煤礦從業(yè)人員應(yīng)知應(yīng)會培訓(xùn)課件煤與瓦斯突出防治技術(shù)

煤與瓦斯突出防治技術(shù)

煤與瓦斯突出概述煤與瓦斯突出防治技術(shù)煤與瓦斯突出概述突出的定義突出的危害性突出的一般規(guī)律突出多發(fā)的地質(zhì)構(gòu)造突出的預(yù)兆突出機(jī)理突出分類突出防治技術(shù)防突技術(shù)的發(fā)展四位一體綜合防突措施突出預(yù)測防突措施防突措施效果檢驗安全防護(hù)措施突出礦井管理突出礦井鑒定

煤與瓦斯突出概述1、突出的定義

煤與瓦斯突出(包括煤與二氧化碳、巖石與二氧化碳突出)是發(fā)生在煤礦井下采掘過程中的一種極其復(fù)雜的瓦斯動力現(xiàn)象。是在很短時間（幾秒到幾分鐘）內(nèi)，在地應(yīng)力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、巖和瓦斯由煤體或巖體內(nèi)突然向采掘空間拋出的異常動力現(xiàn)象，并伴隨產(chǎn)生不同程度的動力效應(yīng)，可造成設(shè)施破壞和人員傷亡的現(xiàn)象，是煤礦井下最嚴(yán)重的災(zāi)害之一?！?/p>

世界上發(fā)生的第一次典型的突出：

1834年法國魯阿爾煤田的伊薩克礦井★世界上最大的一次突出：

1969.7.13前蘇聯(lián)的頓巴斯煤田的加加林礦井石門揭煤時發(fā)生的突出,突出強(qiáng)度:1.42萬噸，瓦斯25萬m3

★我國在1950—1995年共有250對突出礦井,突出總次數(shù):1.43萬次,占世界突出總次數(shù)的37%★

我國最大的一次突出:1975.8.8天府礦務(wù)局三匯一礦平峒揭煤時發(fā)生的突出，強(qiáng)度:1.278萬噸(煤巖),瓦斯140萬m3

2、突出的危害

★

摧毀巷道設(shè)施★破壞通風(fēng)系統(tǒng)★煤巖掩埋人員★瓦斯窒息人員★引起瓦斯爆炸、燃燒國內(nèi)情況我國最大的一次突出(世界第二)—1975年8月8日，天府礦務(wù)局《三匯一礦》+280m水平，平峒揭開K1煤層時，突出煤巖12780t，瓦斯140萬m3炮響3~4s后發(fā)生突出，峒口一陣狂風(fēng)，將小碎石卷起，吹到50m以外大量瓦斯攜帶煤粉涌出，呈黑濃煙狀，持續(xù)40min才逐漸下降距突出點700多m遠(yuǎn)的三道風(fēng)門被毀風(fēng)門外裝有釬子和矸石的礦車沖出30多m遠(yuǎn)1t多重的一塊巨石被沖走120多m另一塊重達(dá)3t的巨石沖出60余m，拐兩個90°的急彎進(jìn)入變電所國內(nèi)情況我國最大的一次突出突出煤矸堆積情況距突出點110m，煤矸基本封頂堆積高度緩慢下降，整個堆積長度1170m，直到峒口南茅口大巷，堆積60m(20m封頂)；北茅口大巷，堆積250m(約100m封頂)3、突出的一般規(guī)律煤層突出危險性隨開采深度增加而增大;煤層突出危險性隨煤層厚度的增大而增大;大多數(shù)突出發(fā)生在掘進(jìn)工作面;

掘進(jìn)面占80%(其中石門占6.75%)以上,采面占15.8%石門突出的平均強(qiáng)度最大;突出前的作業(yè)方式以放炮最多;

放炮占64.6%,手、風(fēng)鎬落煤占21%,其它占12.1%突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶和應(yīng)力集中帶;多數(shù)突出前有預(yù)兆出現(xiàn)。4.突出多發(fā)的地質(zhì)構(gòu)造封閉的向斜軸附近煤層扭轉(zhuǎn)區(qū)煤層產(chǎn)狀變化區(qū)煤包及煤厚變化帶煤層分叉處壓性、扭性小斷層處巖漿侵入帶5.煤與瓦斯突出預(yù)兆有聲預(yù)兆：煤炮聲、機(jī)槍聲、悶雷聲、劈裂聲、支柱折斷聲等無聲預(yù)兆煤層結(jié)構(gòu)變化，層理紊亂，煤變軟、光澤變暗，煤層由薄變厚，傾角由小變大工作面煤體和支架壓力增大，煤壁外鼓、掉渣等瓦斯增大或忽大忽小，煤壁溫度降低6.突出機(jī)理概述●突出機(jī)理是對突出發(fā)生原因和發(fā)動過程的認(rèn)識是突出預(yù)測和防突技術(shù)的理論依據(jù)；●世界上尚未形成完整的公認(rèn)的機(jī)理理論；●目前機(jī)理研究尚停留在各種假說階段,各種假說可概括為3種類型:應(yīng)力學(xué)說、瓦斯學(xué)說、綜合學(xué)說，其中綜合學(xué)說得到較多支持；●綜合學(xué)說認(rèn)為突出是應(yīng)力、瓦斯和煤巖物理力學(xué)性質(zhì)三者綜合作用的結(jié)果。

煤與瓦斯突出機(jī)理瓦斯主導(dǎo)說“瓦斯包”說、“煤粉帶”說、“煤空隙結(jié)構(gòu)不均勻”說、“裂隙堵塞”說、“閉合空隙瓦斯釋放”說、“瓦斯膨脹”說、“瓦斯解吸”說、“地質(zhì)破壞帶”說、“突出波”說、“火山瓦斯”說、“卸壓瓦斯”說等地壓主導(dǎo)說“巖石變形潛能”說、“應(yīng)力集中”說、“剪應(yīng)力”說、“振動波”說、“沖擊移動”說、“頂板位移不均勻”說；“應(yīng)力疊加”說、“塑性變形”說、“拉應(yīng)力”說、“放炮突出”說等煤與瓦斯突出機(jī)理化學(xué)本質(zhì)說“瓦斯水化物”說、“爆炸的煤”說、“重煤”說、“地球化學(xué)”說、“瓦斯—煤固溶體”說、“硝基化合物”說等綜合假說“國內(nèi)外多數(shù)研究人員認(rèn)為，煤與瓦斯突出是由地應(yīng)力、瓦斯和煤的物理力學(xué)性質(zhì)三者綜合作用的結(jié)果在實踐中、多數(shù)人認(rèn)為綜合假說能比較客觀地解釋一些突出動力現(xiàn)象，在防突工作中，其效果基本令人滿意突出機(jī)理，迄今為止尚未得到根本解決近幾年來，中國礦大提出了“煤流變機(jī)理”、“地球失穩(wěn)論”，遼工大提出了“球殼失穩(wěn)”、“動力失穩(wěn)固流耦合”等假說突出的綜合假說地應(yīng)力(地層壓力、構(gòu)造應(yīng)力）瓦斯壓力煤的物理力學(xué)性能（煤結(jié)構(gòu)、煤的強(qiáng)度）突出的發(fā)生和發(fā)展過程準(zhǔn)備階段發(fā)動階段擴(kuò)展階段停止階段7.突出分類按突出性質(zhì)分類煤與瓦斯突然噴出煤的壓出煤的傾出

煤與瓦斯突然噴出孔洞為口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形等拋出距離較遠(yuǎn)，且有分選現(xiàn)象堆積角<自然安息角煤的破碎程度高，含有大量粉煤和極細(xì)的粉塵有大量瓦斯涌出，噸煤瓦斯涌出量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于煤層原始瓦斯含量，往往出現(xiàn)瓦斯逆流現(xiàn)象，其距離可達(dá)數(shù)十米乃至千米以上，瓦斯波及范圍可達(dá)幾個采區(qū)乃至全井有明顯的動力效應(yīng)，破壞井巷設(shè)施，推翻礦車，搬運巨石等

煤的突然壓出伴隨瓦斯涌出煤的整體位移或拋出距離不遠(yuǎn)沒有孔洞或呈口大腔小的鍥行孔洞壓出的煤呈塊狀，無分選現(xiàn)象巷道瓦斯涌出量增大動力效應(yīng)一般不嚴(yán)重預(yù)兆：工作面掉渣，支架來壓，煤體內(nèi)出現(xiàn)劈裂聲、悶雷聲等

煤的突然傾出伴隨瓦斯涌出孔洞口大腔小主要是碎煤，無分類現(xiàn)象多數(shù)情況下，煤量不大于100t煤拋出的距離一般較小堆積角近于自然安息角瓦斯涌出量明顯增加，但噸煤瓦斯涌出量少于煤層原始瓦斯含量無明顯動力效應(yīng)預(yù)兆：煤硬度變低，工作面掉渣，支架來壓等按突出強(qiáng)度分類特大型突出大于1000t

大型突出500~999t

中型突出100~499t

小型突出小于100t小型突出次數(shù)多，占總數(shù)的87%特大型突出只占總數(shù)的0.7%,但超過100次白龍山煤礦的突出實例C7+8煤層的突出實例2005年3月4日回風(fēng)立井突出2005年3月24日1#副斜井突出C2煤層的突出實例2005年8月8日20205膠運順槽突出2005年8月10日20205回風(fēng)順槽突出煤與瓦斯突出防治技術(shù)1、防突技術(shù)的發(fā)展階段

防突技術(shù)大致可分為3個發(fā)展階段：●第一階段：在20世紀(jì)50年代以前，以安全防護(hù)措施為主，避免人員傷亡。主要措施是采取震動性放炮；●第二階段：20世紀(jì)50至70年代，以防止突出措施為主，普遍采取防突措施（區(qū)域和局部措施），輔以安全防護(hù)措施；●第三階段：綜合防突措施，增加了突出預(yù)測和措施效果檢驗內(nèi)容，形成了包括突出危險性預(yù)測、防突措施、措施效果檢驗和安全防護(hù)措施的“四位一體”綜合防突措施。

2、四位一體綜合防突措施突出危險性預(yù)測防治突出措施防治突出措施效果檢驗安全防護(hù)措施3、突出預(yù)測

預(yù)測的目的和意義預(yù)測方法分類預(yù)測方法概述預(yù)測技術(shù)的研究重點3.1目的和意義

★保障安全生產(chǎn):

判識區(qū)域或工作面突出危險性，為預(yù)防突出事故提供依據(jù)，同時提高安全管理效率。確定防突措施的有效性；為作業(yè)人員進(jìn)行突出預(yù)警;

★提高經(jīng)濟(jì)效益:

提高防突措施的針對性，減少防突措施工程量，減少防突成本，提高采掘進(jìn)度，從而在安全的前提下解放生產(chǎn)力，提高礦井經(jīng)濟(jì)效益?！镂覈八奈灰惑w”綜合防突體系的重要組成突出危險性預(yù)測和防突效果檢驗2個重要環(huán)節(jié)

3.2預(yù)測方法分類●區(qū)域性預(yù)測煤層、水平、階段及局部區(qū)域預(yù)測●工作面預(yù)測采掘工作面預(yù)測（局部預(yù)測）

3.3預(yù)測方法概述

●

區(qū)域預(yù)測方法和指標(biāo)

地質(zhì)勘探時期和礦井生產(chǎn)時期的突出危險性預(yù)測煤層------突出煤層和非突出煤層。突出煤層-------突出危險區(qū)、突出威脅區(qū)、無突出危險區(qū)

不同區(qū)域的管理制度有所不同。

★煤層突出危險性:鑒定和預(yù)測預(yù)測指標(biāo)及參考臨界值指標(biāo)瓦斯壓力P煤的破壞類型煤的堅固性系數(shù)f瓦斯放散初速度?P臨界值0.74MPaⅢ、Ⅳ、Ⅴ0.510白龍山2.5Ⅲ以上0.3-0.4416-23

只有上述全部指標(biāo)達(dá)到或超過臨界值時方可劃分為突出煤層

★突出煤層區(qū)域預(yù)測

1.瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法：確切掌握煤層賦存、地質(zhì)構(gòu)造等與突出分布規(guī)律時劃分

2.綜合指標(biāo)法：從巖石工作面向煤層至少打2個鉆孔，測壓、每米的f、平均最小f值、軟分層混合樣的?P。

3.其它方法

綜合指標(biāo)D：D=(0.0075H/f-3)(p-0.74)K=?P/f

參考臨界值：D:0.25K:20(無煙煤)/15(其它煤種)

●工作面預(yù)測方法和指標(biāo)

★接觸式預(yù)測（傳統(tǒng)預(yù)測法）：通過打鉆孔測定鉆屑瓦斯解析指標(biāo)（K1、?h2）、鉆粉量、鉆孔瓦斯涌出初速度及其衰減、鉆粉溫度等單項指標(biāo)或綜合指標(biāo)進(jìn)行突出危險性預(yù)測。這是目前被廣泛使用且成熟的預(yù)測方法和指標(biāo)。缺點是要占用一定的作業(yè)時間和需要一定的工程量；不能連續(xù)預(yù)測；無法預(yù)測延期突出等。

★非接觸式預(yù)測：通過安裝在工作面后方的各種傳感器和主機(jī)對采掘過程中產(chǎn)生的各種信息進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行實時連續(xù)預(yù)測。方法主要有瓦斯涌出動態(tài)指標(biāo)法、聲發(fā)射檢測法、電磁輻射法等。3.4預(yù)測技術(shù)發(fā)展方向

●區(qū)域預(yù)測借助各種物探手段的區(qū)域預(yù)測方法：地質(zhì)動力區(qū)劃法(三維地震法、應(yīng)力計算法等)和煤層透視法（地質(zhì)坑透及鉆孔坑透等）結(jié)合統(tǒng)計規(guī)律預(yù)測區(qū)域突出危險性；●非接觸式連續(xù)預(yù)測聲發(fā)射預(yù)測、電磁輻射預(yù)測、瓦斯涌出動態(tài)等已進(jìn)行了大量的研究，但要達(dá)到實用化程度還需進(jìn)行不懈的研究?！裢怀鰪?qiáng)度預(yù)測“九五”期間剛剛開始進(jìn)行的研究內(nèi)容，難度較大。

3.5工作面常用預(yù)測方法和指標(biāo)●工作面預(yù)測（檢驗）方法●幾種常用預(yù)測指標(biāo)及測定方法●危險性預(yù)報

3.5.1工作面預(yù)測（檢驗）方法石門工作面

綜合指標(biāo)D、K

鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)其它經(jīng)試驗驗證有效的方法煤巷掘進(jìn)、采煤工作面

鉆孔瓦斯涌出初速度

R值指標(biāo)鉆屑指標(biāo)（解吸指標(biāo)、鉆粉量等）

其它經(jīng)試驗驗證有效的方法預(yù)測（檢驗）鉆孔布置

1)層位:一般應(yīng)布置在軟分層中；

2)孔徑:一般多采用?42mm孔徑；

3)數(shù)量:根據(jù)不同煤層產(chǎn)狀、不同工作面有所不同：在煤巷掘進(jìn)工作面對于急傾斜煤層布置2個，傾斜及緩傾斜煤層布置3個；采面每隔10－15m布置1個；石門工作面一般應(yīng)布置2－5個；

4)范圍:控制巷道輪廓線外一定范圍內(nèi),（2－4m）；

5)長度:不宜太深，一般為8－10m6)檢驗孔：一般布置在措施孔之間，或在措施應(yīng)控制范圍內(nèi)的措施未控地帶（因為鉆孔布置不均導(dǎo)致）煤巷掘進(jìn)工作面預(yù)測鉆孔布置示意緩傾斜煤層鉆孔布置示意急傾斜煤層鉆孔布置示意2－4m10-15m采煤工作面預(yù)測鉆孔布置示意應(yīng)不小于3m1、2、34132、4石門工作面檢驗鉆孔布置示意3.5.2幾種常用預(yù)測指標(biāo)及測定方法★鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)★鉆孔瓦斯涌出初速度及其衰減指標(biāo)★鉆粉量★綜合指標(biāo)R★瓦斯涌出動態(tài)指標(biāo)★其它3.5.2.1鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)★指標(biāo)常見形式:

K1值和?h2

二者的區(qū)別與聯(lián)系:2點之差與10點擬合；具有一定相關(guān)性?！镢@屑瓦斯解吸規(guī)律：

有多種表述公式：Q-W=K1t0.5;V=v1t

–k;等★突出預(yù)測的基礎(chǔ)

大量實驗證實：突出危險煤與非突出危險煤的瓦斯解吸特征不同，突出煤具有較大可解吸瓦斯量，具有較快的解吸速度。反映出瓦斯壓力、可解吸量、瓦斯放散能力、破壞程度等的差別，也即反映出突出危險性大小。tV瓦斯解吸曲線示意圖★測定儀器介紹

●

ATY、WTC:

測定指標(biāo):K1、溫度、V30等構(gòu)成:主機(jī)、煤樣罐、組合篩、秒表、彈簧秤、充電器、打印機(jī)、瓦斯監(jiān)測儀、溫度探頭等改進(jìn)設(shè)想：

●

MD-2、MD-3:

測量?h2指標(biāo)MD-2型解析儀示意圖★

K1值計算公式及物理意義

Q+W=K1*t0.5

式中：Q－測定的瓦斯解吸量

W－測定前的瓦斯損失量

t－瓦斯解析時間；t=t1+t2+tit1—鉆屑從煤體暴露到接粉的時間；t1=L/10t2－從接粉到開始測定的時間;一般為1－2min

ti－從開始測定到采集數(shù)據(jù)的時間；

i=1,2…10,時間間隔為0.5minK1是通過10個測定值擬合計算而得,相當(dāng)于第1分鐘的瓦斯解吸量，K1越大瓦斯解吸速度越快?！?/p>

K1指標(biāo)與突出危險性的關(guān)系：

K1指標(biāo)綜合反映了瓦斯壓力、瓦斯含量、瓦斯放散初速度、煤的孔隙結(jié)構(gòu)等參數(shù)。大小與瓦斯、煤的物理力學(xué)參數(shù)、瓦斯解吸特征及測量工藝、環(huán)境條件和測定誤差等有關(guān)。K1越大，突出危險性越大。★測定方法●儀器準(zhǔn)備：主機(jī)及必備件、充電、精度、氣密性等●其它準(zhǔn)備：皮尺、粉筆、秒表、瓦檢儀

●鉆孔布置：軟分層、孔數(shù)、鉆孔參數(shù)等參照《細(xì)則》

●測定：按使用說明書（下圖）

●記錄、顯示、預(yù)報、打印等★注意事項●鉆孔布置必須在軟分層且參數(shù)合理，避開鉆孔影響●電量必須充足，操作快速、減少暴露時間，2min內(nèi)完成●把握接粉時機(jī)、避免卡鉆處理后鉆進(jìn)時立即接粉●觀察測量中儀器是否漏氣●最好采用干粉測定●充分篩分●避開矸石段、觀察鉆粉中是否混有矸石●控制打鉆，禁止先打到預(yù)定深度后等待接粉●現(xiàn)象記錄、工作面異常描述●預(yù)測深度不宜太長等●預(yù)測完后最好在井下顯示一遍，確定準(zhǔn)確值（小數(shù)點后3位）●定期標(biāo)定★參考臨界值煤樣K1(mL/g.min0.5)?h2

（mmH2O）干煤0.5200

濕煤0.4160

采掘工作面預(yù)測時應(yīng)采用干粉且結(jié)合鉆粉量綜合判斷3.5.2.2鉆孔瓦斯涌出初速度及其衰減指標(biāo)★指標(biāo)概念：q，Cq★鉆孔瓦斯涌出速度及其衰減規(guī)律（見下圖）★與突出危險性關(guān)系：

q及Cq指標(biāo)綜合反映了瓦斯壓力、應(yīng)力狀態(tài)、透氣性和瓦斯放散能力。q越大、Cq越小突出危險性越大；tqq=q0t-k★

q及Cq指標(biāo)的聯(lián)合使用：一般配合使用，敏感性會提高。q指標(biāo)大于某一大值或小于某一值時可以不測Cq指標(biāo)，直接用q指標(biāo)預(yù)報危險性；在某一范圍時內(nèi)時，需要用Cq指標(biāo)配合預(yù)報，當(dāng)Cq指標(biāo)小于某一臨界值時預(yù)報為有危險，否則無危險?！餃y定方法

●測定儀器及其構(gòu)成：封孔器、測桿、流量計（最好為瞬時流量計）、打氣筒、壓力表、測量室控制桿、備用膠囊等

●鉆孔布置：軟分層、孔徑、孔數(shù)、鉆孔參數(shù)等參照《細(xì)則》

●準(zhǔn)備：測量裝置、氣密性檢查、皮尺、粉筆等測定：按規(guī)定進(jìn)行

●記錄：

●預(yù)報：★測定儀器

封孔裝置、流量計兩大部分構(gòu)成

重慶分院的TWY預(yù)測儀、ZWC-2型初速度測定儀撫順分院的多級流量計、轉(zhuǎn)子流量計、煤氣表等煤壁封孔膠囊測桿鉆孔測量室控制桿高壓膠管壓力表打氣筒流量計鉆孔瓦斯涌出初速度測定示意★參考臨界值煤的揮發(fā)分%5￣1515￣2020￣30>30qm臨界值L/min5.04.54.04.5★注意事項

●鉆孔布置必須在軟分層且參數(shù)合理，避開鉆孔

●操作快速，減少暴露時間，2min內(nèi)完成

●控制打鉆，禁止先打到預(yù)定深度后等待測量

●觀察壓力表，檢查是否漏氣

●進(jìn)氣端是否堵塞

●測量室長度控制

●現(xiàn)象記錄

●不要正對測桿避免人員受傷等●定期檢查氣密性●要備用膠囊與工具3.5.2.3鉆粉量★指標(biāo)概念及表示形式

Kg/m,L/m★與突出危險性關(guān)系

鉆粉量S綜合反映地應(yīng)力、瓦斯和煤質(zhì)三因素，但影響最大的是地應(yīng)力，在以地應(yīng)力為主導(dǎo)突出的礦井較多應(yīng)用。一般S比正常排粉量大3～4倍時認(rèn)為有危險。

《細(xì)則》推薦的臨界值為:6kg/m;0.54L/m★測定方法●測定儀器及其構(gòu)成：彈簧秤、塑料桶或袋等

●準(zhǔn)備：測量裝置、皮尺、粉筆等

●鉆孔布置：軟分層、孔徑、孔數(shù)、鉆孔參數(shù)等參照《細(xì)則》

●測定：按規(guī)定每m一次

●記錄、預(yù)報：

★注意事項鉆孔布置必須在軟分層且參數(shù)合理、鉆粉接全、現(xiàn)象記錄、控制打鉆速度、測量長度控制等3.5.2.4綜合指標(biāo)★指標(biāo)公式：

R=（Smax-1.8）(qmax-4)★與突出危險性關(guān)系

綜合反映了瓦斯、應(yīng)力、煤的力學(xué)性質(zhì)等參數(shù)，R越大突出危險性越大，R≤0時，用單項指標(biāo)判斷★測定方法

見鉆粉量和初速度測定方法★注意事項

鉆孔布置必須在軟分層且參數(shù)合理、鉆粉全接、現(xiàn)象記錄、控制打鉆、測量長度（1m）控制等3.5.2.5瓦斯涌出動態(tài)指標(biāo)★幾種指標(biāo)形式

●放炮后30（60）min內(nèi)噸煤瓦斯涌出量V30、V60

●

放炮瓦斯?jié)舛确逯蹬c炮前正常瓦斯?jié)舛鹊谋戎礏

●

瓦斯涌出變動系數(shù)KV

●

兩次放炮瓦斯涌出量峰值差|?q|●除了放炮的其它作業(yè)瓦斯涌出量增減幅度|?Q|

一些參考指標(biāo)及其臨界值指標(biāo)V30KVB|?q||?Q|m3/tm3/minm3/min

參考臨界值90.750.40.21★V30與突出危險性關(guān)系

●

V30指標(biāo)指工作面炮后30min噸煤瓦斯涌出量。由4部分組成：炮后煤壁表面、巷道頂?shù)酌罕诒砻嫘略鐾咚沽縑q30、Vdq30和落煤的游歷瓦斯量Vp30

、解吸瓦斯量Vx30

，一般Vdq30和Vp30變化不大。V30指標(biāo)包含了瓦斯涌出和瓦斯解吸兩個方面，和突出的影響因素有關(guān)；

●理論上講，V30指標(biāo)一般隨著循環(huán)放炮的次序由小變大或變化不大，但也有不符合這一規(guī)律的情況，當(dāng)規(guī)律異常變化時，表明前方可能存在突出危險。當(dāng)由小變到很大或由小變到很大然后又大幅變小時，往往前方有異常。★V30測定方法

●

一般利用礦井環(huán)境檢測系統(tǒng)或WTC瓦斯突出參數(shù)儀測定，利用礦井環(huán)境檢測系統(tǒng)時需要人為統(tǒng)計計算。

●

統(tǒng)計內(nèi)容：每一次進(jìn)尺的落煤量（可通過上報的煤量或根據(jù)進(jìn)尺長度、斷面、密度計算）、進(jìn)尺前瓦斯?jié)舛?、進(jìn)尺30min內(nèi)平均瓦斯?jié)舛龋伙L(fēng)量等★注意事項

掌握礦井瓦斯涌出規(guī)律、保證瓦斯?jié)舛葌鞲衅骶?、風(fēng)量、落煤量應(yīng)盡量準(zhǔn)確由于各參數(shù)均有誤差存在,目前多作為輔助預(yù)測指標(biāo).3.5.2.6其它預(yù)測指標(biāo)簡介★電磁輻射

煤巖受力發(fā)生變形、位移和微破壞過程中一些原子的外層電子獲得高的動能而逃逸出來，隨著破壞的發(fā)展，外逸的電子不斷增多，裂隙面不斷獲得靜電荷分布，達(dá)到一定值時便發(fā)生電磁輻射現(xiàn)象。電磁輻射強(qiáng)度可用于預(yù)測突出?！锫暟l(fā)射煤巖受力發(fā)生變形、位移和微破壞過程中，會發(fā)射出應(yīng)力波，利用對該應(yīng)力波的測定可以預(yù)測突出。★煤體溫度突出危險性預(yù)報★單一指標(biāo)測定值大于等于其臨界值時判定為有突出危險性★存在以下幾種情況之一時可直接判定為有突出危險：

●處于地質(zhì)構(gòu)造帶●煤層賦存條件急劇變化區(qū)

●處于應(yīng)力疊加區(qū)

●打鉆時出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動力現(xiàn)象

●有明顯突出預(yù)兆★多指標(biāo)預(yù)測時，只要一項指標(biāo)超標(biāo)就判定有突出危險★敏感指標(biāo)及臨界值應(yīng)根據(jù)礦井實際考察確定

4、防突措施.1區(qū)域性防突措施4.2工作面防突措施基本原理:釋放煤層瓦斯卸除地應(yīng)力國內(nèi)外主要應(yīng)用的防突措施4.1區(qū)域性防突措施4.1.1開采保護(hù)層

保護(hù)層的定義選擇保護(hù)層的原則保護(hù)層開采作用機(jī)理保護(hù)層影響范圍保護(hù)層的定義所謂保護(hù)層，通常是指在煤層群開采中，某些煤層具有煤與瓦斯突出危險，而另一些煤層則不具有這種危險，這時，根據(jù)賦存的相互關(guān)系，選擇某一層不具有危險或危險性較小的煤層先行開采，從而對具有危險的煤層起到消除突出危險的效果。先行開采的煤層稱為保護(hù)層，后開采的煤層稱為被保護(hù)層，保護(hù)層位于被保護(hù)層上方的稱為上保護(hù)層，反之稱為下保護(hù)層。迄今為止，開采保護(hù)層是防止煤與瓦斯突出最經(jīng)濟(jì)、最有效的根本手段。選擇保護(hù)層的原則優(yōu)先選擇上保護(hù)層選擇下保護(hù)層時不得影響和破壞上部的被保護(hù)層允許的最小層間距

H=KM cosα

上保護(hù)層開采后，在工作面后方的卸壓范圍內(nèi)被保護(hù)煤層僅在卸壓保護(hù)帶內(nèi)才消除了煤與瓦斯突出危險。下圖為魚田堡煤礦開采上保護(hù)層3#煤層后被保護(hù)層4#煤層參數(shù)變化情況。由圖中可看出，被保護(hù)層參數(shù)的變化可大致劃分為4個帶，即：正常應(yīng)力帶、集中應(yīng)力帶、保護(hù)卸壓帶和應(yīng)力恢復(fù)帶。

開采保護(hù)層前后的變化

被保護(hù)層中:瓦斯壓力下降瓦斯流量增大煤層變形增大底板巖石應(yīng)力降低煤體溫度降低4.1.2預(yù)抽煤層瓦斯預(yù)抽煤層瓦斯作用機(jī)理預(yù)抽煤層瓦斯方法預(yù)抽瓦斯防突效果的評價預(yù)抽瓦斯后,突出煤層的殘存瓦斯含量應(yīng)小于該煤層始突深度的原始煤層瓦斯含量煤層瓦斯預(yù)抽率應(yīng)大于25%4.2工作面(石門揭煤、煤巷掘進(jìn)面、回采面)防突措施4.2.1石門揭煤防突措施

石門揭煤程序

-----探查煤層層位（10m以外）-----測壓或預(yù)測突出危險性（5m）-----采取防突措施（3-5m）

-----進(jìn)行措施效果檢驗-----遠(yuǎn)距離放炮或震動性放炮揭開煤層（1.5—2m）-----穿過煤層并進(jìn)入頂（底）板巖石(2m)

圖3-5-1石門揭煤工作面前探鉆孔布置示意圖1、2—控制煤層層位鉆孔；3、4—測定煤層瓦斯壓力鉆孔；5—突出危險煤層圖3-5-1石門揭煤工作面前探鉆孔布置示意圖1、2—控制煤層層位鉆孔；3、4—測定煤層瓦斯壓力鉆孔；5—突出危險煤層1、圖3-5-1石門揭煤工作面前探鉆孔布置示意圖2—控制煤層層位鉆孔；3、4—測定煤層瓦斯壓力鉆孔；5—突出危險煤層1、圖3-5-1石門揭煤工作面前探鉆孔布置示意圖2—控制煤層層位鉆孔；3、4—測定煤層瓦斯壓力鉆孔；5—突出危險煤層石門揭煤防突措施

----預(yù)抽瓦斯

----水力沖孔

----排放瓦斯

----金屬骨架石門揭煤防突措施

抽放瓦斯有足夠的抽放時間(大于3個月)巖柱厚度在3m以上在石門周邊3—5m范圍以內(nèi)布孔孔間距一般2—3m檢驗瓦斯壓力小于0.74MPa石門揭煤防突措施

水力沖孔打鉆有自噴能力的煤層巖柱大于5m斷面內(nèi)上、中、下三排共布置9個孔沖出煤量大于煤厚(m)的20倍(t)石門揭煤防突措施

瓦斯排放鉆孔有足夠的排放時間巖柱大于3m距石門周邊3-5m范圍內(nèi)布孔孔間距一般為1-2m檢驗瓦斯壓力小于0.74MPa石門揭煤防突措施

金屬骨架急傾斜薄或中厚煤層巖柱2-3m巷道周邊外0.5-1m布置骨架孔孔間距一般0.2m(單排)或0.3m(雙排)鉆孔進(jìn)入頂(底)板巖石0.5m類別抽放瓦斯水力沖、擴(kuò)孔排放鉆孔金屬骨架適用條件有足夠的抽放時間(>3月）松軟煤層、有自噴現(xiàn)象有足夠的排放時間石門與煤層面的交角大于45度的薄及中厚煤層實施措施的巖柱厚度(m)不小于3m不小于5m不小于3m2-3m鉆孔在煤層的控制范圍石門周邊外3-5m石門周邊外3m石門周邊外3-5m巷頂上部及兩側(cè)0.5-1.0m鉆孔間距或布孔參數(shù)2-3m/直徑75-89mm布置上、中、下三排共9個或間隔擴(kuò)孔1-2m單排0.2m\雙排0.3m，骨架進(jìn)入頂或底0.5m要求達(dá)到的指標(biāo)與效果瓦斯壓力P<0.74Mpa或效果檢驗有效沖出總煤量大于20倍煤厚度（m)或效果檢驗有效瓦斯壓力P<0.74Mpa或效果檢驗有效施工達(dá)到設(shè)計要求4.2.2煤巷掘進(jìn)防突措施

---超前排放鉆孔

---深孔松動爆破

---水力化措施(注水濕潤、水力壓裂、水力擠出、水力沖孔）超前排放鉆孔（1）超前鉆孔可適用于煤層透氣性較好、煤質(zhì)較硬的突出煤層；（2）超前鉆孔直徑應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件和突出情況確定，一般為75120mm，地質(zhì)條件變化劇烈地帶也可采用直徑42mm的鉆孔。鉆孔超前于掘進(jìn)工作面的距離不得小于5m；若超前鉆孔直徑超過120mm時，必須采用專門的鉆進(jìn)設(shè)備和制定專門的施工安全措施；（3）鉆孔應(yīng)盡量布置在煤層的軟分層中；（4）超前鉆孔的控制范圍，應(yīng)控制到巷道斷面輪廓線外24m（包括巷道斷面內(nèi)的煤層）；（5）超前鉆孔孔數(shù)應(yīng)根據(jù)鉆孔的有效排放半徑確定，鉆孔的有效排放半徑必須經(jīng)實測確定；（6）煤層賦存狀態(tài)發(fā)生變化時，應(yīng)及時探明情況，再重新確定超前鉆孔的參數(shù)；（7）必須對超前鉆孔進(jìn)行效果檢驗。如果經(jīng)檢驗措施無效，必須補(bǔ)打鉆孔或采取其它補(bǔ)充措施；（8）超前鉆孔施工前應(yīng)加強(qiáng)工作面支護(hù)，打好迎面支架，背好工作面。鉆孔有效半徑的測定一定時間內(nèi)鉆孔周圍卸壓、排放瓦斯的范圍測定方法與步驟：（1）鉆孔流量法：?防突細(xì)則?附錄五（2）鉆孔突出預(yù)測敏感指標(biāo)法深孔松動爆破(1)深孔松動爆破措施，可適用于煤質(zhì)較硬、突出強(qiáng)度較小的煤層。(2）深孔松動爆破的孔徑為42mm，孔深不得小于8m。深孔松動爆破應(yīng)控制到巷道輪廓線外1.52.0m的范圍?？讛?shù)應(yīng)根據(jù)松動爆破有效半徑確定。采用深孔松動爆破防突措施，在掘進(jìn)時必須留有不小于5m的超前距；(3)深孔松動爆破的有效影響半徑，應(yīng)進(jìn)行實測；(4）深孔松動爆破孔的裝藥長度為孔長減去5.56.0m每個藥卷（特制藥卷）長度為1m，每個藥卷裝入一個雷管。裝藥必須裝到孔底。裝藥后，應(yīng)裝入不小于0.4m的水炮泥，水炮泥外側(cè)還應(yīng)充填長度不小于2m的封口炮泥；(5)在裝藥和充填炮泥時，應(yīng)防止折斷電雷管的腳線；(6)深孔松動爆破后，必須進(jìn)行措施效果檢驗。如果措施無效，必須采取補(bǔ)救措施；(7)深孔松動爆破時，必須執(zhí)行撤人、停電、設(shè)警戒、遠(yuǎn)距離放炮、反向風(fēng)門等安全措施。水力沖孔對于有自噴（噴孔）能力的突出煤層，利用鉆孔切割和水射流的打擊，破壞煤巖內(nèi)部應(yīng)力平衡和瓦斯的不穩(wěn)定平衡，在人為控制下激發(fā)噴孔，隨著煤和瓦斯的大量排出，突出潛能被釋放，從而起到消除一定范圍內(nèi)突出危險性的作用。水力沖孔工藝流程及裝置示意1——逆止鉆頭；2——套管；3——鉆桿4.2.3回采工作面防突措施

----超前鉆孔

----松動爆破

----注水濕潤煤體5、防突措施效果檢驗檢驗的方法檢驗的時間檢驗的位置圖3-6-1掘進(jìn)工作面措施效果檢驗孔布置圖措施孔；2—措施效果檢驗孔；3—掘進(jìn)工作面掘進(jìn)工作面措施效果檢驗孔布置圖措施孔；2—措施效果檢驗孔；3—掘進(jìn)工作面

6、安全防護(hù)措施震動性放炮

遠(yuǎn)距離防炮反向風(fēng)門

井下避難所壓風(fēng)自救系統(tǒng)

自救器震動性放炮的設(shè)計1、震動放炮的專門設(shè)計，必須符合下列要求：1）震動放炮必須編制專門設(shè)計，經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)后報礦務(wù)局備案；2）震動放炮的炮眼數(shù)目，應(yīng)按照每平方米石門斷面4～5個確定；3）震動放炮的炮眼布置，根據(jù)斷面和巖性確定；4）巖眼不得打入煤層，眼底距煤層應(yīng)保持0.2m的距離。如果巖眼已打入煤層，必須在眼底的巖石中充填0.2m的炮泥；5）震動放炮的單位炸藥消耗量，應(yīng)按照正常掘進(jìn)量的1.52倍確定，打穿煤層的炮眼在煤層段和巖石段應(yīng)分段裝藥，并用長0.25m的炮泥隔開；6）所有炮眼都在炸藥與封泥間裝12個水炮泥，封泥都必須密實地裝至孔口；7）震動放炮必須采用銅腳線的毫秒雷管，最后一段的延期時間不得超過130ms，并不得跳段使用。電雷管使用前必須進(jìn)行導(dǎo)通試驗。

8）震動放炮工作面，必須具有獨立可靠的回風(fēng)系統(tǒng)；

9）震動放炮時，回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備必須切斷電源，嚴(yán)禁人員作業(yè)和通過。震動性放炮的要求1）震動放炮要求一次全斷面揭穿或揭開煤層。對急傾斜和傾斜的薄煤層，都必須一次全斷面揭穿煤層全厚；對急傾斜和傾斜的中厚、厚煤層，一次全斷面揭入煤層深度應(yīng)不小于1.3m，對緩傾斜煤層，應(yīng)一次全斷面揭開巖柱。如果震動放炮未能按要求揭穿煤層，在掘進(jìn)剩余部分時（包括掘進(jìn)煤層和進(jìn)入底（頂）板2m