煤礦瓦斯災(zāi)害新動(dòng)向及預(yù)防對(duì)策(胡千庭)

我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)及預(yù)防對(duì)策煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院胡千庭2008年4月28日北京一、基觸知識(shí)

一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)1、什么是煤礦瓦斯煤礦瓦斯是煤礦生產(chǎn)環(huán)境中有毒有害氣體的總稱。甲烷（CH4≥95%）及烷烴，二氧化碳（CO2）一氧化碳（CO），硫化氫（H2S）等定義成分泛指甲烷（CH4≥95%）一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)2、什么是煤層氣伴隨煤炭形成過(guò)程產(chǎn)生并賦存于煤巖層內(nèi)的氣體定義甲烷（CH4≥95%）及烷烴，硫化氫(H2S)二氧化碳（CO2）等成分泛指甲烷（CH4≥95%）3、煤礦瓦斯與煤層氣的區(qū)別從定義角度講：煤層氣不同于煤礦瓦斯從泛指角度講：煤層氣就是煤礦瓦斯（主要成分及其來(lái)源）從俗成觀念講：煤層氣是非常規(guī)天然氣資源，而煤礦瓦斯是有毒有害氣體。一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)4、煤礦瓦斯（煤層氣）的來(lái)源是腐植型有機(jī)物在成煤過(guò)程中經(jīng)歷：生物化學(xué)成氣煤化作用成氣次生物成氣幾個(gè)階段形成的。一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)

從腐植型有機(jī)物沉積在沼澤相和三角洲相環(huán)境中開(kāi)始，在不超過(guò)65oC的適當(dāng)溫度還原條件下，腐植型有機(jī)物經(jīng)厭氧微生物（細(xì)菌）的化學(xué)降解作用生成甲烷、二氧化碳和水。

一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)腐植型有機(jī)物甲烷（CH4）二氧化碳（CO2）類煙煤（C9H6O）水（H2O）溫度∧65度生物化學(xué)成氣一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)有機(jī)物沉積在沼澤相和三角洲相環(huán)境中開(kāi)始，在不超過(guò)65oC的適當(dāng)溫度條件下，腐植型有機(jī)物經(jīng)厭氧細(xì)菌降解作用生成甲烷、二氧化碳和水。覆蓋層有機(jī)物沼澤基底水和厭氧菌環(huán)境溫度小于65°地表土層這一階段形成的瓦斯氣體離地表淺，多數(shù)已逸散到大氣中，不易保留在煤巖層內(nèi)。隨著泥炭層的下沉，上覆蓋層越來(lái)越厚，壓力和溫度也隨之增高，生物化學(xué)產(chǎn)氣作用逐漸減弱直至結(jié)束，煤化產(chǎn)氣作用越來(lái)越強(qiáng)。一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)煤化作用成氣

在壓力和溫度的作用下，煤的側(cè)鏈和官能團(tuán)不斷發(fā)生斷裂、結(jié)合和脫落，生成CO2、CH4、H2O等氣體。

一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)泥炭水甲烷二氧化碳褐煤甲烷煙煤水二氧化碳無(wú)煙煤甲烷水次生物化學(xué)成氣

指隨著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)部分地段抬起現(xiàn)象，在這些抬起地段如果環(huán)境溫度低于65℃、且與地表水發(fā)生水力聯(lián)系時(shí)，就可能再次創(chuàng)造生物成氣的環(huán)境。次生物成氣可以解釋為何在一些構(gòu)造帶容易積聚大量瓦斯。一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)有機(jī)物巖層溫度>65°上覆巖土層有機(jī)物上覆巖土層巖層溫度<65°溫度>65°導(dǎo)水裂隙構(gòu)造運(yùn)動(dòng)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)前后地層環(huán)境變化情況一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)5、瓦斯賦存狀態(tài)：孔隙內(nèi)賦存的游離瓦斯煤巖塊游離態(tài)賦存服從理想氣體方程煤顆粒瓦斯分子直徑4.14A吸附態(tài)賦存服從蘭格繆爾方程一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)6、瓦斯氣體的基本性質(zhì)氣體對(duì)空氣比重毒性燃燒爆炸限甲烷0.554無(wú)毒5%～16%二氧化碳1.533無(wú)毒無(wú)燃燒爆炸性一氧化碳0.967劇毒12.5%～74%硫化氫1.19劇毒4.3%～45.5%一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)7、煤礦瓦斯災(zāi)害事故分類煤礦瓦斯災(zāi)害瓦斯窒息與中毒煤礦瓦斯動(dòng)力災(zāi)害瓦斯煤塵爆炸煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害煤巖瓦斯（二氧化碳）壓出煤巖沖擊伴隨瓦斯（二氧化碳）涌出煤巖瓦斯（二氧化碳）突出（噴出）瓦斯爆炸煤塵爆炸瓦斯煤塵爆炸瓦斯燃燒一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)煤塵爆炸試驗(yàn)瓦斯窒息（缺氧）中毒（CO、H2S等毒氣）一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)瓦斯爆炸一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)煤與瓦斯突出8、瓦斯窒息條件:正?？諝獾难鯘舛燃s21%當(dāng)氧濃度<16%時(shí)（CH424%）,呼吸急促,心跳加快;氧濃度<9%（CH457%）時(shí),人心跳漸弱;氧濃度<6%時(shí)（CH471%）人立即死亡。若氣體中混有有毒氣體時(shí)，更低瓦斯?jié)舛染湍芤鹬舷ⅰ?、瓦斯中毒條件CO使血液攜氧能力迅速下降而中毒（0.05%)H2S降低機(jī)體與氧結(jié)合能力而中毒。一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)10、瓦斯燃燒與爆炸的條件：濃度5～16%，點(diǎn)火溫度645℃,氧氣濃度≥18%。11、煤塵爆炸的條件：煤塵本身具有爆炸性,濃度45～2000g/m3,點(diǎn)火溫度600～800℃，氧濃度≥18%。一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)12、一些影響瓦斯爆炸限的條件

點(diǎn)燃源能量/J爆炸下限CL/%爆炸上限CU/%爆炸極限/%114.913.88.92104.614.29.631004.2515.111.9410003.617.513.9混合氣體初始溫度/°C爆炸下限（%）爆炸上限（%）20513.41005.513.53005.414.36003.416.47003.218.7900229.0混合氣體初始?jí)毫?°C爆炸下限（%）爆炸上限（%）0.15.614.31.05.917.25.05.429.48.55.736.7點(diǎn)火能量對(duì)甲烷/空氣混合物爆炸極限的影響爆炸濃度范圍與初始溫度的關(guān)系爆炸濃度范圍與初始?jí)毫Φ年P(guān)系13、一些影響煤塵爆炸限的條件煤塵名稱爆炸下限濃度Cmin(g/m3)純煤塵煤塵＋1％CH4煤塵＋2％CH4煤塵＋4％CH4軒崗60

355NO3595

3015陜爆-1760

255淮北100

3010湔江35

3052＃605030

3＃1005030

煤塵名稱最大爆炸壓力Pmax(Mpa)純煤塵煤塵＋2％CH4煤塵＋4％CH4軒崗0.630.620.59NO350.580.60.59陜爆-170.640.610.61淮北0.580.610.58湔江0.60.640.59煤塵爆炸下限濃度測(cè)定結(jié)果瓦斯煤塵共存煤塵最大爆炸壓力測(cè)定結(jié)果14、預(yù)防窒息、中毒和燃燒爆炸的措施抽瓦斯并排到地面通風(fēng)稀釋瓦斯使?jié)舛冉档偷綐O限濃度以下水或霧化措施減少產(chǎn)塵和浮塵通風(fēng)除塵或清理堆積煤塵控制火源和溫度混入惰氣、惰性粉塵或覆蓋煤塵等一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)M/G通風(fēng)splitcritical801708050AirpastsealsfromG104長(zhǎng)壁采空區(qū)軌道巷地面鉆井采空區(qū)抽放RR5040瓦斯抽放澳大利亞的瓦斯治理技術(shù)15、煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生的條件一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)力的初始破壞突出的發(fā)動(dòng)15、煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生的條件一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)瓦斯壓力造成持續(xù)拉破壞15、煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生的條件一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)高應(yīng)力造成剪破壞15、煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生的條件一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)足夠的破壞力和能量15、煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生的條件一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)突出終止條件16、預(yù)防煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害的措施抽瓦斯減小瓦斯的拉破壞卸壓措施釋放瓦斯并減少應(yīng)力集中強(qiáng)化支護(hù)提高煤巖抗破壞能力一、煤礦瓦斯及其災(zāi)害基本知識(shí)卸壓層加瓦斯抽放首采層卸壓線底板抽瓦斯巷抽瓦斯巷圖開(kāi)采保護(hù)層抽卸壓瓦斯頂板巖石鉆孔二、基本情況

■歷史上日本、前蘇聯(lián)、波蘭、法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)等都是煤礦瓦斯災(zāi)害高發(fā)區(qū)；近些年，日本煤礦基本關(guān)閉，英法德等國(guó)煤礦也急劇減少，美國(guó)、澳大利亞等開(kāi)采煤層自然條件遠(yuǎn)比中國(guó)好，開(kāi)采突出煤層少;露天開(kāi)采占主體;經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、機(jī)械化自動(dòng)化水平高、法制化管理水平的提高，并全面實(shí)施“先抽后采”,煤礦瓦斯災(zāi)害已顯著減少，但仍不能杜絕。二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況日本煤礦在戰(zhàn)后發(fā)生多起瓦斯爆炸事故，如1965年山野煤礦瓦斯突出、爆炸死亡273人,1967年夕張新煤礦瓦斯突出、爆炸死亡93人,1970年南大夕張煤礦瓦斯爆炸死亡62人,尤其是1963年11月9日，三井三池煤礦發(fā)生煤塵爆炸死亡458人;這些事故迫使日本煤礦被逐步關(guān)閉。二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況英國(guó)煤礦自1850年以來(lái)共發(fā)生瓦斯爆炸事故2980次,導(dǎo)致14142人死亡。近些年來(lái)英國(guó)煤礦每年死亡的礦工人數(shù)為零。隨著英國(guó)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，從２０世紀(jì)８０年代開(kāi)始，英國(guó)關(guān)閉了多數(shù)煤礦。2006年英國(guó)有１３７個(gè)煤礦在運(yùn)營(yíng)，５５９８人從事煤礦業(yè)，其中多數(shù)集中在威爾士，英格蘭只有8個(gè)礦，年產(chǎn)煤炭約2000萬(wàn)噸。英國(guó)煤礦基本上為國(guó)有。二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況法國(guó)在經(jīng)過(guò)近3個(gè)世紀(jì)的煤炭開(kāi)采之后，煤炭?jī)?chǔ)量幾近枯竭，再加上環(huán)保等因素，法國(guó)開(kāi)始陸續(xù)關(guān)閉煤礦。2004年4月，隨著法國(guó)最后一座煤礦的關(guān)閉，宣告了煤礦工業(yè)在法國(guó)終結(jié)。最近法國(guó)有可能再次恢復(fù)煤炭開(kāi)采。

一、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況德國(guó)煤礦主要集中在魯爾礦區(qū)，上世紀(jì)90年代后逐步關(guān)閉煤礦，2006年主要有8個(gè)煤礦，煤炭產(chǎn)量2200萬(wàn)噸，政府為煤礦補(bǔ)貼25億歐元；預(yù)計(jì)2018年煤礦全部關(guān)閉。二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況前蘇聯(lián)國(guó)家煤礦瓦斯事故仍然多發(fā)；如2007年3月21日俄羅斯西伯利亞南部一煤礦瓦斯爆炸死亡106人、5月24日庫(kù)茲巴斯“紀(jì)念日”煤礦瓦斯爆炸死亡38人；

烏克蘭頓涅茨扎夏德科煤礦1999年瓦斯爆炸死亡50人、2001年爆炸死亡55人、2006年9月瓦斯事故死亡13人、2007年11月18日瓦斯爆炸死亡100人、12月2日瓦斯爆炸至少死亡4人；哈薩克斯坦卡拉干達(dá)阿塞洛－米塔爾集團(tuán)的一個(gè)煤礦2008年1月11日瓦斯爆炸死亡30人、2006年9月另一處煤礦瓦斯爆炸死亡４１人。二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況印度、波蘭近年仍時(shí)有發(fā)生瓦斯事故2006年11月22日波蘭西里西亞哈倫姆巴煤礦瓦斯爆炸死亡23人；2006年9月6日印度恰爾肯德邦煤礦瓦斯爆炸死亡54人。

二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況美國(guó)煤礦死亡5人以上事故基本情況二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況美國(guó)煤礦歷史上最惡劣的幾起瓦斯事故情況時(shí)間煤礦類型死亡

1968/11/20西弗吉尼亞康索爾9號(hào)礦井爆炸781951/12/21伊利諾斯州東方2號(hào)礦井爆炸1191947/03/25伊利諾斯州中心5號(hào)礦井爆炸1111940/03/16俄亥俄州柳樹林10號(hào)礦井爆炸721940/01/10西弗吉尼亞池塘1號(hào)礦井爆炸911913/10/22新墨西哥雄鹿佳能2號(hào)礦井爆炸2631907/12/06西弗吉尼亞孟農(nóng)加6號(hào)和8號(hào)礦井爆炸362二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況美國(guó)煤礦近20年的瓦斯事故情況時(shí)間煤礦事故類型死亡2006/05/20肯塔基州達(dá)北1號(hào)礦井爆炸52006/01/02西弗吉尼亞西米礦井爆炸122001/09/23阿拉巴馬州吉姆沃爾特5號(hào)礦井爆炸131992/12/07維吉尼亞南山煤礦集團(tuán)3號(hào)井爆炸81989/09/13肯塔基州威廉9號(hào)礦井爆炸10中國(guó)煤礦95%以上為井工開(kāi)采，近些年煤炭產(chǎn)量迅速增加、煤炭開(kāi)采的自然條件逐步惡化、高瓦斯突出礦井?dāng)?shù)量迅速增加，開(kāi)采的技術(shù)條件和管理水平差異性迅速擴(kuò)大，煤礦瓦斯災(zāi)害事故盡管整體逐漸減少，但仍然處于事故高發(fā)期。二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況我國(guó)煤礦1949年前發(fā)生22起一次死亡百人以上的煤礦事故,死亡7074多人,平均每起事故死亡322人;這其中瓦斯事故12起(透水7起,火災(zāi)3起),死亡4843多人,平均每起事故死亡404人;有兩起瓦斯事故成為世界之最:1942年4月26日發(fā)生在日本人控制的遼寧本溪湖煤礦的瓦斯爆炸事故是世界上最大一起煤礦瓦斯事故,死亡1527人；1917年發(fā)生在日本人控制（1905-1945）的撫順煤礦瓦斯爆炸事故是世界上第二大煤礦瓦斯事故,死亡917人。二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況

我國(guó)煤礦解放后發(fā)生的一次死亡百人的煤礦事故23起(不含新汶洪水淹井事故),死亡3669人,平均每起事故死亡160人;其中瓦斯煤塵事故21起(火災(zāi)和透水各一起)，死亡3436人,平均每起事故死亡164人。最大一次發(fā)生在1960年5月9日山西大同局老白洞煤礦瓦斯爆炸死亡684人；最大一次突出事故發(fā)生在1960年5月14日重慶松藻煤礦死亡125人

。二、煤礦瓦斯災(zāi)害基本情況三、特點(diǎn)

三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)1、2007年全國(guó)煤礦瓦斯事故基本情況瓦斯事故死亡1084人，比06年減少235人，比05年減少1054人;瓦斯事故死亡人數(shù)占煤礦事故死亡人數(shù)的28.63%，比06年增加0.96%，比05年減少7.09%。三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)2、煤礦事故中:瓦斯事故的比重沒(méi)有發(fā)生根本改變,尤其是重特大以上事故仍然以瓦斯事故為主。63%80.3%100%三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)3、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和私有煤礦是發(fā)生瓦斯事故的主體。國(guó)有重點(diǎn)煤礦企業(yè)瓦斯事故死亡125人、占11.53%，國(guó)有地方煤礦企業(yè)瓦斯事故死亡57人，占5.26%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)和私有煤礦瓦斯事故死亡902人、占83.21%。且30人以上的特別重大瓦斯事故都發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)和私有煤礦。三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)4、煤與瓦斯突出是國(guó)有重點(diǎn)煤礦瓦斯事故的主要事故類型。在國(guó)有重點(diǎn)煤礦瓦斯事故死亡人數(shù)中，煤與瓦斯突出事故

，占瓦斯事故死亡人數(shù)的

。

死亡99人79%三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)5、瓦斯煤塵爆炸是鄉(xiāng)鎮(zhèn)私有煤礦瓦斯事故的主體，其次是煤與瓦斯突出。鄉(xiāng)鎮(zhèn)私有煤礦瓦斯事故，其中瓦斯煤塵爆炸事故死亡人數(shù)約,煤與瓦斯突出事故死亡人數(shù)約

。

死亡902人占79.71%占13%三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)近四年純煤塵爆炸事故（死亡320人）：發(fā)生時(shí)間發(fā)生地點(diǎn)死亡人數(shù)2007年4月16日河南平頂山市寶豐縣王莊煤礦（私有）312006年10月28日新疆兵團(tuán)農(nóng)六師興亞公司第一煤礦142006年7月15日山西靈石縣藺家莊煤礦532006年2月23日山東棗莊礦業(yè)集團(tuán)聯(lián)創(chuàng)公司182005年11月27日龍煤七臺(tái)河?xùn)|風(fēng)煤礦1712004年5月18日山西呂梁地區(qū)交口縣蔡家溝煤礦336、煤塵的爆炸和參與爆炸應(yīng)引起高度重視三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)近幾年煤與瓦斯突出事故特點(diǎn)：（不完全統(tǒng)計(jì)）7、說(shuō)明煤與瓦斯突出事故總死亡人數(shù)及單次事故平均死亡人數(shù)都在增加，并且出現(xiàn)少有的一次死亡30人以上的特別重大煤與瓦斯突出事故。年死亡3人以上事故死亡10人以上事故死亡30人以上事故次數(shù)死亡人數(shù)次數(shù)死亡人數(shù)次數(shù)死亡人數(shù)200637247799002007322517117135200865934000(3月底)三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)8、只抽瓦斯不能完全消除應(yīng)力型突出，低瓦斯礦井也可能發(fā)生突出，對(duì)理論提出質(zhì)疑兩起低瓦斯含量區(qū)發(fā)生突出事故案例（近距離采掘）時(shí)間地點(diǎn)死亡人數(shù)突出強(qiáng)度(t)瓦斯量(m3/t)應(yīng)力特征動(dòng)力特征10.13豐城建新1937936(預(yù)抽33%)注水落煤

630m,巷道應(yīng)力迭加(口大)拋出20m,無(wú)分選,無(wú)顯著動(dòng)力效應(yīng)風(fēng)門完好(內(nèi)有幸存者)11.12平煤十礦12200020(煤層變薄邊緣950m,綜采面初次來(lái)壓期間拋出270m,無(wú)分選,無(wú)顯著動(dòng)力效應(yīng),回風(fēng)側(cè)重于人逃生三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)平煤11.12事故案例(直接頂為近20m厚的細(xì)砂巖)直接頂回風(fēng)巷機(jī)巷未開(kāi)采區(qū)采空區(qū)三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)兩起低瓦斯礦井發(fā)生突出的事故案例時(shí)間地點(diǎn)死亡人數(shù)突出前狀態(tài)2006.05.21重慶趕水同興二煤礦（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）K1煤3低瓦斯礦井2008.03.14云南昭通水洞坪煤礦（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）14低瓦斯礦井低瓦斯礦井發(fā)生突出的原因可能有:應(yīng)力型突出、水平延伸后未及時(shí)更新瓦斯等級(jí)。三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)9、硬煤也可能發(fā)生突出：三起硬煤突出事故案例時(shí)間地點(diǎn)死亡人數(shù)突出強(qiáng)度(t)瓦斯量(m3/t)應(yīng)力特征動(dòng)力特征4.19峰峰大淑村17127073(預(yù)抽不理想)綜掘進(jìn)入斷層煤柱影響區(qū)(口小)拋出135m,U型鋼支架傾斜變形,少量粉煤,堆積角小.煤較硬4.20金牛陶二11475137(局部排放)附近構(gòu)造發(fā)育536m,礦壓顯現(xiàn)明顯,巷道變形嚴(yán)重拋出42m,拋出煤炭較硬，堆積角度較大(40o)，煤的分選性不明顯.

5.20晉城寺河4370235已進(jìn)行瓦斯預(yù)抽458m，附近有斷層,拋出43m,粉煤少,分選性不明顯,操縱臺(tái)被推后,氣流沖擊感三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)10、突出傷亡事故主要發(fā)生在貴州、湖南等地，湘黔兩省發(fā)生突出傷亡事故之和超過(guò)50%。

2006-2007年發(fā)生煤與瓦斯突出傷亡事故區(qū)域分布(次數(shù)比(%)/死亡人數(shù)比(%))：年分河南四川重慶云南江西山西陜西河北甘肅安徽0659.555158.77.58.05.02.052.00000002.54.8079.110.312.26.23.01.73.02.53.07.93.01.26.15.46.111.63.03.600貴州湖南

302525.035.024.227.330.619.011、高瓦斯突出危險(xiǎn)煤層具有明顯的地層分布特征

三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)華北地區(qū)的煤與瓦斯突出區(qū)域分布（山西組為主）中國(guó)下古生界分布示意圖三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)

南方煤與瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)域分布（龍?zhí)督M為主）三、我國(guó)煤礦瓦斯事故新特點(diǎn)

嚴(yán)重突出礦區(qū)：黔西北川南滇東北地區(qū)、湖南、豐城礦區(qū)、平鄭礦區(qū)、窯街礦區(qū)、靖遠(yuǎn)礦區(qū)、韓城礦區(qū)、兩淮礦區(qū)、太行山兩翼的邯邢和晉南礦區(qū)、沈陽(yáng)北票等礦區(qū)。四、原因

圖1早二疊世全球古地理簡(jiǎn)圖，聯(lián)合古陸與中國(guó)各主要地塊在特提斯海域的位置圖2現(xiàn)代全球地理圖1、自然原因中國(guó)的小型陸塊在石炭二疊紀(jì)都是散布于東特提斯（Tethys）洋的獨(dú)立地殼塊體（島嶼群）（圖1.1），其后，這些“剛性”地塊不斷向北漂移，依次與早期形成的亞洲大陸碰撞拼合，于中生代晚期形成了中國(guó)大陸的基本輪廓（圖1.3）。

圖3中國(guó)大地構(gòu)造簡(jiǎn)圖

中國(guó)的小陸塊在匯聚過(guò)程中多次發(fā)生陸塊之間的碰撞，印度于新生代與中國(guó)大陸碰撞，加上西太平洋(島)弧-（海）溝-（洋）盆系統(tǒng)影響，中國(guó)晚古生代和中生代含煤盆地受擠壓變形的強(qiáng)烈改造，其原始面貌已經(jīng)難于辨認(rèn)。

中國(guó)的現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)基本上是新三紀(jì)以來(lái)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的繼續(xù)，印度板塊的不斷向中國(guó)大陸的向北凸入楔進(jìn)，使最大主應(yīng)力跡線從這個(gè)凸入楔向外散開(kāi)）；并導(dǎo)致我國(guó)煤田的原地應(yīng)力普遍偏高。

自然條件逐步惡化采深平均每年增加10m左右，使得開(kāi)采煤層瓦斯含量增加、瓦斯壓力增大、礦山壓力顯著增加；使得不少低瓦斯礦井迅速變化為高瓦斯甚至突出礦井，不少高瓦斯礦井上升為突出礦井。2007年全國(guó)突出礦井647對(duì)（比3年前增加近2倍），高瓦斯礦井2859對(duì)，高瓦斯突出礦井占煤礦總數(shù)的23.3%。2、經(jīng)濟(jì)環(huán)境原因

中國(guó)煤礦近二十年經(jīng)歷的三大沖擊肥水快流、小煤礦泛濫，大量低素質(zhì)人員進(jìn)入產(chǎn)業(yè)、行業(yè)不公平競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)、煤礦開(kāi)采秩序和市場(chǎng)秩序被破壞。亞洲金融風(fēng)波對(duì)行業(yè)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的沖擊最大，導(dǎo)致人才流失、經(jīng)濟(jì)收入顯著降低、人才培養(yǎng)和科學(xué)研究轉(zhuǎn)向、采掘失調(diào)、工程設(shè)施等欠賬嚴(yán)重，抗災(zāi)能力顯著降低。煤礦下放，導(dǎo)致相對(duì)壟斷地位被破壞、行業(yè)管理缺位、行業(yè)地位顯著降低、行業(yè)不公平性凸現(xiàn)。

生產(chǎn)秩序發(fā)生顯著變化

大量鄉(xiāng)鎮(zhèn)私有高瓦斯突出煤礦誕生、許多長(zhǎng)期在低瓦斯礦區(qū)生產(chǎn)的煤礦企業(yè)進(jìn)入高瓦斯甚至嚴(yán)重突出危險(xiǎn)礦區(qū)開(kāi)發(fā)煤礦，一些非煤礦企業(yè)的投資者進(jìn)入煤礦投資，使得防災(zāi)和投入意識(shí)、技術(shù)管理水平等難以與之相適應(yīng)。3、企業(yè)原因礦井平均生產(chǎn)能力顯著增加無(wú)論是原有高瓦斯突出礦井、還是新增的高瓦斯突出礦井普遍在追求礦井生產(chǎn)能力的不斷擴(kuò)大；擴(kuò)大生產(chǎn)能力所必須具備的瓦斯抽采能力、通風(fēng)等條件又不完全具備，甚至出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間超通風(fēng)能力生產(chǎn)的現(xiàn)象；與機(jī)械化生產(chǎn)相配套的安全技術(shù)措施研究未能引起高度重視。

先抽后采沒(méi)有得到全面貫徹落實(shí)2006年發(fā)布“煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)”強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，2007年發(fā)布“關(guān)于加強(qiáng)煤礦瓦斯先抽后采工作的指導(dǎo)意見(jiàn)”；部分國(guó)有重點(diǎn)高瓦斯突出礦井嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行先抽后采，取得了好的效果；但仍有許多礦井沒(méi)有得到有效落實(shí)，甚至不少礦井缺乏瓦斯基本參數(shù)，缺乏應(yīng)有的技術(shù)力量和設(shè)施，尤其是鄉(xiāng)鎮(zhèn)私有礦井。

礦井抽掘采良好接替關(guān)系沒(méi)有有效建立一些礦井為了追求產(chǎn)量，忽視抽掘采接替關(guān)系；不少礦井仍然把瓦斯抽采看作是政府的意愿，沒(méi)有真正認(rèn)識(shí)到建立正常抽掘采關(guān)系對(duì)煤礦安全高效生產(chǎn)的重要性；一些煤礦強(qiáng)調(diào)煤層透氣性太差，始終沒(méi)有把抽瓦斯當(dāng)作一項(xiàng)必備工序；不少高瓦斯突出礦井在沒(méi)有滿足“瓦斯抽采基本指標(biāo)條件”下進(jìn)行采掘作業(yè)。

礦井違規(guī)生產(chǎn)現(xiàn)象仍然比較突出一些礦井盜采資源，不敢將生產(chǎn)公開(kāi)化,使得不能建立正規(guī)的生產(chǎn)、通風(fēng)等系統(tǒng)；一些突出礦井根本不具備開(kāi)采突出煤層的技術(shù)力量、管理水平、硬件能力等；許多小型煤礦采用已經(jīng)淘汰或嚴(yán)令禁止的非正規(guī)采煤方法、施工工藝、運(yùn)輸方式、設(shè)備設(shè)施等；4、技術(shù)原因

對(duì)煤與瓦斯突出機(jī)理的認(rèn)識(shí)不全面以往研究認(rèn)為：煤的硬度系數(shù)達(dá)到0.5以上時(shí)不具有突出危險(xiǎn)性；只要將煤層瓦斯抽到滿足基本指標(biāo)條件以下就不具有突出危險(xiǎn)。然而在高應(yīng)力區(qū)的實(shí)際突出情形已突破上述觀點(diǎn)。煤與瓦斯突出實(shí)際上是一個(gè)力學(xué)破壞過(guò)程，當(dāng)滿足力學(xué)破壞和能量條件時(shí)就可能發(fā)生煤與瓦斯突出，不同強(qiáng)度的煤層以及不同作用力類型都可能導(dǎo)致煤體的破壞和拋出，只是破壞程度和破壞表現(xiàn)形式不同而已。4、技術(shù)原因?qū)?yīng)力型突出和沖擊型動(dòng)力災(zāi)害缺乏應(yīng)對(duì)措施的研究對(duì)典型的煤與瓦斯突出主要采用測(cè)定瓦斯指標(biāo)和釋放瓦斯的辦法預(yù)防煤與瓦斯突出，而對(duì)應(yīng)力型突出和沖擊型動(dòng)力災(zāi)害重點(diǎn)應(yīng)采取測(cè)定應(yīng)力和釋放應(yīng)力的措施來(lái)預(yù)防；然而至今并未研究出有效的技術(shù)手段來(lái)滿足預(yù)防這類動(dòng)力災(zāi)害的要求。4、技術(shù)原因?qū)Ω咄咚箙^(qū)及突出危險(xiǎn)區(qū)的分布特征和機(jī)理沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)性研究高瓦斯區(qū)和突出危險(xiǎn)區(qū)具有明顯的分布特征，如華北區(qū)主要分布在山西組煤層，南方主要分布在龍?zhí)督M煤層。然而對(duì)其分布特征和機(jī)理并沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)性研究，使得對(duì)此的認(rèn)識(shí)很不全面，更不能有效指導(dǎo)災(zāi)害預(yù)防工作。構(gòu)造超前探測(cè)和預(yù)測(cè)手段沒(méi)有普及推廣構(gòu)造是所有煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害以及瓦斯異常涌出的主要部位。因而探測(cè)和預(yù)測(cè)構(gòu)造是預(yù)防瓦斯災(zāi)害的主要手段。而構(gòu)造超前探測(cè)技術(shù)目前仍不能滿足預(yù)防瓦斯災(zāi)害的要求，其普及推廣程度還比較小，使得許多事故發(fā)生在不明構(gòu)造部位。4、技術(shù)原因4、技術(shù)原因?qū)σ呀?jīng)發(fā)生事故的原因、產(chǎn)生的教訓(xùn)以及預(yù)防類似事故的對(duì)策沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)地研究，事故積累的數(shù)據(jù)也不全。5、政府原因?qū)︻A(yù)防煤塵爆炸和煤塵參與爆炸未能引起全社會(huì)的足夠重視近幾年純煤塵爆炸發(fā)生4起30人以上的特大事故，煤塵參與爆炸的事故更多，煤塵的危害已經(jīng)不只是職業(yè)健康的問(wèn)題，而是涉及到群死群傷的嚴(yán)重問(wèn)題。然而，無(wú)論是政府、企業(yè)或者是科技界都沒(méi)有對(duì)此引起足夠的重視。使得這類事故不斷發(fā)生，并且出現(xiàn)一次死亡百人以上的特別重大事故。5、政府原