1概況

謝一礦于1949年建井，1952年投產(chǎn)，初期設計生產(chǎn)能力為30萬t/a，經(jīng)過幾次改擴建，現(xiàn)生產(chǎn)能力為200萬t/a。礦井為斜井聯(lián)絡石門開拓布置方式，走向長壁采煤，可采煤層13層，煤層平均傾角23°，走向長度約3100m。礦井共分5個水平和8個采區(qū)。礦井生產(chǎn)水平為-720m，開拓準備水平為-780m。隨著礦井開采水平的不斷延深，瓦斯涌出量逐年增加，突出危險性也越來越大，2002年礦井絕對瓦斯涌出量達80m³/min，屬于“高突”礦井，其中B₄、B₉、B_11b、C₁₃為突出煤層；但突出危險性不僅存在于突出煤層，非突出煤層也存在突出危險，例如-780 mB₆、-780 mB₈、-720 mC₁₅、等，表現(xiàn)為低K₁值（0.08～0.3mL/g·min^1/2、高鉆屑量（7～10kg/m）。

2問題的提出

-780m中央石門是開拓準備新水平的關鍵巷道，計劃于2001年一季度揭開B_11a、B_11b煤層，但在施工抽放鉆孔過程中，遇到鉆孔見煤就發(fā)生噴孔現(xiàn)象，單孔噴出的煤量在2t左右，瓦斯量在20～30m³/min，安全威脅大，鉆孔被迫停止痛施工。

5121B_9b工作面是計劃2003年10月份投產(chǎn)的開采保護層工作面，風巷標高-780m，風巷標高-720m，機巷和風巷各安排一個掘進隊進行施工，施工過程中嚴格執(zhí)行“四位一體”綜合防突措施。今年9月中旬，在二期機巷施工到150m時，發(fā)生工作面排放鉆孔噴孔現(xiàn)象，造成工作面瓦斯瞬間達到4%，回風瓦斯?jié)庵鞫纫苍?%左右。采取打鉆卸壓措施，但鉆孔施工到6m深時隨即就發(fā)生噴孔，瓦斯量在6～10m³,工作面和回風瓦斯均超限；在被迫停了兩個班以后，再次施工鉆孔時又發(fā)生噴孔，前后共發(fā)生了4次。為安全起見，決定停頭封閉，采取其它安全技術措施。

3防突技術

煤與瓦斯突出是在應力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤和瓦斯由煤體內(nèi)突然噴出到采掘空間。要防止煤與瓦斯突出，必須要采取有效措施來降低煤層瓦斯含量和煤層瓦斯壓力，減少瓦斯涌出量，為此我們采取了多種方法來降低煤層瓦斯含量和煤層瓦斯壓力，減少煤層瓦斯涌出量，以確保掘進工作面安全施工。

3.1穿層鉆孔超前掩護

利用-780mB_10b底板巖石巷道，反向向B_9b煤層打穿層鉆孔，鉆孔均穿過B_9b煤層頂板，終孔間距5m，每終一個鉆孔即時封孔并采取移動抽排泵進行抽放，鉆孔控制范圍為-780mB_9b機巷停頭位置沿走向方向超前。2003年9月26日至10月3日，從-780mB_10b底板巷向B_9b煤層共施工了10個穿層鉆孔，單孔長70m，超前掩護了B_9b掘進面50m。10月7日中班-720mB_9b機巷排放瓦斯恢復施工，10月8日夜班掘進面開始打超前鉆孔，到11日早班共施工18個，其中3個達30m以上，施工過程中既未發(fā)生噴孔、也未發(fā)生夾鉆、吸鉆等現(xiàn)象，經(jīng)校檢合格后正常進尺，月進尺60m。

3.2 邊抽邊鉆

針對在石門揭煤工作面施工抽放孔過程中出現(xiàn)見煤噴孔、夾鉆等異常情況，采取了邊鉆邊抽、抽鉆結(jié)合的措施：首先將兩個測壓孔和已經(jīng)施工但未到位的抽放鉆孔，用黃泥木塞進行臨時封孔并抽放，每施工1個鉆孔，在其見煤前就停止鉆進，用黃泥木塞臨時封孔并抽放，然后再施工下一個鉆孔。到11月3日，共施工了抽放鉆孔35個，均見煤就停，并全部進行抽放，到11月底共抽放瓦斯1.57萬m³，鉆孔卸壓范圍內(nèi)的瓦斯涌出量和瓦斯壓力均大大降低。然后逐個停止抽放，繼續(xù)施工直到穿過B_11b煤層進入頂板，再用聚胺脂進行永久封孔，高負壓抽放。采用此種方法以后，在煤鉆施工過程中均未發(fā)生噴孔現(xiàn)象，抽放鉆孔得以安全施工。

3.3 邊抽邊掘

為了進一步攔截掘進工作面前方的瓦斯，確保掘進過程中不受瓦斯的制約，我們在巷道兩幫各施工一個鉆場，在鉆場內(nèi)施工長距離順層孔或穿層孔，鉆孔控制到巷道輪廊線外2～4m范圍內(nèi)，然后合茬抽放，以確保掘進期間工作面抽放工作永不間斷。

3.4 水力擴孔

水力擴孔是利用高壓水射流切割鉆孔兩側(cè)煤體，形成大致沿煤層擴張的空洞與裂縫，增加煤體的暴露面，提高煤層的透氣系數(shù)。在重慶煤科院的指導下，我們對-780m中央石門B_11b抽放鉆孔中5個水平孔和5個21°～52°的仰角孔，分別進行了水力擴孔，分別進行了水力擴孔，水壓達到8MPa，沖出的煤量約65t，有效地提高了煤層透氣系數(shù)，百米瓦斯涌出量由水力擴孔前的0.01m³/min增加到水力擴孔后的0.047m³/min，提高了瓦斯抽放效果。

4效果

（1）采取穿層鉆孔超前掩護以后，-780m B_9b機巷在掘進過程中，從未發(fā)生過噴孔現(xiàn)象，預測指標為：K₁值在0.08～0.2（mL/g·min^1/2）,鉆屑量基本在4～5kg/m，很快超過7kg/m，工作面瓦斯?jié)舛纫卜€(wěn)定在0.1～0.2%，掘進月進尺達60m以上，確保了安全施工。

（2）-780m中央石門在采取邊鉆邊抽等方法以后，未發(fā)生鉆孔見煤噴孔現(xiàn)象，確保了揭煤工作面抽放鉆孔的順利施工。揭煤之前采用了鉆屑指標法對防治突出措施進行了檢驗，經(jīng)校檢合格，并于2001年3月22日開始，對該石門實施震動放炮揭制煤，到4月17日，安全揭開了B_11a、B_11b煤層。其間未發(fā)生一起動力現(xiàn)象，炮后瓦斯?jié)舛纫参闯^1.0%。