行瓦斯抽放和掘進(jìn)交替進(jìn)行的方式，即其中第一個(gè)巷道(1)先抽放瓦斯，然后掘進(jìn)，掘進(jìn)的位置超前于設(shè)計(jì)橫川(6)，相鄰的第二個(gè)巷道(2)等第一個(gè)巷道(1)開始掘進(jìn)后進(jìn)行瓦斯抽放處理，等第一巷道(1)掘進(jìn)完成后開始掘進(jìn)第二巷道(2)，掘進(jìn)的位置到達(dá)設(shè)計(jì)的橫川(6)位置，然后掘進(jìn)橫川(6)使兩巷貫通，始終保持第一巷道(1)超前于第二巷道(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)，具體為一種煤礦多巷掘進(jìn)防突工藝。解決現(xiàn)有巷道掘進(jìn)工作面防突措施單一，效率低的問題。首先對(duì)工作面前方進(jìn)行長距離打孔預(yù)抽放瓦斯，然后再進(jìn)行工作面突出的危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，再實(shí)施防治突出措施，然后對(duì)實(shí)施防治突措施出后的效果檢驗(yàn)，最后采取相應(yīng)的安全措施進(jìn)行掘進(jìn)施工。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本工作在預(yù)測(cè)前增加了一個(gè)瓦斯長距離預(yù)抽放的措施，通過長距離抽放瓦斯可以大范圍降低掘進(jìn)前方煤體中的瓦斯含量和相應(yīng)的地應(yīng)力，降低工作面突出危險(xiǎn)性的同時(shí)減少防突預(yù)測(cè)指標(biāo)超標(biāo)的次數(shù)，節(jié)省采取局部防突措施的時(shí)間，保證了掘進(jìn)工作面的快節(jié)奏生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)E21C41/16GK101749017SQ20101010552
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2010年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月31日
發(fā)明者馮強(qiáng), 徐玉勝, 曹國華, 王平虎, 薛軍政, 趙彬, 郭澤波 申請(qǐng)人:山西晉城無煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司