煤与瓦斯突出的预防

煤与瓦斯突出的预防煤与瓦斯突出的预防 一 几个案例 一 几个案例 1 世界上第一次有记载的突出 1834 年 3 月 22 日 法国鲁阿尔煤田伊萨克矿在急倾斜厚 煤层平巷掘进工作面发生了突出 支架工在架设支护时 发现 工作面煤壁外移 3 个工人赶忙撤离 巷道中瞬时充满煤粉 13 米长 煤尘弥漫 1 人被煤流埋没死亡 1 人窒息死亡 只有 1 人幸免于难 煤突出后迎头支架倾倒 煤粉散落长度 15 米 无 瓦斯浓度记录 2 世界第一次瓦斯与煤猛烈突出 1897 年 4 月 17 日 比利时的阿格拉波 2 号井 在向上掘 进 580 米至 610 米水平之间的联络眼时 突然发生瓦斯与煤突 出 突出强度 420 吨煤 瓦斯 50 万米 立方 以上 最初瓦斯 喷出量高达每分钟 3000 米 立方 以上 瓦斯逆风流从入风提 升井反冲至地面 距该井口 23 米处绞车房附近的火炉引燃了瓦 斯 火焰高出井口 50 米 井口附近的地面建筑物烧成一片废墟 2 小时后 火焰将要熄灭之时 又连续发生 7 次瓦斯爆炸 约 每隔 7 分钟爆炸一次 井下 209 人中死亡 121 人 井口地面上 烧死 3 人 烧伤 11 人 3 世界上迄今强度最大的突出 世界上迄今为止强度最大的突出灾害发生在 1969 年 7 月 13 日原苏联加加林煤矿 在深 710 米水平主要石门揭露仅 1 03 米薄煤层时 突然发生煤突出 14000 吨 瓦斯 25 米 立方 的 大灾害 4 我国有记载的第一次煤与瓦斯突出 1950 年吉林省辽源矿务局富国西二坑 在垂深 280 米煤巷 掘进时发生突出 此前约在 1938 年前后该矿曾发生过突出现象 但无记载 5 中国迄今强度最大的煤与瓦斯突出 1975 年 8 月 8 日重庆天府矿务局三汇坝一矿主平硐 一次 突出演示 12780 吨 突出煤 8000 吨 瓦斯 140 万米 立方 这次大灾是主屏硐揭穿 6 号煤层放震动炮时发生的 我国属多瓦斯突出矿井的国家之一 在统配煤矿中至上世 纪 80 年代末共有矿井 624 对 其中有煤和瓦斯突出危险的矿井 有 293 对 占 46 发生煤与瓦斯突出总次数累计已有 9000 次 左右 二 预防煤与瓦斯突出的技术措施 二 预防煤与瓦斯突出的技术措施 1 开采解放层 在有煤与瓦斯突出危险的矿井中 在开采煤层群的条件下 矿工们应首先开采没有突出危险 或突出危险性较小的煤层 由于受采动影响 距离它一定范围内的突出危险煤层便失去突 出危险 这个先采的煤层成为解放层 位于突出危险层的上方 称为上解放层 位于下方的成为下解放层 凡是有解放层的所有发生煤与瓦斯突出的国家 如法国 前苏联 德国 波兰 匈牙利 比利时等国 都采用这种措施 我国从 1958 年起成功地推广了这一技术 目前开采解放层的矿 井占全国有煤和瓦斯突出危险矿井的 26 这是一种有效的区 域性防治突出的措施 天府矿务局磨心坡矿和南桐矿务局一井开采上解放层的 30 多年的实践经验说明 解放层开采后 由于采空区的演示冒落 和移动 引起开采煤层周围地应力的重新分布 采空区的上 下形成应力降低区 卸压区 在这个区域内的未开采煤层 即被解放层 突出危险层 发生了下列变化 地压减小 弹性潜能得以缓慢释放 煤层因卸压而膨胀变形 透气性增大 又因层间岩石移 动 形成裂隙与孔道 所以 被解放层内的瓦斯能大量排放到 解放层内的采空区内 突出危险层开采时瓦斯压力和瓦斯含量 都会明显下降 天府矿区磨心坡矿由于开采了解放层 被解放 层的瓦斯压力降低了 75 南桐一井瓦斯压力由 23kg cm 平方 下降到 4kg cm 平方 被解放层支柱所承受的地压急剧下降 现场称为卸压 南桐一井支柱压力由 28kg cm 平方 下降到 15kg cm 平方 由于被解放层瓦斯排往解放层的采空区 煤的强度增加 南桐一井突出危险层的煤硬度系数由 0 3 0 5 增加到 1 0 1 5 煤 的机械强度增加 这就使得在卸压区范围内开采被解放层时 不再会有发生煤与瓦斯突出的可能性 开采解放层必须注意以下各点 如果煤层群具有几个解放层时 应首先考虑开采上解放 层 这不但符合由上往下的开采顺序 而且突出层同水平的巷 道都能位于解放带内 如果不得不首先开采下解放层时 要注 意防止因层间距太小而破坏突出煤层 造成回采时的困难或带 来其它灾害 如引起内因火灾 解放层内尽可能不留煤柱或少留煤柱 以免造成几种压 力区 增加被解放层在该区的突出危险 开采解放层时可以同时抽放被解放层的瓦斯 以防卸压 后被解放层内的瓦斯大量涌入回采工作面 造成瓦斯爆炸事故 2 预先抽放突出危险煤层的瓦斯 我国采用预抽瓦斯的矿井占突出危险矿井总数的 21 用均匀布置在突出危险煤层内的大量钻孔来进行几个月至 十几个月的预抽瓦斯 不仅降低了瓦斯压力与瓦斯含量 而且 使地应力下降 煤的强度增加 我国的实践证明 只要能预先 抽出 20 30 的瓦斯 即可防止煤与瓦斯突出 3 煤层注水 近年国外研究成功在回采工作面注水可防止煤与瓦斯突出 我国山西阳泉一矿北头咀矿井在综采工作面进行浅孔煤体 注水 使工作面煤压出的次数减少 82 瓦斯涌出量减少 28 煤尘降低了 49 4 超前钻孔 在工作面前方一定距离的煤体内 始终保有一定数量的较 大直径的钻孔 用以预防突出的发生 我国有近 40 的突出危 险矿井使用这种措施 我国超前钻孔的经验数据为 孔径不少 于 120 海米 超前距离不少于 5 米 孔数不少于 4 5 个 南桐 鱼田堡矿孔径为 300 毫米 5 水力冲孔 利用钻机打钻时喷射的水射流 在突出煤层内冲出煤炭和 瓦斯 或诱导可以控制的小型突出 以造成煤体卸压 排放瓦 斯 消除采掘突出危险的方法 此法最早在南桐矿务局试验成 功 据不完全统计 应用此法在我国已经安全地揭开突出危险 煤层 指石门掘进揭穿突出层 100 多次 掘进煤巷 1 万多米 水冲区采出煤炭 100 万吨 6 震动放炮 用比普通爆破多的炸药量和炮眼数 一次炸出巷道全新面 的爆破 称为震动放炮 震动放炮用强大的震动力和深揭作用使地应力作用下的高 压瓦斯煤体突然暴露 造成人为最有利的可控制的发成冲