突出煤层掘进水力掏槽防突技术研究参考文本
突出煤层掘进水力掏槽防突技术研究参考文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月突出煤层掘进水力掏槽防突技术研究参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
在理论研究分析指导下，结合工业试验，研究了严重煤与瓦斯突出煤层巷道掘进防突技术。
通过理论研究和工业试验，确定了水力掏槽新掘进防突措施，并提出了适合焦作矿区的防突措施参数，系统评价了水力掏槽防突措施的有效性：适应性和安全性。
研究结果表明：水力掏槽防突措施是高压水通过水枪产生高流量的稳定射流破碎前方煤体形成槽硐，槽硐周围煤体得到充分卸压，释放出大量瓦斯，煤体物理力学性质发生改变。
当卸压槽具有足够面积时，在巷道周围形成卸压和排放瓦斯的煤带，解除突出危险性。
2000米严重突出地区巷道掘进表明，正常掘进期间未发生一次突出，巷道安全掘进速度提高2倍以上；采区水力掏槽防突措施每米掘进进尺的防突措施时间是超前排放钻孔防突措施的1／14，是注水防突措施的1／7，有效缓解了采掘接替紧张局面，经济和社会效益显著。
关键词煤与瓦斯突出；水力掏槽；防突：高压射流；概述焦作矿区具有百年开采历史，开展瓦斯灾害防治研究将近五十年。
集团公司现有5对生产矿井，皆为突出矿井。
近年来，随着矿井开采深度逐渐增大，煤层瓦斯含量高、透气性差、突出危险性十分严重，顶分层煤巷掘进主要采取超前排放钻孔配合边掘边抽和中高压注水防突措施，但煤巷掘进速度平均每月只有45～60余米，采煤工作面1300m 巷道至少需要掘进两年，采掘比例严重失调。
为保证采掘平衡，一个采煤工作面至少要配4～6个掘进工作面，一个突出煤巷掘进区队同期至少有4个掘进工作面才能保证掘进的顺利进行，造成巷道掘进成本居高不下。
有些突出严重的工作面，如九里山矿15011工作面掘进期间连续发生大强度突出，自1998年3月份开始掘进至20xx年7月份共76个月掘进1900m，月平均掘进进尺为25m；朱村矿25051工作面运输巷两头对掘，连续6个月平均进尺只有13.2m／月。
1.概述焦作矿区具有百年开采历史，开展瓦斯灾害防治研究将近五十年。
集团公司现有5对生产矿井，皆为突出矿井。
近年来，随着矿井开采深度逐渐增大，煤层瓦斯含量高、透气性差、突出危险性十分严重，顶分层煤巷掘进主要采取超前排放钻孔配合边掘边抽和中高压注水防突措施，但煤巷掘进速度平均每月只有45～60余米，采煤工作面1300m巷道至少需要掘进两年，采掘比例严重失调。
为保证采掘平衡，一个采煤工作面至少要配4～6个掘进工作面，一个突出煤巷掘进区队同期至少有4个掘进工作面才能保证掘进的顺利进行，造成巷道掘进成本居高不下。
有些突出严重的工作面，如九里山矿15011工作面掘进期间连续发生大强度突出，自1998年3月份开始掘进至20xx 年7月份共76个月掘进1900m，月平均掘进进尺为25m；朱村矿25051工作面运输巷两头对掘，连续6个月平均进尺只有13.2m／月。
焦作矿区现采用的防突措施虽然可以有效解除掘进工作面突出危险性，但是措施施工时间长，有效掘进时间短，导致掘进速度缓慢和严重的集中生产现象，为安全生产埋下重大隐患。
因此，探索适应严重突出煤层条件的综合防突技术，在保证安全的前提下大幅度提高掘进速度，已成为缓解采掘紧张局面、改变矿井经济与安全面貌的当务之急。
2.水力掏槽措施防突机理研究分析水力掏槽措施实质就是外力在较短时间内破坏煤体的原有平衡稳定状态，部分煤体破碎被冲出，槽洞周边煤体向外发生位移，促使所受应力状态发生变化，有效应力降低，并释放大量瓦斯的过程。
水力掏槽措施的过程就是高压射流破碎煤体、释放大量瓦斯、改变改善煤体应力状态的过程。
煤体的破坏首先是高能量的高压射流破碎煤体，形成直径较小的槽孔；然后在煤体瓦斯压力梯度和射流残余能量反射的作用下破碎孔周围的煤体，形成大直径的槽孔；而槽孔上部煤体由于稳定状态被破坏，在水力和重力的作用下充分垮落，形成近似矩形槽硐。
煤体在掏槽期间是渐进的被破碎，煤体的应力和瓦斯潜能也是渐进的释放，掏槽过程中排出了大量瓦斯和一定数量的煤炭，因此在煤体中形成一定的卸压、排放瓦斯区域，在这个区域内，破坏了突出发生的基本条件，起到有效防治或抑制突出的效果。
图1是通过ANSYS 数值模拟，槽孔底部的煤体和顶板发生了位移，位移模式分别为底部煤体鼓起和顶板下沉。
在地应力作用下，煤层具有塑性变形位移流动的特征，即流变性能。
掏槽期间，掏出了很大的孔洞，在经过一段时间后发现孔洞的体积明显减小，甚至被周围煤体的位移所充填。
煤体位移的作用缓慢地由孔洞壁向周围煤体传播，也就不断地扩大了掏槽的卸压排瓦斯范围，掏槽时和掏槽后的瓦斯排放量可达掏槽有效影响区域内瓦斯总量50％左右.预防突出效果显著。
图2是焦作矿区突出煤层排放措施孔硐面积(通常为圆孔硐)与瓦斯有效排放影响半径关系曲线图．理论研究与分析表明：水力掏槽措施在提高煤体透气性、改善煤层应力状态以及措施后煤体物理性质变化都具有非常积极的影响，对突出的防治具有针对性和可行性。
3.工业船3.1试验地区演马庄矿突出煤层掘进工艺为超前排放钻孔防突、远距离爆破、掘进矿车运输。
采取防突措施时间占巷道施工总时间的70%以上，突出地区巷道掘进速度平均为45m／月，炮后瞬间最高瓦斯浓度一般为0.9～7％。
二二采区为新开拓采区。
主采二1煤层，老顶为中粒砂岩，直接项为砂岩，厚度4m，有0.2～0.3m厚的泥岩伪顶，底板为砂质泥岩，煤层倾角11°，平均厚度6m，构造软煤分层厚度为O.5～1.2m。
试验工作面实测煤层瓦斯含量为30.69m3／t.r，瓦斯压力为0.96MPa，瓦斯吸附常数a=45.696m3／t，b=O.961MP-1，△P=31，透气性系数为4.15m2／mpa2.d，硬度f=O.1～0.8，软分层厚度为0.3～1.2m，煤层具有严重的突出危险，同标高地区曾发生多次规模较大的突出。
3.2水力掏槽防突措旋有效性检验水力掏槽防突措施采用预测、防突措施、措施效果检验和安全防护措施“四位一体"综合防突技术思路，即首先进行突出危险性预测，突出危险性预测及效检指标均采用R 值指标法，其临界值RM为6。
当预测无突出危险时，留出预测超前距，直接采用远距离放炮安全防护措施进行掘进作业；预测有突出危险时采取水力掏槽综合防突措施，然后进行效果检验，措施效果检验有效后，留出效检超前距采用远距离放炮安全防护措施进行掘进作业。
3.3水力掏槽措施技术参数措施超前距：在焦作矿区煤层条件下，当正前水力掏槽断面积小于1.Om2时，措施超前距保留5.Om：考虑到顶板支护因素，当正前水力掏槽断面积大于1.Om2时而又小于2.0M2时，措施超前距保留3.0m：当正前水力掏槽断面积大于2m2时，措施超前距保留1.Om。
泵压、流量：通过理论计算和实际掏槽效果，水力掏槽泵压确定为16～20MPa，流量150M3／h。
水力掏槽尺寸：水力掏槽13～20min后，形成一道宽800～1200mm，高1.2～1.7m，深10～32m超前卸压槽。
图3为实际拍摄的水力掏槽槽硐。
3.4试验情况采取水力掏槽消突措施后突出指标效检超标率为5.83％，远低于常规的30％措施超标率，效检不突出准确率为100％，充分显示了水力掏槽消突措施的有效性和可靠性：平均月进尺达到126m，最高达到165m／月，较排放钻孔等常规防突措施掘进速度提高到2倍以上。
表3为20xx年8月～11月间水力掏槽消突措施应用情况表。
水力掏槽期间瓦斯涌出量大幅度增加，图4是水力掏槽瓦斯涌出规律。
采取水力掏槽消突措施后，在爆破作业时，瓦斯涌出强度降低，炮后瓦斯超限率急剧下降，由其它防突措施炮后瓦斯超限的50％以上降至目前的18.9％，并且炮后瓦斯浓度一般在O.3％～O.9％之间，低于排放钻孔防突措施爆破后0.9～7％的瓦斯浓度(同风量下比较)，因此采取水力掏槽措施是掘进爆破作业安全的重要保证，同时试验表明，措施后杜绝了爆破作业诱导突出或出现瓦斯动力现象。
水力掏槽消突措施不同于中高压注水、超前排放钻孔等防突措施之处，一方面在于其显著的防突效果，另一方面在于其简便快捷的操作和管理。
表2为采取不同防突措施时的各项指标对比情况。
通过比较，采取水力掏槽消突措施后，每米进尺措施时间是超前排放钻孔的1／14，是注水防突措施的1／7，为提高突出煤层巷道的有效掘进时间奠定了基础。
工程试验表明，掏槽后形成较大面积的槽洞对减少爆破工程量、材料费用、提高爆破效果和增加一次爆破深度均有显著作用，新的掘进工艺使掘进速度提高到原来的2倍以上，达到全公司平均掘进水平的2-4倍。
4.力掏槽防突措施评价4.1广泛适应性焦作矿区煤巷掘进突出统计表明，在采用排放钻孔等常规措施期间，平均年掘进4000米巷道突出4～6次。
采用水力掏槽措施在焦作矿区试验期间掘进2000余米，共发生突出2次，其中1次为考察水力掏槽措旌安全距离诱发突出，1次为措施期间突出(掘进工作面遇到成组断层，煤层全部为软分层，采用排放钻孔打钻时出现严重喷孔现象后，为保证施工安全，而采用水力掏槽措施发生的突出)，从千米巷道突出次数看，基本与采用常规措施相当，采用水力掏槽措施并没有增加突出的概率。
采用水力掏槽时，措施实施过程无人值守，保障了施工人员在措施过程中的安全。
而在严重突出煤层实施超前钻孔防突措施的过程中，经常遭遇喷孔、卡钻，甚至发生突出，这给突出措施的执行带来困难，也对施工人员的安全构成严重的威胁。
因此，水力掏槽措施能够很好的适应于矿区的严重突出煤层掘进消突。
4.2显著有效性(1)措施重复率低采取水力掏槽措施，一般可以一次成槽，不需要反复的冲刷，过程简单。
水力掏槽措施之后，效检超标率明显降低。
(2)措施执行时间短和其它防突措施相比，水力掏槽消突措施施工时间短，措施仅需10～30min，瓦斯在措施期间大量释放，措施后瓦斯浓度一般在40min内降低到0.1％～O.4％，保证了有效掘进时间。
(3)掘进速度大幅度提高采取水力掏槽措施后，措施重复率低，措施执行时间短，掘进的有效时间增加：新的掘进工艺使严重突出煤巷掘进速度提高到原来的2倍以上，达到全公司平均掘进水平的2-4倍。
煤与瓦斯突出防治技术范本
煤与瓦斯突出防治技术范本煤与瓦斯突出是煤矿开采过程中常见的一种灾害，严重威胁着矿工的生命安全。
为了有效预防和控制煤与瓦斯突出事故的发生，科研人员不断探索煤与瓦斯突出防治技术，并相继提出了许多防治技术范本。
本文将介绍其中几种典型的技术范本。
一、先导预控技术范本1. 先导预控技术研究概况先导预控技术是一种在煤与瓦斯突出发生前，通过先导方式激发煤与瓦斯突出的能量，引导其在地下形成岩层断层和节理，从而达到预控煤与瓦斯突出的目的。
该技术范本主要包括瓦斯突出预控技术、煤与瓦斯联合突出预控技术等。
2. 先导预控技术研究方法先导预控技术的研究方法主要包括实验室试验、现场试验和数值模拟等。
通过仿真实验和实地试验，科研人员可以探索出适用于不同地质条件和深度的先导预控技术，有效地预测和控制煤与瓦斯突出的发生。
3. 先导预控技术的应用前景先导预控技术的发展为煤与瓦斯突出防治提供了一种新思路和新方法。
该技术范本在实践中取得了一些成效，并在一些深部煤矿中得到了应用。
随着科技的不断发展，先导预控技术有望成为煤与瓦斯突出防治的重要手段。
二、钻眼注浆技术范本1. 钻眼注浆技术的原理钻眼注浆技术是一种通过钻孔注浆的方法，使煤体和围岩形成一体化结构，增强煤体的自承重力和自稳定能力，从而防止煤与瓦斯突出。
该技术范本主要包括注浆剂选择、注浆参数确定和注浆施工等。
2. 钻眼注浆技术的实践应用钻眼注浆技术已经在国内外一些煤与瓦斯突出严重的煤矿中得到了应用，并取得了较好的效果。
该技术范本在实践中，通过合理选择注浆剂和注浆参数，可以有效地增强煤体和围岩的稳定性，减少煤与瓦斯突出事故的发生。
3. 钻眼注浆技术的发展趋势随着科技的不断进步，钻眼注浆技术还有很大的发展空间。
未来，科研人员可以进一步研究和改进注浆剂的性能，提高注浆成效，推动钻眼注浆技术在煤与瓦斯突出防治中的应用。
三、煤与瓦斯综合抽采技术范本1. 煤与瓦斯综合抽采技术的原理煤与瓦斯综合抽采技术是一种通过合理布置抽采孔，将煤与瓦斯同时抽采的方法，以减小煤体压力，控制瓦斯涌出，从而达到预控煤与瓦斯突出的目的。
水力掏槽措施消突机理研究
祷 约 专 稿
水 力 掏槽 措施 消 突 机 理 研 究
刘明举 ， 李振 福 ， 毅 ， 富昌 刘 郝
（ 南 理 工 大 学 安 全 科 学 与２ 程 学 院 ， 南 焦 作 河 Ｉ ＂ － 河 ４ ４０ ） ５０ ０
摘
要： 严重突 出煤层掘进水力 掏槽 防突措施 在国际上是一种 防突新 技术 。在焦 作矿 区的演马庄矿 、 九里
研究 都很 重视 ， 取 得 了一 定 的成 果 ，但 由于 突 出 并
机理 的复杂性 及 突 出现象 的 多样 性 ，目前 对 突 出机
１ 间水力 掏槽 防突措施 应 用 情 况 ， 进进 尺 达 １月 掘
到 ８ ７ ２ｍ， 中演 马 庄 矿 为 四个 月 掘 进 ５ ５ ５ ｍ， ２ ． 其 ０ ． 九里 山矿 三个 月掘 进 为 ３ １７ ｍ。 ２ ．
山矿选择 突出危险性最严重 的工作面开展试 验 ， 取得 了 良好 的效果 ， 在保 证安全 条件下 ， 幅度提高 了严 大
重 突出煤层 煤巷掘进速度。在现 场试 验的 基础上 ， 合相 关资 料 ， 结 对水 力掏槽 措施 的消 突机理 进行 了研
究。
关 键 词 ： 力 掏槽 ； 与 瓦斯 突 出 ； 出机 理 水 煤 突
煤 第 １ ５卷 第 ３期
１
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果， 瓦斯 压力 和 地应 力是 突 出的原 动力 ， 体 自身 的 煤 物理 力学 性质 是 阻碍 突 出发生 的 因素 。 水 力 掏槽 措 施 的采取 ， 坏 了突 出发 生 的三 个 破 基本 条件 ， 消除 了突 出发 生 的原动 力 ， 提高 了突 出发 生 的 门槛 ， 而 起 到 有 效 防 治 或 抑 制 突 出 的效 果 。 从
新区域煤巷工作面掘进防治水技术研究
新区域煤巷工作面掘进防治水技术研究摘要：根据多年工作面掘进工作经验，对新区域煤巷工作面巷道掘进防治水工作进行总结分析，提出有针对性的防治水措施，从而保证安全、快速掘进，有效防水、治水。
关键词：煤巷工作防治水掘进平方水技术煤矿山井下工作面掘进施工中，我们经常会遇到巷道出水问题，尤其是新区域开发过程中，防治水技术更是一项重要课题需要研究。
通常情况下，巷道出水一般是顶板水，老塘水和底板水等为主。
长期以来广大科技工作者一直坚持水害防治”预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的十六字原则和“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施，起到了一定的效果，但是随着当前生产环境的改变，新设备、新工艺的采用，使得新形势下煤巷工作面掘进防治水技术要有所创新，从而适应目前生产条件下的巷道掘进防治水工作。
该文以该公司北二采区首采工作面8煤层2286工作面防治水工作进行介绍。
1 概述1.1 工作面地质水文情况东欢坨矿业分公司隶属开滦集团有限责任公司，是一座新兴的大型现代化矿井，设计年生产能力300万t/年，公司目前有三个综采作业线、六条煤巷综合机械化掘进作业线、六条岩巷开拓掘进作业线。
2286工作面位于该公司北二采区8煤层中，它的顶板上方30～70 m 处是5煤顶板砂岩裂隙承压含水层，此含水层对8煤的开采直接造成威胁，是8煤层顶板涌（突）水的直接充水含水层。
根据资料统计，现阶段矿井总涌水量中，水源为5煤顶板砂岩裂隙水就占其50%～60%。
再有就是该区域为新开发区域，所有含水层均未有揭露和疏降，地质构造也比较多，预计见9条断层，其中2条实见，7条为三维地震控制；其中4条主要断层富水性较强，DF27断至奥灰含水层。
工作面最大涌水量2.24 m3/min，正常涌水量为1.68 m3/min。
1.2 工作面布置2286工作面主要包括风道、运道、泄水巷及切眼构成。
工作面可采走向长度1100 m。
支护方式为29U、14 m2金属可缩性支架+塑编网+木背板联合支护，支架间距800 mm。
水力冲孔防治瓦斯突出井下试验研究
实验现场测试参数分析 ： 为了检 验水 力 冲孔 技 术 治 理 瓦 斯 的突 出效 果 ， 拟 采用措施前后瓦斯相关参数定量对 比的方法来检验措 施的有效 性。在 冲 孔工艺 保 持不 变 的条件 下。 孔径 ８ ９ ａ ｒ ｍ 比孔径 ７ ５ ｍ ｍ 的钻 孔更 加 有 利 于排 粉 。 冲孔 后 孔径的最大值为 １ １ ９ １ ｍ ｍ， 其扩大系数为 １ ３ ． ４ ； 孔径的 最小值为 ４ ３ ７ ｍ ｍ， 扩大系数为 ４ ． ９ 。钻孔孔径的扩大使 钻孔周 围煤体充分得到卸压 ， 煤体裂 隙增大 ， 并相互贯 通， 煤层 中积聚 的弹性 势 能释 放 ， 引 起煤 层 透气 性 的 增 加， 使得煤体中所含的瓦斯得到排放。 如果直 接施 工 大 直 径 钻 孔 的难 度 较 大 ， 而且 诱 发 突出的可能性也 比较大 ， 冲孔后形成的大直径煤孔可 以为更 好地 抽放 瓦斯 奠 定 基 础 。通 过 试 验 ： 对 煤 体 坚 固系数约为 Ｏ ． ２ ４ ， 煤体破坏类型为强烈破坏煤或粉碎 煤类 ， 在射流压力 为 ５ Ｍ Ｐ ａ一 ８ Ｍ Ｐ ａ ， 冲孔速 度为 ２ ０ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ时， 冲孔煤量 ５ ｔ ， 钻孔直径为 ８ ９ ａ ｒ ｍ单一打钻 出煤 ／Ｊ， Nhomakorabea，
突出煤层水力掏槽防突技术措施的应用
措施 ～ ２，并 取得 了一定 的防 突效果 ．但 在高 产 高效 化 矿 井 建设 的进 程 中 ，无 法彻 底 满 足 安 全 和采 掘
顺利接 替的 要求 ，因此研 究 更为方 便 、高效 的防突措施 就显 得尤 为重 要 ． ２０ ０ ４年 ，焦作煤 业集 团公 司经过深 入 的调研论证 ，大胆 突破 ，针对 突 出煤 层煤 巷 掘进 防突 问题 ， 以煤与 瓦斯 突出机 理为基 础 Ｊ ，研 究 确 定 了可 远 距 离操 作 的 水力 掏 槽 措 施 工艺 ，并 在焦 作 煤 业集 团 演马庄矿 、九 里 山矿等严 重 突出危 险 掘 进工 作 面 示 范应 用 ．水 力 掏槽 措 施 与 以往 的 常规 防突 措施 相 比 ，不仅 实现 了措 施期 间远 距离操 作 ，而且还 显著地 缩短 了措施 作业 时间 ，提 高 了煤 巷 掘进速度 ，具 有显 著的 安全性 和适应 性 ．截至 ２ ０ ０ ４年底 ，创造 了煤 巷 月进 １ ５ｍ 的最 高 纪 录 ，九 里 山矿 １０ １工 ６ ５１ 作面也 取得 了比计 划 提前一 年贯通 的成绩 ，水力掏槽 措施 在焦作 煤业 集 团的应 用取得 了十分显 著 的效
分显著 的效 果 ，具有 广泛 的适 应性 、有 效性和 安全性 特征 ，经济 和社会 效 益显 著 ．
关 键 词 ：水 力 掏 槽 ； 卸 压 ；位 移 ； 瓦斯 涌 出 ； 防 突
中图分 类号 ：Ｔ １ ． Ｄ７３ ３
文献 标识 码 ：Ａ
文章编 号 ：１０ —３ ２ （ ０ ６ ４０ ７ —５ ０ ７７ ３ ２ ０ ）０ —２ ００
Ｅ ｍａｌ ｋ ｓ ｓ １ ３ ｏ — ｉ： ｙ ｗｓ＠ ６ ｃｒ ｎ
维等 ：突 出 煤 层 水 力 掏槽 防 突技 术 措 施 的应 用
防突抽放技术在突出煤层里采掘作业应用论文
防突与抽放技术在突出煤层里采掘作业中的应用[摘要]防突与抽放技术应用方法及防治瓦斯措施，预防煤与瓦斯突出，降低瓦斯浓度，保证安全生产。
[关键词]超前钻排放钻本层钻抽放瓦斯巷长孔四位一体中图分类号：td168 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）04-0194-01一、概况鸡西矿业集团公司滴道煤矿立井，现有5个采区，即一采区、二采区、三采区、四采区、六采区，除三采区因火区已封闭多年外，其它的均为生产采区。
全井可采煤层有6个，即11、12、13、18、19、28层，可采储量2384万吨，矿井设计能力60万吨/年，1997年矿井核定能力为40万吨/年，全井共有采煤工作面2个，掘进工作面8个，矿井实际生产能力30万吨/年，服务年限近80年，矿井为片盘斜井统一立井集中管理。
立井可采煤层11、12、13、18、19、28层，除13层外，其余煤层均属煤与瓦斯突出煤层，经“四位一体”煤层跟踪测定，均属突出危险煤层。
因而，采取了防突与抽放技术措施，达到了安全生产的目的。
立井一采左19路19层，最低点标高为-410.7米，煤层倾角22°-25°，煤层厚度1.1m-1.6m，煤层走向88°，开采深度为615米，瓦斯压力测定为38kg/cm2，瓦斯绝对涌出量为7.6米3/分，属严重煤与瓦斯突出，高沼气煤层。
掘进工作面配风量为120米3/分，正常瓦斯浓度为0.3%。
采煤工作面配风量为950米3/分，正常瓦斯浓度为0.8%。
二、掘进中防突技术的应用1、防突技术。
一采左19路19层石门、大巷、上山在掘送过程中，采取了防突技术措施，其中有层位钻、排放钻、大巷超前钻、上山钻等防突技术措施。
现分述如下：①石门先采用层位钻，再采用捧放钻的防突措施，卸放煤层中的瓦斯压力进行排放瓦斯。
石门巷道掘至距19#煤层垂距为10米时，开始施工层位钻孔2个，工程量为30米。
根据打钻的原始记录，掌握19#层的产状位置，以及瓦斯情况，封孔安设压力表准确地测定瓦斯压力为38kg/cm2。
突出煤层掘进水力掏槽防突技术
防突技术是防止煤与瓦斯突出的关键措施，对于保障煤矿安全生产 具有重要意义。
突出煤层掘进面临的挑战
在突出煤层掘进过程中，由于地应力、瓦斯压力等因素的影响，容 易发生煤与瓦斯突出事故。
技术发展现状
国内外研究现状
国内外学者针对煤与瓦斯突出问题开展了大量研究，提出了多种防突技术。
现有技术的局限性
掏槽结构与尺寸选择
掏槽结构
水力掏槽通常采用锥形掏槽结构，由掏槽口、扩大槽和卸压 槽组成。其中，掏槽口是关键部位，应根据煤层厚度、硬度 、节理裂隙等条件进行设计。
尺寸选择
掏槽尺寸应根据煤层厚度、硬度、节理裂隙等条件进行选择 ，同时考虑巷道断面大小、施工设备及安全距离பைடு நூலகம்因素。一 般而言，掏槽深度应达到煤层厚度的1/3~1/2，宽度应略大 于巷道宽度。
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技术创新
该技术采用了新型的水力掏槽设备，实现了高效、安全、环保的煤层开 采。同时，该技术还结合了多种防突措施，形成了综合防突体系。
03
经济效益
该技术的应用为企业带来了显著的经济效益，提高了煤炭开采的效率和
质量，降低了生产成本。
技术发展趋势预测
智能化发展
绿色环保
随着人工智能、大数据等技术的发展，未 来水力掏槽防突技术将更加智能化，实现 自动化、远程化的操作和管理。
根据质量检测结果，对水力掏槽防突 技术进行效果评估，分析技术的优缺 点，提出改进意见和建议，为今后的 工程实践提供参考。
05
突出煤层水力掏槽防突技术应 用案例
案例一：某矿井水力掏槽防突实践
矿井概况
某矿井位于山区，开采深度较 大，煤层赋存条件复杂，存在
突出危险。
煤巷掘进的几项重要防突措施
煤巷掘进的几项重要防突措施【摘要】在煤矿煤巷掘进生产，除要做好其它各项工作的同时，必须注意采取有效的防突措施，本文主要阐述了水力冲孔、水力疏松和前探支架等措施和方法。
【关键词】煤巷；掘进；防突措施在煤矿煤巷掘进生产，除要做好其它各项工作的同时，必须注意采取有效的防突措施。
1、水力冲孔措施水力冲孔措施是向突出煤层打钻，送入一定压力的水，通过钻头的切割和水射流的冲出，在煤体中形成较大孔洞。
（1）水力冲孔防突机理同石门揭煤（2）适用条件：水力冲孔措施适合于打钻时具有喷煤、喷瓦斯现象的煤层；煤层较软或有软分层，煤层坚固系数f值通常不大于0.5的煤层和具有煤与瓦斯突出危险较大的倾斜煤层。
（3）主要技术参数：水力冲孔的水压要看煤层的软硬程度确定，通常不小于3MPa。
钻孔至少要控制巷道轮廓线外3m~5m的煤层，冲孔数量要按突出危险性及巷道断面选择，在厚度小于4m时，根据扇形，至少布置五个孔，地质构造破坏带或煤层较厚时，要适度增加孔数，孔底间距控制在3m左右，孔深一般为20m~25m，冲孔钻孔超前掘进工作面的距离应大于5m，冲孔孔道要沿软分层前进。
煤层厚度3m，布置7个冲孔的布置图如图1所示。
（4）注意事项。
除与石门揭煤冲孔相同外，必须注意冲孔前掘进工作面要架设迎面支架，用木板和立柱背紧背牢，对冲孔地点的巷道支架要进行检查、加固。
冲孔后和交接班前一定要退出钻杆，并把导管内的煤冲洗出来，避免煤、水、瓦斯突然喷出伤人。
2、水力疏松措施这就是向煤体施工几个注水孔，再向煤体内注入高压水实现消除突出危险的措施。
（1）防突机理：煤层注水后，煤层的力学性质发生了改变，煤层的弹性变形转变为塑性变形，煤层受力后变形量增加，采掘工作面附近的应力分布状态出现了变化，卸压区增大，应力集中点向采掘工作面的深部转移。
在煤层受力遭受破坏时，不发生脆性破坏方式。
（2）适用条件：煤层赋存稳定，没有地质构造变化，煤质较软，顶板稳固，存在突出危险的区域。
突出煤层水力掏槽掘进瓦斯涌出规律研究
突出煤层水力掏槽掘进瓦斯涌出规律 研究
杨安红 ， 徐吉鹏 ， 曹绍光 ， 皮子坤 ， 杨
１ ２ ３ ０ ０ ０ ）
红
（ １ ．中煤第五建设有限公 司 第 三工程处 ，江苏 徐州 ２ ２ １ １ ４ ０ ； ２ ．辽 宁工程技术大 学 安全科 学与工程学院 ，辽 宁 阜新
［ 摘
要 ］ 针对瓦斯含量高、 瓦斯封闭性较好且具有突 出危险的煤层 ， 提 出采 用水力掏槽 法快 速掘 进 的 防突技 术方案 。通过 水 力掏槽 法对 掏槽 期 间 瓦斯 涌 出规律研 究 ， 表 明运 用 水 力掏 槽 法对 突 出煤层 进行 快 速掘 进 时 ， 随 着新 的应 力集 中带的破 坏 ， 瓦斯 涌 出前 期呈急剧上升趋势 ， 当新的应力集 中带没形成时 ， 瓦斯 涌出量并没有随着掘进巷道 的长度 增加 而增 加 ， 反 而呈 下 降趋 势 ， 最后 趋 于平稳 ， 具有 规律 性 ， 涌 出曲线 呈幂 指 数 函数 关 系， 该方 案 消 突效 果显 著 。 ［ 关键词 ］ 水 力掏 槽 法 ； 突 出煤 层 ； 快速掘 进 ； 瓦斯 涌 出规律 ［ 中图分 类 号 ］Ｔ Ｄ７ １ ２ ＋ ． ５ ２［ 文献标 识码 ］Ｂ ［ 文章 编 号 ］１ ６ ７ ２ － ９ ９ ４ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ － ０ ０ ６ ７ ０１ －
１ 预 测 孔
１ 水 力掏槽 法防突措 施原理
水力掏槽措施实质就是利用高压水流快速冲 击掘进工作面煤体 ， 从而使煤体松动 ， 内含的瓦斯 大量释放 。该措施首先是通过高压水流的冲击 力， 瞬间破碎煤体 ， 形成较小的槽孔 ； 然后通过在 煤体本身吸附的瓦斯涌出的过程中，通过反作用 力进一步破坏小槽孔周围的煤体 ，从而形成一个 较大 的槽 孔 ；槽 孔顶 部煤 体 由于应 力平 衡 现状 被
掘进巷道水力消突技术研究与应用
掘进巷道水力消突技术研究与应用摘要:大部分大众煤矿的突出都和软煤分层又关,突出的主要发源地是软煤。
如果想要煤巷避免突出,有以下两种方法:(1)减小围岩和煤体的压力来降低瓦斯压力和地应力;(2)将煤的可塑性加强,目的是将软煤分层突出的威胁消除。
关键词:水力消突技术1 煤巷掘进工作面突出机理在煤巷掘进工作面,煤体支承的上覆岩层自重应力向周围煤体转移,形成远大于煤体单向抗压强度的支承应力,其性质为剪切应力,使周围煤体受到破坏,发生流变,形成靠近工作面处一定长度的卸压带,卸压带范围内的煤体只承受自重应力,所含瓦斯得到充分放散,煤体已经失去突出危险,并且阻碍前方煤体的突出卸压带内煤体随着变形持续向深部发展,在一定深度范围内,煤体受力与变形相关变化,处于动平衡直至临界平衡状态,煤体受压缩,积蓄很高的弹性潜能,地应力和瓦斯压力增高,透气性下降,瓦斯难以释放,形成地应力带。
在煤体深部随着流变变形的停止而逐渐进入原始应力带。
2 高压注水综合措施防突作用机理煤这种固体具有多孔性,而这个空隙也是煤吸附瓦斯能力和渗透特性的决定因素。
具有明显极性的水分子相互作用与水煤分子,比甲烷分子相互作用与煤分子要大,所以更容易被煤吸附,通过多分子形式在煤的表面吸附,水在大孔中是自由状态,构成煤-水-甲烷体系平衡状态。
煤被破坏的时候,煤对水的吸附性更强,所以水量比甲烷多,这样达到降低瓦斯在煤中的含量。
而煤中含有越多的水分子,越会降低起本省的抗压强度和弹性模数,因此降低其粉碎性,增强可塑性。
水在煤层中流动重要是在裂隙和大孔中进行的渗透过程,在微孔中主要表现为流体的扩散,从而挤出瓦斯。
水和煤的接触时间不长,水来不及进入微小孔隙,就不能从中挤出大量瓦斯,时间很长时才能深深地进入煤中,并把大量的瓦斯置换出来,实验证明,一般需要几小时甚至几十小时。
扩散运动只能在渗透运动波及的容积中进行,不会扩大煤体湿润范围,煤的结构也不发生任何明显的变化。
煤自身的裂缝孔隙会随着其中水运动的压力变化而发生容积结构的变化。