重慶院鷗聰課件區(qū)域防突措施效果檢驗方法與消突評價管理.ppt

1、區(qū)域綜合防突措施效果檢驗方法與消突評價管理,中煤科工集團重慶研究院 歐聰,區(qū)域綜合防突措施-危害,煤與瓦斯突出極其復(fù)雜的礦井動力現(xiàn)象 危害 摧毀井巷設(shè)施 破壞通風(fēng)系統(tǒng) 瓦斯逆流人員窒息 煤流埋人 瓦斯爆炸,區(qū)域綜合防突措施-基本流程,防止煤與瓦斯突出基本流程,區(qū)域綜合防突措施的地位 現(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)容與本規(guī)定不一致的，依照本規(guī)定執(zhí)行 原則區(qū)域防突措施先行，局部防突措施補充 方式多措并舉、可保必保、應(yīng)抽盡抽、效果達標 要求未按要求采取區(qū)域綜合防突措施嚴禁采掘 理念不掘突出頭，不采突出面,區(qū)域綜合防突措施-地位,區(qū)域綜合防突措施-體系,區(qū)域綜合防突體系 區(qū)域突出

2、危險性預(yù)測 區(qū)域防突措施 區(qū)域措施效果檢驗 區(qū)域驗證,區(qū)域綜合防突措施-區(qū)域預(yù)測,區(qū)域突出危險性預(yù)測 開拓前 突出危險區(qū)、無突出危險區(qū) 開拓后 未經(jīng)區(qū)域預(yù)測突出危險區(qū),區(qū)域綜合防突措施-區(qū)域預(yù)測,開拓前區(qū)域預(yù)測 指標及方法 煤層實測瓦斯參數(shù) 地勘資料、上水平及鄰近區(qū)域的實測和生產(chǎn)資料 結(jié)果應(yīng)用范圍 新水平、新采區(qū)設(shè)計及揭煤作業(yè) 預(yù)測結(jié)果處理方法 無突出危險區(qū)揭煤作業(yè)局部綜合防突措施 突出危險區(qū)揭煤作業(yè)區(qū)域綜合防突措施并達標,區(qū)域綜合防突措施-區(qū)域預(yù)測,開拓后區(qū)域預(yù)測 指標及方法 主要依據(jù)煤層實測瓦斯參數(shù) 地勘資料、上水平及鄰近區(qū)域的實測和生產(chǎn)資料 結(jié)果應(yīng)用范圍 工作面設(shè)計及采掘生產(chǎn)作業(yè) 預(yù)測結(jié)

3、果處理方法 突出危險區(qū)區(qū)域綜合防突措施、效果檢驗 無突出危險區(qū)采用工作面預(yù)測法進行區(qū)域驗證,區(qū)域綜合防突措施-區(qū)域預(yù)測,開拓后區(qū)域預(yù)測方法 煤層瓦斯參數(shù)結(jié)合瓦斯地質(zhì)分析 無突出危險區(qū)風(fēng)化帶 突出危險區(qū)突出點及預(yù)兆點與構(gòu)造有明顯關(guān)系時，按照突出點與構(gòu)造邊緣的最遠距離劃分；否則，突出點上推20m(埋深）及以下區(qū)域 其他區(qū)域根據(jù)實測瓦斯壓力（優(yōu)先）或瓦斯含量確定 臨界值： P 0.74（MPa） W8m3/t 測點分布：按照地質(zhì)單元分別進行，走向不少于2個，傾向不少于 3個，且有測點位于最大埋深。,區(qū)域綜合防突措施-區(qū)域預(yù)測,根據(jù)瓦斯地質(zhì)分析劃分突出危險區(qū)域示意圖,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防

4、突措施 保護層開采上保護層，下保護層 預(yù)抽煤層瓦斯地面預(yù)抽，井下預(yù)抽,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,保護層開采 必須優(yōu)先選擇開采保護層可保必保 選擇保護層須遵守下列規(guī)定 有效保護垂距內(nèi)有0.5m及以上的無突出危險煤層，首先開采保護層，也可將軟巖層作保護層 存在幾個保護層時，優(yōu)選保護效果最佳的煤層 所有煤層都有突出危險時，選擇突出危險較小的煤層 優(yōu)先選擇上保護層，選擇下保護層時，不得破壞被保護層的開采條件,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,保護層開采 選擇軟巖層作保護層實例 天府磨心坡煤礦 K2經(jīng)濟條件好，預(yù)抽效果差，突出非常嚴重 黏土泥巖作上保護層，開采厚度不小于0.5m 效果 k1=0.20.4 S

5、=35 kg/m 該區(qū)安全掘進煤巷600余米,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,保護層開采 開采保護層應(yīng)符合下列要求 同時抽采被保護煤層瓦斯 開采近距離保護層時，必須采取防誤穿突出煤層的相應(yīng)措施 超前距不小于層間垂距的3倍，并不得小于100m 保護層采空區(qū)不得留煤(巖)柱，特殊情況，必須作好瓦斯地質(zhì)圖 保護層有效保護范圍應(yīng)考察確定,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 地面井,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 穿層鉆孔,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 順層鉆孔,區(qū)域綜合防突措施-防

6、突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 穿層條帶,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 順層采面,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 穿層采面,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 石門揭煤,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 順層條帶,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 穿層或順層鉆孔控制范圍 整個開采塊段 整條順槽 外測一定范圍 傾斜、急傾斜：上幫20m,下幫10m 近水平、緩傾斜：上下幫各15m,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 穿層或順層鉆孔條帶預(yù)抽 控制范圍同上 順層鉆孔

7、條帶預(yù)抽長度不小于60m 采掘工作面的預(yù)抽有效超前距離不小于m,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 石門揭煤 工作面距(垂距)煤層m以前布孔 最小控制范圍：巷道輪廓線外m(急傾斜煤層底部或下幫m),同時控制范圍外緣到巷道輪廓線的最小距離不小于m 不能一次穿透煤層全厚時，應(yīng)保證煤孔最小超前距m,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 厚煤層分層開采 分層及上部至少20m 分層及下部至少10m,區(qū)域綜合防突措施-防突措施,區(qū)域防突措施 預(yù)抽煤層瓦斯 鉆孔均勻布置，孔間距以有效抽放半徑確定 嚴密封孔，穿層孔不小于m，順層孔不小于m 孔口抽采負壓不小于13KPa 抽

8、采濃度30時，應(yīng)提高封孔質(zhì)量 相關(guān)資料應(yīng)詳細記錄施工參數(shù)、抽采參數(shù),區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域措施效果檢驗 保護效果檢驗 首次開采保護層必須對效果及保護范圍進行考察，當最大變形量大于3，保護效果及保護范圍可適用于其他區(qū)域的同一保護層和被保護層 主要指標實測 P殘、W殘 頂?shù)装逦灰屏棵簩优蛎涀冃?透氣性系數(shù)變化率等輔助指標,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域措施效果檢驗-保護層開采,鉆孔布置： 按照防治煤與瓦斯突出規(guī)定推薦卸壓保護角預(yù)計保護范圍； 沿走向（一般位于工作面停采線）、傾斜上方、傾斜下方各布置兩排考察鉆孔，其中一排測定瓦斯壓力，一排測定煤層膨脹變形； 每排布置45個鉆孔，其

9、中一個位于預(yù)計的卸壓保護邊界；,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域措施效果檢驗-保護層開采,特別說明： 保護層開采區(qū)域防突措施的效果檢驗指標以煤層殘余瓦斯壓力、煤層膨脹變形為主，煤層殘余瓦斯含量為輔； 保護層開采時，被保護層煤層殘余瓦斯壓力處于動態(tài)變化中，因此在保護層開采前應(yīng)完成被保護層瓦斯壓力測定工作（考察鉆孔兼作原始瓦斯壓力測定鉆孔）； 若無特殊原因，工作面停采線位置一旦確定，不能更改，因地質(zhì)構(gòu)造確需更改的，應(yīng)提前做好走向卸壓角考察準備。,區(qū)域措施效果檢驗-保護層開采,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域措施效果檢驗-保護層開采,區(qū)域綜合防突措施-措施效果

10、檢驗,區(qū)域措施效果檢驗 預(yù)抽瓦斯效果檢驗 主要指標 P殘、W殘、突出預(yù)兆 指標測試要求 煤巷條帶預(yù)抽，必須采用直接法 其他預(yù)抽，采用直接或間接法 石門揭煤區(qū)域預(yù)抽，必須采用直接法，也可采用鉆屑瓦斯解吸指標法,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域防突措施效果檢驗預(yù)抽煤層瓦斯 推薦指標： 石門揭煤鉆屑瓦斯解吸指標，煤層殘余瓦斯含量 其他預(yù)抽煤層殘余瓦斯含量 原因： 預(yù)抽鉆孔封孔深度較小，煤層瓦斯壓力上升后，壓力差促使瓦斯通過預(yù)抽鉆孔進行進行流動測定值偏??； 煤層瓦斯壓力測定時間較長；,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域防突措施效果檢驗預(yù)抽煤層瓦斯 無法進行煤層瓦斯含量直接測定時處理： 將測壓鉆孔

11、附近20m范圍內(nèi)抽采鉆孔按測壓鉆孔封孔深度進行封閉并在測壓時將該范圍內(nèi)鉆孔停抽； 采用主動式測壓。,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域防突措施效果檢驗煤層殘余瓦斯含量直接測定 測試儀器DGC煤層瓦斯含量直接測定裝置 測試原理直接測定煤層可解吸瓦斯含量，計算煤層殘 存瓦斯含量,區(qū)域防突措施效果檢驗煤層殘余瓦斯含量直接測定方法 向煤層施工鉆孔采取煤樣； 將煤樣放入煤樣筒中密封測量煤樣瓦斯解吸速度及解吸量Q1，并以此來計算瓦斯損失量Q0； 煤樣筒帶到實驗室繼續(xù)測量煤芯的瓦斯解吸量Q2； 將部分煤樣裝入密封粉碎系統(tǒng)粉碎，測量其在常壓下的瓦斯解吸量并以此計算粉碎瓦斯解吸量Q3； 可解吸瓦斯含量Qm ，

12、即Qm Q0+ Q1Q2Q3。 測定煤芯的常壓吸附量Qa，煤層瓦斯含量QQmQa。,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,DGC煤層瓦斯含量直接測定裝置,DGC地面瓦斯解吸裝置,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,DGC地面粉碎系統(tǒng),區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,DGC數(shù)據(jù)處理軟件,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,DGC輔助裝置電子天平,DGC輔助裝置水分測定儀,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域措施效果檢驗 預(yù)抽瓦斯效果檢驗 直接檢測法應(yīng)符合： 措施鉆孔分布符合設(shè)計要求必要條件 預(yù)抽區(qū)段寬度或預(yù)抽的采煤工作面長度120m時，沿推進每間

13、隔3050m至少布置1個檢測點 預(yù)抽區(qū)段寬度或預(yù)抽的采煤工作面長度120m時，沿推進每間隔3050m至少布置2個檢測點 檢驗區(qū)域在工作面推進方向60m以上,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域措施效果檢驗 預(yù)抽瓦斯效果檢驗 直接檢測法應(yīng)符合： 煤巷穿層條帶預(yù)抽，在煤層條帶每間隔3050m至少布置1個檢測點 煤巷順層條帶預(yù)抽，在煤層條帶每間隔2030m至少布置1個測試點，且每個檢驗區(qū)域不少于3個點 檢驗條帶長度大于60m,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域措施效果檢驗 預(yù)抽瓦斯效果檢驗 直接檢測法應(yīng)符合 石門揭煤區(qū)域，至少布置4個

14、檢測點，分別位于上、中和兩側(cè)，至少有一個檢測點距預(yù)抽區(qū)域內(nèi)邊緣不大于2m的范圍,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域措施效果檢驗 預(yù)抽瓦斯效果檢驗 間接法應(yīng)符合 當鉆孔間距和預(yù)抽時間差別較大時應(yīng)劃分評價單元 適當擴大計算區(qū)域范圍 檢驗結(jié)果僅適用于鉆孔控制范圍,區(qū)域綜合防突措施-措施效果檢驗,區(qū)域措施效果檢驗-結(jié)果處理 預(yù)抽煤層瓦斯效果檢驗 臨界值，預(yù)抽有效；臨界值，預(yù)抽無效 無效或有明顯突出預(yù)兆時，檢驗點周圍半徑100m內(nèi)為突出危險區(qū),區(qū)域防突措施消突效果評價管理,具備消突評價條件 -措施鉆孔均勻控制整個區(qū)域； -預(yù)抽時間相差不大 評價指標選擇符合實際情況 評價鉆孔布置符合規(guī)定要求 評價指標測試符合規(guī)定要求 評價結(jié)果：措施有效或措施無效 評價結(jié)果的審簽：企業(yè)技術(shù)負責(zé)人,區(qū)域防突措施消突效果評價管理,評價結(jié)果為措施有效的管理 -區(qū)域驗證 評價結(jié)果為措施無效的管理 -補充措施鉆孔