防治煤与瓦斯突出四位一体Word文档格式.docx

1、一、预测、预报17二、效果检验19第六节 区域性防治突出措施20一、开采解放层20 二、预抽煤层瓦斯25三、煤层注水25第七节 局部防治突出措施26一、瓦斯抽放26二、水力冲孔32三、松动爆破33四、金属骨架34第八节 安全防护措施35一、反高风门37二、远距离放炮38三、避难硐室38四、压风自救39第一节 井田概况一、地理位置，交通情况1、超强煤矿位于兴义市白碗窑镇簸米甲至小以堵之间，距白碗窑镇6km。矿区经白碗窑镇、乌沙324国道至兴义市，中离约43km，距南昆铁路线上的顶效火车站50km，交通十分便利。2、地形地貌情况矿区位于黔西南丘源中同里，地处江底可流处白碗窑沟和榔树沟（白碗窑沟上游

2、）分水岭地带，主要地貌类型为溶蚀一侵蚀峰丛地貌。为溶蚀一侵蚀中低山，山体尺布与构造线大地体一致，呈北方东向延伸。总体地形南西高，北东低，又中部高北西，南东两低。最高点为猪山林山头，海拨1729.6m ，最低点在矿区西北（下窑附近白碗窑沟）沟低，海拔1356.5m，相对高差373.1m.。3、气候条件在区属亚热带季风气候，气候温和湿润，冬无严寒，夏无酷暑，寸水充沛。据有关气象局资料，年平均降水量1506.2mm，降雨多集中在68月，日极最高气温37，日极最低气温-2年平均相对湿度78%。4、河流太区内地表水发育，示见地表水体存在。5、地震烈度根据国家地震局发布中国地震烈度及区划图（GB18036

3、-2001）,在原地震烈度属-度区，历史上来发生5级以上地震，为地区域稳定性稳定地段。二、主要自然灾害超强煤矿地处贵州高原中西部，主要自然灾害有：1、雨季山洪，冬季凌冻及降雨雪，应回雨季“三防”和冬季防寒工作，采取挖防洪沟，砌筑挡墙等措施。2、井下水灾灾害，矿井建设前必须完成对老窑采空区的积水情调查，并将具体位置标准在井上、下对照图和采掘工程平面图上，该矿在建设和生产过程中，在接近这些区域接前，要到“预测预报、有疑必探，先探后掘、先治后采”的无政府状态十六字方针，另外要加强对地面裂隙，塌陷填平并夯实，防止地表水灌入井下造成灾害。3、井下火灾灾害，在矿拟采2#、3#煤层属不容易自然煤层（自然倾向

4、为三类），井下设置消防器材库并配备必须消防材，机电峒各配电点等处消防器材，井下安装火灾监测传感器等措施。4、井下瓦斯、煤尘事故，加强通风系统、通风设施管理，防止瓦斯积聚，加强瓦斯检查管理及制度，加强瓦斯监控系统的维修确保瓦斯监控系统正常运行，使瓦斯监控系统24小时不间断监控，消除火源等措施，矿井完善防尘供水系统。5、井下顶板管理要加强采掘工作面支护的管理，严格工程质量的枪杆验收，严格认真执行规程措施的执行，防止顶板事故的发生。三、矿区开发情况1、矿井开发情况超强煤矿为技改矿井，该矿于2002年筹建，依法取得采矿许可证和营业执照，超强煤矿主要开采2#、3#煤层。矿井开拓方式为平峒一暗斜井，主平峒

5、井口布置井田东南部煤层，露头线附近，工矿场布置在主平岫井口附近，回风平峒井口布置在井田西南部露头煤线附近，主平峒井口技术参数为X=2767520，Y=35476250，Z=1520, A=108，B=3%,主平峒，回风平峒均布置在煤层的低板岩石中，揭开2#煤层后，沿2#煤层布置，回风大巷将主平峒与回风平峒相互贯通，形成矿井开拓系统，在沿3#煤层布置运输大巷及回风下山，作石门揭穿2#煤层，沿2#煤层布置回风下山，沿两翼布置采煤工作面，形成矿井生产系统，矿井划为一个水平，一个采区。目前，矿井开拓系统已形成，下山及下山中部水仓已形成，正布置11032采煤工作面。技改井口布置 在风井口西侧，新井口坐标

6、为：X=2767232.700 Y=35475752.600 Z=1558.600 a:30023：17正在建设中。2、小窑颁布及开采情况在矿为新建矿井，矿区范围内浅部煤层露头附近有小煤窑开采过，矿井南面积采空区，南东面1505水平以上被小煤窑开采破坏，有大面积采空区，这些老窑已废弃多年，井巷全垮落，为确保矿井安全生产，矿井建设前已完成这些采空区域的积水情况进行了全面调查，并将具体位置标准在井上、下对照图上，该矿在建设和生产过程中，在接近这些区域前，要做到“预测预报、有疑必探、先探原掘、先治后洒”的十六字方针，必须采取有针对性的探放水措施，杜绝误穿老窑发生透水。四、矿区电源、水源、通讯情况1、

7、电源根据矿井所处的位置及开发能力，白碗窑变电所引一回路10kV电源供电，另一回路捧乍电所引入10kV电源引入矿区备用电源，形成双回路供电以确保矿井安全和主要生产负荷用电，目前双线路供电已形成。根据矿井电力负荷计算结果，在工业广场主井口附近设10kV地面变电所，安装5台变压器，其中两台S9-200 S9=100供地面主扇、抽放泵、地面用电和照明，变压器中性点接地，一台KS9-100供水泵专用，一台KS9-160供掘进工作面，向井下供电变压器中性点严禁接地。矿井主要通风机，瓦斯抽放泵、主水泵为主要设备采取双回路供，以保证主电源出现故障时，备用电源及时投入运行，确保矿井正常通风，瓦斯抽放、排水等的安

8、全。2、水源在区河流属珠江流域南盘江水库，矿区南侧有白碗窑沟（榔树沟），呈北东向流径至矿区东部小者一带折向北西，在矿区北部下窑一带向南西流径，为矿区最低排泄基准面，榔树沟为常年流水。沿途均有地下水补给，2000年2月5日实测流量8.75L/S。矿井生活用水主要取该水源，枯水季节，采取适当的蓄水措施，水量可满足生产和生活用水。部分生产用水可使用处理后的井下水复用，故矿井建设和水源能够保证。3、通讯设计选用DDK-3A型矿用程近代交换机，井下通过安全栅成为本质安全型通讯，井下和地面的安全部门设备成直通用户，对处联系可利用引调合-电话站与当地电信所程控电话网中继连接，亦可考虑安装几部公网电话，为满足

9、安全生产需要。矿区内安装内部内务部程控电话，矿设主调度室，安设引调合-总机与井下各采掘工作面，主要机电峒室的防爆电话联接，有效指挥安全生产。第二节 矿井水文安全条件分析一、矿井开采水文地质条件1、井田水文地质条件（1）水文地质资料来源根据贵州省地质局- -节地质大队提交的贵州省兴义市白碗窑镇榔树村沟（枣庄）煤矿普查评价报告该报告对矿井水文地质条件研究不深，阐述了矿井水文地质条件，确定为简单类型，但未提供含水层的水位标高。为此在生产过程中必须注意收集水文地质资料，加强对该矿水地质的研究，建议作矿井水文地质调查报告，根据报告结果采取相应的防治措施。（2）矿井充水因素（1）补给条件各含水层之间一般列

10、水力联系，含水层水的补给以大气降水为主，具有季节性，补给大量与降雨量，露头受水面积及裂隙发育程度有关。（2）根据区内水文地质条件的分析，结合邻矿生产的调查，在矿井直接充水因素为煤层顶板裂隙水，主要充水采空区水。顶板裂隙水：主为为煤层间灰岩含水层水，在井巷掘井中因煤层顶板裂隙进入矿井，是矿井直接充水因素，水量不大。老空区：主要为煤采上覆含水层的岩容水，受动影响，沿采动裂隙进入采空区，是矿井主要充水因素，水量较大，随大气降水量季节性变化。（3）矿井水文地质件分类根据贵州省地矿局- -七地质大队提交的贵州省兴义市白碗窑镇榔树村（枣庄）煤矿普查评价报告，在矿井属于以大气降水和地表水为主要补给来源的裂隙

11、充水矿床，根据矿井水文地质规程分类，在矿井水文地质条件属简予类型。2、含隔水层特征（1）含水层岩组含水层有关兴组（P2C）、关岭组（T1g）及第四采（Q）。关兴组（P2C）、关岭组（T1g）含岩溶裂隙水，对开采一定的影响。第四采主要表现为季节性含透水煤矿富水性弱。（2）隔水层岩组龙潭组（P21）由粘土岩，粉砂质粘土岩，粉砂性岩，灰岩性类岩及煤层、煤线组，仿基岩裂隙水。经调查，第一阶段无泉水露，富水性弱，不视为隔水层，第二段的在表面层风速带含而深部不含水，风化带之下可视为隔水层。3、矿井水害威胁程度情况根据上述水文地质条件，地下水对矿井开采无大影响，矿井的主要巷道穿过含水层，矿区构造简单，矿井范

12、围内部煤层露头公布有老窑，这些老窑废弃多年，井巷子都全部垮塌，已无法调查其积水量，在生产过程中必须及时填绘采掘工作面平面图。老窑必须做到心中有数，在建设和生产过程中留足防水煤柱外，在接近这些区域前，必须坚持“预测预报、有疑必报、先探后掘、先治后采”的十六字方针，避免事故的发生。因此，该矿井主要水害威胁为采空区和老窑积水，在建矿过程中，必须把防治采空区和老窑积水水害作为重点来抓，做到防患与未燃。该矿治水是防治老窑，在生产过程，特要加强控放水工作。划定控放水红线，制定控放水方案和措施，必须报上级有关部门审批后方可实施，决不可麻痹大意，在未制定措施落实方案前，不得擅自开工。4、含水层的补给来源地表水

13、的联系各含水层补给主要是地表水和大气降水补给，各含水层之间通过断层裂隙联系。5、断层裂隙等构造的系水性，矿区构造简单，矿区有一条断层，其系水情况不详，因此，采掘巷道按断层区域前，必须进行探水，按照规定确定“主线”的距离，即集水线、控水线、安全线，在采后的运输工作巷内设置防水闸门。6、邻近矿井涌水及老空积水，该矿为新建矿井，矿区范围内部露头附近有小窑开采破坏，留有大面积采空区，这些老窑忆废弃多年井巷已全部垮塌。矿井已掘部分巷道与上部采空联通，揭露点的情况分析，无大积水，但为确保矿井安全生产，超强煤矿建设、生产前必须完成对这些区域采空区和积水情况进行调查。并将具体位置标准在井上、下对照图和采掘工程

14、平面图上，该矿在建井和生产过程中，接近这些区域前，要做到有疑必控、先控后掘、先治后采、强化预测、预报制度，必须采取有针对性的探放水措施，杜绝误透老空区，防止透水事故的发生。7、矿井涌水量及最大涌水量根据贵州省地矿局- -七地质大队提交的，兴义市白碗窑镇榔树沟（枣庄）煤矿普查评价报告矿井正常涌水量为20m3/h。8、地面洪水等滴水害威胁在构造和地形，矿区冲沟发育，大气降水可通过自然冲沟排出矿区，该矿区加强地面大气降水的疏干和排出工作。经常性对地面进行巡视排查工作，及时采取措施防止由于采动的影响造成地面生产大量裂隙和滑坡，同时还应对第空区积水的探测和预防。第三节 煤与瓦斯突出的预兆及规律一、煤与瓦

15、斯突出的预兆煤与瓦斯突出前绝大多数都会有一些人为的感官所能察觉的预兆，没有突出的是极少数。这些煤与瓦斯突出的预兆可分为有声预兆和无声预兆。1、无声预兆（1）煤体结构变化。如果煤层层理率乱，煤体变软、光泽变暗、煤由湿变干、煤层增大、厚度变化，倾角由小变大，煤层顶底板出现断层和裂隙波状起伏，煤岩严重破坏。（2）地压显现变化。工作面压力增大，出现掉渣、偏帮、煤壁外鼓，支架变形，手扶煤壁感到震动和冲击，炮眼变形装有不进药，打钻时夹钎，顶钻、喷煤奔瓦斯等。（3）其它方面的变化，如瓦斯渗出异常忽大忽小，空气气味异常，闷人，煤温或气温降低或升高。2、有声预兆。煤层中发出几煤炮声，煤炮声响的大小与间隔时间随条

16、件而异常，通常煤体深处的闷雷声（暴破声）由远而近发出雷鸣声、机枪声、鞭炮声、劈裂声、嘈杂声、沙沙声、煤层或岩层的破裂声，支柱的折断声等。上述突出预兆并非每次都出现，而仅仅是出现一种成几种。二、煤与瓦斯突出的规律1、突出的次数和强度随着开采的深度增加而增加。2、突出的危险性随着煤层的厚度特别是软分层的厚度的增加而增大。3、突出的危险性随着煤层倾角的增大而增大。4、突出煤层的瓦斯含量和瓦斯压力一般都比较高。5、突出与煤层的结构有一定的关系，突出煤层的特点是光泽暗淡，层理条乱，煤质软，强度低用手捻之成粉末，透气性低，瓦斯扩散初速度较高。6、突出后发生在地质构造发育带，变化异常的地带。7、突出后发生在

17、爆破落煤这一工序。8、突出后发生在石门揭穿煤层时和煤层掘进工作面。9、突出的区域分布是不均衡的，同一矿区不同矿井突出煤层可能不同；同一矿井，同一煤层的不同地点的突出危险性也可能不同。10、在突出之前大都出现预兆。三、煤与瓦斯突出的机理煤与瓦斯突出是在地应力和瓦斯压力的共同作用下，破碎的煤岩体和瓦斯突然向采掘空间抛出的动力现象。在煤矿生产中，这是一种极其复杂的动力现象，是严重威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。当发生煤与瓦斯突出时，采掘工作面的煤壁将遭到破坏，大量煤与瓦斯煤层内的极快的速度向采掘空间喷出，堵塞巷道，煤层中形成空洞。同时会伴随着强大的冲击力，巷道设施会被摧毁，通风系统遭到破坏，甚至会导

18、致风流逆转。还有可能造成瓦斯燃烧和爆炸，严重时可导致整矿井生产系统瘫焕。煤与瓦斯的突出机理是指突出的起因和突出过程中各突出因素之间的相互关系及作用。通过对机理的分析研究，多数认为煤与瓦斯突出的地应力，瓦斯的压力和煤的物理力学性质的综合作用的结果。其中：地压是发动突出的因素，是抛出煤体和进一步破坏煤体的主要动力。而煤的物理性质决定着突出的发生，发生的难易度，起着阻碍突出的作用。四、煤与心斯突出的形式煤与瓦斯突出的形式有煤与瓦斯突出，煤突然压出，煤与突然倾出三种形式。1、煤与瓦斯突出的基本特征：突出的煤抛出很远，具有分选现象；抛出煤的堆积角小于煤的自然安息角；煤体的破碎的程度较高，含有大量的煤块和

19、无粒感的粉煤；有明显的动力效应，破坏巷道和设施；有大量的瓦斯涌出，并远远的超出煤体的瓦斯含量，有时还会使用流逆转；突出孔洞呈口小腔大的倒瓶形，舌形或梨形等。2、煤突出的特征：压出有两种形式，即煤的整体位段和煤有一定距离的抛出，但位移和抛出的距离都较小；压出层煤层与顶板之间裂隙中常留有细煤粉，而整体位移的煤体上有大量的裂隙；压出的煤呈块状，无分造性；压出可能无孔洞或呈口大腔小的模形（集中地应力）。3、煤突然倾出的基本特征：倾出的煤按自然安息的角堆积，无分造性；倾出煤的孔洞呈口大腔小，孔洞轴线沿煤层倾斜或铅锤方向发展；无明显动力效应；倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中（煤的自至作用）。第四节 煤矿

20、安全规程一般规定第一百七十六条，矿井在采掘过程中，只要发生过1次煤（岩）与瓦斯突出（简称突出下同），该矿即为突出矿井，发生突出的煤层即为突出层。突出矿井及突出煤层的确定，由煤矿企业提报告，经国家煤矿安全、监察局授权单位鉴定，报省（自治区、自辖市）负责煤炭行业管理的部门审批，并报省级矿安全监察机构备案。对突出煤层或突出矿井，只有在部分依据证明不在有突出危险，由煤矿企业提出报告，经原单位确认和审批单位批后，方可撤销，并报省级煤矿安全监察机构备案。新建矿井的煤层突出危险性根据地质勘探部门提供的基础资料，由国家煤矿安全监察局授权单位鉴定报省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理的部门审批。新建矿井期间必须

21、根据揭穿各煤层的实际情况重新验证煤层的突出危险性，经验证与所定的煤层突出危险性不符时，由煤矿企业提出报告，报原审批部门审批。第一百七十七条，突出矿井在编制年度、季度、胜产建设计划的同时，必须编制防治突出措施计划。开采突出煤层时，必须采取突出危险性预测，防治突出措施，防治突出措施的效果检验、安全防护措施等综合防治突出措施。第一百七十八条，煤矿企业应掌握突出动态和规律，填写突出卡片，积累资料、总结经验教训，制定防治突出措施，在每年第一季度内，将上年度的突出资料报省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理部门和全国突出档案室。第一百七十九条，对有突出危险的新矿井、突出矿井的新水平、新采区，必须编制防治突出

22、煤层突出设计。设计包括开拓方式，煤层开采程序，采煤方式、通风方式、支护形式，突出危险性预测方法，保护层的选择，抽放瓦斯和局部防治突出措施等内容。第一百八十条，突出矿井中布置采掘工作面应遵循下列原则：（一）主要世道应布置在岩层或非突出煤层中，应尽可能减少突出煤层中的掘进工作区。开采保护层的采区，应充分利用保护层的保护范围。（二）应尽可能减少石门揭穿突出煤层的次数，揭穿突出煤层地点应避开地质构造带。如果条件许可，应尽量将石门布置在被保护层区，或先掘出揭煤点的煤层巷道，然后在与石门贯通，石门与突出煤层中已掘巷道贯通时，被贯通巷道应超过石门贯通位置5米以上，并保持正常通行。（三）在同煤层的同一区段的集

23、中应力影响范围内，不得布置两个工作面相向回采或掘时。突出煤层的掘进工作面，应避开在煤层或邻近煤层采煤工作面的应力集中范围。第一百八十一条 突出矿井必须及时编制矿井瓦斯地质图，图中应标明采掘进度，被保护范围煤层赋存条件、地质构造，突点位置、突出强度，瓦斯巷中参数等，作为突出危险性区域和制定防治突出措施的依据。在突出煤层顶底板掘进岩巷时，必须定期验证地质资料，及时掌握施工动态和围岩变化情况，防止误穿突出煤层。第一百八十二条 开采突出煤层时，每个采掘工作面的专职瓦斯检查员必须随时检查瓦斯，掌握突出预兆。当发现有突出预兆时，瓦斯检查员有权停止作业，并协助班组员立即组织人员按避灾路线撤出，报告调度室。第

24、一百八十三条 突出煤层中的突出危险区、突出威胁区，严禁采用放顶采煤法，水力采煤法，非正规采煤法采煤。突出煤层中的突出危险区，突出威胁区的采掘工作面严禁使用高镐采煤。第一百八十四条，有突出危险的采掘工作面，爆破落断前所有不装药的炮眼、都应用不燃性材料充填，充填深度应不少于爆破孔深度的1.5倍。对采用直径大于120mm的钻孔，水力工冲刷或水力冲孔等措施在煤体中形成的孔洞，在爆破前应严密封闭孔口，孔内注药水、砂或填土。第一百八十五条，煤与二氧化碳突出，岩石与二氧化碳突出的管理和防治措施参照本条规定执行。第五节 预测预报和效果检验一、预测预报在突出煤层中有下列情况之一者，应视为突出危险工作面。1、在突

25、出煤层的构造破坏带，包括断层、褶曲、火成岩侵入等。2、煤层赋存条件急剧变化的区；3、采掘应力迭加的区域；4、在工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象；5、工作出现明显突出预兆。（一）石门揭煤工作面突出危险预测石门揭开突出煤层前，应选择综指标法，钻屑瓦斯解吸指标法或其它经验证实有效的方法预测工作突出危险性。采用钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性时，应符合下列要求，在石门工作面距煤层最小垂距为3-10m时，利用探明煤层赋存条件和瓦斯情况的钻孔或至少打两个直径为50-75mm的预钻孔，在其钻进煤层时，用1-3mm的筛子筛分钻屑，测定其瓦斯解吸指标。（三）煤巷掘进工作面突出危险性预测在突

26、出危险区中掘进煤巷时，可采用下列方法之一预测煤巷工作面的突出危险性。1、钻孔瓦斯涌出初速法；2、R值指标法；3、钻屑指标法；4、其它经试验证实有效方法（钻屑温度、煤体温度、放炮后瓦斯涌出量等）；1、在煤巷掘进工作面打2个（倾斜煤层）或3个（缓倾斜煤层）直径42mm，孔深8-10mm的钻孔，钻孔布置方法见图。2、钻孔每打1m测定钻屑量一次，每隔2m测定一次钻屑解吸指标。根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量和钻屑解吸指标预工作面的突出危险性。采用钻屑指标法预测工作面突出危险性时，各项指标的突出危险临界值，应根据现场测定资料确定。3、采用钻屑指标法预测突出危险性，当预测为无突出危险时，每预测循环应留有

27、2m的预测超前距离。采煤工作突出危险性预测可使用煤巷掘进工作面突出预测方法，沿采煤工作每隔10-15m布置一个预测钻孔，孔深根据工作面条件选定，但不得小于3.5m。预测方法：（1）钻孔瓦斯涌出初速度法；（2）R值指示法；（3）钻屑指示法；（4）其它经试验证实有效的方法（钻屑温度、煤体温度、放炮后的瓦斯涌出量等）。二、效果检验保护层的开采厚度小于或等于0.5m，上保护层与突出煤层间距大于50m或下保护层与突出煤层间距大于80m时，都必须对保护层的保护效果进行检验。检验应在被保护层中掘进巷道时使用，检验方法与上同。石门揭煤工作面的效果检验应采用组胺屑指标等法，检验孔孔数应为4个，其中石门中间一个，

28、并应位于措施空之间，其它3个孔应位于石门上部和两侧，终孔位置应位于措施控制范围的边线上。煤巷掘进工作面的效果检验采用钻孔瓦斯涌出初速度法，R值指标法，钻屑指标法等方法。检验孔深应小于或等于措施孔，并应布置在两个措施孔之间。图 掘进工作面措施效果检验孔布置图1、措施孔；2、措施效果检验孔；3、掘进工作面。采煤工作面用浅孔注水或松动爆破措施时，可采用钻孔瓦斯涌出初速度法，钻屑指标或其它经试验证实有效的方法。第六节 区域性防治突出措施一、开采解放层在进行煤层群开采时，首先开采的煤层瓦斯含量较小的，突出突危险性较小的煤层，叫保护层，后开采的具有突出危险的煤层被叫被保护层。位于被保护层上部的叫上保护层，

29、位于被保护层下部的叫下保护层。开采保护层是防治煤与瓦斯突出最有效、最经济的措施之一。保护层开采后，被保护层对应区域的煤体被充分卸压；煤体卸压后会产生大量裂隙，使煤体透气性增加，造成瓦斯潜能的释放，减弱了完成突出过程的主要动力。高瓦斯的大量释放，使煤层瓦斯含量降低，导致煤体强度增加，煤层的坚固性系数可提高1倍以上，增大了突出的阻力。可导致被保护层突出危险性的减少。开采保护层群开采时，预先开采没有突出危险或瓦斯危险程度较小的煤层，使瓦斯危险程度大的煤层消除危险或削弱其危险程度的一种特殊开采方法。上保护层被保护层下保护层保护层与被保护层开采保护层的作用：开采保护层后由于周围煤层和岩层发生了向采空区移动，引起了地应力的重亲分布，采区上方形成自然冒落拱，将压力传递给采空区以外的岩层来承受这样新对周围的煤岩层产生了采动影响，被保护层的地应力分布变形状态和瓦斯情况都发生了重大变化。通过对开采保护层进行考查，当开采保护层后，在采煤工作面的后方的被保