区域综合防突措施.ppt

区域综合防突措施,重庆煤科院_晋煤集团寺河矿通风科2009年12月15日,主讲内容：第一节 区域综合防突措施基本程序和要求 第二节 区域突出危险性预测 第三节 区域防突措施 第四节 区域防突措施检验 第五节 区域验证,第一条 突出矿井应当对突出煤层进行区域突出危险性预测（以下简称区域预测）。经区域预测后，突出煤层划分为突出危险区和无突出危险区。未进行区域预测的区域视为突出危险区。区域预测分为新水平、新采区开拓前的区域预测（以下简称开拓前区域预测）和新采区开拓完成后的区域预测（以下简称开拓后区域预测）。,【导读】只有突出煤层才要求进行区域预测，而细则第22条，在地质勘探、建井中应进行区域预测；细则第23条区域预测的结果分为危险区、威胁区和无危险区；区域预测分为两个阶段，细则第21条是在勘探、建设、开拓时进行。,第一节 区域综合防突措施基本程序和要求,第二条 突出煤层区域预测的范围由煤矿企业根据突出矿井的开拓方式、巷道布置等情况划定。,第一节 区域综合防突措施基本程序和要求,【导读】区域预测的范围是有限制的，不是整个煤层一下子就能够进行区域预测的，前提条件是预测范围要具有测试参数的条件。,第三条 新水平、新采区开拓前，当预测区域的煤层缺少或者没有井下实测瓦斯参数时，可以主要依据地质勘探资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料等进行开拓前区域预测。开拓前区域预测结果仅用于指导新水平、新采区的设计和新水平、新采区开拓工程的揭煤作业。,【导读】开拓前区域预测的作用：为全矿开采布局、新水平及新采区开拓规划、设计提供宏观指导。但是预测结论可能会与实际有偏差。,第一节 区域综合防突措施基本程序和要求,第四条 开拓后区域预测应当主要依据预测区域煤层瓦斯的井下实测资料，并结合地质勘探资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料等进行。开拓后区域预测结果用于指导工作面的设计和采掘生产作业。,【导读】开拓后区域预测，也要随着瓦斯资料的不断丰富、防突实践资料的积累，不断地进行。结果越来越准确，指导作用越来越具体。,第一节 区域综合防突措施基本程序和要求,第五条 对已确切掌握煤层突出危险区域的分布规律，并有可靠的预测资料的，区域预测工作可由矿技术负责人组织实施；否则，应当委托有煤与瓦斯突出危险性鉴定资质的单位进行区域预测。区域预测结果应当由煤矿企业技术负责人批准确认。,【导读】各矿应根据自身的条件，技术经验不足的，原则上要求有相关授权资质单位进行。,第一节 区域综合防突措施基本程序和要求,第六条 经评估为有突出危险煤层的新建矿井建井期间，以及突出煤层经开拓前区域预测为突出危险区的新水平、新采区开拓过程中的所有揭煤作业，必须采取区域综合防突措施并达到要求指标。经开拓前区域预测为无突出危险区的煤层进行新水平、新采区开拓、准备过程中的所有揭煤作业应当采取局部综合防突措施。,【导读】评估为有突出危险煤层还不是突出煤层；经评估或开拓前区域预测有危险的新水平、新采区，揭煤前执行区域综合防突措施。开拓前区域预测划分的新水平、新采区中的无危险区，考虑到还不确实，揭煤前应采取局部综合防突措施。,第一节 区域综合防突措施基本程序和要求,瓦斯含量8m3/t或者瓦斯压力0.74MPa,第七条 经开拓后区域预测为突出危险区的煤层，必须采取区域防突措施并进行区域措施效果检验。经效果检验仍为突出危险区的，必须继续进行或者补充实施区域防突措施。经开拓后区域预测或者经区域措施效果检验后为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时，必须采用工作面预测方法进行区域验证。所有区域防突措施均由煤矿企业技术负责人批准。,【导读】危险区必须采取区域防突措施和检验，无危险区必须进行区域验证；,第一节 区域综合防突措施基本程序和要求,第八条 突出危险区的煤层不具备开采保护层条件的，必须采用预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行区域措施效果检验。预抽煤层瓦斯区域措施效果检验结果应当经矿技术负责人批准。,【导读】当前区域防突措施只有开采保护层和预抽煤层瓦斯两大类，非此即彼。取消了煤层注水这一区域防突措施。,第一节 区域综合防突措施基本程序和要求,第九条 区域预测一般根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行，也可以采用其他经试验证实有效的方法。根据煤层瓦斯压力或者瓦斯含量进行区域预测的临界值应当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行试验考察。在试验前和应用前应当由煤矿企业技术负责人批准。区域预测新方法的研究试验应当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行，并在试验前由煤矿企业技术负责人批准。,【导读】细则的瓦斯地质分析和综合指标法合并为一个方法；突出预测新方法、新指标要授权资质单位参加、企业总工批准试验；区域预测临界值确定，由授权资质单位参加，企业总工批准试验和应用。,第二节 区域突出危险性预测,第十条 根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法，主要是划分风化带和统计分析发生的突出及地质构造两个过程，应当按照下列要求进行：（一）煤层瓦斯风化带为无突出危险区域；（二）根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果，采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。当突出点及具有明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时，则根据上部区域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离，并结合下部区域的地质构造分布划分出下部区域构造线两侧的突出危险区；否则，在同一地质单元内，突出点及具有明显突出预兆的位置以上20m（埋深）及以下的范围为突出危险区(如图1)；,煤层中甲烷成分 80%；瓦斯压力 0.10.15MPa；瓦斯含量 23 m3/t（烟煤）57 m3/t（无烟煤）,第二节 区域突出危险性预测,第二节 区域突出危险性预测,突出危险区域划分的技术路线：,根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图,第十条,第二节 区域突出危险性预测,（三）在上述（一）、（二）项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域，应当根据煤层瓦斯压力P进行预测。如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料，也可根据煤层瓦斯含量W进行预测。预测所依据的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表1预测。,表1 根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值,第二节 区域突出危险性预测,第十一条 采用本规定第十条进行开拓后区域预测时，还应当符合下列要求：（一）预测所主要依据的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应为井下实测数据；（二）测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。,第二节 区域突出危险性预测,瓦斯突出鉴定测点布置示意图,第二节 区域突出危险性预测,第十二条 区域防突措施是指在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。针对寺河矿区域防突措施主要是指预抽煤层瓦斯。预抽煤层瓦斯可采用的方式有：地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。预抽煤层瓦斯区域防突措施应当按上述所列方式的优先顺序选取，或一并采用多种方式的预抽煤层瓦斯措施。,第三节 区域防突措施,第三节 区域防突措施,第三节 区域防突措施,地面钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施,第十三条 采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当符合下列要求：（一）穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的煤层。要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是：倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m；其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m。以上所述的钻孔控制范围均为沿层面的距离，以下同；,第三节 区域防突措施,预抽区段煤层瓦斯区域防突措施缓倾斜、近水平煤层控制范围,第三节 区域防突措施,预抽区段煤层瓦斯区域防突措施用穿层钻孔,第三节 区域防突措施,第三节 区域防突措施,预抽区段煤层瓦斯区域防突措施倾斜、急倾斜煤层控制范围,（二）穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层。该范围与本条第（一）项中回采巷道外侧的要求相同；,第三节 区域防突措施,第三节 区域防突措施,穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施控制范围,（三）顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整个开采块段的煤层；,第三节 区域防突措施,顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施,第三节 区域防突措施,穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施控制范围,第三节 区域防突措施,（四）穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。钻孔的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m（急倾斜煤层底部或下帮6m），同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m；,第三节 区域防突措施,穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施控制范围,第三节 区域防突措施,（五）顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制的条带长度不小于60m，巷道两侧的控制范围与本条第（一）项中回采巷道外侧的要求相同；,第三节 区域防突措施,第三节 区域防突措施,顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域穿区域,（六）当煤巷掘进和回采工作面在预抽防突效果有效的区域内作业时，工作面距未预抽或者预抽防突效果无效范围的前方边界不得小于20m；,第三节 区域防突措施,第十四条 预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽区域内均匀布置，钻孔间距应当根据实际考察的煤层有效抽放半径确定。预抽瓦斯钻孔封堵必须严密。穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m，顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m。应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。预抽瓦斯浓度低于30%时，应当采取改进封孔的措施，以提高封孔质量。,第三节 区域防突措施,第十五条 采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当以预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标进行措施效果检验。其中，在采用残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量指标对穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，必须依据实际的直接测定值。对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以参照第五节第二十条的方法采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。,第四节 区域防突措施检验,穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施,第四节 区域防突措施检验,第十六条 对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，应当根据经试验考察（应符合第二节第九条要求的程序）确定的临界值进行评判。在确定前可以按照如下指标进行评判：可采用残余瓦斯压力指标进行检验，如果没有或者缺少残余瓦斯压力资料，也可根据残余瓦斯含量进行检验，并且煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa或残余瓦斯含量小于8m3/t的预抽区域为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效；也可以采用钻屑瓦斯解吸指标对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验，如果所有实测的指标值均小于表2的临界值则为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效。,第四节 区域防突措施检验,但若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效，所在区域煤层仍属突出危险区。当采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时，若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值而判定为预抽防突效果无效时，则此检验测试点周围半径100m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效，即为突出危险区。,第四节 区域防突措施检验,第四节 区域防突措施检验,第十七条 对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求，不符合设计要求的，不予检验。,第四节 区域防突措施检验,第十八条 采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求：（一）对穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若区段宽度（两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围）未超过120m，以及对预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若回采工作面长度未超过120m，则沿回采工作面推进方向每间隔3050m至少布置1个检验测试点；若预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的区段宽度或预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的回采工作面长度大于120m时，则在回采工作面推进方向每间隔3050m，至少沿工作面方向布置2个检验测试点。当预抽区段煤层瓦斯的钻孔在回采区域和煤巷条带的布置方式或参数不同时，按照预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的检验要求分别进行检验；,第四节 区域防突措施检验,第四节 区域防突措施检验,穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施检验测试点布置,（二）对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔3050m至少布置1个检验测试点；,第四节 区域防突措施检验,穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施检验测试点布置,第四节 区域防突措施检验,（三）对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，至少布置4个检验测试点，分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧，并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围；,第四节 区域防突措施检验,穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施检验测试点布置,第四节 区域防突措施检验,（四）对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔2030m至少布置1个检验测试点，且每个检验区域不得少于3个检验测试点；（五)各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离，且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。在地质构造复杂区域适当增加检验测试点。,第四节 区域防突措施检验,第十九条 采用间接计算的残余瓦斯含量进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求：（一）当预抽区域内钻孔的间距和预抽时间差别较大时，根据孔间距和预抽时间划分评价单元分别计算检验指标；（二）若预抽钻孔控制边缘外侧为未采动煤体，在计算检验指标时根据不同煤层的透气性及钻孔在不同预抽时间的影响范围等情况，在钻孔控制范围边缘外适当扩大评价计算区域的煤层范围。但检验结果仅适用于预抽钻孔控制范围。,第四节 区域防突措施检验,钻孔控制范围与间接计算残余瓦斯含量时适当扩大的评价计算范围示意图,第四节 区域防突措施检验,第五节 区域验证,第二十条 在石门揭煤工作面对无突出危险区进行的区域验证，应当选用钻屑瓦斯解吸指标法进行。立井、斜井揭煤工作面对无突出危险区进行的区域验证按照石门揭煤工作面的各项要求和方法执行。,第五节 区域验证,石门揭煤工作面突出危险区验证钻孔布置示意图,第五节 区域验证,采用钻屑瓦斯解吸指标法对石门揭煤工作面突出危险防突措施进行验证时，由工作面向煤层的适当位置至少打3个钻孔，在钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径13mm的煤钻屑，测定其瓦斯解吸指标K1值。测定时，应考虑不同钻进工艺条件下的排渣速度。各煤层石门揭煤工作面防突措施验证钻屑瓦斯解吸指标的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表2中所列的指标临界值进行。,第五节 区域验证,如果所有实测的指标值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，该工作面防突措施有效；否则，判定为防突措施无效。,表2 钻屑瓦斯解吸指标法验证石门揭煤工作面防突措施的参考临界值,第五节 区域验证,第二十一条 在煤巷掘进工作面和回采工作面分别采用工作面预测方法对无突出危险区进行区域验证时，应当按照下列要求进行：（一）在工作面进入该区域时，立即连续进行至少两次区域验证；（二）工作面每推进1050m（在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值）至少进行两次区域验证；（三）在构造破坏带连续进行区域验证；（四）在煤巷掘进工作面还应当至少打1个超前距不小于10m的超前钻孔或者采取超前物探措施，探测地质构造和观察突出预兆。,第五节 区域验证,采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，在近水平、缓倾斜煤层工作面应向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深810m的钻孔，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。钻孔应尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外24m处。钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值。各煤层采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表3的临界值确定工作面的突出危险性。,煤巷掘进工作面的突出危险性预测的钻屑指标法,第五节 区域验证,煤巷掘进工作面突出预测钻孔布置示意图,第五节 区域验证,如果实测得到的S、K1所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。,表3 钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值,第五节 区域验证,对采煤工作面的突出危险性预测，可参照煤巷掘进工作面预测方法进行。但应沿采煤工作面每隔1015m布置一个预测钻孔，深度510m，除此之外的各项操作等均与煤巷掘进工作面突出危险性预测相同。判定采煤工作面突出危险性的各指标临界值应根据试验考察确定，在确定前可参照煤巷掘进工作面突出危险性预测的临界值（如表3）。,采煤工作面的突出危险性预测的钻屑指标法,第五节 区域验证,采煤工作面的突出危险性预测钻孔布置图,区域验证中所称“该区域”示意图,第五节 区域验证,第二十二条 当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行采掘作业。但若为采掘工作面在该区域进行的首次区域验证时，采掘前还应保留足够的突出预测超前距。只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆，则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。,第五节 区域验证,