前言
石门揭穿突出危险煤层时一般具有较大的突出危险性，且突出强度高，相关资料表明，石门揭煤时的平均突出强度为煤巷平均突出强度的7~14倍。石门揭煤地点的煤层瓦斯压力、应力都处于原始状态，揭穿煤层时，工作面由坚硬的岩层突然进入较松软的煤层，这些因素都为发生突出提供了有利的条件。同时，因石门揭煤施工工艺的特殊性，揭穿突出煤层的全过程都有危险，并可能发生连续突出、延期突出和自行揭开突出，比一般类型的突出对人身安全的危害更大；另一方面，新矿井、新水平或新采区的准备又不能避免石门揭煤。因此，石门揭煤前制定合理有效的专项揭煤技术，对矿井石门的安全、高效揭穿具有十分重要意义。
本文以新集二矿-550m西翼1煤总回风巷揭4煤、5煤煤层群为例，优化制定合理有效的揭煤防突方案。
1 工程概况
1.1 揭煤巷道概况
-550m西翼1煤总回风巷位于新集二矿二水平西翼，标高-548.6m～-629.7m（底板），南为2201采区运煤、轨道、回风上山，北为-550m西6煤集运巷。-550m西翼1煤总回风巷主要在5-2煤顶板至4-1煤底板的煤、岩层中掘进。巷道所揭露煤（岩）层地层为二叠系下石盒子组和山西组，施工中将揭露5-2煤、5-1煤4-2煤、4-1煤。如图1、图2所示。
如图1 -550m西翼1煤总回风巷平面图
如图2 -550m西翼1煤总回风巷剖面图
1.2 地质概况
根据邻近巷道实际揭露及地面钻孔资料分析：-550m西翼1煤总回风巷掘进段岩（煤）层总体为倾向NNE的单斜构造，倾向N16～25°E，倾角10～22°，局部受构造影响倾角变化较大。巷道掘进段小断层、褶曲及裂隙等构造较发育，构造发育段岩（煤）层产状变化较大，岩（煤）层较破碎。
2 揭煤防突设计
2.1 揭煤方案分析
新集二矿井田范围内4煤、5煤为突出煤层，但未进行突出危险性区域预测。-550m西翼1煤总回风巷揭4煤、5煤煤层群需严格执行两个“四位一体”综合防突措施。
-550m西翼1煤总回风巷设计全长312m，分上、下段对头施工。下段按93°方位施工约190m至距4-1煤底板法距10m前停头，执行区域综合防突措施。区域防突措施效检合格后，上段南自110609风巷进料联巷拨门按273°方位、15°下山施工，揭过4煤、5煤煤层群后与下段贯通。
根据地质科地质预想资料，4-1煤与4-2煤层间距4.5m，4-2煤与5-1煤层间距2.7m，5-1煤与5-2煤层间距3.1m，4煤底板至5煤顶板约16.7m，层间距在20m内，故将4煤、5煤作为煤层群来执行区域预抽措施。
2.2 揭煤方案设计
本次抽采钻孔设计的抽采半径为2.5m。钻孔孔底间距取5m，控制揭煤处巷道轮廓线外不小于12m，同时满足控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m。
钻孔分别布置在-550m西翼1煤总回风巷迎头（K27+25m）及3#左、右帮钻场，本次区域防突措施共设计预抽钻孔132个，孔径不低于94mm。钻孔穿过煤层进入顶板1m为准。区域防突措施钻孔控制4-1、4-2、5-1、5-2煤层。区域防突措施钻孔图如图3所示。
图3 -550m西翼1煤总回风巷区域措施钻孔俯视图
3 现场施工情况
现场严格按设计参数及开孔位置施工，钻孔孔数测斜率≥30%。采用带压注浆封孔工艺，使用囊袋封孔器，下置Φ63mm封孔管，钻孔封孔段≥10m，孔内下置Φ32mm筛管。钻孔施工完毕，及时连管抽采并做好抽采管接头二次保护，孔口需上闸阀或处于临时连抽状态。钻孔施工见煤、岩异常时，及时对钻孔参数进行优化。
4 揭煤效果
4、5煤层揭煤区域防突措施实施前预测4、5煤层瓦斯压力为0.2MPa，瓦斯含量为4.6m³/t。
措施钻孔工预抽378天，抽采瓦斯纯量278338m3，抽采率达54.8%；效果检验揭煤区域4、5煤层瓦斯压力为0MPa，瓦斯含量为2.6m³/t，达到《防突细则》要求的临界值以下（瓦斯压力低于0.74MPa，瓦斯含量低于8m3/t）。
整个揭煤期间，实测4、5煤层解吸指标Δh2为，钻屑量为3.6Kg/m，最大残余瓦斯含量为2.6m³/t，回风浓度为0.06%~0.1%，安全揭穿4、5煤层。
5 结论
本文通过分析揭煤巷道区域的瓦斯地质情况，结合巷道布置情况，综合分析优化了揭煤方案，在煤层底板施工区域防突措施钻孔，消除揭煤区域突出危险性，再从煤层顶板巷道向下揭开4、5煤层，提高了揭煤期间的安全性。4、5煤层揭煤期间区域措施钻孔采用联合布置，全面控制4、5煤层揭煤区域，节省了钻孔工程量。整个揭煤期间实测最大残余瓦斯含量为2.6m³/t，实测4、5煤层解吸指标Δh2为，钻屑量为3.6Kg/m，回风浓度为0.06%~0.1%，安全揭穿4、5煤层。
作者简介：王涛(1986-)，男，安徽利辛人，本科，中煤新集能源股份有限公司，工程师，主要从事矿井一通三防工作
