煤與瓦斯突出基本知識(shí)課件

1、煤與瓦斯突出基本知識(shí)一、煤與瓦斯突出的概念 在地應(yīng)力和瓦斯(含二氧化碳)的共同作用下，破碎的煤和瓦斯由煤體內(nèi)突然噴出到采掘空間的現(xiàn)象叫煤與瓦斯突出。二、煤與瓦斯突出動(dòng)力現(xiàn)象的分類(lèi)與特征 按動(dòng)力現(xiàn)象的力學(xué)特征可分為突出、壓出和傾出。1.煤和瓦斯突出(簡(jiǎn)稱突出) 實(shí)現(xiàn)突出的基本能源是煤內(nèi)積蓄的高壓瓦斯能。突出的基本特征是：突出的煤向外拋出距離較遠(yuǎn)，具有分選現(xiàn)象。拋出的煤堆積角小于煤的自然安息角。拋出的煤破碎程度高，含有大量的塊煤和手捻無(wú)粒感的煤粉。 1.煤和瓦斯突出(簡(jiǎn)稱突出)有明顯的動(dòng)力效應(yīng)，破壞支架、推倒礦車(chē)、破壞和拋出安裝在巷道內(nèi)的設(shè)施。有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)突出煤的瓦斯含量，

2、有時(shí)會(huì)使風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形，倒瓶形以及其它分岔形等。 圖1所示是老虎臺(tái)礦-730m巖石掘進(jìn)工作面的突出孔洞示意圖。 圖1 巖石掘進(jìn)工作面煤與瓦斯突出孔洞示意圖 2.煤突然被壓出并涌出大量瓦斯(簡(jiǎn)稱壓出) 壓出可能無(wú)孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞。 圖2所示是南桐直屬二井相向回采引起的壓出示意圖。 圖2 煤與瓦斯壓出示意圖 3.煤突然傾出并涌出大量瓦斯(簡(jiǎn)稱傾出) 傾出的基本能源是煤的重力位能，實(shí)現(xiàn)傾出的力是失去平衡的煤體自身的重力。傾出的基本特征是： 傾出的煤就地按自然安息角堆積，并無(wú)分選現(xiàn)象。 傾出的孔洞呈口大腔小，孔洞軸線沿煤層傾斜或鉛垂(厚煤層)方向發(fā)展。 無(wú)明顯動(dòng)力效

3、應(yīng)。 傾出常發(fā)生在煤質(zhì)松軟的急傾斜煤層中。 巷道瓦斯涌出量明顯增加。 圖3所示是北票臺(tái)吉一井上山傾出示意圖。 圖3 煤與瓦斯傾出示意圖三、煤與瓦斯突出的危害 當(dāng)發(fā)生煤與瓦斯突出時(shí)，采掘工作面的煤壁將遭到破壞，大量的煤與瓦斯將從煤層內(nèi)部以極快的速度向巷道或采掘空間噴出，充塞巷道，煤層中會(huì)形成孔洞，同時(shí)由于伴隨有強(qiáng)大的沖擊力，巷道設(shè)施會(huì)被摧毀，通風(fēng)系統(tǒng)會(huì)被破壞、甚至發(fā)生鳳流逆轉(zhuǎn)，還可能造成人員窒息和發(fā)生瓦斯爆炸、燃燒及煤流埋人事故。四、突出礦井和突出煤層的管理1.突出礦井和突出煤層的概念 規(guī)程規(guī)定，礦井在采掘過(guò)程中，只要發(fā)生過(guò)一次煤與瓦斯突出，該礦井即定為突出礦井，發(fā)生突出的煤層即定為突出煤層。

4、四、突出礦井和突出煤層的管理2.突出礦井和突出煤層的管理要求 采掘工作面局部防治突出措施計(jì)劃。 防治突出措施的工程量、完成時(shí)間以及所需的設(shè)備、材料、資金和勞動(dòng)力。 在開(kāi)采突出煤層時(shí)，必須采取包括突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗(yàn)、安全防護(hù)措施的綜合措施。 突出礦井的井下工作人員，必須接受防治突出知識(shí)的培訓(xùn)，熟悉突出的頂兆和防治突出的基本知識(shí)，經(jīng)考試合格后，方準(zhǔn)從事井下工作。培訓(xùn)時(shí)間不得少于1個(gè)月。 六、煤與瓦斯突出預(yù)兆1.有聲預(yù)兆 響煤炮。由于各礦區(qū)、各采掘工作面的地質(zhì)條件、采掘方法、瓦斯大小及煤質(zhì)特征等的不同，所以預(yù)兆聲音的大小、間隔時(shí)間、在煤體深處發(fā)出的響聲種類(lèi)也不同，有

5、的象炒豆似的劈劈叭叭聲，有的象鞭炮聲，有的象機(jī)槍連射聲，有的似跑車(chē)一樣的悶雷聲、嘈雜聲、沙沙聲、嗡嗡聲以及氣體穿過(guò)含水裂縫時(shí)的吱吱聲等。 壓力突然增大。發(fā)生突出前，因壓力突然增大，支架會(huì)出現(xiàn)嘎嘎響、劈裂折斷聲，煤巖壁會(huì)開(kāi)裂，打鉆時(shí)會(huì)噴煤噴瓦斯等。 七、煤與瓦斯突出規(guī)律 突出危險(xiǎn)性隨煤層埋藏深度的增加而增大。 突出危險(xiǎn)性隨煤層厚度特別是軟分層厚度的增加而增大。 突出危險(xiǎn)性隨著煤層傾角的增大而增大。 突出煤層的瓦斯含量和壓力一般都比較高。 突出與煤層構(gòu)造有一定關(guān)系,突出煤層的特點(diǎn)是光澤暗淡,層理紊亂,煤質(zhì)松軟,強(qiáng)度低,用手捻之成粉末,透氣性低,瓦斯放散初速度較高。 突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育、變化異

6、常地帶。 突出多發(fā)生在爆破落煤這一工序。 突出多發(fā)生在石門(mén)揭煤和煤層掘進(jìn)工作面。 突出的區(qū)域分布是不均衡的。同一礦區(qū),不同礦井的突出煤層可能不同;同一礦井,同一煤層在不同地點(diǎn)的突出危險(xiǎn)性也可能不同。 第二節(jié) 煤與瓦斯突出防治措施一、綜合措施 在開(kāi)采突出煤層時(shí),必須采取以防突措施為主同時(shí)有避免人身事故的綜合措施,綜合措施的內(nèi)容應(yīng)包括： 1.突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。 2.防治突出措施。 3.防治突出措施的效果檢驗(yàn)。 4.安全防護(hù)措施。二、安全防護(hù)措施 防治煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出細(xì)則規(guī)定：為了防止因突出預(yù)測(cè)失誤或防突措施失效而造成危害,無(wú)論是揭穿突出危險(xiǎn)煤層還是在突出危險(xiǎn)煤層中進(jìn)行采掘作業(yè),都必須采

7、取安全防護(hù)措施。安全防護(hù)措施包括石門(mén)揭穿煤層時(shí)的震動(dòng)放炮、采掘工作面的遠(yuǎn)距離放炮、避難所、壓風(fēng)自救系統(tǒng)和隔離式(壓縮氧和化學(xué)氧)自救器等。 三、石門(mén)揭煤措施 細(xì)則規(guī)定：石門(mén)揭穿突出危險(xiǎn)煤層前,必須打預(yù)測(cè)煤層突出危險(xiǎn)性的鉆孔、控制突出危險(xiǎn)煤層層位的前探鉆孔和測(cè)定煤層瓦斯壓力的鉆孔。 當(dāng)預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)工作面時(shí),必須采取防治突出措施,并經(jīng)效果檢驗(yàn)有效后,方可用遠(yuǎn)距離放炮或震動(dòng)放炮揭穿煤層。 當(dāng)預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)工作面時(shí),可不采取防治突出措施,但必須用震動(dòng)放炮揭穿煤層。 石門(mén)揭穿突出危險(xiǎn)煤層前,如果未進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)或?qū)崪y(cè)煤層瓦斯壓力超過(guò)0.74MPa,都必須采取防治突出措施。 石門(mén)揭穿突出危險(xiǎn)煤層前

8、,實(shí)測(cè)煤層瓦斯壓力小于0.74MPa或突出危險(xiǎn)煤層厚度小于0.3m時(shí),應(yīng)采用震動(dòng)放炮揭穿煤層。三、石門(mén)揭煤措施 規(guī)程規(guī)定：石門(mén)揭穿突出煤層，預(yù)測(cè)有突出危險(xiǎn)時(shí)，必須采用抽放瓦斯、水力沖孔、水力沖刷、排放鉆孔、金屬骨架或其它經(jīng)試驗(yàn)有效的預(yù)防突出措施，并配以遠(yuǎn)距離放炮或震動(dòng)放炮揭穿煤層。四、突出煤層掘進(jìn)措施 細(xì)則規(guī)定：在突出危險(xiǎn)煤層中掘進(jìn)平巷時(shí)，應(yīng)釆田超前鉆孔、松動(dòng)爆破、前探支架、水力沖孔或其它經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)有效的防治突出措施。 在突出危險(xiǎn)煤層中掘進(jìn)上山,應(yīng)采取超前鉆孔、松動(dòng)爆破、掩護(hù)擋板或其他保證作業(yè)人員安全的防護(hù)措施。在有突出危險(xiǎn)的急傾斜煤層中掘進(jìn)上山,除采取超前鉆孔、松動(dòng)爆破、掩護(hù)擋板或其他保證作業(yè)人員安全的措施外,還應(yīng)采用雙上山或偽傾斜上山等掘進(jìn)方式,并應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。 五、突出煤層回采措施 規(guī)程規(guī)定：突出煤層回采工作面可采用松動(dòng)爆破、注水濕潤(rùn)煤體、超前鉆孔、預(yù)抽瓦斯等防治突出措施,并應(yīng)盡量采用刨煤