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摘 要：-815m～-920m西翼胶带机斜巷为二水平西翼主要开拓巷道，担负着谢桥矿二水平西翼原煤运输，巷道层位穿过7-1煤、7-2煤、8煤、11-2煤等突出煤层，为加快该巷道施工进度，缩短该巷道揭煤周期，从钻孔量、施工难度、封孔等方面综合考虑选择最佳揭煤方案，从设计源头对比分析把握方案的合理性、经济性。从而提高二水平开拓准备进度，为矿井二水平全面投产在时间上赢得一步。
关键词：突出煤层;揭煤周期;方案;合理;钻孔量;施工难度;
中图分类号：F416.21 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-11-00-02
一、引言
煤与瓦斯突出是煤矿生产和掘进过程中的一种复杂的自然灾害，是一种伴有声响和猛烈力能效应的动力现象，它能摧毁井巷设施，破坏矿井通风系统，使井巷充满瓦斯和煤岩抛出物，能造成人员窒息，甚至可以引起瓦斯爆炸，是煤矿最严重的自然灾害之一，严重威胁着煤矿的安全和生产 [1-2] 。在煤矿的建设初期以及生产过程中，对瓦斯灾害进行有效的预测与防治工作是煤矿安全的重要部分，石门揭煤过程容易诱发煤与瓦斯突出，如何选择最优的揭煤方案，对煤矿安全生产有重大意义。
二、工作面概况
-815m～-920m西翼胶带机斜巷从-815m～-920m西翼胶带机斜巷施工联巷拨门，以116°、296°方位、8°和3‰坡度施工，巷道全长1027m。巷道底板标高-814.8m～-914.8m，巷道层位从6煤底板至11-2煤层顶板。穿过的煤层有7-1煤、7-2煤、8煤、11-2煤及11-2煤层底板两条厚度分别为0.4m的煤线。-815m～-920m西翼胶带机斜巷巷道层位从6煤底板至11-2煤层顶板。穿过的煤层有7-1煤（均厚2.0m）、7-2煤（均厚1.5m）、8煤（均厚2.9m）、11-2煤（均厚1.6m）及11-2煤层底板两条厚度分别为0.4m的煤线。8煤为突出煤层，F11断层以西标高-610m以下为突出危险区，7-1煤、7-2煤及11-2煤未经鉴定按照突出煤层管理。根据-923m西翼8～13-1煤轨道石门（巷道底板标高-921.5m）实测7-2煤原始瓦斯压力0.5MPa，原始瓦斯含量4.6m3/t，8煤原始瓦斯压力：1.2MPa，原始瓦斯含量6.0 m3/t。-908m西翼回风大巷实测7-1煤原始瓦斯含量5.6 m3/t 。-815m～-920m西翼膠带机斜巷（揭8煤巷道底板标高-891.4m）。据瓦斯压力及瓦斯含量随埋藏深度呈线性增加的规律，且同一区段相近水平标高瓦斯含量及压力近似相等，因此预计该段巷道揭7-1煤、7-2煤无突出危险，揭8煤有突出危险。
三、揭煤设计方案的提出
计划从邻近-908m西翼回风大巷拨门施工-815m～-920m西翼胶带机斜巷施工联巷，从施工联巷拨门施工-815m～-920m西翼胶带机斜巷。
方案一（传统揭煤设计方案）。选择施工联巷施工至-815m～-920m西翼胶带机斜巷全断面揭开7-1煤位置，向东、西段继续施工-815m～-920m西翼胶带机斜巷。
方案二。选择施工联巷施工至-815m～-920m西翼胶带机斜巷全断面揭开8煤位置，向东、西段继续施工-815m～-920m西翼胶带机斜巷。
四、方案分析
通过在-923m西翼8～13-1煤轨道石门实测7-2煤原始瓦斯压力0.5MPa，原始瓦斯含量4.6m3/t，8煤原始瓦斯压力：1.2MPa，原始瓦斯含量6.0 m3/t。-908m西翼回风大巷实测7-1煤原始瓦斯含量5.6 m3/t。因此方案分析均以7-1煤、7-2煤无突出危险，做为方案分析的前提。
方案一：从-908m西翼回风大巷拨门施工揭7-1煤联巷，全断面揭开7-1煤后，在距8煤底板法距7m位置施工揭8煤措施孔。预计钻孔数126个，工程量8200m，控制巷道两帮轮廓线外12m，上、下5m。通过预计巷道布置平剖面图，判断控制走向长度121m，钻孔深度最长122m，且钻孔均为小角度钻孔，最小倾角为4.5°，平均钻孔倾角仅为6.4°。
图1 方案一揭8煤钻孔设计平剖示意面
存在以下问题：①钻孔施工长度长，排内角度相差不大，容易穿孔。②钻孔见止煤点不易把握，造成钻孔施工控制范围不足。③钻孔均为小角度岩孔，封孔过程中容易造成封孔不严实，不能达到“两堵一注”。④钻孔开孔密集，造成开孔裂隙发育。孔口容易出现漏气现象，且钻孔连孔装置过多，管理不便。
方案二：从-908m西翼回风大巷拨门施工揭8煤联巷，通过前探分析该联巷揭煤区域7-1煤不存在，联巷揭7-2煤、8煤后，施工至全断面揭开8煤，在工作面及其两帮钻场施工顺层钻孔，消突-815m～-920m西翼胶带机斜巷两侧8煤突出危险性。
联巷揭7-2煤、8煤：在距8煤底板法距7m位置施工揭8煤措施孔，预计钻孔数117个，工程量4000m，控制巷道两帮轮廓线外12m，上、下5m的8煤煤体，通过预计巷道布置平剖面图，判断控制走向长度82m，钻孔深度最长85m，且钻孔倾角适中，排内倾角间距大，容易施工。待揭8煤联巷揭煤评价合格后，施工至全断面揭开8煤后，在其工作面两帮施工顺层钻孔，预计钻孔数48个，工程量2400m，消除-815m～-920m西翼胶带机斜巷两侧8煤突出危险性，均为顺层钻孔，分东西侧施工，通过预计巷道布置平剖面图，判断控制东侧走向长度53m，西侧走向长度69m，钻孔深度最长70m。
图2 方案二施工联巷揭8煤钻孔设计平剖示意面
图3 方案二-815m～-920m西翼胶带机斜巷反揭8煤钻孔设计平剖示意面
五、方案对比
（一）钻孔量对比：
方案一 预计钻孔总量8200m。
方案二 预计钻孔总量6400m，方案二钻孔量减少1800m。
（二）钻孔施工难度对比：
方案一 钻孔均为穿层孔，且小角度长距离钻孔，排内角度相差不大，容易穿孔、不易把握见止煤情况，造成钻孔控制范围不足。
方案二 钻孔为穿层孔与顺层孔结合，穿层孔为大角度，短距离钻孔，排内角度相差大，易于施工。顺层钻孔为短煤孔，易于保直施工，钻孔控制范围易于保证。
（三）封孔难易程度对比：
方案一 钻孔均为小角度钻孔，孔内封孔不易封孔严实。
方案二 钻孔为大角度钻孔，易于封孔。
（四）连管管理对比：
方案一 钻孔开孔密集，连孔装置过多，造成孔内漏气，管理不便。
方案二 钻孔开孔间距大，连孔装置便于管理。
六、结论
综上所述：-815m～-920m西翼胶带机斜巷揭煤方案选择方案二。计划从-908m西翼回风大巷施工揭8煤联巷，全断面揭开7-2煤、8煤后，施工顺层钻孔消除工作面两侧8煤突出危险性。
参考文献：
[1]张国枢.《通风安全学》，中国矿业大学出版社，2007.
[2]国家安全生产监督管理总局.国家煤矿安全监察局.防治煤与瓦斯突出规定，2009.
关键词：突出煤层;揭煤周期;方案;合理;钻孔量;施工难度;
中图分类号：F416.21 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-11-00-02
一、引言
煤与瓦斯突出是煤矿生产和掘进过程中的一种复杂的自然灾害，是一种伴有声响和猛烈力能效应的动力现象，它能摧毁井巷设施，破坏矿井通风系统，使井巷充满瓦斯和煤岩抛出物，能造成人员窒息，甚至可以引起瓦斯爆炸，是煤矿最严重的自然灾害之一，严重威胁着煤矿的安全和生产 [1-2] 。在煤矿的建设初期以及生产过程中，对瓦斯灾害进行有效的预测与防治工作是煤矿安全的重要部分，石门揭煤过程容易诱发煤与瓦斯突出，如何选择最优的揭煤方案，对煤矿安全生产有重大意义。
二、工作面概况
-815m～-920m西翼胶带机斜巷从-815m～-920m西翼胶带机斜巷施工联巷拨门，以116°、296°方位、8°和3‰坡度施工，巷道全长1027m。巷道底板标高-814.8m～-914.8m，巷道层位从6煤底板至11-2煤层顶板。穿过的煤层有7-1煤、7-2煤、8煤、11-2煤及11-2煤层底板两条厚度分别为0.4m的煤线。-815m～-920m西翼胶带机斜巷巷道层位从6煤底板至11-2煤层顶板。穿过的煤层有7-1煤（均厚2.0m）、7-2煤（均厚1.5m）、8煤（均厚2.9m）、11-2煤（均厚1.6m）及11-2煤层底板两条厚度分别为0.4m的煤线。8煤为突出煤层，F11断层以西标高-610m以下为突出危险区，7-1煤、7-2煤及11-2煤未经鉴定按照突出煤层管理。根据-923m西翼8～13-1煤轨道石门（巷道底板标高-921.5m）实测7-2煤原始瓦斯压力0.5MPa，原始瓦斯含量4.6m3/t，8煤原始瓦斯压力：1.2MPa，原始瓦斯含量6.0 m3/t。-908m西翼回风大巷实测7-1煤原始瓦斯含量5.6 m3/t 。-815m～-920m西翼膠带机斜巷（揭8煤巷道底板标高-891.4m）。据瓦斯压力及瓦斯含量随埋藏深度呈线性增加的规律，且同一区段相近水平标高瓦斯含量及压力近似相等，因此预计该段巷道揭7-1煤、7-2煤无突出危险，揭8煤有突出危险。
三、揭煤设计方案的提出
计划从邻近-908m西翼回风大巷拨门施工-815m～-920m西翼胶带机斜巷施工联巷，从施工联巷拨门施工-815m～-920m西翼胶带机斜巷。
方案一（传统揭煤设计方案）。选择施工联巷施工至-815m～-920m西翼胶带机斜巷全断面揭开7-1煤位置，向东、西段继续施工-815m～-920m西翼胶带机斜巷。
方案二。选择施工联巷施工至-815m～-920m西翼胶带机斜巷全断面揭开8煤位置，向东、西段继续施工-815m～-920m西翼胶带机斜巷。
四、方案分析
通过在-923m西翼8～13-1煤轨道石门实测7-2煤原始瓦斯压力0.5MPa，原始瓦斯含量4.6m3/t，8煤原始瓦斯压力：1.2MPa，原始瓦斯含量6.0 m3/t。-908m西翼回风大巷实测7-1煤原始瓦斯含量5.6 m3/t。因此方案分析均以7-1煤、7-2煤无突出危险，做为方案分析的前提。
方案一：从-908m西翼回风大巷拨门施工揭7-1煤联巷，全断面揭开7-1煤后，在距8煤底板法距7m位置施工揭8煤措施孔。预计钻孔数126个，工程量8200m，控制巷道两帮轮廓线外12m，上、下5m。通过预计巷道布置平剖面图，判断控制走向长度121m，钻孔深度最长122m，且钻孔均为小角度钻孔，最小倾角为4.5°，平均钻孔倾角仅为6.4°。
图1 方案一揭8煤钻孔设计平剖示意面
存在以下问题：①钻孔施工长度长，排内角度相差不大，容易穿孔。②钻孔见止煤点不易把握，造成钻孔施工控制范围不足。③钻孔均为小角度岩孔，封孔过程中容易造成封孔不严实，不能达到“两堵一注”。④钻孔开孔密集，造成开孔裂隙发育。孔口容易出现漏气现象，且钻孔连孔装置过多，管理不便。
方案二：从-908m西翼回风大巷拨门施工揭8煤联巷，通过前探分析该联巷揭煤区域7-1煤不存在，联巷揭7-2煤、8煤后，施工至全断面揭开8煤，在工作面及其两帮钻场施工顺层钻孔，消突-815m～-920m西翼胶带机斜巷两侧8煤突出危险性。
联巷揭7-2煤、8煤：在距8煤底板法距7m位置施工揭8煤措施孔，预计钻孔数117个，工程量4000m，控制巷道两帮轮廓线外12m，上、下5m的8煤煤体，通过预计巷道布置平剖面图，判断控制走向长度82m，钻孔深度最长85m，且钻孔倾角适中，排内倾角间距大，容易施工。待揭8煤联巷揭煤评价合格后，施工至全断面揭开8煤后，在其工作面两帮施工顺层钻孔，预计钻孔数48个，工程量2400m，消除-815m～-920m西翼胶带机斜巷两侧8煤突出危险性，均为顺层钻孔，分东西侧施工，通过预计巷道布置平剖面图，判断控制东侧走向长度53m，西侧走向长度69m，钻孔深度最长70m。
图2 方案二施工联巷揭8煤钻孔设计平剖示意面
图3 方案二-815m～-920m西翼胶带机斜巷反揭8煤钻孔设计平剖示意面
五、方案对比
（一）钻孔量对比：
方案一 预计钻孔总量8200m。
方案二 预计钻孔总量6400m，方案二钻孔量减少1800m。
（二）钻孔施工难度对比：
方案一 钻孔均为穿层孔，且小角度长距离钻孔，排内角度相差不大，容易穿孔、不易把握见止煤情况，造成钻孔控制范围不足。
方案二 钻孔为穿层孔与顺层孔结合，穿层孔为大角度，短距离钻孔，排内角度相差大，易于施工。顺层钻孔为短煤孔，易于保直施工，钻孔控制范围易于保证。
（三）封孔难易程度对比：
方案一 钻孔均为小角度钻孔，孔内封孔不易封孔严实。
方案二 钻孔为大角度钻孔，易于封孔。
（四）连管管理对比：
方案一 钻孔开孔密集，连孔装置过多，造成孔内漏气，管理不便。
方案二 钻孔开孔间距大，连孔装置便于管理。
六、结论
综上所述：-815m～-920m西翼胶带机斜巷揭煤方案选择方案二。计划从-908m西翼回风大巷施工揭8煤联巷，全断面揭开7-2煤、8煤后，施工顺层钻孔消除工作面两侧8煤突出危险性。
参考文献：
[1]张国枢.《通风安全学》，中国矿业大学出版社，2007.
[2]国家安全生产监督管理总局.国家煤矿安全监察局.防治煤与瓦斯突出规定，2009.