《防治煤与瓦斯突出细则》解读（2019-11-29贵州兴义讲课）.ppt

防治煤与瓦斯突出细则解读 两个“四位一体”综合防突措施,贵州省煤矿设计研究院有限公司 贵州省矿山安全科学研究院 贵州 兴义,,赵训，男，博士研究生，高级工程师，安全评价师。现任贵州省矿山安全科学研究院瓦斯工程分院安全工程技术服务所所长。主要从事矿井瓦斯灾害防治科研及技术服务，代表性的项目有煤与瓦斯突出危险性鉴定、防突及瓦斯治理工程服务、煤层突出危险性评估、区域突出危险性预测、保护层开采保护效果及范围考察、煤层瓦斯参数测定、煤矿安全改造可研、瓦斯发电可研。 受聘为贵州省、市、县三级安全生产技术服务专家（2017年省安全生产第二批入库专家），多次参与煤矿安全设施设计的评审、现场检查与验收、“一矿一策、一面一策”专家技术服务、事故调查工作。,个人简介,赵训 手机13595093816 QQ 247651516,重点条文解读,防突细则包括6章正文及附则，共247条，本次主讲第三章“区域综合防突措施”和第四章节“局部综合防突措施”，从第51至121，共71条。,,汇报提纲,第三章 区域综合防突措施,区域综合防突措施,第一节 区域综合防突工作程序和要求,国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于强化瓦斯治理有效遏制煤矿重特大事故的通知安监总煤装201718号文要求强化区域综合防突措施落实。 突出煤层采区设计和采掘工作面设计必须编制防突专项设计，落实两个“四位一体”综合防突措施，严格按照规定执行防突措施；施工中发现有突出预兆或发生突出的，必须立即停止作业，采取区域综合防突措施进行处理； 对煤层赋存特征、地质构造条件和瓦斯参数不确定的区域，不得划分为非突出区； 突出矿井的非突出区必须进行区域验证，经区域验证有突出危险的，必须采取区域或者局部综合防突措施；经区域验证无突出危险的，必须采取安全防护措施。,区域综合防突措施,第五十一条 生产矿井如何开展区域预测，划分范围及其指导性。 突出矿井应当主要依据煤层瓦斯的井下实测资料，并结合地质勘查资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料等对开采的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，突出煤层划分为无突出危险区和突出危险区，用于指导采煤工作面设计和采掘生产作业。 未进行区域预测的区域视为突出危险区。,删除了开拓前区域预测概念，更改为新水平新采区区域评估。开拓后区域预测更改为区域预测。 煤与瓦斯突出的发生呈区域性分布，且灾害发生区域只占开采区域的820。经过区域预测，可以使防突措施更加有的放矢。只有突出煤层才要求进行区域预测。 随着瓦斯资料的不断丰富、防突实践资料的积累，区域预测的不断地进行，结果的准确性不断提高，其指导作用也就越明显。,区域综合防突措施,第五十二条 区域预测的范围界定 突出煤层区域预测的范围根据突出矿井的开拓方式、巷道布置、地质构造分布、测试点布置等情况划定。区域预测范围最大不得超出1个采（盘）区，一般不小于1个区段。若1个区段预测为突出危险区的，不得在该区段内划分无突出危险区；若预测为无突出危险区的，可根据区段内测定的煤层瓦斯参数、煤层赋存、地质构造等逐块段进行区域预测。,为防止根据有限数据无限扩大区域预测范围，对区域预测的范围提出明确要求。 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，其前提条件一般是预测范围要具有测试瓦斯基础参数的条件。 区域预测包括报告和图纸，结果不简单是某个区域是危险区还是无危险区，而是还要用等值线图或云图等标出预测区域。,区域综合防突措施,第五十三条 区域预测由谁来开展。 对已确切掌握煤层突出危险区域的分布规律，并有可靠的煤层赋存条件、地质构造、瓦斯参数等预测资料的，区域预测工作由总工程师组织实施；否则，应当委托有煤与瓦斯突出鉴定资质的机构进行区域预测。 区域预测结果为无突出危险区的应当由煤矿企业技术负责人批准。,各矿应根据自身的条件确定能否开展预测工作，如技术、仪器与经验不足的，原则上要求委托相关授权资质机构进行。,区域综合防突措施,第五十四条 结论如何应用及过程怎么把握。 当区域预测或者区域防突措施效果检验结果认定为无突出危险区时，如果采掘过程中发现所依据的条件发生明显变化的，煤矿总工程师应当及时组织分析其对区域煤层突出危险性可能产生的影响，采取相应的对策和措施。 以下区域在实施区域验证、局部综合防突措施或者采掘作业中，发现有喷孔、顶钻等明显突出预兆或者发生突出的，必须采取或者继续执行区域防突措施。 （一）在原有区域预测划分的无突出危险区内发生明显突出预兆或者突出的位置以上20m（埋深）及以下的范围； （二）在实施预抽煤层瓦斯区域防突措施的区域发生明显突出预兆或者突出的位置半径100m范围内。,区域综合防突措施,第五十五条 规定了保护层开采实际考察的条件及考察内容。 矿井首次开采某个保护层或者保护层与被保护层的层间距、岩性及保护层开采厚度等发生了较大变化时，应当对被保护层的保护效果及其有效保护范围进行实际考察。经保护效果考察有效的范围为无突出危险区。若经实际考察被保护层的最大膨胀变形量大于（煤层厚度的）3，则检验和考察结果可适用于具有同一保护层和被保护层关系的其他区域。 有下列情况之一的，必须对每个被保护工作面的保护效果进行检验 （一）未实际考察保护效果和保护范围的； （二）最大膨胀变形量未超过3的； （三）保护层的开采厚度小于等于0.5m的； （四）上保护层与被保护突出煤层间距大于50m或者下保护层与被保护突出煤层间距大于80m的。 保护效果和保护范围考察结果由煤矿企业技术负责人批准。,区域综合防突措施,保护层区域防突措施效果检验示意图,区域综合防突措施,保护层开采技术规范（AQ1050-2008）,第五十六条 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防突措施效果检验。 预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验结果应当经煤矿总工程师批准。,第五十四条中有规定 所有区域防突措施的均由煤矿企业技术负责人批准。 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。,区域综合防突措施,第二节 区域突出危险性预测,区域综合防突措施,第五十七条 区域预测的方法及指标 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。 根据煤层瓦斯压力和瓦斯含量进行区域预测的临界值应当由具有煤与瓦斯突出鉴定资质的机构进行试验考察。试验方案和考察结果应用前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煤与瓦斯突出鉴定资质的机构进行，并在试验前由煤矿企业技术负责人批准。,将瓦斯地质分析和综合指标法合并为一个方法。,区域综合防突措施,第五十八条 具体怎么开展区域预测 根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法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； （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。当突出点或者具有明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时，则该构造的延伸位置及其两侧一定范围的煤层为突出危险区；否则，在同一地质单元内，突出点和具有明显突出预兆的位置以上20m（垂深）及以下的范围为突出危险区（如图1）；,区域综合防突措施,1断层；2突出点或者突出预兆位置； 3根据突出点或者突出预兆点推测的断层两侧突出危险区边界线；4推测的下部区域突出危险区上边界线；5突出危险区（阴影部分） 图1 根据瓦斯地质分析划分突出危险区示意图,区域综合防突措施,构造带我们常把那些在一定的范围内有着共同的成因和内在联系的断层、褶皱等地质构造现象称之为构造带 。,地质单元指地质特征相近，未受到大的地质构造阻隔的区域。 同一地质单元内，应该具有相同的煤质，相近的构造影响程度，煤层破坏程度、软分层厚度等。区内煤层基本连续，瓦斯能够沿煤层在区内较顺利地流动。,喷孔钻孔施工过程中，在瓦斯压力的作用下，从钻孔短时、断续喷出瓦斯和煤粉，且喷出距离一般大于0.5m的异常动力现象。,（三）在第一项划分出的无突出危险区和第二项划分的突出危险区以外的范围，应当根据煤层瓦斯压力P和煤层瓦斯含量W进行预测。预测所依据的临界值应当根据试验考察确定，在确定前可暂按表2预测。,表2 根据煤层瓦斯压力和瓦斯含量进行区域预测的临界值,原规定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,区域综合防突措施,第五十九条 预测指标测定的技术要求及布点要求。 区域预测所依据的主要瓦斯参数测定应当符合下列要求 （一）煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应当为井下实测数据，用直接法测定瓦斯含量时应当定点取样； （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，并确保在预测范围内埋深最大及标高最低的部位有测试点。,5.2.2 采样方式 在新暴露的煤巷中应首选煤芯采取器简称煤芯管或其他定点取样装置定点采集煤样。 5.2.4 采样时间 采样时间是指用于瓦斯含量测定的煤样从暴露到装入煤样罐密封所用的实际时间，不应超过5min。,区域综合防突措施,,取芯法取样时间长，下向孔取样难度大，软煤样取样困难。 孔口接粉法非定点测不深、测值误差大，可靠性差。,,难点 准确的损失量推算模型 软煤样的深孔定点快速采取,瓦斯含量Q取样过程损失量Q0测定量Q1不可解吸量Q2,误差的根源,钻孔取样直接测瓦斯含量原理,煤层瓦斯含量测定存在的问题及解决思路,区域综合防突措施,解决方法1根据煤样粒径建立补偿模型,提高精度。 解决方法2新取样方法压风正循环钻进、反循环外卷内吸取样。,,矿井压风,钻头喷射器,孔口多级喷射器,,,煤体,,,,取样钻头,输送系统钻杆等,,,区域综合防突措施,第三节 区域防突措施,区域综合防突措施,第六十条 区域防突措施的分类，增加定向长钻孔 区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出危险区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。 开采保护层分为上保护层和下保护层两种方式。 预抽煤层瓦斯区域防突措施可采用的方式有地面井预抽煤层瓦斯、井下穿层钻孔或者顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、顺层钻孔或者穿层钻孔预抽回采区煤层瓦斯、穿层钻孔预抽井巷（含立、斜井，石门等）揭煤区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。 煤矿应当根据生产和地质条件合理选取区域防突措施。 突出煤层突出危险区必须采取区域防突措施，严禁在区域防突措施效果未达到要求的区域进行采掘作业。,区域综合防突措施,2019年上半年省局组织了一次调研 目前贵州大功率钻机使用的厂家有 中煤科工集团西安研究院有限公司 中煤科工集团重庆研究院有限公司 江苏中煤矿山设备有限公司 重庆平山矿山机电设备有限公司 贵阳林海机械制造有限公司 山东祥德机电有限公司 河南铁福来装备制造股份有限公司 徐州苏文设备有限公司,国内千米钻机厂家有 中煤科工集团西安研究院有限公司 中煤科工集团重庆研究院有限公司 威利朗沃北京公司（澳钻公司） 沈阳北方交通重工集团公司 （贵阳林海机械制造有限公司）,区域综合防突措施,区域综合防突措施,贵州需要 什么样的大功率和定向钻机,第六十一条 具备开采保护层条件的突出危险区，必须开采保护层。选择保护层应当遵循下列原则 （一）优先选择无突出危险的煤层作为保护层。矿井中所有煤层都有突出危险时，应当选择突出危险程度较小的煤层作为保护层； （二）当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时，优先开采保护效果最好的煤层； （三）优先选择上保护层。选择下保护层开采时，不得破坏被保护层的开采条件； （四）开采煤层群时，在有效保护垂距内存在厚度0.5m及以上的无突出危险煤层的，除因与突出煤层距离太近威胁保护层工作面安全或者可能破坏突出煤层开采条件的情况外，应当作为保护层首先开采。此条为强制规定。 有条件的矿井，也可以将软岩层作为保护层开采；,区域综合防突措施,,,,上被保护层,下被保护层,保护层,原始煤体,卸压煤体,保护层开采后，顶底板内煤体移动，被保护层地应力降低、产生裂隙，发生膨胀变形、透气性增大（瓦斯释放、煤的塑形增强）。,技术原理,区域综合防突措施,开采保护层,,,上保护层,下保护层,具备开采保护层条件的突出危险区，必须开采保护层,保护层选择原则,,,,无突出危险或突出危险程度较小,保护效果最好,优先选择上保护层,煤层群，0.5m以上煤层,有限保护范围确定,效检方法,,,,技术路线流程图,区域综合防突措施,第六十二条 开采保护层区域防突措施应当符合下列要求 （一）开采保护层时，应当做到连续和规模开采，同时抽采被保护层和邻近层的瓦斯； （二）开采近距离保护层时，必须采取防止误穿突出煤层和被保护层卸压瓦斯突然涌入保护层工作面的措施； （三）正在开采的保护层采煤工作面必须超前于被保护层的掘进工作面，超前距离不得小于保护层与被保护层之间法向距离的3倍，并不得小于100m。应当将保护层工作面推进情况在瓦斯地质图上标注，并及时更新；,区域综合防突措施,保护层采煤工作面超前于被保护层掘进工作面示意图,区域综合防突措施,被保护层 效果检验要求 必须按公司确定和批准的首采保护层治理模式，实施保护层开采和区域防突、瓦斯治理。 被保护层必须采用顶（底）板巷穿层钻孔或地面钻井抽采方法。 被保护层瓦斯预抽率必须达到以下标准，方可进行防突效果检验原始瓦斯含量10m3/t，瓦斯预抽率35 ；1015m3/t，瓦斯预抽率45 ；15m3/t，瓦斯预抽率60 。 达到预抽率标准后，直接测定残余瓦斯压力、残余瓦斯含量，只有残余瓦斯压力0.74MPa、残余瓦斯含量8m3/t，且效检钻孔无喷孔、顶钻等动力现象，同时满足要求，被保护层防突效果评价合格。 编制被保护层抽采达标评判报告，经矿长和总工程师批准后，报公司通防、安监部门备案。,区域综合防突措施,案例-矿、公司如何确保保护层开采的有效性,保护层开采 考核要求 严格按公司确定的区域开采保护层防突和瓦斯治理技术要求，进行采区设计、采区接替安排、采掘工作面防突和瓦斯治理设计； 坚持关键保护层（被保护层为突出危险区煤层的保护层）连续、规模开采；优化关键保护层施工组织设计，排定节点工期，确保按期投产；公司安全生产技术部门从设计到施工进行全过程监管； 公司每年向各矿下达保护层（含关键保护层）开采计划，计划包括保护层、被保护层工作面名称、几何尺寸、保护层年度开采起止时间及月度、年度开采面积； 公司每半年进行一次考核。关键保护层煤厚1.5m0.8m，每平方米奖励30元；煤厚小于0.8m，每平方米奖励100元。没有完成的，对矿井、单位党政正职、分管副职进行相应的经济处罚。,区域综合防突措施,第六十二条 （四）开采保护层时，采空区内不得留设煤（岩）柱。特殊情况需留煤（岩）柱时，必须将煤（岩）柱的位置和尺寸准确标注在采掘工程平面图和瓦斯地质图上，在瓦斯地质图上还应当标出煤（岩）柱的影响范围，在煤（岩）柱及其影响范围内的突出煤层采掘作业前，必须采取预抽煤层瓦斯区域防突措施。 当保护层留有不规则煤柱时，按照其最外缘的轮廓划出平直轮廓线，并根据保护层与被保护层之间的层间距变化，确定煤柱影响范围；在被保护层进行采掘作业期间，还应当根据采掘工作面瓦斯涌出情况及时修改煤柱影响范围。,原规定经煤矿企业技术负责人批准,区域综合防突措施,第六十三条 开采保护层的有效保护范围及有关参数应当根据试验考察确定，并报煤矿企业技术负责人批准后执行。 首次开采保护层时，可参照附录E确定沿倾斜的保护范围、沿走向（始采线、终采线）的保护范围、保护层与被保护层之间的最大保护垂距、开采下保护层时不破坏上部被保护层的最小层间距等参数。 保护层开采后，在有效保护范围内的被保护层区域为无突出危险区，超出有效保护范围的区域仍然为突出危险区。 对不具备保护层开采条件的突出厚煤层，利用上分层或者相邻区段开采后形成的卸压作用保护下分层或者相邻区段煤层时，应当依据实际考察结果确定其有效保护范围。,与规程第二百零六条一致,区域综合防突措施,第六十四条 预抽煤层瓦斯区域防突措施控制范围，优先施工定向钻孔。 采取井下预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当遵守下列规定 （一）穿层钻孔或者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整个回采区域、两侧回采巷道及其外侧如下范围内的煤层倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m（均为沿煤层层面方向的距离，下同），下帮至少10m；其他煤层为巷道两侧轮廓线外至少各15m； （二）顺层钻孔或者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回采区域的煤层。具备条件的，井下预抽煤层瓦斯钻孔应当优先采用定向钻机施工；,区域综合防突措施,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,区域综合防突措施,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,区域综合防突措施,顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施,区域综合防突措施,穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施控制范围,区域综合防突措施,穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施控制范围,区域综合防突措施,顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施控制范围,15m,15m,区域综合防突措施,定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦区域示意图,区域综合防突措施,本煤层定向多分支钻孔示意图,煤层底板梳状钻孔钻孔示意图,区域综合防突措施,贵州青龙煤矿定向长钻孔大区域超前瓦斯治理（底板梳状定向孔）,区域综合防突措施,实例,晋城千米钻机长钻孔递进式预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施图,区域综合防突措施,澳大利亚煤矿防突措施钻孔布置图,区域综合防突措施,区域性增透及安全施工 突出煤层竖井及石门安全揭煤 有效的瓦斯抽采方法和技术参数,技术难点,对于无保护层开采的单一突出煤层区域防突难度大，要实现区域性消除突出危险，存在以下技术难点,区域综合防突措施,探讨,原始煤层瓦斯径向流动模型,煤层,穿层钻孔瓦斯流动模型可简化为径向流动；由于突出煤层透气性低，瓦斯抽采周期长。,增透措施诱导增加裂隙，由径向流动转变为煤体流向裂隙、裂隙流向钻孔混合流动,煤层,裂隙,孔洞,钻孔,煤层增透技术原理,区域综合防突措施,案例,背景金佳矿中煤组含煤6层（12、13、17、18-1、18、22），层间距419m，煤层松软、透气性差，本煤层抽采困难。 技术方法开采22煤首采层，在18煤布置高抽巷，同时实施上向钻孔抽采18-1、17煤卸压瓦斯。,区域综合防突措施,第六十四条 揭煤的最小区域措施距，控制范围，特别是缓倾斜 （三）穿层钻孔预抽井巷揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当在揭煤工作面距煤层最小法向距离7m以前实施，并用穿层钻孔至少控制以下范围的煤层石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m（急倾斜煤层底部或者下帮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。 当区域防突措施难以一次施工完成时，可分段实施，但每一段都应当能保证揭煤工作面到巷道前方至少20m之间的煤层内，区域防突措施控制范围符合上述要求；,对于厚煤层或缓倾斜、近水平煤层，当巷道与煤层夹角过小，揭煤段过长，有的四五十米甚至超过百米，一次施工完揭煤区域煤层的区域防突措施就很困难，这是就可以分段实施区域措施。,区域综合防突措施,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,区域综合防突措施,第六十四条 重点为顺层钻孔施工的长度及要求 （四）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巷道外侧的要求相同； （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当控制煤巷条带前方长度不小于60m，煤巷两侧控制范围与本条第一项中巷道外侧的要求相同； （六）定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当采用定向钻进工艺施工预抽钻孔，且钻孔应当控制煤巷条带煤层前方长度不小于300m和煤巷两侧轮廓线外一定范围，该范围与本条第一项中巷道外侧的要求相同；,为什么不小于300m 借鉴2018年11月1日实施的防范煤矿采掘接续紧张暂行办法中“矿井“三量”及“三量”可采期计算方法“第三款 三、煤与瓦斯突出煤层煤巷条带区域无突出危险应当满足下列条件 准备煤量可以按煤巷掘进方向分段计算，各分段长度不得小于300米。,区域综合防突措施,（七）当煤巷掘进和采煤工作面在预抽煤层瓦斯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区域边界的最小距离不得小于20m； （八）厚煤层分层开采时，预抽钻孔应当一次性穿透全煤层，不能穿透的，应当控制开采分层及其上部法向距离至少20m、下部10m范围内的煤层，当遇有局部煤层增厚时，应当对钻孔布置做相应的调整或者增加钻孔； （九）对距本煤层法向距离小于5m的平均厚度大于0.3m的邻近突出煤层，预抽钻孔控制范围与本煤层相同。 （十）煤层瓦斯压力达到3MPa的区域应当采用地面井预抽煤层瓦斯，或者开采保护层，或者采用远程操控钻机施工钻孔预抽煤层瓦斯； （十一）不具备按要求实施区域防突措施条件，或者实施区域防突措施时不能满足安全生产要求的突出煤层或者突出危险区，不得进行开采活动，并划定禁采区和限采区。,与第二十九条第二款呼应 在距突出煤层突出危险区法向距离小于5m的邻近煤、岩层内进行采掘作业前，必须对突出煤层相应区域采取区域防突措施并经区域效果检验有效。,体现突出煤层分级管理思想和智能化机器人的思路，突出煤层的严重突出区域必须超前区域治理或远程操控机器进行钻孔施工。,体现防突工作的基本要求“突出煤层必须采取两个“四位一体”综合防突措施，做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标，否则严禁采掘活动” 。,区域综合防突措施,第六十五条 规定了抽采时间和顺层抽采钻孔作为区域防突措施的条件 采用顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯作为区域防突措施时，钻孔预抽煤层瓦斯的有效抽采时间不得少于20天；如果在钻孔施工过程中发现有喷孔、顶钻等动力现象的，有效抽采时间不得少于60天。 有下列条件之一的突出煤层，不得将顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯作为区域防突措施 （一）新建矿井经建井前评估有突出危险的煤层，首采区未按要求测定瓦斯参数并掌握瓦斯赋存规律的； （二）历史上发生过突出强度大于500t/次的； （三）开采范围内f0.3的；f为0.30.5，且埋深大于500m的；f为0.50.8，且埋深大于600m的；煤层埋深大于700m的；煤巷条带位于开采应力集中区的； （四）煤层瓦斯压力P1.5MPa或者瓦斯含量W15m3/t的区域。,规程第二百一十条 有下列条件之一的突出煤层，不得将在本巷道施工顺煤层钻孔预抽煤巷条带瓦斯作为区域防突措施 一 新建矿井的突出煤层； 二 历史上发生过突出强度大于500t/次的； 三 开采范围内煤层坚固性系数小于0.3的；或者煤层坚固性系数为0.30.5,且埋深大于500m 的；或者煤层坚固性系数为0.50.8，且埋深大于600m 的；或者煤层埋深大于700m 的；或者煤巷条带位于开采应力集中区的。,区域综合防突措施,为什么从国家层面不提倡顺层钻孔，因为国内发生过程多起事故，贵州就有一起 国务院安委会办公室关于贵州省六盘水市盘州市梓木戛煤矿“8.6”重大煤与瓦斯突出事故的通报 2018年8月6日，贵州省六盘水市盘州市梓木戛煤矿发生重大煤与瓦斯突出事故，造成13人死亡、7人受伤。 初步分析事故的原因 110102切眼掘进工作面违规采用顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯作为区域防突措施，瓦斯治理方案制定有缺陷、现场落实有差距、导致煤层突出危险性没有消除，作业过程中扰动煤体，诱发煤与瓦斯突出事故。,区域综合防突措施,事故暴露出的主要问题有 一是该矿1煤层为突出煤层，开采范围内煤层坚固性系数为0.2299，采取施工顺层钻孔顶预抽煤巷条带瓦斯作为区域防突措施，违反煤矿安全规程第二百一十条中“煤层坚固性系数小于0.3的煤层，不得将施工顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯作为区域防突措施”的规定。 二是该矿没有按照矿井编制的工作面防突设计布置巷帮钻场施工顺层钻孔连续抽放瓦斯，仅在掘进迎头布孔抽放，达不到瓦斯治理效果。 三是瓦斯抽采系统未按评价单元要求安装瓦斯抽采计量装置，无法统计单元瓦斯抽采量，瓦斯抽采效果评价结果不可靠。 四是采掘接续严重失调，事故前井下布置7个掘进工作面，没有回采工作面。 五是110102切眼掘进工作面防突区域验证测点没有结合本煤层顺层抽采钻孔布置情况进行确定，造成验证结果不可靠。,区域综合防突措施,由安监总煤装201764号下发的煤矿安全生产“十三五”规划，要求瓦斯灾害治理 树立瓦斯超限就是事故的理念。推进煤与瓦斯突出和高瓦斯矿井先抽后建、先抽后掘、先抽后采，预抽达标。落实瓦斯超限必须停电、撤人、停产分析整改、依法追究责任等制度。 强化瓦斯预抽和现场管理，实现由措施型向工程型转变、由局部治理向区域治理转变，做到抽掘采平衡。,区域综合防突措施,第六十六条 地面井预抽煤层瓦斯区域防突措施应当符合下列要求 （一）地面井的井型和位置应当根据开拓部署及井下采掘布置进行选择和设计，不应影响后期井下采掘作业； （二）钻井时应当对预抽煤层瓦斯含量进行测定； （三）每口地面井预抽煤层瓦斯量应当准确计量； （四）地面井预抽煤层瓦斯区域开拓准备工程施工前应当测定预抽区域煤层残余瓦斯含量。,为了避免井下在开拓和采掘部署对地面钻井的破坏， 影响地面钻井的抽采效果及井下的采掘作业。 掌握开采区域煤层瓦斯赋存情况，为地面井抽采的抽采率的计算作为基础。 与本细则第十六条第三款相呼应按突出矿井设计的矿井建设工程开工前，应当对首采区内评估有突出危险且瓦斯含量大于等于12m3/t的煤层进行地面井预抽煤层瓦斯，预抽率应当达到30以上。,区域综合防突措施,山西华润大宁矿多分支水平井预抽煤层瓦斯多个主水平井眼盘侧再侧钻出多个分支井眼。 大宁煤矿DNP02井，主井眼水平位移1256m，分支井数13支，总进尺8018m，水平总进尺7687m，日产量2万多立方米。,区域综合防突措施,部分修改，新增了采用俯向下行顺层钻孔预抽煤层瓦斯的条件。 第六十七条 预抽煤层瓦斯钻孔间距应当根据实际考察的煤层有效抽采半径确定。 穿层钻孔应当钻进到煤层顶（底）板岩层，顺层钻孔应当有效控制煤层全厚，否则按照本细则第六十四条执行。 厚煤层或者煤层明显变厚时，采取顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施应当增加钻孔数量，或者采用穿层钻孔预抽煤层瓦斯。 采用倾角大于等于25的下向顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当采取有效防范钻孔积水、确保抽采效果的技术措施，否则不得采用。 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。,第六十四条厚煤层分层开采时，预抽钻孔应当一次性穿透全煤层，不能穿透的，应当控制开采分层及其上部法向距离至少20m、下部10m范围内的煤层，当遇有局部煤层增厚时，应当对钻孔布置做相应的调整或者增加钻孔；,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。,区域综合防突措施,第四节 区域防突措施效果检验,区域综合防突措施,修改条款，开采保护层区域防突措施的检验指标。 第六十八条 开采保护层的保护效果检验主要采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量及其他经试验（应当符合本细则第五十七条的要求）证实有效的指标和方法。 采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量检验的，应当根据实测的最大残余瓦斯压力或者最大残余瓦斯含量按本细则第五十八条第三项的要求对被保护区域的保护效果进行检验。若检验结果仍为突出危险区，保护效果为无效。,删除了顶底板位移量，与区域预抽防突措施效果检验保持一致。 原防突规定采保护层的保护效果检验主要采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量、顶底板位移量及其他经试验（应符合本规定第四十二条要求的程序）证实有效的指标和方法，也可以结合煤层的透气性系数变化率等辅助指标。,区域综合防突措施,修改条款，删除间接计算残余瓦斯含量的校检方法。 第六十九条 采用预抽煤层瓦斯区域防突措施的，必须对区域防突措施效果进行检验，检验指标优先采用残余瓦斯含量指标，根据现场条件也可采用残余瓦斯压力或者其他经试验（应当符合本细则第五十七条的要求）证实有效的指标和方法进行检验。 采用残余瓦斯含量或者残余瓦斯压力检验指标时，应当首先根据检验单元内瓦斯抽采及排放量等计算煤层的残余瓦斯含量或者残余瓦斯压力，达到了要求指标后再现场直接测定残余瓦斯含量或者残余瓦斯压力指标，并根据直接测定指标判断防突效果。残余瓦斯含量和残余瓦斯压力的测定方法应当符合本细则第五十九条的要求。 采用穿层钻孔预抽井巷揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施时，也可以参照本细则第八十八条的方法采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。 要对距本煤层法向距离小于5m的平均厚度大于0.3m的邻近突出煤层一并检验。 检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔施工等作业时发生的喷孔、顶钻、卡钻及其他突出预兆。,原防突规定第五十六条 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；删除了采用间接计算残余瓦斯含量进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时的要求。和抽采达标要求一致。,与第二十九条第二款呼应 在距突出煤层突出危险区法向距离小于5m的邻近煤、岩层内进行采掘作业前，必须对突出煤层相应区域采取区域防突措施并经区域效果检验有效。,区域综合防突措施,第七十条 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（应当符合本细则第五十七条的要求）确定的临界值进行评判。在确定前可以按照表2指标进行评判，当瓦斯含量或者瓦斯压力大于等于表2的临界值，或者在检验过程中有喷孔、顶钻等动力现象时，判定区域防突措施无效，该预抽区域为突出危险区；否则预抽措施有效，该区域为无突出危险区。 若检验指标达到或者超过临界值，或者出现喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，则以此检验测试点或者发生明显突出预兆的位置为中心，半径100m范围内的区域判定为措施无效，仍为突出危险区。 穿层钻孔预抽井巷揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施采用钻屑瓦斯解吸指标进行检验的，如果所有实测的指标值均小于临界值且没有喷孔、顶钻等动力现象时，判定区域防突措施有效，否则措施无效。,表2 根据煤层瓦斯压力和瓦斯含量进行区域预测的临界值,第七十一条 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。,说明预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验的前提条件。,区域综合防突措施,第七十二条 采用直接测定煤层残余瓦斯含量或者残余瓦斯压力等参数进行预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验时，应当符合下列要求 （一）对预抽区段煤层瓦斯区域防突措施和预抽回采区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）或者回采区域宽度未超过120m，则沿采煤工作面推进方向每间隔3050m至少布置2个检验测试点；否则，应当沿采煤工作面推进方向每间隔3050m至少布置3个检验测试点，且检验测试点距离回采巷道两帮大于20m；,与原防突规定的要求相比，在原基础上增加了1个检验测试点,区域综合防突措施,预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施检验测试点布置,,,,,,,,区域综合防突措施,（二）对穿层钻孔预抽井巷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，分别位于井巷中部和井巷轮廓线外的上部和两侧。 当分段实施区域防突措施时，揭煤工作面与煤层最小法向距离小于7m后的各段都必须进行区域防突措施效果检验，且每一段布置的检验测试点不得少于4个。 自煤层顶板揭煤对实施的防突措施效果进行检验时，应当至少增加1个位于巷道轮廓线下部的检验测试点； （三）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，沿煤巷条带每间隔3050m至少布置1个检验测试点； （四）对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施效果进行检验时，沿煤巷条带每间隔2030m至少布置1个检验测试点，且每个检验区域不得少于5个检验测试点；,与原防突规定的要求相比，从煤层顶板揭煤在原基础上增加了下方的1个检验测试点,与原防突规定的要求相比，在原基础上增加了2个检验测试点,区域综合防突措施,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,,区域综合防突措施,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；,穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施,,,区域综合防突措施,区域综合防突措施,（五）对定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，沿煤巷条带每隔2030m至少布置1个检验测试点。也可以分段检验，但每段检验的煤巷条带长度不得小于80m，且每段不得少于5个检验测试点； （六）对预抽区段和回采区煤层瓦斯区域防突措施效果及穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施效果进行检验时，可以沿采煤工作面推进方向或者巷道掘进方向分段进行检验，但每段的长度不得小于200m； （七）各检验测试点应当布置于所在钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，并尽可能远离各预抽瓦斯钻孔或者尽可能与周围预抽瓦斯钻孔保持等距离，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。,部分省份监管监察部门认为必须对预抽区段或回采区进行整体检验，这里进行明确，可以分段检验，每段的长度不得小于200m,由于受目前瓦斯含量定点取样技术的限制，明确定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域措施效果检验时，可以采用分段检验，若具备巷道条件及随着技术进步，也可一次性检验。,区域综合防突措施,瓦斯治理方案设计,区域预测,穿层钻孔施工,方案审核,穿层钻孔 质量验收,效果检验,石门揭煤（局部）,安全掘进 条件审核,煤巷安全掘进,顺层钻孔 质量验收,顺层钻孔预抽,效果检验,安全回采 条件审核,工作面安全回采,穿层钻孔预抽,顺层钻孔施工,,,过程,节点,防突治理具有过程复杂、经历时间长、数据量大和自动化程度低特点 突出事故案例表明，防突治理过程的任何一个环节出现问题都可能导致事故的发生,区域防突措施过程跟踪控制,效果检验的可靠性,区域综合防突措施,探讨,地质条件变化导致措施不到位出现空白带,增补钻孔消除空白带,地质条件变化,措施不到位,效果检验的可靠性,区域综合防突措施,增加钻孔密度 以密度换误差,打钻技术限制导致措施不到位出现空白带,施工技术限制,效果检验的可靠性,区域综合防突措施,1,2,3,4,措施钻孔有效,效果检验的可靠性,区域综合防突措施,传统聚氨酯封孔方法漏气大，浓度低效果差,防突措施钻孔封孔严密,效果检验的可靠性,区域综合防突措施,“两堵一注”封孔方法漏风小，浓度高,防突措施钻孔封孔严密,效果检验的可靠性,区域综合防突措施,第五节 区域验证,区域综合防突措施,第七十三条 区域预测为无突出危险区或者区域措施效果检验有效时，采掘过程中还应当对无突出危险区进行区域验证，并保留完整的工程设计、施工和验证的原始资料。 对井巷揭煤区域进行的区域验证，应当采用本细则第八十七条所列的井巷揭煤工作面突出危险性预测方法进行。 在煤巷掘进工作面和采煤工作面应当分别采用本细则第八十九条、第九十三条所列的工作面预测方法结合工作面瓦斯涌出动态变化等对无突出危险区进行区域验证，并按照下列要求进行,区域综合防突措施,说明区域验证的方法和需要进行区域验证的具体情况。,第七十三条 （一）在工作面首次进入该区域时，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者采取非定向钻机施工的预抽煤层瓦斯区域防突措施的每推进30m）至少进行2次区域验证，并保留完整的工程设计、施工和效果检验的原