3.工業(yè)船

　　3.1試驗地區(qū)

　　演馬莊礦突出煤層掘進(jìn)工藝為超前排放鉆孔防突、遠(yuǎn)距離爆破、掘進(jìn)礦車運輸。采取防突措施時間占巷道施工總時間的70%以上，突出地區(qū)巷道掘進(jìn)速度平均為45m／月，炮后瞬間最高瓦斯?jié)舛纫话銥?.9～7％。二二采區(qū)為新開拓采區(qū)。主采二1煤層，老頂為中粒砂巖，直接項為砂巖，厚度4m，有0.2～0.3m厚的泥巖偽頂，底板為砂質(zhì)泥巖，煤層傾角11°，平均厚度6m，構(gòu)造軟煤分層厚度為O.5～1.2m。

　　試驗工作面實測煤層瓦斯含量為30.69m3／t.r，瓦斯壓力為0.96MPa，瓦斯吸附常數(shù)a=45.696m3／t，b=O.961MP-1，△P=31，透氣性系數(shù)為4.15m2／mpa2.d，硬度f=O.1～0.8，軟分層厚度為0.3～1.2m，煤層具有嚴(yán)重的突出危險，同標(biāo)高地區(qū)曾發(fā)生多次規(guī)模較大的突出。

　　3.2水力掏槽防突措旋有效性檢驗

　　水力掏槽防突措施采用預(yù)測、防突措施、措施效果檢驗和安全防護(hù)措施“四位一體"綜合防突技術(shù)思路，即首先進(jìn)行突出危險性預(yù)測，突出危險性預(yù)測及效檢指標(biāo)均采用R值指標(biāo)法，其臨界值RM為6。當(dāng)預(yù)測無突出危險時，留出預(yù)測超前距，直接采用遠(yuǎn)距離放炮安全防護(hù)措施進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)；預(yù)測有突出危險時采取水力掏槽綜合防突措施，然后進(jìn)行效果檢驗，措施效果檢驗有效后，留出效檢超前距采用遠(yuǎn)距離放炮安全防護(hù)措施進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。

　　3.3水力掏槽措施技術(shù)參數(shù)

　　措施超前距：在焦作礦區(qū)煤層條件下，當(dāng)正前水力掏槽斷面積小于1.Om2時，措施超前距保留5.Om：考慮到頂板支護(hù)因素，當(dāng)正前水力掏槽斷面積大于1.Om2時而又小于2.0M2時，措施超前距保留3.0m：當(dāng)正前水力掏槽斷面積大于2m2時，措施超前距保留1.Om。

　　泵壓、流量：通過理論計算和實際掏槽效果，水力掏槽泵壓確定為16～20MPa，流量150M3／h。

　　水力掏槽尺寸：水力掏槽13～20min后，形成一道寬800～1200mm，高1.2～1.7m，深10～32m超前卸壓槽。圖3為實際拍攝的水力掏槽槽硐。
3.4試驗情況采取水力掏槽消突措施后突出指標(biāo)效檢超標(biāo)率為5.83％，遠(yuǎn)低于常規(guī)的30％措施超標(biāo)率，效檢不突出準(zhǔn)確率為100％，充分顯示了水力掏槽消突措施的有效性和可靠性：平均月進(jìn)尺達(dá)到126m，最高達(dá)到165m／月，較排放鉆孔等常規(guī)防突措施掘進(jìn)速度提高到2倍以上。表3為2004年8月～11月間水力掏槽消突措施應(yīng)用情況表。

　　水力掏槽期間瓦斯涌出量大幅度增加，圖4是水力掏槽瓦斯涌出規(guī)律。采取水力掏槽消突措施后，在爆破作業(yè)時，瓦斯涌出強度降低，炮后瓦斯超限率急劇下降，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?jié)舛纫话阍贠.3％～O.9％之間，低于排放鉆孔防突措施爆破后0.9～7％的瓦斯?jié)舛?同風(fēng)量下比較)，因此采取水力掏槽措施是掘進(jìn)爆破作業(yè)安全的重要保證，同時試驗表明，措施后杜絕了爆破作業(yè)誘導(dǎo)突出或出現(xiàn)瓦斯動力現(xiàn)象。

　　水力掏槽消突措施不同于中高壓注水、超前排放鉆孔等防突措施之處，一方面在于其顯著的防突效果，另一方面在于其簡便快捷的操作和管理。表2為采取不同防突措施時的各項指標(biāo)對比情況。

　　通過比較，采取水力掏槽消突措施后，每米進(jìn)尺措施時間是超前排放鉆孔的1／14，是注水防突措施的1／7，為提高突出煤層巷道的有效掘進(jìn)時間奠定了基礎(chǔ)。

　　工程試驗表明，掏槽后形成較大面積的槽洞對減少爆破工程量、材料費用、提高爆破效果和增加一次爆破深度均有顯著作用，新的掘進(jìn)工藝使掘進(jìn)速度提高到原來的2倍以上，達(dá)到全公司平均掘進(jìn)水平的2-4倍。

　　4.力掏槽防突措施評價

　　4.1廣泛適應(yīng)性

　　焦作礦區(qū)煤巷掘進(jìn)突出統(tǒng)計表明，在采用排放鉆孔等常規(guī)措施期間，平均年掘進(jìn)4000米巷道突出4～6次。采用水力掏槽措施在焦作礦區(qū)試驗期間掘進(jìn)2000余米，共發(fā)生突出2次，其中1次為考察水力掏槽措旌安全距離誘發(fā)突出，1次為措施期間突出(掘進(jìn)工作面遇到成組斷層，煤層全部為軟分層，采用排放鉆孔打鉆時出現(xiàn)嚴(yán)重噴孔現(xiàn)象后，為保證施工安全，而采用水力掏槽措施發(fā)生的突出)，從千米巷道突出次數(shù)看，基本與采用常規(guī)措施相當(dāng)，采用水力掏槽措施并沒有增加突出的概率。

　　采用水力掏槽時，措施實施過程無人值守，保障了施工人員在措施過程中的安全。而在嚴(yán)重突出煤層實施超前鉆孔防突措施的過程中，經(jīng)常遭遇噴孔、卡鉆，甚至發(fā)生突出，這給突出措施的執(zhí)行帶來困難，也對施工人員的安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。

　　因此，水力掏槽措施能夠很好的適應(yīng)于礦區(qū)的嚴(yán)重突出煤層掘進(jìn)消突。