防治岩石与二氧化碳（瓦斯）突出措施培训课件

防治岩石与二氧化碳（瓦斯）突出措施培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01岩石与二氧化碳（瓦斯）突出概述02突出预兆识别与规律掌握03“四位一体”综合防突措施04区域性防治突出技术措施CONTENTS目录05局部性防治突出技术措施06通风与瓦斯管理措施07安全防护与应急处置08矿井设计与采掘管理规定01岩石与二氧化碳（瓦斯）突出概述岩石与二氧化碳（瓦斯）突出的定义突出的定义与危害岩石与二氧化碳（瓦斯）突出是发生在煤矿井下采掘过程中的一种复杂瓦斯动力现象，指在很短时间（几秒到几分钟）内，在地应力和瓦斯（二氧化碳）的共同作用下，破碎的岩石和瓦斯（二氧化碳）由岩体内突然向采掘空间抛出的异常动力现象，并伴随产生不同程度的动力效应。突出的主要危害表现突出的破坏性主要表现为：突出形成的冲击波破坏采掘空间内的设施；抛出的岩石伤害或掩埋现场工作人员；瞬间涌入的大量瓦斯（二氧化碳）使井下风流中气体浓度迅速增高，造成人员窒息死亡，遇到火源时甚至可能引起爆炸事故。历史突出事故案例警示1879年4月17日，比利时“阿拉波二号井”发生一次强度420t，瓦斯50万m³的突出，瓦斯逆流从提升井冲至地面，距井口23m的绞车房附近的火炉引燃瓦斯，火焰高达50m，井口建筑烧毁，井下209人死亡121人，地面3人烧死、11人烧伤，后又连续发生7次瓦斯爆炸。突出矿井与突出岩层的界定突出岩层的定义在矿井范围内发生过岩石与二氧化碳（瓦斯）突出的岩层即为岩石与二氧化碳（瓦斯）突出岩层，简称突出岩层。突出矿井的定义在开拓、生产范围内有突出岩层的矿井即为岩石与二氧化碳（瓦斯）突出矿井，简称岩石突出矿井。突出矿井及岩层的管理要求煤矿企业应当对岩石突出矿井、突出岩层分别参照本规定对于突出矿井、突出煤层管理的各项要求，专门制定满足安全生产需要的管理措施，报省级煤炭行业管理部门审批，并报省级煤矿安全监察机构备案。

突出的基本特性与分类01煤与瓦斯（二氧化碳）突出的基本特性突出的煤向外抛出距离较远且具有分选现象，堆积角小于自然安息角，煤块破碎程度高；有明显动力效应，破坏支架、矿车等设施；瓦斯涌出量远超突出煤的瓦斯含量，可能导致风流逆转；突出孔洞多呈口小腔大的梨形、舌形等。

02煤与瓦斯（二氧化碳）压出的基本特性压出表现为煤的整体位移或短距离抛出，抛出煤呈块状无分选；煤层与顶板裂隙中常留细煤粉，整体位移煤体有大量裂隙；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。

03煤与瓦斯（二氧化碳）倾出的基本特性倾出的煤就地按自然安息角堆积，无分选现象；孔洞呈孔大腔小状，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，巷道瓦斯涌出量明显增长。

04岩石与二氧化碳（瓦斯）突出的基本特性砂岩爆破时炸药作用范围外发生岩石破坏抛出；突出危险砂岩岩层松软呈片状、碎屑状，孔隙率和气体含量大；突出物含大量砂粒和粉尘，巷道气体涌出量增大且有明显动力效应，岩体中形成孔洞。02突出预兆识别与规律掌握

无声预兆特征分析岩体结构变化预兆工作面顶板压力增大，煤壁被挤出、片帮掉渣，顶板下沉或底板鼓起；煤层层理紊乱，煤体暗淡无光泽、质变软，这些现象表明煤岩体应力状态发生显著变化。

瓦斯参数异常预兆瓦斯浓度忽大忽小，打钻过程中出现顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象，反映煤体中瓦斯压力及运移状态异常，是突出潜在风险的重要信号。

环境及煤体物理特征煤壁发凉，突出危险区域煤体温度可能出现异常变化；同时，具有突出危险的砂岩岩层常表现为松软、呈片状或碎屑状，孔隙率较大，这些物理特征可辅助判断突出风险。有声预兆表现形式

煤体破裂声响煤层在变形过程中发生劈裂声、闷雷声或机枪声，声音由远及近、由小到大，持续时间与间隔无固定规律。

响煤炮现象突出前煤体突然发出类似放炮的声响，可表现为短暂的单次爆响或连续多次震动，是典型的突出预警信号。

煤壁冲击震动煤壁发生明显震动或冲击感，伴随顶板来压、支架发出折裂声，表明煤体应力状态已接近临界值。

突出动态与规律总结方法

突出动态数据收集记录突出发生的时间、地点、强度（抛出煤岩量、瓦斯涌出量）、地质条件（煤层厚度、倾角、地质构造）及采掘作业参数，建立突出基础数据库。

突出卡片规范填写按统一格式填写突出卡片，内容包括突出预兆、突出前后瓦斯浓度变化、巷道破坏情况、人员撤离及处置过程等关键信息，确保数据完整性与可追溯性。

突出规律分析方法通过统计分析历年突出数据，总结突出与煤层瓦斯压力、煤体坚固性系数、采掘深度、地质构造等因素的关联性，识别高发区域与诱发条件。

经验教训提炼与应用定期组织突出案例复盘，分析措施失效原因，提炼防突关键控制点，优化区域与局部防突措施参数，形成“数据-分析-措施-验证”的闭环管理机制。03“四位一体”综合防突措施

区域综合防突措施构成区域突出危险性预测通过测定煤层瓦斯压力(P)、煤的坚固性系数(f)、煤的破坏类型、煤的瓦斯放散初速度(Δp)等指标，结合瓦斯动力现象特征，对煤层突出危险性进行鉴定。当P≥0.74MPa、f≤0.5等指标达到临界值时，一般鉴定为突出煤层。

区域防突措施主要包括预留开采保护层、大面积瓦斯预抽放、控制预裂等区域性技术措施。按突出矿井设计的矿井建设工程开工前，对首采区内评估有突出危险且瓦斯含量≥12m³/t的煤层需进行地面井预抽，预抽率应达到30%以上。

区域防突措施效果检验采用岩芯法等方法对区域防突措施效果进行检验，确保措施有效。检验指标包括瓦斯抽放量、瓦斯抽放率等，需达到规定标准，否则必须补充防突措施。

区域验证在采掘过程中，对区域防突措施的有效性进行持续验证，通过观察突出预兆、分析瓦斯涌出变化情况等，确保采掘作业在无突出危险区域进行。当采掘工程超出鉴定范围时，应重新测定相关参数。01局部综合防突措施内容工作面突出危险性预测在突出岩层内掘进巷道或揭穿该岩层时，必须进行工作面突出危险性预测。可采用岩芯法或突出预兆法，及时判断工作面是否存在突出危险。02工作面防治岩石突出措施当预测有突出危险时，必须采取防治岩石突出措施。具体措施需根据实际情况制定，以消除或降低突出风险，保障掘进作业安全。03工作面防突措施效果检验采取防治突出措施后，必须对措施效果进行检验，检验应采用岩芯法。只有经措施效果检验证实措施有效后，方可在采取安全防护措施的情况下进行掘进作业。04安全防护措施安全防护措施应当按照防治煤与瓦斯突出的安全防护措施实施。同时，处理岩石与二氧化碳突出事故时，必须对灾区加大风量，迅速抢救遇险人员，矿山救护队进入灾区时要戴好防护眼镜。

两个“四位一体”的协同应用区域与局部综合防突措施的协同关系区域综合防突措施是基础，包括区域突出危险性预测、区域防突措施、区域防突措施效果检验、区域验证；局部综合防突措施是补充，包括工作面突出危险性预测、工作面防突措施、工作面防突措施效果检验、安全防护措施，二者需协同实施，形成完整防突体系。

区域措施先行的实施原则防突工作必须坚持“区域综合防突措施先行、局部综合防突措施补充”的原则，按照“一矿一策、一面一策”要求，实现“先抽后建、先抽后掘、先抽后采、预抽达标”。

局部措施补充的适用场景在区域措施基础上，采掘工作面仍需执行局部措施。当预测有突出危险时，必须采取防治突出措施，经效果检验有效并采取安全防护措施后方可作业；发现喷孔、顶钻等明显突出预兆的区域，必须采取或继续执行区域防突措施。

协同应用的质量管控要求突出矿井应当加强两个“四位一体”综合防突措施实施过程的安全管理和质量管控，确保质量可靠、过程可溯。区域措施未达标时，严禁进行采掘活动，局部措施需严格按标准执行并验证效果。04区域性防治突出技术措施保护层定义与作用原理预留开采保护层技术

保护层是指在突出煤层上方或下方选择无突出危险、厚度适宜的煤层先行开采，通过采空区岩层移动使突出煤层得到卸压，增加煤层透气性，从而消除或降低其突出危险性的区域性防突措施。保护层选择基本要求

优先选择无突出危险、赋存稳定、厚度适中的煤层作为保护层。需确保保护层开采后能有效覆盖突出煤层的采掘区域，且与突出煤层的层间距合理，以达到最佳卸压和增透效果。保护层开采工艺要点

采用正规采煤方法开采保护层，控制采高和推进速度，确保采空区充分垮落形成有效卸压空间。开采过程中需加强矿压观测，及时调整支护参数，保障保护层工作面安全稳定推进。保护效果考察与验证

保护层开采后，通过测定突出煤层的瓦斯压力、瓦斯含量、透气性系数等指标，评估保护效果。只有经效果检验确认保护层开采有效，突出煤层相关区域达到无突出危险标准后，方可进行采掘作业。大面积瓦斯预抽放方法本煤层瓦斯预抽在开采煤层内施工钻孔，直接抽采煤层中的瓦斯，是大面积预抽的基础方法，可有效降低煤层瓦斯含量和压力。邻近层瓦斯抽放针对开采煤层上下邻近层中的瓦斯，通过施工钻孔或巷道，将邻近层受采动影响释放的瓦斯抽采出来，减少向采掘空间的涌出。采空区瓦斯抽放在采空区上方或周围布置钻孔、巷道，利用负压抽采采空区内积聚的瓦斯，适用于工作面回采后瓦斯大量涌出的情况。综合抽放方法结合本煤层、邻近层及采空区抽放等多种方式，形成立体抽采网络，提高瓦斯抽采效率，确保预抽效果达标。

控制预裂技术应用要点技术原理与作用机制控制预裂技术通过在煤层或岩层中实施定向爆破或水力压裂，人为制造裂隙网络，释放地应力并改善瓦斯透气性，是区域性防突措施的重要组成部分。

施工参数设计标准钻孔布置需沿煤层走向或倾向，孔深不小于5m，孔径42-100mm，孔间距根据煤层硬度确定，一般为3-5m；装药量按煤体性质调整，单孔药量控制在1-3kg。

适用条件与限制范围适用于透气性差、地应力高的突出煤层，尤其对厚度大于2m、倾角15°-45°的煤层效果显著；严禁在瓦斯浓度超过1.0%或地质构造复杂区域无措施施工。

效果检验与安全要求施工后需测定钻孔瓦斯流量衰减系数，当衰减系数降低30%以上视为有效；作业时必须采用远距离爆破，爆破前撤出20m范围内所有人员，严格执行“一炮三检”制度。05局部性防治突出技术措施卸压排放钻孔施工规范钻孔布置参数要求钻孔直径宜为75-120mm，孔深应穿透突出危险区，控制范围超出采掘工作面轮廓线外至少5m。平行孔间距根据煤层透气性确定，一般为2-3m，确保有效卸压范围重叠。钻进施工操作要点采用湿式钻进工艺，严禁干钻作业。钻孔角度偏差不得超过±1°，孔深误差控制在±0.5m以内。发现喷孔、顶钻等突出预兆时，立即停止钻进并启动防突预案。封孔质量控制标准采用膨胀水泥或聚氨酯封孔，封孔深度不小于8m。封孔后24小时内测定钻孔瓦斯流量，确保密封严密，瓦斯抽采浓度不低于30%。施工安全防护措施钻机必须固定牢固，作业人员佩戴隔离式自救器。钻孔施工点下风侧5m处设置甲烷传感器，瓦斯浓度超过1.0%时立即停止作业并撤离。深孔与浅孔松动爆破技术深孔松动爆破技术原理通过在煤层或岩层中施工较长钻孔（通常孔深大于10米），装药后进行爆破，利用炸药能量使煤岩体产生裂隙，释放瓦斯压力，降低地应力，从而消除或减弱突出危险性。浅孔松动爆破技术特点钻孔深度一般较浅（通常小于5米），主要用于采掘工作面前方局部范围的卸压和瓦斯排放，具有施工灵活、针对性强的特点，常作为辅助防突措施使用。深孔与浅孔爆破参数差异深孔爆破钻孔直径多为75-120mm，孔间距3-5m，单孔装药量较大；浅孔爆破钻孔直径一般为42-50mm，孔间距1-2m，单孔装药量相对较小，需根据煤层条件调整参数。爆破施工安全注意事项爆破前必须检查瓦斯浓度，确保瓦斯浓度低于1%方可作业；爆破后需等待15分钟以上，经瓦斯检查合格后，方可进入工作面；严禁在突出危险区使用风镐等可能产生火花的工具。水力冲孔与卸压槽措施水力冲孔措施原理水力冲孔是通过高压水射流冲击煤体，形成孔洞并诱导瓦斯释放，降低煤体瓦斯压力和地应力，从而消除突出危险性的局部防突措施。水力冲孔操作要点施工时需控制冲孔压力和水量，通常采用直径42mm以上钻孔，孔深根据工作面条件确定，冲孔后应监测瓦斯涌出量变化及煤体稳定性。卸压槽措施作用机制卸压槽通过在巷道周边煤体中开凿一定深度和宽度的沟槽，使煤体应力向深部转移，实现应力释放，减少突出发生的可能性。卸压槽设计与施工要求卸压槽深度应大于巷道半径的1.5倍，宽度不小于0.5m，施工顺序需从巷道两帮向顶部进行，槽内煤矸应及时清理，确保卸压效果。适用条件与注意事项水力冲孔适用于透气性较好的突出煤层，卸压槽适用于煤质较硬、地应力集中区域；两者施工前均需进行突出危险性预测，施工中加强瓦斯监测。06通风与瓦斯管理措施

局部通风管理强化要求01局部通风机专人管理原则除瓦检员外，严禁任何人擅自停开局扇，确保通风系统稳定运行，防止因通风中断导致瓦斯积聚。

02通风设备日常维护标准定期检查局部通风机及风筒的完好性，确保风筒无破损、接口严密，风机运转正常，风量满足作业需求。

03异常情况应急处置措施当发生风机停转或风量不足时，必须立即停止作业，撤出人员，并由专业人员排查故障，恢复通风后方可复工。喷出危险区域风量保障

风量提升的核心要求开采有瓦斯或二氧化碳喷出危险的煤(岩)层时，必须加大喷出危险区域的风量，确保风流能够有效稀释和带走涌出的瓦斯或二氧化碳，防止局部瓦斯浓度超限。

风量配置的技术原则风量配置应根据喷出危险程度、瓦斯(二氧化碳)涌出量预测结果及《煤矿安全规程》相关规定确定，确保采掘工作面及回风巷道内瓦斯浓度始终控制在安全限值以下，满足通风稀释需求。

通风系统的稳定性保障必须强化局部通风管理，除瓦检员外，严禁任何人停开局扇。确保通风设备运转正常，风筒连接严密、无破损，杜绝无风、微风或循环风现象，维持喷出危险区域稳定的通风条件。

瓦斯抽排管路设置标准管路系统组成要求瓦斯抽放系统主要由瓦斯抽放泵、瓦斯抽放管路(带阀门)、瓦斯抽放钻孔或巷道、钻孔或巷道密封等组成，各部分需匹配且密封良好。

管径与材质选择标准管径应根据预计抽放量确定，确保瓦斯流速合理；材质需具备抗腐蚀、抗静电性能，优先选用无缝钢管或专用瓦斯管路。

管路敷设规范管路应平直敷设，坡度不小于0.3%，拐弯处采用圆弧过渡；主要巷道内管路需架设牢固，距地面高度不低于1.8米，避免受压和碰撞。

阀门与安全装置配置关键节点需安装控制阀门，便于分段检修；管路中应设置防回火、防爆炸装置及流量、压力监测仪表，确保运行安全可控。07安全防护与应急处置自救器配备要求隔离式自救器使用规范所有在突出危险区域作业的人员必须随身携带隔离式自救器，确保每人1台，严禁转借或随意丢弃。日常检查与维护每周检查自救器外观是否完好、封印是否破损、压力指示是否正常；每季度进行一次气密性检查，确保有效防护时间不低于45分钟。正确佩戴步骤1.扯下保护罩，开启封印条；2.揭开上外壳，取出呼吸装置；3.将口具放入口中，牙齿咬紧牙垫，紧闭嘴唇；4.逆时针转动氧气瓶开关，按动补气压板，使氧气充满气囊；5.戴上鼻夹，用嘴呼吸，迅速撤离危险区域。使用注意事项使用过程中保持冷静，匀速行走，避免剧烈活动；如发现气囊供气不足，及时按压补气压板补气；严禁在未到达安全区域前取下自救器。定期培训与演练每半年组织一次自救器使用培训和实战演练，确保作业人员熟练掌握佩戴方法及应急处置流程，考核不合格者不得上岗。

反向防突风门设置要求设置位置规定必须在突出煤层采掘工作面进风侧的巷道中设置反向防突风门，确保突出发生时能有效阻断瓦斯逆流。

结构强度要求风门应采用抗冲击波设计，能承受突出产生的瞬间压力，门板厚度不小于50mm，门框采用型钢制作。

开启方向与闭锁装置风门必须向进风方向开启，并安装自动闭锁装置，保证突出时能自动关闭，且手动关闭灵活可靠。

通风断面要求风门通风断面不得小于原巷道断面的80%，确保正常通风时风阻符合矿井通风设计要求。

日常维护与检查每周至少检查1次风门完好情况，包括密封性能、闭锁装置灵敏度等，发现问题立即整改，确保处于完好状态。

突出事故应急救护措施矿山救护队核心任务首要任务是抢救遇险人员，同时对充满烟气的巷道恢复通风，清理障碍物，并扑灭次生火灾。到达事故现场的小队需全面侦察，查清遇险人员数量、位置、伤害类型及程度。

遇险人员抢救方法采掘工作面突出后，救护队应派小队分别从回风侧和进风侧进入救人；仅1个小队时，采煤工作面从回风侧进入。为遇险人员佩戴隔绝式自救器或全面罩氧气呼吸器，通过压风管路、打钻输送新鲜空气，或开掘绕道救出被堵人员。

通风与供电管控措施严禁停风和反风，防止灾情扩大；若通风系统破坏，应设置风障、临时风门及安装局部通风机恢复通风。远距离切断灾区电源，运行设备不停电，停运设备不送电，避免产生火花引发爆炸。

特殊情况处理要求瓦斯突出引起火灾时，采用综合灭火或