防治煤与瓦斯突出培训教案.docx

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防治煤与瓦斯突出培训教案

防突知识培训

第一节防突规章制度

一、生产矿井必须设立专门防突机构，建立、健全防突管理制度和部门责任制。

防突机构应由专人具体负责，配足人员，保持队伍稳定。

二、生产矿井必须认真编报瓦斯地质图和防突预测图。

石门揭穿突出煤层和新水平第一次揭开所有煤层，必须在石门距被揭煤层20m前编制专门防突设计，报集团公司审批。

三、突出煤层开采必须坚持以区域治理为主，局部治理相结合，以非突出煤层保护突出煤层，强化抽采的技术原则。

具备保护层开采条件的，必须开采保护层;无保护层开采条件的，采用穿层孔、顺层孔预抽突出煤层瓦斯。

保护层开采，采空区不得留有煤（岩）柱，特殊情况需留煤（岩）柱时，必须经集团公司批准。

四、突出危险掘进工作面必须编制“四位一体"专门的防突措施，地质构造异常带、瓦斯涌出异常带、应力集中带必须编制专门具有针对的防突措施，距离突出煤层法距小于20m的掘进巷道， 要制定防止误穿煤层的防突措施。

第二节煤与瓦斯突出基础知识

一、煤与瓦斯突出的定义

煤与瓦斯突出采掘过程中，在地应力和瓦斯压力的共同作用下，在极短的时间内，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然抛向采掘空间的异常动力现象。

三、煤与瓦斯突出的危害主要表现在

破坏巷道、设备、系统，冲击伤人、煤流埋人，瓦斯造成人员窒息，引起瓦斯、煤尘爆炸，延误生产等。

四、煤与瓦斯突出的分类

按动力现象的力学特征分为：

突出、倾出、压出

五、煤与瓦斯突出发生的一般规律

1、突出发生在一定的采掘深度上，并随开采深度增加，危险性加大。

2、突出煤层的突出危险区域呈带状分布。

3、突出与构造关系密切。

突出多发生在地质构造附近，如断层、褶曲、扭转和火成岩侵入区。

大构造控制煤层突出分布，小构造往往是突出位置最显著的地质标志。

4、石门揭煤突出危险性最大，突出煤层上山掘进比下山掘进危险。

5、大多数突出发生在放炮和风镐落煤过程。

采矿应力集中、片帮或冒顶也容易诱导突出。

6、突出具有延期性，延迟的时间由几分钟到十几小时，它的危害性更大。

六、煤与瓦斯突出的预兆

1、有声预兆：

顶板来压，支架劈裂声，掉渣声，煤壁发生震动，从煤体深部发出煤炮声。

2、无声预兆：

瓦斯涌出异常，瓦斯忽大忽小，打钻喷瓦斯、喷煤等。

煤层紊乱，煤厚、倾角急变，见断层等。

感觉迎头变冷。

迎头出现“黑烟”现象。

突出煤层的鉴定：

1、煤层有瓦斯动力现象的2、相邻矿井开采的同一煤层发生突出的；3、煤层瓦斯压力达到或者超过0.74MPa的瓦斯动力现象——如发生冒顶、片帮、煤与瓦斯突出、冲击矿压等现象，在这些现象中还伴随有瓦斯的参与或瓦斯的明显变化，就可以称作是瓦斯动力现象。

鉴定方法：

1、在进行突出煤层鉴定时，如果有瓦斯动力现象而且根据其特征判断该动力现象属于煤与瓦斯突出，应直接鉴定为突出煤层。

2、如果该煤层尚没有发现瓦斯动力现象，或者发生了瓦斯动力现象，但根据其特征等情况尚不足以判断其属于煤与瓦斯突出还是属于冒顶等其他类别，就使用单项指标临界值法。

破坏类型

6：

7：

瓦斯放散初速度Δp

≥104034

坚固性系数f

≤0.500.340.38

瓦斯压力P/MPa

≥0.74MPa1.151.10

第三节煤与瓦斯突出的防治

在防治煤与瓦斯突出的实践中， 我国总结了一套行之有效的综合防突措施， 称为“两个四位一体”防突措施：

一、区域综合防突措施（区域突出危险性预测、区域防突措施、区域措施效果检验、区域验证）；二、局部综合防突措施（工作面突出危险性预测、工作面防突措施、工作面措施效果检验、安全防护措施）

防突工作的指导思想：

区域防突措施先行，局部防突措施补充。

区域：

范围较大，可以是一个工作面，多个工作面甚至一个采区。

局部：

范围较小，掘进工作面内或采煤工作面内。

区域综合防突措施

一、突出危险性预测：

一般根据瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法。

由有资质机构单位测瓦斯压力或者瓦斯含量。

当瓦斯压力大于（P）0.74MPa，瓦斯含量（W）大于8m3/T时视为突出危险区，反之瓦斯压力小于（P）0.74MPa，瓦斯含量（W）小于8m3/T时视为无突出危险区。

目前文家坝一矿对6、7#煤层进行鉴定，其6#煤层瓦斯压力大于（P）1.15MPa,瓦斯含量（W）14.45m3/T；7#煤层瓦斯压力大于（P）1.10MPa,瓦斯含量（W）9.45m3/T。

二、区域防突措施：

定义是指：

突出煤层进行采掘前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。

1、开采保护层

文家坝公司目前由于地质条件允许，不具备开采保护层的条件。

2、预抽煤层瓦斯。

1）地面预抽煤层瓦斯：

由于贵州地面多为山地，运输成本较高，不利于实施地面预抽煤层瓦斯。

2）利用瓦斯巷或临近巷道施工穿层钻孔预抽瓦斯（画图分析）

3）施工本煤层钻孔预抽本煤层瓦斯（画图分析）

4）石门揭煤穿层钻孔预抽瓦斯。

5）利用采煤工作面巷道实施“递进式”順层抽采钻孔。

6）定向千米钻机对采区（一翼）进行预抽煤层瓦斯。

石门揭煤控制7个关键节点:

石门距煤法距10m位置，施工探查钻孔，测定煤层原始瓦斯压力和原始瓦斯含量等参数，编制专项防突设计。

石门距煤法距7m位置，建立独立可靠通风系统，实施穿层钻孔对揭煤区域进行预抽，进行效果考察。

石门距煤法距5m位置，进入局部防突措施。

实施突出危险性预测，预测有突出危险时，实施排放钻孔，直至钻孔控制范围内全面消除突出危险性为止；验证无突出危险时，则施工至距煤层法距3m位置。

石门距煤法距3m位置，采用先探后掘、远距离放小炮措施掘进至距煤法距1.5m处,每循环进尺不超过1m，每圆班进尺不超过3m。

石门掘至距煤层法距1.5m位置时，采用钻屑瓦斯解析指标法最后验证。

若经验证有突出危险时，则继续实施排放钻孔直至消除突出危险性；验证无突出危险时，健全安全防护措施，在救护队监护下采取远距离放炮揭开煤层。

巷道穿煤期间，采用钻屑指标法实施连续突出危险性预测，经预测指标小于临界值时，方准进尺，每循环预留不小于2m（投影）预测超前距。

巷道离开煤层底板时，加强煤岩结合处巷道支护，缩小棚间距，喷浆堵漏， 采用钻屑指标法执行循环预测.

三、区域防突效果检验：

分类：

1、开采保护层区域防突措施效果检验。

我公司目前暂不具备开采保护层的条件。

2、预抽煤层瓦斯的区域防突措施效果检验。

定义：

对以预抽区域的煤残余瓦斯压力或残余瓦斯含量为主要指标（我公司主要是以残余瓦斯含量作为区域防突措施效果检验的主要指标。

）

残余瓦斯瓦斯含量方法：

采煤工作面长度不超过120米，沿工作面推进方向每隔30-50米至少布置1个校检孔，反之采煤工作面长度超过120米，沿工作面推进方向每隔30-50米至少布置2个校检孔.（A110605综采工作面长度大于120米，则执行每隔30-50米至少布置2个校检孔）

对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的效果进行检验时，由于这个区域是狭长的条带，所应只是在沿煤巷走向每个30-50米布置至少1个校检孔。

（如A110704运输顺槽预抽A110604运输顺槽条带瓦斯。

）

石门揭煤至少布置5个校检孔。

分别位于预抽区域内：

上、中、下和两侧。

预抽煤层瓦斯的区域防突措施效果检验程序：

1、预抽煤层瓦斯的区域防突措施效果检验前，应先审查抽采钻孔是否按设计要求施工、是否存在盲区，计算的抽采指标是否达到要求，否则不得进行区域措施效果检验。

2、停止瓦斯抽采，对预抽煤层瓦斯的区域防突措施措实施措施范围测定残余瓦斯瓦斯含量或者残余瓦斯压力。

3、只有满足计算残余瓦斯含量小于8m3/t或瓦斯压力小于0.74Mpa,则预抽区域防突措施有效。

（施钻过程中若出现喷孔、顶钻等突出预兆时视为有突出危险性）

4、经进行措施效果检验，确定措施有效时，编制消突评判报告和区域防突措施效果检验报告，揭煤工作面需编制揭煤设计及安全技术措施等相关措施后工作面方可按措施组织掘进，组织掘进工程中，还要进行区域防突措施验证（简称区域验证）。

5、区域效果检验距离不小于60米，保留20米超前距。

二、区域验证

方法：

采用钻屑瓦斯解析指标法。

分类：

1、开采保护层区域防突措施区域验证

我公司目前暂不具备开采保护层的条件

2、预抽煤层瓦斯的区域防突措施区域验证。

A、执行预抽煤层瓦斯区域性防突措施的采掘工作面区域验证均执行连续验证，验证有效后都应至少留2米的超前距离。

B、在区域验证钻孔施工过程中若有喷孔、顶钻等突出预兆时视为有突出危险性，必须执行局部防突措施后进行效果检验，直至有效。

C、区域验证结果作业采掘工作面“四位一体”局部综合防突措施之“工作面突出危险性预测依据”。

局部综合防突措施

一、工作面突出危险性预测

1、工作面突出危险性预测同等于区域“四位一体”中的区域验证，用同样的方法测定钻屑瓦斯解析指标法K1值，当预测指标不超时，必须留2米的预测超前距离并采取安全防护措施进行采掘作业，反之当预测指标超限时，采取局部防突措施，直至防突指标符合规定值，工作面方可采掘作业。

2、工作面预测指标界定：

工作面采用钻屑瓦斯解析指标法K1值和每米钻屑量，其中K1值界定值：

干煤样为0.5，湿没有为：

0.4；每米钻屑为6KG/m。

二、局部防突措施

局部防突措施主要针对经工作面预测尚有突出危险的局部煤层实施的防突措施，其有效作用范围仅限于当前工作面周围的较小区域。

种类：

排放孔、松动爆破、超前抽采瓦斯钻孔、水力割缝等。

本公司常用的排放钻孔。

排放孔：

1、将煤层中的瓦斯经过钻孔自然排放出来，待瓦斯压力降到安全压力以下时，再进行采掘工作。

2、钻孔数和钻孔布置应根据断面和钻孔排放半径的大小来确定，每平方米断面不得少于3.5～4.5孔，控制两侧轮廓线外5米。

3、此法适用于煤层厚、倾角大、透气系数大、瓦斯压力高的石门揭煤时及突出危险煤层的煤巷掘进。

缺点是打钻工程量大，瓦斯压力下降慢，等待时间长。

超前抽采瓦斯钻孔

1、钻孔直径根据地质构造、瓦斯情况、煤层赋存条件确定，一直2、为75-120mm，地质条件变化剧烈的地带采用45-75mm的钻孔。

钻孔控制范围：

文家坝煤层大部分为缓倾斜煤层，巷道两侧轮廓线外5米范围。

3、施工前必须加强对工作面的支护。

松动爆破

松动爆破是向掘进工作面井下增透，同时加快瓦斯的排出，从而在工作面前方造成较长的卸压带，以预防突出的发生。

松动爆破分为深孔和浅孔两种。

深孔松动爆破钻孔直径一般为40～60mm，深度不小于8米。

浅松动爆破适用于煤质较硬、围岩稳定性较好的煤层，松动爆破孔沿采煤工作面每隔2～3m打一个，孔深不小于3m。

工作面应保留最小防突措施距离超前距为：

煤巷和半煤岩巷掘进工作面5米，采面工作面3米；地质构造破坏严重的地带为煤巷和半煤岩巷掘进工作面7米，采面工作面为5米。

三、工作面措施效果检验

同样的方法测定钻屑瓦斯解析指标法K1值和每米钻屑量，其中K1：

干煤样为小于0.5，湿没有为：

小于0.4；每米钻屑为小于6KG/m，视为无突出危险性。

校检孔的布置：

掘进工作面校检孔不低于3个，深度应当小于或者等于防突措施钻孔的钻孔。

（文家坝一般都是施工10米）。

当检验结果指标不超时，至少保留2米超前距。

采煤工作面，沿工作面每隔10-15米布置一个检验孔。

当检验结果指标不超时，至少保留2米超前距。

四、安全防护措施

1、防突风门

防突风门应设在掘进工作面进风侧。

反向风门距工作面不得小于10米，与工作面最近距离不得小于70米，如果小于70米必须设置至少三道反向风门。

防突风门必须设置至少2道正向和2道反向风门，正反向风门必须连锁，墙体厚度不小于0.8米。

2、远距离放炮

煤巷掘进爆破地点必须设在进风侧防突风门外的全负压新鲜风流中，爆破地点距掘进工作面不小于300米，采面工作面爆破地点距工作面不小于100米.

远距离放炮时，回风系统必须停电、撤人。

爆破后进入工作面时间不低于30分钟。

3、临时避难所、压风自救系统

突出煤层掘进工作面掘进距离超过500米的巷道内必须设置临时避难所或压风自救系统，应根据具体情况设置其中之一或混合设置。

由突出煤层的采区必须设置避难所，避难所至少满足15人避难。

5、隔爆水棚

主要隔爆水棚一般安设在主要运输巷，进风巷，水量为：

不小于400L/m2。

辅助隔爆水棚一般安设在采掘工作面，水量不小于200L/M2。

挂钩应当相向布置（钩尖与钩尖相向），挂钩角度为55-65度，水袋统一不得混挂（200、400L）。

4、自救器

所有入井人员必须携带自救器。