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1、1,防治煤与瓦斯突出规定 突出与 掲煤部分 卢 杰 2015.07.30,2,一、防突概念,3,什么是突出? 煤与瓦斯突出简称突出,是在地应力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常动力现象。 时间极短(几秒、十几秒、几分钟) 量极大(煤几吨上千吨,瓦斯万立方百万立方) 能量巨大(冲垮通风设施、挤扁矿车、3吨岩石运移近30米,煤最大抛出距离1170米) 引起瓦斯爆炸或瓦斯煤尘爆炸。 突出是煤层中储存的瓦斯能和应力能的失稳释放造成。,4,5,6,7,大平2004.11.20误揭煤突出,石门揭煤设计;避开构造带,设计消突措施;郑州大平煤矿“11*20”突出事故,

2、是在掘进21采区时因施工误揭煤,没有设计石门揭煤,更没有采取防突措施造成的。从现场揭露的实际情况分析,揭煤地点是一个极复杂的地质构造带。构造煤极为发育,一方面处于向斜轴部,另一方面处于一逆断层的下降盘,即造成了应力集中,岩石破碎,造成岩柱小,误揭煤(突出煤量1894吨,瓦斯250000m3),死亡148,伤32人。,8,9,案例11 大平煤矿“10.20”事故,21轨道下山岩石掘进 工作面,突出煤岩量约 1894t,瓦斯量25万m3,10,11,2004年10月20日22时09分,21岩石下山发生煤与瓦斯突出事故,突出瓦斯逆流进入西大巷主要进风流,从而导致13、15采区巷道和工作面的瓦斯浓度突

3、然上升,并造成西大巷局部地段和13采区瓦斯浓度达到爆炸浓度,22时40分发生瓦斯爆炸事故,波及西大巷、11、13、15、21采区,造成矿井西翼供电线路、电器设备、运输设备、通风设施、安全监控系统及排水系统严重破坏。148人死亡,21人受伤。 一般突出地应力是主导,12,13,煤与瓦斯突出机理图,煤与瓦斯突出,较松软的煤层,瓦斯压力P,地应力,14,工作面上煤柱应力叠加示意图,工作面超前应力集中区,上煤柱支承应力集中区,上煤柱残采支承应力集中区,突出地点,三种集中应力叠加,该区域具有严重突出危险,15,突出有哪些类型?各有何特征? (一)突出分类 按突出机理分为:煤与气体突出,即煤与甲烷、煤与二

4、氧化碳突出;岩石与气体突出,即岩石与甲烷、岩石与二氧化碳突出。 按突出的物理性质分为: 突出煤与瓦斯突然喷出 压出煤的压出伴随瓦斯涌出 倾出煤的倾出伴随瓦斯涌出三种类型。 一般情况下,压出和倾出属于动力现象,如果动力现象没有造成人员伤亡,都应申请有突出鉴定资质的部门进行突出危险性鉴定。,16,(二)突出特征 1.煤与瓦斯突出的基本特征 (1)突出的基本特征 1)突出的煤向外抛出距离较远,具有分选现象; 2)抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角; 3)抛出的煤破碎程度较高,含有大量的煤块和一定数量手捻无粒感的煤粉; 4)有明显的动力效应,破坏支架,推倒矿车,破坏或移动安装在巷道内的设施等; 5)有大

5、量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量,有时会使风流逆转; 6)突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形、分岔形以及其它形状。 (2)压出的基本特征 1)压出有两种形式,即煤的整体位移和煤有一定距离的抛出,但位移和抛出的距离都较小; 2)压出后,在煤层与顶板之间的裂隙中常留有细煤粉,整体位移的煤体上有大量的裂隙; 3)压出的煤呈块状,无分选现象; 4)巷道瓦斯涌出量增大; 5)压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形、半圆形孔洞。 (3)倾出的基本特征 1)倾出的煤就地按自然安息角堆积,无分选现象; 2)倾出的孔洞多为孔大腔小,孔洞轴线沿煤层倾斜或铅垂(厚煤层)方向发展; 3)无明显动力效应;

6、 4)倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中; 5)巷道瓦斯涌出量明显增加。,17,突出有哪些规律?(1) 1.随着开采深度的增加,突出的危险性增大。主要表现为突出次数增多、突出强度增大、突出煤层增多和突出危险区域扩大。 2.突出次数和突出强度随煤层的厚度,特别是软分层的厚度增大而增加,突出最严重的煤层往往是最厚的主采煤层。 3.突出的气体主要是甲烷,少数情况是二氧化碳。 4.煤体破坏程度越严重,煤的硬度越小,突出危险性越大。一般情况,煤层增厚时容易突出,合层时也容易突出。 5.由上向下的突出较多,由下而上的突出极少。突出的危险性随着煤层倾角的增大而增加。 6.突出多发生在地质构造附近,如断层、褶

7、曲、扭转和火成岩侵入区附近。90以上的突出(石门突出除外)发生在向斜轴部、扭转地带、断层和褶曲附近。,18,突出有哪些规律?(2) 7.突出多发生在集中应力区,如巷道的上隅角,相向掘进工作面接近区域,煤层留有煤柱的相对应上、下方煤层处,回采工作面的集中应力区内掘进,孤岛工作面等等。 8.大多数突出发生在放炮和落煤工序。放炮后没有立即发生的突出,称延期突出。延迟的时间由几分钟到十几小时,它的危害性更大。 9.突出发生在掘进工作面较多,回采工作面较少。 10.突出与煤层的瓦斯含量和瓦斯压力之间没有固定的关系。瓦斯压力低、含量小的煤层可能发生突出;压力高,含量大的煤层也可能不突出。因为突出是多种因素

8、综合作用的结果。但值得注意的是,我国30处特大型突出的煤层瓦斯含量都大于20m3/t。 11.突出煤层的顶底板透气性越差,越有利于煤层的瓦斯储存,其突出危险性越大。 12.突出前常有预兆。 13.涌水量大的矿井、区域瓦斯相对较小,标态下100L水可溶解3.31L瓦斯。,19,煤和瓦斯突出前有那些预兆? 突出前一般具有有声预兆或无声预兆: 一、有声预兆 响煤炮。在煤层内发出像机关枪、炮击声。 突然压力显现声。支柱来劲,发出咔咔的响声,或发出劈裂折断的响声,手摸煤壁能感到冲击和震动;有煤岩层的破裂声;有时会听到气体穿过含水裂缝时的“吱吱”声等。 二、无声预兆 压力增大。预板来压,片帮、掉碴、煤壁向

9、外鼓,煤岩自行剥落。 煤层发生变化,特别是软煤层变厚。层理紊乱、变软,暗淡无光,煤层粉碎,煤质干燥。 瓦斯及温度变化。瓦斯涌出异常,忽大忽小,煤尘增大,气味异常,发闷,打钻时喷煤、顶钻、夹钻、喷瓦斯,煤壁发冷,气温下降等。 应当指出的是,上述预兆,并不是在每次突出之前都同时出现,而是仅仅出现一种或几种。,20,21,22,(三)煤与瓦斯突出现状,“十一五”期间我国较大以上瓦斯事故统计,23,突出档案,世界上煤与瓦斯突出已有180多年的历史。1834年3月22日法国鲁阿尔煤田依萨克煤矿在急倾斜厚煤层平巷掘进工作面发生了第一次有记载的突出。撤退时一人被煤流埋没,一人被瓦斯窒息死亡,一人逃跑得救。突

10、出煤沿巷道堆积13米长,煤粉散落15米长,迎头支架倾倒。 世界上最大的一次突出发生在1969年7月13日原苏联的顿巴斯加加林矿井710米水平主石门揭穿厚度仅有1.03米的煤层时,突出煤量14200吨,瓦斯25万立方米以上。 中国早在1939年吉林辽源矿务局就发生动力现象。有记载第一次的突出发生在1950年4月20日吉林辽源矿务局富国西二坑在掘进垂深280米的煤巷掘进工作面。 我国最大的一次突出发生在1975年8月8日四川天府局三汇坝一矿主平硐(+280米),震动性放炮揭穿6号煤层时,突出煤岩12780吨,瓦斯140万立方米以上。 突出瓦斯量最多的是1968年1月20日南桐鱼田堡井350万m3

11、,突出煤5000吨 1406平巷掘进 (1988)8826t 201 瓦斯压力5.29.4MPa 到2007年突出大概30000次,我国15000.1980、1981年突出最多600次,辽宁、湖南、重庆突出次数最多,山西、黑龙江、江西、贵州、河南次之。突出煤量大于500吨以上的大型特大型突出每年约100次。 1995年实施防突细则1.0执行四位一体综合防突措施后突出次数下降到300以下。2009年8月防突规定 2.0实施,突出次数下降,年突出30-40次。 平均突出强度77.5吨/次,平均瓦斯涌出量1.45万立方/次。 瓦斯突出事故超过瓦斯爆炸事故的发生起数和死亡人数,成为第一位的瓦斯事故,2

12、4,掲煤与突出的关系,经过统计揭煤时发生频率高,强度大,伤亡人数多,主要大型突出、特大型突出都是揭煤或误揭煤引起的,三汇坝、大平矿的突出。揭煤消耗大量的人力物力财力和时间,揭煤时间从两个月到半年不等。石门揭煤需要进行专项防突设计、石门揭煤区域瓦斯抽采达标评判、制定石门揭煤安全技术专项措施,还要两三次到永煤公司审批。 突出多发生在地址构造带,平煤不完全统计83%的突出与构造带有关,95%的突出有突出预兆。淮南79%的突出与构造带有关。构造破坏,改变瓦斯储存与排放条件,煤体强度降低。 煤巷平巷突出次数占45%,石门揭煤次数占5.8%,石门揭煤的平均突出强度316吨,是其他突出强度的6.55倍。80

13、%的特大型突出是石门揭煤突出。 吨煤突出瓦斯量最大583m3/t,吨煤突出瓦斯量与吨煤瓦斯含量比值最大达到48.6。,25,煤与瓦斯突出的危害,1879年4月17日比利时阿拉波二号井,向上掘进580610米水平之间的上山眼时,发生了当时世界上最猛烈的一次突出,突出煤量420吨,喷出瓦斯50万立方米以上。瓦斯喷出时,瓦斯逆风流从提升井冲至地面,距井口23米的绞车房附近的炉火引燃了瓦斯,火焰高达50米,井口建筑物烧成一片废墟,2小时后火焰将熄灭时,又连续发生了7次瓦斯爆炸(每隔7分钟左右1次),井下209人,死亡121人,地面3人烧死,11人烧伤。 1972年湖南红卫煤矿石门揭煤远距离放炮时发生了

14、突出,突出煤量4500t,喷出瓦斯138.5万立方米,高浓度瓦斯从主井口喷出,井口附近瓦斯浓度达15%,较长时间稳定在9%左右,从北翼井口喷出的瓦斯,被信号房的炉火点燃,火柱高达30m,进口房和主扇被烧毁。 总之,突出的危害可以概括为: 1)破坏通风设施,通风系统,摧毁采掘空间,损坏机电设备; 2)喷出大量的煤岩能堵塞巷道,造成煤岩埋人事故; 3)涌出的瓦斯造成人员窒息(瓦斯浓度达到43%时,氧气浓度下降到12%,人出现智力混乱现象),瓦斯燃烧和爆炸事故; 4)严重影响单产单进,造成经济效益大幅下降。 重大(死亡10人以上)以上事故瓦斯事故的起数和死亡人数分别占重大以上事故的78.6%和80.

15、3%。,26,按突出强度分类,强度指每次动力现象抛出的煤岩数量(吨或立方米)和瓦斯量(立方米)。 小型突出:强度小于50吨/次(几十分钟后瓦斯浓度可恢复正常); 中型突出:强度50100吨/次(经过一个班以上瓦斯浓度可恢复正常); 次大型突出:强度100500吨/次(经过一天以上瓦斯浓度可恢复正常); 大型突出:强度5001000吨/次(经过几天回风系统瓦斯浓度可恢复正常); 特大型突出:强度大于1000吨/次(经过长时间排放后瓦斯浓度可恢复正常)。 如何自救与互救 救7人 带领40人逃生 自救器,27,瓦斯防治的方针,安全生产工作方针:安全第一、预防为主、综合治理 瓦斯治理工作方针:先抽后采

16、、监测监控、以风定产 瓦斯治理工作体系:通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位 通风是基础:通风可靠 系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定 抽采是手段:抽采达标 多措并举、应抽尽抽、抽采平衡、效果达标 监控是保障:监控有效 装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速 管理是关键:管理到位 责任明确、制度完善、执行有力、监督严格。,28,瓦斯治理理念,5080年代:局部防突措施为主 1988 防治煤与瓦斯突出细则 辟邪剑谱 2002年 先抽后采 十二字工作方针 矿井瓦斯治理经验五十条 葵花宝典 2008年 抽采达标 瓦斯防治工作体系 抽采达标 吸星大法 2009年 区域防突措施先行 防治煤与瓦斯突

17、出规定 易筋经 效果:2010年抽采量91亿立方,利用量30亿立方,利用率33%;煤炭产量32.5亿吨,死亡人数下降到2433人,百万吨死亡率0.75;瓦斯事故死亡人数623人。,29,什么是突出煤层和突出矿井? 第3条 突出煤层,是指在矿井井田范围内发生过突出的煤层或者经鉴定有突出危险的煤层。 突出矿井,是指在矿井的开拓、生产范围内有突出煤层的矿井。 注意:突出煤层是由事故调查认定和鉴定单位的鉴定两种途径确定的;关口前移突出矿井一经确定,只要矿井开拓和开采范围存在突出煤层,突出矿井就存在。现开拓生产范围内还没有煤层被鉴定为突出煤层的或已鉴定的突出煤层在开拓生产范围内缺失的,都不是突出矿井;应

18、区别对待“突出煤层”和“按突出管理的煤层”两个概念;,30,突出煤层确定的程序如何?,31,何时最早确定矿井的突出煤层?,(图2),32,防突工作的指导思想和理念是什么? 第6条 防突工作的指导思想是: 防突工作必须坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。 防突工作的理念是: 突出矿井采掘工作做到不掘突出头,不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的,严禁进行采掘活动。,33,区域区域防突工作的指导思想或总体要求是什么? 第6条:区域防突工作,应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。 要改变“拼刺刀”的局面必须先实施区域措施 立足于区域防突,区域防突是前提 突出煤层未采取区域防突

19、措施,不能进行揭煤和采掘作业,34,“两个综合”防突措施的内容是什么?为什么说“两个四位一体”讲法是不妥的? 第5条 区域综合防突措施,是指区域突出危险性预测、区域防突措施、区域措施效果检验和区域验证。 局部综合防突措施,是指工作面突出危险性预测、工作面防突措施、工作面措施效果检验和安全防护措施。 由于区域措施效果检验有效后,进入煤层前经区域验证无突出危险时,可以在采取安全防护措施下进行采掘作业,直至区域验证有突出危险时才转入执行局部综合防突措施,所以,安全防护措施是两个综合措施中都要执行的,区域综合防突措施不是“四位一体”而是“五位一体”或者“八为一体”。,35,36,37,防突工作与建设、

20、生产个时期的关系怎样? (一)防突工作与矿井建设时期关系,38,(二)防突工作与生产时期关系,39,二、一般规定,40,突出矿井和非突出矿井发生突出 后必须“立即停产”,恢复生产的程序和要求是什么? 第7条 突出矿井发生突出,应分为生产突出矿井突出煤层发生突出、非突出煤层发生突出和评估有突出危险的建设矿井发生突出;非突出矿井发生突出,应分为生产和新建矿井发生突出。 矿井发生突出后恢复生产的程序和要求分三种情况分别叙述如下: 一、评估有突出危险的新建矿井和突出矿井的突出煤层发生突出的,必须立即停止建设或生产,分析、查找突出原因,强化实施综合防突措施,消除事故隐患,吸取事故教训,制定针对性防范措施

21、。突出矿井的非突出煤层发生突出的,要进一步完善防突技术及管理措施。 二、评估无突出危险的新建矿井发生突出的,必须立即停止建设。该煤层为突出煤层,矿井为突出矿井。要修改初步设计和安全专篇,分别经有关部门组织审查,按照初步设计和安全专篇要求整改。 三、非突出矿井发生突出的,必须立即停止生产。该煤层为突出煤层,矿井为突出矿井。要编制矿井防突专项设计,报企业技术负责人批准;建立防突机构和管理制度,配备安全装备,完善安全设施和安全生产系统,落实防突培训,编制工作面专项防突防突设计和其他防突安全措施,完善安全防护措施及设施。 以上矿井恢复建设或生产前,必须经煤炭企业验收,并应报煤矿安全监察机构和煤矿安全监

22、管部门备案后方可恢复生产。,41,哪些情况需要进行突出危险性鉴定? 矿井有下列情况之一的,应当立即进行突出煤层鉴定;鉴定未完成前,应当按照突出煤层管理: (一)评估有突出危险的新建矿井的所有煤层; (二)煤层有瓦斯动力现象的; (三)相邻矿井开采同一煤层发生突出的(第11条)或鉴定为突出煤层; (四)煤层瓦斯压力达到或者超过0.74MPa的;(第11条),42,何如落实“按照突出煤层管理”? 委托鉴定单位鉴定的120天内应按突出煤层管理,并做到: (一)揭煤和采掘作业前,必须采取安全防护措施; (二)石门揭煤必须采取区域综合防突措施; (三)已进入该煤层的所有采掘作业,必须执行工作面预测,有一

23、次预测有突出危险性时,必须采取区域综合防突措施; (四)没有进入煤层区域,在突出鉴定结果未出来之前,必须采取区域综合防突措施; (五)涉及防突工作的所有人员,必须首先经四级或以上安全培训机构进行防突专项培训合格; (六)矿井通风系统符合防突规定第23条要求。 鉴定结果明确后,按鉴定结果执行。,43,煤与瓦斯突出危险性鉴定的资质单位有哪些? 煤与瓦斯突出危险性鉴定包括规定中要求的突出煤层鉴定、突出危险区域预测、敏感指标和临界值试验考察、预测、检验新方法、新指标的实验研究等。资质单位有: 1.国家安全生产沈阳矿用设备检测检验中心 2.国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心 3.中国矿业大学矿山开采与

24、安全教育部重点实验室 4.河南理工大学煤矿安全工程技术研究中心 5.中国矿业大学(北京) 注意:鉴定不得以科研、研究等形式出现,更不得以联合出具鉴定报告;同时,鉴定报告的批准人必须有国家有关批准的资格,也就是说,鉴定报告必须单位、批准人、印章全部符合规定资质。,44,哪些情况需要有资质单位进行? 1.突出煤层和突出矿井的鉴定-第12条 2.区域预测-第37条(对已确切掌握煤层突出危险区域的分布规律、并有可靠的预测资料的可由矿技术负责人组织实施除外) 3.区域预测临界值试验-第42条(煤层瓦斯压力、瓦斯含量的临界值) 4.新指标和新方法研究、试验:慎重自己搞 区域预测新方法的研究试验-第42条,

25、 开采保护层的保护效果检验的新指标和新方法试验-第51条, 区域预抽措施效果检验的新指标和新方法试验-第52条, 工作面预测新方法的研究试验-第69条。 5.区域预抽效果检验临界值试验考察-第53条 6.各突出煤层工作面预测敏感指标和临界值试验-第69条,45,突出煤层鉴定的方法和指标如何规定? 第13条 1.首先根据实际发生的瓦斯动力现象进行。 2.当动力现象特征不明显或者没有动力现象时,应当根据实际测定的煤层“四项指标” 进行鉴定。 3.全部指标均达到或者超过下表所列的临界值的,确定为突出煤层。 4.鉴定单位也可以探索突出煤层鉴定的新方法和新指标。,46,突出矿井巷道布置的原则和要求有哪些

26、? 第16条 突出矿井的巷道布置应当符合下列要求和原则: 1.运输和轨道大巷、主要风巷、采区上山和下山(盘区大巷)等主要巷道布置在岩层或非突出煤层中; 原因:煤层:危险性大,防突困难;1、开拓范围内煤层突出危险性难于准确把握;2、难以实施区域防突措施;3、系统安全设施不健全; 岩层、非突出煤层:1、避免发生突出对矿井造成危害;2、加快掘进速度,巷道维修工作量少,对生产影响少,简化生产管理,降低安全风险。3、利用岩巷参数测定,实施区域防突措施。4、系统有较强的防突、抗灾能力。,47,2.减少井巷揭穿突出煤层的次数; 原因:频率高,强度大、伤亡人数多; 1、多种措施,大量的人力、物力; 2、工期长

27、,经济负担。 在无法避免要揭穿突出煤层或接近突出煤层时,也要尽可能减少接近或揭穿突出危险煤层的工作量,减少防治突出的工作量,缩小揭煤范围。 建议:在主要大巷都布置在岩层时,可增加一条煤层回风巷作为减少揭煤次数的备用巷道。 3.井巷揭穿突出煤层的地点应当合理避开地质构造破坏带; 4.突出煤层的巷道优先布置在被保护区域或其他卸压区域。,48,罚则百一十五条 煤矿企业违反本规定第十六条规定的,责令限期改正,处50万元以上100万元以下的罚款;逾期未改正的,责令停止施工或停产整顿。 采区设计时注意原则:较少揭煤次数、方便运输、通风独立流畅、工程量小、工期短。矿总工先与矿长、区域公司总工和设计人员有一个

28、思路,然后选几个方案,再矿上召集会议论证比较。要高度重视通防部门人员的意见。 突出矿井、水平、采区设计需要防突专项设计,大 局部、工作面要有专项防突设计。小,49,防突规定第十四条 设计应当包括: 1. 开拓方式、 2. 煤层开采顺序、 3. 采区巷道布置、 4. 采煤方法、 5. 通风系统、 6. 防突设施(设备)、 7. 区域综合防突措施、 8. 局部综合防突措施等内容,防突专项设计内容,防突专项设计内容,50,如何编制防突专项设计? 一、防突专项设计与开采设计是对应关系,防突设计是在开采设计的基础上进行的; 二、防突设计内容中有关开采设计的内容,是在开在设计论证后直接引用的,只要归纳后简

29、洁写入,不需叙述; 三、防突设计中的防突内容编制时要注意: 1.它是规范大范围的防突工作,只是措施、方法和参数的选择或论证,不要有执行时的操作措施、安全技术措施; 2.区域综合防突措施要论证、说明、规定:区域预测的时间和组织不要具体内容,区域措施选择及原因,区域效果检验的方法,区域验证的范围和条件,石门揭煤防突措施的选择; 3.局部综合防突措施重要明确:工作面预测的方法,测试钻孔的布置要求,防突措施的选择及条件,安全防护措施选择及安设位置; 四、防突设计的报审与防突专项验收相关内容。,51,第八十条 石门和立井、斜井揭穿突出煤层的专项防突设计至少应当包括下列主要内容: (一)石门和立井、斜井揭

30、煤区域煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置的基本情况; (二)建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施; (三)控制突出煤层层位、准确确定安全岩柱厚度的措施,测定煤层瓦斯压力的钻孔等工程布置、实施方案; (四)揭煤工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标,预测及检验钻孔布置等; (五)工作面防突措施; (六)安全防护措施及组织管理措施; (七)加强过煤层段巷道的支护及其他措施。,第八十六条 煤巷掘进和采煤工作面的专项防突设计应当至少包括以下内容: (一)煤层、瓦斯、地质构造及邻近区域巷道布置的基本情况; (二)建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施; (三)工

31、作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标以及预测、效果检验钻孔布置等; (四)防突措施的选取及施工设计; (五)安全防护措施; (六)组织管理措施。,掘进、采煤作业规程与专项防突设计,第六十七条 突出煤层的每个煤巷掘进工作面和采煤工作面都应当编制工作面专项防突设计,报矿技术负责人批准。,52,两者是独成一章的,但又是互相联系的,同时又是两个综合防突措施的链接和转换。 1.突出煤层的采掘作业都必须编制专项防突设计,与采掘作业规程对应。 2.编写安全防护措施时,要交代采掘工作面所处的采区避难所设置情况; 3.经煤矿技术负责人批准 石门揭煤 专项防突设计、揭煤区域抽采达标评判、揭煤安全技术措

32、施报永煤审批。第80条 煤巷过断层揭煤:揭煤安全技术措施,区域总工审批.第86条,掘进、采煤作业规程与专项防突设计,53,4.内容编写时注意: (1)防突专项设计实际上还是以前我们习惯叫的综合防突措施,它与作业规程对应,把以前作业规程、安全技术措施、瓦斯抽采设计及措施、揭煤措施、预测与检验方法等内容进行合并,形成系统性防突措施。 (2)编写内容的第3-5项实际就是工作面综合防突措施“四位一体”,但写这之前要补充说明三个问题: 一是采掘范围的突出危险是怎么来的区域预测还是区域防突措施的效果检验; 二是无突出危险性的具体范围; 三是是否首先采用区域验证防突措施。采取区域验证时的方法、指标,指标超过

33、临界值或钻孔异常时执行局部综合防突措施的原预测或区域效果检验范围;也可不采取区域验证直接进入局部综合防突措施。,掘进、采煤作业规程与专项防突设计,54,石门揭煤安全技术措施内容,第一章 工作面概况 一、工作面巷道布置 二、工作面煤层及顶底板条件 三、工作面瓦斯情况 第二章 建立稳定可靠通风系统措施 一、工作面通风系统 二、工作面通风设施建筑 三、确保系统稳定可靠的安全技术措施 第三章 石门揭煤实施流程 第四章 安全岩柱控制措施,55,第五章 区域综合防突措施 一、区域防突措施 二、区域防突措施效果检验 1、区域效果检验方法2、检验钻孔布置3、检验钻孔参数 三、区域验证 1、揭煤前区域验证2、揭

34、煤后区域验证 第六章 局部综合防突措施 一、工作面突出危险性预测 二、工作面防突措施 1、排放钻孔防突措施2、金属骨架 三、工作面防突措施效果检验 1、揭煤前工作面防突措施效果检验 2、揭煤后工作面防突措施效果检验 四、安全防护措施,56,第七章 组织管理措施 第八章 揭煤设计 一、揭煤炮眼布置 二、电爆网络计算 第九章 远距离爆破揭煤措施 一、揭煤时通风系统 二、爆破地点 三、避灾路线 四、停电、撤人、警戒站岗范围 五、揭煤时安全防护措施 第十章 煤巷段加强支护措施 第十一章 其它措施 一、监测监控 二、通风瓦斯管理措施 三、机电管理措施 第十二章 揭煤结果,57,矿井瓦斯地质图应标明哪些参

35、数? 第17条 矿井瓦斯地质图中应标明采掘进度、被保护范围、煤层赋存条件、地质构造、突出点的位置、突出强度、瓦斯基本参数及绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量等。,58,煤层应测定哪些参数? 第18条 突出矿井开采的非突出煤层和高瓦斯矿井的开采煤层,在延深达到或超过50m或开拓新采区时,必须测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量及其他与突出危险性相关的参数。 瓦斯最基本参数瓦斯压力、瓦斯含量、有效抽采半径。 瓦斯涌出相关的基本参数瓦斯压力、瓦斯含量、透气性系数、煤的吸附常数、煤的孔隙率等。 突出危险性相关的参数瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯放散初速度、坚固性系数、煤的破坏类型、常用突出预测指标(钻孔瓦斯涌出初速度、钻

36、屑量、钻屑瓦斯解吸指标等)等。 要求煤矿企业或煤矿,必须在考察突出危险性敏感指标的基础上,明确矿井、煤层要测定的瓦斯基本参数和突出危险相关参数。百米钻孔抽出量,59,第十八条 突出矿井开采的非突出煤层和高瓦斯矿井的开采煤层,在延深达到或超过50m或开拓新采区时,必须测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量及其他与突出危险性相关的参数。 高瓦斯矿井各煤层和突出矿井的非突出煤层在新水平开拓工程的所有煤巷掘进过程中,应当密切观察突出预兆,并在开拓工程首次揭穿这些煤层时执行石门和立井、斜井揭煤工作面的局部综合防突措施。 百一十三条 煤矿企业违反本规定第十八条规定的,责令停止施工或停产整顿,处100万元以上150万元

37、以下的罚款,提出限期改正的要求;对煤矿企业负责人处9万元以上12万元以下的罚款。逾期仍未改正的,提请地方人民政府予以关闭。,60,突出煤层的采掘作业有哪些要求? 第19条 突出煤层的采掘作业应当符合以下规定: (一)严禁采用水力采煤法、倒台阶采煤法及其他非正规采煤法; (二)急倾斜煤层适合采用伪倾斜正台阶、掩护支架采煤法; (三)急倾斜煤层掘进上山时,采用双上山或伪倾斜上山等掘进方式,并加强支护; (四)掘进工作面与煤层巷道交叉贯通前,被贯通的煤层巷道必须超过贯通位置,其超前距不得小于5m,并且贯通点周围10m内的巷道应加强支护。在掘进工作面与被贯通巷道距离小于60m的作业期间,被贯通巷道内不

38、得安排作业,并保持正常通风,且在放炮时不得有人; (五)采煤工作面尽可能采用刨煤机或浅截深采煤机采煤; (六)煤、半煤岩炮掘和炮采工作面,使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药(二氧化碳突出煤层除外)。,61,安全防护,第二十条 突出煤层的任何区域的任何工作面进行揭煤和采掘作业前,必须采取安全防护措施。 突出矿井的入井人员必须随身携带隔离式自救器。 揭煤的管理:立井揭煤不讲,少见。 石门揭煤 专项防突设计、揭煤区域抽采达标评判、揭煤安全技术措施报永煤审批。第80条 煤巷过断层揭煤:揭煤安全技术措施,区域总工审批.第86条 安全防护措施:避难所、防突反向风门、防突挡栏、远距离放炮、压风自救系统

39、、隔离式自救器、稳定的通风系统,62,对防突的预警工作作出哪些规定?-1 一、加强地质测量工作-第17条。 (一)编制矿井瓦斯地质图,作为区域突出危险性预测和制定防突措施的依据; (二)地质测量部门在采掘工作面距离未保护区边缘50m前,编制临近未保护区通知单,并报矿技术负责人审批后交有关采掘区(队); (三)突出煤层顶、底板岩巷掘进时,地质测量部门提前进行地质预测,掌握施工动态和围岩变化情况,及时验证提供的地质资料,并定期通报给煤矿防突机构和采掘区(队);遇有较大变化时,随时通报。 二、测定相关参数-第18条。突出矿井开采的非突出煤层和高瓦斯矿井的开采煤层,在延深达到或超过50m或开拓新采区时

40、,必须测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量及其他与突出危险性相关的参数。,63,对防突的预警工作作出哪些规定?-2 三、严格贯通管理-第19条。掘进工作面与煤层巷道交叉贯通前,被贯通的煤层巷道必须超过贯通位置,其超前距不得小于5m,并且贯通点周围10m内的巷道应加强支护。在掘进工作面与被贯通巷道距离小于60m的作业期间,被贯通巷道内不得安排作业,并保持正常通风,且在放炮时不得有人; 四、谨慎近距离掘进-第21条。所有突出煤层外的掘进巷道(包括钻场等)距离突出煤层的最小法向距离小于10m时(在地质构造破坏带为小于20m时),必须边探边掘,确保最小法向距离不小于5m。,64,对防突的预警工作作出哪些规定?-

41、3 五、严管揭煤-第18条。高瓦斯矿井各煤层和突出矿井的非突出煤层在新水平开拓工程的所有煤巷掘进过程中,应当密切观察突出预兆,并在开拓工程首次揭穿这些煤层时执行石门和立井、斜井揭煤工作面的局部综合防突措施。 六、验证探煤-第57条。在煤巷掘进工作面还应当至少打1个超前距不小于10m的超前钻孔或者采取超前物探措施,探测地质构造和观察突出预兆。 七、指标和异常综合判断-第53、75、98、100、101条等。区域措施效果检验、工作面预测和检验等都采用综合判断,既要指标不超,又要没有出现突出征兆等异常情况。,65,对防突的预警工作作出哪些规定?-4 八、扩大鉴定范围-第11条等。邻近矿井发生突出、突

42、出矿井非突出煤层和高瓦斯矿井参数超过规定等。 九、必须区域验证-区域预测和区域措施效果检验的无突出危险区采掘作业必须进行区域验证。 十、揭煤探察 -第61条。在石门揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10m之前,应当至少打两个穿透煤层全厚且进入顶(底)板不小于0.5m的前探取芯钻孔,并详细记录岩芯资料。当需要测定瓦斯压力时,前探钻孔可用作测定钻孔;若二者不能共用时,则测定钻孔应布置在该区域各钻孔见煤点间距最大的位置。在地质构造复杂、岩石破碎的区域,揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离20m之前必须布置一定数量的前探钻孔,以保证能确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。-第64条。石门和立井

43、、斜井工作面从掘进至距突出煤层的最小法向距离5m开始,必须采用物探或钻探手段边探边掘,保证工作面到煤层的最小法向距离不小于远距离爆破揭开突出煤层前要求的最小距离。,66,突出矿井的通风系统有何要求? 第23条 突出矿井的通风系统应当符合下列要求: (一)井巷揭穿突出煤层前,具有独立的、可靠的通风系统; (二)突出矿井、有突出煤层的采区、突出煤层工作面都有独立的回风系统。采区回风巷是专用回风巷; (三)在突出煤层中,严禁任何两个采掘工作面之间串联通风; (四)煤(岩)与瓦斯突出煤层采区回风巷及总回风巷安设高低浓度甲烷传感器; (五)突出煤层采掘工作面回风侧不得设置调节风量的设施。易自燃煤层的回采

44、工作面确需设置调节设施的,须经煤矿企业技术负责人批准; (六)严禁在井下安设辅助通风机; (七)突出煤层掘进工作面的通风方式采用压入式。,67,独立的通风系统,突出易逆流,危害大。要求井巷工作面揭煤前必须具有独立、可靠的通风系统; 为避免突出的瓦斯流经有电器、人员作业及其他可能产生火源的区域,要求突出煤层所有采区回风巷必须是专用回风巷。 某工作面突出殃及所串联的工作面,扩大灾害波及范围。故突出煤层中,严禁任何两个采掘工作面之间串联通风; 当突出发生时,回风侧如设置有调节风量设施,易阻挡突出高压瓦斯顺利流入回风系统,从而出现逆流现象、扩大突出影响范围 。 事故教训:原沈阳矿务局某矿揭煤时发生突出

45、,因该工作面回风侧设有2道风窗,突出高压气流受到控制,突出逆流冲破2道防突反向风门,造成风门外28人窒息死亡。,68,稳定独立的通风系统,第一百一十八条 煤矿企业违反本规定第二十三条规定,仍然进行生产的,责令停产整顿,处50万元以上100万元以下的罚款;对煤矿企业负责人处5万元以上10万元以下的罚款。 140万立方瓦斯在井下封闭空间中40秒突出出来,能量有多大?想象造成风流逆转,进入进风巷道,2004年12月大平矿的风流逆转引起瓦斯爆炸。扩大事故范围和造成148人死亡。 教训:掲煤设计、构造控制、突出危险性预测、监控系统报警的处理、应急预案的启动。,69,处理突出现场的原则是什么? 第25条

46、1.要制定针对性安全技术措施。清理突出的煤炭时,应当制定防煤尘、防片帮、防冒顶、防瓦斯超限、防火源的安全技术措施。 2.加强对突出空洞的管理。突出孔洞应当及时充填、封闭严实或者进行支护;当恢复采掘作业时,应当在其附近30m范围内加强支护。,70,30.如何界定落实防突措施的责任?-1 第29条 各项防突措施按照下列要求贯彻实施: (一)施工防突措施的区(队)在施工前,负责向本区(队)职工贯彻并严格组织实施防突措施; (二)采掘作业时,应当严格执行防突措施的规定并有详细准确的记录。由于地质条件或者其他原因不能执行所规定的防突措施的,施工区(队)必须立即停止作业并报告矿调度室,经矿井技术负责人组织

47、有关人员到现场调查后,由原措施编制部门提出修改或补充措施,并按原措施的审批程序重新审批后方可继续施工;其他部门或者个人不得改变已批准的防突措施; (三)煤矿企业的主要负责人、技术负责人应当每季度至少一次到现场检查各项防突措施的落实情况。矿长和矿井技术负责人应当每月至少一次到现场检查各项防突措施的落实情况;,71,30.如何界定落实防突措施的责任?-2 (四)煤矿企业、矿井的防突机构应当随时检查综合防突措施的实施情况,并及时将检查结果分别向煤矿企业负责人、煤矿企业技术负责人和矿长、矿井技术负责人汇报,有关负责人应当对发现的问题立即组织解决; (五)煤矿企业、矿井进行安全检查时,必须检查综合防突措

48、施的编制、审批和贯彻执行情况。 特别要注意:一要制定制度;二要有据可查;三要注意形式和内容一致;四是汇报要书面形式。,72,31.防突培训的范围、内容和机构是如何规定的? 第32条 一、突出矿井的管理人员和井下工作人员必须接受防突知识的培训,经考试合格后方准上岗作业。 二、各类人员的培训达到下列要求: (一)突出矿井的井下工作人员的培训包括防突基本知识和规章制度等内容; (二)突出矿井的区(队)长、班组长和有关职能部门的工作人员的培训包括突出的危害及发生的规律、区域和局部综合防突措施、防突的规章制度等内容; (三)突出矿井的防突员,属于特种作业人员,每年必须接受一次煤矿三级及以上安全培训机构组

49、织的防突知识、操作技能的专项培训。专项培训包括防突的理论知识、突出发生的规律、区域和局部综合防突措施以及有关防突的规章制度等内容; (四)有突出矿井的煤矿企业和突出矿井的主要负责人、技术负责人应当接受煤矿二级及以上安全培训机构组织的防突专项培训。专项培训包括防突的理论知识和实践知识、突出发生的规律、区域和局部综合防突措施以及防突的规章制度等内容。,73,防突员包括哪些人员? 第32条 防突员,属于特种作业人员,是指从事煤与瓦斯突出的预测预报、相关参数的收集与分析、防治突出措施的实施与检查、防突效果检验等工作的专职人员。(煤矿防突工安全技术培训大纲及考核要求),74,33.哪些情况必须由企业技术

50、负责人批准?如何把握“企业”级别? 下列情况之一必须由企业技术负责人批准: 1.工作面回风侧设置调节风量的设施- 第23条(五) 2.防突措施改变审批和实施情况报告- 第29条(二) 3.区域预测结果批准认定- 第37条 4.区域防突措施批准- 第39条 5.同条件首个保护效果检验、保护范围考察结果批准- 第40条 6.区域预测新方法的研究试验前批准- 第42条 7.采空区煤岩柱留设批准- 第47条(四) 8.保护层和被保护层开采设计依据的有关参数考察后批准- 第48条 9.揭煤的专项防突设计批准- 第62条 10.工作面预测新方法、每个煤层工作面预测敏感指标和临界值试验前后批准- 第69条

51、【安徽省规定企业技术负责人由国有重点煤矿的四大集团公司总工程师或市级煤炭行业管理部门技术负责人负责。】,75,三、区域综合防突措施,76,区域综合防突措施中各项内容之间的关系是什么? 第5条 区域综合防突措施,是指区域突出危险性预测、区域防突措施、区域措施效果检验和区域验证。 区域预测无危险 区域验证安全防护下采掘作业。 区域预测有危险区域措施 效果检验 区域验证 安全防护下采掘作业 。,77,35.区域综合防突措施之间的关系是什么?,78,(一)区域预测,79,区域预测的条件、分类、结果如何规定? 第33条 突出矿井应当对突出煤层进行区域突出危险性预测(以下简称区域预测)。 突出煤层区域预测

52、后划分为突出危险区和无突出危险区。未进行区域预测的区域视为突出危险区。 区域预测分为新水平、新采区的开拓前区域预测和开拓后区域预测。,80,81,区域性预测的资质和批准? 第三十七条 对已确切掌握煤层突出危险区域的分布规律,并有可靠的预测资料的,区域预测工作可由矿技术负责人组织实施; 其他情况应当委托有煤与瓦斯突出危险性鉴定资质的单位进行区域预测。 区域预测结果应当由煤矿企业技术负责人批准确认。 一般开拓前由矿方,开拓后由资质。特别是开拓已划分为突出危险的区域时,可以不预测直接定性为突出危险区。,82,新区掲煤,第三十八条 经评估为有突出危险煤层的新建矿井建井期间,以及突出煤层经开拓前区域预测

53、为突出危险区的新水平、新采区开拓过程中的所有揭煤作业,必须采取区域综合防突措施并达到要求指标。 没有进一步的资料确认,建井期间揭煤按突出管理。也可以不区域预测直接采区区域治理措施。 经开拓前区域预测为无突出危险区的煤层进行新水平、新采区开拓、准备过程中的所有揭煤作业应当采取局部综合防突措施。 可能突出危险性小,但安全期间,揭煤采区局部防突措施。 评估为有突出危险煤层还不是突出煤层; 经评估或开拓前区域预测有危险的新水平、新采区,揭煤前执行区域综合防突措施; 开拓前区域预测划分的新水平、新采区中的无危险区,考虑到还不确实,揭煤前应采取局部综合防突措施。,83,掲煤最小法线距离,第三十九条 经开拓

54、后区域预测为突出危险区的煤层,必须采取区域防突措施并进行区域措施效果检验。经效果检验仍为突出危险区的,必须继续进行或者补充实施区域防突措施。 经开拓后区域预测或者经区域措施效果检验后为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时,必须采用工作面预测方法进行区域验证。 所有区域防突措施均由煤矿企业技术负责人批准。 第49条,采取区域措施必须在距煤层最小法线距离7米。 即使在无突出危险区,在用工作面方法预测或验证其突出危险性之前,石门揭煤工作面到突出煤层的最小距离不得小于5米。 说明:危险区必须采取区域防突措施和检验,无危险区必须进行区域验证。,84,85,开拓后预测及预测结果的处理原则是什么? 第39

55、条 开拓后区域预测为突出危险区,必须采取区域防突措施并进行区域措施效果检验。经效果检验仍为突出危险区的,必须继续进行或者补充实施区域防突措施。 开拓后区域预测或者区域措施效果检验后为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时,必须采用工作面预测方法进行区域验证。(与38条的区别:开拓前无危险用局部综合) 所有区域防突措施均由煤矿企业技术负责人批准。,86,87,区域预测的方法是什么?如何进行3带划分? 第42条、第43条 一、区域预测方法 1.煤层瓦斯参数法-煤层瓦斯压力或者瓦斯含量,首先选择瓦斯压力。 2.瓦斯地质分析法根据地质构造,划分地质单元,结合瓦斯参数进行划定; 3.其他经试验证实有效的

56、方法。,88,为什么是0.74和8,不是6、13?,89,开拓后预测原则条件及测点布置有何规定? 第44条 采用本规定第四十三条进行开拓后区域预测时,还应当符合下列要求: (一)预测所主要依据的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应为井下实测数据; (二)测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置;同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个,沿倾向不少于3个,并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。,90,(二)区域防突措施,91,什么是区域防突措施?区域防突措施有哪些? 第45条 区域防突措施,是指在突出煤层进行采掘前,对突出煤层较大范围

57、采取的防突措施。 区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。 开采保护层分为上保护层和下保护层两种方式。 预抽煤层瓦斯的方式有:地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。,92,区域防突措施框图(一),93,区域防突措施图解(二),94,采用预抽瓦斯方法的区域防突措施,预抽范围是如何规定的? 1.煤层按倾角分类: 急倾斜 450 倾 斜 250450 缓倾斜 250 2.确定预抽范围掌握两个“2”: 2种抽采需求:石门揭

58、煤、煤层采掘范围; 2种钻孔布置方式:穿层(包括地面钻孔)、顺层; 3.抽采范围确定: (一)为了进入煤层采掘作业的预抽范围,采掘范围两侧共30m宽,具体是: 急倾斜、倾斜煤层:上侧20m和下侧10m 其他煤层: 两侧各15m (二)为了揭煤的预抽范围,左右两侧各12m,巷道轮廓线外法距5m,上下两侧共24或18m。 急倾斜煤层:上、下侧共18m,其中上侧12m、下侧6m, 其他煤层:上、下侧均为12m。,95,96,97,回采区域预抽钻孔布置示意图,98,99,顺层预抽回采区域煤层瓦斯的钻孔不能打穿整个区域时如何采取补救措施? 按照防突规定,由采煤工作面上或下顺槽施工的顺层钻孔不能贯穿整个回

59、采区域时,先施工上或下部分一小区段,再从腰巷施工其他回采区域顺层钻孔,实现整个回采区域顺层钻孔预抽,是可行的。执行中,必须保证施工的腰巷及其轮廓外的规定范围,均在小区段预抽效果检验有效范围内。 若瓦斯压力较大、煤层赋存不稳定,煤层松软,钻孔终孔位置难以控制,可能导致钻孔盲区,甚至造成打钻突出。建议这些区域选择保护层开采和穿层预抽煤层瓦斯措施。,100,(三)区域防突措施效果检验,101,预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验指标和方法是什么? 第52条 预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标,或其他经试验证实有效的指标和方法。 采用残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量指标要注意: 1.穿层、顺层钻孔预抽煤巷条带和预抽石门揭煤区域检验时,必须依据实际的直接测定值; 2.其他方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施可采用直接测定值或根据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的残余瓦斯含量值。 3. 预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑瓦斯解析指标法(参照第73条)进行措施效果检验。 4.检验期间还应

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