專利名稱：煤礦多巷掘進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技術(shù)，具體為一種煤礦多巷掘進防突工藝。
背景技術(shù)：
在所有的煤礦瓦斯災(zāi)害事故中，有75%發(fā)生在掘進工作面，掘進工作面瓦斯災(zāi)害 防治工作是整個煤礦瓦斯治理工作的重點。所以如何防止瓦斯在掘進過程中突出就成為 工作的重中之重。目前在一般的高瓦斯礦區(qū)中實行的防突措施以單巷為一個防突單元，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性的預(yù)測(也可以稱為取樣 檢測)、實施防止突出措施(打13米排放孔)、防治突出措施后的效果檢驗、安全防護措施。 在實際的施工操作過程中發(fā)現(xiàn)，當預(yù)測結(jié)果指標超標時，采取的排放措施比較單一，常造成 掘進工作被迫中斷，嚴重影響了掘進速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有巷道掘進工作面防突措施單一，效率低的問題而提供了一種 煤礦多巷掘進防突工藝。 本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的， 一種煤礦多巷掘進防突工藝，首先對工作面前 方進行長距離打孔預(yù)抽放瓦斯，然后再進行工作面突出的危險性預(yù)測，再實施防治突出措 施，然后對實施防治突措施出后的效果檢驗，最后采取相應(yīng)的安全措施進行掘進施工；以兩 巷或者三巷為一個掘進單元，然后兩個單元交替掩護掘進，即一個掘進單元掘進，另一個掘 進單元抽放瓦斯；在任一個掘進單元內(nèi)施行瓦斯抽放和掘進交替進行的方式，即其中第一 個巷道先抽放瓦斯，然后掘進，掘進的位置超前于設(shè)計橫川，相鄰的第二個巷道等第一個巷 道開始掘進后進行瓦斯抽放處理，等第一巷道掘進完成后開始掘進第二巷道，掘進的位置 到達設(shè)計的橫川位置，然后掘進橫川使兩巷貫通，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)測前增加了一個瓦斯長距離預(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 出危險性的同時減少防突預(yù)測指標超標的次數(shù)，節(jié)省采取局部防突措施的時間，保證了掘 進工作面的快節(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
具體實施例方式
先介紹現(xiàn)階段防突工藝的具體實施情況(— )煤巷掘進工作面突出危險預(yù)測采用鉆屑指標法預(yù)測煤巷掘進工作面突出危險性，按照下列步驟進行
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(1)在工作面斷面軟分層中水平布置3個直徑42mm、孔深10m的預(yù)測鉆孔，1個鉆 孔位于工作面中部，平行于巷道掘進方向，另2個鉆孔布置在巷幫，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，鉆孔布置在工作面中央。
(2)鉆孔每打lm，收集并用彈簧秤測定一次鉆屑量(S)，每隔2m用WTC型瓦斯突出 參數(shù)儀測定一次鉆屑解吸指標K1值。 (3)確定所測鉆孔的最大鉆屑量Smax和最大鉆屑解吸指標Kl值。 用鉆屑指標法預(yù)測煤巷掘進工作面突出危險性的臨界值采用《防治煤與瓦斯突出
細則》表13的數(shù)據(jù)。 (4)當預(yù)測鉆孔施鉆過程因出水無法正常取樣檢測時，雖對鉆孔位置進行調(diào)整后 仍存在出水現(xiàn)象時。依據(jù)水文瓦斯賦存規(guī)律，視為該預(yù)測鉆孔指標符合要求，采用濕式法測 定Kl值，鉆屑量可不進行測定，Kl值臨界值取0. 4mL/(g minl/2)。
(5)鉆孔施工用配套的風鉆和螺旋麻花鉆桿施工。 (6)采用鉆屑指標法預(yù)測突出危險性，當預(yù)測為無突出危險性時，每預(yù)測循環(huán)應(yīng)留 有2m預(yù)測超前距，采用安全防護措施進行掘進作業(yè)。
( 二 )煤巷掘進工作面防突措施
(1)實施超前卸壓鉆孔 根據(jù)防突掘進循環(huán)規(guī)律性，掘進工作面每施工一個橫川(即一個循環(huán))，在工作面 迎頭施工l-3個大直徑(孔徑為153mm或193mm)超前卸壓鉆孔，對下一橫川區(qū)域煤體進行 卸壓消突，卸壓孔孔深為60米。 根據(jù)每個掘進工作面的實際情況，進行具體的超前卸壓鉆孔設(shè)計和編制施工安全 技術(shù)措施。 (2)實施局部超前瓦斯排放鉆孔 施工完超前卸壓鉆孔后，正常進行突出危險性預(yù)測預(yù)報，當預(yù)測無突出危險時，按
要求組織掘進。否則根據(jù)工作面煤層情況實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組嚴格按照通風科設(shè)計進行施工；由現(xiàn)場跟班干
部、安監(jiān)員和瓦檢員對排放鉆孔長度、方位、傾角進行驗收；排放鉆孔全部施工完后，施工隊
組要按照要求將排放孔施工原始記錄及成孔圖上報通風科。 布置超前瓦斯排放鉆孔時應(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；鉆孔超前于掘進工作面的距離不得小于5m ;若超前鉆孔直徑超過120mm時，必須采用專 門的鉆進設(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 測確定。 ⑤煤層賦存狀態(tài)發(fā)生變化時，應(yīng)及時探明情況，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則》第35條的規(guī)定對超前鉆孔進行效果檢驗。 如果效果檢驗措施無效，必須補打鉆孔或采取其它補充措施；
⑦超前鉆孔施工前應(yīng)加強工作面支護，工作面迎頭采取背護措施。 ⑧掘進工作面采取防突措施時，每次由通風科編制超前排放鉆孔設(shè)計，內(nèi)容包括
鉆孔孔徑、孔深、孔數(shù)、開孔和終孔位置，報礦總工程師批準。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、采掘作業(yè))后，須再進行工作面預(yù)測，如預(yù)測為無突出危險
時，還必須再執(zhí)行防治突出的措施，只有連續(xù)兩次預(yù)測為無突出危險時，該工作面可視為無
突出危險工作面。(三)防突措施效果檢驗 采取完防突措施后，要進行措施的效果檢驗。檢驗方法及其臨界值必須與預(yù)測所 用的方法相同。 效果檢驗鉆孔孔數(shù)一般為3個、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)測鉆孔布置類似，不同之處在于檢驗鉆孔應(yīng)布置在措施孔之間。當所有檢驗 鉆孔測定指標都小于突出危險臨界值時，措施有效，工作面突出危險性消除；否則，措施無 效，必須 進一步采取防突措施，直至措施有效為止。 消除突出危險后的工作面允許進尺深度必須同時保證5m措施孔投影孔深超前距 和2m預(yù)測孔投影孔深超前距。 另外，檢驗鉆孔同預(yù)測鉆孔類似，應(yīng)部布置在工作面軟分層中，預(yù)測孔或措施孔不 得兼作效果檢驗孔，檢驗孔不得與預(yù)測孔、措施孔及其他孔相透。否則預(yù)測、效果檢驗孔報 廢，重新補打。(四)安全防護措施 1、建立安全可靠的通風系統(tǒng)。 2、工作面及回風道有人作業(yè)處建立壓風自救系統(tǒng)，配備數(shù)量滿足現(xiàn)場同時工作的 最多人數(shù)。 3、工作面派專職瓦檢員隨時檢查瓦斯，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責檢查維護，并有記錄可查，確保防爆性能可罪。 6、工作面應(yīng)及時支護，嚴禁空幫、空頂；頂、幫破碎部位要采取錨、網(wǎng)措施，防止垮 落事故和誘導突出。
7、進入工作面的每個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。(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)測預(yù)報管理規(guī)定、防突措施的貫徹保障措施、通 風系統(tǒng)的穩(wěn)定保障措施、工作面煤層檢查匯報保障措施、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)造探測預(yù)報等。 如圖1、2所示意，分別代表在一個采煤區(qū)域相鄰的兩巷掘進單元和三巷掘進單 元，兩巷掘進單元和三巷掘進單元交替施工，在兩巷掘進單元內(nèi)，其中第一個巷道1先抽放 瓦斯，然后掘進，相鄰的第二個巷道2等第一個巷道1開始掘進后進行瓦斯抽放處理，同時 耳洞3、5及橫川4分別進行長距離瓦斯抽放，當?shù)谝幌锏?掘進到設(shè)計的橫川6再超前一定距離的位置(100左右距離)時停止掘進，第二巷道2開始掘進，同時第一巷道1瓦斯抽 放，第二巷道2掘進到橫川6的設(shè)計位置時停止向前，并開始掘進橫川6與第一巷道貫通， 然后再開始掘進第一巷道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。具體是右巷道掘進7，中 巷道8抽放瓦斯；然后中巷道8掘進，左巷道9抽放瓦斯；然后左巷道9掘進，中巷道8抽放 瓦斯，右巷道7掘進。 兩巷掘進單元和三巷掘進單元交替施工，每次掘進的距離可以根據(jù)預(yù)抽放鉆空的 施工長度掘進，形成一巷施工、一巷抽采、一巷打鉆同時進行的工藝。在我礦一般鉆孔長度 120米，最遠可到達500-600米的距離，每個掘進單元循環(huán)進度為100米，生產(chǎn)效率大大地提 高。
權(quán)利要求
一種煤礦多巷掘進防突工藝，其特征在于首先對工作面前方進行長距離打孔預(yù)抽放瓦斯，然后再進行工作面突出的危險性預(yù)測，再實施防治突出措施，然后對實施防治突措施出后的效果檢驗，最后采取相應(yīng)的安全措施進行掘進施工；以兩巷或者三巷為一個掘進單元，然后兩個單元交替掩護掘進，即一個掘進單元掘進，另一個掘進單元抽放瓦斯；在任一個掘進單元內(nèi)施行瓦斯抽放和掘進交替進行的方式，即其中第一個巷道(1)先抽放瓦斯，然后掘進，掘進的位置超前于設(shè)計橫川(6)，相鄰的第二個巷道(2)等第一個巷道(1)開始掘進后進行瓦斯抽放處理，等第一巷道(1)掘進完成后開始掘進第二巷道(2)，掘進的位置到達設(shè)計的橫川(6)位置，然后掘進橫川(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技術(shù)，具體為一種煤礦多巷掘進防突工藝。解決現(xiàn)有巷道掘進工作面防突措施單一，效率低的問題。首先對工作面前方進行長距離打孔預(yù)抽放瓦斯，然后再進行工作面突出的危險性預(yù)測，再實施防治突出措施，然后對實施防治突措施出后的效果檢驗，最后采取相應(yīng)的安全措施進行掘進施工。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本工作在預(yù)測前增加了一個瓦斯長距離預(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性的同時減少防突預(yù)測指標超標的次數(shù)，節(jié)省采取局部防突措施的時間，保證了掘進工作面的快節(jié)奏生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號E21C41/16GK101749017SQ20101010552
公開日2010年6月23日 申請日期2010年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月31日
發(fā)明者馮強, 徐玉勝, 曹國華, 王平虎, 薛軍政, 趙彬, 郭澤波 申請人:山西晉城無煙煤礦業(yè)集團有限責任公司