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文檔簡介

煤與瓦斯突出防治技術演示文稿第一頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日煤與瓦斯突出給煤礦安全生產,特別是井下人員的生命財產安全造成了極其嚴重的威脅。為了防止這類災害事故的發(fā)生,保障煤礦井下安全生產,投入了大量的人力、物力研究煤與瓦斯突出機理.為突出危險性預測和防突措施的制定與實施提供科學依據(jù)。但是,迄今為止,人們對于突出過程中煤巖體破壞與發(fā)展機制的認識還停留在定性與假說性階段,對于突出過程中哪些因素起主要作用以及與其它因素間的作用機理還把握不準,故而只能對某些突出現(xiàn)象給予解釋,還不能形成統(tǒng)一完整的理論體系。第二頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日早期關于煤與瓦斯突出機理的假說單因素作用假說單因素作用假說主要有:瓦斯主導作用假說,地壓主導作用假說以及化學本質作用假說,其主要特點是強調單因素起主導作用。瓦斯主導作用假說:以瓦斯為主導作用的假說。(一)有“瓦斯包’’說,“瓦斯包’’說認為,煤層內存在著可以積聚高壓瓦斯的空洞,其壓力超過煤層強度減低區(qū)的煤體強度極限,當工作面接近這種瓦斯包時,煤壁就會發(fā)生破壞,產生突出。第三頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

(2)粉煤帶說認為,由于地質構造或礦山壓力的作用,原生煤層被破碎成粉狀.這些粉煤極易放出瓦斯。當巷道接近這一地帶時,粉煤在較小的瓦斯壓力作用下,就能與瓦斯一起噴出。

(3)煤孔隙結構不均勻說認為.煤層中有透氣性變化劇烈的區(qū)域,在這些區(qū)域的邊緣,瓦斯流動速度變化很大。如透氣性小的恰好是堅硬的煤.而透氣性大的又是不堅硬的煤,那么當巷道接近這兩種煤的邊界時,瓦斯?jié)撃芫陀锌赡苁姑和怀?。第四頁,共一百四十頁,編輯?023年,星期日

(4)突出波說認為,瓦斯?jié)撃芤让旱膹椥宰冃文艽笫蹲笥?,在煤的強度低的地區(qū),煤的瓦斯壓力大于煤的極限破壞強度。當巷道接近這一地區(qū)時,在瓦斯壓力的作用下,可產生連續(xù)的破碎煤體的突出波,引起突出。

(5)裂縫堵塞說認為由于均勻排放瓦斯的裂縫被封閉和堵塞,在煤層中形成增高的瓦斯壓力帶,從而引起突出。第五頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

(6)閉合孔隙瓦斯釋放說認為:近工作面地帶,由于煤吸收和解吸瓦斯的周期性,使其機械強度降低,包含在閉合孔隙中的瓦斯、在孔隙閉合面與敞開面之間產生了很大的壓力差。當煤體被破壞時,使被解吸的瓦斯拋向巷道。

(7)瓦斯膨脹說認為在煤層中存在著瓦斯含量增高帶.因而引起煤體膨脹和煤層應力增高,此處煤層的透氣性接近于零。當巷道掘進到該處時,其應力急劇降低,造成煤的破碎和突出第六頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

(8)卸壓瓦斯說認為.突出煤層富含瓦斯,但透氣性低.瓦斯難以流出。而采掘工作可使局部卸壓,迅速卸壓的瓦斯涌向煤壁、造成煤壁局部瓦斯壓力升高,使粉碎的煤迅速拋出或向巷道擠出。

(9)火山瓦斯說認為,瓦斯突出的動力來源于煤層中的游離瓦斯,突出時瓦斯壓力能達到一千幾百個大氣壓。由于火山的活動、煤受到了二次熱力變質,產生瓦斯和熱流體帶來的巖漿瓦斯,從而在煤層內,待別是在斷層內,形成高壓瓦斯區(qū),當進入這一地區(qū)進行采掘作業(yè)時,即能引起突出。第七頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

(10)地質破壞帶說認為,由于有地質破壞帶的存在,潛藏著一定數(shù)量的高壓瓦斯。當巷道或工作面接近該帶時,在爆破及地壓的影響下,煤、巖壁裂縫增多.如覆蓋層的阻力與瓦斯壓力的平衡遭到破壞時,將會發(fā)生突出。它的中心點在于:由于地質破壞帶的存在,增加了周圍巖體的異常拱壓,當工作面接近這一破壞帶時、工作面與地質破壞帶之間的煤層會被迅速破壞從而引起突出。

(11)瓦斯解吸說認為,卸壓時煤的微孔隙擴展、孔隙吸附潛能降低,吸附和吸著瓦斯解吸.潛伏的壓力(吸附瓦斯的內能)轉化為“游離瓦斯”壓力,使瓦斯壓力增高,可破壞不堅硬的煤體而引起突出。第八頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日瓦斯說能解釋突出中的一些現(xiàn)象、但與下面一些情況不符或不能解釋:

①迄今為止在煤層內從未發(fā)現(xiàn)過上述的“瓦斯包”或持定的粉煤帶,

②人們在后來的實踐中統(tǒng)計的資料表明:突出危險性與煤層瓦斯含量之間沒有直接的聯(lián)系;

③在突出孔洞周圍出現(xiàn)過重復突出

④巖石錯動的強烈聲響往往發(fā)生在突出之前的煤體深處

⑤打小直徑排放鉆孔,并不能有效地防治突出;

⑥大多數(shù)平巷的突出空洞位于上隅角;⑦煤層的自行揭開;

⑧過煤門時的突出;

⑨突出孔洞發(fā)生變形(體積縮小)。第九頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日地壓主導作用假說:以地壓為主導作用的假說。主要有:(1)巖石變形潛能說認為突出的發(fā)生是變形的彈性巖石所積聚的潛能引起的.這些巖石位于煤層周圍,而這種潛能是以往的地質構造運動造成的。當巷道掘到該處時,彈性巖石便像彈笛一樣伸張開來,從而破壞和粉碎煤體而引起突出,第十頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

(2)應力集中說認為.在采煤工作面前方的支撐壓力帶,由于厚彈性頂板的懸頂和突然沉降引起附加應力、煤體在此集中應力的作用下產生移動相遇到破壞。如果再施加動載荷,煤體就會沖破工作面煤壁而發(fā)生突出。煤突出時.伴隨有大量的瓦斯涌出。

(3)塑性變形說地壓作用下,突出煤層發(fā)生彈塑性交形,使巷道周圍煤體突然破碎,引起突出。第十一頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

(4)沖擊式移近說認為,在突出中起主導作用的是地壓,具體地說是頂?shù)装宓臎_擊式移近。沖擊式移近發(fā)生的可能性和大小取決于巖體的性質、巷道參數(shù)、掘進方式和速度。其條件是:第一、煤層緊張程度增大;第二,煤層邊緣有脆性破壞;第三,從破壞的煤中涌出的瓦斯有一定的壓力。

(5)拉應力波說認為,突出煤層的力量是拉應力波。而這個拉應力波是脆性材料在地壓的作用下儲蓄了大量的彈性能.當巷道工作面附近的煤體由三向受壓狀態(tài)轉為復雜應力狀態(tài)時.掘進工作面破壞了平衡,造成能量釋放而產生突出的。在拉應力波作用下.煤體破碎并拋出,而瓦斯的迅速排放又使動力效應更加猛烈。第十二頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

(6)應力疊加說認為,突出是由于地質構造應力、火山與巖漿活動的熱力變形應力、自重應力、采掘應力和放頂動壓等疊加而引起的。突出危險煤層具有持殊的“分支性裂隙”的顯微結構。

(7)放炮突出說認為.大多數(shù)瓦斯突出(包括沖擊地壓)主要是由于爆破的應力作用而造成的。他們認為:如果突出是由地壓引起的話.那么.采煤工作面應該比巷道突出次數(shù)多,但事實與此相反。

(8)頂板位移不均勻說認為,瓦斯突出是由于煤層頂?shù)装宀灰?guī)則和不連續(xù)移動而引起的一種動力現(xiàn)象。并指出.頂?shù)装逡平俣戎翟黾佑窒陆岛?,才發(fā)生突出。第十三頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日以地壓為主導作用的假說同樣也能解釋相當一部分突出現(xiàn)場的現(xiàn)象、但也還有許多觀象不能解釋,如:

1.在瓦斯不大的礦井,即使開采深度很深(400一500m),也不會發(fā)生突出。

2.二氧化碳參與突出的平均強度比甲烷參與突出的平均強度大。

3.突出前出現(xiàn)風流中的瓦斯?jié)舛仍龃蠡蚝龃蠛鲂〉念A兆,也出現(xiàn)工作面煤壁或空氣溫度下降的預兆。

4.煤與瓦斯突出時,從突出煤的分選現(xiàn)象中可見到大量的細塵狀粉煤。

5.如果突出的發(fā)生是由地壓引起的,那么突出的孔洞應該是圓錐形,而實際的突出孔洞常常是一些口小腔大特殊形狀的孔洞(如梨形、橢球形)。第十四頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

6.在一些特大型的突出中,每噸噴出煤的瓦斯涌出量比煤層瓦斯含量高得多.即可以在短時間內涌出數(shù)十萬以致上百萬立方米瓦斯氣體.逆風流運行并可充滿數(shù)干米的巷道。

7.準備巷道中地壓顯現(xiàn)不如回采巷道明顯,但準備巷道的突出次數(shù)與強度均比回采巷道工作面的大。

8.在乎巷及下山也發(fā)生突出。

9.在進行工作面支護甚至無人作業(yè)時,地壓作用并不大,也有突出發(fā)生。

10.當增加煤體水分降低煤體強度時,煤的突出危險性反而降低。第十五頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日化學本質作用假說:以化學本質為作用的假說。主要有:1.瓦斯水化物說認為.在某些地質構造活動區(qū),在一定的溫度壓力下,有可能生成瓦斯水化物(CH4.6H20),并以介穩(wěn)狀態(tài)保存在煤層和巖石滲透孔隙內,它具有很大的潛能.受到采掘工作影響后.即迅速分解.形成高壓瓦斯(可達數(shù)百個大氣壓),破壞煤體而造成突出。第十六頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

2.地球化學說認為.瓦斯突出現(xiàn)象是煤層中不斷進行的地球化學過程————煤層中的氧化還原過程。由于活性氧及放射性氣體的存在而加劇、生成一些活性中間物,導致高壓瓦斯的形成。中間產物和煤中有機物的相互作用,使煤分子遭到破壞。

3、硝基化合物說認為:突出煤中積蓄有硝基化合物,只要有不大的活化能量(如活動著的巖石應力不均勻、瓦斯壓力等)就能產生熱反應。當其熱量超過分子的話化能時,反應將自發(fā)地加速——發(fā)生突出?;瘜W本質說沒有得到多大的支持和擁護,其原因是迄今為止在礦井中尚未發(fā)現(xiàn)瓦斯的水化物的實物。第十七頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日綜合作用假說

綜合作用假說認為:煤與瓦斯突出是由地應力、包含在煤體中的瓦斯以及煤體自身物理力學性質三者綜合作用的結果。持綜合作用假說觀點的學者都承認,煤與瓦斯突出是綜合因素作用的結果,但對各種因素在突出中所起的作用卻說法不一。例如,法國學者入伯蘭等認為瓦斯因素是主要的;而前蘇聯(lián)學者B.比霍多持、日本學者肌部俊郎等許多學者則認為地應力是主要的,即地應力是發(fā)動突出、發(fā)展突出的主要因素,瓦斯是幫助突出發(fā)展的因素。

第十八頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日目前,具有代表性的綜合作用假說主要有:

(1)振動說認為,煤與瓦斯突出的形成不是一個單獨的過程,而是由圍巖對煤層的振動作用有關的三個連續(xù)階段組成的:第一階段.煤受到來自圍巖方面的壓力作用而破壞,煤的體積縮小,游離瓦斯壓力增大,并有一部分轉化為吸附瓦斯;第二階段、卸壓,煤層體積膨脹,瓦斯壓力降低,瓦斯解吸;第三階段,包含粉碎的煤和大量的游離瓦斯的煤層又再次受壓,瓦斯壓力再次增大。當巷道工作面接近上述破壞帶時。處于高壓的粉煤和瓦斯混合物就有可能沖破煤壁而發(fā)生突出。因此該假說認為:瓦斯是造成突出的主體。而煤粉碎、瓦斯解吸和瓦斯粉煤混合物的噴出所需的能量是由煤層的圍巖通過振動來傳遞的。第十九頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

(2)分層分離說認為突出是由地應力和瓦斯共同作用的結果‘突出過程分三個階段:①準備階段。工作面附近的煤層始終處于地應力的作用下,造成了發(fā)生突出的條件、增加了瓦斯向巷道方向滲透的阻力,促使煤層保持高的瓦斯壓力,煤體強度降低,煤校易于從煤體中分離。②顆粒分離波的傳播階段。突出時,顆粒的分離過程是一層一層進行的。當突出危險帶表面急劇暴露時.由于瓦斯壓力梯度作用使分層承受拉力,當拉力大于分層強度時、即發(fā)生分層從煤體上的分離。分層分離是一切突出的重要組成部分,影響著突出的主要待征,但并沒有全面反映突出過程的多種形式。例如,分層分離波統(tǒng)過部分的壓碎帶,通常決定于地壓作用,伴隨聲響激發(fā)此時暴露面上約分層分離。突出常常是重復的破壞組合.一部分是瓦斯參與下的分層分離而破壞,另一部分是地應力破壞。在急傾斜煤層的某些部分,則在自身的重力作用下分離。③瓦斯和顆?;旌衔锏倪\動階段。從煤體分離的煤顆粒和瓦斯急速沖向巷道.隨著混合物運動,瓦斯進一步膨脹,速度繼續(xù)加快。當其遇到阻礙時,速度降低而壓力升高、直到增高的壓力不能超過破壞條件時,過程才停止。第二十頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

(3)破壞區(qū)說認為、典型的沖擊地壓是由于集中應力所造成的破壞現(xiàn)象,而典型的瓦斯突出是瓦斯作用的結果。介于二者之間的現(xiàn)象.稱為沖擊地壓式突出,或叫做突出式的沖擊地壓。它是瓦斯壓力和地應力共同作用的結果。他們認為:不論是突出還是沖擊地壓,首先必須破壞煤體。而煤體的破壞過程是一致的.在不均質的煤內.各點的強度不同,在高壓力的作用下,由強度最低的點先發(fā)生破壞,并在其周圍造成應力集中,如鄰點的強度小于這個集中應力,就會被破壞成破壞區(qū)。在這種破壞區(qū)中,煤的強度顯著下降,變成弱應力區(qū)。此區(qū)內的吸附瓦斯由于煤體破壞時釋放的彈性能供給熱量而解吸、煤粒子間的瓦斯使煤的內摩擦力下降,變成易于流動的狀態(tài)。當這種粉碎的煤流噴射出時,便形成了突出。第二十一頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

(4)游離瓦斯壓力說認為,突出是煤質、地應力、瓦斯壓力綜合作用的結果、但瓦斯因素是主要的,煤體內游離瓦斯壓力是發(fā)動突出的主要力量,解吸的瓦斯僅參與突出煤的搬運過程。如果工作面在突出危險區(qū)是逐漸推進的,那么工作面前方煤體處于勻速動態(tài)的狀態(tài);如果工作面前方的過載應力區(qū)的圍巖突然變化.將出現(xiàn)加速的動態(tài)而突出。有利的突出條件是:煤的結構紊亂,瓦斯壓力高,煤和固巖的應力大。第二十二頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日上述的綜合假說比前面的單向因素的假說大大進了一步,它們能解釋的突出現(xiàn)象也比其它各種單項因素的假說多。但是,還有其它一些突出現(xiàn)象不能解釋、如:①突出的區(qū)域性分布;②石門的自行揭開;③過煤門時的大強度突出;④震動放炮揭開煤層時的延期突出;⑤突出時瓦斯噴出量超過煤層的瓦斯含量幾十倍甚至幾百倍。第二十三頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日通過大量的實驗室實驗。從能量的角度出發(fā).用數(shù)學分析的方法計算了煤層的變形潛能、圍巖的動能、瓦斯的內能以及造成突出所需要的動能。研究人員提出了能量“假說”。對突出的解釋為煤層應力狀態(tài)突然改變,煤體內的各種潛能突然釋放所引起煤層的高速破碎。對突出全過程的解釋是當煤體由一種應力狀態(tài)迅速轉向另一種應力狀態(tài)時,煤的變形跟不上應力的變化.在巖石對煤層的直接破碎的同時,增添了彈性恢復所引起的破碎和移動功、使破碎煤的孔隙串增加,瓦斯壓力作用的面積增大。當煤相當破碎且煤的瓦斯含量足夠大時,瓦斯涌出的速度急劇增大,形成瓦斯流.把已粉碎的煤帶入巷道。煤體的破碎是由彈性潛能釋放引起的,瓦斯在煤體破碎后才得以釋放、釋放的瓦斯能只參與了突出的發(fā)展過程。第二十四頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日同一時期的還有在進行了大量的現(xiàn)場觀測的基礎上提出了“應力分布不均勻”說,認為,在突出危險煤層的圍巖中,由于地質構造應力的作用,造成了煤體深部應力不均勻,由此使圍巖產生不均勻的移動。在突出發(fā)生前,圍巖的移動發(fā)生“停滯”,使工作面附近的媒體處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài),其特點是起保護層作用的壓出帶尺寸大大減少.壓縮帶缺失,離工作面不遠處的煤體就具有較高的穩(wěn)定的瓦斯壓力。當工作面受機械作用破壞了不穩(wěn)定平衡時,巖石產生移動和伸直,引起突出。突出的首要原因是圍巖應力的釋放。第二十五頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日“能量假說”和“應力分布不均勻”說將突出機理的研究推向了一個新的階段.從實驗室試驗到現(xiàn)場觀測都進行了大量細致的工作,得出了一些有價值的具有普遍意義的觀點和論斷,直到目前這些觀點相論斷仍然對瓦斯突出的防治具有指導作用。但是.需要指出的是,這二種假說對瓦斯突出機理的研究也還是處于經驗的摸索階段,從研究方法和實驗過程中可以看出來。確定了地應力在發(fā)動突出時的作用,但對瓦斯在突出中的作用,突出過程中的階段劃分等細節(jié)問題說明的還比較粗略。對過煤門時的大強度突出、突出時瓦斯噴出量遠超過煤層瓦斯含量及延期突出現(xiàn)象同樣也不能解釋。第二十六頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

由于煤與瓦斯突出是極其復雜的動力現(xiàn)象,故而對突出機理的認識目前仍然處于定性綜合作用假說階段,即煤與瓦斯突出是地應力、瓦斯和煤的物理力學性質三者綜合作用的結果,是聚集在圍巖和煤體中大量潛能的高速釋放,并認為高壓瓦斯在突出的發(fā)展過程中起決定性的作用.地應力是激發(fā)突出的因素,而煤的物理力學性質則是阻礙突出的因素第二十七頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日國內外多數(shù)研究人員認為,煤與瓦斯突出是由地應力、瓦斯和煤的物理力學性質三者綜合作用的結果在實踐中、多數(shù)人認為綜合假說能比較客觀地解釋一些突出動力現(xiàn)象,在防突工作中,其效果基本令人滿意突出機理,迄今為止尚未得到根本解決第二十八頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日突出的發(fā)展過程及各因素的作用

突出的發(fā)展過程

突出煤體經歷著能量的積聚過程,使之逐漸發(fā)展到臨界破壞甚至過載的脆弱平衡狀態(tài)。突出的發(fā)展過程一般可劃分為四個階段,即:

(1)準備階段該階段的特點是:在工作面附近的煤壁內形成高的地應力與瓦斯壓力梯度。即在有利的約束條件(石門巖柱,煤巷的硬煤包裹體)下,煤內地應力梯度急劇增高,能夠疊加著各種地應力,形成很高的應力集中,積聚著很大的變形能;同時由于孔隙裂隙的壓縮,使瓦斯壓力增高.瓦斯內能也增大。在這個階段,會顯現(xiàn)多種有聲的與無聲的突出預兆。準備階段的時間可在很大范圍內變化,也可在幾秒鐘內完成(如在震動放炮或頂板動能沖擊條件下)。第二十九頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

(2)激發(fā)階段該階段的特點是地應力狀態(tài)突然改變,即極限應力狀態(tài)的部分煤體突然破壞,卸載(卸壓)并發(fā)生巨響和沖擊;向巷道方向作用的瓦斯壓力的推力由于煤體的破裂,頓時增加幾倍到十幾倍,伴隨著裂隙的生成與擴張,膨脹瓦斯流開始形成.大量吸附瓦斯進入解吸過程而參與突出。大量的突出實例表明,工作面的多種作業(yè)都可以引起應力狀態(tài)的突變而激發(fā)突出。例如各種方式的落煤、打眼、刨柱窩、修整工作面煤壁等都可以人為激發(fā)突出,而且統(tǒng)計表明,應力狀態(tài)變化越劇烈,突出的強度越大。因此,震動放炮、一般爆破是容易引發(fā)突出的工序第三十頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

(3)發(fā)展階段該階段具有兩個互相關聯(lián)的特點,一是突出從激發(fā)點起向內部連續(xù)剝離并破碎煤體,二是破碎的煤在不斷膨脹的承壓瓦斯風暴中邊運送邊粉碎。前者是在地應力與瓦斯壓力共同作用下完的,后者主要是瓦斯內能作功的過程。煤的粉化程度、游離瓦斯含量、瓦斯放散初速度、解吸的瓦斯量以及突出孔周圍的卸壓瓦斯流,對瓦斯風暴的形成與發(fā)展起著決定作用。在該階段中煤的剝離與破碎不僅具有脈沖的特征.而且有時是輪回的過程。這可以從突出物的多輪回堆積特征中得到證實,也可以從突出過程實測記錄中找到依據(jù)。造成脈沖與輪回性的原因主要是地應力、瓦斯壓力與煤的強度的不均勻分布等所致。連續(xù)剝離并破碎煤體以及突出孔周圍的卸壓瓦斯流是產生瓦斯風暴的前提.而瓦斯風暴連續(xù)不斷地把破碎的煤及時運走,是使剝離與破碎煤體連續(xù)向內部發(fā)展的必要條件,因為這樣才能使突出孔壁近處煤體保挎著一個較高的地應力梯度和瓦斯壓力梯度。第三十一頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

4)終止階段突出的終止有以下兩種情況:一是在剝離和破碎媒體的擴展中遇到了較硬的煤體或地應力與瓦斯壓力降低不足以破壞煤體;二是突出孔道被堵塞.其孔壁由突出物支撐建立起新的供平衡或孔洞瓦斯壓力因其被堵塞而升高、地應力與瓦斯壓力梯度不足以剝離和破碎煤體。但是,這時突出雖然停止了,而突出孔周圍的卸壓區(qū)與突出的煤涌出瓦斯的過程并沒有停止,異常的瓦斯涌出還要持續(xù)相當長時間。第三十二頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日煤與瓦斯突出概況國外情況1834年3月22日,法國魯阿雷煤田《伊薩克礦》平巷掘進時發(fā)生世界上第一次煤與瓦斯突出到2008年為止,世界19個主要產煤國家發(fā)生突出次數(shù)在4萬次左右世界第一大突出—1969年7月13日前蘇聯(lián)頓巴斯《加加林礦》石門揭煤突出煤(巖)14000t,瓦斯25萬m3第三十三頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日國外情況1879年4月17日,比利時《阿拉波二號井》發(fā)生一次強度4200t,瓦斯50萬m3的突出,瓦斯逆流從提升井沖至地面,距井口23m的絞車房附近的火爐引燃了瓦斯,火焰高達50m,井口建筑燒成一片廢墟,2h后,火焰快要熄滅時,井下又連續(xù)發(fā)生7次瓦斯爆炸,井下209人,死亡121人,地面3人燒死,11人燒傷第三十四頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日國外情況60年代末~70年代初,法國、比利時已停止開采突出煤層日本、美國、英國等,也先后停止或關閉了突出礦井第三十五頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日國內情況第一次煤與瓦斯突出—1950年11月20日,吉林省遼源礦務局《富國二礦》。我國最大的一次突出(世界第二)—1975年8月8日,天府礦務局三匯一礦+280m水平,平峒揭開K1煤層時,突出煤巖12780t,瓦斯140萬m3。突出在爆破作業(yè)炮響3~4s后發(fā)生突出,峒口一陣狂風,將小碎石卷起,吹到50m以外,大量瓦斯攜帶煤粉涌出,呈黑濃煙狀,持續(xù)40min才逐漸下降,井下距突出點700多m遠的三道風門被毀,風門外裝有釬子和矸石的礦車沖出30多m遠,1t多重的一塊巨石被沖走120多m,另一塊重達3t的巨石沖出60余m,拐兩個90°的急彎進入變電所;距突出點110m,煤矸基本封頂,堆積高度緩慢下降,整個堆積長度1170m,直到峒口。第三十六頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日我國最大的一次突出突出煤矸堆積情況第三十七頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日國內情況我國煤與瓦斯突出特點突出礦井分布廣,部分地區(qū)較嚴重。

18個省(區(qū))。四川、重慶、貴州、湖南、江西、遼寧、河南等省較嚴重,全國3284處高瓦斯和名與瓦斯突出礦井,只有1938處進行了瓦斯抽采,瓦斯抽采率僅約30%。突出分布在不同類型的煤層單一突出煤層的礦井占突出礦井總數(shù)的1/3相當一部份礦井的所有可采煤層均屬突出煤層,無保護煤層可采全國有近一半的突出礦井,需采用本煤層防突措施第三十八頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日畢節(jié)市基本情況全市現(xiàn)有煤礦487個(設計能力11328萬噸/年),其中生產礦井301個(設計能力6762萬噸/年),進入試運轉的煤礦7個(設計能力174萬噸/年),在建煤礦57個(設計能力2916萬噸/年),因政策停建煤礦122個(設計能力1416萬噸/年)。畢節(jié)市煤礦瓦斯含量較高,隨著煤礦開采深度加大,煤層瓦斯含量亦將會逐漸增大。2011年瓦斯等級鑒定情況統(tǒng)計,全市參與瓦斯等級鑒定的煤礦314個,其中高瓦斯的礦井165個,煤與瓦斯突出的礦井77個,低瓦斯的礦井72個。煤與瓦斯突出礦井和高瓦斯礦井占礦井總數(shù)高達77.1%。第三十九頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日2008年—2012年全國煤礦共發(fā)生重特大瓦斯事故58起,死亡1294人(其中瓦斯礦井發(fā)生2起),分別占重特大事故總量的48.7%和54.6%;全國煤礦共發(fā)生較大瓦斯事故249起(其中瓦斯礦井發(fā)生96起)。2008年17起重特大瓦斯事故中,煤與瓦斯突出事故10起,死亡172人,分別占58.8%和51.5%,在重特大瓦斯事故中所占比重最高。2011年30萬T以下礦井發(fā)生較大以上事故15起,死亡148人,占小煤礦較大以上事故死亡人數(shù)的38.5%。2012年全國煤礦發(fā)生事故504起,死亡899人,較大瓦斯事故中,煤與瓦斯突出事故8起,死亡55人;2013年1—10月,煤與瓦斯突出較大事故8起,第四十頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日我國煤與瓦斯突出特點始突深度不一50~60m——500~600m始突深度淺,特大型突出的深度淺,在南方煤田中是一明顯特點中小型突出占絕大多數(shù),大強度突出次數(shù)也不少50t以下的小型突出占73.77%50~100t的中型突出占13.45%100~500t的次大型突出占11.15%500~1000t的大型突出占0.91%>1000t的特大型突出占0.7%大型和特大型突出比例雖小,但次數(shù)仍有100多次,多數(shù)發(fā)生在石門揭煤時有個別礦井發(fā)生過巖石與二氧化碳突出及巖石與甲烷突出第四十一頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日礦井瓦斯動力現(xiàn)象分類煤與瓦斯突出分類及特征煤與瓦斯突出噴出(簡稱突出)孔洞為口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形等拋出距離較遠,且有分選現(xiàn)象堆積角<自然安息角煤的破碎程度高,含有大量粉煤和極細的粉塵有大量瓦斯涌出,噸煤瓦斯涌出量遠遠大于煤層原始瓦斯含量,往往出現(xiàn)瓦斯逆流現(xiàn)象,其距離可達數(shù)十米乃至千米以上,瓦斯波及范圍可達全井有明顯的動力效應,破壞井巷設施,推翻礦車,搬運巨石等第四十二頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日第四十三頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日煤的突然壓出伴隨瓦斯涌出(簡稱壓出)煤的整體位移或拋出距離不遠沒有孔洞或呈口大腔小的鍥行孔洞壓出的煤呈塊狀,無分選現(xiàn)象巷道瓦斯涌出量增大動力效應一般不嚴重預兆:工作面掉渣,支架來壓,煤體內出現(xiàn)劈裂聲、悶雷聲等第四十四頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

第四十五頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日煤的突然傾出伴隨瓦斯涌出(簡稱傾出)孔洞口大腔小主要是碎煤,無分類現(xiàn)象多數(shù)情況下,煤量不大于100t煤拋出的距離一般較小堆積角近于自然安息角瓦斯涌出量明顯增加,但噸煤瓦斯涌出量少于煤層原始瓦斯含量無明顯動力效應預兆:煤硬度變低,工作面掉渣,支架來壓等第四十六頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日第四十七頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日礦井瓦斯動力現(xiàn)象按突出煤量分類小型突出:強度<50t中型突出:強度50~99t次大型突出:強度100~499t大型突出:強度500~999t特大型突出:強度≥1000t第四十八頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日煤與瓦斯突出的一般規(guī)律(1)煤層突出危險性隨采深增加而增大在淺部開采為高瓦斯甚至為低瓦斯的礦井,開采到深部后,由于煤層賦存條件的變化,煤層瓦斯壓力增大,可能轉變?yōu)橥怀龅V井;一些在淺部開采突出危害較輕的突出礦井,開采到深部后,可能轉變?yōu)閲乐赝怀龅V井。礦井或煤層一般有一個始突深度,當大于該深度時,就有發(fā)生突出的危險。第四十九頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日(2)煤層突出危險性隨煤厚增加而加大以某礦務局三號井為例:

5號煤厚0.7~0.8m,平均突出強度38噸/次,最大突出強度138噸/次;

6號煤厚1~1.5m,平均突出強度43噸/次,最大突出強度450噸/次;

4號層,煤厚2.5~3.2m,平均突出強度88噸/次,最大突出強度5000噸/次,該局所有特大型突出都發(fā)生在該煤層。第五十頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日(3)絕大多數(shù)突出發(fā)生在煤巷掘進工作面在統(tǒng)計的9845次突出中,煤巷掘進工作面突出7482次,占76%,石門揭煤工作面突出567次,占5.76%,回采工作面突出1556次,占15.8%。(4)突出大多數(shù)發(fā)生在地質構造帶

在3082次有地質構造情況詳細記錄的突出中,2525次突出地點有斷層、褶曲、火成巖侵入、煤層厚度變化等地質構造,占81.9%;557次突出無地質構造,僅占18.1%。第五十一頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

1.封閉向斜軸附近

2.帚狀構造收斂端收斂端常常是地應力集中的地點

3.煤層扭轉區(qū)

4.煤層產狀變化區(qū)煤層走向,傾斜發(fā)生變化

5.煤包及煤厚變化帶煤層厚度急劇變化帶是構造應力集中的地帶

6.分岔煤處

7.壓性、壓扭性小斷層帶

8.巖漿巖浸入帶巖漿巖浸入引起煤層局部變質—力學性質變化—應力分布不均第五十二頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日(5)大多數(shù)突出前有誘導作業(yè)方式

8480次突出事例統(tǒng)計表明,有8253次有放炮、支護、落煤、打鉆等作業(yè)方式誘導了突出,占97.3%,其中放炮作業(yè)突出5481次,占64.6%,風鎬落煤突出676次,占8%,手鎬落煤突出1102次,占13%。

(6)突出前大多有預兆在我國統(tǒng)計的5029次有明確突出預兆記載的突出事例中,有4493次突出發(fā)生前有突出預兆,占89.3%,無突出預兆僅有536次,占10.7%。第五十三頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日有聲預兆:煤炮聲、機槍聲、悶雷聲、劈裂聲、支柱折斷聲等無聲預兆煤層結構變化,層理紊亂,煤變軟、光澤變暗,煤層由薄變厚,傾角由小變大工作面煤體和支架壓力增大,煤壁外鼓、掉渣等瓦斯增大或忽大忽小,煤壁溫度降低第五十四頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日(7)煤體破壞程度越高,突出危險性越大

突出煤層多發(fā)生在為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類煤中,此類煤的共同特點是堅固性系數(shù)f值小、煤層瓦斯放散初速度ΔP大、煤層透氣性系數(shù)小、層理紊亂、多為遭受到地質構造揉皺的構造煤。

(8)石門突出危險性最大在統(tǒng)計的9845次突出中,盡管石門突出次數(shù)少,但突出強度大,平均突出強度為316.5噸/次,是平巷平均突出強度(50噸/次)的6倍以上。第五十五頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

防突技術的發(fā)展歷程從一百多年來發(fā)展歷程來看,分三個階段:以震動性放炮為主——被動誘導以單一消突措施為主——開采保護層、預抽煤層瓦斯、超前排放鉆孔、松動爆破、金屬骨架等四位一體的綜合防突措施突出危險性預測防治突出措施措施效果檢驗安全防護措施第五十六頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》

《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》2009年5月14日國家安全生產監(jiān)督管理總局19號令公布,自2009年8月1日起施行,原煤炭工業(yè)部1995年1月25日發(fā)布的《防治煤與瓦斯突出細則》同時廢止?,F(xiàn)行煤礦安全規(guī)程、規(guī)范、標準、規(guī)定等有關突出防治的內容與《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》不一致的,依照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》執(zhí)行。

《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》共七章124條。2013年安監(jiān)總局組織了對《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的修定,修訂了其中13條。

第五十七頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日防突的目標是防止或杜絕突出,而不僅僅是不傷人要顯著地、大幅度地降低煤礦突出事故就是讓不具備技術、裝備、人員條件的礦井無法生產第五十八頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日原則:(一)進一步強化區(qū)域防突措施的作用。區(qū)域防突措施是防突的根本性措施,應該作為全國防突工作的主要措施。雖然考慮到受技術水平的限制,我國的區(qū)域防突技術還不能做到對突出煤層的全面、準確覆蓋,因而,還需要在個別或局部區(qū)域用局部綜合防突措施進行補充,但加大區(qū)域防突措施作用的趨勢必須進一步強化。與此同時加大對區(qū)域防突措施各項技術的研究,提高區(qū)域防突措施實施的能力和控制準確性、效果可靠性,使本規(guī)定的要求得到技術支撐。第五十九頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日(二)既反映技術發(fā)展,又考慮煤礦實際條件。新技術能夠帶動生產進步和安全面貌的改變。比如,當前煤礦信息化水平普遍提高,在突出的預測、安全防護手段等方面,就應充分利用好這一條件。而與此同時,在穿層鉆孔施工方面的技術發(fā)展就不夠快,面對區(qū)域防突的要求越來越高,應該從改變工藝過程的角度來實現(xiàn)區(qū)域防突的較高要求。第六十頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日(三)進一步從嚴管理。技術和管理是實現(xiàn)防突的兩個重要環(huán)節(jié)。再好的技術方法也需要人去實施,而實施中的效果就需要用管理的方式去保證。第六十一頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日一、高度重視《防突規(guī)定》,增強貫徹落實的緊迫感責任感要充分認識《防突規(guī)定》的重要性,充分認識貫徹執(zhí)行《防突規(guī)定》,做好防治煤與瓦斯突出工作的重要性,進一步提升防范突出事故的技術和管理水平,進一步加強煤礦安全生產工作。二、全面學習《防突規(guī)定》,認真落實各項措施、規(guī)定和標準

《防突規(guī)定》內容豐富,規(guī)定具體,技術性強。一定要逐章逐條學習,全面正確把握相關標準、指標和規(guī)定,準確貫徹落實。三、深入理解《防突規(guī)定》,提升防治煤與瓦斯突出的工作水平學習《防突規(guī)定》,既要全面把握具體規(guī)定,還要領會有關規(guī)定的內涵,提升防突工作理念,不斷推進提升煤礦防突工作水平。把防治煤與瓦斯突出工作推向源頭治理,區(qū)域防突,區(qū)域消除突出危險性后再安排采掘,從根本上防治突出事故的層面。從根本上防治突出事故.第六十二頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日四、認真貫徹《防突規(guī)定》,做好防治煤與瓦斯突出的各項工作一是嚴格礦井安全準入。按《防突規(guī)定》核準煤礦新建項目。二是嚴格礦井“三同時”。突出礦井及新水平、新采區(qū),必須按《防突規(guī)定》實現(xiàn)防突工程“三同時”。三是要嚴格安全許可。突出礦井必須達到《防突規(guī)定》要求方準許生產。四是嚴格監(jiān)管監(jiān)察。對違反《防突規(guī)定》的依法查處。第六十三頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日深入理解《防突規(guī)定》防治煤與瓦斯突出的工作理念一是把瓦斯作為資源與煤炭共采、先采氣后采煤的理念。強化抽采利用,化害為利、變廢為寶,二是

區(qū)域防治,源頭治本的理念。區(qū)域防突措施先行,確保措施到位,源頭防治突出,把握防突工作的主動權。

三是“不掘突出頭、不采突出面”的理念。強調對突出煤層采取區(qū)域綜合防突措施,經效果檢驗達到規(guī)定標準后方進行采掘作業(yè),不與突出煤層“拼刺刀”。第六十四頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日深入理解《防突規(guī)定》關于區(qū)域防突措施的新要求一是充分認識《防突規(guī)定》對區(qū)域防突措施規(guī)定的嚴格性??倓t規(guī)定有突出礦井的煤礦企業(yè)、突出礦井應當在區(qū)域綜合防突措施先到位再進行采掘活動,并設一章專門規(guī)定了區(qū)域“四位一體”防突措施。《防突規(guī)定》更加強調防突工作要首先把區(qū)域防突措施做到位,把防突工作的主要防線設在區(qū)域防突上。二是充分認識落實區(qū)域防突措施是防突工作重中之重。近幾年,一些煤礦強化區(qū)域治理,使瓦斯突出得到了有效控制。而一些礦井發(fā)生重大煤與瓦斯突出事故,都是存在未采取區(qū)域防突措施,或區(qū)域措施不到位問題。經驗教訓充分證明,落實區(qū)域性措施才能有效的防止突出事故。貫徹《防突規(guī)定》重點要從強化區(qū)域綜合防突措施入手,突破工作難點,提升防突工作水平。第六十五頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日深入理解《防突規(guī)定》關于區(qū)域防突與局部防突的關系一是要全面實施兩個綜合防突措施。兩個綜合防突措施都要到位。二是必須首先實施區(qū)域防突措施。突出礦井必須先實施區(qū)域防突措施,區(qū)域驗證消突后,方可安排采掘活動。不能用局部防突措施代替區(qū)域防突措施,在未區(qū)域消突的煤層進行采掘。三是還要重視實施好局部防突措施。在區(qū)域驗證消突的煤層進行采掘過程中,仍要采取局部“四位一體”防突措施,以確保安全。第六十六頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日防突工作始終堅持:

多措并舉可保必保應抽盡抽效果達標抽、掘、采平衡第六十七頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日1、多措并舉:就是采用多種技術措施加強區(qū)域防突。要優(yōu)先開采保護層;要采用多種措施并有效結合起來抽放瓦斯,提高措施效果;要采用多種技術和工藝抽采瓦斯,提升技術水平;要采用先進的抽采裝備抽采瓦斯,提高工作效率。第六十八頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日2、可保必保:就是把開采保護層這一防突的最有效措施用好用足。

一是要盡力開采保護層,多煤層可采的必須開采保護層,可選擇不可采煤層作為保護層開采。二是要盡力提高保護層效果,積極采用沿空留巷無煤柱開采保護層技術。三是要盡力卸放突出層的瓦斯,通過保護層最大限度地卸放突出層的瓦斯量和瓦斯壓力,把保護層的作用發(fā)揮到最大。第六十九頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日3、應抽盡抽:就是盡最大可能的提高煤層瓦斯的抽出率。一是盡可能多預抽煤層瓦斯,充分利用空間、時間,充分采用各種方法,努力實現(xiàn)最好的預抽采效果。二是盡可能多降低煤層的瓦斯含量和壓力,并盡量減少采掘工作面開采時的瓦斯涌出量。第七十頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

4、效果達標:就是保護層開采和瓦斯抽采要達到《防突規(guī)定》、《煤礦瓦斯抽采基本指標》的規(guī)定。一是保護層開采后被保護層的膨脹變形要達到0.3%。二是將瓦斯含量降到始突深度含量(8立方米/噸以下)以下或將瓦斯壓力降到始突深度的壓力以下(0.74兆帕以下)。第七十一頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日抽、掘、采平衡:礦井實施防突措施,實現(xiàn)抽采達標的環(huán)節(jié)與掘進、回采等生產環(huán)節(jié)關系平衡。第一,要把抽采達標、區(qū)域消突、局部消突作為生產的首要環(huán)節(jié),超前計劃,強化措施,確保投入和采取措施的時間、空間。第二,要按照先抽后采的要求合理生產布局,只在消除突出危險的區(qū)域、工作面布置采掘工作面和安排采掘活動,并按照“抽、掘、采”平衡的要求適度組織生產,不超能力、超強度組織生產。第七十二頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日第六條防突工作堅持區(qū)域防突措施先行、局部防突措施補充的原則。突出礦井采掘工作做到不掘突出頭、不采突出面。未按要求采取區(qū)域綜合防突措施的,嚴禁進行采掘活動。區(qū)域防突工作應當做到多措并舉、可保必保、應抽盡抽、效果達標。

突出煤層必須按本規(guī)定的要求采取區(qū)域綜合防突措施,嚴禁在區(qū)域性防突措施未達到要求的區(qū)域進行采掘作業(yè)。有突出危險的區(qū)域且具備開采保護層條件的,必須開采保護層。不具備開采保護層條件的突出危險區(qū)域,必須在該區(qū)域外的巷道向該區(qū)域煤層施工鉆孔實施預抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施,并經檢驗有效后方可進行采掘作業(yè)。第七十三頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日第二十三條突出礦井的通風系統(tǒng)應當符合下列要求:(四)煤(巖)與瓦斯突出煤層采區(qū)回風巷及總回風巷安設有高低濃度甲烷傳感器。改為(四)煤(巖)與瓦斯突出煤層采區(qū)回風巷及總回風巷安設有高低濃度甲烷傳感器。其采、掘工作面及相關區(qū)域布置的監(jiān)測設備應能夠及時判斷突出的發(fā)生及其波及范圍;第七十四頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日第三十二條(三)突出礦井的防突員,屬于特種作業(yè)人員,每年必須接受一次煤礦三級及以上安全培訓機構組織的防突知識、操作技能的專項培訓。專項培訓包括防突的理論知識、突出發(fā)生的規(guī)律、區(qū)域和局部綜合防突措施以及有關防突的規(guī)章制度等內容;

突出礦井應設置至少2名采礦或安全工程(煤礦)專業(yè)大專及以上學歷的專職防突技術人員,設置至少1名地質相關專業(yè)大專及以上學歷的負責礦井地質工作的技術人員。煤礦負責防突的職能部門、防突作業(yè)區(qū)(隊)的管理人員中至少有5名具有采礦或安全工程(煤礦)專業(yè)大專及以上學歷。突出礦井的防突員屬于特種作業(yè)人員。專職防突技術人員和防突員每年必須接受一次煤礦三級及以上安全培訓機構組織的防突知識、操作技能的專項培訓。第七十五頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日(四)有突出礦井的煤礦企業(yè)和突出礦井的主要負責人、技術負責人應當接受煤礦二級及以上安全培訓機構組織的防突專項培訓。專項培訓包括防突的理論知識和實踐知識、突出發(fā)生的規(guī)律、區(qū)域和局部綜合防突措施以及防突的規(guī)章制度等內容。改為

突出礦井的礦長、技術負責人應具有大專及以上學歷,并具有5年以上本礦井工作經歷或3年以上突出礦井工作經歷。有突出礦井的煤礦企業(yè)和突出礦井的主要負責人、技術負責人應當接受煤礦二級及以上安全培訓機構組織的防突專項培訓。第七十六頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日防突機構和培訓開采突出煤層的煤礦企業(yè)、礦都應設置專門防突機構,并要組建專業(yè)防突隊伍。突出礦井防突機構、防突隊伍和防突人員應按以下配備。(一)礦井生產能力在9萬噸礦井。專業(yè)隊伍人員不少于20人,其中防突員不少于3人;(二)礦井生產能力在9-30萬噸(含30萬噸)礦井。專業(yè)隊伍人員不少于30人,其中防突員不少于6人;(三)礦井生產能力在30萬噸以上礦井專業(yè)隊伍人員不少于50人,其中防突員不少于10人。(四)有突出礦井的企業(yè)職能部門和突出礦井的礦長等礦(處)級管理人員應由掌握防突理論和實踐知識的人員擔任.第七十七頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日有突出礦井的企業(yè)和突出礦井的各級各類人員,應接受防突知識的培訓,培訓應符合下列規(guī)定:(一)突出礦井的井下工人,培訓的內容應包括防突的法律法規(guī)、規(guī)定、規(guī)范、標準、規(guī)章制度、突出的預兆和防突的基本知識等。(二)對在突出礦井工作的區(qū)(隊)長、班組長和有關職能部門的工作人員,培訓的內容應包括防突的法律法規(guī)、規(guī)定、規(guī)范、標準、規(guī)章制度、突出發(fā)生的規(guī)律、突出危險性預測、防治突出措施以及防治突出措施效果檢驗方法和安全防護措施等;在突出礦井中工作的區(qū)(隊)應由從事突出煤層采掘工作不少于3年的人員擔任。(三)突出礦井的防突員(包括執(zhí)行突出危險性預測、防突措施效果檢驗的人員)作為特殊工種人員,培訓的主要內容為防治突出的法律法規(guī)、規(guī)定、規(guī)范、標準、規(guī)章制度和防突理論知識、突出發(fā)生的規(guī)律、突出危險性預測、防治突出措施、防治突出措施效果檢驗方法、安全防護措施以及有關防治突出的規(guī)章制度等。第七十八頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日有突出礦井的企業(yè)和突出礦井的各級各類人員培訓,必須遵守下列規(guī)定,經考試合格后方準上崗。(一)班組長、井下工人由具有四級及以上資質的煤礦安全培訓機構負責組織實施;(二)管理人員、防突人員由具有三級及以上資質的煤礦安全培訓機構負責組織實施;(三)礦長、礦總工程師由具有二級及以上資質的省級煤礦安全培訓機構負責組織實施。培訓的主要內容為防治突出法律法規(guī)、規(guī)定、規(guī)范、標準、規(guī)章制度和防治突出的理論知識和實踐知識、突出發(fā)生的規(guī)律、突出危險性預測、防治突出措施、防治突出措施效果檢驗方法、安全防護措施以及有關防治突出的規(guī)章制度等。第七十九頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

礦井防突管理防突責任制有突出礦井的煤礦企業(yè)主要負責人及突出礦井的礦長是防突工作的第一責任人。突出礦井應當建立防突工作體系,健全防突機構、管理制度及各級崗位責任制。有突出礦井的煤礦企業(yè)負責人、突出礦井的礦長及實際控制人應當定期檢查、平衡防突工作,解決防突所需的人力、財力、物力,確保抽、掘、采平衡,保證防突工作的實施。煤礦企業(yè)總工程師及礦總工程師對防突工作負技術責任,負責組織編制、審批、檢查防突工作規(guī)劃、計劃和措施。煤礦企業(yè)分管負責人、分管副礦長負責落實所分管的防突工作。安監(jiān)部門負責人負責監(jiān)督檢查。煤礦企業(yè)、礦的各職能部門負責人對本職范圍內的防突工作負責。區(qū)、隊、班組長對管轄內的防突工作負直接責任。防突人員對所在崗位的防治突出工作負責。

第八十頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日有突出礦井的煤礦企業(yè)和突出礦井在編制年度、季度、月度生產建設計劃的同時,必須編制中長期規(guī)劃和年度、季度、月度防突措施計劃。計劃內容應包括:(一)保護層開采計劃;(二)抽放煤層瓦斯計劃;(三)石門(巖石井巷)揭穿突出煤層計劃,包括揭煤時間、地點和防突措施等;(四)采掘工作面局部防突措施計劃;(五)防突措施的工程量、完成時間以及所需的設備、材料、資金和人力。年度防突措施計劃由煤礦企業(yè)、礦的總工程師負責組織編制,煤礦企業(yè)負責人、礦長及實際控制人負責審定,煤礦企業(yè)分管負責人、分管副礦長負責組織實施。煤礦企業(yè)、礦井必須把年度、季度、月度防突措施計劃列入年度、季度、月度生產建設計劃,所需的資金、設備、人力相應地納入財務、器材供應、人力計劃。第八十一頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日突出礦井防突工作責任體系應遵守下列規(guī)定。(一)礦井瓦斯防突機構。負責編制礦井防治突出年、季、月度計劃及技術措施,檢查防突工作執(zhí)行情況;負責突出煤層采(掘)工作面突出危險性預測和措施效果檢驗工作,防突效果檢驗報告單填制、報批及分發(fā),瓦斯參數(shù)測定,突出資料的搜集與分析整理;負責礦井瓦斯抽放以及瓦斯利用系統(tǒng)設計,抽放泵、抽放管道的選型、安裝,瓦斯抽放方式、抽放鉆孔的設計、施工以及竣工驗收,采(掘)工作面煤層瓦斯預抽率的統(tǒng)計計算,并及時向生產業(yè)務部門提供煤層瓦斯預抽率作為采掘作業(yè)規(guī)程編制的依據(jù)。(二)礦井通風部門。負責礦井、采區(qū)和防突采(掘)工作面通風系統(tǒng)的設計,通風設施位置的選定、設置,保證通風系統(tǒng)獨立、暢通、可靠;負責局部通風機選型,安裝位置的選定、安裝,局部通風機管理,杜絕循環(huán)風,確保掘進工作面有效風量滿足安全生產的需求;負責礦井風量分配與調節(jié)、通風系統(tǒng)調整、風量測定、有害氣體檢測等工作;負責礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)及各類傳感器的安裝、維護與管理。(三)礦井地測部門。負責編制瓦斯地質圖,提交采掘地質說明書,進行采掘工作面地質構造預測預報,礦井開采所留煤柱的測量與填圖等。第八十二頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日(四)生產技術部門。負責合理進行礦井(采區(qū))開拓部署、巷道布置及采掘布置,巷道布置滿足防突需要,為防突工作創(chuàng)造條件。(五)機電部門。負責定期對礦井(采區(qū))、防突采掘工作面所有電氣設備的防爆檢查,礦井主要通風機維護與管理,局部通風機“兩閉鎖”功能作用的正常。(六)采掘區(qū)(隊)。按照防治突出措施的要求組織進行安全生產。負責所管轄區(qū)域內的防突措施落實到位、安全防護措施實施到位、人員貫徹執(zhí)行防突管理規(guī)定及措施到位。(七)供應部門。保質保量及時提供防治突出所需的設備、材料、儀器、儀表等。(八)財務、工資部門。必須把年、季、月度防突計劃所需的人、財、物納入計劃。(九)生產調度部門。負責將有關防治突出工作的規(guī)定、通知或決定及時、準確傳達到位,及時掌握施工單位對防突規(guī)定、通知、決定和措施的執(zhí)行情況,按防突預案組織進行突出事故搶險。(十)教育培訓部門。負責對下井工作人員進行防治突出知識的培訓。(十一)安監(jiān)部門。按本規(guī)定行使企業(yè)內部監(jiān)督、檢查權。負責監(jiān)督、檢查防突設計和措施的實施、防突措施費用的使用,制止違章指揮、違章作業(yè),排查防突工作中存在的安全隱患,督促安全隱患的整改及落實其整改情況。第八十三頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日防突檢查的主要內容及要求,應符合下列規(guī)定:(一)防突技術措施。檢查防突預測預報、防治措施和措施效果檢驗的執(zhí)行與落實。重點檢查防治措施是否到位,預測鉆孔、檢驗孔是否按設計施工,采掘循環(huán)進度是否嚴格執(zhí)行批采批掘要求等。(二)通風系統(tǒng)及通風設施。檢查采(掘)工作面的進、回風巷,采區(qū)進、回風巷,礦井進、總回風巷的巷道斷面、支護狀況,礦井、采區(qū)、工作面通風系統(tǒng)的合理、可靠性,防突門的位置及數(shù)量,防逆止設施的可靠性,局部通風機的安裝、風筒鋪設、掘進頭的有效風量等。(三)電氣設備。檢查電氣設備完好和防失爆性能,掘進工作面電氣設備安裝是否符合“三專兩閉鎖”要求,瓦斯監(jiān)測及斷電裝置靈敏可靠情況等。(四)瓦斯抽放。檢查抽放鉆孔施工質量、數(shù)量、封孔、投抽情況,抽放負壓、流量、濃度以及采掘工作面的抽放量和預抽率,管網系統(tǒng)的放水、測試裝置,礦井三區(qū)(開拓區(qū)、準備區(qū)、回采區(qū))抽放巷、鉆場的布置及施工情況等。第八十四頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日(五)采掘施工管理。檢查采掘工作面的頂板管理和放炮制度、批采批掘制度、停電撤人制度的執(zhí)行情況、便攜式瓦斯報警儀的佩帶、隔離式自救器的佩帶、通訊電話安裝位置及通暢情況、瓦斯檢查員上崗質量、避災線路及抽查工人對避災線路的熟悉程度等。(七)安全監(jiān)測監(jiān)控。檢查礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況,甲烷傳感器設置位置及準確性能是否符合要求,瓦斯電閉鎖的控制范圍是否符合規(guī)定、閉鎖功能是否符合要求等。(八)壓風自救系統(tǒng)。檢查壓風自救系統(tǒng)的安裝及使用情況等。(九)防止災害擴大措施。檢查應急救援預案中對防突預案的編制、貫徹,避難硐室設置位置及室內相應的設施,隔(抑)爆裝置的安裝使用等。第八十五頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日技術管理石門和立井、斜井揭穿突出威脅區(qū)的煤層時,自工作面至煤層頂(底)板的最小法向距離10m前到穿過煤層進入頂(底)板2m(最小法向距離)的作業(yè)過程中,必須編制揭煤防突設計,按審批權限經審批后執(zhí)行。揭煤防突設計必須包括下列內容:(一)礦井及揭煤地點所屬水平、采區(qū)概況。包括采掘工作面布置、通風系統(tǒng)、煤層瓦斯、煤層賦存及地質構造等。(二)揭煤工作面基本情況。包括揭煤工作面區(qū)域的煤層賦存、地質構造、巷道布置及工作面位置等。(三)揭煤工作面煤層及瓦斯。包括地質鉆孔布置、實施及探明的煤層賦存情況,煤層瓦斯壓力測定鉆孔布置、實施及測定結果。(四)揭煤方法選擇。(五)揭煤、過煤門防突措施及防突措施效果檢驗。包括防突技術措施的采取情況,突出危險性預測及防突措施效果檢驗的方法、指標、預測及檢驗鉆孔布置及實施等。(六)準確確定及保證安全巖柱的措施。(七)安全防護措施。包括放炮位置的確定、停電撤人范圍、崗哨布置、通訊、避災、安全設施設置、巷道支護、安全儀器儀表配帶等。(八)揭煤組織措施。(九)相關圖表。第八十六頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日在突出威脅區(qū)的每個煤巷掘進和采煤工作面,都應編制工作面專門防突設計,按審批程序進行審批。當實施過程中煤層賦存條件變化較大或巷道設計發(fā)生變化時,還應作出補充或修改設計。

專項防突設計應至少包括以下方面:(一)煤層、瓦斯、地質構造及鄰近區(qū)域巷道布置的基本情況;(二)建立安全可靠的獨立通風系統(tǒng)及加強控制通風風流設施的措施;(三)工作面突出危險性預測及防突措施效果檢驗的方法、指標、預測及效果檢驗鉆孔布置等;(四)防突措施的選取及施工設計;(五)安全防護措施;(六)組織管理措施。第八十七頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日突出礦井的新水平、新采區(qū)、新工作面設計時,必須同時進行水平、采區(qū)、工作面的防突設計。其內容包括開拓方式、開采順序、采煤方法、巷道布置、支護形式、突出危險性預測、防治突出的措施、保護層選擇、瓦斯抽放方式等。突出煤層采掘工作面投產前,還應按本規(guī)定第四十四條內容進行編制采掘進工作面專項防突設計。防突設計的審批嚴格執(zhí)行下列規(guī)定:(一)水平、采區(qū)防突設計及揭煤防突設計。國有重點煤礦由礦總工程師組織進行審批后報企業(yè)總工程師審批;地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦必須報縣級煤炭主管部門審批。(二)采掘工作面的專項防突設計由礦井總工程師審批。第八十八頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

防突現(xiàn)場管理實施防突措施的采掘面防突措施管理,執(zhí)行下列規(guī)定:(一)采用超前排放孔、鉆孔抽采瓦斯作為防突措施的措施孔,必須有設計,嚴格按設計施工,每個鉆孔施工完畢,要校核方位、傾角,并將其實測數(shù)據(jù)填入記錄手冊。(二)采用抽放瓦斯作為防突措施的,每天應測定抽放瓦斯?jié)舛取⒘髁?。(三)防突機構落實防突措施到位,達到效果后方可實施措施效果檢驗。實施措施效果檢驗,嚴格執(zhí)行下列規(guī)定:(一)采掘進工作面。從巷道開掘或采面開采起分頭面建檔管理。(二)每進行一次措施效果檢驗,必須在現(xiàn)場巷道的明顯位置作好標記,直至采掘進工作面掘進結束和采面回采結束。(三)每一采掘進工作面必須在其明顯位置懸掛防突牌板。由防突員根據(jù)經審批《防突措施效果檢驗報告單》注明防突措施、措施效果檢驗情況,批采批掘進度。(四)《防突措施效果檢驗報告單》的審批與執(zhí)行。每進行完畢一次措施效果檢驗后,由防突員填制《防突措施效果檢驗報告單》,經礦總工程師審批后送達生產、施工、通風、安監(jiān)、調度等單位,施工單位嚴格按批采批掘要求進行采掘。第八十九頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日綜合防突措施的編制、審批、貫徹、執(zhí)行、監(jiān)督檢查工作,必須遵守下列規(guī)定:(一)礦井防突專門機構負責編制綜合防突措施。編制后由礦總工程師負責組織相關部門審查,簽署意見后,由煤礦企業(yè)總工程師批準;(二)綜合防突措施的內容,必須有地質資料、區(qū)域和局部兩個“四位一體”綜合防突措施以及貫徹執(zhí)行綜合防突措施的責任制,并附有圖表;(三)施工綜合防突措施的區(qū)(隊),在施工前負責向本區(qū)(隊)干部、工人貫徹已批準的綜合防突措施;(四)采掘工作中,必須嚴格執(zhí)行綜合防突措施的規(guī)定,并有準確的記錄。如果由于地質條件或其他原因不能執(zhí)行所規(guī)定的綜合防突措施時,施工區(qū)(隊)必須立即停止作業(yè),并報礦調度室,由礦總工程師組織有關部門到現(xiàn)場調查,然后由原措施編制部門提出修改或補充措施,經礦總工程師批準后方可繼續(xù)施工。其他部門或個人不得改變已批準的綜合防突措施;(五)煤礦企業(yè)負責人和煤礦企業(yè)總工程師每季度至少一次、礦長和礦總工程師每月至少一次組織檢查綜合防突措施的實施情況,并協(xié)調解決存在的問題;(六)煤礦企業(yè)、礦防突專門機構隨時檢查綜合防突措施的實施情況,并將檢查結果相應地向煤礦企業(yè)負責人和煤礦企業(yè)總工程師、礦長和礦總工程師匯報,發(fā)現(xiàn)問題,立即解決;(七)煤礦企業(yè)、礦在進行安全大檢查時,必須檢查綜合防突措施的編制、審批和貫徹執(zhí)行情況,發(fā)現(xiàn)問題,及時解決。第九十頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日開采突出煤層或石門揭穿突出煤層時,每個采掘工作面必須設專職瓦斯檢查工并隨時檢查瓦斯,掌握突出預兆。當發(fā)現(xiàn)有突出預兆時,瓦斯檢查工有權停止工作面作業(yè),并協(xié)助班組長立即組織人員按避災路線撤出,報告礦調度室。在突出煤層中,專職爆破工必須固定在同一工作面工作。第九十一頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日

防突綜合分析管理防突綜合分析實行例會制度和日常動態(tài)分析制度。防突綜合分析按礦井的水平、采區(qū)、階段和采掘工作面進行劃分,以突出煤層采掘進工作面為主進行。防突綜合分析應包括下列內容:(一)礦井的水平、采區(qū)、階段開采煤層和突出煤層采掘進工作面煤層突出危險性預測情況;(二)突出煤層突出危險區(qū)、突出威脅區(qū)和無突出區(qū)的劃分情況;非突出煤層預測結果。(三)區(qū)域性防突措施和局部防突措施的實施與執(zhí)行情況;(四)防突措施效果檢驗實施情況;(五)安全防護措施貫徹執(zhí)行情況。第九十二頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日煤礦企業(yè)在每年第一季度內,必須將上年度的煤與瓦斯突出礦井基本情況調查表(見附錄一)、突出記錄卡片(見附錄二)、礦井突出現(xiàn)象匯總表(見附錄三)連同總結資料報省級煤礦安全監(jiān)管部門,由省級煤礦安全監(jiān)管部門匯總后在每年第二季度抄報全國煤與瓦斯突出檔案室。突出記錄應符合下列要求:(一)每次發(fā)生突出后,礦防突專門機構必須指定專人進行現(xiàn)場調查,作好詳細記錄,收集資料,并填寫突出記錄卡片。記錄卡片數(shù)據(jù)應準確,附圖應清晰,并注明主要尺寸;(二)強度大于1000t的突出,必須附有專題調查報告,分析突出發(fā)生的原因,總結經驗教訓;(三)省屬及以上煤礦企業(yè)或地方煤礦所屬的縣(市、區(qū))煤礦安全監(jiān)管部門,每年必須對所屬礦井全年的突出記錄卡片進行系統(tǒng)分析總結,提出整改措施,寫出報告,按企業(yè)隸屬和所在地分別報省、市、縣級煤礦安全監(jiān)管部門,抄報駐地煤礦安全監(jiān)察機構。企業(yè)(礦井)負責整改措施落實,監(jiān)管部門負責檢查落實,監(jiān)察機構實施重點監(jiān)察。第九十三頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日區(qū)域防突措施區(qū)域防突措施是指在對突出煤層進行采掘作業(yè)前,對突出煤層較大范圍內采取的防治煤與瓦斯突出措施。區(qū)域防突措施包括開采保護層和預抽煤層瓦斯兩類。開采保護層分為上保護層和下保護層兩種方式。預抽煤層瓦斯可采用的抽放布置方式有:地面鉆孔預抽煤層瓦斯和井下穿層鉆孔和順層鉆孔、預抽區(qū)段煤層瓦斯、穿層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯、順層鉆孔預抽回采區(qū)域煤層瓦斯、穿層鉆孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區(qū)域煤層瓦斯、順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯等。根據(jù)煤層、瓦斯賦存及開采條件,區(qū)域防突措施必須優(yōu)先選用開采保護層措施。在無保護層開采條件時可選取預抽煤層瓦斯作為區(qū)域防突措施,并按上述列舉的各類方式的優(yōu)先順序選取一種或多種方式的預抽煤層瓦斯措施,但地面鉆孔預抽煤層瓦斯應與其它方式的區(qū)域防突措施共同使用。第九十四頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日區(qū)域防突措施圖解區(qū)域防突措施開采保護層預抽煤層瓦斯采掘范圍揭煤范圍預抽回采區(qū)域上保護層下保護層預抽區(qū)段預抽掘進條帶地面鉆孔穿層鉆孔順層鉆孔第九十五頁,共一百四十頁,編輯于2023年,星期日區(qū)域防突措施效果檢驗開采保護層的保護效果檢驗主要采用頂?shù)装逦灰屏?、殘余瓦斯壓力、殘余瓦斯含量指標,也可結合煤層的透氣性系數(shù)變化率等輔助指標。被保護層的頂、底板位移量必須首先大于千分之三,否則為無效。在頂?shù)装逦灰屏窟_到要求指標后,再根據(jù)實測的殘余瓦斯壓力或殘余瓦斯含量按規(guī)定第六十八條第(三)款的方法劃分出無突出危險區(qū)、突出威脅區(qū)和突出危險區(qū)。檢驗結果為突出危險區(qū)的保護效果為無效。礦井應編寫保護層保護效果檢驗及保護范圍考察的報告,報煤礦企業(yè)總工程師審批。采用預抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施時,應以預抽區(qū)域的煤層殘余瓦斯壓力或殘余瓦斯含量為指標進行措施效果檢驗。按下列規(guī)定劃分煤層突出危險區(qū)、突出威脅區(qū)、無突出危險區(qū)。(一)預抽煤層瓦斯后,煤層瓦斯壓力或瓦斯含量小于、等于煤層的風氧化帶的煤層瓦斯壓力或瓦斯含量,為無突出危險區(qū)。(二)預抽煤層瓦斯后,突出煤層殘余瓦斯壓力小于該煤層始突深度的原始煤層瓦斯壓力或

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