過地質構造帶瓦斯治理技術

兗礦貴州能化公司青龍煤礦 黃軍鋒 周煒光

摘要：過地質構造帶，通過注水玻璃和抽放瓦斯；破碎巖石得到了很好地加固，大大降低了瓦斯涌出量，掘進順利通過，既縮短了工期又節約了費用。
關鍵詞：構造帶 瓦斯異常 注水玻璃 抽放
青龍煤礦主斜井由中煤五建一處施工，井筒方位N46^oW，主斜井傾角由井口至443m處為12^o下山，443m～667m處為6^o下山，667m～944m為3‰平巷，其中掘進至830m處遇一逆斷層（N350^oS)落差8m.在斷層帶內貯存大量高壓瓦斯。巷道斷面為半圓拱形，凈斷面為16.2m²，采用錨網噴支護。瓦斯噴出區域標高＋1163m，距地面垂深187m。
1 工作面瓦斯治理情況
（1）2004年8月28日在主斜井施工至830m處時瓦斯涌出量增大，由原來的1.2m³/min增至4.2m³/min。由于瓦斯涌出異常，工作面被迫停掘，采取了先抽后掘的辦法對主井迎頭和巷幫施工瓦斯抽放孔，采用TX－75型鉆機向工作面打Φ75mm鉆孔。
（2）從2004年9月18日至2005年1月20日共抽放瓦斯374976m³時。瓦斯抽放量從開始4.15m³/min降至1.2m³min，瓦斯濃度由40%降至20%。撤出臨時抽放系統，停抽3d進行測試，瓦斯涌出量仍然很高，不能保證安全掘進。
（3）為做好瓦斯治理，將臨時抽放系統改為地面永久抽放系統，又在820m巷道兩邊分別作長×寬×高＝2×2.5×2m抽放硐室。在抽放硐室分別打抽放鉆孔，從1月28日開始抽放，抽放瓦斯量為3.5m³/min。
（4）為進一步加快主斜井瓦斯治理效果，早日恢復掘進，根據巷道頂板破碎、裂隙瓦斯涌出量大，采用抽放的方法不能滿足安全掘進條件的特點，2月20日開始，向主井迎頭鉆孔內注膠（水玻璃）用于封堵迎頭裂隙（見表1及圖1）。注膠壓力1MPa，共用水玻璃650kg。1天后迎頭風排瓦斯濃度由原來的0.5％下降到0.15％，迎頭炮眼瓦斯異常的問題得到解決，然后恢復掘進，掘進回風流瓦斯濃度最高達0.45％，順利通過了該地質構造帶瓦斯涌出異常區域，實現了安全生產。
2 關鍵技術及創新點
（1）封孔工藝及連抽
①在地面準備好封孔的管子等物品，封孔材料用Φ25mmPVC管，PVC管長3m/根，每個鉆孔6m（2根），其中一根一端做成600mm長的篩孔管。
②在距PVC管末端（即篩孔段往外100mm）700mm處纏上棉紗。
③必須待砂漿凝固后，方能用膠管將PVC管和瓦斯抽放“多通”連接。
④連管時皮管不能與電纜同側，要求皮管吊掛整齊，接口處不能漏氣。

（2）注膠（水玻璃）有利于頂板管理，使頂板固化，還可以大幅度減少瓦斯涌出量，防止瓦斯事故。
（3）注膠后，圍巖形成一個完整的整體，可以更好地解決抽放漏氣問題，提高抽放效果。
（4）注膠后，有利于頂板管理，杜絕了頂板事故，還有效的控制了地質構造帶附近的淋水。
（5）注膠后抽放是治理地質構造帶瓦斯涌出異常的最有效方法，能夠解決掘進安全技術難題。
3 結論
（1）在掘進巷道遇地質構造帶、瓦斯涌出量大的工作面高瓦斯礦井及可以推廣應用；（2）注水玻璃后抽放，提高了抽放效果，使工作面具備了安全掘進條件，加快了礦井建設速度，降低了費用。
作者簡介：黃軍鋒，山東淄博人，工程師，現任充礦貴州能化公司青龍煤礦安檢處主任工程師。