煤與瓦斯突出事故原因及防治技術(shù)對策分析公開PPT課件

1、煤與瓦斯突出事故原因及防治技術(shù)對策分析目 錄一. 我國防治煤與瓦斯突出工作的回顧二. 近期煤與瓦斯突出的事故特點和原因分析三. 防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策一. 我國防治煤與瓦斯突出工作的回顧 煤與瓦斯突出災害的特點突然性；危害大；致因復雜；防治技術(shù)難度大、要求高。煤礦瓦斯災害事故分類煤礦瓦斯災 害瓦斯窒息與中毒瓦斯煤塵爆 炸瓦 斯 爆 炸煤 塵 爆 炸瓦斯煤塵爆炸瓦 斯 燃 燒煤與瓦斯噴出整體位移、擠出煤巖跨落煤體壓出煤與瓦斯突出煤體傾出分選性強,瓦斯為主動力,瓦斯涌出量大.應力為主,瓦斯參與，噸煤瓦斯涌出大于30m3瓦斯壓力P地應力較松軟的煤層歷年突出事故次數(shù)、死亡人數(shù)及其占煤礦事故的比例*

2、參見張超林、王恩元等近20年我國煤與瓦斯突出事故時空分布及防控建議 防突工作的發(fā)展歷程突出事故本身的“變化”；防突技術(shù)發(fā)展；防突法規(guī)和技術(shù)體系的逐步完善。一. 我國防治煤與瓦斯突出工作的回顧突出事故本身的“變化”建國后到2009年，突出的次數(shù)、強度、類型逐漸加大、加重；2009年后，突出的次數(shù)、強度、類型減小、減輕。一. 我國防治煤與瓦斯突出工作的回顧 防突工作的發(fā)展歷程 防突工作的發(fā)展歷程防突技術(shù)發(fā)展建國后到八十年代初處于單一防突技術(shù)發(fā)展期；八、九十年代預抽瓦斯方法、突出預測方法指標快速發(fā)展；八十年代末基本形成了以局部防突為主的“四位一體”綜合防突措施；進入二十一世紀以低透氣性煤層強化抽采技

3、術(shù)逐步實現(xiàn)了突破。一. 我國防治煤與瓦斯突出工作的回顧小直徑超前鉆孔、深孔松動爆破、水力沖孔鉆孔瓦斯涌出初速度測定裝置上、下解放層穿層鉆孔底板巖巷鉆屑瓦斯解吸指標突出預測儀順層抽放鉆孔順層、穿層相結(jié)合八、九十年代預抽、預測技術(shù)發(fā)展1995年版 1988年版含量測定、水力割縫水力壓裂、水力沖孔千米鉆機、自動遠控鉆機2000年后瓦斯含量測定、鉆孔施工、低透煤層抽采 技術(shù)發(fā)展防突法規(guī)和技術(shù)體系的逐步完善1988、1995年版防治煤與瓦斯突出細則基本搭建了以局部防突為主的“四位一體”綜合防突技術(shù)體系；2009年版防治煤與瓦斯突出規(guī)定形成了較為完善的區(qū)域和局部兩個“四位一體”的綜合防突措施體系；2019

4、年版防治煤與瓦斯突出細則納入了當代先進技術(shù)，首次對實施過程提出了要求等。一. 我國防治煤與瓦斯突出工作的回顧 防突工作的發(fā)展歷程 第2條 開采突出煤層時，必須采取包括突出危險性預測、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗、安全防護措施的綜合措施。 在采用防治突出措施時，應優(yōu)先選擇區(qū)域件防治突出措施；如果不具備采取區(qū)域性防治突出措施的條件時，必須采取局部防治突出措施。 第五條 有突出礦井的煤礦企業(yè)、突出礦井應當根據(jù)突出礦井的實際狀況和條件，制定區(qū)域綜合防突措施和局部綜合防突措施。 區(qū)域綜合防突措施包括下列內(nèi)容： （一）區(qū)域突出危險性預測； （二 ）區(qū)域防突措施； （三）區(qū)域措施效果檢驗； （四）區(qū)

5、域驗證。 局部綜合防突措施包括下列內(nèi)容： （一）工作面突出危險性預測； （二）工作面防突措施； （三）工作面措施效果檢驗； （四）安全防護措施。防治煤與瓦斯突出細則（2019）防治煤與瓦斯突出細則2019第一章 總 則第二章 一般規(guī)定 第一節(jié) 突出煤層和突出礦井鑒定 第二節(jié) 礦井建設和開采基本要求 第三節(jié) 防突管理及培訓 第四節(jié) 綜合防突措施實施過程管理與突出預兆管控第三章 區(qū)域綜合防突措施 第一節(jié) 區(qū)域綜合防突工作程序和要求 第二節(jié) 區(qū)域突出危險性預測 第三節(jié) 區(qū)域防突措施 第四節(jié) 區(qū)域防突措施效果檢驗 第五節(jié) 區(qū)域驗證第四章 局部綜合防突措施 第一節(jié) 局部綜合防突工作程序和要求 第二節(jié) 工

6、作面突出危險性預測 第三節(jié) 工作面防突措施 第四節(jié) 工作面防突措施效果檢驗 第五節(jié) 安全防護措施第五章 防治巖石與二氧化碳（瓦斯）突出措施第六章 附 則附錄 防突工作的發(fā)展歷程防治煤與瓦斯突出規(guī)定的主要突破1. 建立從礦井建設、開拓、采掘生產(chǎn)的煤礦全生命周期的防突管理體系；2. 明確提出了“區(qū)域先行、局部補充”的區(qū)域和局部兩個“四位一體”綜合防突措施；3. 明確了區(qū)域預測、區(qū)域措施效果檢驗后能劃分出突出危險區(qū)、無突出危險區(qū)；4. 確定了在加強區(qū)域和局部防突措施的基礎上解放后期采掘生產(chǎn)先進技術(shù)裝備應用的問題。一. 我國防治煤與瓦斯突出工作的回顧 防突工作的發(fā)展歷程防治煤與瓦斯突出細則（2019）

7、1. 首次納入了對防突措施實施的過程和質(zhì)量管理要求；2. 吸納了防突領(lǐng)域的一系列新技術(shù)：定向鉆進、遠控鉆機、信息化等；3. 針對近年防突工作出現(xiàn)的新問題、新矛盾做了適當調(diào)整。一. 我國防治煤與瓦斯突出工作的回顧二、近期煤與瓦斯突出的事故特點和原因分析二、近期煤與瓦斯突出的事故特點和原因分析1. 有10起突出地點煤層厚度顯著增大，占63%；2. 有6起突出地點發(fā)現(xiàn)了斷層構(gòu)造，占38%；煤厚增大或有斷層的則有12起，占75%3. 有4起突出事故噸煤突出瓦斯量小于30m3，占25%； 突出事故噸煤突出瓦斯量小于50m3，占50%；4. 有3起是厚煤層用底板穿層鉆孔預抽區(qū)域措施后沿頂掘進時突出；5.

8、有6起突出的煤層硬度系數(shù)在正常0.5以上6. 有4起事故與突出鑒定有關(guān)。 近期煤與瓦斯突出事故的特點陜西燎原煤礦1105運輸順槽煤層速描圖貴州東風煤礦切眼煤層厚度示意圖貴州三甲煤礦突出點有5條斷層構(gòu)造山西石港煤礦突出點有2條小斷層二、近期煤與瓦斯突出的事故特點和原因分析1. 有10起突出地點煤層厚度顯著增大，占63%；2. 有6起突出地點發(fā)現(xiàn)了斷層構(gòu)造，占38%；煤厚增大或有斷層的則有12起，占75%3. 有4起突出事故噸煤突出瓦斯量小于30m3，占25%； 突出事故噸煤突出瓦斯量小于50m3，占50%；4. 有3起是厚煤層用底板穿層鉆孔預抽區(qū)域措施后沿頂掘進時突出；5. 有6起突出的煤層硬度

9、系數(shù)在正常0.5以上6. 有4起事故與突出鑒定有關(guān)。 近期煤與瓦斯突出事故的特點貴州梓木戛煤礦“8.6”事故現(xiàn)場煤炭堆積示意圖突出噸煤瓦斯涌出量 為 25.32m3 /t東風煤礦底板穿層鉆孔預抽變厚煤層出現(xiàn)空白分層區(qū)域二、近期煤與瓦斯突出的事故特點和原因分析1. 有10起突出地點煤層厚度顯著增大，占63%；2. 有6起突出地點發(fā)現(xiàn)了斷層構(gòu)造，占38%；煤厚增大或有斷層的則有12起，占75%3. 有4起突出事故噸煤突出瓦斯量小于30m3，占25%； 突出事故噸煤突出瓦斯量小于50m3，占50%；4. 有3起是厚煤層用底板穿層鉆孔預抽區(qū)域措施后沿頂掘進時突出；5. 有6起突出的煤層硬度系數(shù)在正常0

10、.5以上6. 有4起事故與突出鑒定有關(guān)。 近期煤與瓦斯突出事故的特點二、近期煤與瓦斯突出的事故特點和原因分析有些煤礦煤層抽采程度不夠或存在抽采效果不佳的空白區(qū)域；瓦斯含量大但正常區(qū)域煤層條件好的礦井容易過于自信；也有些煤礦在區(qū)域或局部措施效果檢驗等環(huán)節(jié)私自降低標準，以至喪失安全把關(guān)作用；底板穿層鉆孔穿過厚度大的突出煤層或保證鉆孔的抽采效果較為困難；沒有重視、沒有建立機制、缺乏相應手段探查地質(zhì)構(gòu)造，或者沒有對構(gòu)造區(qū)域采取有效措施；有些煤礦不顧后果地躲避等級升級，有鑒定機構(gòu)工作不夠認真、綜合判斷能力低。 近期突出事故的主要原因分析三甲煤礦2019年“1125”突出事故東風煤礦底板穿層鉆孔預抽變厚煤

11、層出現(xiàn)空白分層區(qū)域二、近期煤與瓦斯突出的事故特點和原因分析有些煤礦煤層抽采程度不夠或存在抽采效果不佳的空白區(qū)域；瓦斯含量大但正常區(qū)域煤層條件好的礦井容易過于自信；也有些煤礦在區(qū)域或局部措施效果檢驗等環(huán)節(jié)私自降低標準，以至喪失安全把關(guān)作用；底板穿層鉆孔穿過厚度大的突出煤層或保證鉆孔的抽采效果較為困難；沒有重視、沒有建立機制、缺乏相應手段探查地質(zhì)構(gòu)造，或者沒有對構(gòu)造區(qū)域采取有效措施；有些煤礦不顧后果地躲避等級升級，有鑒定機構(gòu)工作不夠認真、綜合判斷能力低。 近期突出事故的主要原因分析三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策 對癥措施建議督促、引導煤礦將預抽瓦斯作為防突的根本措施

12、認識到只有預抽瓦斯才是可靠的、做得到的有效防突措施； 鼓勵煤礦考察確定瓦斯含量的區(qū)域突出危險性指標臨界值； 對采掘區(qū)域的實際瓦斯含量進行抽查； 正視預抽措施還不能絕對可靠的現(xiàn)實，要求對區(qū)域驗證超標的局部區(qū)域?qū)嵤┚植俊八奈灰惑w”綜合防突措施作為補充。三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策 對癥措施建議 落實各類防突措施的實施過程管理，確保措施質(zhì)量 應督促煤礦真正按照細則要求建立實施、檢查、驗收機制； 對厚煤層從層面和垂厚兩個維度檢視預抽鉆孔的控制范圍； 密切關(guān)注采掘工程實際位置與實際抽采控制范圍的差異； 對地應力高、破碎的煤層應關(guān)注和采取保持鉆孔抽采效果的措施； 特別注意厚煤層沿頂掘進工作面的底板穿層鉆

13、孔預抽問題：鉆孔、護孔、檢驗取樣。三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策 對癥措施建議3. 加強地質(zhì)構(gòu)造預測探查和針對性措施的落實 加強對煤厚變化、斷層構(gòu)造的預測、跟蹤觀測工作； 已知的構(gòu)造范圍可適當提高預抽指標要求；采掘遇到的構(gòu)造帶應強化工作面防突措施；發(fā)現(xiàn)原區(qū)域措施沒控制或有噴孔、頂鉆現(xiàn)象的應補充區(qū)域措施； 堅持一項原則：發(fā)現(xiàn)異常構(gòu)造信息但對構(gòu)造情況和區(qū)域措施控制情況不明的，立即暫停采掘！三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策 對癥措施建議4. 突出鑒定問題 適當完善修訂突出鑒定的四項指標，加大瓦斯壓力的權(quán)重； 對初步鑒定為無突出危險結(jié)論的采用定向公示制，鑒定主要依據(jù)和初步鑒定結(jié)論向所有鑒定資質(zhì)單位、地方

14、監(jiān)管監(jiān)察部門、煤炭企業(yè)上級主管部門“定向”公示； 鑒定資質(zhì)單位實行積分制或扣分制，除了嚴重弄虛作假予以嚴處外，對沒有明顯過錯但鑒定出現(xiàn)不同程度問題的，扣相應資質(zhì)積分。三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策 綜合措施建議推廣定向鉆進、軌跡測定，確保鉆孔控制可靠、狀態(tài)可知 50m以上的鉆孔全部測定軌跡，150m以上的必須用定向鉆機施工； 松軟煤層采用“穿層定向分支鉆孔”超前抽采； 或者采用“定向鉆孔頂?shù)装鍓毫选背椴杉夹g(shù)。澳大利亞煤礦防突措施鉆孔布置圖即使穿層鉆孔長度過大也面臨穿不到煤層或偏差過大問題定向長鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域措施井下大區(qū)域“穿層定向分支鉆孔”抽采技術(shù)井下大區(qū)域“定向鉆孔頂?shù)装鍓毫选?/p>

15、抽采技術(shù)三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策 綜合措施建議2. 發(fā)展防突全過程的數(shù)字化、信息化管理，讓過程“一目了然” 防突全過程的信息化是解決實施質(zhì)量問題關(guān)鍵途徑； 首先實現(xiàn)防突儀器、裝備等終端設備在位置、運行參數(shù)、操作結(jié)果等的數(shù)字化、信息化； 建立包括區(qū)域措施竣工參數(shù)、抽采計量、達標評判以及采掘面瓦斯動態(tài)信息、突出指標、工作面措施等兩個“四位一體”的綜合信息管控系統(tǒng)，實現(xiàn)全過程掌控、可追溯和區(qū)域聯(lián)網(wǎng)。三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策 綜合措施建議3. 推廣應用提高突出煤層預抽防突效果的技術(shù) 近幾年在提高預抽效果技術(shù)方面的進步使瓦斯防治理念呈現(xiàn)了顯著的變化； 松軟煤層水力壓裂對瓦斯具有水驅(qū)作用和一定

16、的增透、緩解地應力作用； 超高壓水力割縫技術(shù)、水力沖孔、機械掏穴技術(shù)等對加快瓦斯釋放和降低地應力有顯著的效果。松軟煤層中低壓壓裂關(guān)鍵技術(shù)工藝微縫網(wǎng)循環(huán)延展平煤十二礦己15-31040進風巷低位巷 246天平均濃度達41.36%，比原來提高了2.94倍； 穿層鉆孔單孔抽采純量0.0366m3/min，提高了13.5倍。透氣性系數(shù)由0.01m2/MPa2d提高至0.28m2/MPa2d，提高26倍f 0.2，孔深140m適用條件控制單刀單孔均勻出煤量關(guān)鍵技術(shù)抽采濃度超高壓水力割縫應用于在穿層鉆孔淮南丁集礦抽采純量1.5倍高壓水力割縫裝備 超高壓水力割縫應用于順層鉆孔 貴州綠塘煤礦重點控制區(qū)域間隔割

17、縫煤層編號平均煤厚/m瓦斯含量/m3/t堅固性系數(shù)f瓦斯放散初速度P6中3.557.015.00.460.552534未割縫割縫后順層孔抽采純量穿層鉆孔抽采純量割縫前割縫后72倍2.4倍f 0.4 水鉆施工適用條件迎頭重點控制割縫邊孔間隔交叉割縫關(guān)鍵技術(shù)三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策 綜合措施建議4. 鼓勵具備條件的煤礦優(yōu)先開采保護層 目前仍有不少煤礦未能為開采保護層下決心調(diào)整開采部署； 可在放寬頭面數(shù)量限制等方面給予開采保護層礦井予以支持鼓勵。三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策 綜合措施建議5. 探索實施突出煤層分級管理，讓管理更順暢 適當分級符合不同礦區(qū)煤層突出危險性客觀實際； 適當分級可使危

18、險性很小的煤層采取一定的防突措施，增強安全性； 適當分級可使煤礦實現(xiàn)由無危險到一般危險、嚴重危險的逐漸過度，從技術(shù)管理要求、安全投入等方面有一個逐漸加大的過程，減緩矛盾。三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策 綜合措施建議6. 進一步完善防突的政策法規(guī)體系 技術(shù)、管理、法規(guī)有機結(jié)合是更完善的防突工作方式； 健全、理順國家標準、部門規(guī)章、行業(yè)規(guī)范性文件、行業(yè)標準、地方法規(guī)的功能、權(quán)限、相互銜接配套。1. 建井前準確測定全井田瓦斯參數(shù)將對煤礦帶來巨大影響細則第16條 “根據(jù)地質(zhì)勘查資料和鄰近生產(chǎn)礦井資料等進行建井前突出危險性評估”三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策 未來防突技術(shù)展望2. 地面瓦斯抽采將發(fā)揮更大的作用晉城煤層的采前壓裂排采未采動區(qū)壓裂排采第66條 地面井預抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策 未來防突技術(shù)展望淮北蘆嶺礦的近煤層頂板巖層鉆孔壓裂抽采模式三、防治煤與瓦斯突出的技術(shù)對策3. 更精準可靠的區(qū)域化防突代替兩個“四位一體”仍然是目標澳大