矿井防止误揭突出煤层技术研究

【摘 要】 针对矿井防止误揭突出煤层工作存在的问题，提出了煤与瓦斯突出矿井，突出煤层外顶底板岩巷掘进期间，需要具备的安全条件，讨论了超前地质钻孔控制距离突出煤层法线距离时，设计钻孔的技术参数注意事项，梳理了矿井防止误揭突出煤层管理过程中的管理流程，强化煤矿煤与瓦斯突出防治工作，做到安全施工。

【关键词】 突出煤层 煤层控制 施工安全

煤与瓦斯突出矿井误揭突出煤层，极可能造成煤与瓦斯突出或瓦斯爆炸，形成群死群伤事故。因此必须加强突出煤层外顶底板岩巷掘进期间的超前探测工作，严格控制巷道距离突出煤层的法线距离，防止误揭突出煤层事故的发生。

1 矿井发生误揭煤的原因分析

（1）上、下山和岩石集中巷、顶底板抽放巷掘进过程中遇到地质构造破坏带；（2）联络巷、石门掘进过程中由于煤层赋存条件变化造成提前揭煤；（3）井田地质勘探无法查明5m以下的小断层；（4）忽视了突出煤层外掘进的钻场、水仓、绕道距煤层的距离。

因此误揭突出煤层大多数是由于思想麻痹、责任制不落实和防治技术措施缺陷等引起的。

2 国家对防止误揭突出煤层的相关规定

《防治煤与瓦斯突出规定》第十七条第三款：突出煤层顶、底板岩巷掘进时，地质测量部门提前进行地质预测，掌握施工动态和围岩变化情况，及时验证提供的地质资料，并定期通报给煤矿防突机构和采掘区（队）；遇有较大变化时，随时通报。

《防治煤与瓦斯突出规定》第二十一条：所有突出煤层外的掘进巷道（包括钻场等）距离突出煤层的最小法向距离小于10时（在地质构造破坏带小于20米时），必须边探边掘，确保最小法向距离不小于5m。

3 矿井防止误揭突出煤层采取的措施

3.1 成立防止误揭煤领导小组，完善相关人员的职责

组长：总工程师。

成员：生产矿长、安全矿长、地测副总工程师、生产副总工程师、生产技术部部长、安全监察部部长、通风防突部部长、调度室、机电运输部部长、抽防队队长。

主要职责：

总工程师：负责审批探煤钻孔的方案设计、规程措施，钻探成果总结、分析，准掘通知单签发。

生产矿长：负责顶底板岩巷的施工组织，协调巷道施工与地质探测之间的关系，根据地质条件落实相关措施，签发准掘通知单。

安全矿长：负责规程措施的监督落实，钻孔施工的监督检查，准掘距离的监督检查。

地测副总工程师：负责进行地质预测，掌握施工动态和围岩变化情况，及时验证提供的地质资料，并定期通报给通风防突部和采掘区（队）；遇有较大变化时，随时通报。负责编制探煤钻孔设计，安排探煤钻孔施工节点，根据地质条件及时调整修改设计参数，组织验收钻探工程质量，分析钻探成果，下发准掘通知单。

生产副总工程师：负责合理设计岩巷位置，及时根据钻孔探测情况调整修改设计，支护参数。

生产技术部部长：负责顶、底板岩巷的施工组织，协调巷道施工与地质探测之间的关系，签发准掘通知单。根据探测的地质资料优化、补充或修改设计，调整支护方式。

安全监察部部长：负责监督施工单位按照规程措施施工，负责施工现场的安全检查，对钻孔施工的质量进行监督，监督施工区队按照准掘距离施工。

通风防突部部长：负责探煤钻孔施工过程中对瓦斯、二氧化碳等有害气体的检测检查和治理工作，防止瓦斯喷孔、超限事故，负责探煤钻孔的后期管理。

调度室：负责钻探工程的进度考核，协调施工区队之间关系。

机电运输部部长：负责钻孔施工设备的管线布置、质量达标，排水系统的选型，保证排水设备的完好。

抽防队队长职责：负责根据生产技术部的设计编制施工安全技术措施，组织按照措施施工探煤钻孔，负责施工过程的安全管理工作。

3.2 合理设计防止误揭煤层前探钻孔参数（见表1）

3.3 规范现场管理

（1）生产技术部负责根据准掘通知单要求指定现场准掘标志牌位置，各施工单位负责在生产技术部指定准掘标志牌位置打固定锚杆，准掘标志牌固定后，施工区队负责保护。（2）施工单位每班安全副队长负责丈量本班任务是否超掘，丈量期间，由当班放炮员、安全监察员现场监督，否则禁止放炮。（3）巷道施工至距准掘距离5m时，当班安全副队长必须及时向队部值班领导、生产技术部汇报，以便安排下次超前钻孔施工。（4）施工单位的技术员必须经常深入井下现场，掌握井下岩层状况，发现断层、岩性突然变化（变硬、变软），出现小煤或者小煤消失等特征时，必须及时向生产技术部汇报，以便于生产技术部掌握施工动态和围岩变化情况，及时验证提供的地质资料。（5）生产技术部发现现场与预测不一致时，要及时通报给煤矿防突机构和采掘区（队）；遇有较大变化时，随时通报。（6）巷道掘进必须按照设计断面、已定中、腰线要求施工，超欠挖不得超过规定数据，且支护必须及时。（7）加强巷道测量工作，技术人员应及时标定、延伸中、腰线，施工人员严格按中、腰线施工，不得擅自更改方位、坡度；掘进过程中测量人员应及时测量上图，及时纠正掘进偏差。

4 岩巷超前探测安全技术措施

（1）生产技术部要科学设计岩巷，布置应合理，避开已探明的或可能存在的地质构造破坏带，尽可能减少联络巷或石门揭煤的次数。（2）加强施工处的通风系统和供电系统的管理，保证系统完好通风正常。（3）对瓦斯规律及时分析，收集瓦斯地质资料，切实加强瓦斯地质技术工作，为防误揭煤提供科学依据。（4）底（顶）板岩巷层位选择要有利于快速掘进、有利于穿层钻孔施工，有利于瓦斯治理。布置原则上距突出煤层法距至少10米，且底（顶）板巷道不得进入突出煤层法距7米以内施工。（5）对底（顶）板岩巷前方预测的地质构造，应根据其预测的影响程度，采取针对性超前探测措施。所有前探地质钻孔应能控制突出煤层层位及构造。（6）为防止误揭突出煤层，必须严格执行边探边掘，先探后掘。加强钻孔检查验收，提高钻孔施工质量。（7）打钻过程中，生产技术部安排技术员现场跟班，密切关注打钻过程中出现的各种异常情况，随时掌握第一手资料。（8）地质部门要根据地质钻孔施工结果进行分析，开展地质预测预报，并经常派人到现场，及时验证钻孔的钻探成果，掌握施工动态以及围岩和标志层的变化情况，并与预测平、剖面图进行对比，确切掌握煤层赋存位置，控制煤层与巷道的空间关系。（9）每次超前钻孔施工后，由生产技术部负责分析钻探成果，提出准掘通知单意见，经防止误揭煤领导小组审批下发，并在现场悬挂准掘标志管理牌，钻探成果表，当班安全副队长、安全监察员、放炮员、瓦斯检查员负责监督落实，严禁超掘。（10）准掘管理牌由生产技术部制订并悬挂在施工现场，施工单位负责维护与管理，防止崩坏、污染。（11）施工人员在施工时若发现有岩层倾角变化异常，岩石软硬不均或有其他构造出现的痕迹时应立即停止施工，向调度室、生产技术部、通风防突部汇报。（12）生产技术部要加强钻孔检查验收，提高钻孔施工质量，钻孔施工方位角、倾角必须符合设计。（13）瓦斯检查员要不断检测钻孔中瓦斯涌出情况，发现瓦斯异常或超限时，必须停止一切工作，切断电源，撤出人员。（14）地质探查钻孔应根据实际需要确定是否穿透煤层全厚，如需要穿透突出威胁较大的煤层全厚，必须制定防喷孔和防瓦斯超限措施。（15）钻进过程中，如遇地质破碎、顶钻、卡钻、喷孔等其他动力现象，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆。（16）加强监测监控，保证监控有效。按照“装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速”的要求，加强监控设备的日常检修和维护，保证监控设备完好，数据准确传输，实现井下瓦斯24小时不间断有效监控，发现问题及时处理。（17）严格执行“四位一体”综合防突措施。加强防突知识培训，提高职工防突意识和能力。切实抓好近突出煤层掘进、异常地质构造条件下防突工作，采取有力措施，防止煤与瓦斯突出事故发生。（18）掘进中发现地质、矿压、瓦斯异常，必须立即停止工作，待采取相应措施确认无危险后方可恢复掘进。

参考文献：

[1]作者：刘红亮，刘勇凯.《误揭煤层突出的危险性及预防措施》.《煤矿现代化》，2010年第6期.

[2]《防治煤矿煤与瓦斯突出规定》.国家安全生产监督管理总局第19号令.

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