矿长培训四位一体综合防突措施.ppt

“四位一体”综合防突措施,雷文标2023/10/16,一、概述,煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象，到目前为止，对各种地质、开采条件下突出放生的规律还没有完全掌握。因此，突出矿井必须把防治突出作为一项重要工作内容。开采突出煤层时，必须采取包括突出危险性预测，防治突出措施、防治突出措施的效果检验、安全防护措施的综合措施。,一、概述,危险,有,执行措施,预测预报,措施效果检验,危险,安全防护措施,无,无,有,补充,一、概述,在采用防治突出措施时，应优先选择区域性防治突出措施；如果不具备采取区域性防治突出措施的条件时，必须采取局部防治突出措施。为实现防治突出综合措施，必须制定并严格执行有关防治突出的各种管理制度。,一、概述,突出矿井和突出煤层的确定，矿提出报告、经部授权的煤炭科研单位鉴定后，报省局批准。,一、概述,煤与瓦斯突出矿井(或煤层)的判定原则：判断煤层是否具有突出危险性的指标可用煤的破坏类型(、)、瓦斯放散初速度(p10)、煤的坚固性系数(f0.5)和煤层瓦斯压力(p)。在生产过程中出现的喷孔或其它典型突出预兆，也可作为判定煤层具有突出危险性的指标。,一、概述,矿井在采掘过程中只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即定位突出矿井，发生突出的煤层即定位突出煤层。当瓦斯动力现象的煤与瓦斯突出基本特征不明显，尚不能确定为突出为或排除煤与瓦斯突出现象时，应计算瓦斯动力现象发生过程中抛出的吨煤瓦斯涌出,一、概述,量抛出煤的吨煤瓦斯涌出量大于（或等于）30m3/t或为本区域煤层瓦斯含量的2倍以上的瓦斯动力现象，应定为煤与瓦斯突出，该煤层定为突出煤层，该矿井即为突出矿井。,一、概述,煤与瓦斯突出分为突出、压出和倾出三种类型，其基本特征(已述)。防治突出措施的编制、审批、贯彻、执行、监督检查工作，必须遵守下列规定：,一、概述,防治突出专门机构负责编制防治突出措施，编制时必须征求有关人员意见。编制后由矿技术负责人负责组织生产、技术、通风、供应、安监等部门审查，签署意见后，由矿技术负责人批准,一、概述,防治突出措施的施工区(队)，在施工前负责向本区(队)干部、工人贯彻已批准的防突措施，贯彻后必须进行考核，合格者方可上岗作业；采掘工作中，必须严格执行防突措施的规定，并有准确记录。如果由于地质条件或其他原因不能执行所规定的防突措施时施工区(队)必须立即停止作业，并报矿调度室，由矿技术负责人组织有关部门到现场调查，然后由原措施编制单位提出修改或补充措施，经矿技术负责人批准后方可继续施工。其他部门或个人不得修改已批准的防突措施；,一、概述,开采突出煤层或石门揭穿突出煤层时，每个采掘工作面的瓦斯检查工必须随时检查瓦斯，掌握突出预兆。当发现有突出预兆时，瓦斯检查工有权停止作业，并协助班组长立即组织人员按避灾路线撤出，同时报告矿调度室。,一、概述,突出矿井的井下工作人员，必须接受防突知识的培训，熟悉突出的预兆和防突的基本知识，经考试合格后，方准上岗。(培训时间见培训规定)对各类人员的培训要求是（略）：,二、突出危险性预测和防突措施效果检验,(一)煤层突出危险性预测分类和突出危险性划分：煤层突出危险性预测分为区域突出危险性预测(以下简称区域预测)和工作面突出危险性预测,二、突出危险性预测和防突措施效果检验,突出煤层经区域预测后可划为突出危险区、突出威胁区和无突出危险区。在突出危险区域内，工作面进行采掘前，应进行工作面预测。采掘工作面经预测后，可划为突出危险工作面和无突出危险工作面。,二、突出危险性预测和防突措施效果检验,在突出危险工作面进行采掘作业前，必须采取防突措施。在采取防突措施之后，还要进行措施效果检验，经检验措施有效后，方可采取安全防护措施进行采掘作业。在无突出危险工作面进行采掘作业时，可不采取防突措施，但必须采取安全防护措施。,二、突出危险性预测和防突措施效果检验,(二)区域突出危险性预测(略)区域突出危险性预测方法:采用瓦斯地质统计法 采用综合指标法(D=(0.0075Hf3)(p0.74)K=pf)D(0.25)K(20无烟煤,15其它煤种),二、突出危险性预测和防突措施效果检验,(三)工作面突出危险性预测 在突出煤层中有下列情况之一者，应视为突出危险工作面：在突出煤层的构造破坏带，包括断层、褶曲、火成岩侵入等；煤层赋存条件急剧变化的区域；采掘应力迭加的区域；在工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象；工作面出现明显突出预兆。,二、突出危险性预测和防突措施效果检验,石门揭煤工作面突出危险性预测:石门揭开突出煤层前，应选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法或其他经实验证实有效的方法预测工作面突出危险性。,二、突出危险性预测和防突措施效果检验,h2(Pa)K1(mL/g.min)干煤200 0.5 湿煤160 0.4 煤巷掘进工作面突出危险性预测:在突出危险区域中掘进煤巷时，可采用下列方法之一预测煤巷工作面的突出危险性：,二、突出危险性预测和防突措施效果检验,钻孔瓦斯涌出初速度法；R值指标法；钻屑指标法；其他经实验证实有效的方法(钻屑稳定、煤体稳定、放炮后瓦斯涌出量等)。,预测孔断面图,软分层,0.5m,二、突出危险性预测和防突措施效果检验,煤的挥发分Vdaf(%)qm(L/min)515 51520 4.52030 430 4.5,二、突出危险性预测和防突措施效果检验,初速度按下列公式确定各孔的R值：R=(Smax1.8)(qmax4)式中 Smax每个钻孔沿孔长最大钻屑量，L/m；qmax每个钻孔沿孔长最大瓦斯涌出初速度，L/mmin。,二、突出危险性预测和防突措施效果检验,采用钻屑指标(k1)法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，应按照下列步骤进行(述)临界指标若无实测,可按下列确定:h2 Smax k1 200 6 0.5采煤工作面突出危险性预测(同上),二、突出危险性预测和防突措施效果检验,(四)防治突出措施效果检验:1、远距离和近保护层的保护效果检验保护层的开采厚度等于或小于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。检验方法同预测预报方法.,二、突出危险性预测和防突措施效果检验,2、煤巷掘进工作面防突措施的效果检验；（方法同上略）3、采煤工作面防治突出措施的效果检验（方法同上略）,三、区域性防治突出措施,（一）开采保护层（述）,三、区域性防治突出措施,（二）大面积预抽煤层瓦斯突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内的煤层瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74Mpa(表压)以下。,四、局部防治突出措施,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施 1、石门揭穿突出煤层、即石门自底(顶)板岩柱穿过煤层进入顶(底)板的全部作业过程，都必须采取防突措施，并编制设计，揭穿突出煤层应按下列顺序进行：,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,2、石门揭穿突出煤层的设计，必须具有下列主要内容：突出预测方法及预测钻孔布置、控制突出煤层层位和测定煤层瓦斯压力的钻孔布置；建立安全可靠的通风系统，并加强控制通风风流设施的措施。在建井初期，矿井尚未构成全风压通风时，在石门揭穿突出煤层的全部作业过程中，与此石门有关的其他工作面都必须停止工作。放震动炮揭穿突出煤层时，,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,与此石门通风系统有关地点的全部人员必须撤至地面，井下全部断电，井口附近地面20m范围内严禁有任何火源；揭穿突出煤层的防突措施；准确确定安全岩柱厚度的措施；安全防护措施；,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,3、石门揭穿突出煤层前，必须遵守下列规定：石门揭穿突出煤层前，必须打钻控制煤层层位、测定煤层瓦斯压力或与此石门工作面的突出危险性。后两项工作可与控制煤层层位的前探钻孔共用。在石门工作面掘至距煤层10m(垂距)之前，至少打两个穿透煤层全厚且进入顶(底)板小于0.5m的前探钻孔，并详细记录岩芯资料。,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,地质构造复杂、岩石破碎的区域，石门工作面掘至距煤层20m(垂距)之前，必须在石门断面四周轮廓线外5m范围煤层内布置一定数量的前探钻孔，以保证能确切的掌握煤层厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等；,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,在石门工作面距煤层5m(垂距)以外，至少打2个穿透煤层全厚的侧压钻孔，测定煤层瓦斯压力、煤的瓦斯放散初速度指标与坚固性系数或钻屑瓦斯解吸指标等。为准确得到煤层原始瓦斯压力值，测压孔应布置在岩层比较完整的地方，测压孔与前探孔不能共用时，两者见煤点之间的间距不得小于5m。,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,为了防止误穿煤层，在石门工作面距煤层垂距5m时，应在石门工作面顶(底)部两侧补打3个小直径(42mm)超前钻孔，其超前距不得小于2m。当岩巷距突出煤层垂距不足5m且大于2m时，为了防止岩巷误穿突出煤层，必须及时采取探测措施，确定突出煤层层位，保证岩柱厚度不小于2m(垂距)。,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,石门掘进工作面与煤层之间必须保持一定厚度的岩柱。岩柱的尺寸应根据防突措施要求、岩石的性质、煤层倾角等确定。采用震动放炮措施时，石门掘进工作面距煤层的最小垂距是：急倾斜煤层2m、倾斜或缓倾斜煤层1.5m，如果岩石松软、破碎，还应适当增加厚度。,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,4、石门揭穿突出煤层前，当预测为突出危险工作面时，必须采取防突措施，经效果检验有效后可用远距离放炮或震动放炮揭穿煤层。当预测为无突出危险时，可不采取防突措施，但必须采用震动放炮揭穿煤层。当石门揭穿厚度小于0.3m的突出煤层时，可直接用震动放炮揭穿煤层。,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,5、石门防突措施可采用抽放瓦斯、水力冲孔、排放钻孔、金属骨架或其他经实验证明有效的措施，在实施防突措施时，都必须进行实际考察，得出符合本矿井实际的有关参数。预抽瓦斯措施的要求是：,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,(1)煤层透气性较好，并有足够的抽放时间(一般不小于3个月)时，可采用瓦斯抽放措施；(2)抽放孔控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定,但必须控制到巷道轮廓线外8m以上(煤层倾角80时,底部或下帮5m)的煤层内；控制范围的概念都指与最外轮廓线平行的平面上的投影距离：,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,钻孔必须穿透煤层的顶(底)板0.5m以上.若不能穿透煤层全厚,必须控制到工作面前方15m以上。(3)抽放钻孔的直径为75100mm，钻孔孔底间距一般为23m；(4)在抽放钻孔控制范围内，如预测指标降到突出临界值下，认为防突措施有效。,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,排放钻孔措施的要求是：(1)在煤层透气性较好、并有足够的排放时间时，可采用钻孔排放措施；(2)排放钻孔应布置到石门周界外35m的煤层内；(3)排放钻孔的直径为75100mm，钻孔间距根据实测的有效排放半径而定，一般孔底间距不大于2m。,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,(4)在排放钻孔的控制范围内，如果预测指标降到突出临界值以下，措施有效；对于缓倾斜厚煤层，当钻孔不能一次打穿煤层全厚时，可采取分段打钻，但第一次打钻钻孔穿煤长度不得小于15m，进入煤层掘进时，必须留有5m最小超前距离(掘进到顶、底板时不在此限)。下一次的排放钻孔参数(直径、间距、孔数)应与第一次相同。,（一）石门和其他岩石井巷揭穿突出煤层的防治突出措施,水力冲孔措施的要求是（略）：金属骨架措施的要求是（略）：,（二）煤层中采掘工作面防突措施,在突出煤层中进行掘进或回采时，都应预测煤层的突出危险性，并根据煤层的突出危险性和具体条件，采取防突措施。措施参数应根据矿井实测的结果或参照有关资料确定，并技术负责人批准。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,在一个或相邻的两个采区中，同一阶段的突出煤层中进行采掘作业时，不得布置两个工作面相向回采和掘进。突出煤层的掘进工作面，不得进入本煤层或邻近煤层采煤工作面的应力集中区。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,突出煤层的采掘工作面靠近或出于地质构造破坏和煤层赋存条件急剧变化地带时，都应认真检验防突措施的效果。如果措施无效，应及时采取补救措施。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,1、煤巷掘进工作面防突措施在突出危险煤层中掘进平巷时，应采用超前钻孔、松动爆破、前探支架、水力冲孔或其他经实验证实有效的防突措施。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,采用超前钻孔作为防突措施时，应符合下列要求：超前钻孔可适用于煤层透气性较好、煤质较硬的突出煤层；超前钻孔直径应根据煤层赋存条件和突出情况确定，一般为75120mm，地质条件变化剧烈地带也可采用直径42mm的钻孔。钻孔超前于掘进工作面的距离不得小于5m；若超前钻孔直径超过120mm时，必须采用专门的钻进设备和制定专门的施工安全措施；,（二）煤层中采掘工作面防突措施,钻孔应尽量布置在煤层的软分层中；超前钻孔的控制范围，应控制到巷道断面轮廓线外35m；超前钻孔孔数应根据钻孔的有效排放半径决定，钻孔的有效排放半径必须经实测确定；煤层赋存条件发生变化时，应及时探明情况，再重新确定去超前钻孔的参数；,（二）煤层中采掘工作面防突措施,必须按照规定对超前钻孔进行效果检验。若措施无效，必须补打钻孔或采取其他补救措施；超前钻孔施工前应加强工作面支护，打好迎面支架，背好工作面。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,采用抽放作为局部防突措施必须满足：煤巷掘进工作面控制范围为：巷道轮廓线外8m以上(煤层倾角80时,底部或下帮5m)及工作面前方10m以上。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,采用深孔松动爆破措施，可使用于煤质较硬、突出强度较小的煤层。采用深孔松动爆破防突时，应符合下列要求：深孔松动爆破的孔径为42mm，孔深不得小于8m。深孔松动爆破应控制到巷道轮廓线外1.52m的范围。孔数应根据松动爆破有效半径确定。采用深孔松动爆破防突措施，在掘进时必须留有不小于5m的超前距；,（二）煤层中采掘工作面防突措施,深孔爆破的有效影响半径，应进行实测；深孔松动爆破孔的装药长度为孔长减去5.56m，每个药卷(特制药卷)长度为1m，每个药卷装入一个雷管。装药必须装到孔底。装药后应装入不小于0.4m的水炮泥，水炮泥外侧还应充填长度不小于2m的封口泥炮；,（二）煤层中采掘工作面防突措施,在装药和填充炮泥时，应防止折断电雷管的脚线；深孔松动爆破后，必须规定进行措施效果检验。如措施无效，必须采取补救措施。深孔松动爆破时，必须执行撤人、停电、设警戒、远距离放炮、反向风门等安全措施。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,在地质构造破坏带或煤层赋存条件急剧变化处不能按原措施实施时，必须打钻孔探明煤层赋存条件，然后采取直径为4270m的钻孔排放，经措施效果检验有效后，方可采取安全防护措施施工。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,水力冲孔可适用于由自喷现象的严重突出危险煤层。采用水力冲孔时，必须遵守下列规定（未采用）：,（二）煤层中采掘工作面防突措施,前探支架可用于松软煤层的平巷工作面，以防止工作面顶部悬煤垮落伤人而造成的突出。前探支架一般是向工作面前方打钻孔，孔内插入钢管或钢轨，其长度可按两次掘进长度再加0.5m，每掘进一次，打一排钻孔，形成两排钻孔交替前进，钻孔间距为0.20.3m。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,在突出煤层中掘进上山时，应采取超前钻孔、松动爆破、掩护挡板或其他保证作业人员安全带防护措施。在有突出危险的急倾斜煤层中掘进上山时，除采取本条文上述规定的防突措施外，应采取双上山或伪倾斜上山等掘进方式，并应加强支护。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,在急倾斜煤层中掘进上山采用大直径钻孔(直径300mm以上)时，应一次打透上部平巷；如果不能一次打透，应先将已经打好钻孔的部分刷大到规定的断面，架好支架，背好顶帮，然后继续打钻。当煤质较软(f小于0.3)或受设备的限制时，可打直径75120mm的超前钻孔。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,在急倾斜突出煤层中采用双上山掘进时，两个上山之间应开联络横贯，横贯间距不得大于10m，上山和横贯只准一个工作面作业。突出煤层上山掘进工作面同上部平巷贯通前，上部平巷必须超过贯通位置，其超前间距不得小于5m。贯通放炮前,必须通知上部平巷撤人并保持正常通风。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,急倾斜突出煤层上山掘进工作面，应采用抗静电的硬质风筒通风。突出煤层上山掘进工作面采用放炮作业时，应采用浅炮眼远距离全断面一次爆破,（二）煤层中采掘工作面防突措施,2、采煤工作面防突措施（抽放、排放）但：采用抽放措施时控制范围为工作面前方20m以上。必须及时维修突出煤层采煤工作面进、回风道，保持畅通。在突出煤层中，不得使用综合机械化放顶煤采煤法。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,有突出危险的采煤工作面可采用松动爆破、注水湿润煤体、超前钻孔、预抽瓦斯等防治突出措施，并尽量采用刨煤机或浅截深采煤机采煤。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,采煤工作面的松动爆破防治突出措施，适用于煤质较硬、围岩稳定性好的煤层。松动爆破孔沿采煤工作面每隔23m打一个，孔深不小于3m，炮泥封孔长度不得小于1m。措施实施后，必须经措施效果检验有效后，方可进行采煤。采用松动爆破防治突出措施的超前距离不得小于2m。,（二）煤层中采掘工作面防突措施,采煤工作面浅孔注水湿润煤体措施，可用于煤质较硬的突出煤层。注水孔沿工作面每隔23m打一个，孔深不小于3.0m，向煤体注水压力不得低于8Mpa。发现水由煤壁或相邻注水孔中流出时，即可停止注水。注水后必须经措施效果检验有效后，方可进行采煤。注水孔超前工作面的距离不得小于2m。,五、安全防护措施,井巷揭穿突出煤层或在突出煤层中进行采掘作业时，都必须采取安全防护措施。安全防护措施包括震动放炮、远距离放炮、避难所、压风自救系统和隔离式(压缩氧和化学氧)自救器等。,五、安全防护措施,震动放炮的专门设计，必须符合下列要求：震动放炮必须编制专门设计，经矿技术负责人批准后报上一级管理部门备案；,五、安全防护措施,在有突出危险的采区和工作面，电器设备必须有专人负责检查、维护，并每旬检查一次防暴性能，严禁使用防暴性能不合格的电器设备。突出矿井每一入井人员，必须随身携带隔离式(压缩氧和化学氧)自救器。,谢 谢！,2023/10/16,