培训 防治煤与瓦斯突出讲义.doc

防治煤与瓦斯突出知识 一 煤与瓦斯突出定义 煤与瓦斯突出（简称突出）在煤矿井下采掘过程中，在极短的时间内（几秒或几分钟），突然从煤（岩）体内向采掘空间突然喷出大量煤和瓦斯的动力现象。 突出煤层是指在矿井井田范围内发生过突出的煤层或鉴定有突出危险的煤层。 突出矿井是指在矿井的开拓、生产范围内有突出煤层的矿井 二 煤与瓦斯突出的分类 （一）按瓦斯动力现象的力学特征分类可分为三类，即突出、压出、倾出。 （二）按突出强度分类。 突出强度是指每次突出的煤岩量和涌出的瓦斯量。 1.小型突出强度小于100吨； 2.中型突出等于或大于100吨、小于500吨； 3.大型突出等于或大于500吨、小于1000吨； 4. 特大型突出等于或大于1000吨。 三 煤与瓦斯突出的预兆 1.有声预兆地压活动剧烈、顶板来压、不断发生掉渣和支架断裂声；煤层产生震动、手扶煤壁感到震动和冲击；听到煤炮声或闷雷声，一般是先远后近、先小后大、先单响后连响，突出时伴有巨雷般响声。 2.无声预兆工作面遇到地质变化、煤层厚度不一，尤其是煤层中软分层变化；瓦斯涌出量增大或忽大忽小；气温降低、煤层层理紊乱、硬度降低、光泽暗淡、煤体干燥、煤尘飞扬、有时煤体碎片从煤壁上弹出；打钻时严重顶钻、夹钻或喷孔等。 四 煤与瓦斯突出的一般规律 1.开采深度增加，突出危险性增大； 2.突出多发生在地质构造区； 3.煤体破坏程度越严重，煤的强度越小，煤层越厚，特别是软分层厚度增加，突出危险越大。 4.采掘应力集中区容易发生突出。 5.围岩的透气性越差，致密岩层越厚，突出危险越大。 6.突出常发生在外力冲击作用下，如放炮、割煤等； 7.突出的气体主要是甲烷，亦有二氧化碳。 8.发生突出前大都有预兆。 9.绝大多数突出发生在煤巷掘进工作面。石门突出危险性最大。 10.煤层突出危险区常呈带状分布。 五 “四位一体“的综合防突技术措施 （一）区域“四位一体“综合防突措施 （1）区域突出危险性预测（测原始瓦斯压力0.74，含量8）； （2）区域防突措施（开采保护层、预抽本煤层）； （3）区域措施效果检验（测残余瓦斯压力、残余含量，走向不少于3个检验点）； （4）区域验证（在采面用q和S进行验证，每回采10～50m连续2次验证，验证无突出回采，突出时采取局部防突措施）。 （二）局部、“四位一体”的综合防突措施 1.工作面突出危险性预测； 2.工作面防突措施； 3.工作面措施的效果检验； 4.安全防护措施。 六 区域综合防突措施 一）区域突出危险性预测 （一）进行突出危险性预测的意义 （1）通过预测确定煤层、煤层某一区域和采掘工作面的突出危险性等级，以便按等级进行防突管理。这样就大大提高了防突的准确性，减少盲目性。 （2）在确保安全的前提下，节约大量的人力、物力提高矿井的经济效益。 （3）指导防突措施的合理运用。 二）区域突出危险性预测的分类 1.对煤层的突出危险性进行预测，把煤层划分为突出煤层和非突出煤层； 2.对突出煤层进行区域突出危险性预测，经区域预测后，把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。 煤层突出危险性预测流程 三）突出危险区、无突出危险区的技术管理原则 1.突出危险区 （1）采掘工作面必须采取局部综合防治突出措施; （2）采掘工作面进行作业前，应进行工作面预测； （3）经预测确定为突出危险工作面时，按突出危险工作面进行管理； （4）经预测确定为无突出危险工作面时，按无突出危险工作面进行管理。 2.无突出危险区 采掘工作面正常推进，不进行验证性预测不采取防治突出措施。但仍必须采取安全防护措施。 四）、区域防突措施 区域防突措施是指在突出煤层在进行采掘作业前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。 区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。 （一）开采保护层 什么是开采保护层 所谓开采保护层是指在开采煤层群时，预先开采没有突出危险或突出危险小的煤层，使具有突出危险的煤层消除或削弱突出危险的一种特殊的开采方法。如图2所示。 保护层示意图 （二）本煤层预抽钻孔 本煤层顺层钻孔交叉长度不少于10m，钻孔间距3m，预抽期不少于6个月，抽采率不低于30，效果检验残余瓦斯含量低于8m3/t （三）区域防突措施效果检验 1 当测得的残余瓦斯含量低于8m3/t；残余瓦斯压力低于0.74MPa时，区域防突措施有效，进行区域验证，采取安全防护措施，方可生产。 2 当测得的残余瓦斯含量大于8m3/t；残余瓦斯压力大于0.74MPa时，区域防突措施无效，必须采取局部综合防突措施 七 局部综合防突措施 一、采掘工作面突出危险性的预测可采用下列方法， （１）钻屑指标法； （２）复合指标法； （３）R值指标法； （４）其他经试验证实有效的方法。 目前集团公司都采用复合指标法即q值和S值。 ①瓦斯涌出初速度法（ q）采掘工作面打完煤钻孔后，瓦斯从钻孔中单位时间内涌出的最大流量就叫做钻孔瓦斯涌出初速度（ 4L/min ）。 ②钻屑指标法（ S）钻孔每打1m称得的钻屑量（6kg/m）。 二、工作面突出危险性临界值的确定与判断 1、主要根据煤的挥发份确定四矿己1617突出煤层q值为4L/min；S值为6kg/m;丁56突出煤层q值为3.5L/min；S值为6kg/m 。 2、 当q值和S值任何一个指标不超标时，判断为无突出危险工作面； 当q值和S值任何一个指标超标时，判断为突出危险工作面。 三）、突出危险工作面要求 （1）当采掘工作面经测试， q值和S值任何一个指标超标，必须打超前排放钻孔措施，按照超前排放钻孔的有效半径（己1617突出煤层为1米；丁56突出煤层为0.9米），由测试工按措施进行布孔，施工单位的班组长组织打孔，瓦检员、安检员监督，每孔必须经测试工、瓦检员、安检员、班组长验孔，所有钻孔符合要求，才能效检； （2）经检验效检措施有效后，安全防护设施完好情况下，方可掘进、回采作业。 （3）经效果检验，如有超标，在超标孔处补打超前排放钻孔或增加释放时间不少于2小时，直至措施检验有效后，方可在安全防护完好下进行采掘作业。 （4）每执行一次防治突出措施作业循环（包括措施、措施效果检验、采掘作业）后，必须再进行工作面预测，如预测为无突出危险时，还必须再执行超前排放钻孔措施，只有连续2次预测为无突出危险时，该工作面可按无突出工作面进行管理。 2.无突出危险工作面要求 （1）工作面进行采掘作业时，可不采取防治突出的技术措施； （2）必须采取安全防护措施。 （3）每预测循环应留有不小于2ｍ的预测超前距。 四 、采煤工作面局部防突技术措施要求 （一）采煤工作面突出危险性的预测钻孔（验证钻孔）的布置 沿采煤工作面每隔10m布置一个预测钻孔，深度8m。 （二）采煤工作面局部防突措施孔的选择 有突出危险的采煤工作面应当优先选用超前排放钻孔，超前排放钻孔的要求 （1）钻孔布置在煤层的软分层中，超前排放钻孔的孔数、孔底间距等应当根据钻孔的排放半径确定； （2）钻孔直径公司要求为￠89mm （3）煤层赋存状态发生变化时，及时探明情况，再重新确定超前钻孔的参数； （4）钻孔施工前，加强工作面支护，打好迎面支架，支架护帮板护好工作面煤壁。 （三、采煤工作面防突措施的效果检验 沿采煤工作面每隔10 m布置一个检验钻孔，深度8m。 如果检验指标均小于指标临界值，且未发现其他异常情况，则措施有效；否则，判定为措施无效。 当检验结果措施有效时，公司要求措施孔留20m超前距，如果打27.2m, 采取安全防护措施后只准回采7.2m,严禁超采（如下图所示）。防突规定采煤工作面最小超前距3m超前距。 采煤工作面超前排放钻孔布置示意图 掘进工作面局部防突技术措施要求 （一）掘进工作面突出危险性的预测钻孔（验证钻孔）的布置 钻孔尽量布置在软分层，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，另两钻孔距巷道两帮0.5m处，终孔位于巷道断面两侧轮廓线为2～4m，深度8m。 （二）掘进工作面局部防突措施孔的选择 有突出危险的掘进工作面应当优先选用超前排放钻孔，超前排放钻孔的要求 （1）钻孔布置在煤层的软分层中，超前排放钻孔的孔数、孔底间距等应当根据钻孔的排放半径确定； （2）钻孔直径公司要求为Φ89mm （3）煤层赋存状态发生变化时，及时探明情况，再重新确定超前钻孔的参数； （4）钻孔施工前，加强工作面支护。 （三） 、掘进工作面防突措施的效果检验 在两排超前排放钻孔中间布置三个效果检验孔 当检验结果措施有效时，公司要求措施孔留10m超前距，如果法线距离打15m, 采取安全防护措施后只准掘进5m,严禁超掘（如下图所示）。防突规定掘进工作面最小超前距5m超前距。 掘进工作面超前排放钻孔布置示意图 八 非煤与瓦斯煤层防突预警管理 一）满足下列条件之一的工作面应纳入预警管理 （一）煤层瓦斯压力或瓦斯含量超过临界值（0.74Mpa、8m3/t的80。 （二）非生产期间瓦斯浓度达到0.5的。 （三）每月计算掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量，生产期间出现一次绝对瓦斯涌出量大于1.5m3/min的。 （四）开采深度超过600m的。 （五）高瓦斯矿井采煤工作面和非岩巷掘进工作面。 （六）石门（含立井、斜井）揭煤地点。 二 ） 纳入预警管理的工作面必须做到的工作（1） （一）工作面纳入矿（井）重点监控工作瓦斯监控日报。 （二）工作面作业规程中必须明确防瓦斯措施。 （三）每月下旬测定防突技术参数（q值和s值），连续测定不少于两次（测定结果在瓦斯日报中注明并上报通风处）。 （四）绘制并定时修编工作面煤层瓦斯地质图。 二 ） 纳入预警管理的工作面必须做到的工作（2） （一）首次出现在施工炮眼、探水或地质构造钻孔时出现中度以上喷孔的、工作面作业过程中出现中度以上煤炮的现象的，立即停止作业，制定专项措施报公司通风处备案。 （二）采取物探或钻探相结合的办法探明异常区，有异常时必须采区瓦斯排放钻孔或瓦斯抽采措施。 （三）应采取工作面突出危险性预测措施。 （四）预测超标或执行排放孔措施中仍不能消除喷孔、响煤炮的，必须按防突规定的要求执行局部防突措施。 （五）采取安全防护措施。 （六）进行防突安全知识培训。培训重点为防突基础知识、防突技术管理、打钻喷孔、煤炮分级标准等。 （七）完善专用回风系统。专回系统完善前，回风系统工程施工不得与采掘面平行作业；采掘面生产期间应切断回风系统中非本质安全型电源。 三） 出现下列情况之一的，纳入准防突管理 （一）在施工炮眼、探水或地质构造钻孔时出现中度以上喷孔的（喷孔分级见附件）。 （二）工作面作业过程中出现中度以上煤炮的（煤炮分级见附件）。 四 ）打钻喷孔、煤炮分级标准 打钻喷孔、煤炮分级管理的目的及意义 为使现场人员准确掌握突出预兆，现将施工过程中出现的喷孔、响煤炮等现象分级进行描述，便于出现异常时有针对性地进行下一步操作，同时提高施工人员安全意识和操作技能，防止瓦斯超限和煤与瓦斯突出事故的发生。 （一） 喷孔（按轻重程度分为三级） （1）轻度喷孔钻进过程中间歇性喷孔，停钻即停，有少量颗粒喷出，里探增幅0.2以内。 操作指导减缓钻进速度，保持钻孔内通畅，无浮渣。 （2）中度喷孔钻进过程中连续喷孔，停钻后持续1-2min，喷出颗粒直径3mm，钻屑明显增多，抛出距离1-2m，里探增幅0.3以内。 操作指导立即停止钻进，反复进退钻杆，保证钻孔通畅，确保瓦斯均匀释放，待环境瓦斯浓度、外回风瓦斯浓度无异常后，可缓慢钻进。 3严重喷孔停钻后连续喷孔超过2min，且带出大量钻屑；抛出距离大于2m或伴有煤炮声；里探增幅大于0.3，外探增幅大于0.2。符合上述任一条件，即判断为严重喷孔。 操作指导禁止钻进，钻机保持空转或拔钻，防止钻杆夹死、钻具损坏，环境瓦斯达到1时，立即停电撤人。 （二）煤炮（按轻重程度分为三级） （1）轻度煤炮听到响声，声音较小，距离较远且为单声。 （2）中度煤炮声音较大，间歇性明显（时间间隔大于1min），有震感，有掉渣、扬尘现象。 操作指导停止作业，立即向调度室汇报，待环境瓦斯、回风流瓦斯恢复正常状态，且无其它异常现象出现，观察30分钟后由现场安全第一负责人请示调度室是否恢复作业。 （3）严重煤炮声音巨响；响声连续；震感明显；伴有大量扬尘。符合上述任一条件，即判断为严重煤炮。 操作指导现场立即停电，人员撤离至安全地点后向调度室汇报并等待指令。 四） 解释、说明、要求 （1）环境瓦斯浓度指施工地点所设便携显示浓度，便携位置符合以下要求掘进工作面在钻孔孔口上方0.5m、回风侧2m范围内吊挂，采面在距煤墙0.5m、钻孔孔口上方0.5m、回风侧2m范围内吊挂。 （2）现场施工过程出现喷孔时，掘进工作面由瓦检员、施工的班组长汇报通风调度；采煤工作面由施工单位现场安全第一负责人、瓦检员汇报通风调度和调度室。出现煤炮现象由施工单位现场安全第一负责人汇报通风调度和调度室；通风调度和调度室值班人员接到汇报时，及时向总工程师、防突通风副总、防突科长、通风科长及防突科、通风科值班人员汇报，防突科、通风科值班人员及时下井现场收集材料，待制定措施后，方可施工。 九 安全防护措施 安全防护措施包括震动放炮、反向风门及风筒逆止阀，远距离放炮、避难硐室、压风自救系统、佩带隔绝式化学氧自救器和避灾路线等。 1.采区避难硐室避难所的要求 （1）避难所设置向外开启的隔离门，隔离门设置标准按照反向风门标准安设。室内净高不得低于2m，深度满足扩散通风的要求，长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定，但至少能满足15人避难，且每人使用面积不得少于0.5 m2。避难所内支护保持良好，并设有与矿（井）调度室直通的电话； （2）避难所内放置足量的饮用水、安设供给空气的设施，每人供风量不得少于0. 3m3/min。如果用压缩空气供风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴； （3）避难所内应根据设计的最多避难人数配备足够数量的隔离式自救器。 2.采煤工作面避难所要求 突出采煤工作面走向长度小于1000m，机、风两巷在500m处必须构筑避难硐室。避难硐室外应设置物理反光等醒目警示标志，内安装15套压风自救装置、放置足量的饮用水，并强化日常维护管理。 采煤工作面压风自救系统 3.采煤工作面压风自救系统要求 1 突出危险采煤工作面风巷距采面上出口2540m范围内设置一组压风自救袋；机巷在采面下出口以外2540m地点安装一组压风自救袋，以上两处压风自救袋的数量各20个； 2 每部皮带机头处安装一组压风自救装置，不少于5个； 3）突出工作面回风巷道的皮带机头、绞车等固定的有人工作地点，安装一组压风自救装置，不少于5个； 压风自救系统的结构及使用方法 （1）结构 （2）使用方法 井下发生煤与瓦斯突出危及现场人员生命，或发现有煤与瓦斯突出预兆，或瓦斯严重超限对人员生命有严重威胁时，现场人员以最快的速度进入压风自救装置，迅速解开自救袋并钻进袋内，打开控制开关（开关把手停放的位置与送气方向一致时为“开”，垂直时为“关”），向袋内送气，新鲜空气不断充入自救袋内，避灾人员便可安全避灾。当救灾人员赶来救护或解除灾害威胁时，避灾人员可以离开自救装置。 使用完后，将开关手把置于“关”的位置，以便下次再用。 根据国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于印发煤矿瓦斯防治工作“十条禁令”的通知 安监总煤装〔2011〕182号文件要求 各产煤省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团煤炭行业管理、煤矿安全监管部门，各省级煤矿安全监察局，司法部直属煤矿管理局，有关中央企业 为深入贯彻落实全国煤矿瓦斯防治现场会精神，加强煤矿安全监管监察，严厉打击非法违法生产建设行为，强化瓦斯先抽后采、抽采达标，严格落实“两个四位一体”综合防突措施，有效防范和坚决遏制煤矿重特大瓦斯事故，根据国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定（国务院令第446号）等法律、行政法规，国家安全监管总局、国家煤矿安监局研究制定了煤矿瓦斯防治工作“十条禁令”（以下简称“十条禁令”），现印发给你们，请认真贯彻执行。 各煤矿企业要认真落实“十条禁令”的要求，对存在的问题认真进行整改。各有关部门要认真履行职责，发现违反“十条禁令”的行为，应当依法严厉查处。 煤矿瓦斯防治工作“十条禁令” 一、禁止煤矿无证无照、证照不全、证照暂扣等非法生产建设行为 煤矿安全监管监察机构发现违法生产建设矿井，要一律责令停产整顿，并依法严厉处罚；对非法生产建设和经整顿达不到要求的矿井，要提请地方人民政府依法关闭取缔。 二、禁止核准建设30万吨/年以下的高瓦斯矿井和45万吨/年以下的煤与瓦斯突出矿井新建项目 “十二五”期间，煤炭行业管理部门要一律停止核准30万吨/年以下的高瓦斯矿井和45万吨/年以下的煤与瓦斯突出矿井新建项目；已批在建的同类矿井项目，应当由有关部门按照国家瓦斯防治相关政策标准重新组织审查其初步设计，并完善瓦斯防治措施，否则一律依法停止建设。 三、禁止应进行瓦斯抽采的矿井在瓦斯抽采未达标区域进行采掘活动 煤矿企业要严格执行煤矿瓦斯抽采达标暂行规定（安监总煤装〔2011〕163号），应进行瓦斯抽采的矿井必须建立瓦斯抽采系统，并进行抽采效果评判，实现瓦斯抽采效果达标，否则一律依法停产整顿。 四、禁止在综合防突措施效果不达标的突出煤层进行采掘活动 突出矿井要严格执行防治煤与瓦斯突出规定（国家安全监管总局令第19号），建立防突机构和队伍，落实区域和局部“两个四位一体”综合防突措施，实现防突效果达标，否则一律依法停产整顿，并依法严厉处罚；经停产整顿仍达不到要求的，一律依法关闭。 五、禁止9万吨/年及以下的煤与瓦斯突出矿井未经防突能力评估擅自组织生产 煤矿企业要严格执行9万吨/年及以下突出矿井停产整顿的要求，未经评估的不得进行采掘活动；凡是经评估后不具备瓦斯防治能力的矿井，一律依法停产整顿，或由具备瓦斯防治能力的企业兼并或重组，否则一律依法关闭。 六、禁止矿井瓦斯超限作业 煤矿企业要严格落实国务院办公厅转发发展改革委安全监管总局关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作若干意见的通知（国办发〔2011〕26号）关于“瓦斯超限，立即停产撤人，并比照事故处理查明瓦斯超限原因，落实防范措施”的要求。凡是瓦斯防治措施不到位，1个月内发生2次瓦斯超限的，一律依法停产整顿；凡是1个月内发生3次瓦斯超限未追查处理，或被责令停产整顿期间仍组织生产的，一律依法关闭。 七、禁止擅自降低矿井瓦斯等级 煤矿企业要严格执行煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法（安监总煤装〔2011〕162号），发生瓦斯动力现象、符合瓦斯等级升级条件的矿井应及时进行瓦斯等级鉴定，落实瓦斯防治措施，否则一律依法停产整顿。 八、禁止矿井在安全监测监控系统运行不正常的情况下进行采掘活动 煤矿企业要严格执行煤矿安全规程的规定，安装矿井安全监测监控系统，并确保监测监控系统装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速，否则一律依法停产整顿。 九、禁止采掘工作面无风、微风作业 煤矿企业要严格矿井通风管理，做到矿井通风系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定，否则一律依法停产整顿。 十、禁止使用国家明令禁止使用或者淘汰的设备 煤矿企业应当严格执行煤矿矿用产品安全标志管理制度，及时淘汰不合格的电气设备，严防电气失爆，否则一律依法停产整顿。 10