[发明专利]一种快速石门揭煤工艺及防突方法

权利要求书

1.一种快速石门揭煤及防突方法，其特征在于：其步骤见图1所示，具体叙述为：

a.超前预抽煤层瓦斯，实现揭煤区域的煤层消突，为石门快速揭煤创造必要条件；

b.采用多指标预测煤层的突出危险性，提高了预测的准确性；

c.采用煤岩体固化防突方法，为石门快速揭煤提供了安全屏障；

d.综掘机在石门揭煤工作面的应用，实现了石门揭煤工艺的突破，大大缩短了石门揭煤的时间。

2.根据权利1所述的快速石门揭煤及防突方法，其特征在于：

a.巷帮截流瓦斯预抽，在石门揭煤前，通过合理设计、优化部署巷帮截流预抽煤层瓦斯钻孔参数，对石门揭煤工作面煤层瓦斯实施超前预抽，并使得预抽率均＞30％，实现待揭煤层的突出危险性减小或消除，使得揭煤工作面的瓦斯压力和含量降至允许安全范围内，而不至于影响巷道正常掘进，为石门快速揭煤创造了很好的条件；

b.煤层瓦斯压力快速测定。在正常岩巷掘进过程中两帮“挂耳”(施工钻场)，在不影响正常掘进的情况下实现突出煤层的瓦斯压力测定以及采样测定其工业分析及煤的力学参数；

c.煤层的瓦斯含量快速测定，利用测压孔或巷帮钻场(也即挂耳方式)施工的巷帮截流抽采钻孔，每隔一定的距离采集钻孔煤样现场测定瓦斯解吸量，然后装罐，取现场解吸量大的几组送实验室测定残存瓦斯含量，然后根据相关理论科学计算出瓦斯含量；此方法针对现行的瓦斯含量测定规范要快得多，实现1h内得到结果，并能够保证其结果满足工业分析的可靠性，用于揭煤工作面突出预测；

d.多指标预测煤层的突出危险性，改变传统石门揭煤突出危险性预测采用单一预测指标存在的多变性和不确定性的缺点，发展为以钻屑瓦斯解吸指标(K₁或Δh₂)为主、煤的坚固性系数f、煤层瓦斯含量X₀等多参数指标为辅综合判定石门揭煤工作面的突出危险性，保证预测结果的准确性，确保安全揭煤，使预测不突出准确率达到100％。

3.根据权利要求1所述的快速石门揭煤工艺及防突方法，其特征在于：

a.完善并细化石门揭煤工艺，提出“勤预测、短进尺、强支护、快掘进、严管理、锚网喷”瓦斯突出防治和瓦斯治理的基本原则，采取分步预测，分步消突、整体固化的防突措施，步步为营，在确保石门揭煤工作面消除突出危险性的前提下，采用煤岩体固化防突技术；

b.采用煤岩体注浆固化的方法来提高煤体强度，能够使煤体的普氏系数从0.33提高到8(＞0.5)，瓦斯放散初速度从14.14降至0.6(＜10)；

c.摒弃一些传统揭煤工艺易造成诸如诱导突出、破坏顶板和围岩的一些措施，采用综掘工艺进行揭煤工作，使得整个揭煤工期缩短了63％。

4.根据权利要求1所述的快速石门揭煤工艺及防突方法，其特征在于：

所述的瓦斯压力、瓦斯含量快速测定的步骤为：

a.综合分析了煤层赋存、倾角与巷道的位置关系，选取了巷道掘进至待揭煤层前50m左右处，即在巷道两侧适合位置布置钻场，施工穿层钻孔预抽前方待揭煤层瓦斯的同时，设计测压钻孔进行煤层原始瓦斯压力的测定(如图1所示)，起到了测压、掘进两不误；

b.利用测压钻孔采取煤样送实验室测定煤层残存瓦斯含量、煤的工业分析指标、吸附常数a、b值等相关参数；待巷道掘至煤层法线距离10m处于石门揭煤状态时，通过向煤层施工钻孔，取煤样装入密封罐，井下直接测量密封罐中煤样的瓦斯解吸量，同时记录解吸的时间，然后根据瓦斯解吸量与损失时间的关系，以及对罐内煤样进行称重，推算瓦斯解吸量，再结合之前实验室测定的残存瓦斯含量数据和工业指标值，从而快速确定煤层的瓦斯含量。