石门安全揭煤防突技术在演马庄旷的应用.pdf

中 州煤 炭 2 0 0 7年 第 5 期总 竿 149期 石 门 安全 揭煤 防突 技术 在 演 马 庄 旷 的 应 用 蔡 寒 宇 ， 马 天 军 （ 焦 煤 集 团 公 司河 南 焦 作4540（）2） 摘 要 石 问 揭 煤 是 蝉 矿 采 掘 全卒 过 程 中 的 重 要环 节。 在 众 多 的 瓦 斯 灾害 事 故 中， 固 石 门 揭 煤 发 士 的煤 与 瓦 斯 突 出 强度 大， 波 及 药 围 广对 妄 全 生 产 造 成 了极 大 的 威 胁。 演 马 庄 矿 通 过 应 用 瓦 斯 集 中 抽 放 防 突 技 术， 在 安 全 的颠 提 卜显 著 缩 短 了 石 门 揭 煤 卫 期 、 取 得 了 良好 的 安 全 与经 济 效屯 关 键 词突 出 煤 层； 石 门揭 煤被只 钻 孔 ； 集 中 抽 放 中 囫分 类 号 T D 7 2 7丈献 标 识 码 B文 章 编 号 10 0 3－ 0 50 6（2 0 0 7 ］ 0 5 －0 0 7 9－ 0 2 煤 勺 儿 斯 交 出 是 悍 矿 重 大 灾 害 事 故 之 一 ， 严 重 威 胁 杆 悍 矿 的 安 牛 生 产 。 而 在 众 多 的 瓦 斯 事 故 中 ， 囚 揭 开 突 出 危 险 焊 层 造 成 的 大 ｛ ； l 事 故 危 害 尤 为 严 重＿ 在 放 炮 揭 开 煤 层 的 瞬 间 ， 由 于 表 层 突 然 破 碎 ， 悍 体 应 力 状 态 和 瓦 斯 赋 存 状 态 突 然 改 变，富 六 瓦 斯 的 煤 层 今 凡 斯 匕 力 和 地 应 力 作 用 下 ， 急 剧 向 巷 道 宇 问 的顺 利 接 替 。 石 门 揭 煤 成 力 横 亘 丁 石 门 和 突 出 煤 层 之 间 不 易跨 越 的一 道 鸿 沟 。 l试 验 区 概 况 演 马 往 矿 卫平 区 位 于 演 马 庄 矿 两 翼 ， 为 一 准 备 千 区， 其 西 部 隔 井 田 边 界 与 韩 王 矿 2 5 采 区 相 邻 。 韩 L矿 2 5 千 区 开 采 期 间 ，发 生 多 次 煤 与 瓦 斯 突 出 事 故 ， 为 严 重 突 出 危 险 地 区。 演 马 庄 矿 2 2 干 区揭 煤 地 点 为 采 区 二横 贯 车 场 及 三 横 贯 车 场 ， 巷 道 底 板 付 高 与 韩 王 矿 2 5 采 【 相 同 ， 悍 层 底 板 下 距 L。灰 人 2 3 6 5 抛 出 大 量 煤岩 和 瓦斯 ， 从 而 造 成 石 门 揭惮 突 出 。 焦 作 矿 【 主 采 的 二悍 层 具 有 严 重 夫 出 危 险 性 ，全 局 有 资 料 记 载 的 各 夫 突 出 共 发 生 30 0余 次 ， 强 度 最 大 的 突 出 发 生 佐 演’ l庄 矿 二 水 平 石 门 揭 煤 时 ，突 出 煤 量 150 0 t， 瓦 斯 44万 m’ ， 给 矿 斗 安 全 生 产 和职－ 生 命 安 全 带 斗 厂 白接 威胁 。 m， 灰 岩 小 位 标 高 ＋ 6 5 m， 水 位 压 力 133 M Pa、 煤 层 基 本 顶 为 中 粒 砂 岩 ，直 接 顶 力粉 砂 岩 ，厚 度 10 58 m， 煤 层 底 板 为 泥 岩，煤 层 埋 藏 稳 定 ，揭 煤 地 点 则 近 大 大 的 地 质 构 造。 揭 焊 工 作 面 煤 层 走 向 N2 6” E ， 焊 层 倾 角 115o， 煤 层厚 度 6 2。。 多 年 来国 内 外科 研 、 生 产 单 位 在 石 门 揭 煤 突 出 预 侧 及 千 取 防 突 技 术 措 施 方 而部 进 行 了 较 深 入 的研 究 ， 先 后 又 用 水 力 冲 孔 、 金 属 骨 架 、 扩 孔 钻 具 卸 煤 、 煤 层 同 化 和 抽 排 儿 斯 等 技 术 措 施 ， 取 得 了 一 定 的 防 突 效 果 、 们 随 着 什 又 深 度 的 增 加 ， 煤 与 瓦 斯 突 出 危 险 件 日 益 增 大 ， 以 卜防 突措 施 逐 渐 暴 露 出 不 同 的 缺 陷 ， 无 法 满 足 安 十 、 快 速 揭 惮 的 需 要 。 近 年 来 ， 为 了 有 效 采 区 二 横 贯 车 场 揭 悍 工 作 面 、 侧 煤 层 瓦 斯 六 量 w 二2 0 40 ； 11 ’ ／，瓦 斯 压 勺 尸 二0 6 5 M p。 ；儿 斯 吸 阴 常 数 ； a＝46 948 4m’ ／t， 6 二10 0 6 M Pa、 ， 横 贯 十 场 揭 煤 工 作 面 实 测 煤 层 瓦 斯 含 量 W ＝Zi 2 0 m ’ ／ t ， 瓦 斯 压 力 P二 0 96 M Pa，瓦 斯 吸 附 常 数 a 二 巧料 互m’ ／ t ， b二｝96 O＊Pa。 煤 的 灰 分 已 叽 孙 抨 发 分 1118％ ， 水 分 0 8 9％， 硬 区 ／二0 40－ 0 57。 2 2 采 区 石 门 褐 煤 工 作 面 为 焊 音 瓦 斯 严 重 突 出 危 险 L 作 面。 地 防 治 石 门 揭 煤 瓦 斯 突 出 ， 焦 作 矿 区 各 生 产 矿 井 投 入 了 大 量 的 人 力 、 物 力 ， 加 强 防 夫 技 术研 究 ，主 要 采 取 了 扇 形 钻 孔 抽 叫二 放 瓦 斯 结 合 导 炯 震 动 放 炮 一 次 掴 什 煤 层 的 综 合 防 突 措 施 ， 取 得 厂较 灯 的 防 突 效 果 。 但 揭 煤 丁 期 一 般 需 妥 6 －7 个 月 ， 个 别 严 重 突 出 矿 井 甚 至 占用 十 儿 个 月 的 时 问 抽 放 瓦 斯 ，才 能 解 除 石 门 褐 煤 下作 向 的 突 出 危 阶 付 ， 严 重 影 响 了 矿 井 和 平 区 2石 门揭 煤 发 生 突 出 的机 理 石 门 揭 煤 丁 作 面 由 岩 巷 向 悍 层 掘 进 时， 年 中 应 力 带 逐 渐 前 移 至 煤 岩 交 界 处 ， 爆 破 作 业 使 集 中 应 力 带 处 丁 H大 的 载 荷 作 用 丁 ， 造 成 了 叠 加 于 原 蠕 变 变 彤 上 的 流 变 变 形 波 ， 煤 岩 体 变 形 处 丁 峰 值 强 度 后 ， 飞 收 槁日 期 2 0 0 7－ 0 5－ 12 作 肴 简 介 蔡 宋 宇 （ 196 8－ ）男河 南焦 作 入工 程 师］ 990年 毕 业 l 焦 作 矿 仆 学 院现 任 焦 煤 集 团 公刁 演 马 庄 矿 总 丁 程 师 。 7 9 中 州煤 炭2 0 0 7年 第 5 期总第 149 期 这 一 变 形 持 续 的 时 间 足 够 长 时，在 某 方 向 的 变 L 将 有 可 能 引起 大 强 度 突 出 沽召 体 局 部 破 碎 或 岩 柱厚 度 丁 足 时 ， 甚 至 会 冲 破 岩 柱 及 部 分 煤 体 自 行 揭 l 灾 出。 如 果 在 震 动 欣 炮 后 ， 煤 体 内 突 山 的 准 备 阶 段 井 十 完 结 ， 煤 层 内 的 应 变 发 生 不 稳 定 蠕 变 ， 新 暴 露 面 附 近 的 煤 层 内 产 生 能 量 积 累 ， 经 一 定 的 仇 变 时 问 煤 体 业 ， 在 揭 焊 全 过 程 进 行 连 续 抽 放、 为 捉 高 钻 孔 的 抽 放 强 度 ， 钻 场 内 采 川 H Z － 11 型 自 动 变 径 扩 孔钻 头 施 工 大 直 径 钻 孔 ， 部 分 钻 孔 交 叉 布 置 抽 放 工 作 面 正 前 方 瓦 斯 ， 其 他 钻 孔 截 流 抽 放 石 门 工 作 面 周 围 煤 体 的 瓦 斯 山了 减 小 岩 巷 工 仆 景 ， 也 便 于 揭 煤 后 的 巷 道 支 扩 ， 采 用 短 导 炯 震 动 放 炮 揭 开 煤 层 ； 以 防 突 效 果 检 验 绍 梁 为依 据 ， 进行 悍 门 掘 进 ， 完 成 揭 悍 工 作。或 十爆 的岩 体 处 于 过 载 应 力状 态 时，突 然破 碎 而 发 生 延 朗 突 出 。 另 外 ， 缓 倾 斜 煤 层 煤 门 巷 道较 长 ， 由 于 煤 、 岩 体 强 度 的 兄 著 差 异 ， 揭 开 岩 盖 后 ， 煤 层 承 受 很 高 的 应 力 ， 如 果 卸 尸 丁 充 分 ， 考 高 压 瓦 斯 煤 体 强 度 很 低 ， 隼 中 应 力 区 域 煤体 加 速 蠕 变 变 形破 坏 ， 椎 垮 松 弛 K域 焊 体 而 导 致 连 续 突 出 。 d上 3石 门揭 煤 防 突技 术措 施 戍式 根 据 灾 出 悍 层 石 门 揭 悍 特 点 ， 控 制 石 门 揭 煤 各 种 类 型 瓦 斯 突 出 ① 必 须 千 取 高 强 度 瓦斯 抽 排 措 施 ， 使 石 门 下 作 面 正 前方 全 段 煤 门 范 围 充l 卸 L 。 这 样 ， 即 使 煤 岩 体 变 形 处 于 峰 值 后 ， 进 入 加 速 破 坏 的 蠕 变 第 i l l 阶 段 ，由 于 瓦 斯 的 充 分 释 放，煤 岩 体 强 度 增 加 ， 承 载 能 力 增 强 ， 突 出 也 不 能 发 生 ，只 能 产 生 片 帮图 1瓦 斯 集 中抽 放 防 突 技 术 措 施 等 现 象。 ② 要 控 制 石 门 工 作 面 两 侧 向 正 前 方 补 给 瓦 斯 ；以 控 制 延 期 突 出 和 过 煤 门 连 续 突 出 。 而 在 震 动 放 炮 揭 开 煤 层 前 首 先 耍 防 止 石 门 自 行 揭 开 突 出 ， 必 须 通 过 研 究 煤 岩 体 力 学 性 能 。 煤 岩 体 受 形 场 与 瓦 斯 赋 存 问 的 关 系 ， 确 定 足 够 厚 度 （ 即 强 度 ）预 留 岩 柱 。 毛防 突措 施 效 果 检 验 揭 煤 工 作 面 乎 取 集 中 袖 放 防 突 技 术 措 施 后 ， 根 据 焦 作 矿 区 的 经 验 ， 当 瓦 斯 压 力 降 至 0 6 M Pa 以 下 ， 瓦 斯 含 量 低 于 13 m’ ／t， 即 认 为 该 卫 作 面 已 悄 除 突 出 危 险 。 因 此 ， 根 据焊 矿 安 全 规 程的 有 关 要 求 ， 采 取 抽 放 措 施 以 前 ， 准 确 测 定 揭 焊 地 点 的 瓦 斯 压 力 及 瓦 斯 含 量 等 基 础参 数 ， 并 根 据 采 取 措 施 后 煤 层 的 瓦 斯 抽 放 卒 ， 计算 揭煤 工 作 面 的 残 余 瓦 斯 压 力 及 瓦 斯 含 量 ， 分 析 抽 放 防 突效 果 。 焦 作 矿 区 主 千 煤 层 力 缓 倾 斜 、 具 有 严 重 突 出 危 险 性 的 二；煤 层 ，以往 一 般 采 用 扇 形 钻 孔 抽 排 瓦 斯 。 顶 板 石 门导 炯 震 动 放 炮 一 次 揭 开 煤 层 的 揭 煤 方 式 。 具 体 揭 煤 工 艺 是 ；石 门 揭 煤 工 作 面 打 小 直 径（ 乃 m m ）钻 孔、 抽 放 瓦斯 、 防 突 效 果 检 验、 石 门 掘 进。 平 行 煤 层 顶 板 掘 导 炯 ～ 震 动 放 炮 一 次 揭 开 煤 层一 清 在 演 马 庄 矿各 揭 煤地 点 按 照方 案 进 行 集 中 瓦 斯 拍 放 防 突 后 ， 对 揭 煤 工 作 面 的 瓦 斯 抽 故 率 进 行 了 考 察 统 计 。 其 中 采 用 缓倾 斜 突 出煤 层 揭 煤 技 术 后 ， 演 马 庄 矿 2 2 平 区 二 磺 贯 揭 悍 工 作 面 经 7 1d抽 放 ， 抽 出 瓦 斯 41 351 6 3 m’ ， 抽 出 率 达 55 56 ％；三 横 贯 揭 煤 卫 作 面经 过 6 3 d抽 放 ， 抽 出率 达 爿门 ％ 。 理 、 支 护 一 防 突 矽 果 检 验一 煤 门 掘 进 ， 完 咸 揭 煤 工 作 。 山 于 小 直 径 钻 孔 抽 放 瓦 斯 效 果 并 ； 抽 放 占 用 时 问 很 长 ， 揭 开 煤 层 一 般 要 5 －7 个 月 ， 最 长 甚 至 要 16 个 月 。 为 尽 可 能 缩 短 揭 煤 时 问 ， 在认 真 分析 研 究 以 往 揭 焊 红 验 的基 础 L提 出 了 集 中 抽 放 防 突 结 合 石 门 短 导 侗 褐煤 方 彼 C 演 马 庄 矿 2 2 采 区 轨 皮 二 横 贯 石 门 揭 煤 工 作 面， 于 2 0 0 3年 3 月 爿 日 采 用 远 距 离 震 动爆 破 方 式 一 次 揭 开 突 出 危 险 煤 层 ， 炮 后 最 高 瓦 斯 浓 叵仅 为 15％， 揭 煤 卫 期 缩 短 7 9 d o 二 横 贯 褐 悍 工 作 面 于 2 0 0 4年 7 月 引日 4 48 千 用 远 距 离 震 动 放 炮 起爆 ， 炮 后 约 5 m i 。 ， 观 测风 流 瓦斯（ 下 转 第 110页） 石 门 揭 煤 工 作 面 千 取 的 隼 中 抽 放 瓦 斯 的 防 突 措 施 ， 即 在 石 门 揭 煤 下 作 面 巷 道 两 侧 预 留 Zm岩 柱 各 掘 迸 一 个 钻 场 ， 在 钻 场 布 置 空 问 交 叉钻 孔 ， 一 方 面 截 流 苍 道 两 帮 瓦 斯 ， 另 一 方 面 抽 排 导 炯 下 部 煤 层 瓦 斯 （ 图 1 ） 。 通 过 对 揭 煤 工 作 面 前 方 瓦 斯 的 隼 中 抽 放 ， 消 除 拍 放 空 白带 ，同 时 抽 放 与 导 恫 掘 迸 可 以 平 行 作 RO 中 州煤 炭总第 149期2 0 0 7年 第 5 期 险 的 影 响 程 度 ， 进 而 提 山 审 计 意 见 和 建 议 ， 帮 助 企 业 平 取 补 救 措 施 ， 以 求 化 解 利 减 小 企 业 的 风 险 。 理 、 提 高 管 理 水 平 。 实 施 管 理 审 计 主 妄 不 是 为 了 制 约 ， 而 是 力 了 促 迸 被 审 计 单 位 的 工 作 ， 向被 审计 单位 提 出 改 进 管 理 丁 作 的 建 议 ，以 及 实 现 经 济 H标 的 具 体 途 件 和 办 法 。 管 理 审 计 在 评 估 企 业 凤 阶 时 ． 不 仅 要 重 视 企 业 己 经 面 临 的 各 种 风 险而 巨 要 对 影 响 土 业 风 险 的 重 要 因 素 变 化 保 持 高 度 关 注。 有 些 时 候 企 业 现 在 可 能 还 感 受 丁 到 风 险 压 力 ，但 如 早 有 些 敏 感 囚 素 发 生 变 化 ， 就 有 可 能 凸显 风 险 。 （ 3）协 凋 好 管 理 审 计 在 内 控 制 度 和 防 范 企 业 风 险 两 方 面 的 作 用 。 内 控 制 度 和 防 范 企 业 风 险 两 者 密 切 联 系 ， 并 相 互 影 响 。 止 业 内 部 控 制 的 各 项 基 础 管 理 工 作 做 好 了，就 会 减 小 风 险 的 发 生。 在 关 注 防 范 企 业 风 险 时 ， 为 了 采 取 措 施 规 避 风 险 ， 就 要 增 加 内 部 控 制 的 程 序 与 力 度 ，也 势 必 会 增 加企 业 管理 控 制 成 本 ， 影 响 到 企 业 的 利 润 。 这 与 防 范 企 业 风 险 、 实 现 企 业价 值 增 长 的 目 的 相 违 背 ，于是 要协 凋好 这 两 方 面 的 作 用 ， 既 要 防 范 企 业 发 生 大 风 险， 又 要 兼 顾 效 率 和 成 卞 。 总之 ， 防 范 风 险 是重 点 。 加 强 内控 是基 础 。 3发挥 营 理 审 计 的 作 用 门 ） 用新 的理 念 理 解 管 理 审计 。 管 理 审计 是 在 财 务 审 计 的 基 础 上 发 展 起 来 的 ， 它 包 括 管 理 过 程 审 计 和 管 理 部 门 审 计。 管 理 过 程 审 计 是 指 对 计 划 、 组 织 、 领 导 庐制 、 激 励 等 管 理 职 能 力 对 象 的 一 种 审 计 ， 重 在评 价 管 理 职 能 的健 全 性 和 有 效 性 ， 进 而 考 察 管 理 水 平 的 高 低 ， 提 出 改 迸 意 见 和 建 议。 管 理 部 门 审 计 是 以 企 业 各 管 理 部 门 为 基 本 对 象 ， 通 过 对 企 业 各 管 理部 门 应 承 担 的 经 济 责 任 及 其 履行 状 况 ，以 及管 （4 ）不 断 提 高 内 审 人 员 素 质， 保 证 管 理 审 计 质 量 。 根 据 管 理 审 计 的 特。 ，管 理 审 计 要 对 企 业 整 体 经 营管 理 水 平做 出评 价 ， 井 对 如 伺 提 高 企 业 管理 水 平 提 出 可 行 性 的 建 议 ， 这 就 要 求 审 计 人 员 不 仅 要 全 面 掌 握 财 会 、 审 计 方 面 的 专 业 知 识 ， 还 必 须 掌 握 计 算 机 、 网 络 、 信 息 、 现 代 企 业 管理 理 念 等 相关 知识 与 技 理人 员 素 质 的 审 计， 促 进 其 改 进 管 理 水 平 、 提 高 工 作 效 率 ， 进 而 提 高 经 济 效 益。 管 理 审 计 涉 及 的 面 比 其 他 审 计 要 广 ， 它 是 审 查 、 怦 价 管 理 恬 动 的 审 计 ， 其 本 身 丁 具 有 管 理 职 能 ， 丁 是 直 接 的 管 理 话 动 ， 而 是 一 种 评 价 性 的 间 接 控 制 活 动 ， 丁 能 替 代 企 业 管 理 部 门 的 工 作 。 通 过 这 种 间 接 控 制 活 动 查 明 现存 和潜 在 的 薄 弱 环 节 ， 并 提 出 改 进 措 施 、 意 见 ， 提 高 管 理 水 平 ， 提 高 经 济 效 益 。 术 。 内 审 人 员 只 有全 面 了 解企 业 的 经 营理 念 、 对 内 部 控 制 的 要 求 ， 才 能 对 内 部 控 制 制 度 的 健 全 性 、 符 合 性 和 有 效 性 进 行 评 价。 因 此 ， 内 审 人 员 要 丁 断 提 升 自身 的 业 务 水 平 ， 要 注 重 提 高 宏 观 思 维 能 力 、 增 强 敬 业 精 神 ， 全 身 心地 投 入 到管 理 审计 中来 。 （ 2 ）将 管 理 审 计 理 念 融 入 审 计 实 践 。 走 管 理 审 计 与 财 务 审 计 相 结 合 的 道 路 ，由 过 去 的 “就 审 计 论 审 计”转 变 为 “就 发 展 论 服 务 ’的 审 什 ，综 合 运 用 先 进 的 管 理 理论 与 经 验 对 企 业 的 管理 活 动 迸行 评 价 。 管理 审 计 的 作 用 是 改 世 管 理 、 提 高 经 济效 益 ， 以 建 设 性 为 主， 通 过 管 理 审什 可 以促 进 被 审计 单 位 改 善 管 与 企 业 的 其 他 控 制 形 式 相 比， 管 理 审 计 更 具 全 面 性 、 独 立 性 和 权 威 性 ， 对 企 业 的 其 他 控 制 是 一 种 再 控 制 ， 随 着 管 理 审 计 的 丁 断 完 善 和 发 展， 它 将 会 在 企 业 的 经 济 活 动 中扮 演 越来 越 重 要 的 角 色 。 （ 责任 编 蟑郭 海 霞） （ 上 接 苇 8 0 页）浓 度 为 16 8 ％， 该 处 煤 层 比 预 计 揭 煤 工 朗 缩 短 刀 人 乡 考 文献 卜 」寸 不 凡工 佑 安煤矿 瓦 斯 灾害 防 治 及 利用 技术 手 册 「M」北 京煤炭丁 业 出 版 社工0 0 2 卜7俞启 香矿 井 瓦 斯灾 害 防 治 【M］徐 州 巾 国矿业大 学出 版 社 5结 语 以 瓦 斯 集 中抽 放 为 主 的 石 门快 速 揭煤 技 木在 演 马 庄 矿 的应 用 ， 丁 仅 实 现 了突 出地 区 石 门 揭 煤 的 施 工 安 全， 而 且 显 著 地 缩 短 了 揭 煤 丁 期 ， 极 大 地 缓 解 了 演 马 庄 矿 采 掘 生 产 接 替 紧 张 的局 面。 现 场 应 用证 明， 石 门 安 全 揭 煤 防 突 技 术 对 于 快 速 降 低 揭 煤 地 点 的 瓦 斯 压 力 、 消 除煤 与 瓦斯 突 出 危 险具 有 显 著 的 作 用 。 1992 卜」何学化含 瓦 斯 煤 岩流变动力 学「 M I中国矿 业大学 出版社。 1995 卜1煤 炭 i业 部防 治煤 与 瓦斯 突出细 则【 M 3北 京； 媒 炭 工业出 版社 199i （ 责任 编 辑 秦 受新 ） 110