防治煤与瓦斯突出措施培训课件

防治煤与瓦斯突出措施培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01煤与瓦斯突出概述02突出危险性鉴定与评估03区域综合防突措施04局部综合防突措施CONTENTS目录05安全防护措施06综合防突措施过程管理07事故案例分析与应急处理01煤与瓦斯突出概述煤与瓦斯突出的定义与危害煤与瓦斯突出的定义煤与瓦斯突出是指在煤矿井下采掘过程中，在极短的时间内，从煤（岩）壁内部向采掘空间突然喷出煤（岩）和瓦斯（CH4）的动力现象。突出的主要特征具有突发性、快速性和破坏性，突出物可形成固体与气体两相混合流，抛出煤堆积角小于自然安息角，常伴有大量瓦斯涌出和明显动力效应。对人员安全的威胁突出可导致人员窒息、被煤流埋压或冲击波伤害，2022年贵州利民煤矿突出事故造成8人死亡、13人受伤，凸显其严重危害性。对生产系统的破坏能摧毁巷道设施、破坏通风系统甚至造成风流逆转，影响矿井正常生产，修复需投入大量人力物力，经济损失巨大。地质构造影响突出的成因分析

断层、褶皱等地质构造活动可导致煤层应力集中，增加突出风险。如断层附近煤层透气性差，瓦斯易积聚，易诱发突出。开采深度与压力

随着开采深度增加，地应力和瓦斯压力增大。当煤层瓦斯压力达到或超过0.74MPa时，易发生突出，需立即进行突出煤层鉴定。煤层物理性质

煤的坚固性系数f≤0.5、瓦斯放散初速度Δp≥10、破坏类型为Ⅲ-Ⅴ类时，突出危险性显著增加，这些是突出鉴定的重要指标。开采方法不当

快速推进、不合理放炮等采掘作业易诱导突出。统计显示，放炮作业诱发的突出占64%，手镐落煤占13%，需规范作业流程。突出（煤与瓦斯突然喷出）突出的类型与特征抛出煤距离较远，具分选现象，堆积角小于自然安息角；煤破碎程度高，有大量煤粉；有明显动力效应，破坏支架等设施；瓦斯涌出量远超突出煤瓦斯含量，可能导致风流逆转；孔洞呈口小腔大的梨形、舌形等。压出（煤的整体位移或短距离抛出）分煤整体位移和短距离抛出两种形式，位移和抛出距离小；煤层与顶板裂隙中常留细煤粉，整体位移煤体有大量裂隙；煤呈块状，无分选现象；巷道瓦斯涌出量增大；可能无孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞。倾出（煤沿倾斜方向就地堆积）煤就地按自然安息角堆积，无分选现象；孔洞呈孔大腔小，轴线沿煤层倾斜或铅垂方向发展；无明显动力效应；常发生在煤质松软的急倾斜煤层中；巷道瓦斯涌出量明显增长。突出的一般规律

突出危险性与开采深度正相关同一矿井同一煤层，随开采深度增加，地应力与瓦斯压力增大，突出危险性显著提升，部分浅部非突出矿井深部可能转变为突出矿井。

煤巷掘进工作面突出占比最高统计显示，煤巷掘进工作面突出占比达75%，石门揭煤占5.76%，采煤工作面占15.8%，采煤工作面虽次数少但人员集中易致群死群伤。

石门揭煤突出强度最大石门揭煤突出强度为平巷平均的6倍以上，从距煤层2米至穿过煤层进入顶底板2米的整个揭穿过程均存在突出危险。

突出多发生于地质构造带断层、向斜轴部及地质构造交汇处等应力集中区域突出频繁，且易发生大强度突出，采掘作业应重点关注此类区域。

采掘作业是突出主要诱导因素97%的突出由放炮（64%）、风镐/手镐落煤（13%）等采掘作业诱导，手镐落煤虽强度小但易造成现场人员伤亡。02突出危险性鉴定与评估01突出煤层和突出矿井鉴定依据鉴定核心指标及临界值依据《防治煤与瓦斯突出细则》，鉴定指标包括煤层瓦斯压力P≥0.74MPa、煤的破坏类型为Ⅲ-Ⅴ类、煤的瓦斯放散初速度Δp≥10、煤的坚固性系数f≤0.5，全部指标达到临界值即判定为突出煤层。02瓦斯动力现象直接认定原则发生瓦斯动力现象（如突出、压出、倾出）且抛出煤的吨煤瓦斯涌出量≥30m³或为区域煤层瓦斯含量2倍以上，或经事故调查认定为突出事故的，该煤层直接认定为突出煤层，矿井为突出矿井。03鉴定程序与责任主体煤矿企业委托具有资质的单位进行鉴定，鉴定单位需在120天内完成，结果报省级煤炭行业管理部门、煤矿安全监管部门及监察机构备案。煤矿对提供资料的真实性负责，鉴定机构对鉴定结果负责。04特殊情形的管理要求煤层瓦斯压力达到或超过0.74MPa、相邻矿井同一煤层发生突出、出现瓦斯动力现象时，矿井必须立即进行突出煤层鉴定，鉴定期间按突出煤层管理。

鉴定程序与方法鉴定申请与启动条件矿井发现煤层有瓦斯动力现象、相邻矿井同一煤层发生突出或煤层瓦斯压力≥0.74MPa时，应立即申请突出危险性鉴定；未完成鉴定前，按突出煤层管理。

现场测试与数据采集由具备资质的单位进行现场测试，采集煤层瓦斯压力（P）、煤的破坏类型、瓦斯放散初速度（Δp）和坚固性系数（f）等指标，测试数据需包含钻孔瓦斯涌出初速度、钻屑量等辅助参数。

鉴定指标与判定标准当煤层破坏类型为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类，Δp≥10，f≤0.5，P≥0.74MPa时，全部指标达到临界值即判定为突出煤层；发生瓦斯动力现象且抛出煤的吨煤瓦斯涌出量≥30m³或为区域煤层瓦斯含量2倍以上的，直接认定为突出。

鉴定报告与备案要求鉴定单位需在接受委托后120天内完成报告，明确煤层突出危险性等级；煤矿企业应将鉴定结果报省级煤炭行业管理部门、煤矿安全监管部门及监察机构备案，发生突出事故的煤层直接认定为突出煤层。鉴定指标与临界值瓦斯压力（P）煤层原始瓦斯压力≥0.74MPa时，判定为突出危险煤层。测定需采用专用测压装置，封孔深度不小于7m，压力稳定后读数。煤的破坏类型煤的破坏类型为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类时，具备突出危险性。Ⅲ类为粉碎状，Ⅳ类为全粉化，Ⅴ类为糜棱状，需通过煤芯观察或实验室分析确定。瓦斯放散初速度（Δp）煤的瓦斯放散初速度指标Δp≥10时，判定为突出危险。采用瓦斯放散初速度测定仪，取1-3mm粒度煤样在规定条件下测定。煤的坚固性系数（f）煤的坚固性系数f≤0.5时，判定为突出危险。通过捣碎筒法测定，取20-30mm煤样破碎后筛分，计算残余煤块质量占比。综合判定原则上述四项指标中，只要有一项达到或超过临界值，该煤层即判定为突出煤层。若发生瓦斯动力现象或相邻矿井同一煤层突出，直接认定为突出煤层。

鉴定管理与责任鉴定主体与资质要求突出煤层和突出矿井的鉴定由煤矿企业委托具有突出危险性鉴定资质的单位进行。鉴定单位应当在接受委托之日起120天内完成鉴定工作，并对鉴定结果负责。

鉴定资料的真实性责任煤矿企业对所提供的鉴定资料真实性负责。煤矿不如实记录瓦斯动力现象及突出预兆、该升级不升级的，要依法责令停产整顿。煤矿和鉴定机构弄虚作假，降低瓦斯等级的，要依据《刑法修正案（十一）》移送司法机关。

鉴定结果的备案要求煤矿企业应当将鉴定结果报省级煤炭行业管理部门、煤矿安全监管部门、煤矿安全监察机构备案。煤矿发生瓦斯动力现象造成生产安全事故，经事故调查认定为突出事故的，该煤层即为突出煤层，该矿井即为突出矿井。

第一责任人制度有突出矿井的煤矿企业主要负责人及突出矿井的矿长是本单位防突工作的第一责任人。有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当设置防突机构，建立健全防突管理制度和各级岗位责任制。03区域综合防突措施区域防突措施概述区域防突措施定义与原则区域防突措施是在突出煤层进行采掘前，对较大范围煤层采取的消除或降低突出危险性的措施，遵循"区域防突措施先行、局部防突措施补充"原则，是从源头上控制突出风险的根本性手段。主要区域防突措施类型包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。开采保护层是通过优先开采无突出危险或危险性较小的煤层，使被保护煤层卸压、增透；预抽煤层瓦斯则通过地面或井下钻孔抽采瓦斯，降低煤层瓦斯含量和压力。区域防突措施适用范围适用于突出矿井的整个井田或采区范围，尤其针对地质构造复杂、瓦斯含量高（≥8m³/t）、瓦斯压力大（≥0.74MPa）的突出危险区域，需在采掘活动开始前实施并确保效果达标。开采保护层保护层的定义与作用保护层是指在突出矿井煤层群中，首先开采的无突出危险或突出危险性较小的煤层，通过采动影响使相邻有突出危险的被保护煤层卸压、增透，从而消除或降低其突出危险性。开采保护层是预防突出最有效、最经济的区域性措施，我国自1958年成功应用以来，目前占突出矿井总数的26%。保护层选择原则优先选择无突出危险的煤层作为保护层；矿井所有煤层均有突出危险时，选择突出危险程度较低的煤层。优先选择上保护层；选择下保护层时，不得破坏被保护层的开采条件。保护层与被保护煤层的层间距一般为5-50m，层间距过大则保护效果减弱，过小易受采动影响。保护效果及检验指标保护层开采可使被保护煤层地应力释放、透气性增加，瓦斯压力和含量显著下降。保护效果检验需测试被保护煤层的残余瓦斯压力（≤0.74MPa）和残余瓦斯含量（≤8m³/t），达标后方可开采被保护煤层。开采范围需覆盖被保护煤层全部突出危险区，确保完全处于保护范围内。

预抽煤层瓦斯预抽方式选择顺层钻孔预抽适用于煤层厚度较大（≥2m）、透气性较好的突出煤层，钻孔沿煤层走向布置；穿层钻孔预抽适用于煤层较薄（＜2m）或透气性差的突出煤层，从岩层巷道打穿煤层形成立体抽采网络。

抽采参数设计顺层钻孔孔径一般为75-120mm，穿层钻孔为90-150mm；间距根据透气性调整，透气性好的3-5m，差的2-3m；顺层钻孔预抽时间不少于6个月，穿层钻孔不少于3个月。

抽采效果评价指标残余瓦斯压力需＜0.74MPa，残余瓦斯含量＜8m³/t，瓦斯抽采率≥30%（突出煤层）。通过钻孔取样测试瓦斯含量或用瓦斯压力传感器监测，抽采率通过抽采量与原始瓦斯含量计算。

技术应用案例中平能化集团十矿24110工作面实施井下水力压裂后，煤层渗透率提高800多倍，钻孔平均瓦斯抽采浓度超45%，单孔纯瓦斯流量平均0.1-0.37m³/min，残余瓦斯含量降到8m³/t以下。

区域措施效果检验检验核心指标区域防突措施效果检验以残余瓦斯压力和残余瓦斯含量为核心指标，其临界值分别为残余瓦斯压力小于0.74MPa，残余瓦斯含量小于8m³/t。

检验方法与要求采用钻孔取样测试瓦斯含量或用瓦斯压力传感器监测残余瓦斯压力。区域措施效果检验的最小检验范围需严格按规定执行，以提高检验的可靠性。

特殊情况判定在检验期间，若在煤层中进行钻孔作业时发现喷孔、顶钻及其他明显突出预兆，或残余瓦斯含量、压力超标，发现明显突出预兆的位置周围半径100米内的预抽区域判定为措施无效。

区域验证01区域验证的定义与目的区域验证是在区域防突措施效果检验合格后，采掘作业前对煤层突出危险性进行的动态验证，目的是确认区域防突措施的持续有效性，防止因地质条件变化等因素导致突出风险。

02区域验证的主要方法主要采用钻屑指标法、复合指标法等，测定钻屑量、钻屑瓦斯解吸指标等参数。如采用钻屑指标法时，钻孔深度一般为8-10米，直径42毫米，重点检测软分层煤体。

03区域验证的判定标准当验证指标均低于临界值（如钻屑瓦斯解吸指标Δh₂≤200Pa、钻屑量S≤6kg/m），且无明显突出预兆时，判定为无突出危险；若任一指标超标或出现喷孔、顶钻等预兆，即判定为有突出危险。

04区域验证的实施要求采掘工作面每推进30-100米需进行至少2次连续验证，验证钻孔应覆盖整个采掘区域。区域验证为有突出危险时，必须采取局部综合防突措施并经效果检验合格后方可作业。04局部综合防突措施

局部防突措施概述局部防突措施的定义与作用局部防突措施是在区域防突措施基础上，针对采掘工作面局部区域采取的补充性防突手段，用于消除或控制特定地点的突出危险性，确保采掘作业安全。

局部防突措施的适用场景主要适用于区域防突措施未覆盖、效果未达标区域，或地质构造复杂、应力集中的采掘工作面，如石门揭煤、煤巷掘进和回采工作面局部高风险区。

局部防突措施的核心构成遵循"四位一体"原则，包括工作面突出危险性预测、工作面防突措施、措施效果检验及安全防护措施，形成闭环管控流程。

局部防突与区域防突的关系坚持"区域防突措施先行、局部防突措施补充"原则，区域措施为根本，局部措施为补充，二者协同保障突出矿井安全生产。

石门揭煤防突措施石门揭煤前地质探查掘进至距煤层最小法向距离10米前，施工至少2个穿透煤层全厚并进入顶（底）板不小于0.5米的前探取芯钻孔，掌握煤层赋存条件、地质构造及瓦斯情况；地质构造复杂区域需在距煤层20米前增加物探或钻探手段。

突出危险性预测采用钻屑瓦斯解吸指标法，在距煤层垂距5米外施工测压（预测）钻孔，测定瓦斯压力、钻屑瓦斯解吸指标等。临界值：瓦斯压力≥0.74MPa、钻屑量≥6kg/m、钻屑瓦斯解吸指标≥200Pa时判定为突出危险。

区域防突措施实施预测为突出危险时，采取穿层钻孔预抽瓦斯，钻孔控制揭煤区域及外侧一定范围煤层；具备条件时开采保护层，确保被保护煤层残余瓦斯压力＜0.74MPa、残余瓦斯含量＜8m³/t。

效果检验与安全防护措施实施后检验残余瓦斯参数及钻屑指标，达标后采用远距离爆破或震动放炮揭煤；揭煤工作面设置独立回风系统、反向风门及压风自救装置，爆破后至少经30分钟检查确认安全。煤巷掘进防突措施超前钻孔预抽瓦斯在煤巷掘进工作面前方施工直径75-120mm的超前钻孔，孔长应大于掘进工作面超前距离（一般为10-15m），间距2-3m，覆盖巷道全断面。钻孔需垂直于掘进方向，误差不超过5°，确保有效控制掘进区域瓦斯。水力冲孔强化抽采针对透气性差（渗透率＜0.1m²/(MPa²·d)）、瓦斯含量高（＞10m³/t）的煤层，采用10-20MPa高压水进行冲孔，每个钻孔冲孔时间10-20分钟，破坏煤体结构并强化瓦斯释放，冲孔后保留钻孔进行抽采。深孔松动爆破在工作面前方煤体中施工深度5-10m、直径42-50mm的爆破钻孔，采用煤矿许用炸药，通过爆破产生裂隙，降低煤体应力和瓦斯压力。爆破参数需根据煤层条件确定，确保爆破后煤体透气性提升30%以上。工作面突出危险性连续验证采用钻屑指标法（S≤6kg/m，h₂≤200Pa）或复合指标法，每推进30-100m进行不少于2次连续验证。若任一指标超标，立即停止掘进，补充防突措施并重新检验，直至指标达标。

采煤工作面防突措施

顺层钻孔预抽煤层瓦斯在回采工作面运输巷和回风巷施工顺层钻孔，覆盖工作面全区域，钻孔长度不小于工作面长度的1/2，间距3-5m，孔径75mm，抽采时间不少于3个月，确保残余瓦斯含量＜8m³/t、残余瓦斯压力＜0.74MPa。

工作面浅孔排放措施针对回采工作面局部瓦斯异常区域，施工深度3-5m、间距1-2m、孔径42mm的浅孔进行瓦斯排放，排放时间不少于24小时，排放后瓦斯浓度需控制在1%以下。

开采保护层区域防突优先选择无突出危险的上保护层进行开采，保护层与被保护煤层间距控制在5-50m，开采后测试被保护煤层残余瓦斯压力＜0.74MPa、残余瓦斯含量＜8m³/t，验证保护效果达标后方可回采。

水力压裂增透消突对低透气性突出煤层实施井下水力压裂，采用10-20MPa高压水注入煤体，压裂液中添加表面活性剂，提高煤层渗透率，单孔瓦斯抽采浓度可达45%以上，抽采流量提升至0.1-0.37m³/min。局部措施效果检验

检验孔布置原则布置在措施钻孔密度较小、孔间距较大位置，地质构造复杂区域需增加数量，确保覆盖关键区域。

主要检验方法井巷揭煤工作面采用钻屑瓦斯解吸指标法，煤巷掘进工作面可采用钻屑指标法、复合指标法等。

有效性判定标准各项指标低于该煤层突出危险临界值，且无异常情况则措施有效；否则判定无效，需重新采取措施。

掘进作业要求检验结果有效时，满足防突措施超前距并采取安全防护措施后方可掘进，确保作业安全。05安全防护措施

个体防护装备隔离式自救器所有进入突出矿井的人员必须佩戴有效期内的隔离式自救器，突出时立即佩戴，沿避灾路线撤离。

便携式瓦斯检测仪班组长、瓦检员、掘进司机等关键岗位人员必须携带便携式瓦斯检测仪，实时监测瓦斯浓度，瓦斯浓度达到1%时立即停止作业。

防护设施设置01防突风门在突出煤层巷道与非突出煤层巷道连接处设置防突风门，采用钢筋混凝土或抗冲击波材料制作，能承受0.1MPa以上的压力，防止突出时瓦斯涌入其他巷道。

02反向风门在石门进风侧设置反向风门，当突出时自动关闭，防止瓦斯逆流，保障进风系统安全。

03压风自救装置在采掘工作面巷道内距工作面25-40m的位置、起爆地点、撤离人员与警戒人员所在位置，以及回风巷有人作业的地点至少设置一组压风自救装置。长距离掘进巷道中，每隔200m至少安装一组，每组应能满足5-8人的使用需求，每人平均压缩空气供给量不少于0.1m³/min。

通风管理通风系统优化原则采用全风压通风稀释瓦斯，确保采掘工作面风速不低于0.25m/s，实现瓦斯浓度有效控制。

通风设施维护要求定期检查维护通风设备，确保风筒、风门等设施完好，杜绝风流短路或漏风现象。

独立回风系统设置突出煤层采掘工作面必须建立独立可靠的回风系统，回风巷严禁设置作业点或行人通道。

通风瓦斯日分析制度每日分析通风系统运行数据及瓦斯浓度变化，及时调整通风参数，防范瓦斯积聚风险。

爆破安全管理爆破作业基本要求突出矿井的所有采掘工作面必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药；爆破作业必须采用铜脚线的毫秒雷管，最后一段延期时间不得超过130ms，严禁跳段使用。

炮眼布置与装药规范震动放炮的炮眼数目按每平方米石门断面4-5个确定，岩眼不得打入煤层，眼底距煤层应保持0.2m距离；所有炮眼在炸药与封泥间装1-2个水炮泥，封泥必须密实地装至孔口。

爆破警戒与撤人规定爆破前必须切断回风系统内电气设备电源，严禁人员作业和通过；远距离爆破时，井下全部人员必须撤至地面，斜井口前方50m、两侧20m范围内严禁有任何火源。

爆破后检查与恢复程序放炮后至少经30min，由放炮员、班组长、瓦斯检查员进入工作面检查瓦斯浓度、顶板情况等，确认安全后方可恢复送电、通风及排除瓦斯等工作。06综合防突措施过程管理管理制度建设

防突责任体系构建明确煤矿企业主要负责人、矿长为防突工作第一责任人，设置专职防突机构，建立从企业到矿井、区队、班组的四级岗位责任制，确保责任层层落实。防突管理制度完善制定涵盖区域与局部防突措施实施、效果检验、安全防护、培训考核等全流程的管理制度，包括《防突措施审批制度》《瓦斯地质图定期更新制度》等，形成闭环管理。专业人员配备要求大型突出矿井或6个及以上突出煤层采掘工作面同时作业的矿井至少配备4名防突专业技术人员，其他突出矿井至少配备3名，确保技术力量满足防突工作需求。培训与考核机制建立防突知识全员培训制度，突出矿井安全管理人员、专业技术人员及采掘作业人员需经考试合格后方可上岗，实行“逢查必考”，考核结果与岗位绩效挂钩。

施工质量控制钻孔施工质量管控预抽瓦斯钻孔深度超过120m时，每10个钻孔至少测定2个钻孔轨迹，确保钻孔实际参数与设计偏差不超过5°；孔径、孔深、孔间距等关键参数施工误差需控制在设计值的±5%以内。

防突措施过程管理建立综合防突措施实施、检查、验收、审批管理制度，施工记录需包含钻孔位置、角度、深度、施工人员及验收人等信息，实现全过程可追溯；采用视频监控等手段检查确认钻孔深度，杜绝假打钻、缩短孔深等违规行为。

材料与设备质量要求压风自救装置供气量每人不得少于0.1m³/min，阀门开关灵活可靠，连接处密封无泄漏；瓦斯抽采管路采用抗静电、阻燃材料，安装后进行气密性试验，试验压力不低于0.1MPa，保压30分钟压力降不超过5%。

施工监测与动态调整突出矿井应建立通风瓦斯日分析制度，实时监测施工区域瓦斯浓度、压力变化，当瓦斯浓度忽大忽小变化超过0.2个百分点时，立即停止作业并分析原因；根据地质构造变化（如遇断层、褶皱），及时调整钻孔布置参数，增加钻孔数量或改变角度。监测预警机制

监测技术体系采用瓦斯传感器实时监测浓度（报警阈值≥1.0%、断电阈值≥1.5%），结合微震监测系统捕捉煤层破裂声波，区域验证钻孔轨迹测量深度超过120m时每10孔测定2孔轨迹。预警分析制度建立通风瓦斯日分析制度，每日研判瓦斯浓度、风量、地质构造变化；实施突出预警分析与处置机制，对喷孔、顶钻等预兆立即启动响应，2022年某矿通过该机制提前12小时预警突出风险。多参数综合预警整合瓦斯压力（临界值0.74MPa）、钻屑解吸指标（Δh₂≥200Pa）、声发射信号等多元数据，利用信息化平台实现智能预警，2025年行业应用案例显示综合预警准确率提升至89%。预兆报告与处置严格执行突出预兆报告制度，井下人员发现响煤炮、瓦斯忽大忽小等征兆立即停工作业并汇报；采用视频监控覆盖钻孔施工全过程，确保异常情况10分钟内上传至调度中心。预兆分类及特征识别突出预兆管控突出预兆分为有声预兆和无声预兆。有声预兆包括响煤炮、支架折断声、气体嘶嘶声等动力声响；无声预兆表现为煤层结构紊乱、瓦斯涌出忽大忽小、煤壁外鼓、钻孔顶钻夹钻等矿压显现，需结合现场观察综合判断。预兆报告与处置流程建立突出预兆即时报告制度，作业人员发现预兆立即停止作业，通过现场电话或声光信号向调度室报告。矿调度室接报后启动预警响应，通知相关区域人员撤离，并组织专业人员现场核查处置，严禁擅自恢复作业。预兆监测技术应用采用瓦斯浓度实时监测、声发射监测、电磁辐射监测等技术手段，结合工作面瓦斯涌出动态变化、钻屑指标等数据，