煤與瓦斯突出的防治專業(yè)知識(shí)

煤與瓦斯特別的防治專業(yè)知識(shí)煤與瓦斯特別是煤礦開(kāi)采過(guò)程中的嚴(yán)重自然災(zāi)害之一,因其具有突發(fā)性,對(duì)生產(chǎn)人員的安全危害極大.由于特別機(jī)理目前仍處于假說(shuō)階段,影響它的因素隨機(jī)性又大,要完全控制它的發(fā)生,還有一定的難度,但采用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.依據(jù)目前所掌握的規(guī)律,隨著采掘深度的增加,特別發(fā)生的可能性與危害性也日趨嚴(yán)重,例如:礦井在開(kāi)采淺部煤層時(shí),從未出現(xiàn)過(guò)瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象,當(dāng)采掘到一定的深度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象.瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象出現(xiàn)的初期,緩傾斜煤層多以壓出形式出現(xiàn),它與片幫現(xiàn)象很難區(qū)分.急傾斜煤層則多出現(xiàn)受煤體自重作用而誘發(fā)的傾出,而這種現(xiàn)象又與冒頂現(xiàn)象難以區(qū)分.因而判斷瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象的性質(zhì),需要經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)機(jī)構(gòu)通過(guò)實(shí)測(cè)煤層瓦斯壓力,取樣分析化驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)勘查,綜合判斷該礦是否已具備發(fā)生煤與瓦斯特別的三大要素,以免判斷失誤,給生產(chǎn)帶來(lái)不必要的損失.判斷瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象的基本技術(shù)與裝備,一般在首次出現(xiàn)瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象的礦井都是不具備的,難以進(jìn)行正確的鑒定,因此需經(jīng)國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局授權(quán)的單位鑒定.同樣,在一個(gè)特別礦井,由于受地質(zhì)條件的影響,采掘地區(qū)的變更或采掘條件的變化,經(jīng)過(guò)多年來(lái)的采掘施行,沒(méi)有再次出現(xiàn)瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象,要對(duì)此現(xiàn)象出現(xiàn)真實(shí)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(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,實(shí)測(cè)瓦斯參數(shù),取樣分析化驗(yàn),綜合判斷特別礦井是否已不具備發(fā)生特別的三大要素.為了慎重的對(duì)待此項(xiàng)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(jīng)原鑒定單位確認(rèn)后,才能撤消特別煤層或特別礦井的稱號(hào)."新建特別礦井煤層特別危險(xiǎn)性的再確認(rèn)在新建礦井,煤層的特別危險(xiǎn)性是由地質(zhì)勘探部門(mén)提供的基礎(chǔ)資料確定的,這些資料一般是依據(jù)相鄰礦區(qū)或礦井的瓦斯,瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象資料和煤層的物理力學(xué)性質(zhì)資料確定的,具有一定的可信程度.因此在新建礦井的制定任務(wù)書(shū)必須明確確定該礦是否為特別礦井,并按相應(yīng)的技術(shù)要求進(jìn)行制定,以免礦井投產(chǎn)后,由于發(fā)生瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象,礦井不具備防治特別的生產(chǎn)條件而造成的停產(chǎn)補(bǔ)套現(xiàn)象,給新投產(chǎn)礦井造成重大的經(jīng)濟(jì)損失或瓦斯事故.勘探部門(mén)所提供的瓦斯基礎(chǔ)資料雖具有一定的可信程度,但尚未進(jìn)行驗(yàn)證,所以新建礦井在建設(shè)期間,需進(jìn)一步驗(yàn)證勘探期間對(duì)煤層特別危險(xiǎn)性判斷的可信程度,以便及時(shí)調(diào)整防治特別的措施,在新井建設(shè)期間,還必須依據(jù)揭穿各煤層的實(shí)際狀況重新驗(yàn)證煤層的特別危險(xiǎn)性.#綜合防治特別措施.煤與瓦斯特別是一種自然現(xiàn)象,它具有突發(fā)性,不完全的可知性,要想完全防止它的產(chǎn)生是難以達(dá)到的.依據(jù)現(xiàn)實(shí)狀況,我國(guó)現(xiàn)有的防治特別方法首先要摸清楚它發(fā)生的地區(qū),范圍,采用必要的防治措施,改變其發(fā)生特別所應(yīng)具備的基本條件,使其不發(fā)生或降低其特別強(qiáng)度,并采用必要的安全防護(hù)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(yǔ):目前在我國(guó)煤礦中,煤與瓦斯特別問(wèn)題仍然比較特別.為此,組織有關(guān)專業(yè)人員撰寫(xiě)此稿,分批刊出,供相關(guān)專業(yè)管理和技術(shù)人員參照.煤與瓦斯特別工作,它已不是單一的技術(shù)措施,而是一套完整的綜合防治特別的系統(tǒng)工程,我們稱它為綜合防治特別措施.現(xiàn)分兩部分加以表達(dá);特別猜測(cè),措施及效果檢驗(yàn).特別猜測(cè)可分兩種,即區(qū)域猜測(cè)和工作面猜測(cè).猜測(cè)的目的就是將特別礦井中有限的防突資金與人力用在特別礦井最需要,最危險(xiǎn)的地方,以提升特別礦井的防突效率和降低特別礦井的生產(chǎn)成本.依據(jù)統(tǒng)計(jì)資料說(shuō)明,特別礦井發(fā)生的特別區(qū)段,僅占采掘總面積或掘進(jìn)總長(zhǎng)度的()*%+),進(jìn)行猜測(cè)的目的是將()*%+)的區(qū)段盡可能的區(qū)分出來(lái).要想一次用猜測(cè)的方法,準(zhǔn)確無(wú)誤地劃分出特別危險(xiǎn)區(qū)段或找出特別的地點(diǎn),顯然在目前的條件下,具有相當(dāng)大的難度.目前,世界各主要采煤國(guó)家,都未能達(dá)到上述水平.我國(guó)采用的猜測(cè)途徑是采納縮小范圍的方法,逐步查明特別區(qū)域或特別地點(diǎn).首先采納區(qū)域猜測(cè)將特別礦井中的各個(gè)區(qū)段,采區(qū)劃分為特別危險(xiǎn)區(qū),特別威脅區(qū)和無(wú)特別危險(xiǎn)區(qū).然后,在特別危險(xiǎn)區(qū)中用工作面猜測(cè)方法將采掘工作面進(jìn)一步區(qū)分為特別危險(xiǎn)工作面和無(wú)特別危險(xiǎn)工作面.在特別危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)或特別危險(xiǎn)工作面必須采用相應(yīng)的防治特別措施,以改善或消除特別的三大要素,但是由于煤層特性變化頻繁,采納固定的防突措施.參數(shù)施工,有時(shí)難以達(dá)到預(yù)期目的,因而還必須采用措施效果檢驗(yàn),以保證工作安全.眾所周知,特別礦井的防治特別工作,天天都在重復(fù)的進(jìn)行,時(shí)間一長(zhǎng),不免在技術(shù)裝備上,思想上會(huì)出現(xiàn)失誤,為了防止由于這方面的失誤而導(dǎo)致的特別傷亡事故,綜合防治特別措施中規(guī)定,在執(zhí)行了猜測(cè),措施,措施效果檢驗(yàn)后,還必須采納安全防護(hù)措施施工,以保證工作人員的安全.安全措施主要指震動(dòng)放炮和遠(yuǎn)距離放炮.工作面落煤時(shí)是應(yīng)力顯然活動(dòng)期,巖爆破落煤時(shí),工作人員遠(yuǎn)離工作面,可防止由于應(yīng)力激活誘發(fā)的特別對(duì)工作人員的傷害.而防護(hù)措施包括設(shè)置一些安全裝備或裝置或必要的組織措施,例如反向風(fēng)門(mén),安全避難硐室,壓風(fēng)自救裝置,自救器等.煤與瓦斯特別有顯然的區(qū)域性特征,各地區(qū)或礦井所采用的防治特別措施與手段也不盡相同,所以煤與瓦斯特別防治工作是一種專業(yè)性很強(qiáng)的工作,防突人員不僅需要采礦,礦壓,物理,化學(xué)等方面的基本專業(yè)知識(shí),同時(shí)還需要積存豐富的施行經(jīng)驗(yàn),而豐富的施行經(jīng)驗(yàn)來(lái)自于特別資料的積存,尤其是本礦的特別資料積存.因而特別礦井設(shè)置專門(mén)的機(jī)構(gòu)與人員進(jìn)行管理是非常必要的,對(duì)積存特別資料和培養(yǎng)防突人材是非常有利的,這一點(diǎn)對(duì)特別礦井管好防治特別工作是至關(guān)重要的.經(jīng)驗(yàn)告訴我們,凡是重視此項(xiàng)工作的特別礦井,防治特別管理工作就很正規(guī),特別事故發(fā)生率較低.從另外一點(diǎn)看,現(xiàn)在學(xué)校還未能培養(yǎng)出防治特別的專業(yè)人員滿足特別礦井的需要,因此特別礦井要想安全生產(chǎn),必須立足于自行培養(yǎng)自己所需的防治特別的專業(yè)人員.特別礦井依據(jù)礦井生產(chǎn)采掘計(jì)劃,結(jié)合區(qū)域猜測(cè)所劃分的特別危險(xiǎn)區(qū),特別威脅區(qū),制定出礦井的年度,季度,月度防治特別計(jì)劃,目的是將防治特別工作納進(jìn)礦井正常的生產(chǎn)計(jì)劃中,以便對(duì)防治特別工作強(qiáng)化管理.除此而外,可依據(jù)采掘計(jì)劃的安排,結(jié)合區(qū)域猜測(cè)結(jié)果,可事先知道將被開(kāi)采的采區(qū),煤層的特別危險(xiǎn)程度,提前做好防治特別措施的編制和人力物力的安排,同時(shí)也可依據(jù)特別危險(xiǎn)性程度,將采區(qū)或工作面事先做出輕,重,緩,急的安排,使防治特別的工作做到有序不亂.這樣,可最大限度地減少特別對(duì)生產(chǎn)的影響.A.新建特別礦井,新水平,新采區(qū)投產(chǎn)時(shí)的要求新建礦井,新水平,新采區(qū)投產(chǎn)時(shí)各種生產(chǎn)設(shè)施已完全齊備,已具備生產(chǎn)條件,但是防治特別制定中規(guī)定的工程設(shè)備,安全設(shè)施沒(méi)有或不符合規(guī)定要求時(shí),強(qiáng)行投產(chǎn)后,必定對(duì)安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害.假設(shè)勉強(qiáng)投產(chǎn)后再補(bǔ)套,勢(shì)必造成生產(chǎn)與安全兩者不能兼顧.因而,當(dāng)新建特別礦井,特別礦井的新水平,新采區(qū)驗(yàn)收時(shí),發(fā)現(xiàn)防治特別制定中規(guī)定的工程設(shè)備或安全設(shè)施不符合要求時(shí),不要驗(yàn)收移交生產(chǎn).B新建特別礦井,特別礦井的新水平,新采區(qū)制定中要編制煤層防治特別制定特別礦井防治特別效果的好壞,關(guān)鍵取決于礦井采掘計(jì)劃中是否合計(jì)到了特別的防治,在開(kāi)采前所必須做的防治特別工程.例如:有無(wú)采保護(hù)可開(kāi)采,通風(fēng)系統(tǒng)能否達(dá)到特別工作面的通風(fēng)要求,依據(jù)煤層的特別危險(xiǎn)性程度,采納何種形式的防治特別措施,需要做那些工程準(zhǔn)備,這些都需要在煤層開(kāi)采前研究確定.為了做好防治特別工作,就需要把上述確定的方案,設(shè)施做好規(guī)劃,編制出特別煤層防治特別的專門(mén)制定.為了減少特別對(duì)生產(chǎn)的危害,盡量少擾動(dòng)特別煤層,在有條件的地方,把主要巷道布置在巖石,無(wú)特別或特別危險(xiǎn)性較低的煤層中.在開(kāi)采了保護(hù)層的地方,要充分利用其保護(hù)范圍,將巷道布置在保護(hù)范圍內(nèi).地質(zhì)劇烈變化地帶,最易發(fā)生特別,且特別強(qiáng)度高,所以不能將石門(mén)布置在該帶中,以免增加危險(xiǎn)和防治特別工作的難度.如果條件許可,先用煤巷掘至石門(mén)揭煤地點(diǎn),然后石門(mén)再與煤巷溝通,為了防止煤巷掘進(jìn)工作面與石門(mén)掘進(jìn)工作面前方應(yīng)力的互相影響,應(yīng)力疊加而誘發(fā)的特別,煤巷必須超過(guò)石門(mén)貫穿位置'(以上.為了防止石門(mén)與煤巷貫穿時(shí),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(dāng)煤巷中因通風(fēng)不良或沒(méi)有通風(fēng)而造成瓦斯聚集時(shí),就會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸事故,因而采納石門(mén)貫穿煤層必須保證煤巷的正常通風(fēng).應(yīng)力在煤與瓦斯特別中是一個(gè)不可忽視的重要因素,一般說(shuō)來(lái),應(yīng)力可分垂直應(yīng)力)巖石自重所形成的應(yīng)力*,水平應(yīng)力)構(gòu)造應(yīng)力*及采掘附加應(yīng)力.前二者在同一個(gè)采區(qū)或不大的范圍內(nèi),無(wú)顯然變化,而采掘附加應(yīng)力是一個(gè)變量,它是由于人們采掘活動(dòng),破壞了煤)巖*的原始應(yīng)力狀態(tài),使應(yīng)力重新分布的結(jié)果.在高應(yīng)力區(qū)內(nèi)進(jìn)行采掘工作,易觸發(fā)應(yīng)力突變,導(dǎo)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(xiàn)在煤層的裂隙,空隙中,參加破碎煤體,并將被破碎的煤塊搬運(yùn)到遠(yuǎn)離工作面的地方,形成特別.在#個(gè)或相鄰!個(gè)采區(qū)中,同一煤層的同一區(qū)段,兩個(gè)工作面進(jìn)行相向采掘工作,當(dāng)!個(gè)工作面互相接近時(shí),由于!個(gè)工作面的采掘附加應(yīng)力互相疊加,產(chǎn)生高應(yīng)力區(qū),易發(fā)生特別.因而在上述條件下,不能布置!個(gè)相向采掘工作面.瓦斯地質(zhì)是研究礦井瓦斯涌出量,煤與瓦斯特別與地質(zhì)構(gòu)造的互相關(guān)系.在特別礦井中應(yīng)統(tǒng)計(jì),總結(jié)出本礦井煤與瓦斯特別與礦井地質(zhì)構(gòu)造的規(guī)律,并用于區(qū)域猜測(cè),劃分特別危險(xiǎn)區(qū),特別威脅區(qū)和無(wú)特別危險(xiǎn)區(qū),能對(duì)防治瓦斯特別工作起到積極指導(dǎo)作用.特別礦井的瓦斯地質(zhì)圖,是一種特別歷史資料的積存,它是在特別礦井日常工作中,對(duì)礦井瓦斯涌出量,煤與瓦斯特別和礦井地質(zhì)資料不斷積存完善的基礎(chǔ)上得出的.特別礦井,為了治理特別,就必須及時(shí)編制好礦井瓦斯地質(zhì)圖,供今后生產(chǎn)用.嚴(yán)重特別礦井,為了防治瓦斯特別,常采納預(yù)抽特別煤層瓦斯的方法,防止在今后采掘工作中出現(xiàn)的煤與瓦斯特別,為了抽放特別煤層中的瓦斯,就要在特別煤層的頂?shù)装鍘r石中開(kāi)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*.但是當(dāng)巖石巷道進(jìn)入到地質(zhì)變化帶時(shí),煤層的走向,巖性都發(fā)生了變化,假設(shè)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(huì)導(dǎo)致特別煤層自行揭穿或誤穿煤層,形成特別.例如:中梁山礦務(wù)局南礦在掘進(jìn)抽放鉆場(chǎng)與六枝礦物局化處礦掘進(jìn)底板抽放巷道時(shí)都發(fā)生了千噸級(jí)的大特別.除此之外,在開(kāi)采了保護(hù)層的被保護(hù)層)已受保護(hù)的特別危險(xiǎn)煤層*中進(jìn)行采掘工作時(shí),同樣也要防止采掘工作面誤入未保護(hù)區(qū))尤其是接近未保護(hù)區(qū)的邊緣地帶,危險(xiǎn)性更大*,此處為高應(yīng)力集中地區(qū),容易發(fā)生特別,且特別強(qiáng)度較大.例如南桐礦務(wù)局魚(yú)田堡煤礦+#'"水平西三石門(mén),煤層運(yùn)輸大巷,在進(jìn)入,-煤層保護(hù)層采煤工作面采線四周的未保護(hù)區(qū)的邊緣地帶時(shí),發(fā)生強(qiáng)度達(dá)-""".的大特別.松藻礦務(wù)局石壕煤礦#$##,回采工作面,同樣也進(jìn)入上保護(hù)層回采工作面的采止線形成的未保護(hù)帶的邊緣地區(qū),也發(fā)生了千噸級(jí)的大特別.特別危險(xiǎn)煤層的采掘工作面需要設(shè)立專職的瓦斯檢查員1)#*有聲預(yù)兆:煤體中有悶雷聲,且由遠(yuǎn)到近的發(fā)出悶雷聲;煤體中出現(xiàn)機(jī)槍聲,煤炮聲;支柱受壓發(fā)出的喳喳聲.2)無(wú)聲預(yù)兆:工作面空氣中的瓦斯含量有顯然的變化,忽大忽小,變化頻繁;工作面片幫,掉渣;工作面頂板來(lái)壓;煤層厚度變化顯然,尤其是其中最容易發(fā)生特別的軟分層的變化;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;煤層有遭受激烈的擠壓的痕跡;煤層的產(chǎn)狀發(fā)生突變.充分掌握上述有聲與無(wú)聲預(yù)兆,對(duì)防止煤與瓦斯特別,減少人員的傷亡是至關(guān)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顯然的預(yù)兆之一.因而開(kāi)采特別危險(xiǎn)煤層時(shí),每個(gè)采掘工作面都應(yīng)設(shè)置專職瓦斯檢查員隨時(shí)隨地檢查工作面的瓦斯,觀察特別預(yù)兆,并隨時(shí)準(zhǔn)備撤退工作人員,防止特別事故對(duì)工作人員的傷害.F.礦井工作人員,需要提升自我保護(hù)意識(shí),掌握防治特別的基本知識(shí)開(kāi)采特別礦井是一項(xiàng)難度大,技術(shù)復(fù)雜的工作.因?yàn)樗陌l(fā)生具有很大的隨機(jī)性,為了防治它所采納防治特別的措施也需依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況,在原定的防治特別措施上進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?方能對(duì)防治特別奏效.現(xiàn)場(chǎng)變化的信息反映到?jīng)Q策者時(shí),需要有一定的時(shí)間,在這段時(shí)間內(nèi),工作人員對(duì)防治特別工作如不熟悉,持續(xù)或違章工作,就有可能醞釀出因特別而導(dǎo)致的重大人身傷亡事故.所以特別礦井的工作人員,必須接受防治特別知識(shí)培訓(xùn),熟悉特別預(yù)兆和防治特別的基本知識(shí),經(jīng)考試合格后,方能上崗.特別礦井的工作人員掌握了防治特別的基本知識(shí)后,可以提升工作人員的自我保護(hù)意識(shí),抵制一些因違章指揮而可能發(fā)生的特別事故.放頂煤采煤法是利用礦壓,煤的自重落煤.特別煤層具有松軟,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)生特別必不可少的條件.礦壓'應(yīng)力(活動(dòng)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(qiáng)大的瓦斯氣流,將被地應(yīng)力和瓦斯破碎的煤塊搬運(yùn)到采掘空間中來(lái),形成特別,假設(shè)瓦斯與煤塊的混合氣流在流動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有碰到阻力,特別將持續(xù)進(jìn)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(shí),特別才被迫停止.由此看來(lái),放頂煤采煤法不但不利于防治煤與瓦斯特別,反而為特別的發(fā)生創(chuàng)造優(yōu)良的條件.煤層在發(fā)生特別時(shí),特別的三大因素都處于不穩(wěn)定狀態(tài),其中尤其是應(yīng)力,稍有震動(dòng),就會(huì)失去平衡,而導(dǎo)致特別.風(fēng)鎬是一種震動(dòng)力很強(qiáng)的工具,使用它進(jìn)行落煤時(shí),對(duì)煤體會(huì)產(chǎn)生激烈的震動(dòng),加速煤層瓦斯解吸并觸發(fā)工作面前方應(yīng)力突變而導(dǎo)致特別.除此之外,高噪音也掩蓋了特別有聲預(yù)兆,使工作人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)特別預(yù)兆,迅速撤離現(xiàn)場(chǎng),極易造成人員傷亡.所以在特別煤層中進(jìn)行采掘工作時(shí),不能使用風(fēng)鎬.特別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(yīng)力