煤與瓦斯突出的防治技術.docVIP

行業(yè)資料：_煤與瓦斯突出的防治技術單位：_部門：_日期：_年_月_日第 1 頁 共 12 頁煤與瓦斯突出的防治技術1.突出礦井的鑒定煤與瓦斯突出是煤礦開采過程中的嚴重自然災害之一,因其具有突發(fā)性,對生產人員的安全危害極大.由于突出機理目前仍處于假說階段,影響它的因素隨機性又大,要完全控制它的發(fā)生,還有一定的難度,但采取一些行之有效的措施后,仍可以做到不發(fā)生或減少傷亡事故.根據目前所掌握的規(guī)律,隨著采掘深度的增加,突出發(fā)生的可能性與危害性也日趨嚴重,例如:礦井在開采淺部煤層時,從未出現過瓦斯動力現象,當采掘到一定的深度時,就會出現瓦斯動力現象.瓦斯動力現象出現的初期,緩傾斜煤層多以壓出形式出現,它與片幫現象很難區(qū)分.急傾斜煤層則多出現受煤體自重作用而誘發(fā)的傾出,而這種現象又與冒頂現象難以區(qū)分.因而判斷瓦斯動力現象的性質,需要經驗豐富的專業(yè)機構通過實測煤層瓦斯壓力,取樣分析化驗和現場勘查,綜合判斷該礦是否已具備發(fā)生煤與瓦斯突出的三大要素,以免判斷失誤,給生產帶來不必要的損失.判斷瓦斯動力現象的基本技術與裝備,一般在首次出現瓦斯動力現象的礦井都是不具備的,難以進行正確的鑒定,因此需經國家煤礦安全監(jiān)察局授權的單位鑒定.同樣,在一個突出礦井,由于受地質條件的影響,采掘地區(qū)的變更或采掘條件的變化,經過多年來的采掘實踐,沒有再次出現瓦斯動力現象,要對此現象出現真實的原因做出正確的判斷,同樣難度也是較大的.為了查明原因,做出正確的判斷,同樣也需做現場調查,實測瓦斯參數,取樣分析化驗,綜合判斷突出礦井是否已不具備發(fā)生突出的三大要素.為了慎重的對待此項工作,以免造成由于判斷失誤而造成的重大人身傷亡事故,同樣也需要經原鑒定單位確認后,才能撤消突出煤層或突出礦井的稱號.新建突出礦井煤層突出危險性的再確認在新建礦井,煤層的突出危險性是由地質勘探部門提供的基礎資料確定的,這些資料一般是根據相鄰礦區(qū)或礦井的瓦斯,瓦斯動力現象資料和煤層的物理力學性質資料確定的,具有一定的可信程度.因此在新建礦井的設計任務書必須明確確定該礦是否為突出礦井,并按相應的技術要求進行設計,以免礦井投產后,由于發(fā)生瓦斯動力現象,礦井不具備防治突出的生產條件而造成的停產補套現象,給新投產礦井造成重大的經濟損失或瓦斯事故.勘探部門所提供的瓦斯基礎資料雖具有一定的可信程度,但尚未進行驗證,所以新建礦井在建設期間,需進一步驗證勘探期間對煤層突出危險性判斷的可信程度,以便及時調整防治突出的措施,在新井建設期間,還必須根據揭穿各煤層的實際情況重新驗證煤層的突出危險性.#綜合防治突出措施.煤與瓦斯突出是一種自然現象,它具有突發(fā)性,不完全的可知性,要想完全防止它的產生是難以達到的.根據現實情況,我國現有的防治突出方法首先要摸清楚它發(fā)生的地區(qū),范圍,采取必要的防治措施,改變其發(fā)生突出所應具備的基本條件,使其不發(fā)生或降低其突出強度,并采取必要的安全防護措施,以保證施工人員的安全.從上述的思路可知,防治煤按語:目前在我國煤礦中,煤與瓦斯突出問題仍然比較突出.為此,組織有關專業(yè)人員撰寫此稿,分批刊出,供相關專業(yè)管理和技術人員參考.煤與瓦斯突出工作,它已不是單一的技術措施,而是一套完整的綜合防治突出的系統(tǒng)工程,我們稱它為綜合防治突出措施.現分兩部分加以敘述;突出預測,措施及效果檢驗.突出預測可分兩種,即區(qū)域預測和工作面預測.預測的目的就是將突出礦井中有限的防突資金與人力用在突出礦井最需要,最危險的地方,以提高突出礦井的防突效率和降低突出礦井的生產成本.根據統(tǒng)計資料表明,突出礦井發(fā)生的突出區(qū)段,僅占采掘總面積或掘進總長度的()x%+),進行預測的目的是將()x%+)的區(qū)段盡可能的區(qū)分出來.要想一次用預測的方法,準確無誤地劃分出突出危險區(qū)段或找出突出的地點,顯然在目前的條件下,具有相當大的難度.目前,世界各主要采煤國家,都未能達到上述水平.我國采取的預測途徑是采用縮小范圍的方法,逐步查明突出區(qū)域或突出地點.首先采用區(qū)域預測將突出礦井中的各個區(qū)段,采區(qū)劃分為突出危險區(qū),突出威脅區(qū)和無突出危險區(qū).然后,在突出危險區(qū)中用工作面預測方法將采掘工作面進一步區(qū)分為突出危險工作面和無突出危險工作面.在突出危險區(qū)內或突出危險工作面必須采取相應的防治突出措施,以改善或消除突出的三大要素,但是由于煤層特性變化頻繁,采用固定的防突措施.參數施工,有時難以達到預期目的,因而還必須采取措施效果檢驗,以保證工作安全.2.安全措施眾所周知,突出礦井的防治突出工作,每天都在重復的進行,時間一長,難免在技術裝備上,思想上會出現失誤,為了防止由于這方面的失誤而導致的突出傷亡事故,綜合防治突出措施中規(guī)定,在執(zhí)行了預測,措施,措施效果檢驗后,還必須采用安全防護措施施工,以確保工作人員的安全.安全措施主要指震動放炮和遠距離放炮.工作面落煤時是應力明顯活動期,巖爆破落煤時,工作人員遠離工作面,可防止由于應力激活誘發(fā)的突出對工作人員的傷害.而防護措施包括設置一些安全裝備或裝置或必要的組織措施,例如反向風門,安全避難硐室,壓風自救裝置,自救器等.3.突出礦井專門防突機構與人員的設置煤與瓦斯突出有明顯的區(qū)域性特征,各地區(qū)或礦井所采取的防治突出措施與手段也不盡相同,所以煤與瓦斯突出防治工作是一種專業(yè)性很強的工作,防突人員不僅需要采礦,礦壓,物理,化學等方面的基本專業(yè)知識,同時還需要積累豐富的實踐經驗,而豐富的實踐經驗來自于突出資料的積累,尤其是本礦的突出資料積累.因而突出礦井設置專門的機構與人員進行管理是非常必要的,對積累突出資料和培養(yǎng)防突人材是非常有利的,這一點對突出礦井管好防治突出工作是至關重要的.經驗告訴我們,凡是重視此項工作的突出礦井,防治突出管理工作就很正規(guī),突出事故發(fā)生率較低.從另外一點看,現在學校還未能培養(yǎng)出防治突出的專業(yè)人員滿足突出礦井的需要,因此突出礦井要想安全生產,必須立足于自行培養(yǎng)自己所需的防治突出的專業(yè)人員.4.突出礦井防治突出計劃的編制突出礦井根據礦井生產采掘計劃,結合區(qū)域預測所劃分的突出危險區(qū),突出威脅區(qū),制定出礦井的年度,季度,月度防治突出計劃,目的是將防治突出工作納入礦井正常的生產計劃中,以便對防治突出工作加強管理.除此而外,可根據采掘計劃的安排,結合區(qū)域預測結果,可事先知道將被開采的采區(qū),煤層的突出危險程度,提前做好防治突出措施的編制和人力物力的安排,同時也可根據突出危險性程度,將采區(qū)或工作面事先做出輕,重,緩,急的安排,使防治突出的工作做到有序不亂.這樣,可最大限度地減少突出對生產的影響.A.新建突出礦井,新水平,新采區(qū)投產時的要求新建礦井,新水平,新采區(qū)投產時各種生產設施已完全齊備,已具備生產條件,但是防治突出設計中規(guī)定的工程設備,安全設施沒有或不符合規(guī)定要求時,強行投產后,必然對安全生產造成嚴重的危害.若勉強投產后再補套,勢必造成生產與安全兩者不能兼顧.因而,當新建突出礦井,突出礦井的新水平,新采區(qū)驗收時,發(fā)現防治突出設計中規(guī)定的工程設備或安全設施不符合要求時,不要驗收移交生產.B新建突出礦井,突出礦井的新水平,新采區(qū)設計中要編制煤層防治突出設計突出礦井防治突出效果的好壞,關鍵取決于礦井采掘計劃中是否考慮到了突出的防治,在開采前所必須做的防治突出工程.例如:有無采保護可開采,通風系統(tǒng)能否達到突出工作面的通風要求,根據煤層的突出危險性程度,采用何種形式的防治突出措施,需要做那些工程準備,這些都需要在煤層開采前研究確定.為了做好防治突出工作,就需要把上述確定的方案,設施做好規(guī)劃,編制出突出煤層防治突出的專門設計.C.布置突出礦井的采掘工作面應考慮的因素為了減少突出對生產的危害,盡量少擾動突出煤層,在有條件的地方,把主要巷道布置在巖石,無突出或突出危險性較低的煤層中.在開采了保護層的地方,要充分利用其保護范圍,將巷道布置在保護范圍內.地質劇烈變化地帶,最易發(fā)生突出,且突出強度高,所以不能將石門布置在該帶中,以免增加危險和防治突出工作的難度.如果條件許可,先用煤巷掘至石門揭煤地點,然后石門再與煤巷溝通,為了防止煤巷掘進工作面與石門掘進工作面前方應力的相互影響,應力疊加而誘發(fā)的突出,煤巷必須超過石門貫通位置(以上.為了防止石門與煤巷貫通時,炮眼底距煤巷幫的距離小于炮眼的最小抵抗線,火藥容易發(fā)生爆燃或有火焰噴出,當煤巷中因通風不良或沒有通風而造成瓦斯聚集時,就會發(fā)生瓦斯爆炸事故,因而采用石門貫通煤層必須保證煤巷的正常通風.應力在煤與瓦斯突出中是一個不可忽視的重要因素,一般說來,應力可分垂直應力)巖石自重所形成的應力x,水平應力)構造應力x及采掘附加應力.前二者在同一個采區(qū)或不大的范圍內,無明顯變化,而采掘附加應力是一個變量,它是由于人們采掘活動,破壞了煤)巖x的原始應力狀態(tài),使應力重新分布的結果.在高應力區(qū)內進行采掘工作,易觸發(fā)應力突變,導致在采掘工作面前方快速形成卸壓帶,造成煤體破壞,煤層中的瓦斯快速解吸,大量的游離瓦斯出現在煤層的裂隙,空隙中,參與破碎煤體,并將被破碎的煤塊搬運到遠離工作面的地方,形成突出.在#個或相鄰!個采區(qū)中,同一煤層的同一區(qū)段,兩個工作面進行相向采掘工作,當!個工作面相互接近時,由于!個工作面的采掘附加應力相互疊加,產生高應力區(qū),易發(fā)生突出.因而在上述條件下,不能布置!個相向采掘工作面.D.礦井瓦斯地質圖瓦斯地質是研究礦井瓦斯涌出量,煤與瓦斯突出與地質構造的相互關系.在突出礦井中應統(tǒng)計,總結出本礦井煤與瓦斯突出與礦井地質構造的規(guī)律,并用于區(qū)域預測,劃分突出危險區(qū),突出威脅區(qū)和無突出危險區(qū),能對防治瓦斯突出工作起到積極指導作用.突出礦井的瓦斯地質圖,是一種突出歷史資料的積累,它是在突出礦井日常工作中,對礦井瓦斯涌出量,煤與瓦斯突出和礦井地質資料不斷積累完善的基礎上得出的.突出礦井,為了治理突出,就必須及時編制好礦井瓦斯地質圖,供今后生產用.E.防止誤穿突出危險煤層嚴重突出礦井,為了防治瓦斯突出,常采用預抽突出煤層瓦斯的方法,防止在今后采掘工作中出現的煤與瓦斯突出,為了抽放突出煤層中的瓦斯,就要在突出煤層的頂底板巖石中開鑿巖巷,通常巖巷距煤層要有一定的安全距離)其距離視煤層頂,底板的巖性而定x.但是當巖石巷道進入到地質變化帶時,煤層的走向,巖性都發(fā)生了變化,若安全距離減少,巖石變軟,受煤層中高壓瓦斯推力的作用或巖石卸壓的影響,會導致突出煤層自行揭穿或誤穿煤層,形成突出.例如:中梁山礦務局南礦在掘進抽放鉆場與六枝礦物局化處礦掘進底板抽放巷道時都發(fā)生了千噸級的大突出.除此之外,在開采了保護層的被保護層)已受保護的突出危險煤層x中進行采掘工作時,同樣也要防止采掘工作面誤入未保護區(qū))尤其是接近未保護區(qū)的邊緣地帶,危險性更大x,此處為高應力集中地區(qū),容易發(fā)生突出,且突出強度較大.例如南桐礦務局魚田堡煤礦+#水平西三石門,煤層運輸大巷,在進入,-煤層保護層采煤工作面采線附近的未保護區(qū)的邊緣地帶時,發(fā)生強度達-.的大突出.松藻礦務局石壕煤礦#$#,回采工作面,同樣也進入上保護層回采工作面的采止線形成的未保護帶的邊緣地區(qū),也發(fā)生了千噸級的大突出.突出危險煤層的采掘工作面需要設立專職的瓦斯檢查員煤層發(fā)生突出之前,一般會出現突出預兆.預兆分有聲和無聲兩類1)有聲預兆:煤體中有悶雷聲,且由遠到近的發(fā)出悶雷聲;煤體中出現機槍聲,煤炮聲;支柱受壓發(fā)出的喳喳聲.2)無聲預兆:工作面空氣中的瓦斯含量有明顯的變化,忽大忽小,變化頻繁;工作面片幫,掉渣;工作面頂板來壓;煤層厚度變化明顯,尤其是其中最容易發(fā)生突出的軟分層的變化;煤層硬度變化,由硬變軟,煤層的層理變得模糊不清,成雞窩狀;煤層有遭受強烈的擠壓的痕跡;煤層的產狀發(fā)生突變.充分掌握上述有聲與無聲預兆,對防止煤與瓦斯突出,減少人員的傷亡是至關重要的.但這些都需要人去觀察與掌握,尤其是工作面空氣中的瓦斯含量變化是最明顯的預兆之一.因而開采突出危險煤層時,每個采掘工作面都應設置專職瓦斯檢查員隨時隨地檢查工作面的瓦斯,觀察突出預兆,并隨時準備撤退工作人員,防止突出事故對工作人員的傷害.F.礦井工作人員,需要提高自我保護意識,掌握防治突出的基本知識開采突出礦井是一項難度大,技術復雜的工作.因為它的發(fā)生具有很大的隨機性,為了防治它所采用防治突出的措施也需根據現場的實際情況,在原定的防治突出措施上進行適當的修改,方能對防治突出奏效.現場變化的信息反映到決策者時,需要有一定的時間,在這段時間內,工作人員對防治突出工作如不熟悉,繼續(xù)或違章工作,就有可能醞釀出因突出而導致的重大人身傷亡事故.所以突出礦井的工作人員,必須接受防治突出知識培訓,熟悉突出預兆和防治突出的基本知識,經考試合格后,方能上崗.突出礦井的工作人員掌握了防治突出的基本知識后,可以提高工作人員的自我保護意識,抵制一些因違章指揮而可能發(fā)生的突出事故.G.突出危險煤層中禁止使用放頂煤采煤法放頂煤采煤法是利用礦壓,煤的自重落煤.突出煤層具有松軟,瓦斯含量大的特征,這些特征有利于放頂煤采煤法,但這些特征恰恰是發(fā)生突出必不可少的條件.礦壓應力(活動頻繁,煤層松軟,受煤體自重的影響,使煤層自頂板垮落冒頂(,形成了新的暴露面,新暴露面上的瓦斯壓力梯度陡增,在煤層中游離瓦斯壓力作用下,煤層被破碎,瓦斯快速解吸形成強大的瓦斯氣流,將被地應力和瓦斯破碎的煤塊搬運到采掘空間中來,形成突出,若瓦斯與煤塊的混合氣流在流動過程中沒有遇到阻力,突出將繼續(xù)進行,直到混合氣流受阻,新暴露面上的瓦斯壓力梯度下降,不能再破碎煤體時,突出才被迫停止.由此看來,放頂煤采煤法不但不利于防治煤與瓦斯突出,反而為突出的發(fā)生創(chuàng)造良好的條件.H.突出煤層不能使用風鎬煤層在發(fā)生突出時,突出的三大因素都處于不穩(wěn)定狀態(tài),其中尤其是應力,稍有震動,就會失去平衡,而導致突出.風鎬是一種震動力很強的工具,使用它進行落煤時,對煤體會產生強烈的震動,加速煤層瓦斯解吸并觸發(fā)工作面前方應力突變而導致突出.除此之外,高噪音也掩蓋了突出有聲預兆,使工作人員不能及時發(fā)現突出預兆,迅速撤離現場,極易造成人員傷亡.所以在突出煤層中進行采掘工作時,不能使用風鎬.I.突出礦井爆破作業(yè)須采用安全等級不低于三級的煤礦許用的含水炸藥突出礦井為了避免人員傷亡,盡量避免人員與由于落煤工作誘發(fā)的應力突變時期接觸,所以突出礦井采掘工作面的落煤工作多采用爆破落煤.在爆破落煤時