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煤与瓦斯突出的预防

作者:隋鹏程  
评论: 更新日期:2010年12月21日

  (二) 预防煤与瓦斯突出的技术措施

  1. 开采解放层

  在有煤与瓦斯突出危险的矿井中,在开采煤层群的条件下,矿工们应首先开采没有突出危险,或突出危险性较小的煤层。由于受采动影响,距离它一定范围内的突出危险煤层便失去突出危险。这个先采的煤层成为解放层,位于突出危险层的上方,称为上解放层,位于下方的成为下解放层。

  凡是有解放层的所有发生煤与瓦斯突出的国家,如法国、前苏联、德国、波兰、匈牙利、比利时等国,都采用这种措施。我国从1958年起成功地推广了这一技术。目前开采解放层的矿井占全国有煤和瓦斯突出危险矿井的26%。这是一种有效的区域性防治突出的措施。

  天府矿务局磨心坡矿和南桐矿务局一井开采上解放层的30多年的实践经验说明:解放层开采后,由于采空区的演示冒落和移动,引起开采煤层周围地应力的重新分布,采空区的上、下形成应力降低区(卸压区),在这个区域内的未开采煤层(即被解放层——突出危险层)发生了下列变化:

  ①地压减小,弹性潜能得以缓慢释放;

  ②煤层因卸压而膨胀变形,透气性增大,又因层间岩石移动,形成裂隙与孔道。所以,被解放层内的瓦斯能大量排放到解放层内的采空区内,突出危险层开采时瓦斯压力和瓦斯含量都会明显下降。天府矿区磨心坡矿由于开采了解放层,被解放层的瓦斯压力降低了75%;南桐一井瓦斯压力由23kg/cm(平方)下降到4kg/cm(平方)。

  ③被解放层支柱所承受的地压急剧下降,现场称为卸压。南桐一井支柱压力由28kg/cm(平方)下降到15kg/cm(平方)。

  ④由于被解放层瓦斯排往解放层的采空区,煤的强度增加,南桐一井突出危险层的煤硬度系数由0.3-0.5增加到1.0-1.5。煤的机械强度增加,这就使得在卸压区范围内开采被解放层时,不再会有发生煤与瓦斯突出的可能性。

  开采解放层必须注意以下各点:

  ①如果煤层群具有几个解放层时,应首先考虑开采上解放层,这不但符合由上往下的开采顺序,而且突出层同水平的巷道都能位于解放带内。如果不得不首先开采下解放层时,要注意防止因层间距太小而破坏突出煤层,造成回采时的困难或带来其它灾害,如引起内因火灾。

  ②解放层内尽可能不留煤柱或少留煤柱,以免造成几种压力区,增加被解放层在该区的突出危险。

  ③开采解放层时可以同时抽放被解放层的瓦斯,以防卸压后被解放层内的瓦斯大量涌入回采工作面,造成瓦斯爆炸事故。

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