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煤与瓦斯突出防治技术课件

一通三防 2012-05-22 0
软件名称: 煤与瓦斯突出防治技术课件
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煤与瓦斯突出防治技术

煤与瓦斯突出示例

煤与瓦斯突出示例

为什么会发生煤与瓦斯突出 事    故

  

1976年以来全国煤炭产量与死亡人数

全国煤矿瓦斯灾害分布

贵州省突出矿区分部

按黔安监管办字[2007]345号文

六枝矿区 :六枝特区 、晴隆、普定、关岭、镇宁、西秀、平坝等县,国家划定突出矿区,矿区内已有多个煤矿发生突出事故。

水城矿区 :水城 、钟山及威宁等县,国家划定突出矿区,矿区内已有多个煤矿发生突出事故。

贵州省突出矿区分部

盘江矿区:盘县,国家划定突出矿区,矿区内已有多个煤矿发生突出事故。

织纳矿区:织金、纳雍县,国家划定突出矿区,矿区内已有多个煤矿发生突出事故。

黔北矿区:金沙、仁怀、习水、桐梓、遵义 、道真矿区内已有煤矿发生突出事故。

   绥阳、正安则是贵州省划定为突出危险矿区。

贵州省突出矿区分部

黔西北矿区:黔西、毕节矿区内已有多个煤矿发生突出事故。大方及赫章是贵州省划定为突出危险矿区 。

林东矿区:花溪、乌当、白云、开阳、修文是国家划定为突出矿区;清镇、息烽是国家划定突出矿区,矿区内已有多个煤矿发生突出事故;


贵州省突出矿区分部

普兴矿区:普安、兴主矿区内已有多个煤矿发生突出事故 。兴仁为贵州省突出矿井分布情况划定为突出危险矿区,但包谷地向斜除外 。

红茂矿区:荔波为国家划定突出矿区,矿区内已有多个煤矿发生突出事故。

1.1  全国煤矿煤与瓦斯事故统计分析(部分)

1.1  全国煤矿煤与瓦斯事故统计分析(部分)

1.1  全国煤矿煤与瓦斯事故统计分析(部分)

炮掘工作面171次895人占80.63%;综掘工作面6次42人占3.78%;炮采工作面11次95人占8.56%;综采工作面1次3人占0.27%;施工钻孔3次10人占0.9%;冒顶诱发1次6人占0.54%;石门揭煤6次44人占3.96%;扩修巷道2次15人占1.35%。




1.1  全国煤矿煤与瓦斯事故统计分析(部分)

国有70次384人分别占34.83%和34.59%;乡镇131次726人分别占65.17%和65.41%。

1.2  掘进工作面煤与瓦斯突出

2004年10月20日,大平煤矿发生特大瓦斯爆炸事故。当时井下作业人员有446人,有298人逃出。事故造成148人死亡,32人受伤。 “10·20”事故是一起特大型煤与瓦斯突出而引发的特大瓦斯爆炸事故。矿井为高瓦斯矿井。

2007年10月13日,江西省丰城矿务局建新煤矿1113顺槽掘进工作面发生煤与瓦斯突出事故,19名矿工遇难、2人受伤。全矿当班下井283人。

 2007年11月8日,纳雍县群力煤矿发生特别重大煤与瓦斯突出事故,死亡35人、伤7人,直接经济损失1261万元。

1.2  掘进工作面煤与瓦斯突出

2002年5月15日13时40分, 湖南娄底市新化县温塘镇新源煤矿二水平南翼运输大巷煤巷掘进面发生煤与瓦斯突出事故,18人死亡。

2002年4月7日4时25分, 安徽淮北矿业集团公司芦岭矿3号溜煤岩巷掘进头发生煤与瓦斯突出事故,共有13名作业人员,13人全部死亡。

1.3  基建煤矿突出事故

2005年12月24日,盘县响水煤矿发生煤与瓦斯突出事故。事故造成12人遇难。

2006年1月05日安徽淮南煤矿一在建矿井发生瓦斯突出事故,12名矿工遇难。

2006年3月26日,五轮山煤业有限公司井下11301运输巷掘进工作面发生一起煤与瓦斯突出事故,事故造成15人死亡,9人受伤。

2006年7月29日,云南省曲靖市滇东能源公司白龙山煤矿发生煤与瓦斯突出事故,死亡11人。

1.4  实施防突措施时发生突出事故

2007年4月6日23时5分,甘肃窑街煤电公司金河煤业公司南采区16203运输顺槽煤巷综掘工作面,在施工深孔松动爆破钻孔过程中诱发了煤与二氧化碳突出,造成9人死亡。

2006年2月10日18时30分,郑煤集团马岭山煤矿在打钻预测瓦斯时诱发煤与瓦斯突出,当班入井56人,其中41人安全升井,15人死亡。

1.4  实施防突措施时发生突出事故

2007年7月20日11时10分, 重庆南桐矿业集团鱼田堡煤矿3504E2机巷在打防突预处理钻孔施工时,发生煤与瓦斯突出事故,造成4人死亡。

 2006年4月9日10时40分, 重庆松藻煤电有限责任公司石壕煤矿,在掘进工作面打防突孔施工过程中,发生煤与瓦斯突出事故。煤炭突出量600多吨,造成3人死亡。

2002年3月23日14时20分, 湖南涟邵矿务局蛇形山煤矿瓦斯工程队在实施超前钻孔防突措施过程中,发现瓦斯异常并立即撤退时,发生煤与瓦斯突出事故,死亡3人。


1.5  维修巷道引发煤与瓦斯突出

2008年6月22日19时30分, 云南曲靖市麒麟区东山镇以劳养武煤矿井下1863水平运输巷,在维修巷道时因顶板冒落,诱发煤与瓦斯突出事故,造成6人死亡。

2008年5月26日4时13分, 河南郑煤集团侯二七分公司侯寨振兴煤矿,307采面回风巷在扩修巷道时,发生煤与瓦斯突出事故,当班下井21人,其中14人安全升井,7人死亡。

1.6  石门揭煤突出

2007年4月6日20时35分,湖南省煤业集团金竹山矿业有限公司一平峒煤矿25采区回风石门揭完煤过煤门期间,放炮后清理煤矸过程中,由于支护不到位,空顶导致煤与瓦斯突出,造成4人死亡。

2003年8月10日16时40分, 湖南郴州市嘉禾县行廊镇刘家山煤矿暗斜井-10石门发生煤与瓦斯突出事故,死亡8人。


1.6  石门揭煤突出

2005年6月8日11时0分, 湖南娄底市冷水江市资江煤矿(原国有地方矿,改制后卖给个人,属国家煤矿安全监察局公布的国有煤矿停产整顿矿井,瓦斯突出矿井)-200水平四石门揭煤时发生煤与瓦斯突出事故,当时井下有232名作业人员,有210人脱险出井,造成22人死亡。


1.7  回采工作面突出

2006年12月13日1时8分, 湖南衡阳市常宁市裕民煤矿回采面发生煤与瓦斯突出事故,当时井下有148人作业,其中136人安全出井,造成12人死亡。

2006年12月3日13时0分, 湖南娄底市涟源市安平镇观音一矿井下3155回采工作面发生煤与瓦斯突出事故,当时井下有48人作业,事故发生后有36人平安出井,12人死亡。 

2002年1月31日14时30分, 重庆南桐矿务局南桐矿一井6408回采工作面发生煤与瓦斯突出事故,死亡20人,受伤2人。

2001年5月26日12:50分,湖南省邵阳市隆回县大园煤矿(地方国有)三水平3313回采工作面发生煤与瓦斯突出事故,死亡17人。

1.8  我国突出的特点

●突出矿井分布广,部分地区较严重

  ■20多个省(区)的一些矿井

  ■湖南、贵州、重庆、四川、云南、河南、江西、辽宁等省 较严重

  ■湖南的突出矿井数和突出总次数,均占全国总数的1/3以上,特大型突出次数占一半以上;

●突出分布在不同类型的煤层

  ■单一突出煤层的矿井占突出矿井总数的1/3

   ■相当一部份矿井的所有可采煤层均属突出煤层,无保护煤层可采

   ■全国有近一半的突出矿井,需采用本煤层防突措施

1.8  我国突出的特点

        ●始突深度不一

    ■ 50~60m—500~600m

   ■始突深度浅,特大型突出的深度浅,在南方煤田中是一明显特点

●中小型突出占绝大多数,大强度突出次数也不少

   ■ 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  我国突出的特点

■大型和特大型突出比例虽小,但次数仍有100多次,多数发生在石门揭煤时

●有少数矿井发生过岩石与二氧化碳突出及岩石与甲烷突出

● 随着采深的加大,突出矿井不断增多,突出灾害日益严重

  延期突出和打钻突出增多


1.9  突出的一般规律

煤层突出危险性随开采深度增加而增大;

煤层突出危险性随煤层厚度的增大而增大;

大多数突出发生在掘进工作面;

  掘进面占80%(其中石门占6.75%)以上,采面占15.8%

石门突出的平均强度最大;误穿煤层一次性伤亡最大;


1.9  突出的一般规律

突出前的作业方式多样,但以放炮为最多;

  放炮占64.6%, 手、风镐落煤占21%, 其它占12.1%

突出多发生在地质构造带和应力集中带;

多数突出前有预兆出现;

1.10  突出多发地点

封闭向斜轴附近

帚状构造收敛端

煤层扭转区

压性、压扭性小断层带

煤层产状变化区

1.10  突出多发地点

煤包及煤厚变化带

分岔煤处

岩浆岩浸入带

注意:大型构造附近必定存在大型突出危险!

1.11  事故发生原因分析

这些事故发生的原因,综合归纳如下:

1、客观上,发生事故的地点都存在突出危险,对危险不知或认识不足的人们的采掘活动等偶然因素触动诱发了必然要发生的突出,并导致伤亡事故。

2、地质勘探程度不够,对矿井瓦斯等级定位定性不准,客观上使设计、施工、业主、管理人员、工人、监察监管者丧失了应有的警惕性,不采取措施或措施力度不够。

1.11  事故发生原因分析

3、地质资料不清,既未打钻控制煤层层位,又未制定误穿煤层的安全措施。

4、对复杂地质条件下的煤与瓦斯突出灾害认识不够,未能制定针对性措施,违章指挥、违章作业发生事故。

1.11  事故发生原因分析


5、违规揭穿井筒煤层或石门揭煤,导致事故。表现为:未采取措施或所采取措施未能消除突出危险,刷斜面误穿煤层,放炮揭煤时未全采区或全井撤人,过煤门期间违章作业等。

6、违规进行煤巷掘进,导致事故。表现为:未采取区域性措施或所采取措施未能消除突出危险又未采取补充局部防突措施或措施力度不够、未进行措施效果检验、所采取措施不符合规定、未执行安全防护措施,放炮、割煤、施工措施孔、检验孔、手镐作业等诱导突出发生事故。

1.11  事故发生原因分析

7、违规在突出危险煤层中进行回采,导致事故。表现为:对突出危险工作面未采取抽放等措施或所采取措施未能消除突出危险、未进行措施效果检验、未采取局部防突措施消突、未执行安全防护措施等导致事故。

8、通风系统不可靠、采掘布局不合理、电器设备失爆、管理混乱、违章指挥等是事故扩大的原因。

9、安全投入不足、专业知识缺少、专业人才奇缺、管理人才不足等也是导致事故发生的原因。

1.11  事故发生原因分析

防突措施工程质量差,弄虚作假严重,监督管理失误,设计数据作为竣工资料利用,尤其害人。

防突知识培训、防突专业队伍培训弱化,严重不能支撑防突工作需要。

突出矿井设计规范理念欠缺,不能满足实际需要。

追求高额利润,铤而走险仍有存在。

1.11  事故发生原因分析

安全监管不到位,执法力度不够也是原因之一。

技术和管理标准的缺少、贯彻力度的不足、先进技术设备的支撑不强等也是影响突出灾害多发的因素之一。

1.11  事故发生原因分析

没有科学合理的建矿成本,各地区、各类型矿井各不相同。日益增加的费用也将是影响因素。

矿井建设各阶段还未环环相扣,应是前一阶段不达标,下一阶段工作就不得开展。

1.11  事故发生原因分析

地质资料?专业知识?责任心?管理?技术?监察监管?法律法规?人才?

突出矿井管理

 

2.1  突出矿井定义

突出矿井定义:

2.1  突出矿井定义

黔安监管办字[2007]345号“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的指导意见”的意义.

关于摘帽问题,未采取任何措施连续5年以上再未发生过突出。


2.2  各利益相关方在防突工作中的作用




2.3.1  地质勘探报告


 


 


 




2.3.2  突出矿井地测部门


 


 


 




2.3.3  各种管理制度

必须制定并严格执行:

计划、技术、财务、器材供应、监督检查等方面有关防治突出的各种管理制度。


2.3.4  防突责任制


 


 


 


 




2.3.5  防突工作计划

防突工作计划

2.3.6  年度防治突出措施计划

年度防治突出措施计划

2.3.7  新建突出矿井、新水平、新采区的管理

新建突出矿井、新水平、新采区的管理

2.3.8  突出矿井的巷道布置

突出矿井的巷道布置要求

2.3.9  防治突出措施的流程

防治突出措施的流程

2.3.10  企业内部安监部门的作用

企业内部安监部门的作用

2.3.11  突出矿井的防突培训工作

突出矿井的井下工作人员,必须接受防治突出知识的培训,熟悉突出的预兆和防治突出的基本知识,经考试合格后,方准上岗。培训时间不得少于1个月。上一级对防突人员要年审考核,合格上岗。

对各类人员的培训要求是:

1.突出矿井的井下工人,培训的主要内容应包括有关突出的规章制度,防治突出的基本知识(突出预兆、防治突出措施和安全防护措施等);

2.3.11  突出矿井的防突培训工作

2.在突出煤层中工作的区(井)长、队长应由从事突出煤层采掘工作不少于3年的人员担任;

3.对在突出矿井工作的区(井) 、队长、班组长、防突人员和有关职能部门的工作人员,培训的主要内容应包括有关突出的规章制度、突出发生的规律、突出危险性预测、防治突出措施以及防治突出措施效果检验方法和安全防护措施等;

2.3.11  突出矿井的防突培训工作

4.矿长、矿总工程师培训的主要内容为防治突出的以及有关防治突出理论知识和实践知识、突出发生的规律的规章制度等。

2.3.11  突出矿井的防突培训工作

   突出矿井,必须把防治突出作为安全培训的主要内容。

矿长、矿总工程师由省(区)煤炭局负责组织培训。

矿安全培训部门应会同防治突出专门机构及通风、地测和安监部门编制防治突出教材和组织培训师资。


2.3.12  突出矿井的机构设置

高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井必须按要求设立通风、防突、抽采、安全监控等专业队伍,并配备专业技术人员;矿井必须设专职通风副总工程师,提倡设通风副矿长,实现技术与行政管理责任分离;煤与瓦斯突出矿井应设专职地测副总工程师;

               ——《安委办〔2008〕17号》

“四位一体”综合防突措施

 “四位一体”综合防突体系

  突出危险性预测

  防突措施

  防突措施效果检验

  安全防护措施


3.2  突出危险性预测

   ■ 预测的目的和意义

   ■ 预测方法分类

   ■ 预测方法概述

   ■ 预测技术的研究重点

3.2.1  目的和意义

  ★ 保障安全生产

        判识区域或工作面突出危险性,为预防突出事故提供依据,同时提高安全管理效率。确定防突措施的有效性;为作业人员进行突出预警。

    ★ 提高经济效益

        提高防突措施的针对性,减少防突措施工程量,减少防突成本,提高采掘进度,从而在安全的前提下解放生产力,提高矿井经济效益。

    ★ 我国“四位一体”综合防突体系的重要组成

         突出危险性预测和防突效果检验2个重要环节

       

3.2.2  预测方法分类

● 区域性预测

     煤层、水平、采区、阶段及局部区域预测

●工作面预测

    采掘工作面预测(点预测)

    

3.2.3  预测方法概述

 (1)区域预测方法和指标

     

       地质勘探时期 和矿井生产时期 的突出危险性预测

       煤    层------突出煤层和非突出煤层。

       突出煤层------突出危险区、突出威胁区、无突出危险区

       新建矿井在进行安全预评价阶段,根据地质勘探报告提供的资料,对矿井突出危险程度和不同区域进行预测划分。安全设施设计据此做出安全工程设计。

      


 


■工作面日常预测(检验)指标

    ●石门工作面

         综合指标  D、K

         钻屑瓦斯解吸指标

         其它经试验验证有效的方法

    ●煤巷掘进、采煤工作面

         钻屑指标(钻屑瓦斯解吸指标、钻粉量等)

         钻孔瓦斯涌出初速度

         R值指标

         其它经试验验证有效的方法:温度、V30等


控制范围的概念

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:


 


■几种常用预测指标及测定方法

  ★ 钻屑瓦斯解吸指标

  ★ 钻孔瓦斯涌出初速度及其衰减指标

  ★ 钻粉量S

  ★ 综合指标R

  ★ 瓦斯涌出动态指标

  ★ 其它

●钻屑瓦斯解吸指标

1、K1

定义:

钻屑瓦斯解吸指标K1  gas description index(K1) of drill cuttings

预测煤层突出危险性的钻屑瓦斯解吸指标之一。综合反映煤层瓦斯含量及卸压初期瓦斯解吸速度的大小,用特定仪器测定钻屑试样在卸压初期一段时间(5min)瓦斯解吸曲线的斜率表示,单位为ml/g·min1/2。

原理:在井下,不对煤样进行人为脱气和充气情况下,利用煤钻屑中残存瓦斯压力(瓦斯含量),向一密闭的空间释放(解吸)瓦斯,测定瓦斯初期释放(解吸)速度的快慢进行突出危险性预测的方法。

●钻屑瓦斯解吸指标

2、△h2定义:

钻屑瓦斯解吸指标△h2  gas description index(△h2)of drill cuttings

预测煤层突出危险性的钻屑瓦斯解吸指标之一。综合反映煤层的瓦斯含量及卸压初期瓦斯解吸速度的大小,用特定仪器测定钻屑试样在卸压初期一段时间(2min)瓦斯解吸而产生的压力差表示,单位为Pa。

原理:在井下,不对煤样进行人为脱气和充气情况下,利用煤钻屑中残存瓦斯压力(瓦斯含量),向一密闭的空间释放(解吸)瓦斯,用该空间体积和压力(以水柱压差表示)变化来表征煤样解吸出的瓦斯量。


●钻屑瓦斯解吸指标

★突出预测的基础

      大量实验证实:突出危险煤与非突出危险煤的瓦斯解吸特征不同,突出煤具有较大可解吸瓦斯量,具有较快的解吸速度。

      反映出瓦斯压力、可解吸量、瓦斯放散能力、破坏程度等的差别,也即反映出突出危险性大小。


 


 


 ● 钻孔瓦斯涌出初速度及其衰减指标

★ 指标概念:q , Cq

★ 钻孔瓦斯涌出速度及其衰减规律(见下图)

★ 与突出危险性关系:

      q及Cq指标综合反映了瓦斯压力、应力状态、透气性和瓦斯放散能力。 q 越大、 Cq越小突出危险性越大;


 


 




● 钻粉量指标

★指标概念及表示形式:Kg/m,  L/m

★与突出危险性关系

     钻粉量S综合反映地应力、瓦斯和煤质三因素,但影响最大的是地应力,在以地应力为主导突出的矿井较多应用。

       一般S比正常排粉量大3~4倍时认为有危险。

  《细则》推荐的临界值为: 6kg/m  ;


●综合指标

   ★ 指标公式:

     R=(Smax-1.8)(qmax-4)

  ★与突出危险性关系

    综合反映了瓦斯、应力、煤的力学性质等参数, R越大突出危险性越大, R≤0时,用单项指标判断

  ★测定方法

    见钻粉量和初速度测定方法

  ★ 注意事项

     钻孔布置必须在软分层且参数合理、钻粉全接、现象记录、控制打钻、测量长度(1m)控制等

●瓦斯涌出动态指标

★几种指标形式

    ●  放炮后30(60)min内吨煤瓦斯涌出量V30、V60

    ●  放炮瓦斯浓度峰值与炮前正常瓦斯浓度的比值B

    ●  瓦斯涌出变动系数KV

    ●  两次放炮瓦斯涌出量峰值差|∆q|

    ●  除了放炮的其它作业瓦斯涌出量增减幅度|∆Q|

                  

                    一些参考指标及其临界值

     指      标    V30          KV           B      |∆q|        |∆Q|

                   m3/t                    m3/min       m3/min

     参考临界值     9      0.7       5       0.4         0.21




 ● 其它预测指标简介

★电磁辐射

      煤岩受力发生变形、位移和微破坏过程中,一些原子的外层电子获得高的动能而逃逸出来,随着破坏的发展,外逸的电子不断增多,裂隙面不断获得静电荷分布,达到一定值时便发生电磁辐射现象。电磁辐射强度可用于预测突出。

★声发射

       煤岩受力发生变形、位移和微破坏过程中,会发射出应力波,利用对该应力波的测定可以预测突出。AE事件数、能量等指标可以作为预测指标。

★煤体温度大量实验证实:突出煤具有较大可解吸瓦斯量,具有较快的解吸速度。煤体内瓦斯解吸是一个吸热过程,解吸量越大,环境温度下降越大。可作为预测参考指标。

■ 工作面突出危险性预报


★单一指标测定值大于等于其临界值时判定为有突出危险性

★存在以下几种情况之一时可直接判定为有突出危险:

    ● 处于地质构造带

    ● 煤层赋存条件急剧变化区

    ● 处于应力叠加区

    ● 打钻时出现喷孔、顶钻等动力现象

    ● 有明显突出预兆

★多指标预测时,只要一项指标超标就判定有突出危险

★ 敏感指标及临界值应根据矿井实际考察确定

预测(检验)工作程序




3.2.4  预测技术发展方向

● 区域预测方面

          借助各种物探手段的区域预测方法:

     地质动力区划法(应力计算法等)、三维地震法和 煤层透视法(地质坑透及钻孔坑透等)结合统计规律预测区域突出危险性;

●非接触式连续预测

           声发射预测、电磁辐射预测、瓦斯涌出动态等已进行了大量的研究,但要达到实用化程度还需进行不懈的研究。

●突出监测预警

         借助矿井安全安全监控系统、计算机技术、信息技术和网络技术等优势,通过对多种信息的综合分析,实现对瓦斯突出危险性动态的、系统的监测、评价和警戒。

    


 


 


 


            


 


●保护层的保护范围

    由走向卸压角、倾向卸压角和超前距确定。

     ♣走向卸压角:


 


 


●保护层的保护范围

    ♣倾向卸压角:


 


 




●保护层的保护范围

    ♣ 超前距:

       保护层超前于被保护层的距离应不小于2倍层间距,并不小于30m。

■开采保护层的注意事项

   ●不留或少留煤柱;

   ●被保护层工作面尽量布置在保护范围内;

   ●保护参数要实际考察确定;

   ●保护层开采过程中,应进行瓦斯抽放等措施,综合治理保护层的瓦斯涌出,加大被保护层的保护效果。


 


 


 


 


 


 




阳泉上邻近层卸压瓦斯抽采系统


 


 


地面钻孔抽放瓦斯

中国地面煤层气开发CBM-方法实例

山西省晋城市 ① 沁水蓝焰煤层气公司钻煤层气井450口,运行146口井,日产气量达到50万m3; ②沁南煤层气开发示范工程—潘河项目已完成100口煤层气井群,抽采能力达70Mm3。

地面钻孔抽放瓦斯

未采动区地面钻井抽瓦斯



未采动区地面钻井工艺流程

钻井:定向钻井、排渣、减少煤层损害

测井:测定煤层渗透率、瓦斯压力含量等

固井:下套管并用水泥固定井壁和套管

完井:射孔、造穴等

压裂:高压水携带砂石压裂并支撑煤层

排采:排水采气,水压低于气压,控制压差预防

               煤层损害

集输:井群间合理调配压力,减少相互干扰,达到井群产气最大化

未采动区地面钻井工艺流程适用条件

平均渗透率≥0.1md的煤层,且煤层总厚度、煤层埋藏深度及煤层气含量满足下表要求


 




防治措施工程实施关键环节




3.3.2  局部性防突措施

■石门揭煤防突措施

■煤巷掘进防突措施




3.3.2  局部防突措施


 




●超前钻孔

   (1)适用于煤层透气性较好、煤质较硬的突出煤层;

   (2)钻孔直径应一般为75120mm,地质条件变化剧烈地带也可采用直径42mm 的钻孔。钻孔间距不得小于0.5m;若钻孔直径超过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;

    

●预抽瓦斯(边掘边抽)

●深孔松动爆破

       (1)深孔松动爆破措施,可适用于煤质较硬、突出强度较小的煤层。

       (2)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1.52.0m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;

       (3)深孔松动爆破的有效影响半径,应进行实测;

       (4)深孔松动爆破孔的装药长度为孔长减去5.56.0m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的封口炮泥;

       (5)在装药和充填炮泥时,应防止折断电雷管的脚线;

       (6)深孔松动爆破后,必须进行措施效果检验。如果措施无效,必须采取补救措施;

       (7)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。

●水力冲孔

        对于有自喷(喷孔)能力的突出煤层,利用钻孔切割和水射流的打击,破坏煤岩内部应力平衡和瓦斯的不稳定平衡,在人为控制下激发喷孔,随着煤和瓦斯的大量排出,突出潜能被释放,从而起到消除一定范围内突出危险性的作用。

各种防突措施的选择原则

地面优于井下;

区域优于局部;

远距离优于近距离;

邻近层优于本煤层。

以上是从安全的角度考虑,从以人为本的角度也是必须采取的。在选择时还有一个原则必须尊重,对生命的尊重、对自己的尊重,即决策者必须把自己作为在该区域长时间工作人员,你能承担你所做决策的风险吗?




3.5.1  震动性放炮

石门揭穿突出煤层采用震动放炮时,必须遵守下列规定:

1.工作面必须有独立可靠的回风系统,必须保证回风系统中风流畅通,并严禁人员通行和作业。在其进风侧的巷道中,应设置两道坚固的反向风门。与该系统相连的风门、密闭、风桥等通风设施必须坚固可靠,防止突出后的瓦斯涌入其他区域;

2.凿岩爆破参数、放炮地点、反向风门位置、避灾路线及停电、撤人、警戒范围等,必须在设计中明确规定;

3.5.1  震动性放炮

3.放震动炮由矿总工程师统一指挥,并由矿山救护队在指定地点值班,放炮后至少经30min,由矿山救护队人员带机进入工作面检查。根据检查结果,确定采取的恢复送电、通风及排除瓦斯等具体措施;一般要求全区停止工作,观察24小时,没有发生突出,方可恢复生产作业。为降低震动放炮时诱发突出的强度,应采用挡栏设施。挡栏可用金属、矸石或木垛等构成。

4.揭开煤层后,在石门附近30m范围内掘进煤巷时。必须加强支护,严格采取防突措施。

经验:放炮站最好设在地面,可在主要进风巷中


3.5.1  震动性放炮

震动放炮要求一次全断面揭穿或揭开煤层。如果震动放炮未能按要求揭穿煤层,在掘进剩余部分时(包括掘进煤层和进入底(顶)板2m范围内),必须按照震动放炮的安全要求,进行放炮作业。 震动放炮未崩开石门全断面的岩柱和煤层时,继续放炮仍需按照震动性放炮有关规定执行,并需加强支护,设专人检查瓦斯和观察突出预兆;在作业中,如发现突出预兆,工作人员应立即撤到安全地点。

煤层特厚或倾角过小不能一次揭开煤层全厚时,在掘进剩余部分时,必须采用抽放瓦斯、排放钻孔、水力冲孔等防突措施,并应遵守下列规定:

    1.采用抽放瓦斯、排放钻孔、水力冲孔之前,必须加强巷道及迎面支护,巷道支架背严、背实后,方可进行作业。作业时,必须采取保护工作面作业人员的安全措施;

    2.放震动炮前,对所有钻孔和在煤体中形成的孔洞都应严密封闭孔口,孔内注满水或以黄泥、砂充实。 


3.5.2  反向风门设置

 1.反向风门必须设在石门掘进工作面的进风侧,以控制突出时的瓦斯能沿回风道流入回风系统;

    2.必须设置两道牢固可靠的反向风门,风门墙垛可用砖或混凝土砌筑,嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定,但不得小于0.2m,墙垛厚度不得小于0.8m。门框和门可采用坚实的木质结构,门框厚度不得小于100mm,风门厚度不得小于50mm。两道风门之间的距离不得小于4m;

    3.放炮时风门必须关闭,对通过内墙垛的风筒,必须设有隔断装置。放炮后,矿山救护队和有关人员进入检查时,必须把风门打开顶牢;

4.反向风门距工作面的距离和反向风门的组数,应根据掘进工作面的通风系统和石门揭穿突出煤层时预计的突出强度确定。

3.5.3  远距离放炮

采用远距离放炮时,放炮地点应设在进风侧反向风门之外或避难所内,放炮地点距工作面的距离根据实际情况由矿总工程师确定。放炮员操纵放炮的地点,应配备压风自救系统或自救器。

 远距离放炮时,回风系统的采掘工作面及其他有人作业的地点,都必须停电撤人,放炮30min后,方可进入工作面检查。

经验:放炮站必须设在系统稳定可靠的进风流中

3.5.6  隔离式自救器

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。

关键:人人会熟练使用

3.5.6  压风自救系统        与井下避所 (…………)

3.5.8  监控系统的作用

监控系统不仅可实时监控煤矿井下各作业地点瓦斯浓度等参数的实时变化,而且可以根据预案及时切断超限区域和可能影响区域的电源,保障这些区域不会因为电气设备失爆而造成瓦斯爆炸灾难。

关键:保证系统正常,监控操作人员业务精练,经验丰富,反应灵敏,判断准确。


建议

1、从地质勘探开始,高度重视矿井防突工作,建立健全法规标准,使每个环节的防突工作都能自动或被动地做到位;

2、加强防突知识培训,加大防突技术、管理、专业队伍建设,提升防突工作者的地位,保证防突工作对人力的需求;

建议

3、修改矿井设计标准规范或制定地区性标准规范,强制突出矿井投资到位;

4、规范突出矿井经营标准,淘汰落后,减少事故源;

5、严格现有标准规范落实力度,堵塞突出矿井管理漏洞。

安全准入

设计生产能力30万吨/年以上(含30万吨)的煤矿企业,必须建立矿山救护队;设计生产能力30万吨/年以下、属于煤与瓦斯突出的煤矿要与矿山救护队签订救护协议,同时必须建立辅助救护队,救护队员不得少于9人,并按规定配备救护装备和器材 。

       ——省人民政府关于加强煤矿安全生产工作的决定(黔府发〔2007〕32号)


安全准入

 严格煤矿安全准入。要将瓦斯治理工程作为煤矿新建项目核准、“三同时”审查的重要内容,高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井新建与改扩建项目,瓦斯治理工程不配套的,不得立项建设;禁止新建开采突出煤层规模在30万吨/年以下的煤矿,正在建设的要采取修改设计、工程补套等措施,达不到标准的依法退出;继续淘汰关闭瓦斯灾害严重、不具备治理能力和不具备安全生产条件的煤矿;对存在重大瓦斯隐患而没有整改的煤矿,不得延期、换发安全生产许可证。

                  ——《安委办〔2008〕17号》


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