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文檔簡(jiǎn)介
防治煤與瓦斯突出講座
一、煤與瓦斯突出概念及機(jī)理1、煤與瓦斯突出——煤(巖)與瓦斯突出在地應(yīng)力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤、巖和瓦斯由煤體巖體內(nèi)突然向采掘空間拋出的異常的動(dòng)力現(xiàn)象。
這里所指的突出是煤與瓦斯突出、煤的突然傾出、煤的突然壓出、巖石與瓦斯突出的總稱。
2、煤與瓦斯突出的機(jī)理。突出的機(jī)理是關(guān)于解釋突出的原因和過程的理論。突出是十分復(fù)雜的自然現(xiàn)象,它的機(jī)理還沒有統(tǒng)一的見解,假說很多。目前世界上存在著煤與瓦斯突出機(jī)理的有4大類27種假說。即:“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!(一)瓦斯為主導(dǎo)作用的假說
1、“瓦斯包”說;2、突出波說;3、裂縫堵塞說;4、閉合孔隙說;5、瓦斯膨脹說;6、卸壓瓦斯說:認(rèn)為突出煤層的透氣性較低,瓦斯難以流出。由于采掘而使之卸壓,迅速壓的瓦斯造成瓦斯壓力升高,將分散的煤迅速拋出或向巷道擠出;7、瓦斯說;8、瓦斯粉煤說:認(rèn)為突出時(shí)的粉煤原來就存在煤層中。當(dāng)有瓦斯時(shí),這些粉煤就象流體一樣,瓦斯壓力不大時(shí)就能引起突出。9、地質(zhì)破壞帶說:認(rèn)為由于有地質(zhì)破壞帶的存在,潛藏著一定數(shù)量的高壓瓦斯。10、瓦斯解吸說:認(rèn)為卸壓時(shí)煤的微孔隙擴(kuò)張,孔隙吸附潛能降低,吸附、吸著瓦斯解吸,使瓦斯壓力增高,可破壞不堅(jiān)硬的煤,而引起突出?!?9”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!(二)地壓為主導(dǎo)作用的假說
1、巖石變形潛能說:認(rèn)為突出是由于積聚在煤層周圍的變形的彈性巖石的潛能所引起的,而這種潛能則是以往發(fā)生過的地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)所造成的。2、
集中應(yīng)力說3、
塑性變形說
4、振動(dòng)波動(dòng)說5、應(yīng)力疊加說:認(rèn)為瓦斯突出是由于地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力、火山與巖漿活動(dòng)的熱力變形應(yīng)力、自重應(yīng)力、采掘壓力和放頂作用而造成的;
6、放炮突出說
7、頂板位移不均勻說“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!
(四)綜合假說
1、能量說:它是蘇聯(lián)B。B霍多特提出的,認(rèn)為突出是煤的變形潛能和瓦斯內(nèi)能所引起的。
2、應(yīng)力分布不均勻說;
3、破壞區(qū)說:日本的磯部俊郎認(rèn)為,突出是瓦斯壓力和地應(yīng)力共同作用的結(jié)果。在高壓力作用下,由強(qiáng)度最小點(diǎn)首先發(fā)生破壞在其周圍造成應(yīng)力集中,使破壞向鄰點(diǎn)擴(kuò)展而形成破壞區(qū),由于煤體破壞釋放的彈性能供給熱量使吸著瓦斯得到解吸,并使煤的內(nèi)摩擦力下降,變成易流動(dòng)狀態(tài)而發(fā)生煤與瓦斯突出。
4、動(dòng)力效應(yīng)說
5、游離瓦斯壓力說:法國(guó)的耿代爾等人認(rèn)為,突出是綜合作用的結(jié)果,但游離瓦斯壓力是發(fā)動(dòng)突出的力量,解吸的吸著瓦斯只是參與了煤搬運(yùn)過程。“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!二、煤與瓦斯突出的分類及其特征(一)分類按照煤與瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象的成因進(jìn)行分類:分為煤的突然傾出、煤的突然壓出、煤和瓦斯突出。(二)各類煤與瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象的特征1、煤的突然傾出的特征:主要?jiǎng)恿υ词怯芍亓σ穑咚箟毫Υ龠M(jìn)重力作用的顯現(xiàn),所以煤的傾出能引起或轉(zhuǎn)化為煤和瓦斯突出?!駜A出空洞具有較規(guī)則的幾何形狀(橢圓形、梨形等),在上山的空洞常沿煤層傾斜延伸、多為梨形;在平巷,空洞多分布在上方及上隅角,橢圓形較多,一般空洞的上部帶自然拱的穩(wěn)定形狀?!駜A出的煤主要是碎煤,有時(shí)也能見到少量粉煤,無(wú)分選現(xiàn)象;“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!●煤傾出的瓦斯涌出量取決于煤層瓦斯含量,每噸傾出煤的瓦斯涌出量小于或近于煤層瓦斯含量。瓦斯不會(huì)逆風(fēng)流運(yùn)行,在正常通風(fēng)條件下,一般經(jīng)1小時(shí)左右能降至正常;●動(dòng)力效應(yīng)一般不大,可以推倒空礦車、折斷木支架等;
●在傾出前經(jīng)常出現(xiàn)的預(yù)兆是煤的硬度降低,煤體開裂,從工作面掉煤渣,支架壓力增加,有時(shí)煤體上也出現(xiàn)劈裂聲和悶雷聲;
●傾出常發(fā)生在煤質(zhì)松軟的急傾斜煤層中。“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!
3、煤與瓦斯突出(簡(jiǎn)稱突出)的特征:
煤與瓦斯突出(簡(jiǎn)稱突出),實(shí)現(xiàn)的基本能源是煤內(nèi)積蓄的高壓瓦斯能。
突出的煤向外拋出的距離較遠(yuǎn),拋距取決于突出的強(qiáng)度,拋出的煤堆積角;
突出的一個(gè)重要特征是噴出的煤具角有分選現(xiàn)象;
拋出的煤破碎程度高,含有大量的煤塊和手捻無(wú)粒感的粉煤;
有明顯的動(dòng)力效應(yīng),破壞支架、推倒礦車、破壞和拋出安裝在巷道內(nèi)的設(shè)施;
突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形以及其它岔形等?!?9”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!2、煤與瓦斯突出的一般規(guī)律
1)地壓是發(fā)生突出的主要?jiǎng)恿Β偻怀龅奈kU(xiǎn)性隨著煤層的埋藏深度的增加而增加;②采掘工作形成的集中應(yīng)力區(qū)是突出點(diǎn)密集區(qū);③突出危險(xiǎn)區(qū)集中在地質(zhì)構(gòu)造帶呈帶狀分布——華鎣山中段多處于斷層、小褶曲和背斜軸部(見防治煤與瓦斯突出論文集P71-張光林)④產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)的采掘作業(yè)可能誘發(fā)突出;⑤受煤自重的影響,上山掘進(jìn)頭發(fā)生突出的次數(shù)多,強(qiáng)度?。幌律骄蜻M(jìn)頭發(fā)生的次數(shù)少,強(qiáng)度稍大;“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!33)煤的物理力學(xué)性質(zhì)決定發(fā)生發(fā)展的難易①
突出的次數(shù)和強(qiáng)度隨著煤層厚度,特別是軟分層厚度的增加而增多,突出最嚴(yán)重的煤層一般是最厚的煤層;②
突出的危險(xiǎn)性隨著煤層的傾角的增大而增加;③
突出煤層的特點(diǎn)是強(qiáng)度低“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!四、預(yù)防煤與瓦斯突出的主要技術(shù)措施
防突措施分類:區(qū)域性防突措施:實(shí)施以后可使較大范圍煤層消除突出危險(xiǎn)性的措施,稱為區(qū)域性防突措施;局部防突措施:實(shí)施以后可使局部區(qū)域(如掘進(jìn)工作面)消除突出危險(xiǎn)性的措施稱為局部防突措施。(一)、區(qū)域性防突措施區(qū)域性防突措施主要有開采保護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯兩種。
“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!(4)預(yù)抽預(yù)抽煤層瓦斯防治突出措施的有效性指標(biāo),應(yīng)根據(jù)礦井實(shí)測(cè)資料確定。如果無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),可參考下列指標(biāo):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拿簩油咚箟毫σ韵隆H魶]能考察出煤層始突深度的煤層瓦斯含量或壓力,則必須將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下,或?qū)⒚簩油咚箟毫档?.74MPa(表壓)以下。煤層的專斯預(yù)抽率應(yīng)大于25%。突出煤層區(qū)域性預(yù)測(cè)區(qū)域預(yù)測(cè)應(yīng)預(yù)測(cè)煤層和煤層區(qū)域的突出危險(xiǎn)性,并應(yīng)在地質(zhì)勘探、新井建設(shè)、新水平、新采區(qū)開拓和準(zhǔn)備時(shí)進(jìn)行。預(yù)測(cè)煤層突出危險(xiǎn)性指標(biāo)可采用煤的破壞類型、瓦斯放散初速度(⊿p)、煤的堅(jiān)固性系數(shù)(f)和煤層瓦斯壓力(p),其判斷煤層突出危險(xiǎn)性的臨界值,應(yīng)根據(jù)礦井的實(shí)測(cè)資料確定,如無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí),可參照表1和表2所列數(shù)據(jù)劃分?!?9”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!3、水力沖孔---在煤巖柱保護(hù)下,高壓水。作用機(jī)理:其實(shí)質(zhì)就是將突出的能量化敕敕整為零地逐步釋放,以便在揭煤和掘進(jìn)時(shí)不發(fā)生突出。4、超前鉆孔。作用機(jī)理:預(yù)排瓦斯降低瓦斯壓力5、金屬骨架。作用機(jī)理:增強(qiáng)抵擋力6、超前支架。作用機(jī)理:增強(qiáng)抵擋力“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!1)石門揭煤工作面防治突出措施石門揭開突出煤層前,應(yīng)首先采用綜合指標(biāo)K值的方法初步預(yù)測(cè)工作面前方煤層的突出危險(xiǎn)性;其后必須在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步采用測(cè)定煤層瓦斯壓力的方法或石門鉆屑指標(biāo)法或鉆孔法預(yù)測(cè)工作面前方煤層的突出危險(xiǎn)性。2)煤層掘進(jìn)工作面防治突出措施煤巷掘進(jìn)工作面前方煤層的突出危險(xiǎn)性可采用下列方法之一進(jìn)行預(yù)測(cè):1、鉆孔瓦斯涌出初速度法;2、R值指標(biāo)法;3、鉆屑指標(biāo)法;4、鉆孔法;5、其他經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)有效且經(jīng)過鑒定的方法。“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!3)回采工作面防治突出措施回采工作面開采前,應(yīng)根據(jù)掘進(jìn)過程中瓦斯涌出及揭露的地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存、煤體結(jié)構(gòu)、礦山壓力顯現(xiàn)等情況,對(duì)工作面突出危險(xiǎn)性進(jìn)行綜合分析,劃分出不同突出危險(xiǎn)等級(jí)地帶,以便對(duì)工作面實(shí)行突出危險(xiǎn)性分級(jí)分帶管理。回采工作面采用鉆孔法預(yù)測(cè)煤層的突出危險(xiǎn)性,其方法可采取鉆孔法、鉆屑指標(biāo)法或其它經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)有效的方法。1、采煤工作面預(yù)測(cè)孔間距:突出威脅帶及實(shí)施了本層抽放孔控制的范圍,沿工作面每隔10-15m布置一個(gè)預(yù)測(cè)孔;本層抽放孔未控制的范圍間隔5-10m布置一個(gè)測(cè)孔;斷層構(gòu)造兩側(cè)5-10m范圍內(nèi)間隔3-4m布置一個(gè)測(cè)孔??组L(zhǎng)不得小于3.5m,一般為8-10m,孔徑42mm。2、預(yù)測(cè)方法、測(cè)試參數(shù)、判別指標(biāo)與掘進(jìn)工作面相同。預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)時(shí),每個(gè)預(yù)測(cè)循環(huán)應(yīng)留不小于2m的超前距(安全屏障)。3、預(yù)測(cè)孔必須布置在軟煤分層或相對(duì)較軟的煤分層內(nèi)。
“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!松動(dòng)爆破措施松動(dòng)爆破防治突出措施適用于煤質(zhì)較硬、穩(wěn)定性較好的回采工作面。該措施是沿工作面布置松爆孔,孔徑42mm,孔深不小于3-5m,孔距2-3m,炮泥長(zhǎng)度不小于1m。煤體注水措施該措施適用于煤質(zhì)較硬、自噴能力較弱、地應(yīng)力顯現(xiàn)明顯、以地應(yīng)力為主導(dǎo)突出的回采工作面。它是沿工作面每隔2-3m打一個(gè)深度不小于3m的注水孔;向煤體注水的注水壓力不得低于8MPa,一般為13-15MPa。注水時(shí),發(fā)現(xiàn)水由煤壁或相鄰注水鉆孔中流出時(shí),即可停止注水。有條件時(shí),也可利用其他鉆孔對(duì)煤體注水。
“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!若預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)時(shí),可不采取防治突出的措施,但必須采用震動(dòng)性放炮揭穿煤層。當(dāng)石門揭穿厚度小于0.3m的突出煤層時(shí),可直接采用震動(dòng)放炮揭穿煤層。安全設(shè)施及安全裝備1、礦井必須裝備安全監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)必須具有閉鎖、自動(dòng)解鎖功能以及甲烷斷電儀和甲烷風(fēng)電閉鎖裝置的全部功能。傳感器的種類可參照《煤礦安全規(guī)程》百七十五條執(zhí)行,但數(shù)量應(yīng)滿足本礦井的要求,并有一定的備用量。各類傳感器的設(shè)置應(yīng)按照《煤礦安全規(guī)程》2004年版和《礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī)定》95年版的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。2、礦井必須按規(guī)定配置足夠數(shù)量的便攜式瓦斯報(bào)警儀,班組長(zhǎng)以上的管理人員和零星作業(yè)人員下井必須佩帶便攜式瓦斯報(bào)警儀。各采掘工作面必須配備專職瓦斯檢查員跟班檢查瓦斯。“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!6、突出危險(xiǎn)掘進(jìn)工作面應(yīng)在(正反向風(fēng)門)300m以外的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流的巷道中設(shè)置避難(放炮)硐室,硐室臨巷道面的墻壁厚度不小于800mm,并設(shè)置供人員進(jìn)出的向硐室外開啟的隔離門和觀測(cè)門,門必須堅(jiān)固牢實(shí);硐室內(nèi)應(yīng)設(shè)置一組與人員相等的壓風(fēng)自救袋和直通礦井調(diào)度室的通訊電話以及局扇運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈。7、防治煤與瓦斯突出掘進(jìn)工作面必須在進(jìn)回風(fēng)之間設(shè)置三道正反向風(fēng)門,設(shè)在掘進(jìn)磧頭側(cè)的風(fēng)門應(yīng)盡量施工在支護(hù)完好、圍巖堅(jiān)固、無(wú)積水、無(wú)拐彎的平巷內(nèi),風(fēng)門的施工質(zhì)量及風(fēng)門間距要符合《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》第95條關(guān)于風(fēng)門施工之要求。有條件時(shí),正反向風(fēng)門距磧頭應(yīng)不低于200m。8、礦井反向風(fēng)門應(yīng)采用厚度不小于50mm單層木板制做,且必須保證材質(zhì)。風(fēng)門的橫銷不少于三根,其規(guī)格寬×厚不小于100×100mm,長(zhǎng)度要與風(fēng)門寬度一致,每根橫銷處用角鐵牢固聯(lián)接。角鐵長(zhǎng)度不小于風(fēng)門寬度50mm,“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!(三)
化學(xué)本質(zhì)說
1、瓦斯水化物說
2、“爆炸的煤”說
3、“重煤”說
4、地球化學(xué)說
5、硝基化合物說以上各種單項(xiàng)假說往往與突出的實(shí)際情況不符,或不能對(duì)井下煤瓦斯突出現(xiàn)象作出解釋?!?9”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!上述各種綜合他說,雖然“瓦斯”說、“地壓”說和“化學(xué)”說等單項(xiàng)假說有所進(jìn)步。但是,除應(yīng)力分布不均勻說外,其它假說最大的弱點(diǎn)是沒有考慮構(gòu)造應(yīng)力在突出中的作用。因此,不能圓滿地解釋突出的區(qū)域性分布、煤層自行揭開,過煤門的大強(qiáng)度突出等問題,而應(yīng)力分布不均勻說,則對(duì)瓦斯的作用考慮不夠,對(duì)過煤門時(shí)的大強(qiáng)度突出,突出的時(shí)瓦斯量超過煤層瓦斯含量數(shù)十倍的現(xiàn)象,同樣不能解釋。突出是十分復(fù)雜的自然現(xiàn)象,它的機(jī)理還沒有統(tǒng)一的見解,假說很多。多數(shù)人認(rèn)為,突出是地壓、瓦斯、煤的力學(xué)性質(zhì)和重力綜合作用的結(jié)果。
我國(guó)比較贊同的是瓦斯壓力和地應(yīng)力的綜合作用學(xué)說的觀點(diǎn)。所以,煤礦安全規(guī)程把煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出解釋為:在地應(yīng)力和瓦斯(二氧化碳)的共同作用下,破碎的煤(巖)和瓦斯(二氧化碳)由煤體或巖體內(nèi)突然向采掘空間拋出的動(dòng)力現(xiàn)象?!?9”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!
1、煤的突然傾出的特征:
其主要?jiǎng)恿υ词怯芍亓σ?,瓦斯壓力促進(jìn)重力作用的顯現(xiàn),所以煤的傾出能引起或轉(zhuǎn)化為煤和瓦斯突出。
●傾出空洞具有較規(guī)則的幾何形狀(橢圓形、梨形等),在上山的空洞常沿煤層傾斜延伸、多為梨形;在平巷,空洞多分布在上方及上隅角,橢圓形較多,一般空洞的上部帶自然拱的穩(wěn)定形狀。傾出的煤主要是碎煤,有時(shí)也能見到少量粉煤,無(wú)分選現(xiàn)象;煤的拋出距離及堆積情況,取決于煤量的多少。一般不超過50米;堆積坡面角,一般近于自然安息角,沿傾斜空洞發(fā)生強(qiáng)大的傾出時(shí),堆積坡面角可能小于自然安息角;傾出的煤量由數(shù)十噸到數(shù)百噸,但多數(shù)情況不超過100噸“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!2、煤的突然壓出的特征:
煤的突然壓出是由構(gòu)造應(yīng)力或開采集中應(yīng)力引起的,瓦斯起次要作用。
●
壓出有兩種形式,整體位移或煤有一定距離的拋出,但位移或拋出的距離很小;●
壓出后,在煤層與頂板之間的裂隙中常留有粉煤,整體位移的煤有大量的裂隙;●
壓出的煤是塊狀,無(wú)分選現(xiàn)象;●
巷道瓦斯涌出量增大;●
壓出可能無(wú)孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞?!?9”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!三、煤與瓦斯突出的預(yù)兆及規(guī)律
1、煤與瓦斯突出的預(yù)兆——有聲和無(wú)聲預(yù)兆有聲預(yù)兆:(1)響煤炮;(2)它有聲預(yù)兆:支架斷裂、打鉆噴煤、噴瓦斯等。
無(wú)聲預(yù)兆:
(1)煤層結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面的表現(xiàn);
(2)地壓顯現(xiàn)方面的表現(xiàn);
(3)其它方面的表現(xiàn)。如瓦斯涌出異常,忽大忽小,煤塵增大,空氣氣味異常、悶人,有時(shí)變冷變熱,煤體變冷等。“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!2)瓦斯是拋出煤體完成突出過程的主要?jiǎng)恿Β?/p>
突出危險(xiǎn)煤層的瓦斯壓力一般在0.7--1.0MPa,同一煤層中瓦斯壓力越高的區(qū)域,突出的危險(xiǎn)性越大;②
突出危險(xiǎn)煤層的瓦斯含量和開采時(shí)的瓦斯涌出量都有在10m3/t以上。突出發(fā)生時(shí),噸煤瓦斯噴出量是煤層瓦斯含量的幾倍至幾百倍。③
突出氣體的種類主要是甲烷,個(gè)別礦井突出二氧化碳,突出麗斯中含有少量重?zé)N類氣體?!?9”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!3、煤與瓦斯突出的危害一是對(duì)人的危害:高濃度的瓦斯窒息事故和煤體埋人事故。如高一礦1998年8月的一次煤瓦斯突出,一人被煤埋死,一人被瓦斯窒息死亡。高二礦1985年9月28日的一次煤與瓦斯突出,3人被埋死(這一次突出的煤層傾角55度,突出的煤的堆積角為40度左右,無(wú)分選性,傾出的煤量84噸,涌出的瓦斯量?jī)H有1247立方米)二是毀壞巷道和設(shè)備:主要是動(dòng)力效應(yīng)搬運(yùn)設(shè)備和強(qiáng)大的地應(yīng)力的作用下,使大量的煤體受到破壞而毀壞巷道。三是大量的瓦斯會(huì)導(dǎo)致風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。1989年8月9日高二礦313區(qū)二段開切眼,瓦斯逆流80米。2004年10月20日,河南省鄭州煤業(yè)集團(tuán)公司大平煤礦發(fā)生一起特大型煤與瓦斯突出而引發(fā)的特別重大瓦斯爆炸事故,造成148人死亡,32人受傷。原因就是煤與瓦斯突出后的瓦斯逆流,高濃度瓦斯進(jìn)入大巷新鮮氣流,達(dá)到爆炸界限,遇到架線式電機(jī)車產(chǎn)生的火花,發(fā)生瓦斯爆炸?!?9”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!1、區(qū)域性防突措施1)保護(hù)層為消除或削弱相鄰煤層的突出或沖擊地壓危險(xiǎn)而先開采的煤層或礦層。本礦區(qū)無(wú)此條件。2)預(yù)抽煤層瓦斯單一的突出危險(xiǎn)煤層和無(wú)保護(hù)層可采的突出煤層群,可采用預(yù)抽煤層瓦斯防治突出的措施,但必須遵守下列規(guī)定:⑴鉆孔應(yīng)控制整個(gè)預(yù)抽區(qū)域并均勻布孔;⑵預(yù)抽煤層瓦斯防治突出措施的有效性指標(biāo),應(yīng)根據(jù)礦井實(shí)測(cè)資料確定,報(bào)礦務(wù)局總工程師批準(zhǔn)后執(zhí)行。(3)預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔可采用沿煤層或穿層布置方式。在未受保護(hù)的煤層中掘進(jìn)鉆場(chǎng)或掘進(jìn)打鉆所需要的煤巷時(shí),都有必須采取防治突出措施。“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!主要措施1、松動(dòng)爆破。(二)局部防突措施作用機(jī)理:主要是瓦斯壓力降低、透氣性增加、預(yù)排大量瓦斯、卸壓和降低煤體溫度等(見防治煤與瓦斯突出論文集P143-張光林)2、孔排放瓦斯—3.5-4.5孔/m2。作用機(jī)理:預(yù)排瓦斯卸壓“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!作用機(jī)理:以卸地壓為主7、卸壓槽
“89”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!鉆孔布置于軟煤分層中,從孔深的2m段開始,每鉆進(jìn)1.0m測(cè)定一次鉆屑量(S),每鉆進(jìn)1.5m測(cè)定一次瓦斯涌出初速度(q),測(cè)量室長(zhǎng)度為1.0m,測(cè)試的準(zhǔn)備時(shí)間限定在2min內(nèi),可參考表7規(guī)定指標(biāo)判別煤層的突出危險(xiǎn)性。表7鉆孔法預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作指標(biāo)參數(shù)名稱單位突出危險(xiǎn)性有無(wú)鉆屑量(Smax)Kg/m≥6<6最大鉆孔瓦斯涌出初速度(qmax)L/min·m≥5<5若預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn),必須采取鉆孔抽放、排放卸壓或深孔松動(dòng)爆破等防治突出的技術(shù)措施。若預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn),又未發(fā)現(xiàn)其他突出預(yù)兆,則留不少于5m的預(yù)測(cè)超前距?!?9”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!4、采煤工作面預(yù)測(cè)孔前后循環(huán)必須錯(cuò)開布置。有突出危險(xiǎn)的回采工作面可采用超前預(yù)抽、順層抽放、順層排放、松動(dòng)爆破、注水濕潤(rùn)煤體等防治突出措施。超前預(yù)抽措施超前預(yù)抽應(yīng)形成順層預(yù)抽、底板穿層或鄰近層預(yù)抽的抽放格局,可參見本細(xì)則區(qū)域預(yù)抽措施執(zhí)行。順層排放措施該措施的孔徑65-90mm,孔長(zhǎng)不小于30-50m,孔距2-3m,可沿工作面上下順槽布置鉆孔。2、淺孔排放措施:該措施適用于煤層透氣性較好、有自噴能力、煤層松軟的回采工作面,它是沿工作面布置排放瓦斯鉆孔。排放孔布置的有關(guān)參數(shù)應(yīng)根據(jù)礦井實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定,如果無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),鉆孔間距可采用:42mm鉆孔的間距為1.5-2m,75mm鉆孔的間距為2.5m,鉆孔長(zhǎng)度8-12m。排放孔必須布置于構(gòu)造煤層或相對(duì)較軟的煤分層內(nèi)?!?9”瓦斯突出重大未遂事故的通報(bào)共32頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!(五)安全防護(hù)措施
一般規(guī)定1、井巷揭穿突出煤層或井巷揭穿按防治突出區(qū)域管理的煤層和在突出煤層中進(jìn)行采掘作業(yè)時(shí)都必須采取安全防護(hù)措施。安全防護(hù)措施包括震動(dòng)放炮、遠(yuǎn)距離放炮、避難所、壓風(fēng)自救系統(tǒng)和隔離式自救器等。防突頭面都必須執(zhí)行防突報(bào)告單制度和放炮許可制度。2、井巷揭穿按防突區(qū)域管理的煤層之前,若預(yù)測(cè)具有突出危險(xiǎn),則必須實(shí)施“密鉆孔,高負(fù)壓,強(qiáng)力抽”措施,瓦斯預(yù)抽率達(dá)到25%以上,且經(jīng)檢驗(yàn)指標(biāo)不超限,又無(wú)其他突出預(yù)兆后,方可采取震動(dòng)性放炮、遠(yuǎn)距離放炮或非震動(dòng)炮快速揭煤措施揭
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