煤與瓦斯突出及事故預(yù)防知識(shí)

1/8第六節(jié)煤與瓦斯突出及事故預(yù)防學(xué)問一、煤與瓦斯突出的征兆及常見發(fā)生地點(diǎn)煤與瓦斯突出的危害煤與瓦斯突出是指煤礦地下采掘過程中，由于地應(yīng)力和瓦斯的共同作用，在很短時(shí)間(數(shù)分鐘)內(nèi)，裂開的煤(巖)和瓦斯(甲烷、二氧化碳)由煤體或巖體向采掘工作空間突然噴出的特別動(dòng)力現(xiàn)象。它表現(xiàn)出來的危害主要包括：煤與瓦斯突出訪采掘工作面及巷道在突然間布滿大量的高濃度瓦斯，造成人員窒息，遇火會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸。突出造成肯定的動(dòng)力效應(yīng)，可以摧毀支架，破壞設(shè)施、設(shè)備。瞬間突出的瓦斯、碎煤(巖)流能破壞通風(fēng)系統(tǒng)，造成風(fēng)流紊亂或短時(shí)逆轉(zhuǎn)。突出的煤炭使巷道堵塞，生產(chǎn)系統(tǒng)受到破壞，巷道通風(fēng)阻力增大，甚至造成礦井停產(chǎn)。煤與瓦斯突出的征兆有聲征兆煤層中有煤炮聲，煤層變形發(fā)出劈裂聲、鞭炮聲、機(jī)槍聲、悶雷聲或遠(yuǎn)處的雷鳴聲，聲音由遠(yuǎn)到近，由大到小，間隔時(shí)間的長短也不全都。支架折斷聲。發(fā)生突出前，因頂板壓力突然增大，支架消滅嘎嘎響，發(fā)出劈裂折斷聲。煤層或巖層的裂開聲。有時(shí)煤層內(nèi)消滅裂開，引起煤壁震驚、開裂響聲等。無聲征兆煤層構(gòu)造方面表現(xiàn)為煤層層理紊亂，煤變軟、暗淡無光、變枯燥、無光澤、易粉碎。煤層受擠壓褶曲、傾角變大、變陡，煤層突然增厚或變薄，煤層破壞嚴(yán)峻并常常伴隨斷層消滅等。礦壓顯現(xiàn)方面表現(xiàn)為壓力增大，使支架變形、斷裂，煤壁外鼓、片幫、掉碴，頂?shù)装逑麥缤蛊穑谘圩冃?，打鉆時(shí)垮孔、頂鉆、夾鉆桿、鉆機(jī)過負(fù)荷等。其他方面的征兆有瓦斯涌出特別、忽大忽小，煤塵增大，空氣氣味特別、悶人，氣溫特別，打鉆噴瓦斯、噴煤粉等。上述突出征兆并非每次突出時(shí)都會(huì)消滅，很可能只消滅其中的一種或幾種。突出常見發(fā)生地點(diǎn)(1)突出多數(shù)發(fā)生在采煤、掘進(jìn)工作面，其中大多數(shù)發(fā)生在掘進(jìn)工作面。(2)突出多發(fā)生在上山掘進(jìn)頭、煤層平巷及石門揭開煤層時(shí)，特別是石門揭開煤層時(shí)，突出強(qiáng)度最大，次數(shù)最多。突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造變化的地區(qū)。突出多發(fā)生在外力沖擊作用下，如爆破、打鉆、破煤等都簡潔誘導(dǎo)突出。突出多發(fā)生在煤層由薄變厚的地區(qū)。圍巖致密而枯燥的厚煤層簡潔發(fā)生突出。采掘工作形成的應(yīng)力集中地帶簡潔發(fā)生突出。二、預(yù)防煤與瓦斯突出的主要措施及治理規(guī)定1．預(yù)防煤與瓦斯突出的主要措施區(qū)域性防突措施1開采保護(hù)層：在突出礦井中，在煤層群中預(yù)先開采的，并能使相鄰的突出煤層削減或消退突出危急的煤層稱為被保護(hù)層。保護(hù)層開采后，被保護(hù)層在其保護(hù)范圍內(nèi)可以降低或消退突出危急。預(yù)抽煤層瓦斯：利用預(yù)抽突出危急煤層瓦斯作為區(qū)域性防止突出措施，其實(shí)質(zhì)是利用均勻布置在突出危急煤層內(nèi)的大量鉆孔，經(jīng)過肯定時(shí)間(數(shù)個(gè)至數(shù)十個(gè)月)預(yù)先抽放瓦斯，以降低其瓦斯壓力與瓦斯含量，并利用由此引起的煤層收縮變形、地應(yīng)力下降、煤層透氣系數(shù)增加、煤的強(qiáng)度增高等效應(yīng)，使抽放瓦斯的煤體失去或減弱其突出的危急性。煤層注水：通過鉆孔向煤體注水，使煤層潮濕，增加煤的可塑性，在煤層隨后開采時(shí)，可減小工作面前方的應(yīng)力集中；當(dāng)水進(jìn)入煤層內(nèi)部的裂縫和孔隙后，可使煤體瓦斯放散速度減慢，因此煤層注水可以減緩煤體彈性潛能及瓦斯?jié)撃艿耐蝗会尫?，降低或消退煤層的突出危急性。局部性防突措施震驚性放炮：是人為誘導(dǎo)突出的措施。用增加掘進(jìn)工作面炮眼數(shù)目，加大裝藥量，全斷面一次爆破，人為激發(fā)突出，以避開一般爆破法所發(fā)生的延期突出。爆破前，全部人員撤離現(xiàn)場。水力沖孔：是利用鉆機(jī)打鉆時(shí)噴射的水射流，在突出煤層內(nèi)沖出煤炭和瓦斯或誘導(dǎo)可掌握的小型突出，以造成煤體卸壓，排放瓦斯，消退采掘突出危急的方法。打鉆孔排放瓦斯：是由巖巷或煤巷向有突出危急的煤層打鉆孔，將煤層中的瓦斯經(jīng)過鉆孔自然排放出來，待瓦斯壓力降到安全壓力以下時(shí)，再進(jìn)展開采。2～3米時(shí)，通過巖柱在巷道頂部和0．5米，孔間距不大于0．20．375～100毫米。然后把長度0．4～0．5米的鋼管或鋼軌作為骨架插入孔內(nèi)，再將骨架尾部固定，架空形成一個(gè)整體防護(hù)架，最終用震驚性放炮揭開煤層。這一措施的防突作用包括：①鉆孔卸壓；②鉆孔排瓦斯；③保護(hù)煤體。超前鉆孔：是由煤巷掘進(jìn)工作面對(duì)前方煤體打肯定數(shù)量的鉆孔，并始終保持鉆孔有肯定超前距，使工作面前方煤體卸壓、排放瓦斯，到達(dá)減弱和防止突出的一種方法。7～10米以上的深炮孔，裂開與松動(dòng)深部煤體，使應(yīng)力集中帶和高壓瓦斯帶移向煤體深部，以便在煤巷采掘工作面前方形成較長的卸壓和排放瓦斯區(qū)，從而預(yù)防突出的發(fā)生?！八奈灰惑w”綜合防治措施為了安全開采突出煤層，必需實(shí)行以防止突出措施為主，同時(shí)又避開人身事故的綜合措施。綜合防治措施的內(nèi)容包括：突出危急性推測、防治突出措施、防治突出措4個(gè)方面的措施，即“四位一體”。突出危急性推測：是防治突出綜合措施的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其目的是確定突出危急的區(qū)域和地點(diǎn)，以便使防治突出措施的執(zhí)行更加有的放矢。它包括區(qū)域突出危急性推測和工作面突出危急性推測。防治突出措施：是防治突出綜合措施的其次個(gè)環(huán)節(jié)，它是防止發(fā)生突出事故的第一道防線。防治突出措施僅在推測有突出危急的區(qū)段承受，其目的是預(yù)防突出的發(fā)生。防治突出措施的效果檢驗(yàn)：是防治突出綜合措施的第三個(gè)環(huán)節(jié)，其目的是確保措施的防突效果。檢驗(yàn)證明措施無效時(shí)應(yīng)實(shí)行附加防突措施。2安全防護(hù)措施：是防治突出綜合措施的第四個(gè)環(huán)節(jié)，它是防止發(fā)生突出事故的其次道防線。安全防護(hù)措施是在突出推測失誤或防治突出措施失效的狀況下，各工作環(huán)節(jié)中實(shí)行的防突補(bǔ)救措施，以避開發(fā)生人身事故。2．預(yù)防煤與瓦斯突出的治理規(guī)定《煤礦安全規(guī)程》在預(yù)防煤與瓦斯突出方面作出了如下規(guī)定：高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯突出礦井，必需裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)。沒有裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面，必需裝備甲烷風(fēng)電閉鎖裝置或甲烷斷電儀和風(fēng)電閉鎖裝置。沒有裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的無瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面，必需裝備風(fēng)電閉鎖裝置。沒有裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井的采煤工作面，必需裝備甲烷斷電儀。高瓦斯、煤(巖)與瓦斯突出礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面，必需在工作面及其回風(fēng)流中設(shè)置甲烷傳感器。在煤{巖)與瓦斯突出礦井和瓦斯噴出區(qū)域中，進(jìn)風(fēng)的主要運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道內(nèi)使用礦用防爆特別型蓄電池電機(jī)車或礦用防爆型柴油機(jī)車時(shí)，蓄電池電機(jī)車必需設(shè)置車載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測報(bào)警儀。當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^0．5％時(shí)，必需停頓機(jī)車運(yùn)行。突出礦井在編制年度、季度、月生產(chǎn)建設(shè)打算的同時(shí)，必需編制防治突出措施打算。開采突出煤層時(shí)，必需實(shí)行突出危急性推測、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗(yàn)、安全防護(hù)措施等綜合突出措施。對(duì)有突出危急的建礦井，突出礦井的水平、采區(qū)，必需編制防治突出煤層突出的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)應(yīng)包括開拓方式、煤層開采程序、采煤方法、通風(fēng)方式、支護(hù)形式、突出危急性推測方法、保護(hù)層的選擇、抽放瓦斯和局部防治突出措施等內(nèi)容，并按治理權(quán)限報(bào)縣級(jí)以上煤炭治理部門審批。突出礦井中布置采掘工作面應(yīng)遵循以下原則：①主要巷道應(yīng)布置在巖層或非突出煤層中。應(yīng)盡可能削減突出煤層中的掘進(jìn)工作量。開采保護(hù)層的采區(qū)，應(yīng)充分利用保護(hù)層的保護(hù)范圍。②應(yīng)盡可能削減石門揭穿突出煤層的次數(shù)，揭穿突出煤層地點(diǎn)應(yīng)避開地質(zhì)構(gòu)造帶。假設(shè)條件許可，應(yīng)盡可能將石門布置在被保護(hù)區(qū)，或先掘進(jìn)揭煤地點(diǎn)的煤層巷道，然后再與石門貫穿。③2個(gè)工作面相向回采或掘進(jìn)。突出煤層的掘進(jìn)工作面，應(yīng)避開本煤層或鄰近煤層采煤工作面的應(yīng)力集中范圍。在突出煤層頂?shù)装寰蜻M(jìn)巖巷時(shí)，必需定期驗(yàn)證地質(zhì)資料，準(zhǔn)時(shí)把握施工動(dòng)態(tài)和圍巖變化狀況，防止誤穿突出煤層。開采突出煤層時(shí)，每個(gè)采掘工作面的專職瓦斯檢查工必需隨時(shí)檢查瓦斯，把握突出推測。當(dāng)覺察有突出預(yù)兆時(shí)，瓦斯檢查工有權(quán)停頓工作面作業(yè)，并幫助班組長馬上組織人員按避災(zāi)路線撤出、報(bào)告礦調(diào)度室。有突出危急的采掘工作面爆破落煤前，全部不裝藥的眼、孔都應(yīng)用不燃1．5120毫米的鉆孔、水力沖刷或水力沖孔等措施在煤體中形成的孔洞，在爆破前應(yīng)嚴(yán)密封閉孔口，孔內(nèi)注滿水、砂或填土。在突出危急區(qū)進(jìn)展采掘作業(yè)時(shí)，必需實(shí)行綜合防治突出措施。當(dāng)推測為突出危急工作面時(shí)，應(yīng)實(shí)行防治突出措施，只有經(jīng)措施效果檢驗(yàn)后，驗(yàn)證措施有效，方可在實(shí)行安全防護(hù)措施的31次防治突出措施作業(yè)循環(huán)后，應(yīng)再進(jìn)展工作面推測，如推測為無突出危急，仍必需再實(shí)行防治突出措施，只有2次推測為無突出危急，該工作面方可視為無突出危急工作面。對(duì)于有突出危急煤層，應(yīng)實(shí)行開采保護(hù)層或預(yù)抽煤層瓦斯等區(qū)域性防治突出措施。開采保護(hù)層后，在被保護(hù)層中受到保護(hù)的區(qū)域可按無突出危急區(qū)進(jìn)展采掘作業(yè)；在未受到保護(hù)的區(qū)域，必需實(shí)行綜合防治突出措施。井巷揭穿突出煤層和在突出煤層中進(jìn)展采掘作業(yè)時(shí)，必需實(shí)行震驚爆破、遠(yuǎn)距離爆破、避難硐室、反向風(fēng)門、壓風(fēng)自救系統(tǒng)等安全防護(hù)措施。突出礦井的人井人員必需攜帶隔離式自救器。有煤(巖)與瓦斯突出危急的采掘工作面，有瓦斯噴出危急的采掘工作面和瓦斯涌出較大、變化特別的采掘工作面，必需有專人常常檢查，并安設(shè)甲烷斷電儀。三、發(fā)生突出的征兆及發(fā)生突出事故的應(yīng)急措施覺察煤與瓦斯突出征兆時(shí)的應(yīng)急原則在采煤工作面覺察有突出預(yù)兆時(shí)，要以最快的速度通知人員快速向進(jìn)風(fēng)側(cè)撤離。撤離中快速翻開隔離式自救器并佩用好，迎著穎風(fēng)流連續(xù)外撤。假設(shè)距離穎風(fēng)流太遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)首先到避難所，或利用壓風(fēng)自救系統(tǒng)進(jìn)展自救。掘進(jìn)工作面覺察煤與瓦斯突出的預(yù)兆時(shí)，必需向外快速撤至防突反向風(fēng)門之外，之后把防突風(fēng)門關(guān)好，然后連續(xù)外撤。如自救器發(fā)生故障或佩用自救器不能安全到達(dá)穎風(fēng)流時(shí)，應(yīng)在撤出途中到避難所或利用壓風(fēng)自救系統(tǒng)進(jìn)展自救，等待搶救隊(duì)援救。發(fā)生煤與瓦斯突出事故后的應(yīng)急原則一旦發(fā)生煤與瓦斯突出事故，應(yīng)馬上佩戴好隔離式自救器，并快速外撤。在撤退途中，假設(shè)退路被堵或自救器有效時(shí)間不夠，可到礦井特地設(shè)置的井下避難所或壓風(fēng)自救裝置處暫避，也可查找有壓縮空氣管路的巷道、硐室躲避。這時(shí)要把管子的螺絲接頭卸開，形成正壓通風(fēng)，延長避難時(shí)間，并設(shè)法與外界保持聯(lián)系。發(fā)生煤與瓦斯突出事故后的安全留意事項(xiàng)發(fā)生煤與瓦斯突出事故，不得停風(fēng)和反風(fēng)，以防風(fēng)流紊亂擴(kuò)大災(zāi)情。假設(shè)通風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)施被破壞，應(yīng)設(shè)置風(fēng)障、臨時(shí)風(fēng)門及安裝局部通風(fēng)機(jī)恢復(fù)通風(fēng)。因突出造成風(fēng)流逆轉(zhuǎn)時(shí)，要在進(jìn)風(fēng)側(cè)設(shè)置風(fēng)障，并準(zhǔn)時(shí)清理回風(fēng)側(cè)的堵塞物，使風(fēng)流盡快恢復(fù)正常。在恢復(fù)突出區(qū)通風(fēng)時(shí)，要設(shè)法經(jīng)最短路線將瓦斯引入回風(fēng)道。回風(fēng)流應(yīng)盡量避開已封閉的火區(qū)，必需經(jīng)過時(shí)，要嚴(yán)格檢查火區(qū)封50米范圍內(nèi)不得有火源，并設(shè)專人站崗監(jiān)視。發(fā)生煤與瓦斯突出事故時(shí)，要依據(jù)井下實(shí)際狀況打算是否停電。假設(shè)停電無被水淹的危急，