第二部分、煤与瓦斯突出防治技术

第二部分、煤与瓦斯突出的防治技术一

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煤与瓦斯突出机理二.“四位一体”综合防突措施三.煤层突出危险性预测四.防治突出措施五.防治突出措施的效果检验六.

安全防护措施第一页，共八十一页。一.煤与瓦斯突出机理（1）突出机理就是解释发生突出的原因和过程的理论。

煤与瓦斯突出是一种复杂的动力现象，世界上许多产煤国家对煤与瓦斯突出的机理开展了广泛研究，提出了多种假说。第二页，共八十一页。煤与瓦斯突出机理（2）1、国外煤与瓦斯突出假说瓦斯为主导作用的假说地压为主导作用的假说化学本质假说能量假说综合假说2、国内煤与瓦斯突出假说流变假说球壳失稳假说

第三页，共八十一页。瓦斯为主导作用的假说①瓦斯包说②粉煤带说③煤孔隙结构不均匀说④突出波说⑤裂隙堵塞说⑥瓦斯膨胀说⑦卸亚瓦斯说⑧火山瓦斯说⑨地质破坏带说⑩瓦斯解吸说返回第四页，共八十一页。

地压为主导作用的假说①岩石变形潜能说②应力集中带说③剪切应力说④塑性变性说⑤振动波动说⑥冲击式移近说⑦拉应力波说⑧应力叠加说⑨放炮突出说⑩顶板位移不均匀说返回第五页，共八十一页。化学本质假说①瓦斯水化物说②爆炸煤说③重煤说④地球化学说⑤硝基化合物说返回第六页，共八十一页。能量假说

苏联B.B.霍多特提出，长期以来在国际上享有盛誉。在实验室试验的基础上，从能量的观点出发，用数学方法分析计算了煤层的变形潜能Wt

、瓦斯内能λ以及造成突出破坏需要的能量A，提出了能量假说。返回第七页，共八十一页。球壳失稳假说突出的发生发展是以球盖状煤壳的形成、发展及失稳抛出为特点的突出过程的实质是地应力破坏煤体，煤体释放瓦斯，瓦斯使煤体裂隙扩张并使形成的球壳失稳破坏瓦斯膨胀能是发动突出的真正的动力及能源返回第八页，共八十一页。流变假说含瓦斯煤岩体在外力的作用下，当达到或超过其屈服载荷时，则明显地表现为时间上的三个阶段，即变形衰减阶段、均匀变形阶段和加速阶段第Ⅰ、第Ⅱ阶段对应于突出的准备阶段，第Ⅲ阶段是突出的发生发展阶段，突出是含瓦斯煤岩体快速流变的结果瓦斯、地应力、煤的物理力学性质和时间过程是突出的重要影响因素返回第九页，共八十一页。综合假说50年代中期，苏联A.A.斯科琴斯基院士根据开采突出危险煤层的经验以及当时科研工作的成果，提出煤与瓦斯突出是由地应力、煤层瓦斯和煤层物理力学性质综合作用的结果。目前综合假说得到普遍认同，是瓦斯突出防治技术的理论基础。突出的动力是地应力和煤层中的瓦斯;突出的阻力是煤层的物理力学性质。这三者称为煤与瓦斯突出的“三因素”第十页，共八十一页。煤与瓦斯突出机理（3）3、煤与瓦斯突出的三因素：〈1〉地应力的作用

突出煤层中存在着地应力，它包括上覆岩层自重应力、地质构造应力和采掘集中应力，采掘工作面前方局部煤体内存在一个集中应力带，这里的地应力高于原始煤体的应力，瓦斯压力接近于原始煤体的瓦斯压力。

地应力的作用，一是使煤体产生位移和突然破碎，煤由静态变为动态；二是地应力影响煤体内部结构，控制着瓦斯的流动。由于工作面前方煤体内存在着一个集中应力带，使距掘进迎头L米的集中应力带内，煤的裂隙、孔隙受压缩变小，阻碍煤体内瓦斯的正常运移流动。那么，什么是地应力呢？我们通过一个简单的物理现象来予以说明。第十一页，共八十一页。煤与瓦斯突出的三因素我们知道，一个弹簧，给它一个压力Ｐ，就产生一个反作用力Ｐ1，也就是说，我们用力把弹簧压下去后，弹簧就蓄积一个弹起的能量。同样，煤岩层也具有一定的弹性，由于在几百米深的地下开采，必然受到上覆岩层给它的一个压力，使煤层蓄积一个向外膨胀的潜能。在没有开采前，煤岩体是处于三向应力平衡状态，当开掘巷道或进行回采工作时，就破坏了原来的应力平衡状态，使煤岩体的应力重新分布，煤体向作业空间膨胀变形。

第十二页，共八十一页。煤与瓦斯突出的三因素采掘工作面地应力状况及对突出的影响：

采煤工作面前方存在一个集中应力区，其峰值距离采面煤壁的距离越小，越容易破坏采面煤体而引发煤与瓦斯突出。因此，必须加强工作面支护，使采面煤体的集中应力向煤体深部推移，或在采面采取人为卸压措施，如打排放钻孔、实施浅孔爆破等。掘进工作面前方的地应力，可分为三个带，即：卸压带、集中应力带和常压带，亦叫做原始应力区。从防突角度讲，集中应力区距离工作面越近，工作面煤体越易发生破坏而引发煤与瓦斯突出。解决该问题的措施，就是在突出危险区域采取人为卸压措施，如打排放钻孔、实施深孔爆破和放慢掘进速度等，使集中应力带向深部推移。第十三页，共八十一页。煤与瓦斯突出的三因素以上情况说明，具有较高的地应力是发生煤与瓦斯突出的先决条件，即起着发动突出的作用。在地质构造带，由于构造应力的存在，就是采深不大也可能发生突出。因此，发生煤与瓦斯突出的第一个充分必要条件是：煤层和围岩具有较高的地应力和瓦斯压力，并且在近工作面地带煤层的应力状态发生突然变化，使潜能有可能突然释放。应力状态的变化一般有下列原因：

第十四页，共八十一页。煤与瓦斯突出的三因素（１）、巷道进入地质破坏区；（２）、石门揭开煤层时；（３）、巷道从硬煤进入软煤带；（４）、煤的冒落等。另外还有工作面迅速推进时；煤层突然加载，如巷道顶板下沉；煤层突然卸压，如悬臂梁断裂等。5.向斜轴部附近..第十五页，共八十一页。煤与瓦斯突出的三因素〈2〉瓦斯的作用

瓦斯是成煤过程中的产物，以游离状态和吸附状态存于煤裂隙和孔隙中，促使煤体产生潜能，降低煤的强度。）煤体中瓦斯含量是指每吨煤所含的瓦斯量，也就是煤体中游离和吸附两种状态瓦斯量的总和。其中吸附瓦斯量占瓦斯含量的80──90%以上。瓦斯压力决定煤层中瓦斯含量的多少，是造成瓦斯突出的重要能源。在卸压带瓦斯压力梯度是平缓的，在集中应力带瓦斯压力梯度显著增大，形成作用于压力降低方向（掘进迎头）的力，参与突出的发展。第十六页，共八十一页。煤与瓦斯突出的三因素在掘进巷道揭露煤层引起瓦斯流动后，随着煤壁暴露时间ｔ的不断增长，流动场范围Ｌ不断扩大，工作面附近瓦斯压力梯度不断下降变缓。最危险的是在ｔ→０时，即爆破见煤的瞬时，瓦斯压力梯度最大，此时最容易发生突出。因此，煤与瓦斯突出发展的第二个必要和充分条件是：有足够的瓦斯流把碎煤抛出，并且突出孔道要畅通，以便在空洞壁形成较大的地应力梯度和瓦斯压力梯度，从而使煤破碎向深部扩展第十七页，共八十一页。煤与瓦斯突出的三因素〈3〉煤的物理力学性质与突出的关系

煤结构和力学性质，与发生突出的关系很大。一般来说，煤愈硬、裂隙愈小，所需的破坏功愈大，要求的地应力和瓦斯压力愈高。反之亦然。因此，在地应力和瓦斯压力为一定值时，软煤分层易被破坏，突出往往沿软煤分层发展。

第十八页，共八十一页。煤与瓦斯突出的三因素〈4〉外部因素的影响

外部因素（工作面推进度、爆破等）对煤与瓦斯突出的发生和发展也有重要影响。工作面快速推进时，有助于应力状态发生突然变化，从而激发突出。反之，工作面缓慢推进时，应力状态变化是平缓的，发生突出的可能性就小。工作面若快速推进时，由于工作面前方煤体中集中应力带没有向深部推移时间，高压瓦斯没有有效排放，造成集中应力带距离工作面的正常距离Ｌ1大于异常距离Ｌ2，使工作面突出危险性增加，特别是在爆破瞬间的突出危险性最大。第十九页，共八十一页。二.“四位一体”综合防突措施1.防突技术的发展煤与瓦斯突出在煤矿出现已经超过一个半世纪，为了防治突出和避免造成人身伤亡事故，国内外进行了大量的研究，提出和应用了多种防突措施。纵观防突技术的发展史，大体有三个发展阶段：1、以安全防护措施为主的阶段，即在突出发生时，避免发生人身伤亡事故。在本世纪50年代前，属于这一阶段。第二十页，共八十一页。防突技术的发展2、是以防治突出措施为主的阶段，即在突出矿井普遍采用防突措施，使它不发生突出。本世纪50~70年代属于这个阶段。3、是采取综合防突措施阶段，即将突出危险性预测引入综合防突措施。前苏联在70年代中期开始采用综合防突措施，我国80年代末开始采用防突综合措施，1988年我国《防突细则》颁布后，在各突出矿井普遍推广。第二十一页，共八十一页。2.“四位一体”综合防突措施突出危险性预测防治突出措施防治突出措施的效果检验安全防护措施根据开采突出煤层时，必须采取突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验和安全防护措施等综合防治突出措施。返回第二十二页，共八十一页。三.突出危险性预测1、

突出危险性预测分类2、煤层突出危险性预测流程3、区域突出危险性预测4、工作面突出危险性预测第二十三页，共八十一页。1、突出危险性预测分类返回工作面突出危险性预测（日常预测或工作面预测）区域突出危险性预测（区域预测）煤层突出危险性预测突出煤层突出危险区域预测突出危险性预测第二十四页，共八十一页。2、煤层突出危险性预测流程返回煤层突出煤层无突出危险区突出威胁区突出危险工作面无突出危险工作面突出危险区区域预测或鉴定区域预测工作面预测非突出煤层检验性预测预报第二十五页，共八十一页。突出危险性预测的意义国内外开采突出煤层的实践证明,突出只发生在某些局部地带,突出煤层中突出危险带的面积仅占5~10%。通过在突出煤层进行突出危险性预测,把突出煤层划分为突出危险区、突出威胁区和无突出危险区;把采掘工作面划分为突出危险工作面和无突出危险工作面,从而采取不同级别的综合防突措施,做到在安全的前提下,大量地节约防突工程量、工作量，减少防突工作的盲目性。第二十六页，共八十一页。

3、区域突出危险性预测3.1煤层突出危险性预测3.2突出煤层危险区域预测第二十七页，共八十一页。3.1煤层突出危险性预测（1）①实际突出②单项指标法

③煤层弹性变形特性E、第二十八页，共八十一页。煤层突出危险性预测（2）

①矿井在采掘过程中只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即定为突出矿井，发生突出的煤层即定为突出煤层。突出矿井及突出煤层确定程序国家煤矿安全监察局授权单位鉴定煤炭企业提出报告报省煤炭管理部门审批报省级煤矿安全监察机构备案第二十九页，共八十一页。煤层突出危险性预测（3）②单项指标法可用煤的破坏类型、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数和煤层瓦斯压力预测煤层的突出危险性，其临界值应根据矿井的实测资料确定，如无实测资料，只有全部指标达到或超过其临界值时方可划为突出煤层。划分标准

1.煤的破坏类型Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ以上

2.瓦斯放散初速度ΔP≥103.煤的坚固性系数f≤0.54.煤层瓦斯压力P≥0.74MPA.第三十页，共八十一页。煤层突出危险性预测（4）③煤层弹性变形特征俄罗斯学者从突出煤层和非突出煤层选取煤样，在实验室利用超声波确定其弹性模量E、剪切模量G，突出煤层和非突出煤层的E、G有明显差异，并与煤层的变质程度有关对于非突出煤层的E、G有：

G=(0.270-0.001Vdaf)109

E=(0.790-0.006Vdaf)109当某一煤层的E、G实验室测试结果大于上述计算值时，该煤层属突出危险煤层返回第三十一页，共八十一页。3.2突出煤层危险区域预测①瓦斯地质统计法

②综合指标法③单项指标H、E、G

④综合指标B

第三十二页，共八十一页。突出煤层危险区域预测（2）突出煤层中的区域预测可采用瓦斯地质统计法或综合指标法进行，预测结果报矿务局总工程师批准①瓦斯地质统计法根据已开采区确切掌握的煤层赋存、地质构造条件与突出分布的规律，划分出突出危险区域和突出威胁区域②综合指标法（

D=（0.0075H/f-3)(P-0.74)K=ΔP/f

当D≥0.25、K≥20（无烟）或15（其它煤种）时，划为危险区域第三十三页，共八十一页。突出煤层危险区域预测（3）③单项指标H、E、G(俄罗斯)a、在临界突出深度以下，煤层本身的弹性能和瓦斯能足以造成突出破坏，其发生与否，关键取决于煤层所需破碎功的大小b、当构造应力作用于高弹性煤层时，在有脆性破坏倾向的煤层中可以形成煤层破碎功小的区带c、用E、G表示煤层的突出危险性倾向d、通过计算煤层H、E、G的临界值H0、E0、G0，并与H、E、G比较，确定区域突出危险性预测程序框图输入原始数据H、Vdaf

等确定临界值H0、E0、G0

H≥H0测定煤层的E、GE≥

E0

G≥G0突出危险性确定NoYesYesNoYesNo第三十四页，共八十一页。突出煤层危险区域预测（4）④综合指标B（俄罗斯）在地质勘探阶段，通过对煤层岩心和瓦斯资料的研究，根据综合指标B预测煤层的突出危险性该指标经过广泛验证，列入部门标准B≥15，煤层具有突出危险B<15，煤层无突出危险X

煤层平均瓦斯含量X0

煤层残余瓦斯含量R煤层破坏程度M煤层厚度C煤层分层个数H开采深度fn

围岩特性返回第三十五页，共八十一页。

4、工作面突出危险性预测定性指标根据地质构造和突出预兆确定工作面的突出危险性定量指标①钻孔指标法根据所打钻孔的瓦斯涌出速度、钻屑量、钻屑瓦斯解吸特征等进行预测②连续动态法根据煤体破坏的地球物理特征、煤体结构特性和工作面瓦斯涌出动态进行预测在突出危险区域内进行采掘作业时，必须采取综合防治突出措施，工作面进行采掘前，应进行工作面突出危险性预测，将工作面划分为突出危险工作面和无突出危险工作面。第三十六页，共八十一页。4.1工作面突出危险性预测指标定性指标在突出煤层中有下列情况之一者，应视为突出危险工作面：①在突出煤层的构造破坏带，包括断层、褶曲、火成岩侵入等；②煤层赋存条件急剧变化的区③采掘应力叠加的区域；④在工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象；⑤工作面出现明显突出预兆。返回第三十七页，共八十一页。

4.2工作面突出危险性预测指标

钻孔指标法①钻孔瓦斯涌出初速度法②钻屑瓦斯解吸指标法③钻屑指标法④R值指标法主要预测指标第三十八页，共八十一页。钻孔瓦斯涌出初速度法理论基础煤层钻孔瓦斯涌出速度测定表明，在大多数情况下开始测量后0.5～2min函数q=f（t）达到最大值；综合反映了煤层的破坏程度、瓦斯压力和瓦斯含量、煤体的应力状态及透气性，可以综合评价煤层的突出危险性。第三十九页，共八十一页。钻孔瓦斯涌出初速度法

煤巷掘进工作面测试方法（1）靠近巷道两帮，各打一个平行于巷道掘进方向直径42mm、深3.5m的钻孔，钻孔布置在软分层中；（2）用专门的封孔器封孔，封孔后测量室长度为0.5m；（3）测试工作必须在钻孔打完后2min内完成。每预测循环可进尺1.5m，留2m的超前距。第四十页，共八十一页。钻孔瓦斯涌出初速度临界值(Vdaf)煤的挥发份Vdaf(%)5～1515～2020～30>30qm(L/min)5.04.54.04.5第四十一页，共八十一页。钻孔瓦斯涌出初速度法测试要点测量室应位于应力集中带或原岩应力带采用节流式流量计打钻后立即封孔测量封孔严密测试前检查仪器，无气路堵塞现象应用效果目前该方法是国内外突出矿井的主要预测方法。返回第四十二页，共八十一页。钻屑瓦斯解吸指标理论基础钻屑瓦斯解吸指标h2或K1值表示瓦斯含量的大小和解吸速度的快慢，即表示瓦斯能的大小及释放速度。钻屑瓦斯解吸规律可用巴雷尔公式表示，Q1=K1T0.5

，h2和K1值均表示煤样在一段时间内的瓦斯解吸量，K1值是解吸第1分钟的解吸量，h2是第4和第5分钟内的解吸量，K1是按解吸规律推算的，K1是实测的按照巴雷尔公式推算，K1

=0.016h2测试仪器与方法h2用MD-2解吸仪测定，K1用ATY突出预测仪测定可用于石门揭煤工作面以及采掘工作面的突出危险性预测永润集团突出矿井采用h2作为预测指标之一第四十三页，共八十一页。石门揭煤工作面h2和K1的临界值钻屑瓦斯解吸指标临界值h2(Pa)K1(mL/g.min1/2)干煤2000.5湿煤1600.4返回第四十四页，共八十一页。钻屑指标法理论基础钻屑量S表示煤层应力集中程度大小，h2或K1值表示煤层瓦斯大小及其释放速度大小，分别从地应力和瓦斯的角度反映了煤层突出危险性的的大小，可以综合反映煤层的突出危险性地应力越大，S值越大钻屑瓦斯释放速度越快，h2或K1值越大测试方法在煤巷掘进工作面打2个（倾斜或急倾斜煤层）或3个（缓倾斜煤层）直径42mm、深8～10m的钻孔。钻孔每打1m测定钻屑量一次，每2m测定一次钻屑解吸指标根据每个钻孔的S、h2或K1的最大值预测突出危险性当任一指标大于或等于临界值时，该工作面为突出危险工作面每预测循环留2m的超前距第四十五页，共八十一页。钻屑指标法预测掘进工作面的临界值h2最大钻屑量SK1危险性PaKg/mL/mmL/(g.min1/2)≥200≥6≥5.4≥0.5突出危险工作面<200<6<5.4<0.5无突出危险工作面返回第四十六页，共八十一页。R值指标法钻屑量S主要考虑了煤层的强度性质和应力状态，瓦斯涌出初速度则主要考虑了瓦斯因素，把两者结合在一起用来预测突出危险性是合适的该方法同时考虑了工作面的应力状态、物理力学性质、瓦斯含量、透气性和煤层的放散能力，即考虑了决定突出危险性的主要因素，是一个综合指标判断指标R=(Smax–1.8)(qmax-4)当任一钻孔的R≥6时，突出危险工作面当任一钻孔的R<6时，无突出危险工作面当R为负值时，应用单项指标预测第四十七页，共八十一页。R值指标法测试方法(1)在煤巷掘进工作面打2个(倾斜或急倾斜煤层)或3个(缓倾斜煤层直径42mm、深5.5～6.5m的钻孔(2)钻孔布置在软分层中，一个钻孔位于巷道工作面中部平行于掘进方向，其它钻孔的终孔点应位于巷道轮廓线外2～4m处(3)钻孔每打1m，测定一次S和q(4)测q时，测量室长度为1m，根据每个钻孔的最大Smax和最大qmax

确定R值(5)每预测循环留2m超前距第四十八页，共八十一页。平顶山矿区突出矿井预测指标矿别指标q（L/min）Cq

S（kg/m）R四矿≥2.8≥4.5五矿≥4.5≥6≥6八矿≥4.5≤0.6≥6十矿≥4≥6十二矿≥4.5≤0.65≥6返回第四十九页，共八十一页。四、防治突出措施1、区域性防突措施2、局部性防突措施3、各类防突措施适应条件及优缺点第五十页，共八十一页。制定防突技术措施的原则降压排瓦，增加煤体强度降压排瓦-----消除或减小能引起煤与瓦斯突出的能量聚集，并防止这种能量突然释放，即排除瓦斯，卸除地应力和瓦斯压力的原则；增加煤体强度------增强煤体的稳定性，改变煤体的物理力学性质，增加煤体的抗破碎能力，即加固煤体，抑制突出的原则。第五十一页，共八十一页。1、区域性防突措施1.1开采保护层1.2预抽煤层瓦斯1.3煤层区域性预先注水在煤层采掘之前，对煤层实施大面积预先处理，以达到煤层卸压、排放瓦斯及改变煤层物理力学性质的目的，从而大面积消除煤层的突出危险性。在选择防突措施时，应优先采用区域性防突措施。第五十二页，共八十一页。1.1开采保护层作用机理在开采煤层群时，通过开采保护层，实现被保护层的卸压和瓦斯排放，消除被保护层的突出危险性。保护层的选择①首先选择无突出危险的煤层作为保护层。②矿井中所有煤层都有突出危险时，应选择突出危险性较小的煤层。③优先选择上保护层。有关保护层开采的技术要求和保护范围的规定。返回第五十三页，共八十一页。1.2预抽煤层瓦斯作用机理通过预抽煤层瓦斯，减少煤层瓦斯压力和含量，降低瓦斯内能，提高煤体强度，以消除煤层的突出危险性。技术要求①采用平行布孔方式，钻孔应控制整个预抽区域并均匀布孔；②煤层瓦斯预抽率应大于25％；③预抽后，突出煤层残存瓦斯含量应小于该煤层始突深度处的煤层原始瓦斯含返回第五十四页，共八十一页。1.3煤层区域性预先注水作用机理

水进入煤层的裂隙和孔隙，使原始煤体湿润，增加了煤的可塑性和柔性，弹性模数降低20～30％，应力分布变的比较均匀，弹性能的释放速度比较缓慢；水封闭了瓦斯流动的通道，减小了瓦斯放散速度，降低了瓦斯能的释放速度；注水可以提高f值，增加了煤层的强度。技术要求①煤层最少有一个分层均匀湿润，水分达到4％以上。②沿煤层走向和倾向不留空白区。③最好采用中低压小流量长时注水。该方法在俄罗斯作为区域性措施返回第五十五页，共八十一页。2、局部性防突措施卸压排放措施

超前钻孔、抽放瓦斯、松动爆破、卸压缝水力化措施煤层注水、水力松动、水力压裂、水力爆破、水力冲孔煤体围岩强化措施金属骨架、前探支架煤体围岩强化措施一般与其它两种措施共同使用在煤层采掘过程中，在采掘工作面向煤层体实施处理措施，以达到煤层卸压、排放瓦斯及改变煤层物理力学性质的目的，从而消除工作面附近煤层的突出危险性。第五十六页，共八十一页。2.1超前钻孔作用原理在采掘工作面向煤层施工一定深度的钻孔，对煤层进行卸压和排放瓦斯，使应力集中带向工作面深部转移，消除突出危险性。技术参数

①钻孔直径75～120mm；②保持一定的超前距（不小于5米）；③掘进工作面应控制到巷道断面轮廓外2～4m；④钻孔应布置在煤层的软分层中；⑤钻孔个数和间距根据钻孔有效排放半径而定。第五十七页，共八十一页。2.1超前钻孔平顶山矿区超前钻孔有效作用半径测定结果矿别煤层钻孔直径(mm)作用半径(mm)八矿戊9-10

750.8戊9-10

420.6己15

420.6十矿戊9-10

801.0十二矿己15

750.6己15-17

750.75返回第五十八页，共八十一页。2.2瓦斯抽放掘进工作面超前抽放对突出危险性严重的掘进工作面实施超前钻孔抽放；超前钻孔直径75～120mm，深度25～30m以上，钻孔5～12个，穿过工作面前方的应力集中带；巷道轮廓四周的控制范围2～4m；抽放时间7～10天；第五十九页，共八十一页。2.2瓦斯抽放掘进工作面隔离式抽放（边掘边抽）对突出危险性相对不大、瓦斯涌出量大推进速度快的掘进工作面实施隔离式抽放；巷道两帮卸压带内瓦斯在抽放负压的作用下，被引入到抽放钻孔中，隔断瓦斯向巷道的涌出，减少巷道瓦斯涌出量；钻孔开口位置距煤壁2～2.5m，抽放区段距煤壁3～5m，与巷道轴线的夹角小于5°；钻孔抽放期2～3个月。返回第六十页，共八十一页。2.3松动爆破

掘进工作面深孔松动爆破钻孔直径42mm，孔深不小于8m-12米以上，孔数根据爆破有效半径确定；控制到巷道轮廓线外2m以外；超前距不小于5m；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。第六十一页，共八十一页。2.3松动爆破

采煤工作面浅孔松动爆破适用于煤质较硬、围岩稳定较好的煤层；沿采煤工作面每隔2～3m打一个钻孔，孔深不小于3m，炮泥封孔长度不得小于1m；超前距不小于2m。返回第六十二页，共八十一页。2.4卸压缝对突出危险性严重的采煤工作面，在工作面用专门机器开卸压缝，引起煤层卸压和排放瓦斯，消除突出危险性；主要参数卸压缝的位置、高度、深度和割缝速度；卸压缝深度不超过1.5m～2m，并保证0.5m的超前距；c、卸压缝高度10～14mm，保证煤层充分卸压，卸压缝又能闭和，不积聚瓦斯；应编制割缝过程中的防突措施。第六十三页，共八十一页。2.5卸压槽在掘进工作面的两个隅角开卸压槽，引起应力集中带向深部转移，消除突出危险性；卸压槽深度不小于0.5m，宽度60～80mm；进尺超前距不小于0.5m；可用钻孔法或专用工具形成卸压槽。返回第六十四页，共八十一页。2.6水力松动作用机理在工作面向煤层注入15～20MPa的高压水，使煤层裂隙扩张，形成平行于工作面煤壁的裂缝，引起煤体卸压和排放瓦斯，应力集中带向煤体深部转移。主要参数根据煤层的具体条件而定，包括封孔深度、注水压力、注水量、有效注水半径等。在俄罗斯约有20％的采掘工作面采用水力松动，回采工作面突出频率0.055，准备工作面突出频率0.057。返回第六十五页，共八十一页。2.7水力压裂作用机理在工作面打直径42～45mm的钻孔，借助于高压水将煤层向工作面方向强制压出，引起煤壁卸压和排放瓦斯，消除突出危险性。主要参数钻孔深度、封孔深度、钻孔间距、注水压力、注水时间、注水速度等实施水力压裂必须制定详细的安全技术措施在俄罗斯的应用表明，回采工作面突出频率0.264，准备工作面突出频率0.243。返回第六十六页，共八十一页。3、各类防突措施适应条件及优缺点返回第六十七页，共八十一页。五、防治突出措施的效果检验1.目的和要求2.钻孔布置方式3.检验方法第六十八页，共八十一页。1.目的和要求为检查控制防突措施的施工质量和有效性，确保消除突出危险性，保证工作面安全进尺，必须实施防突措施的效果检验；当防突措施无效时，必须再次执行防治突出的补充措施，只有经措施效果检验有效后，方可在采取安全防护措施的前提下进行采掘作业，并留有不小于2m的检验超前距。返回第六十九页，共八十一页。2.钻孔布置方式检验孔的布置必须可靠控制防突措施的效果和有效范围；石门揭煤工作面检验孔孔数为4个，其中石门中间1个，其它3个钻孔位于石门上部和两侧，终孔位置应位于措施控制范围的边缘线上。对于采掘工作面检验孔位于措施孔之间，检验孔孔深应小于或等于措施孔；检验孔不得与措施孔交叉穿透，不得采用措施孔或预测孔进行效果检验。返回第七十页，共八十一页。3.检验方法措施效果检验方法根据《细则》第34条、第35条采掘工作面突出危险性预测方法的规定执行；必须采用2个及以上指标；选用的检验指标要适应防突措施的特性，如煤层注水措施不采用钻屑量指标，可采用钻孔瓦斯涌出初速度、钻屑瓦斯解吸指标等严格执行《细则》第四节防治突出措施效果检验。返回第七十一页，共八十一页。六、安全防护措施1.安全防护措施的作用2.安全防护措施的内容与要求第七十二页，共八十一页。1.安全防护措施的作用由于突出机理的复杂性，目前仍处于假说阶段，尚未完全掌握突出发生、发展的数学物理本质，再加上煤层瓦斯赋存条件和地质条件的多变性，以及预测、措施执行和效果检验过程中人为因素的影响，降低了预测、效果检验的可靠性，即使在预测、效检不超标的情况下，仍有可能发生突出。平顶山矿区也发生过多次低指标突出事故。返回第七十三页，共八十一页。2.安全防护措施的内容

井巷揭穿突出煤层或在煤层中进行采掘作业时，都必须采取安全防护措施。安全防护措施包括震动放炮、远距离放炮、避难所、压风自救系统和隔离式自救器等。

第七十四页，共八十一页。2.1采用震动放炮揭穿石门时，

必须遵守下列规定：①工作面必须有独立可靠风系统，必须保证回风系统中风流畅通，并严禁人员通行和作业；②放震动炮由矿总工程师统一指挥，并由救护队在指定地点值班，炮后至少以30min，由矿山救护队人员进入工作面检查。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；③为降低震动放炮时诱发突出的强度，应采取挡设施；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。⑤震动放炮要求一次全断面揭穿或揭开煤层。对缓倾斜煤层，应一次全断面揭开岩柱。如果震动放炮未能按要求揭穿煤层，在掘进剩余部分进（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。煤层特厚或倾角过小不能一次揭开全厚时，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。第七十五页，共八十一页。2.2突出危险区设置反向风门反向风门平时开，放炮时必须关闭。反向风门必须安设在进风侧，一组反向风门必