复杂地质条件下高突煤层群立井揭煤技术.pdf

第４２卷第６期能源与环保Ｖｏｌ  ４２Ｎｏ  ６２０２０年６月ＣｈｉｎａＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＪｕｎ．２０２０檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾殧殧殧殧开采与运输收稿日期２０２０－０２－１６；责任编辑陈朋磊ＤＯＩ１０．１９３８９／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３－０５０６．２０２０．０６．０３３基金项目国家重点研发计划资助项目（２０１８ＹＦＣ０８０８３０５）作者简介谢长虹（１９８３），男，四川石棉人，工程师，现从事瓦斯抽采、突出防治工作。引用格式谢长虹，邹云龙，蒋腾．复杂地质条件下高突煤层群立井揭煤技术［Ｊ］．能源与环保，２０２０，４２（６）１４４  １４９．ＸｉｅＣｈａｎｇｈｏｎｇ，ＺｏｕＹｕｎｌｏｎｇ，ＪｉａｎｇＴｅｎｇ．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｃｏａｌｕｎｃｏｖｅｒｉｎｇｉｎｈｉｇｈｏｕｔｂｕｒｓｔｃｏａｌｓｅａｍｇｒｏｕｐｕｎｄｅｒｃｏｍｐｌｅｘｇｅｏｌｏｇ  ｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２０２０，４２（６）１４４  １４９．复杂地质条件下高突煤层群立井揭煤技术谢长虹１，邹云龙２，３，蒋腾１（１．渝新能源公司渝阳煤矿，重庆４０１４４３；２．中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆４０００３７；３．瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆４０００３７）摘要针对渝阳煤矿水井湾回风立井揭煤面积大、地质条件复杂、透气性低、高突煤层群连续揭露的特点，采用优化抽采钻孔设计、穿层钻孔联合抽采、抽采数据监控抽采过程、水力压裂增透等联合防突措施，实现对立井揭煤区域突出危险性有效防控。同时，采用“ 五步法” 预测揭煤对各煤层进行渐进式检验，确保井筒８层煤其中５层煤为突出煤层的安全、高效揭煤。为复杂地质条件下高突煤层群揭煤工作起到良好的示范作用。关键词立井揭煤；复杂地质条件；煤层群；水力压裂；煤与瓦斯突出中图分类号ＴＤ７１３文献标志码Ａ文章编号１００３－０５０６（２０２０）０６－０１４４－０６ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｃｏａｌｕｎｃｏｖｅｒｉｎｇｉｎｈｉｇｈｏｕｔｂｕｒｓｔｃｏａｌｓｅａｍｇｒｏｕｐｕｎｄｅｒｃｏｍｐｌｅｘｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓＸｉｅＣｈａｎｇｈｏｎｇ１，ＺｏｕＹｕｎｌｏｎｇ２，３，ＪｉａｎｇＴｅｎｇ１（１．ＹｕｙａｎｇＣｏａｌＭｉｎｅｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＮｅｗＥｎｅｒｇｙＣｏｍｐａｎｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１４４３，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＣｈｏｎｇｑｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００３７，Ｃｈｉｎａ；３．ＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧａｓＤｉｓａｓｔｅｒＤｅｔｅｃｔｉｎｇ，ＰｒｅｖｅｎｔｉｎｇａｎｄＥｍｅｒｇｅｎｃｙＣｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００３７，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌａｒｇｅａｒｅａ，ｃｏｍｐｌｅｘｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｌｏｗｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｅｘｐｏｓｕｒｅｏｆｈｉｇｈｏｕｔｂｕｒｓｔｃｏａｌｓｅａｍｓｉｎＳｈｕｉｊｉｎｇｗａｎｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｏｆＹｕｙａｎｇＣｏａｌＭｉｎｅ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｏｕｔｂｕｒｓｔｒｉｓｋｉｎｔｈｅａｒｅａｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｃｏａｌｕｎｃｏｖｅｒｉｎｇｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄｂｙａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓｓｕｃｈａｓｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｄｅｓｉｇｎｏｆｅｘ  ｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｄｒｉｌｌｉｎｇｈｏｌｅｓ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｍｉｎｉｎｇ，ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗｉｔｈｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｄａｔａ，ａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｐｅｒ  ｍｅａｂｉｌｉｔｙｔｈｒｏｕｇｈｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅ＂ｆｉｖｅｓｔｅｐ＂ｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｕｎｃｏｖｅｒｉｎｇｏｆｃｏａｌｔｏｃｏｎｄｕｃｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｏｆｅａｃｈｃｏａｌｓｅａｍ，ｓｏａｓｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈａｔｆｉｖｅｏｆｔｈｅｅｉｇｈｔｃｏａｌｓｅａｍｓｉｎｔｈｅｓｈａｆｔｗｅｒｅｔｈｅｓａｆｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｕｎｃｏｖｅ  ｒｉｎｇｏｆｔｈｅｏｕｔｂｕｒｓｔｃｏａｌｓｅａｍ．Ｉｔｗａｓａｇｏｏｄｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒｕｎｃｏｖｅｒｉｎｇｃｏａｌｉｎｈｉｇｈｏｕｔｂｕｒｓｔｃｏａｌｓｅａｍｇｒｏｕｐｕｎｄｅｒｃｏｍｐｌｅｘｇｅｏｌｏｇ  ｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｃｏａｌｕｎｃｏｖｅｒｉｎｇ；ｃｏｍｐｌｅｘｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ；ｃｏａｌｓｅａｍｇｒｏｕｐ；ｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ；ｃｏａｌａｎｄｇａｓｏｕｔｂｕｒｓｔ０引言立井建设是我国大部分井工开采矿井建设的基础性工程。从防突措施开展的空间条件以及工程进度的时间需求等方面来看，立井建设期间的揭煤工作工程难度往往超过一般的石门揭煤，是煤与瓦斯突出危险性高、施工难度大的技术性工程。因此，许多煤矿企业都将井筒揭煤工作作为年度安全生产的重点工程。学者在相关领域做了大量的研究工作。在理论分析上，研究了揭煤面积与突出危险性之间的关系，认为突出口径大，突出破碎煤体量和突出能量也越大［１  ２］。在分析石门揭煤有效应力与突出的４４１２０２０年第６期谢长虹，等复杂地质条件下高突煤层群立井揭煤技术第４２卷关系时，认为突出临界应力与揭煤面积呈正相关性，并且进一步发现石门揭煤突出的主要影响是揭煤面积与临界有效应力［３］。在立井揭煤时，工作面应力呈现“ 漏斗形” 分布等［４］。在石门揭煤防突措施上，学者们相继采用了以优化或增加抽排瓦斯钻孔、水力缝增透以及ＣＯ２致裂卸压等方法消除揭煤工作面突出危险性［５  １０］，并取得了一定的成效。在突出危险预测和措施效果检验上，含量检验、钻孔瓦斯涌出量预测、声发射预测等技术也取得了一定的效果［１１  １３］。在工程实践上， “ 五步法” 预测揭煤流程受到了行业人员的一致认可，在实际应用中也取得了显著的成效［１４  １８］。然而，这些研究大部分集中在正常地质条件下，现场工程问题的复杂程度不高，各种分析技术与方法之间的关联性也没有相应的研究。特别是在地质条件复杂、煤层突出危险性大的“ 双危” 条件下安全快速揭煤技术研究较少。因此，本文将以渝新能源公司渝阳煤矿（以下简称渝阳煤矿）水井湾回风立井揭煤为实践，分析在复杂地质条件下高突煤层群立井揭煤方法及应用效果。１地质概况１．１矿井概况渝阳煤矿是渝新能源公司主力生产矿井，设计生产能力０．９Ｍｔ／ａ。井田的含煤地层为上二叠统龙潭组，含煤地层属海陆过渡带潮坪─潟湖─碳酸盐台地内侧海沉积体系成煤环境。井田煤层整体倾向北，煤层倾角５～１５，属缓倾斜煤层。井田内煤主要包括Ｍ６  １、Ｍ６  ３、Ｍ７  ２、Ｍ８、Ｍ９、Ｍ１１以及Ｍ１２等８层煤，其中，Ｍ６  ３、Ｍ７  ２、Ｍ８、Ｍ１１为可采煤层，Ｍ６  ３煤层局部可采，Ｍ７  ２煤层绝大部分可采，Ｍ８煤层全区可采，Ｍ１１煤层大部分可采。Ｍ７  ２、Ｍ８煤层为强突出煤层，Ｍ６、Ｍ１１煤层开采主要都是围绕解放Ｍ８煤层进行保护层开采，因Ｍ６  ３与Ｍ１１煤层仅为局部可采，Ｍ７  ２煤层危险性小于Ｍ８煤层，所以Ｍ７  ２煤层要作为保护层开采。１．２井筒地质情况水井湾回风立井井筒选址于綦江县南侧，方位角１６５，距县城４１ｋｍ。具体位于羊叉滩背斜北西翼，地表岩层产状倾向３３０～３４０，倾角１２～１５，呈单斜构造，是矿井新区域生产的重要运输、通风通道，工程作用与地理位置为矿井降低运输成本、提高通风可靠性具有不可替代的作用。然而，在井筒地质探测过程中发现，立井施工区域内有超过７条地质构造对立井施工造成影响，并且该区域内原本计划Ｍ１１、Ｍ１２煤层在井筒附近因构造变化，煤层也存在增厚现象，导致井筒揭煤附近地质构造更加复杂，井筒附近各煤层基本参数见表１。井筒基本地质条件如图１所示。表１各煤层基本参数Ｔａｂ  １Ｂａｓｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｅａｃｈｃｏａｌｓｅａｍ编号煤厚／ｍ瓦斯含量／（ｍ３ｔ－１）坚固性系数瓦斯压力／ＭＰａＭ６  １０．１７６．１８０．６０未测定Ｍ６  ３０．８０１５．２００．７７１．５５Ｍ７  ２０．７７１３．９７０．５９２．４１Ｍ８２．６０２１．９２０．４０２．５８Ｍ９０．２０５．３４０．６０未测定Ｍ１００．２０５．３００．６０未测定Ｍ１１０．２４１５．０２０．６０未测定Ｍ１２０．２５１４．４８０．６０未测定图１井筒Ａ  Ａ剖面Ｆｉｇ  １ＳｈａｆｔｓｅｃｔｉｏｎＡ  Ａ由此可见，该井筒揭煤工作存在较大的突出危险性，有效地采用符合煤矿安全规程［１９］的“ 五步法” 预测揭煤技术，实现安全揭煤成为一线技术人员的棘手工作。２揭煤防突方法为有效保障揭煤安全，提出多项措施联合保证水井湾立井揭煤工作的安全推进，主要包括采用水力增透措施提前释放煤层原始应力、增加穿层钻孔预抽井巷揭煤区域煤层瓦斯、增加抽采负压提高瓦斯抽采效果、大面积布孔检验措施效果、多煤层联合开展“ 五步法” 预测揭煤。２．１水力压裂措施卸压穿层孔水力压裂可以安全有效地对压裂区域的瓦斯、应力进行释放，水井湾回风立井揭煤地质条件复杂，应力影响相互交错，因此施工人员从立井联络５４１２０２０年第６期能源与环保第４２卷巷向上施工钻孔进行水力压裂，释放部分压力，整体减小揭煤工作的突出危险性。由于立井联络巷距离Ｍ１１、Ｍ１２煤层不足２０ｍ，难以保证压裂安全，Ｍ７  ２与Ｍ８煤层为强突出煤层，因此试验选择对Ｍ７  ２与Ｍ８煤层进行联合水力压裂。压裂设计１个压裂孔，孔径７５ｍｍ，终孔于Ｍ７  ２煤层，孔深６２ｍ，共计压入水量１０２ｍ３，压力１８．０～２９．４ＭＰａ。对应力进行了有效释放，后期证明也大幅提高了煤层透气性，提高了煤层抽采效率。２．２穿层钻孔预抽井巷揭煤区域煤层瓦斯工程采用穿层钻孔预抽井巷揭煤区域煤层瓦斯作为区域防突措施。在距离Ｍ１２煤层底板下方１６．３ｍ处的立井联络巷向立井设计方向施工上向穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯作为区域防突措施，共设计１６个钻场，２９６个钻孔，钻孔布置方式为网格式布置，场间距孔间距＝３ｍ３ｍ。为有效解除井筒周边应力对揭煤工作的影响，可增大穿层钻孔控制半径，穿层钻孔控制半径最大４１ｍ，最小３５ｍ，钻孔终孔位置要穿过控制煤层０．５ｍ以上。并且对成孔进行严格检验，对垮孔进行重新透孔，保证穿层钻孔对各被揭煤层的有效控制。穿层钻孔主要参数见表２，控制效果如图２所示。表２穿层钻孔主要参数Ｔａｂ  ２Ｍａｉｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｒｏｕｇｈｌａｙｅｒｂｏｒｅｈｏｌｅ煤层编号控制半径／ｍ控制面积／ｍ２控制范围瓦斯储量／ｍ３瓦斯含量／（ｍ３ｔ－１）Ｍ６  １３６．００５２８０．８６７５４５．３８６．１８Ｍ６  ３３９．５０６２２０．９６１０５９０５．５４１５．２０Ｍ７  ２３９．５０６２２０．９６９３６８５．４７１３．９７Ｍ８３７．００５５４１．６１４４２１５８．０９２１．９２Ｍ９３５．００５０２６．４０７５１５．４７５．３４Ｍ１０３８．５０５９４４．５０８８２１．６４５．３０Ｍ１１４１．００６６４７．４１３３５４７．６４１５．０２Ｍ１２４０．５０６５０３．６９３２９６０．７０１４．４８合计４７３８６．３９７３２１３９．９５２．３抽采评价通过对揭煤区域大范围卸压与瓦斯抽采，实现各煤层揭煤区域瓦斯高效抽采。为保证最佳抽采效果，主要采取连续计量、提高负压（立井揭煤钻孔）、抽采数据与同类数据进行连续对比，保证抽采效果的过程管控。抽采计量选用ｋＪ９０瓦斯抽采自动计量系统。水井湾回风立井揭煤采用高负压抽采，钻孔实测最低负压为１３．４３３ｋＰａ，最高负压为１８．０８８图２穿层钻孔煤层控制效果Ｆｉｇ  ２ＣｏｎｔｒｏｌｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏａｌｓｅａｍｔｈｒｏｕｇｈｌａｙｅｒｂｏｒｅｈｏｌｅｋＰａ，平均负压１５．５８３ｋＰａ。抽采数据与邻近排矸立井揭煤数据进行连续对比，形成抽采效果的横向过程管控，抽采效果对比统计见表３。表３抽采效果对比统计Ｔａｂ  ３Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ抽采时间／ｄ水井湾回风立井负压／ｋＰａ浓度／％抽采量／（ｍ３ｄ－１）水井湾排矸立井（２００９年施工）负压／ｋＰａ浓度／％抽采量／（ｍ３ｄ－１）１０１３．８３５７６．６５７．９８１４３．９３２０１４．１０６５６．９４８．５１１３４．１２３０１４．６３６０９．９３７．１８２５５．１２４０１３．４３５９９．８１６．６５３０５．５９５０１３．４３５１９．７５８．６５２５５．０７６０１５．１６６８９．６４９．５８２４４．８３７０１５．５６６２８．８９１３．８３４０５．２１８０１７．０２５５８．８４１１．３１４２５．５４９０１７．８２５５８．９５１１．９７４２５．９１００１８．０９５７８．３８５．９９３４６．６２１１０１７．２９５０７．９２５．９４３８６．４８１２０１６．６３５５８．３８６．６５４０６．８２平均１５．５８５８８．６７８．６９３１５．４４立井揭煤钻孔平均抽采负压１５．５８ｋＰａ，最高抽采浓度６８％，平均抽采浓度超达５８％，累计抽采时间３２７ｄ，累计抽出瓦斯量６０９８７２ｍ３，揭煤前综合抽采率为８３．３％，各方面均超过原水井湾排矸石门揭煤。根据国家煤矿瓦斯抽采达标暂行规定，在揭煤前经瓦斯抽采评估后进行区域措施效果检验。６４１２０２０年第６期谢长虹，等复杂地质条件下高突煤层群立井揭煤技术第４２卷为保证抽采评价效果的真实可靠，采用大范围、密集瓦斯含量层对立井抽采区域进行效果检验。区域防突措施效果检验结果见表４。表４区域防突措施效果检验结果Ｔａｂ  ４Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｒｅｇｉｏｎａｌｏｕｔｂｕｒｓｔｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｓ煤层编号残存瓦斯含量／（ｍ３ｔ－１）孔号５．０７９４１号５．０５８５２号４．５４４６３号５．０８７９４号５．１６９６５号４．００７１６号Ｍ６  ３４．４９８２７号４．９９２９８号４．５９２０９号５．１５２９１０号４．９２７８１１号４．５７０２１２号５．２４７２１３号４．７５８３１号４．７６７５２号４．８１０６３号４．５２９３４号４．６９１８５号４．８１３０６号Ｍ７  ２４．７７９３７号４．６１９２８号４．６２６８９号４．８２３３１０号４．２０８９１１号４．１９６６１２号４．７０２６１３号４．９２３４４号５．４７６０５号Ｍ１１４．２１０９７号４．６１２７１０号４．８０８８１２号３．８０５５１３号煤层编号残存瓦斯含量／（ｍ３ｔ－１）孔号５．０５２０１号５．００８４１号４．４２６４２号４．５２１３２号５．２００２３号４．８９７８３号５．１９６６４号５．１２２３４号５．１２６６５号４．０６３８５号５．１２３３６号４．８４４７６号Ｍ８５．０１６９７号５．０９８４７号５．０９９２８号５．１１４２８号４．９６１３９号４．９１３０９号５．１８６３１０号４．３９９１１０号３．７８９８１１号３．９８５６１１号４．９７１８１２号４．４９９２１２号４．７０１０１３号５．１７１８１３号４．４７４５４号５．７２２３５号Ｍ１２５．０５６４７号４．８８３４１０号４．７５８５１２号４．６３１３１３号２．４ “ 五步法” 预测揭煤考虑到立井揭煤工程采掘应力和煤岩体自重双重叠加威胁，因此揭煤工作采取自上而下依次揭开Ｍ６  ３、Ｍ７  ２、Ｍ８、Ｍ１１、Ｍ１２五层突出煤层。“ 五步法” 预测揭煤主要是通过煤层突出危险程度，在距离煤层不同距离时采取针对性措施，实现渐进式揭煤，使得瓦斯和应力释放缓慢进行，最终实现安全揭煤。主要包括第１步，距离被揭煤层顶板１０ｍ时，实施地质精细探测与区域验证；第２步，距离被揭煤层顶板７ｍ时，进行局部突出危险性预测；第３步，距离被揭煤层顶板５ｍ时，再次进行局部突出危险性预测；第４步，距离被揭煤层顶板２ｍ时，再次进行局部突出危险性预测；第５步，揭开突出煤层。具体流程如图３所示。图３ “ 五步法” 预测揭煤流程Ｆｉｇ  ３＂Ｆｉｖｅ  ｓｔｅｐｍｅｔｈｏｄ＂ｔｏｐｒｅｄｉｃｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｕｎｃｏｖｅｒｉｎｇｃｏａｌ３效果与讨论３．１区域措施效果检验孔施工过程中均无动力现象，实测数据见表５。表５穿层钻孔控制煤层信息Ｔａｂ  ５Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｓｅａｍｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｔｈｒｏｕｇｈｌａｙｅｒｂｏｒｅｈｏｌｅ煤层编号Ｋ１／（ｍＬ（ｇｍｉｎ１／２）－１）ｆ值动力现象残存瓦斯含量／（ｍ３ｔ－１）Ｍ６  ３０．３９０．７７无５．２４７２Ｍ７  ２０．２５０．５９无４．８２３３Ｍ８０．２９０．４０无５．２００２Ｍ１１无５．４７６０Ｍ１２无５．７２２３渝阳煤矿回风石门立井揭煤通过穿层钻孔预抽井巷揭煤区域煤层瓦斯、水力压裂提高抽采效率相结合的区域防突措施，抽采期间平均负压１５．５８ｋＰａ，最高抽采浓度６８％，平均抽采浓度５７．８％，单孔抽采量达８．６７ｍ３／ｄ，与同区域排矸立井揭煤钻７４１２０２０年第６期能源与环保第４２卷孔抽采量相比提高了１．６倍。在区域措施效果检验过程中，揭穿Ｍ６  ３、Ｍ７  ２、Ｍ８煤层前，在＋１５０ｍ排矸石门内施工  ７５ｍｍ抽采效果检验孔８个，取样测定Ｋ１值、ｆ值。检验孔施工过程中均无动力现象，实测Ｍ６  ３、Ｍ７  ２、Ｍ８煤层最大Ｋ１值分别为０  ３９、０  ２５、０  ２９ｍＬ／（ｇｍｉｎ１／２）；Ｍ６  ３、Ｍ７  ２、Ｍ８煤层坚固性系数ｆ分别为０  ７７、０  ５９、０  ４０。在大面积、高密度测定各突出煤层残存瓦斯含量时，实测Ｍ６  ３、Ｍ７  ２、Ｍ８、Ｍ１１、Ｍ１２煤层最大残余瓦斯含量分别为５  ２４７２、４  ８２３３、５  ２００２、５  ４７６０、５  ７２２３ｍ３／ｔ，有效保证了区域防突措施效果。３．２ “ 五步法” 预测揭煤效果实践证明“ 五步法” 预测揭煤在有效逐步释放瓦斯压力和应力时，还可以对揭煤工作的安全性进行充分的检验，确保揭煤工作的安全进行。渝阳煤矿水井湾立井工作面距离揭煤顶板法向距离５ｍ处时，通过工作面局部预测渐进式接近揭煤作业，揭Ｍ６  ３、Ｍ７  ２煤层期间没有发现指标超标和动力现象。揭Ｍ８煤时，距离煤层顶板２ｍ处，发现岩石倾角增大，岩层倾角达２８。为确保安全揭煤，在０  ５ｍ垂位置补打ＮＥ方向的预兼排孔，累计施工８个。由于掘进后井筒周边应力分布发生变化，施工过程中有２个孔Ｋ１值超标，实测最大Ｋ１＝０  ５６ｍＬ／（ｇｍｉｎ１／２）。为处理超标孔，按排放半径在井筒５．０ｍ圆弧上布置  ６５ｍｍ截流排放钻孔８个，减少井筒外瓦斯涌入揭煤范围内，并经检验有效后布置揭煤炮一次揭开８号煤层，完成所有突出煤层揭煤，期间主要测定数据见表６。后期也顺利完成井筒贯穿。表６揭煤局部突出危险预测数据Ｔａｂ  ６Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｄａｔａｏｆｌｏｃａｌｏｕｔｂｕｒｓｔｒｉｓｋｏｆｕｎｃｏｖｅｒｉｎｇｃｏａｌ煤层编号Ｋ１／（ｍＬ（ｇｍｉｎ１／２）－１）５ｍ３ｍ２ｍｆ５ｍ３ｍ２ｍＭ６  ３０．４００．４２０．３８０．７５０．７７０．７７Ｍ７  ２０．１７０．１３０．１９０．５９０．５９０．５９Ｍ８０．３６０．３５０．５６０．４００．４００．４０４结论渝阳煤矿回风立井揭煤兼具复杂地质环境、强突出煤层以及煤层群等多因素影响，揭煤工作顺利，揭３层突出煤层仅用时１．５个月（２月１７日施工地质探孔起，到４月２日结束），距Ｍ６  １煤层顶板５．０ｍ位置到出Ｍ８煤层底板２．０ｍ岩柱位置累计耗时３５ｄ，确保安全揭煤的同时提高了揭煤进度。对有效指导复杂地质条件下强突出煤层揭煤作业具有重要的示范意义。（１）为有效防止“ 漏斗形” 应力与煤体自重应力叠加，形成高危区，采取区域措施自下而上，穿透所有突出煤层，形成联动抽采、卸压效应。（２）水力压裂措施可以有效提高抽采效率，对煤层进一步卸压具有重要的意义。（３）在高突煤层穿层钻孔大面积控制立井周围区域，需要监控钻孔的成孔效果，对垮塌钻孔进行透孔或者下套管，保证穿层钻孔的有效。在抽采效果检验时，实行残存瓦斯含量大范围密集测定，把控各煤层瓦斯抽采效果。（４） “ 五步法” 预测揭煤技术对安全、高效揭煤工程具有重要的指导意义，在水井湾立井这种复杂地质条件下的煤层群揭煤工作中也再次被验证。参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）［１］许江，刘东，彭守建，等．不同突出口径下煤与瓦斯突出模拟试验研究［Ｊ］．煤炭学报，２０１３，３８（１）９  １４．ＸｕＪｉａｎｇ，ＬｉｕＤｏｎｇ，ＰｅｎｇＳｈｏｕｊｉａｎ，ｅｔａｌ．Ｃｏａｌａｎｄｇａｓｏｕｔｂｕｒｓｔａ  ｎａｌｏｇｏｕｓｔｅｓｔｕｎｄｅｒｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｅｘｐｏｓｅｄｃｏａｌｓｅａｍｓｕｒ  ｆａｃｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＣｏａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１３，３８（１）９  １４．［２］李晓伟，王超杰，陈裕佳．石门揭穿煤层煤与瓦斯突出模拟实验方法研究［Ｊ］．实验技术与管理，２０１９，３６（１０）５９  ６２．ＬｉＸｉａｏｗｅｉ，ＷａｎｇＣｈａｏｊｉｅ，ＣｈｅｎＹｕｊｉａ．Ｓｔｕｄｙｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉ  ｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏａｌａｎｄｇａｓｏｕｔｂｕｒｓｔｉｎＳｈｉｍｅｎ［Ｊ］．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０１９，３６（１０）５９  ６２．［３］唐巨鹏，丁佳会，于宁，等．有效应力对石门揭煤突出影响分析和试验研究［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２０１８，３７（２）２８２  ２９０．ＴａｎｇＪｕｐｅｎｇ，ＤｉｎｇＪｉａｈｕｉ，ＹｕＮｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎ  ｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓｏｎｃｏａｌａｎｄｇａｓｏｕｔｂｕｒｓｔｉｎｃｒｏｓｓｃｕｔｔｉｎｇ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒ  ｉｎｇ，２０１８，３７（２）２８２  ２９０．［４］张晓磊，周红星，金侃，等．深井强突出煤层群竖井安全揭穿煤层技术［Ｊ］．煤矿安全，２０１５，４６（２）６０  ６３．ＺｈａｎｇＸｉａｏｌｅｉ，ＺｈｏｕＨｏｎｇｘｉｎｇ，ＪｉｎＫａｎ，ｅｔａｌ．Ｄｅｅｐｓｈａｆｔｓｔｒｏｎｇｏｕｔｂｕｒｓｔｃｏａｌｓｅａｍｇｒｏｕｐｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｓａｆｅｔｙｕｎｃｏｖｅｒｉｎｇｃｏａｌｓｅａｍｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＳａｆｅｔｙｉｎＣｏａｌＭｉｎｅｓ，２０１５，４６（

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