1.預(yù)防突出的區(qū)域性措施——開采保護層
開采具有煤和瓦斯突出危險的煤層群時,預(yù)先開采無突出危險或危險性較小的煤層,使有突出危險的煤層卸壓,大量泄出瓦斯,從而使其減弱或失去煤和瓦斯突出危險。這種預(yù)先開采的煤層稱為保護層,被解除煤和瓦斯突出危險的煤層稱為被保護層,如圖所示。
開采保護層 l—保護層;2—被保護層;3—巷道 |
2.預(yù)防煤和瓦斯突出的局部性措施
1)超前鉆孔。在煤巷掘進工作面的前方,打直徑為75—300mm的鉆孔,排放瓦斯,并在鉆孔周圍形成卸壓帶,以防止發(fā)生突出。一般鉆孔深15—20m。超前鉆孔常用于煤層較厚,賦存穩(wěn)定,煤質(zhì)較軟,透氣性較好的情況下。但在打鉆時,易出現(xiàn)夾鉆、垮孔、甚至孔內(nèi)突出等現(xiàn)象。
2)水力沖孔。在進行采掘工作之前,使用高壓水射流,在有突出危險的煤層(或石門揭煤)中,沖出若干直徑較大的孔洞。沖孔過程中可排出大量瓦斯和一定數(shù)量的煤炭,因而在煤體中形成局部卸壓區(qū)域,在這個區(qū)域內(nèi),則可防止發(fā)生突出。水力沖孔常用于石門揭煤、煤層巷道掘進和回采工作面。在石門揭煤時,采用水力沖孔在工作面前方應(yīng)保留3~5m的安全巖性。
3)震動性放炮。為了誘導突出所采用的一種特殊放炮方法。當井巷要揭開突出危險煤層時,在工作面布置較多的炮眼,裝較多的炸藥,以強力全斷面一次爆破,瞬間揭開突出煤層。借助放炮時產(chǎn)生的強烈震動力使煤層中潛能和瓦斯得到迅速釋放,從而達到人為的誘導突出的目的。震動性放炮時,除采取其他一定措施外,還應(yīng)將井下人員撤到地面,在地面起爆。為了減少影響生產(chǎn),一般都在交接班時進行。
防治煤與瓦斯突出工作已不是單一的技術(shù)措施,而是一套完整的綜合防治突出的系統(tǒng)工程,所以在開采突出煤層時,必須采取包括突出危險性預(yù)測、防突措施、措施的效果檢驗、安全保護措施的四位一體的綜合防突措施。
煤與瓦斯突出危險性預(yù)測分為區(qū)域突出危險性預(yù)測和工作面突出危險性預(yù)測。區(qū)域突出危險性預(yù)測的任務(wù)是確定井田內(nèi)煤層和煤層區(qū)域的煤與瓦斯突出危險性。工作面突出危險性預(yù)測的任務(wù)是確定石門揭煤工作面、煤巷掘進工作面、采煤工作面等采掘工作面附近煤體的煤與瓦斯突出危險性。
根據(jù)突出危險性預(yù)測結(jié)果,煤層可劃分為突出煤層和非突出煤層。在突出煤層中還可以劃分為突出危險區(qū)域和突出威脅區(qū)域。突出危險區(qū)域又可以再劃分為突出危險工作面和突出威脅工作面。根據(jù)突出危險性預(yù)測結(jié)果和對突出危險程度的劃分,可以指導選擇應(yīng)采取的防突措施,這樣可使防突工作具有科學性、合理性及有效性。因此,突出危險性預(yù)測是四位一體綜合防突措施中重要的第一個環(huán)節(jié)。
防突效果的檢驗就是根據(jù)煤與瓦斯突出預(yù)測中的有關(guān)規(guī)定,對采取措施后的煤層再進行一次突出危險性指標的測定,根據(jù)實測的指標值判斷是否降到臨界值以下、有無突出危險。如果檢驗結(jié)果表明防突措施有效,就可以在采取安全防護措施后繼續(xù)采掘作業(yè);如果檢驗該防突措施無效或效果不好,就必須采取附加措施。
安全防護措施作為突出防治對策的第四個組成部分,是避免突出造成人身傷亡的重要環(huán)節(jié)。在巖石井巷揭穿突出煤層和在突出煤層中進行采掘作業(yè)時,都必須采取安全防護措施。安全防護措施主要有震動放炮、遠距離放炮、反向風門以及壓風自救系統(tǒng)、隔離式壓縮氧自救器與化學氧自救器等個體防護器具。