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文檔簡介

防治煤與瓦斯突出

知識講解晉煤集團趙莊煤業(yè)有限責任公司2015年

主要內(nèi)容一、煤與瓦斯突出事故案例二、煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定四、防治煤與瓦斯突出措施第一部分煤與瓦斯突出事故案例

防治煤與瓦斯突出知識講解

煤與瓦斯突出是煤礦中一種極其復雜的動力現(xiàn)象,指在壓力作用下,在很短的時間內(nèi),破碎的煤與瓦斯由煤體內(nèi)突然向采掘空間大量噴出,在煤體中形成特殊孔洞,并產(chǎn)生一定的動力效應,是另一種類型的瓦斯特殊涌出的現(xiàn)象。(瓦斯涌出:一般涌出、特殊涌出)

煤與瓦斯突出事故案例

瓦斯突出事故大都發(fā)生在井筒穿煤、煤巷掘進以及石門揭煤等井巷準備區(qū)域。為從根本上治理瓦斯,針對不同煤巖層地質(zhì)條件,利用穿巖層鉆割造縫增透技術(shù)、順煤層鉆割造縫增透技術(shù)、定向水動力壓裂增透技術(shù)等采前準備區(qū)域預抽瓦斯防治災害的成套技術(shù)工藝,建立井巷中空間交錯網(wǎng)絡(luò)化預抽系統(tǒng),以全新的技術(shù)途徑解決傳統(tǒng)鉆抽法因存在抽采盲區(qū)而易發(fā)煤與瓦斯突出災害問題。煤與瓦斯突出事故案例

1、典型案例

2004.10.20河南大平礦難,148人遇難

2007.5.20集團公司寺河礦難,4人遇難

2008.9.21河南登封新豐二礦,37人遇難

2009.5.30重慶同華礦難,30人遇難

2011.10.4貴州黔南州安平煤礦難17人遇難2011.11.10云南師宗私莊礦難20以上人員遇難煤與瓦斯突出事故案例2、典型案例剖析:河南大平礦難

2004年10月20日,河南省鄭州煤炭工業(yè)集團有限責任公司(簡稱鄭煤集團公司)大平煤礦發(fā)生一起特大型煤與瓦斯突出引發(fā)的特別重大瓦斯爆炸事故,突出煤量1894t,瓦斯量約25萬m3,造成148人死亡,32人受傷(其中重傷5人),直接經(jīng)濟損失3935.7萬元。煤與瓦斯突出事故案例爆炸區(qū)域圖煤與瓦斯突出事故案例22時09分12秒~22時12分26秒瓦斯?jié)舛葟?.12%升到40%以上.大平煤礦“10.20”事故瓦斯突出及擴散過程演示22時31分31秒~22時35分15秒,瓦斯?jié)舛葟?.17%升到4.0%.21軌道下山巖石掘進工作面,突出煤巖量約1894t,瓦斯量25萬m322時32分16秒~22時39分45秒,瓦斯?jié)舛葟?.5%升到6.3%.大平煤礦“10.20”瓦斯爆炸傳播過程演示事故巷道示意圖煤與瓦斯突出事故案例突出形成的孔洞煤與瓦斯突出事故案例成莊事故突出形成的孔洞煤與瓦斯突出事故案例1、上圖中可看出,突出點位于向斜軸部,同時又在典型的逆斷層中。逆斷層屬封閉性斷層,向斜軸部又是瓦斯富集區(qū),煤層中瓦斯不容易逸散掉,往往造成瓦斯賦存量大,且形成構(gòu)造煤,在外力作用下極易發(fā)生變形,從而導致事故發(fā)生。

2、從事故發(fā)生過程來看,該礦未能把“三并重”原則落實好。

事故分析:煤與瓦斯突出事故案例

1)該礦屬高突瓦斯礦井,《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第二十四條明確規(guī)定煤與瓦斯突出礦井嚴禁使用架線電機車,該礦井下仍在使用架線電機車,架線電機車運行過程中取電弓與架線間產(chǎn)生電火花引發(fā)瓦斯爆炸,裝備上有缺陷。

2)突出發(fā)生后,應急預案未及時落實,平時的學習貫徹不到位,管理上有漏洞,導致。煤與瓦斯突出事故案例

3)突出發(fā)生后與爆炸間還有一段時間,但井下架線電機車仍在運行,應該停電的區(qū)域未停電,突出發(fā)生后停電撤人的工作未落實,說明職工日常培訓工作未扎實推進,職工沒有這個概念,停電撤人工作無法落實,導致較多人員傷亡,培訓不到位。煤與瓦斯突出事故案例

4)管理、裝備、培訓的“三并重原則,尤其是培訓,必須要加強培訓工作,使職工受到應有的教育培訓,真正把人的因素解決了,人員素質(zhì)提高了,管理水平就能上來,相應的裝備就到位了,事故就能消除在萌芽狀態(tài),從而減少事故,直至杜絕事故,確保煤礦生產(chǎn)的長治久安。煤與瓦斯突出事故案例第二部分煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識

防治煤與瓦斯突出知識講解

煤與瓦斯突出具有極大的破壞性。每次突出前都有預兆出現(xiàn),但出現(xiàn)預兆的種類和時間是不同的,熟悉和掌握預兆,對于及時撤出人員、減少傷亡具有重要的意義。

煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識(一)煤與瓦斯突出危害形式摧毀巷道設(shè)施破壞通風系統(tǒng)煤巖掩埋人員瓦斯窒息人員引起瓦斯爆炸燃燒煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識(二)突出的機理:是用來解釋煤與瓦斯突出的發(fā)生原因、條件及發(fā)展過程。專家們通過對突出案例的統(tǒng)計分析、實驗室研究和現(xiàn)場觀測等方法來研究突出機理。突出機理主要有以下幾種學說:1)瓦斯主導說。包括:瓦斯包、煤粉帶、煤空隙結(jié)構(gòu)不均勻、裂隙堵塞、瓦斯膨脹、卸壓瓦斯、地質(zhì)破壞帶、瓦斯解析等學說。煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識2)地質(zhì)主導說:包括巖石變形潛能、應力集中、剪切應力、應力疊加、沖擊移近、爆破突出、頂板位移不均勻等學說。3)化學本質(zhì)說:包括瓦斯水化物、爆炸的煤、重煤、地球化學、硝基化合物等學說。4)綜合假說:多數(shù)研究人員認為:突出由地應力、瓦斯與煤的物理力學性質(zhì)三者綜合作用的結(jié)果。煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識

應力解釋:1、工作面應力分為:水平應力、垂直應力、采掘附加應力。2、水平應力為構(gòu)造應力,受控于地質(zhì)構(gòu)造的影響;3、垂直應力是巖石自重造成的,受控于垂深;4、采掘附加應力是采掘過程中破壞了采掘地點的原始應力平衡狀態(tài),在要工作面附近形成了卸壓區(qū)、增壓區(qū)和正常壓力區(qū)。煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識

(三)煤與瓦斯突出的預兆:1、有聲預兆:通常在煤體深部有打悶雷聲(放炮聲)、噼啪聲(槍聲)、劈裂聲、嘈雜聲、沙沙聲。2、無聲預兆:煤變軟、光澤變暗、掉渣或小塊煤剝落、煤面輕微顫動、支架壓力增加、瓦斯涌出量增高或忽大忽小、煤面溫度或氣溫降低、打鉆過程出現(xiàn)異常(夾鉆、頂鉆、吸鉆或噴孔)煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識

(四)突出的一般規(guī)律:1、突出的危險性隨著采掘深度的增加而增大,當深度增加時,突出的次數(shù)和強度都可能增加;地壓愈大,突出的危險性愈大。在集中壓力區(qū)內(nèi)突出的危險性增加。2、隨著煤層的厚度增大而增加,隨著瓦斯壓力和瓦斯含量增大,突出的危險性也增加。但突出與煤層的瓦斯含量和瓦斯壓力之間,沒有固定的關(guān)系。瓦斯壓力低、含量小的煤層可能發(fā)生突出;反之,瓦斯壓力高,含量大的煤層也可能不突出,因為突出是多種因素綜合作用的結(jié)果。

煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識(四)突出的一般規(guī)律:3、突出時形成各種形狀的孔洞4、突出前大多數(shù)均有預兆5、突出大多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶,如斷層、褶曲和火成巖侵入?yún)^(qū)附近。煤的破壞類型愈高強度愈小,突出的危險性愈大,突出多發(fā)生在軟煤層或軟分層中。6、突出與水文地質(zhì)的關(guān)系,實踐表明,煤層比較濕潤,礦井涌水量較大,則突出危險性較??;反之則大,這是由于地下水流動,可帶走瓦斯,溶解某些礦物,給瓦斯流動創(chuàng)造了條件。

煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識(四)突出的一般規(guī)律:7、突出與圍巖性質(zhì)的關(guān)系,若煤層頂?shù)装鍨閳杂捕旅艿膸r層且厚度較大時,其集中應力較大,瓦斯不易排放,故突出危險性愈大;反之則小。若頂?shù)装逯芯哂腥菀罪L化和遇水變軟的巖層時,將減少突出危險性。以上規(guī)律僅是人們對已發(fā)生的突出事故的一些認識,到目前為止,各種地質(zhì)、開采條件下煤與瓦斯突出發(fā)生的規(guī)律還沒有完全掌握。煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識

(五)煤與瓦斯突出的分類:

根據(jù)動力現(xiàn)象的效應進行突出分類,依據(jù):

1)動力現(xiàn)象造成的空洞位置及形狀

2)噴出煤(或巖石)的粒度及其分選情況

3)煤(或巖石)的拋出距離及堆積坡度

4)強度(煤、巖量及瓦斯量和瓦斯流運行方向)

5)動力效應及預兆煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識按動力現(xiàn)象的效應分類:1、煤的突然傾出2、煤的突然壓出3、煤與瓦斯突出煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識

根據(jù)突出強度分類:以突出煤巖量作為劃分突出強度的依據(jù)分為五類:小型、中型、次大型、大型、特大型

1、小型突出:強度小于50t/次(突出后,幾分鐘瓦斯?jié)舛瓤苫謴驼#?/p>

2、中型突出:強度50-99t/次(突出后,一個班左右瓦斯?jié)舛瓤芍鸩交謴驼#?/p>

煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識

(五)煤與瓦斯突出的分類:

3、次大型突出:強度100-499t/次(突出后,一天左右瓦斯?jié)舛瓤芍鸩交謴驼#?/p>

4、大型突出:強度500-999t/次(突出后,幾天回風系統(tǒng)瓦斯?jié)舛瓤芍鸩交謴驼#?/p>

5、特大型突出:強度大于1000t/次(突出后,經(jīng)過長時間排放,回風系統(tǒng)瓦斯?jié)舛瓤芍鸩交謴驼#┒?、煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識二、煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識

煤與瓦斯突出時噴出的瓦斯量,取決于煤的瓦斯含量和突出的煤量。特大型煤與瓦斯突出時,短時間能涌出數(shù)十萬至數(shù)百萬立方米的瓦斯,噸煤瓦斯涌出量高達100-800m3,超過煤層瓦斯含量的5-30倍。煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識(六)各種突出形式的基本特征:

傾出的基本特征

1、傾出的煤就地按自然安息角堆積,并無分選現(xiàn)象

2、傾出的孔洞呈孔大腔小,孔洞軸線沿煤層傾斜或鉛垂(厚煤層)方向發(fā)展

3、無明顯動力效應

4、傾出常發(fā)生在煤質(zhì)松軟的急傾斜煤層中

5、巷道瓦斯(二氧化碳)涌出量明顯增加煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識壓出的基本特征1、壓出有兩種基本形式,即煤的整體位移和煤有一定距離的拋出,但位移生拋出的距離都較??;2、壓出后在煤層與頂板之間的裂隙中,常留有細煤粉,整體位移的煤體上有大量的裂隙;3、壓出的煤呈塊狀,無分選現(xiàn)象;4、巷道瓦斯涌出量增大;5、壓出右能無孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞。煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識突出的基本特征1、突出的煤向外拋出距離較遠,具有分選現(xiàn)象;2、拋出的煤堆積角小于煤的自然安息角;3、拋出的煤破碎程度較高,含有大量的煤塊和手捻無粒感的粉煤;

煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識突出的基本特征4、有明顯的動力效應,破壞支架、推倒礦車、破壞和拋出安裝在巷道內(nèi)的設(shè)施;5、有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量遠遠超過突出煤的瓦斯含量,有時會使風流逆轉(zhuǎn);6、突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形以及其他分岔形等。煤與瓦斯突出基礎(chǔ)知識第三部分防治煤與瓦斯突出規(guī)定

防治煤與瓦斯突出知識講解一、權(quán)威性和不可替代性

由規(guī)范性文件——上升為部門規(guī)章新的形勢對防突工作提出了新的要求,迫切需要從技術(shù)、管理、監(jiān)督等方面進一步加強和規(guī)范防突工作。國家在推進煤礦瓦斯治理上作出了一系列重要決定和部署,規(guī)范和加強防突工作是深化煤礦瓦斯治理的必然要求

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第19號

《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》已經(jīng)2009年4月30日國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局局長辦公會議審議通過,現(xiàn)予公布,自2009年8月1日起施行,原煤炭工業(yè)部1995年1月25日發(fā)布的《防治煤與瓦斯突出細則》同時廢止。

局長駱林二00九年五月十四日

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定二、防突規(guī)定的結(jié)構(gòu)《防治煤與瓦斯突出》共七章124條,還有五個附錄第一章總則第二章一般規(guī)定第三章區(qū)域綜合防突措施第四章局部綜合防突措施第五章防治巖石與二氧化碳(瓦斯)突出措施第六章罰則第七章附則

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

《防突規(guī)定》提出了“區(qū)域防突措施先行、局部防突措施補充”的原則和“不掘突出頭、不采突出面”的理念,強調(diào)突出煤層必須采取區(qū)域綜合防突措施并達到規(guī)定標準后方可進行采掘作業(yè)。這些理念強調(diào)源頭治理,更加先進,更符合國家當前和今后一個時期對安全生產(chǎn)從嚴要求的政策。

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

2005全國人大常委會提出、國務院確定了“力爭用兩年左右的時間,使煤礦重特大瓦斯爆炸事故有較大幅度下降”的階段性目標。

2007年全國煤礦瓦斯事故與2005年相比,起數(shù)和死亡人數(shù)分別下降了34.3%和50.1%,其中重特大瓦斯事故起數(shù)和死亡人數(shù)分別下降了46.3%和65.4%。

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定國務院領(lǐng)導同志作出重要批示溫家寶:堅持煤礦瓦斯治理的方針和目標,落實各項政策措施,加大關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)力度,這是有效遏制煤礦重特大瓦斯事故的根本性工作,今年可在有示范意義的煤礦召開現(xiàn)場會加以推動。

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

第一條為了加強煤與瓦斯突出的防治工作,有效預防煤礦突出事故,保障煤礦職工生命安全,根據(jù)《安全生產(chǎn)法》、《礦山安全法》、《國務院關(guān)于預防煤礦生產(chǎn)安全事故的特別規(guī)定》等法律、行政法規(guī),制定《規(guī)定》。

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

第二條煤礦企業(yè)(礦井)、有關(guān)單位的煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出(以下簡稱突出)的防治工作,適用《規(guī)定》?,F(xiàn)行煤礦安全規(guī)程、規(guī)范、標準、規(guī)定等有關(guān)突出防治的內(nèi)容與《規(guī)定》不一致的,依照《規(guī)定》執(zhí)行

三、主要變化(一)對法律地位和規(guī)范的主體重新進行了定位,修改了法名由規(guī)范性文件——上升為部門規(guī)章規(guī)范主體由煤礦企業(yè)和管理部門——轉(zhuǎn)變?yōu)槠髽I(yè)、中介、廠家、監(jiān)管監(jiān)察機構(gòu)、設(shè)計部門、鑒定部門、培訓機構(gòu)等有關(guān)部門和機構(gòu)其他有關(guān)防突的規(guī)定服從此規(guī)定

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

(二)提升了防突理念,嚴格了綜合治理措施

(三)規(guī)范了突出煤層和突出礦井的認定程序突出煤層和突出礦井的定義和對突出后采取的措施更加突出了源頭治理、預防為主的要求,貫徹了“不掘突出頭、不采突出面”的理念。提出了區(qū)域防突工作的原則:

多措并舉、可保必保、應抽盡抽、抽采達標。

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定多措并舉------多種措施、方式和工藝結(jié)合起來,加強瓦斯抽放??杀1乇?-----具備開采保護層條件的必須開采保護層。應抽盡抽------應進行抽采的礦井必須進行抽采,并建立完善的地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)。效果達標------通過抽采,使噸煤瓦斯含量、煤層瓦斯壓力、礦井和工作面瓦斯抽采率、采煤工作面回采前可解析瓦斯含量均達到《煤礦瓦斯抽采基本指標》規(guī)定的標準。

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

四、幾個名詞:

1、突出煤層規(guī)定所稱的突出煤層是指在礦井井田范圍內(nèi)發(fā)生過突出的煤層或者經(jīng)鑒定有突出危險的煤層。

2、突出礦井規(guī)定所稱的突出礦井是指在礦井的開拓、生產(chǎn)范圍內(nèi)有突出煤層的礦井。

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定3、區(qū)域預測對新礦井、新采區(qū)或新水平進行突出危險性的劃分,可將煤層或煤層區(qū)域劃分為無突出危險區(qū)、突出危險區(qū)兩種。

4、工作面預測也叫局部預測,主要是對石門揭煤、煤掘工作面和采煤工作面的危險性進行預測。是在已經(jīng)確定的突出危險區(qū)內(nèi)進行采掘時,為進一步縮小突出危險范圍而進行的預測和驗證工作。

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定5、鉆屑瓦斯解吸指標法是反應瓦斯壓力、瓦斯含量和煤層特征的一個指標。

6、鉆屑指標法:鉆屑指標法包括兩類指標:應力指標和瓦斯指標。應力指標是鉆孔鉆屑量指標Smax(7),瓦斯解吸指標有解吸量指標(K1)或解析壓力(△h2)指標兩種。

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

7、鉆屑量Smax的概念:應力指標。鉆屑量Smax取值的意義:當在一個有應力存在的巖體中打鉆,鉆孔中排出的鉆屑量由三部分組成:a、鉆頭切削所產(chǎn)生的鉆屑量;

b、鉆頭在巖體中,由于打鉆時鉆頭在鉆孔內(nèi)跳動所產(chǎn)生的超切削鉆屑量

c、由于應力使鉆孔變形、縮孔,被鉆頭附加切削出來的鉆屑量,是個變量。

d、單位:kg/m,臨界值:Smax≥6

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

四、當前煤與瓦斯突出防治工作面臨的一些突出問題和新課題:

1、源頭治理差距較大,突出礦井普遍沒有有效落實區(qū)域抽采防突措施,突出事故多發(fā)。

2、對防治煤與瓦斯突出的意識不強、認識不足,消極被動。

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

3、技術(shù)手段不足,沒有形成防治手段和技術(shù)體系

4、煤礦開采條件變化較大,動力現(xiàn)象日趨明顯。有效解決煤礦企業(yè)在防治煤與瓦斯突出工作中存在的突出問題,進一步加強防突工作管理和研究,是當前防治煤與瓦斯突出工作的一項重要任務。

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

五、明確提出治理目標

《煤礦瓦斯抽采基本指標》規(guī)定了瓦斯抽采應達到的四項基本指標,對采掘工作面瓦斯含量、壓力、抽采率、煤的可解析瓦斯量和礦井瓦斯抽采率提出了具體明確的指標,特別是規(guī)定:突出煤層工作面采掘作業(yè)前必須將控制范圍內(nèi)煤層的瓦斯含量降到煤層始突深度的瓦斯含量以下或?qū)⑼咚箟毫档矫簩邮纪簧疃鹊耐咚箟毫σ韵隆?/p>

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

若沒有考察出煤層始突深度的瓦斯含量或壓力,則必須將煤層瓦斯含量降到8立方米/噸以下,或煤層瓦斯壓力降到0.74兆帕以下,增加了煤層瓦斯含量的指標,比以往的要求更加嚴格和具體。

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定

高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井真正按照《煤礦瓦斯抽采基本指標》要求,實現(xiàn)抽采達標已經(jīng)成為防治瓦斯事故、特別是防治突出事故的關(guān)鍵性問題。目的性更明確:一是更加強調(diào)源頭治理、超前防治的原則,明確突出區(qū)域綜合防突措施和局部綜合防突措施之間的關(guān)系和各自的程序、作用;二是以進一步明確區(qū)域防突和局部防突的技術(shù)和管理要求

三、防治煤與瓦斯突出規(guī)定防治煤與瓦斯突出技術(shù)體系防治煤與瓦斯突出技術(shù)體系合理采掘部署——煤層開采順序,巷道布置,掘、保、抽、采接替區(qū)域綜合防突技術(shù)措施區(qū)域突出危險性預測—瓦斯參數(shù)結(jié)合瓦斯地質(zhì)分析區(qū)域性防突措施開采保護層區(qū)域性預抽煤層瓦斯工作面突出預測鉆屑瓦斯解吸指標K1、Δh2鉆孔瓦斯涌出初速度指標q工作面防突措施小直徑超前排放鉆孔松動爆破預抽瓦斯水力沖孔金屬骨架、煤體固化等工作面措施效果檢驗安全防護措施管理制度安全設(shè)施設(shè)備、器材局部綜合防突技術(shù)措施鉆屑量指標S區(qū)域措施效果檢驗區(qū)域驗證防治煤與瓦斯突出基本流程參考示意圖局部綜合防突措施區(qū)域綜合防突措施建井期間進行突出煤層、突出礦井鑒定非突出礦井礦井突出煤層、突出礦井鑒定有突出煤層無突出煤層:按非突出礦井管理危險區(qū)新建礦井突出危險性評估有突出危險:按突出礦井設(shè)計無突出危險:按非突出礦井設(shè)計突出礦井開拓前區(qū)域預測區(qū)域措施效果檢驗危險區(qū)無危險區(qū)每采掘10~50m進行區(qū)域驗證有危險無危險工作面預測突出危險工作面無突出危險工作面工作面措施效果檢驗執(zhí)行安全防護措施后采掘作業(yè)工作面防突措施突出危險工作面無突出危險工作面執(zhí)行安全防護措施后采掘作業(yè)區(qū)域防突措施無危險區(qū)開拓后區(qū)域預測第四部分

防治煤與瓦斯突出措施

四、防治煤與瓦斯突出措施

防治煤與瓦斯突出必須堅持區(qū)域防突措施先行、局部防突措施補充的原則。堅決做到不掘突出頭、不采突出面。未按要求采取區(qū)域綜合防突措施的,嚴禁進行采掘活動。區(qū)域防突工作應當做到“多措并舉、可保必保、應抽盡抽、效果達標”。一、區(qū)域綜合防突措施

1、區(qū)域突出危險性預測

2、區(qū)域防突措施

3、區(qū)域措施效果檢驗

4、區(qū)域驗證

四、防治煤與瓦斯突出措施

四、防治煤與瓦斯突出措施

1、區(qū)域突出危險性預測突出煤層的區(qū)域是指能可靠地將區(qū)域內(nèi)的采掘工作面與該區(qū)域以外的突出煤層安全隔離的一個足夠大的范圍。突出煤層進行區(qū)域突出危險性預測(簡稱區(qū)域預測)時的范圍可根據(jù)突出礦井的開拓方式、巷道布置等情況劃定。

四、防治煤與瓦斯突出措施

突出礦井應對突出煤層進行區(qū)域預測。區(qū)域預測分為新水平、新采區(qū)開拓前的區(qū)域預測(簡稱開拓前區(qū)域預測)和新采區(qū)開拓完成后的區(qū)域預測(簡稱開拓后區(qū)域預測)兩個階段。經(jīng)區(qū)域預測后,突出煤層劃分為突出危險區(qū)和無突出危險區(qū).未進行區(qū)域預測的區(qū)域視為突出危險區(qū)。

1)區(qū)域預測方法分類,一般采?。簡雾椫笜朔?、地質(zhì)統(tǒng)計法和綜合指標法。

2)單項指標法:采取煤樣在實驗室中測定其煤的破壞類型(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)、瓦斯放散初速度指標(△P)(10)、煤的堅固性系數(shù)(f)(0.5)、測定或推算煤層瓦斯壓力(p)(0.74)進行區(qū)域預測。

四、防治煤與瓦斯突出措施

四、防治煤與瓦斯突出措施

區(qū)域預測一般根據(jù)煤層瓦斯參數(shù)結(jié)合瓦斯地質(zhì)分析的方法進行,也可以采用其他經(jīng)試驗證實有效的方法。根據(jù)煤層瓦斯參數(shù)結(jié)合瓦斯地質(zhì)分析的區(qū)域預測方法應當按照下列要求進行:(1)煤層瓦斯風化帶為無突出危險區(qū)域;

四、防治煤與瓦斯突出措施(2)根據(jù)已開采區(qū)域確切掌握的煤層賦存特征、地質(zhì)構(gòu)造條件、突出分布的規(guī)律和對預測區(qū)域煤層地質(zhì)構(gòu)造的探測、預測結(jié)果,采用瓦斯地質(zhì)分析的方法劃分出突出危險區(qū)域。(3)在上述劃分出的無突出危險區(qū)和突出危險區(qū)以外的區(qū)域,應根據(jù)煤層瓦斯壓力P進行預測。若缺相關(guān)資料,也可根據(jù)瓦斯含量W進行預測。(預測所依據(jù)的臨界值應根據(jù)試驗考察確定,在確定前可暫按下表進行預測。)

四、防治煤與瓦斯突出措施

煤層瓦斯壓力或瓦斯含量區(qū)域預測臨界值

區(qū)域預測時,還應當符合下列要求:(1)預測所主要依據(jù)的煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等參數(shù)應為井下實測數(shù)據(jù);(2)測定煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等參數(shù)的測試點在不同地質(zhì)單元內(nèi)根據(jù)其范圍、地質(zhì)復雜程度等實際情況和條件分別布置;同一地質(zhì)單元內(nèi)沿煤層走向布置測試點不少于2個,沿傾向不少于3個,并有測試點位于埋深最大的開拓工程部位。瓦斯壓力(MPa)瓦斯含量W(m3/t)區(qū)域類別

P﹤0.74W﹤8無突出危險區(qū)其他情況突出危險區(qū)2、區(qū)域防突措施是指在突出煤層進行采掘前,對突出煤層較大范圍采取的防突措施。區(qū)域防突措施包括:開采保護層和預抽煤層瓦斯兩類。開采保護層分為上保護層和下保護層兩種方式。預抽煤層瓦斯方式有:地面和井下抽采兩種

四、防治煤與瓦斯突出措施

井下預抽煤層瓦斯井下穿層鉆孔、順層鉆孔、穿層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯、順層鉆孔或穿層鉆孔預抽回采區(qū)域煤層瓦斯、穿層鉆孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區(qū)域煤層瓦斯、順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯等。

四、防治煤與瓦斯突出措施

規(guī)定各種方式的預抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施時,應符合以下要求:(1)穿層鉆孔或順層鉆孔預抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應當控制區(qū)段內(nèi)的整個開采塊段、兩側(cè)回采巷道及其外側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層。要求鉆孔控制回采巷道外側(cè)的范圍是:傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m,下幫至少10m;其他為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15m。

四、防治煤與瓦斯突出措施(2)穿層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應當控制整條煤層巷道及其兩側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層。(3)順層鉆孔或穿層鉆孔預抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應當控制整個開采塊段的煤層;

四、防治煤與瓦斯突出措施

(4)穿層鉆孔預抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯應當在揭煤工作面距煤層的最小法向距離7m以前實施(在構(gòu)造破壞帶應適當加大距離)。鉆孔的最小控制范圍是:石門和立井、斜井揭煤處巷道輪廓線外12m(急傾斜煤層底部或下幫6m),同時還應當保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線(包括預計前方揭煤段巷道的輪廓線)的最小距離不小于5m,且當鉆孔不能一次穿透煤層全厚時,應當保持煤孔最小超前距15m;

四、防治煤與瓦斯突出措施

(5)順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應控制的條帶長度不小于60m;(6)當煤巷掘進和回采工作面在預抽防突效果有效的區(qū)域內(nèi)作業(yè)時,工作面距未預抽或者預抽防突效果無效范圍的前方邊界不得小于20m;

四、防治煤與瓦斯突出措施

(7)厚煤層分層開采時,預抽鉆孔應當控制開采的分層及其上部至少20m、下部至少10m(均為法向距離,且僅限于煤層部分)。預抽煤層瓦斯鉆孔封孔要求:穿層鉆孔不得小于5m

順層鉆孔不得小于8m

鉆孔孔口負壓不得小于13kPa。

四、防治煤與瓦斯突出措施3、區(qū)域措施效果檢驗

1)開采保護層的主要采用殘余瓦斯壓力、殘余瓦斯含量、頂?shù)装逦灰屏考捌渌?jīng)試驗,證實有效的指標和方法,也可結(jié)合煤層的透氣性系數(shù)變化率等輔助指標。

2)采用預抽煤層瓦斯應當以預抽區(qū)域的煤層殘余瓦斯壓力或者殘余瓦斯含量為主要指標或其他經(jīng)試驗,必須依據(jù)實際的直接測定值,其他方式的預抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施可采用直接測定值或根據(jù)預抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等參數(shù)間接計算的殘余瓦斯含量值。

四、防治煤與瓦斯突出措施

但若檢驗期間在煤層中進行鉆孔等作業(yè)時發(fā)現(xiàn)了噴孔、頂鉆及其他明顯突出預兆時,發(fā)生明顯突出預兆的位置周圍半徑100m內(nèi)的預抽區(qū)域判定為措施無效,所在區(qū)域煤層仍屬突出危險區(qū)。當采用煤層殘余瓦斯壓力或殘余瓦斯含量的直接測定值進行檢驗時,若任何一個檢驗測試點的指標測定值達到或超過了有突出危險的臨界值而判定為預抽防突效果無效時,則此檢驗測試點周圍半徑100m內(nèi)的預抽區(qū)域均判定為預抽防突效果無效,即為突出危險區(qū)。

四、防治煤與瓦斯突出措施3)對穿層鉆孔預抽石門也可以參照《規(guī)定》第七十三條的方法采用鉆屑瓦斯解吸指標進行措施效果檢驗。檢驗期間還應當觀察、記錄在煤層中進行鉆孔等作業(yè)時發(fā)生的噴孔、頂鉆及其他突出預兆。

4)檢驗要求:對預抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗時,均應首先分析、檢查預抽區(qū)域內(nèi)鉆孔的分布等是否符合設(shè)計要求,不符合設(shè)計要求的,不予檢驗。

四、防治煤與瓦斯突出措施

四、防治煤與瓦斯突出措施4、區(qū)域驗證

1)在石門揭煤工作面對無突出危險區(qū)進行的區(qū)域驗證,應當采用《規(guī)定》第七十一條所列的石門揭煤工作面突出危險性預測方法進行。

2)在煤巷掘進工作面和回采工作面分別采用《規(guī)定》第七十四條、第七十八條所列的工作面預測方法對無突出危險區(qū)進行區(qū)域驗證時,應當按照下列要求進行:(1)在工作面進入該區(qū)域時,立即連續(xù)進行至少兩次區(qū)域驗證;

四、防治煤與瓦斯突出措施(2)工作面每推進10~50m(在地質(zhì)構(gòu)造復雜區(qū)域或采取了預抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施以及其他必要情況時宜取小值)至少進行兩次區(qū)域驗證;(3)在構(gòu)造破壞帶連續(xù)進行區(qū)域驗證;(4)在煤巷掘進工作面還應當至少打1個超前距不小于10m的超前鉆孔或者采取超前物探措施,探測地質(zhì)構(gòu)造和觀察突出預兆。

四、防治煤與瓦斯突出措施

當區(qū)域驗證為無突出危險時,應當采取安全防護措施后進行采掘作業(yè)。但若為采掘工作面在該區(qū)域進行的首次區(qū)域驗證時,采掘前還應保留足夠的突出預測超前距。只要有一次區(qū)域驗證為有突出危險或超前鉆孔等發(fā)現(xiàn)了突出預兆,則該區(qū)域以后的采掘作業(yè)均應當執(zhí)行局部綜合防突措施。

二、局部綜合防突措施

(1)工作面突出危險性預測;

(2)工作面防突措施;

(3)工作面措施效果檢驗;

(4)安全防護措施。開采保護層

四、防治煤與瓦斯突出措施1、工作面突出危險性預測突出危險工作面必須采取工作面防突措施,并進行措施效果檢驗。經(jīng)檢驗證實措施有效后,即判定為無突出危險工作面;當措施無效時,仍為突出危險工作面,必須采取補充防突措施,并再次進行措施效果檢驗,直到措施有效。無突出危險工作面必須在采取安全防護措施并保留足夠的突出預測超前距或防突措施超前距的條件下進行采掘作業(yè)。

四、防治煤與瓦斯突出措施

煤巷掘進和回采工作面應保留的最小預測超前距均為2m。工作面應保留的最小防突措施超前距為:煤巷5m,采面3m

在地質(zhì)構(gòu)造破壞嚴重地帶應適當增加超前距,但煤巷不小于7m,采面不小于5m。每次工作面防突措施施工完成后,應當繪制工作面防突措施竣工圖。

四、防治煤與瓦斯突出措施2、工作面突出危險性預測可采用下列方法預測煤巷掘進工作面的突出危險性:

1)鉆屑指標法;2)復合指標法;3)R值指標法;4)其他經(jīng)試驗證實有效的方法。采用鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性時,在近水平、緩傾斜煤層工作面應向前方煤體至少施工3個,在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個直徑42mm、孔深8~10m的鉆孔,測定鉆屑瓦斯解吸指標和鉆屑量。

四、防治煤與瓦斯突出措施

鉆孔應盡可能布置在軟分層中,一個鉆孔位于巷道工作面中部,并平行于掘進方向,其他鉆孔的終孔點應位于巷道兩側(cè)輪廓線外2~4m處。鉆孔每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量S,每鉆進2m至少測定一次鉆屑瓦斯解吸指標K1或△h2值。采用復合指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性時,在近水平、緩傾斜煤層工作面應向前方煤體至少施工3個,在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個直徑42mm、孔深8~10m的鉆孔,測定鉆孔瓦斯涌出初速度和鉆屑量指標。

四、防治煤與瓦斯突出措施3、工作面防突措施工作面防突措施是針對經(jīng)工作面預測尚有突出危險的局部煤層實施的防突措施。其有效作用范圍一般僅限于當前工作面周圍的較小區(qū)域。石門和立井、斜井揭穿突出煤層的專項防突設(shè)計至少應包括下列主要內(nèi)容:(一)石門和立井、斜井揭煤區(qū)域煤層、瓦斯、地質(zhì)構(gòu)造及巷道布置的基本情況;

四、防治煤與瓦斯突出措施(二)建立安全可靠的獨立通風系統(tǒng)及加強控制通風風流設(shè)施的措施;(三)控制突出煤層層位、準確確定安全巖柱厚度的措施,測定煤層瓦斯壓力的鉆孔等工程布置、實施方案;(四)揭煤工作面突出危險性預測及防突措施效果檢驗的方法、指標,預測及檢驗鉆孔布置等;(五)工作面防突措施;(六)安全防護措施及組織管理措施;(七)加強過煤層段巷道的支護及其他措施。

四、防治煤與瓦斯突出措施

石門揭煤工作面的防突措施:預抽瓦斯、排放鉆孔、水力沖孔、金屬骨架、煤體固化或其他經(jīng)試驗證明有效的措施。立井揭煤工作面:除水力沖孔以外的各項措施。金屬骨架、煤體固化措施,應當在采用了其他防突措施并檢驗有效后方可在揭開煤層前實施。斜井揭煤工作面的防突措施應當參考石門揭煤工作面防突措施進行。

四、防治煤與瓦斯突出措施

在石門和立井揭煤工作面采用預抽瓦斯、排放鉆孔防突措施時,鉆孔直徑一般為75~120mm。石門揭煤工作面鉆孔的控制范圍是:石門的兩側(cè)和上部輪廓線外至少5m,下部至少3m。立井揭煤工作面鉆孔控制范圍是:近水平、緩傾斜、傾斜煤層為井筒四周輪廓線外至少5m;急傾斜煤層沿走向兩側(cè)及沿傾斜上部輪廓線外至少5m,下部輪廓線外至少3m。

四、防治煤與瓦斯突出措施

水力沖孔措施一般適用于打鉆時具有自噴(噴煤、噴瓦斯)現(xiàn)象的煤層。石門揭煤工作面采用水力沖孔防突措施時,鉆孔應至少控制自揭煤巷道至輪廓線外3~5m的煤層,沖孔順序為先沖對角孔后沖邊上孔,最后沖中間孔。水壓視煤層的軟硬程度而定。石門全斷面沖出的總煤量(t)數(shù)值不得小于煤層厚度(m)乘以20。若有鉆孔沖出的煤量較少時,應在該孔周圍補孔。

四、防治煤與瓦斯突出措施煤巷掘進和采煤工作面的專項防突設(shè)計應當至少包括下列內(nèi)容:(一)煤層、瓦斯、地質(zhì)構(gòu)造及鄰近區(qū)

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