防突基本知识

防突基本知识及规定1、瓦斯在煤层中的赋存状态有：游离状态和吸附状态存在于煤层中。2、煤与瓦斯突出的主要因素有三个瓦斯应力、地应力（地压）、煤的理物力学性质（煤的硬度）；地应力（地压）是发生突出的主要动力，瓦斯是抛出煤体、完成突出过程的主要动力，煤的理物力学性质（煤的硬度）决定突出发生、发展的难易突出预兆3、突出的预兆可分为有声预兆和无声预兆。地压显现预兆：煤炮声俗称响煤炮（通常在煤体深处打闷雷声（放炮声），噼啪声（枪声）,劈裂声），支架断裂、岩煤开裂掉碴、底鼓、岩煤自行剥落、煤壁颤动、钻孔变形、垮孔、顶钻、夹钻杆、钻机过负荷等；煤结构预兆：层理紊乱、松软或不均质、变暗无光泽、煤层、软分层厚度增大、倾角变陡、挤压褶曲、煤体干燥、煤体断裂等；瓦斯涌出预兆：瓦斯涌出异常、忽大忽小、煤尘增大、气温、气味异常、打钻喷瓦斯、喷煤粉、哨声等4、屮42mm防突钻孔施工中的技术难点屮42mm防突钻孔是目前南方煤矿使用最为广泛的防突钻孔，它能够预测煤层的突出危险性；能够对突出危险工作面实施防突措施；能够对实施防突措施后的突出危险工作面进行效果检验；能够作为安全屏障钻孔。因此342mm防突钻孔在防治煤与瓦斯突出中起作非常重要的作用，它也是南方突出矿井各种防突钻孔中必不可少的一种防突钻孔；也是目前南方突出矿井、特别是地方煤矿普遍采用的防突钻孔，由于施工方便、操作简单、又经济，因此倍受欢迎。342mm防突钻孔有着它的使用条件和技术难点，不能正确掌握它的使用条件和技术难点，就不能够对突出危险工作面起到有效的消突作用；就不能够准确预测煤层的突出危险性；就不能够准确对防突措施效果进行检验；就不能够施工有效的安全屏障。使用条件342mm防突钻孔使用电煤钻或风煤钻配342mm麻花钻杆和钻头施工，多数情况下作为对煤层的突出危险性预测孔和防突措施效果检验孔，若作为排放瓦斯钻孔（超前钻孔），适用于煤层透气性较好、煤质较硬、煤层较薄、地质条件变化剧烈的一般性突出煤层，同时还需进行有效排放半径测定、以此来确定钻孔布置密度。技术难点软煤分层是突出煤层内各分层中瓦斯含量最高的分层，342mm防突钻孔不论是预测、效果检验、或是作为防突措施和施工安全屏障，钻孔布置在煤层的软煤分层中才能起到最佳有效作用。因此钻孔从开孔至终孔都必须保持在软煤分层中，这就是技术难点之一。解决这一技术难点的方法就是钻孔如何准确定向和正确操作的问题。突出煤层大多数都有两个以上的分层，各分层硬度、比重、瓦斯含量等不一至，而突出又与此存在密切联系，硬度越低、比重越小、瓦斯含量越高的分层越容易发生突出。容易发生突出的分层又与厚度变化存在密切联系，厚度越大越容易发生突出。煤层内软煤分层是硬度最低、比重最小、瓦斯含量最高的分层，也是第一容易发生突出的分层。由于地质条件变化，薄煤层中软煤分层厚度变化有时呈一条线；有时缺失，在这种情况下防突钻孔应布置在什么位置？这就是技术难点之二。因此必须掌握识别煤层内各分层的突出危险程度，当软煤分层变薄或缺失的情况下、防突钻孔应选择布置在第二容易发生突出的分工作面前方未揭露的煤层，若存在地质构造，煤层走向和倾角发生剧烈变化,煤层内各分层也同时发生变化，有时煤层被断层断失,这种情况下的防突钻孔就不容易保持在同一分层内，甚至未到达设计深度就见煤层顶（底）板，防突钻孔就不能起到应有的作用，这就是技术难点之三。解决这一技术难点的方法是：（1）若遇地质构造、造成钻孔不能达到设立深度，就应制定过地质构造带防突措施；（2）若煤层连续存在，就应探明煤层变化方向，调整设计参数；（3）地质构造带是极易发生突出的地带，钻孔钻进过程中出现严重喷孔、或预测值出现严重超标及其出现响天炮等突出预兆，就应改变防突技术措施。工作面前方未揭露的煤层,煤层产状稍有变化，或掘进巷道稍有偏移,工作面断面上的煤层位置也就同时发生变化，这时就出现钻孔开孔位置；开孔高度、钻孔距中线（帮上）距离和钻孔方位和倾角发生变化，并与设计参数不相吻合，这种情况下若仍按设计施工，钻孔就会出现更大的误差，这种现象是经常出现的，这就是技术难点之四。解决这一技术难点的方法：就是必须提高防突人员的技术素质，根据现场随时出现和变化的情况，灵活调整设计参数。e42mm防突钻孔在施工过程中，多数钻孔出现严重卡钻，并不能达到设计深度，钻孔就不能起到应有的作用，这就是技术难点之五。出现这种情况说明地应力大，原有的防突技术措施不能起到有效的消突作用，应改变防突技术措施。实施穿层或顺层防突钻孔定向时，经常出现受施工点附近金属影响，造成地质罗盘失灵，钻孔出现很大误差；e42mm防突钻孔在操作过程中、及易造成人为因素影响，钻杆上下右左摆动，钻孔就不能顺层落在设计位置上，及大的影响了防突钻孔的有效性，这就是技术难点之六。解决这一技术难点的方法就是掌握用“几何学”布置钻孔和现场挂孔方法；e42mm防突钻孔在施工中可采用固定钻杆摆动的方法。防突钻孔定向防突钻孔在现场施工定向时，地质罗盘常常受金属影响，产生极大的误差，难以确定正确的钻孔方向，导致防突钻孔不能起到良的作用在这种情况下，可以采用其它钻孔定向方法。（一）.穿层防突钻孔定向穿层钻孔的孔径较多，其中包括342mm钻孔，少42mm钻孔在穿层钻孔中一般用于石门揭煤或采掘工作面过断层时的突出危险性预测和防突措施效果检验，施工中首先采用风凿机配342mm钻杆和350mm钻头施工岩石段，然后采用电煤钻或风煤钻配342mm麻花钻杆和钻头施工煤层段。1“绳线几何法”定向2“利用巷道中线法”定向；在设计图中找出钻孔方向线（水平线）与掘进巷道中线的交点，然后量出交点距迎面碛头的距离，现场施工中并与之对应。如图所示：断面示意图TOC\o"1-5"\h\z1#孔 2#孔 3#孔-A B' .\ i /I ”'、、\/■ABC■II IA- -QQ 4I IJiOOO4f 1I I■A——A——A——A——虹平面示意图ABCi位13#i/孔：位万i■■■1I交点OjI|中|图中（断面示意图）上为设计的防突钻孔各孔的开孔位置，其中A、B、C各为1#、2#、3#孔的开孔位置，A"、B"、C"各为1#、2#、3#孔的终孔位置；（平面示意图）中的中线为设计图巷道掘进方向中线，A、B、C、3个点各为1#、2#、3#孔开孔位置的平面投影点，AO、BO、CO线各为1#、2#、3#孔的方位平面投影线、并交于0点，OB之间的距离即为1#、2#、3#孔的定向距离。现场操作步骤如下：（1） 把掘进巷道中线延至巷道碛头或新定中线（掘进工作面实施防突措施后、巷道必须按实施防突措施时的钻孔定向中线方向掘进），并在碛头上画出中线；（2） 把掘进巷道腰线延至巷道碛头并在碛头上画出腰线；（3） 按设计图中各钻孔开孔高度、距中线距离，画出各孔开孔位置；（4）在中线上找出各钻孔方位线与中线的相交点0,并量出各孔OB之间的距离即为各钻孔方位尾点；（5）各钻孔方位尾点与各钻孔开孔位置对应相连即为各钻孔方向；（6）钻孔方位定好后、用地质罗盘（地质罗盘量倾角不受金属影响）或坡度仪量出钻孔倾角。（二）顺层防突钻孔定向顺层防突钻孔包括各种孔径的防突钻孔，其中卩42mm钻孔使用较多，它能够对采掘工作面进行突出危险性预测和防突措施效果检验；能够对采掘工作面实施防突措施和施工安全屏障，顺层防突钻孔的定向可以参考穿层防突钻孔的定向方法，也可以采用以下方法：煤巷掘进工作面钻孔定向如图所示：瓦斯量（m3）二风量（m3/分）X平均瓦斯浓度（%）X时间（分）瓦斯量（m3）——突出瓦斯量风量（ms/分） 突出地点回风量平均瓦斯浓度（%）——突出地点平均回风瓦斯浓度－突出前回风瓦斯浓度时间（分）——从发生突出开始至突出地点回风瓦斯浓度恢复到突出前回风瓦斯浓度止5、现场操作二十条明确当班工作任务；2.了解上一循环实施情况；3.了解上一循环的掘进（回采）情况；4.检查仪器仪表是否完好，所带仪器仪表是否齐全；5.进入井下工作地点，与专职专头瓦斯检查员检查瓦斯、并效核探头是否准确，探头安设位置是否符合要求；6.检查安全防护设施是否齐全完好，避灾路线是否畅通等；四位一体防突措施：突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验、安全防护措施的综合措施。6、区域性防治突出措施：开采保护层、预抽煤层瓦斯、煤体注水选择保护层必须遵守下列规定：．首先选择无突出危险的煤层作为保护层。当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时，应根据安全、技术和经济的合理性，综合比较分析，择优选定；．矿井中所有煤层都有突出危险时，应选择突出危险程度较小的煤层作保护层，但在此保护层中进行采掘工作时，必须采取防治突出措施；．选择保护层时，应优先选择上保护层．条件不允许时，也可选择下保护层，但在开采下保护层时，不得破坏被保护层的开采条件。开采保护层必须遵守下列规定：1、正在开采的保护层工作面，必须超前于被保护层的掘进工作面，其超前距离不得小于保护层与被保护层层间垂距的两倍，并不得小于30m；2、开采保护层时，采空区内不得留有煤（岩）柱；特殊情况需留煤（岩）柱时，应经矿务局总工程师批准，并将煤（岩）柱的位置和尺寸准确地标在采掘平面图上。每个被保护层的瓦斯地质图上，应标出煤（岩）柱的影响范围，在这个范围内进行采掘工作时，必须采取防治突出的措施。3、开采厚度等于或小于o.5m的保护层时，必须检验保护层的实际保护效果。如果保护层的实际保护效果不好，在开采被保护层时，还必须采取防治突出的补充措施。4、有抽放瓦斯系统的矿井开采保护层时，应同时抽放被保护层的瓦斯。开采近距离保护层时，必须采取措施严防被保护层初期卸压的瓦斯突然涌入保护层采掘工作面或误穿突出煤层。预抽煤层瓦斯防治突出的措施，但必须遵守下列规定：1.钻孔应控制整个预抽区域并均匀布孔；预抽煤层瓦斯防治突出措施的有效性指标，应根据矿井实测资料确定，报矿务局总工程师批准后执行。在未达到预抽有效性指标的区段进行采掘作业时，必须采取补充的防治突出措施。7、石门揭穿突出煤层前，必须遵守下列规定：石门揭穿突出煤层前，必须打钻控制煤层层位、测定煤层瓦斯压力或预测石门工作面的突出危险性。后两项工作可与控制煤层层位的前探钻孔共用。在石门工作面掘至距煤层10m（垂距）地质构造复杂、岩石破碎的区域，石门工作面掘至距煤层20m（垂距）之前，至少5个穿透煤层全厚且进入顶（底）板不小于o.5m的前探钻孔，并详细记录岩芯资料。能够控制石门巷道周边煤层变化情况,摸清揭煤区内煤层厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情等况，且周边探孔控制的范围（巷道轮廓线外两侧《10m、顶部《12m、底部《5m；）必须大于防突措施的消突范围。无地质探孔资料或资料不清，严禁编制石门揭煤措施。在石门工作面距煤层5m（垂距）以外，至少打2个穿透煤层全厚的测压（预测）钻孔，测定煤层瓦斯压力、煤的瓦斯放散初速度指标与坚固性系数或钻屑瓦斯解吸指标等。为准确得到煤层原始瓦斯压力值，测压孔应布置在岩层比较完整的地方，测压孔与前探孔不能共用时，两者见煤点之间的间距不得小于5m。为了防上误穿煤层，在石门工作面距煤层垂距5m时，应在石门：工作面顶（底）部两侧补打3个小自径（42mm）超前钻孔，其超前距不得小于2m。当岩巷距突出煤层垂距不足5m且大于加时，为了防止岩巷误穿突出煤层，必须及时采取探测措施，确定突出煤层层位，保证岩柱厚度不小于加（垂距）;5．石门掘进工作面与煤层之间必须保持一定厚度的岩柱。岩柱的尺寸应根据防治突出的措施要求、岩石的性质、煤层倾角等确定。采用震动放炮措施时，石门掘进工作面距煤层的最小垂距是：急倾斜煤层加、倾斜和缓倾斜煤层1.5m，如果岩石松软、破碎，还应适当增加垂距。金属骨架措施的要求是：（1） 在揭开具有软煤和软围岩的薄及中厚突出煤层时，可采用金属骨架；（2） 在石门上部和两侧周边外0.5—1.Om范围内布置骨架孔；骨架钻孔穿过煤层并进入煤层顶(底)板至少0.5m,钻孔间距不得大于0.3m，对于软煤要架两排金属骨架，钻孔间距应小于0.2m；骨架材料可选用8kg/m的钢轨、型钢或直径不小于50mm钢管，其伸出孔外端用金属框架支撑或砌入碹内；揭开煤层后，严禁拆除金属骨架；采用金属骨架防治突出措施时，应与抽放瓦斯、水力洗孔或排放钻孔等措施配合使用。9、 煤巷掘进工作面防治突出措施在突出危险煤层中掘进平巷时，应采用(穿层钻孔预抽)超前钻孔、松动爆破、前探支架、水力冲孔或其它经试验证实有效的防治突出措施。以上的措施必须采用“双屏障”安全保护，即局部防突措施安全屏保护障和区域防突措施安全保护屏障。采煤工作面局部措施屏障前方4~7米、区域屏障前方7~10米；掘进工作面局部措施安全屏障前方5~10米、区域屏障前方10~15米，钻孔控制范围：水平巷道上帮电2m、下帮《5m；开切巷(切割)后(上)方及回风巷上方至少0m范围未受保护的煤体采取有效的消突措施。在第一次执行上述措施或无措施超前距时，必须采用浅孔排放或其它防治突出措施，在工作面前方形成5m的执行措施的安全屏障后，方可进入正常防突措施施工，确保执行措施的安全。10、 采煤工作面防治突出措施有突出危险的采煤工作面可主要采用采前预处理措施：没有特别的要求和规定，根据本矿及相邻矿的经验而定(一般只施工下向钻孔，只有在下向钻孔施工不到位的情况下，才施工上向钻孔；开切眼位置钻孔可加密间距加左右，两侧10m；其他位置间距3m〜5m)并可和注水湿润煤体、预抽瓦斯套用，超前钻孔、松动爆破等防治突出措施。11、井巷揭穿突出煤层或在突出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性放炮、远距离放炮、避难所、压风自救系统和隔离式自救器等1震动性放炮和炮眼数目，应按照每平方米石门断面4—5个确定；2药消耗量，应按照正常掘进量的1．5〜2倍；3雷管最后一段的延期时间不得超过130ms，4具有独立可靠的通风系统；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；回风系统内电气设备必须切断电源，严禁人员作业和通过；5救护队员值班。防逆流反向风门，风门墙体厚度不得低于1.0m,煤层四周掏槽深度不低于0.5m,水泥沙浆砌缝门扇厚度不得＜50mm井下避难所的要求是：避难所设在采掘工作面附近和放炮员操纵放炮的地点，避难所的数量及其距采掘工作面的距离，应根据具体条件确定；避难所必须设置向外开启的隔离门，室内净高不得低于加，长度和宽度应根据同时避难的最多人数确定，但每人使用面积不得少于0.5m2o避难所内支护必须保持良好，并设有与矿(井)调度室直通的电话；避难所内必须设有供给空气的设施，每人供风量不得少于0.