贵州林东矿业集团有限责任公司黔西县太来乡泰来煤矿 贵州省毕节市 551513
摘要：近年来，随着时代的发展，煤炭的使用和利用一直是我国对于能源需求方面占据重要比例的能源形式。由于煤炭深埋于地层以下，因此对于煤炭矿产资源的开发利用将面临恶劣的作业环境。地层以下的不确定性因素较多，尤其是煤层内游离的瓦斯气体在开发后失去了原有的储存状态，通过煤炭开采将破坏地产原有稳固的地质结构。
关键词：煤矿生产区域；防突技术
引言
瓦斯一般以吸附状态和游离状态存在于煤体中，煤层中的游离瓦斯仅占10％～20％，吸附瓦斯占80％～90％。吸附瓦斯包括吸着和吸收2种赋存状态，吸着瓦斯一般附着在煤体表面，吸收瓦斯一般是指煤体内部的瓦斯。对于吸附状态的瓦斯，又以在煤体表面吸着的瓦斯量居多。煤体瓦斯是地质作用的产物，瓦斯的生成、运移和赋存与地质条件因素密切相关。开放型地质构造一般有利于瓦斯排放，以开放型断层为例，破碎带为煤层瓦斯排放提供通道，断层附近煤层中的瓦斯相对较低。封闭地质构造则有利于瓦斯存储，以封闭型断层为例，由于透气性差，阻断了煤层与表面的联系，瓦斯含量则相对较高。向斜构造的轴部岩层受到挤压，瓦斯含量一般比两翼低；背斜构造的轴部通常比相同埋深的两翼的瓦斯含量高，当上部岩层透气性差或含水充分时可形成“气顶”而积聚大量的高压瓦斯。
1矿井生产区域概况
目前，煤矿矿井内进行了资源整合，与某省多家大型煤矿合作，矿井目前煤层为III类，属于不易自然煤层，然而矿井现阶段的煤层有煤法爆炸性。另外，随着该矿井开采深度的增加，开采能力快速扩增的同时，区域瓦斯防突工程也已经成为严重制约煤矿发展的关键，因此，有效提出区域防突措施，对于提出矿井生产矿区内的运行能力，有着重要的指导意义。
2煤矿生产区域防突技术
2.1工作面消突措施
当预测及校检有突出危险时，应该及时采取消突措施，不能盲目进尺。根据矿井瓦斯自然排放半径0．5m的经验数据和3246煤层的实际厚度，采取的主要防突措施是在工作面施工9个18～19m深，‘p9lmm大直径瓦斯排放及卸压钻孔。钻孔的布置综合考虑煤体状况，主要布置在分层及构造煤层中，同时，通过观察煤层延伸方向，从三维空间的角度设计最少的钻孔达到最好的消突目的。在消突钻孔施工过程中，要详细记录动力现象，如喷孔、卡钻、响煤炮等，发现有异常情况及时通知相关部门处理。当掘进工作面遇褶曲构造，即煤层弯曲变形的构成形式，除掘进方向沿煤层走向不变，加强转弯巷道处的支护外，防突在保留5m安全屏障的工作面，尽可能利用小型煤电钻向前方煤层多打孔，然后用大型液压钻机打部分岩孔进入褶曲转折端煤层并过全煤层，再对转折端煤层排放孔检验，有效后方可掘进。
2.2保护层开采的应用条件
保护层开采一般要具备三个条件：即煤层群开采；合理的层间距；无突出或冲击地压等动力现象的煤层。在生产实践中，一些矿井要同时具备以上三个条件较为困难，要研究扩大保护层应用的途径；一是以弱突出煤层作保护层。在煤层群开采中各煤层都具有突出危险性时，要研究选择突出危险性较弱的煤层作为保护层先开采，以对突出危险性较大煤层进行保护。采用瓦斯预抽、局部防治突出的措施开采弱突出煤层；二是结合抽采瓦斯扩大保护作用。对远距离保护层，虽然保护层开采已卸压，但未形成沟通裂隙，瓦斯不易排出，保护效果不明显。此时，运用保护层的卸压作用对被保护层进行瓦斯抽采，使保护层瓦斯排放充分，突出危险性消失。对近中距离保护层开采，也必须结合瓦斯抽采，以减少保护层开采时的瓦斯涌出量，加大对被保护层的保护效果。
2.3提高瓦斯区域治理效果措施
改进条带预抽钻孔进行封孔工艺，减少封孔漏气，提高抽采效率。在瓦斯治理装备水平不断提升的同时，不断提高瓦斯治理队伍素质，满足瓦斯治理工程需要。加快盘区抽采管路安装速度，确保顺层钻孔与高位钻孔、采空区分源抽放，保证高负压抽放负压不低于13kPa。强化两个“四位一体”，区域措施钻孔凡是出现见岩、喷孔的一律补充施工。区域效果检验指标正常情况下，再次采取局部措施进行补充，有效消除局部空白带。坚持执行异常汇报制度，工作面凡是出现动力现象及瓦斯、地质、指标异常现象的，一律采取停止施工、排查异常情况并采取相应措施处理完毕后方可恢复生产。
2.4基于地质钻孔和瓦斯抽采钻孔的防突措施
通过瓦斯地质精查结合瓦斯地质分析方法划分出的突出危险区，必须采取瓦斯抽采钻孔防治煤与瓦斯突出，关联到《防治煤与瓦斯突出细则》中要求的区域和局部综合防突措施执行和落实情况。区域和局部综合防突措施主要目的是消除突出煤层的突出危险性，通过执行措施将突出煤层转变为非突出煤层或突出区域转变为非突出区域。突出煤层之所以具有突出危险性，很大程度上取决于煤层的瓦斯地质情况；从另一角度来分析，区域和局部综合防突措施的初始根源可追溯到煤层的瓦斯地质。
2.5瓦斯地质管理和技术创新
瓦斯地质工作应坚持《防治煤与瓦斯突出细则》、《煤矿地质工作规定》等相关规定；强化瓦斯地质基础资料的收集分析，强化地质前探钻孔施工装备及现场管理工作，对探明的地质构造、煤层赋存特征等及时分析与瓦斯之间的关联性，并作为瓦斯预警系统的核心；做到地质前探钻孔全方位覆盖；探索和创新技术手段形成一种综合分析模式；开展多样化物探，推广并使用满足长探钻孔施工的相当功率钻机、全方位钻孔测斜仪、矿用钻孔成像仪等先进物探设备，摸清矿井断层、褶皱、煤层破坏情况、煤体强度系数等情况，提高地质预测预报准确率；注重地质人才的培养和实践。
2.6水力冲煤的卸压防突技术的可实施性原理
该技术的实施步骤分为六步：第一步用大功率钻机，加快钻孔进度，用钻孔通道释放出煤层积聚能量；第二步用水力措施吧钻孔的煤冲出，使媒体中出现卸压，用水湿润煤体自身，减小脆性，加大可塑性；第三步，在前两步的基础上，用高压水和低压水的转换器，形成水射流，使煤层卸压形成大范围的洞，拉动这些洞周围向洞的方向发生大幅度的位置移动，提高煤层的透气性；第四步，运用自动筛选的过程，通过排渣泵把煤渣输送到脱水筛，等到脱水后把煤岩粉倒进胶带中或者矿车中，水自动流进水沟，这样就实现了水力运输，减少了人工清除钻屑的费时问题，降低了职工的工作压力，提高了整个煤矿的工作效率；第五步，快速并用具封堵孔，彻底解决钻场围岩的漏气和钻孔质量不稳定的情况，提高瓦斯浓度；第六步，在底板的抽采巷中搭建起高低压的两套抽采系统，第一套用于防喷孔系统，另外一套用于钻孔抽采，两者互不干扰，保证了抽采的负压，防止瓦斯超限。
结语
急倾斜煤层是矿井开采中所遇到的常见煤矿地层形式结构，为了防止其瓦斯突出发生安全生产事故，提出了采用高压水渗透技术提高煤层裂隙发育，使瓦斯气体抽采更加的便捷。通过仿真试验得出了高压水渗透技术应用效果能够满足急倾斜煤层防突技术的综合应用，为提高矿井安全生产和防突管理水平提供了依据。
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