煤與瓦斯突出防治技術(shù)

煤與瓦斯突出示例

煤與瓦斯突出示例

為什么會發(fā)生煤與瓦斯突出 事    故

  

1976年以來全國煤炭產(chǎn)量與死亡人數(shù)

全國煤礦瓦斯災(zāi)害分布

貴州省突出礦區(qū)分部

按黔安監(jiān)管辦字[2007]345號文

六枝礦區(qū) :六枝特區(qū) 、晴隆、普定、關(guān)嶺、鎮(zhèn)寧、西秀、平壩等縣，國家劃定突出礦區(qū)，礦區(qū)內(nèi)已有多個煤礦發(fā)生突出事故。

水城礦區(qū) ：水城 、鐘山及威寧等縣，國家劃定突出礦區(qū)，礦區(qū)內(nèi)已有多個煤礦發(fā)生突出事故。

貴州省突出礦區(qū)分部

盤江礦區(qū)：盤縣，國家劃定突出礦區(qū)，礦區(qū)內(nèi)已有多個煤礦發(fā)生突出事故。

織納礦區(qū)：織金、納雍縣，國家劃定突出礦區(qū)，礦區(qū)內(nèi)已有多個煤礦發(fā)生突出事故。

黔北礦區(qū)：金沙、仁懷、習(xí)水、桐梓、遵義 、道真礦區(qū)內(nèi)已有煤礦發(fā)生突出事故。

   綏陽、正安則是貴州省劃定為突出危險礦區(qū)。

貴州省突出礦區(qū)分部

黔西北礦區(qū)：黔西、畢節(jié)礦區(qū)內(nèi)已有多個煤礦發(fā)生突出事故。大方及赫章是貴州省劃定為突出危險礦區(qū) 。

林東礦區(qū)：花溪、烏當(dāng)、白云、開陽、修文是國家劃定為突出礦區(qū)；清鎮(zhèn)、息烽是國家劃定突出礦區(qū)，礦區(qū)內(nèi)已有多個煤礦發(fā)生突出事故；

貴州省突出礦區(qū)分部

普興礦區(qū)：普安、興主礦區(qū)內(nèi)已有多個煤礦發(fā)生突出事故 。興仁為貴州省突出礦井分布情況劃定為突出危險礦區(qū)，但包谷地向斜除外 。

紅茂礦區(qū)：荔波為國家劃定突出礦區(qū)，礦區(qū)內(nèi)已有多個煤礦發(fā)生突出事故。

1.1  全國煤礦煤與瓦斯事故統(tǒng)計分析（部分）

1.1  全國煤礦煤與瓦斯事故統(tǒng)計分析（部分）

1.1  全國煤礦煤與瓦斯事故統(tǒng)計分析（部分）

炮掘工作面171次895人占80.63%；綜掘工作面6次42人占3.78%；炮采工作面11次95人占8.56%；綜采工作面1次3人占0.27%；施工鉆孔3次10人占0.9%；冒頂誘發(fā)1次6人占0.54%；石門揭煤6次44人占3.96%；擴修巷道2次15人占1.35%。

1.1  全國煤礦煤與瓦斯事故統(tǒng)計分析（部分）

國有70次384人分別占34.83%和34.59%；鄉(xiāng)鎮(zhèn)131次726人分別占65.17%和65.41%。

1.2  掘進(jìn)工作面煤與瓦斯突出

2004年10月20日，大平煤礦發(fā)生特大瓦斯爆炸事故。當(dāng)時井下作業(yè)人員有446人，有298人逃出。事故造成148人死亡，32人受傷。 “10·20”事故是一起特大型煤與瓦斯突出而引發(fā)的特大瓦斯爆炸事故。礦井為高瓦斯礦井。

2007年10月13日，江西省豐城礦務(wù)局建新煤礦1113順槽掘進(jìn)工作面發(fā)生煤與瓦斯突出事故，19名礦工遇難、2人受傷。全礦當(dāng)班下井283人。

 2007年11月8日，納雍縣群力煤礦發(fā)生特別重大煤與瓦斯突出事故，死亡35人、傷7人，直接經(jīng)濟損失1261萬元。

1.2  掘進(jìn)工作面煤與瓦斯突出

2002年5月15日13時40分, 湖南婁底市新化縣溫塘鎮(zhèn)新源煤礦二水平南翼運輸大巷煤巷掘進(jìn)面發(fā)生煤與瓦斯突出事故，18人死亡。

2002年4月7日4時25分, 安徽淮北礦業(yè)集團公司蘆嶺礦3號溜煤巖巷掘進(jìn)頭發(fā)生煤與瓦斯突出事故，共有13名作業(yè)人員，13人全部死亡。

1.3  基建煤礦突出事故

2005年12月24日，盤縣響水煤礦發(fā)生煤與瓦斯突出事故。事故造成12人遇難。

2006年1月05日安徽淮南煤礦一在建礦井發(fā)生瓦斯突出事故，12名礦工遇難。

2006年3月26日，五輪山煤業(yè)有限公司井下11301運輸巷掘進(jìn)工作面發(fā)生一起煤與瓦斯突出事故，事故造成15人死亡，9人受傷。

2006年7月29日，云南省曲靖市滇東能源公司白龍山煤礦發(fā)生煤與瓦斯突出事故，死亡11人。

1.4  實施防突措施時發(fā)生突出事故

2007年4月6日23時5分，甘肅窯街煤電公司金河煤業(yè)公司南采區(qū)16203運輸順槽煤巷綜掘工作面，在施工深孔松動爆破鉆孔過程中誘發(fā)了煤與二氧化碳突出，造成9人死亡。

2006年2月10日18時30分，鄭煤集團馬嶺山煤礦在打鉆預(yù)測瓦斯時誘發(fā)煤與瓦斯突出，當(dāng)班入井56人，其中41人安全升井，15人死亡。

1.4  實施防突措施時發(fā)生突出事故

2007年7月20日11時10分, 重慶南桐礦業(yè)集團魚田堡煤礦3504E2機巷在打防突預(yù)處理鉆孔施工時，發(fā)生煤與瓦斯突出事故，造成4人死亡。

 2006年4月9日10時40分, 重慶松藻煤電有限責(zé)任公司石壕煤礦，在掘進(jìn)工作面打防突孔施工過程中，發(fā)生煤與瓦斯突出事故。煤炭突出量600多噸，造成3人死亡。

2002年3月23日14時20分, 湖南漣邵礦務(wù)局蛇形山煤礦瓦斯工程隊在實施超前鉆孔防突措施過程中，發(fā)現(xiàn)瓦斯異常并立即撤退時，發(fā)生煤與瓦斯突出事故，死亡3人。

1.5  維修巷道引發(fā)煤與瓦斯突出

2008年6月22日19時30分, 云南曲靖市麒麟?yún)^(qū)東山鎮(zhèn)以勞養(yǎng)武煤礦井下1863水平運輸巷，在維修巷道時因頂板冒落，誘發(fā)煤與瓦斯突出事故，造成6人死亡。

2008年5月26日4時13分, 河南鄭煤集團侯二七分公司侯寨振興煤礦，307采面回風(fēng)巷在擴修巷道時，發(fā)生煤與瓦斯突出事故，當(dāng)班下井21人，其中14人安全升井，7人死亡。

1.6  石門揭煤突出

2007年4月6日20時35分，湖南省煤業(yè)集團金竹山礦業(yè)有限公司一平峒煤礦25采區(qū)回風(fēng)石門揭完煤過煤門期間，放炮后清理煤矸過程中，由于支護(hù)不到位，空頂導(dǎo)致煤與瓦斯突出，造成4人死亡。

2003年8月10日16時40分, 湖南郴州市嘉禾縣行廊鎮(zhèn)劉家山煤礦暗斜井-10石門發(fā)生煤與瓦斯突出事故，死亡8人。

1.6  石門揭煤突出

2005年6月8日11時0分, 湖南婁底市冷水江市資江煤礦（原國有地方礦，改制后賣給個人，屬國家煤礦安全監(jiān)察局公布的國有煤礦停產(chǎn)整頓礦井，瓦斯突出礦井）-200水平四石門揭煤時發(fā)生煤與瓦斯突出事故，當(dāng)時井下有232名作業(yè)人員，有210人脫險出井,造成22人死亡。

1.7  回采工作面突出

2006年12月13日1時8分, 湖南衡陽市常寧市裕民煤礦回采面發(fā)生煤與瓦斯突出事故，當(dāng)時井下有148人作業(yè)，其中136人安全出井，造成12人死亡。

2006年12月3日13時0分, 湖南婁底市漣源市安平鎮(zhèn)觀音一礦井下3155回采工作面發(fā)生煤與瓦斯突出事故，當(dāng)時井下有48人作業(yè)，事故發(fā)生后有36人平安出井，12人死亡。 

2002年1月31日14時30分， 重慶南桐礦務(wù)局南桐礦一井6408回采工作面發(fā)生煤與瓦斯突出事故，死亡20人，受傷2人。

2001年5月26日12:50分，湖南省邵陽市隆回縣大園煤礦(地方國有)三水平3313回采工作面發(fā)生煤與瓦斯突出事故，死亡17人。

1.8  我國突出的特點

●突出礦井分布廣，部分地區(qū)較嚴(yán)重

  ■20多個省(區(qū))的一些礦井

  ■湖南、貴州、重慶、四川、云南、河南、江西、遼寧等省 較嚴(yán)重

  ■湖南的突出礦井?dāng)?shù)和突出總次數(shù)，均占全國總數(shù)的1/3以上，特大型突出次數(shù)占一半以上；

●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(dāng)一部份礦井的所有可采煤層均屬突出煤層，無保護(hù)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

1.8  我國突出的特點

        ●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%

  

1.8  我國突出的特點

■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

●有少數(shù)礦井發(fā)生過巖石與二氧化碳突出及巖石與甲烷突出

● 隨著采深的加大，突出礦井不斷增多，突出災(zāi)害日益嚴(yán)重

  延期突出和打鉆突出增多

1.9  突出的一般規(guī)律

煤層突出危險性隨開采深度增加而增大;

煤層突出危險性隨煤層厚度的增大而增大;

大多數(shù)突出發(fā)生在掘進(jìn)工作面;

  掘進(jìn)面占80%(其中石門占6.75%)以上,采面占15.8%

石門突出的平均強度最大;誤穿煤層一次性傷亡最大；

1.9  突出的一般規(guī)律

突出前的作業(yè)方式多樣，但以放炮為最多;

  放炮占64.6%, 手、風(fēng)鎬落煤占21%, 其它占12.1%

突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶和應(yīng)力集中帶;

多數(shù)突出前有預(yù)兆出現(xiàn)；

1.10  突出多發(fā)地點

封閉向斜軸附近

帚狀構(gòu)造收斂端

煤層扭轉(zhuǎn)區(qū)

壓性、壓扭性小斷層帶

煤層產(chǎn)狀變化區(qū)

1.10  突出多發(fā)地點

煤包及煤厚變化帶

分岔煤處

巖漿巖浸入帶

注意：大型構(gòu)造附近必定存在大型突出危險！

1.11  事故發(fā)生原因分析

這些事故發(fā)生的原因，綜合歸納如下：

1、客觀上，發(fā)生事故的地點都存在突出危險，對危險不知或認(rèn)識不足的人們的采掘活動等偶然因素觸動誘發(fā)了必然要發(fā)生的突出，并導(dǎo)致傷亡事故。

2、地質(zhì)勘探程度不夠，對礦井瓦斯等級定位定性不準(zhǔn)，客觀上使設(shè)計、施工、業(yè)主、管理人員、工人、監(jiān)察監(jiān)管者喪失了應(yīng)有的警惕性，不采取措施或措施力度不夠。

1.11  事故發(fā)生原因分析

3、地質(zhì)資料不清，既未打鉆控制煤層層位，又未制定誤穿煤層的安全措施。

4、對復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤與瓦斯突出災(zāi)害認(rèn)識不夠，未能制定針對性措施，違章指揮、違章作業(yè)發(fā)生事故。

1.11  事故發(fā)生原因分析

5、違規(guī)揭穿井筒煤層或石門揭煤，導(dǎo)致事故。表現(xiàn)為：未采取措施或所采取措施未能消除突出危險，刷斜面誤穿煤層，放炮揭煤時未全采區(qū)或全井撤人，過煤門期間違章作業(yè)等。

6、違規(guī)進(jìn)行煤巷掘進(jìn)，導(dǎo)致事故。表現(xiàn)為：未采取區(qū)域性措施或所采取措施未能消除突出危險又未采取補充局部防突措施或措施力度不夠、未進(jìn)行措施效果檢驗、所采取措施不符合規(guī)定、未執(zhí)行安全防護(hù)措施，放炮、割煤、施工措施孔、檢驗孔、手鎬作業(yè)等誘導(dǎo)突出發(fā)生事故。

1.11  事故發(fā)生原因分析

7、違規(guī)在突出危險煤層中進(jìn)行回采，導(dǎo)致事故。表現(xiàn)為：對突出危險工作面未采取抽放等措施或所采取措施未能消除突出危險、未進(jìn)行措施效果檢驗、未采取局部防突措施消突、未執(zhí)行安全防護(hù)措施等導(dǎo)致事故。

8、通風(fēng)系統(tǒng)不可靠、采掘布局不合理、電器設(shè)備失爆、管理混亂、違章指揮等是事故擴大的原因。

9、安全投入不足、專業(yè)知識缺少、專業(yè)人才奇缺、管理人才不足等也是導(dǎo)致事故發(fā)生的原因。

1.11  事故發(fā)生原因分析

防突措施工程質(zhì)量差，弄虛作假嚴(yán)重，監(jiān)督管理失誤，設(shè)計數(shù)據(jù)作為竣工資料利用，尤其害人。

防突知識培訓(xùn)、防突專業(yè)隊伍培訓(xùn)弱化，嚴(yán)重不能支撐防突工作需要。

突出礦井設(shè)計規(guī)范理念欠缺，不能滿足實際需要。

追求高額利潤，鋌而走險仍有存在。

1.11  事故發(fā)生原因分析

安全監(jiān)管不到位，執(zhí)法力度不夠也是原因之一。

技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)的缺少、貫徹力度的不足、先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的支撐不強等也是影響突出災(zāi)害多發(fā)的因素之一。

1.11  事故發(fā)生原因分析

沒有科學(xué)合理的建礦成本，各地區(qū)、各類型礦井各不相同。日益增加的費用也將是影響因素。

礦井建設(shè)各階段還未環(huán)環(huán)相扣，應(yīng)是前一階段不達(dá)標(biāo)，下一階段工作就不得開展。

1.11  事故發(fā)生原因分析

地質(zhì)資料？專業(yè)知識？責(zé)任心？管理？技術(shù)？監(jiān)察監(jiān)管？法律法規(guī)？人才？

突出礦井管理

 

2.1  突出礦井定義

突出礦井定義:

2.1  突出礦井定義

黔安監(jiān)管辦字[2007]345號“關(guān)于加強煤礦建設(shè)項目煤與瓦斯突出防治工作的指導(dǎo)意見”的意義.

關(guān)于摘帽問題，未采取任何措施連續(xù)5年以上再未發(fā)生過突出。

2.2  各利益相關(guān)方在防突工作中的作用

2.3.1  地質(zhì)勘探報告

2.3.2  突出礦井地測部門

2.3.3  各種管理制度

必須制定并嚴(yán)格執(zhí)行：

計劃、技術(shù)、財務(wù)、器材供應(yīng)、監(jiān)督檢查等方面有關(guān)防治突出的各種管理制度。

2.3.4  防突責(zé)任制

2.3.5  防突工作計劃

防突工作計劃

2.3.6  年度防治突出措施計劃

年度防治突出措施計劃

2.3.7  新建突出礦井、新水平、新采區(qū)的管理

新建突出礦井、新水平、新采區(qū)的管理

2.3.8  突出礦井的巷道布置

突出礦井的巷道布置要求

2.3.9  防治突出措施的流程

防治突出措施的流程

2.3.10  企業(yè)內(nèi)部安監(jiān)部門的作用

企業(yè)內(nèi)部安監(jiān)部門的作用

2.3.11  突出礦井的防突培訓(xùn)工作

突出礦井的井下工作人員，必須接受防治突出知識的培訓(xùn)，熟悉突出的預(yù)兆和防治突出的基本知識，經(jīng)考試合格后，方準(zhǔn)上崗。培訓(xùn)時間不得少于1個月。上一級對防突人員要年審考核，合格上崗。

對各類人員的培訓(xùn)要求是：

1．突出礦井的井下工人，培訓(xùn)的主要內(nèi)容應(yīng)包括有關(guān)突出的規(guī)章制度，防治突出的基本知識(突出預(yù)兆、防治突出措施和安全防護(hù)措施等)；

2.3.11  突出礦井的防突培訓(xùn)工作

2．在突出煤層中工作的區(qū)(井)長、隊長應(yīng)由從事突出煤層采掘工作不少于3年的人員擔(dān)任；

3．對在突出礦井工作的區(qū)(井) 、隊長、班組長、防突人員和有關(guān)職能部門的工作人員，培訓(xùn)的主要內(nèi)容應(yīng)包括有關(guān)突出的規(guī)章制度、突出發(fā)生的規(guī)律、突出危險性預(yù)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(hù)措施等；

2.3.11  突出礦井的防突培訓(xùn)工作

4．礦長、礦總工程師培訓(xùn)的主要內(nèi)容為防治突出的以及有關(guān)防治突出理論知識和實踐知識、突出發(fā)生的規(guī)律的規(guī)章制度等。

2.3.11  突出礦井的防突培訓(xùn)工作

   突出礦井，必須把防治突出作為安全培訓(xùn)的主要內(nèi)容。

礦長、礦總工程師由省(區(qū))煤炭局負(fù)責(zé)組織培訓(xùn)。

礦安全培訓(xùn)部門應(yīng)會同防治突出專門機構(gòu)及通風(fēng)、地測和安監(jiān)部門編制防治突出教材和組織培訓(xùn)師資。

2.3.12  突出礦井的機構(gòu)設(shè)置

高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井必須按要求設(shè)立通風(fēng)、防突、抽采、安全監(jiān)控等專業(yè)隊伍，并配備專業(yè)技術(shù)人員；礦井必須設(shè)專職通風(fēng)副總工程師，提倡設(shè)通風(fēng)副礦長，實現(xiàn)技術(shù)與行政管理責(zé)任分離；煤與瓦斯突出礦井應(yīng)設(shè)專職地測副總工程師；

               ——《安委辦〔2008〕17號》

“四位一體”綜合防突措施

 “四位一體”綜合防突體系

  突出危險性預(yù)測

  防突措施

  防突措施效果檢驗

  安全防護(hù)措施

3.2  突出危險性預(yù)測

   ■ 預(yù)測的目的和意義

   ■ 預(yù)測方法分類

   ■ 預(yù)測方法概述

   ■ 預(yù)測技術(shù)的研究重點

3.2.1  目的和意義

  ★ 保障安全生產(chǎn)

        判識區(qū)域或工作面突出危險性，為預(yù)防突出事故提供依據(jù)，同時提高安全管理效率。確定防突措施的有效性；為作業(yè)人員進(jìn)行突出預(yù)警。

    ★ 提高經(jīng)濟效益

        提高防突措施的針對性，減少防突措施工程量，減少防突成本，提高采掘進(jìn)度，從而在安全的前提下解放生產(chǎn)力，提高礦井經(jīng)濟效益。

    ★ 我國“四位一體”綜合防突體系的重要組成

         突出危險性預(yù)測和防突效果檢驗2個重要環(huán)節(jié)

       

3.2.2  預(yù)測方法分類

● 區(qū)域性預(yù)測

     煤層、水平、采區(qū)、階段及局部區(qū)域預(yù)測

●工作面預(yù)測

    采掘工作面預(yù)測（點預(yù)測）

    

3.2.3  預(yù)測方法概述

 （1）區(qū)域預(yù)測方法和指標(biāo)

     

       地質(zhì)勘探時期 和礦井生產(chǎn)時期 的突出危險性預(yù)測

       煤    層------突出煤層和非突出煤層。

       突出煤層------突出危險區(qū)、突出威脅區(qū)、無突出危險區(qū)

       新建礦井在進(jìn)行安全預(yù)評價階段，根據(jù)地質(zhì)勘探報告提供的資料，對礦井突出危險程度和不同區(qū)域進(jìn)行預(yù)測劃分。安全設(shè)施設(shè)計據(jù)此做出安全工程設(shè)計。

      

■工作面日常預(yù)測（檢驗）指標(biāo)

    ●石門工作面

         綜合指標(biāo)  D、K

         鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)

         其它經(jīng)試驗驗證有效的方法

    ●煤巷掘進(jìn)、采煤工作面

         鉆屑指標(biāo)（鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)、鉆粉量等）

         鉆孔瓦斯涌出初速度

         R值指標(biāo)

         其它經(jīng)試驗驗證有效的方法：溫度、V30等

控制范圍的概念

控制范圍的概念都指與最外輪廓線平行的平面上的投影距離：

■幾種常用預(yù)測指標(biāo)及測定方法

  ★ 鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)

  ★ 鉆孔瓦斯涌出初速度及其衰減指標(biāo)

  ★ 鉆粉量S

  ★ 綜合指標(biāo)R

  ★ 瓦斯涌出動態(tài)指標(biāo)

  ★ 其它

●鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)

1、K1

定義：

鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1  gas description index（K1） of drill cuttings

預(yù)測煤層突出危險性的鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)之一。綜合反映煤層瓦斯含量及卸壓初期瓦斯解吸速度的大小，用特定儀器測定鉆屑試樣在卸壓初期一段時間（5min）瓦斯解吸曲線的斜率表示，單位為ml/g·min1/2。

原理：在井下，不對煤樣進(jìn)行人為脫氣和充氣情況下，利用煤鉆屑中殘存瓦斯壓力（瓦斯含量），向一密閉的空間釋放（解吸）瓦斯，測定瓦斯初期釋放（解吸）速度的快慢進(jìn)行突出危險性預(yù)測的方法。

●鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)

2、△h2定義：

鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)△h2  gas description index（△h2）of drill cuttings

預(yù)測煤層突出危險性的鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)之一。綜合反映煤層的瓦斯含量及卸壓初期瓦斯解吸速度的大小，用特定儀器測定鉆屑試樣在卸壓初期一段時間（2min）瓦斯解吸而產(chǎn)生的壓力差表示，單位為Pa。

原理：在井下，不對煤樣進(jìn)行人為脫氣和充氣情況下，利用煤鉆屑中殘存瓦斯壓力（瓦斯含量），向一密閉的空間釋放（解吸）瓦斯，用該空間體積和壓力（以水柱壓差表示）變化來表征煤樣解吸出的瓦斯量。

●鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)

★突出預(yù)測的基礎(chǔ)

      大量實驗證實：突出危險煤與非突出危險煤的瓦斯解吸特征不同，突出煤具有較大可解吸瓦斯量，具有較快的解吸速度。

      反映出瓦斯壓力、可解吸量、瓦斯放散能力、破壞程度等的差別，也即反映出突出危險性大小。

 ● 鉆孔瓦斯涌出初速度及其衰減指標(biāo)

★ 指標(biāo)概念：q ， Cq

★ 鉆孔瓦斯涌出速度及其衰減規(guī)律（見下圖）

★ 與突出危險性關(guān)系：

      q及Cq指標(biāo)綜合反映了瓦斯壓力、應(yīng)力狀態(tài)、透氣性和瓦斯放散能力。 q 越大、 Cq越小突出危險性越大；

● 鉆粉量指標(biāo)

★指標(biāo)概念及表示形式：Kg/m,  L/m

★與突出危險性關(guān)系

     鉆粉量S綜合反映地應(yīng)力、瓦斯和煤質(zhì)三因素，但影響最大的是地應(yīng)力，在以地應(yīng)力為主導(dǎo)突出的礦井較多應(yīng)用。

       一般S比正常排粉量大3～4倍時認(rèn)為有危險。

  《細(xì)則》推薦的臨界值為: 6kg/m  ;

●綜合指標(biāo)

   ★ 指標(biāo)公式：

     R=（Smax-1.8）(qmax-4)

  ★與突出危險性關(guān)系

    綜合反映了瓦斯、應(yīng)力、煤的力學(xué)性質(zhì)等參數(shù)， R越大突出危險性越大， R≤0時，用單項指標(biāo)判斷

  ★測定方法

    見鉆粉量和初速度測定方法

  ★ 注意事項

     鉆孔布置必須在軟分層且參數(shù)合理、鉆粉全接、現(xiàn)象記錄、控制打鉆、測量長度（1m）控制等

●瓦斯涌出動態(tài)指標(biāo)

★幾種指標(biāo)形式

    ●  放炮后30（60）min內(nèi)噸煤瓦斯涌出量V30、V60

    ●  放炮瓦斯?jié)舛确逯蹬c炮前正常瓦斯?jié)舛鹊谋戎礏

    ●  瓦斯涌出變動系數(shù)KV

    ●  兩次放炮瓦斯涌出量峰值差|?q|

    ●  除了放炮的其它作業(yè)瓦斯涌出量增減幅度|?Q|

                  

                    一些參考指標(biāo)及其臨界值

     指      標(biāo)    V30          KV           B      |?q|        |?Q|

                   m3/t                    m3/min       m3/min

     參考臨界值     9      0.7       5       0.4         0.21

 ● 其它預(yù)測指標(biāo)簡介

★電磁輻射

      煤巖受力發(fā)生變形、位移和微破壞過程中，一些原子的外層電子獲得高的動能而逃逸出來，隨著破壞的發(fā)展，外逸的電子不斷增多，裂隙面不斷獲得靜電荷分布，達(dá)到一定值時便發(fā)生電磁輻射現(xiàn)象。電磁輻射強度可用于預(yù)測突出。

★聲發(fā)射

       煤巖受力發(fā)生變形、位移和微破壞過程中，會發(fā)射出應(yīng)力波，利用對該應(yīng)力波的測定可以預(yù)測突出。AE事件數(shù)、能量等指標(biāo)可以作為預(yù)測指標(biāo)。

★煤體溫度大量實驗證實：突出煤具有較大可解吸瓦斯量，具有較快的解吸速度。煤體內(nèi)瓦斯解吸是一個吸熱過程，解吸量越大，環(huán)境溫度下降越大。可作為預(yù)測參考指標(biāo)。

■ 工作面突出危險性預(yù)報

★單一指標(biāo)測定值大于等于其臨界值時判定為有突出危險性

★存在以下幾種情況之一時可直接判定為有突出危險：

    ● 處于地質(zhì)構(gòu)造帶

    ● 煤層賦存條件急劇變化區(qū)

    ● 處于應(yīng)力疊加區(qū)

    ● 打鉆時出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動力現(xiàn)象

    ● 有明顯突出預(yù)兆

★多指標(biāo)預(yù)測時，只要一項指標(biāo)超標(biāo)就判定有突出危險

★ 敏感指標(biāo)及臨界值應(yīng)根據(jù)礦井實際考察確定

預(yù)測（檢驗）工作程序

3.2.4  預(yù)測技術(shù)發(fā)展方向

● 區(qū)域預(yù)測方面

          借助各種物探手段的區(qū)域預(yù)測方法：

     地質(zhì)動力區(qū)劃法(應(yīng)力計算法等)、三維地震法和 煤層透視法（地質(zhì)坑透及鉆孔坑透等）結(jié)合統(tǒng)計規(guī)律預(yù)測區(qū)域突出危險性；

●非接觸式連續(xù)預(yù)測

           聲發(fā)射預(yù)測、電磁輻射預(yù)測、瓦斯涌出動態(tài)等已進(jìn)行了大量的研究，但要達(dá)到實用化程度還需進(jìn)行不懈的研究。

●突出監(jiān)測預(yù)警

         借助礦井安全安全監(jiān)控系統(tǒng)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等優(yōu)勢，通過對多種信息的綜合分析，實現(xiàn)對瓦斯突出危險性動態(tài)的、系統(tǒng)的監(jiān)測、評價和警戒。

    

●保護(hù)層的保護(hù)范圍

    由走向卸壓角、傾向卸壓角和超前距確定。

     ♣走向卸壓角：

●保護(hù)層的保護(hù)范圍

    ♣傾向卸壓角：

●保護(hù)層的保護(hù)范圍

    ♣ 超前距：

       保護(hù)層超前于被保護(hù)層的距離應(yīng)不小于2倍層間距，并不小于30m。

■開采保護(hù)層的注意事項

   ●不留或少留煤柱；

   ●被保護(hù)層工作面盡量布置在保護(hù)范圍內(nèi)；

   ●保護(hù)參數(shù)要實際考察確定；

   ●保護(hù)層開采過程中，應(yīng)進(jìn)行瓦斯抽放等措施，綜合治理保護(hù)層的瓦斯涌出，加大被保護(hù)層的保護(hù)效果。

陽泉上鄰近層卸壓瓦斯抽采系統(tǒng)

地面鉆孔抽放瓦斯

中國地面煤層氣開發(fā)CBM-方法實例

山西省晉城市 ① 沁水藍(lán)焰煤層氣公司鉆煤層氣井450口，運行146口井，日產(chǎn)氣量達(dá)到50萬m3； ②沁南煤層氣開發(fā)示范工程—潘河項目已完成100口煤層氣井群，抽采能力達(dá)70Mm3。

地面鉆孔抽放瓦斯

未采動區(qū)地面鉆井抽瓦斯



未采動區(qū)地面鉆井工藝流程

鉆井：定向鉆井、排渣、減少煤層損害

測井：測定煤層滲透率、瓦斯壓力含量等

固井：下套管并用水泥固定井壁和套管

完井：射孔、造穴等

壓裂：高壓水?dāng)y帶砂石壓裂并支撐煤層

排采：排水采氣，水壓低于氣壓，控制壓差預(yù)防

               煤層損害

集輸：井群間合理調(diào)配壓力，減少相互干擾，達(dá)到井群產(chǎn)氣最大化

未采動區(qū)地面鉆井工藝流程適用條件

平均滲透率≥0.1md的煤層，且煤層總厚度、煤層埋藏深度及煤層氣含量滿足下表要求

防治措施工程實施關(guān)鍵環(huán)節(jié)

3.3.2  局部性防突措施

■石門揭煤防突措施

■煤巷掘進(jìn)防突措施

3.3.2  局部防突措施

●超前鉆孔

   （1）適用于煤層透氣性較好、煤質(zhì)較硬的突出煤層；

   （2）鉆孔直徑應(yīng)一般為75?120mm，地質(zhì)條件變化劇烈地帶也可采用直徑42mm 的鉆孔。鉆孔間距不得小于0.5m；若鉆孔直徑超過120mm 時，必須采用專門的鉆進(jìn)設(shè)備和制定專門的施工安全措施；

    

●預(yù)抽瓦斯（邊掘邊抽）

●深孔松動爆破

       (1)深孔松動爆破措施，可適用于煤質(zhì)較硬、突出強度較小的煤層。

       (2）深孔松動爆破的孔徑為42mm，孔深不得小于8m。深孔松動爆破應(yīng)控制到巷道輪廓線外1.5?2.0m的范圍?？讛?shù)應(yīng)根據(jù)松動爆破有效半徑確定。采用深孔松動爆破防突措施，在掘進(jìn)時必須留有不小于5m的超前距；

       (3)深孔松動爆破的有效影響半徑，應(yīng)進(jìn)行實測；

       (4）深孔松動爆破孔的裝藥長度為孔長減去5.5?6.0m每個藥卷（特制藥卷）長度為1m，每個藥卷裝入一個雷管。裝藥必須裝到孔底。裝藥后，應(yīng)裝入不小于0.4m的水炮泥，水炮泥外側(cè)還應(yīng)充填長度不小于2m的封口炮泥；

       (5)在裝藥和充填炮泥時，應(yīng)防止折斷電雷管的腳線；

       (6)深孔松動爆破后，必須進(jìn)行措施效果檢驗。如果措施無效，必須采取補救措施；

       (7)深孔松動爆破時，必須執(zhí)行撤人、停電、設(shè)警戒、遠(yuǎn)距離放炮、反向風(fēng)門等安全措施。

●水力沖孔

        對于有自噴（噴孔）能力的突出煤層，利用鉆孔切割和水射流的打擊，破壞煤巖內(nèi)部應(yīng)力平衡和瓦斯的不穩(wěn)定平衡，在人為控制下激發(fā)噴孔，隨著煤和瓦斯的大量排出，突出潛能被釋放，從而起到消除一定范圍內(nèi)突出危險性的作用。

各種防突措施的選擇原則

地面優(yōu)于井下；

區(qū)域優(yōu)于局部；

遠(yuǎn)距離優(yōu)于近距離；

鄰近層優(yōu)于本煤層。

以上是從安全的角度考慮，從以人為本的角度也是必須采取的。在選擇時還有一個原則必須尊重，對生命的尊重、對自己的尊重，即決策者必須把自己作為在該區(qū)域長時間工作人員，你能承擔(dān)你所做決策的風(fēng)險嗎？

3.5.1  震動性放炮

石門揭穿突出煤層采用震動放炮時，必須遵守下列規(guī)定：

1．工作面必須有獨立可靠的回風(fēng)系統(tǒng)，必須保證回風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)流暢通，并嚴(yán)禁人員通行和作業(yè)。在其進(jìn)風(fēng)側(cè)的巷道中，應(yīng)設(shè)置兩道堅固的反向風(fēng)門。與該系統(tǒng)相連的風(fēng)門、密閉、風(fēng)橋等通風(fēng)設(shè)施必須堅固可靠，防止突出后的瓦斯涌入其他區(qū)域；

2．鑿巖爆破參數(shù)、放炮地點、反向風(fēng)門位置、避災(zāi)路線及停電、撤人、警戒范圍等，必須在設(shè)計中明確規(guī)定；

3.5.1  震動性放炮

3．放震動炮由礦總工程師統(tǒng)一指揮，并由礦山救護(hù)隊在指定地點值班，放炮后至少經(jīng)30min，由礦山救護(hù)隊人員帶機進(jìn)入工作面檢查。根據(jù)檢查結(jié)果，確定采取的恢復(fù)送電、通風(fēng)及排除瓦斯等具體措施；一般要求全區(qū)停止工作，觀察24小時，沒有發(fā)生突出，方可恢復(fù)生產(chǎn)作業(yè)。為降低震動放炮時誘發(fā)突出的強度，應(yīng)采用擋欄設(shè)施。擋欄可用金屬、矸石或木垛等構(gòu)成。

4.揭開煤層后，在石門附近30m范圍內(nèi)掘進(jìn)煤巷時。必須加強支護(hù)，嚴(yán)格采取防突措施。

經(jīng)驗：放炮站最好設(shè)在地面，可在主要進(jìn)風(fēng)巷中

3.5.1  震動性放炮

震動放炮要求一次全斷面揭穿或揭開煤層。如果震動放炮未能按要求揭穿煤層，在掘進(jìn)剩余部分時(包括掘進(jìn)煤層和進(jìn)入底(頂)板2m范圍內(nèi))，必須按照震動放炮的安全要求，進(jìn)行放炮作業(yè)。 震動放炮未崩開石門全斷面的巖柱和煤層時，繼續(xù)放炮仍需按照震動性放炮有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并需加強支護(hù)，設(shè)專人檢查瓦斯和觀察突出預(yù)兆；在作業(yè)中，如發(fā)現(xiàn)突出預(yù)兆，工作人員應(yīng)立即撤到安全地點。

煤層特厚或傾角過小不能一次揭開煤層全厚時，在掘進(jìn)剩余部分時，必須采用抽放瓦斯、排放鉆孔、水力沖孔等防突措施，并應(yīng)遵守下列規(guī)定：

    1．采用抽放瓦斯、排放鉆孔、水力沖孔之前，必須加強巷道及迎面支護(hù)，巷道支架背嚴(yán)、背實后，方可進(jìn)行作業(yè)。作業(yè)時，必須采取保護(hù)工作面作業(yè)人員的安全措施；

    2．放震動炮前，對所有鉆孔和在煤體中形成的孔洞都應(yīng)嚴(yán)密封閉孔口，孔內(nèi)注滿水或以黃泥、砂充實。 

3.5.2  反向風(fēng)門設(shè)置

 1．反向風(fēng)門必須設(shè)在石門掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)側(cè)，以控制突出時的瓦斯能沿回風(fēng)道流入回風(fēng)系統(tǒng)；

    2．必須設(shè)置兩道牢固可靠的反向風(fēng)門，風(fēng)門墻垛可用磚或混凝土砌筑，嵌入巷道周邊巖石的深度可根據(jù)巖石的性質(zhì)確定，但不得小于0．2m，墻垛厚度不得小于0．8m。門框和門可采用堅實的木質(zhì)結(jié)構(gòu)，門框厚度不得小于100mm，風(fēng)門厚度不得小于50mm。兩道風(fēng)門之間的距離不得小于4m；

    3．放炮時風(fēng)門必須關(guān)閉，對通過內(nèi)墻垛的風(fēng)筒，必須設(shè)有隔斷裝置。放炮后，礦山救護(hù)隊和有關(guān)人員進(jìn)入檢查時，必須把風(fēng)門打開頂牢；

4．反向風(fēng)門距工作面的距離和反向風(fēng)門的組數(shù)，應(yīng)根據(jù)掘進(jìn)工作面的通風(fēng)系統(tǒng)和石門揭穿突出煤層時預(yù)計的突出強度確定。

3.5.3  遠(yuǎn)距離放炮

采用遠(yuǎn)距離放炮時，放炮地點應(yīng)設(shè)在進(jìn)風(fēng)側(cè)反向風(fēng)門之外或避難所內(nèi)，放炮地點距工作面的距離根據(jù)實際情況由礦總工程師確定。放炮員操縱放炮的地點，應(yīng)配備壓風(fēng)自救系統(tǒng)或自救器。

 遠(yuǎn)距離放炮時，回風(fēng)系統(tǒng)的采掘工作面及其他有人作業(yè)的地點，都必須停電撤人，放炮30min后，方可進(jìn)入工作面檢查。

經(jīng)驗：放炮站必須設(shè)在系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的進(jìn)風(fēng)流中

3.5.6  隔離式自救器

突出礦井每一入井人員，必須隨身攜帶隔離式(壓縮氧和化學(xué)氧)自救器。

關(guān)鍵：人人會熟練使用

3.5.6  壓風(fēng)自救系統(tǒng)        與井下避所 (…………)

3.5.8  監(jiān)控系統(tǒng)的作用

監(jiān)控系統(tǒng)不僅可實時監(jiān)控煤礦井下各作業(yè)地點瓦斯?jié)舛鹊葏?shù)的實時變化，而且可以根據(jù)預(yù)案及時切斷超限區(qū)域和可能影響區(qū)域的電源，保障這些區(qū)域不會因為電氣設(shè)備失爆而造成瓦斯爆炸災(zāi)難。

關(guān)鍵：保證系統(tǒng)正常，監(jiān)控操作人員業(yè)務(wù)精練，經(jīng)驗豐富，反應(yīng)靈敏，判斷準(zhǔn)確。

建議

1、從地質(zhì)勘探開始，高度重視礦井防突工作，建立健全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，使每個環(huán)節(jié)的防突工作都能自動或被動地做到位；

2、加強防突知識培訓(xùn)，加大防突技術(shù)、管理、專業(yè)隊伍建設(shè)，提升防突工作者的地位，保證防突工作對人力的需求；

建議

3、修改礦井設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或制定地區(qū)性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，強制突出礦井投資到位；

4、規(guī)范突出礦井經(jīng)營標(biāo)準(zhǔn)，淘汰落后，減少事故源；

5、嚴(yán)格現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范落實力度，堵塞突出礦井管理漏洞。

安全準(zhǔn)入

設(shè)計生產(chǎn)能力30萬噸／年以上（含30萬噸）的煤礦企業(yè)，必須建立礦山救護(hù)隊；設(shè)計生產(chǎn)能力30萬噸／年以下、屬于煤與瓦斯突出的煤礦要與礦山救護(hù)隊簽訂救護(hù)協(xié)議，同時必須建立輔助救護(hù)隊，救護(hù)隊員不得少于9人，并按規(guī)定配備救護(hù)裝備和器材 。

       ——省人民政府關(guān)于加強煤礦安全生產(chǎn)工作的決定(黔府發(fā)〔2007〕32號)

安全準(zhǔn)入

 嚴(yán)格煤礦安全準(zhǔn)入。要將瓦斯治理工程作為煤礦新建項目核準(zhǔn)、“三同時”審查的重要內(nèi)容，高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井新建與改擴建項目，瓦斯治理工程不配套的，不得立項建設(shè)；禁止新建開采突出煤層規(guī)模在30萬噸/年以下的煤礦，正在建設(shè)的要采取修改設(shè)計、工程補套等措施，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的依法退出；繼續(xù)淘汰關(guān)閉瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重、不具備治理能力和不具備安全生產(chǎn)條件的煤礦；對存在重大瓦斯隱患而沒有整改的煤礦，不得延期、換發(fā)安全生產(chǎn)許可證。

                  ——《安委辦〔2008〕17號》