第7章防突技术措施.

第一章防突技术措施第一节防突措施采取的原则与要求第二节区域综合防突措施第三节局部综合防突措施复习思考题第一节防突措施采取的原则与要求一、突出煤层的合理抽、掘、采部署根据《防治煤与瓦斯突出规定》，凡是煤与瓦斯突出矿井都必须采取区域综合防突措施和局部综合防突措施。而采取防治煤与瓦斯突出措施的前提是必须有合理的抽、掘、采部署。第一节防突措施采取的原则与要求煤与瓦斯突出矿井合理的抽、掘、采部署、巷道布置和开采顺序，是防止重大煤与瓦斯突出事故的核心和关键问题，也是煤与瓦斯突出矿井安全系统工程中的一个不可忽视的重要环节。第一节防突措施采取的原则与要求1.矿井开采顺序无论是井田走向跳采区或倾向上跳区段开采，当前后采区或区段开采后，矿山压力必然集中在未开采的采区或区段，导致巷道变形破坏，既增大了巷道维护费用，又增大了煤与瓦斯突出的可能性和危险性。矿井的一般开采顺序要求为采区前进、区内后退；煤层的开采顺序一般为从上到下，区段上行或下行。第一节防突措施采取的原则与要求2.合理的抽、掘、采部署煤与瓦斯突出矿井的生产布局中，一般都要求形成“三区配套两超前”，三区是指开拓区、准备区和开采区，两超前是指实现抽采煤层瓦斯超前和保护层开采超前，以便于建立独立、可靠的通风系统，保证抽、掘、采互不干扰，给防突留有足够的时间和空间，维持正常的接续关系。第一节防突措施采取的原则与要求保护层超前就是保护层的开采要优先于被保护层提前开采，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3倍，并不得小于100m。第一节防突措施采取的原则与要求停采的保护层工作面，停采时间超过3个月，且卸压比较充分，根据保护层的始采线、采止线及所留煤柱对被保护层的保护范围可按卸压角56°～60°划定。正常接续的矿井在保护层工作面至少3～6个月之后，被保护层工作面才能进入划定的保护范围内进行采掘活动。第一节防突措施采取的原则与要求瓦斯抽采工作必须提前设计、超前施工，在保护层开采前就应布置好抽采系统，提前预抽被保护层的瓦斯，当保护层开采时，还可以抽采卸压瓦斯，这就是瓦斯抽采超前。“三区配套两超前”是检查煤与瓦斯突出矿井抽、掘、采部署正常与否的重要标准。第一节防突措施采取的原则与要求3.合理的抽、掘、采接续煤与瓦斯突出矿井的抽、掘、采接续关系是否正常，可用开拓煤量、准备煤量、保护煤量和回采煤量“四个煤量”来衡量。一般开拓煤量要保证5年及以上，准备煤量应在2年以上，回采煤量不少于1年。第一节防突措施采取的原则与要求保护煤量必须大于开采煤量，以介于准备煤量和回采煤量之间较为合理。在保护层开采或预抽煤层瓦斯控制范围内受到保护，经措施效果检验无突出危险的煤量应大于回采煤量。第一节防突措施采取的原则与要求4.合理的通风系统生产水平和采区必须实行分区通风，建立完善可靠的通风系统，配风量必须有相应的富余系数，提高矿井通风抗灾能力。第一节防突措施采取的原则与要求高瓦斯矿井、有煤与瓦斯突出矿井，每个采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少1条专用回风巷。采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段进风、一段回风。采掘工作面应实行独立通风系统，严禁两个防突工作面之间串联通风。第一节防突措施采取的原则与要求煤与瓦斯突出煤层的掘进工作面必须采用压入式通风，局部通风机应实现“三专两闭锁”和双风机双电源，运行风机与备用风机之间必须实现自动切换。局部通风机和控制开关等电气设备应安装在进风巷道中，距离回风口不得小于10m，全风压供风风量不得小于局部通风机的吸风量，严禁出现循环风。第一节防突措施采取的原则与要求掘进工作面进风侧必须设置防突风门，通过墙垛的管道、电缆必须堵严，风筒孔必须设置防止逆流的隔断装置。风筒出口与工作面的距离应在作业规程中明确规定，工作面的有效风量必须满足要求，回风风流应直接引入采区回风巷。煤与瓦斯突出煤层采煤工作面回风流应直接引入采区回风巷，回风侧不应设置调节风窗等通风设施，不得采用下行通风。第一节防突措施采取的原则与要求5.合理的机械化手段矿井在开采具有煤与瓦斯突出危险的煤层时，应选择浅截深的割煤机，以降低煤与瓦斯突出危险性。如俄罗斯顿涅茨克矿区缓倾斜突出危险煤层开采证明了在所有落煤方式下都会发生煤与瓦斯突出。但是使用0.8m以下的浅截深采煤机和刨煤机可以使突出密度降低30%～40％。对于开采中硬及以下的煤层，刨煤机和浅截深机组是可行的。第一节防突措施采取的原则与要求6.合理的生产规模矿井的生产规模在正常情况下，由煤层的赋存条件、同时生产的工作面数量以及采掘机械化程度决定的。煤与瓦斯突出矿井的生产规模应根据煤层赋存条件、实施采掘机械化的可能性以及突出严重程度合理确定。第一节防突措施采取的原则与要求从部分煤与瓦斯突出矿井统计资料分析，地质构造复杂、煤层赋存不稳定、煤与瓦斯突出严重的矿井实际生产能力仅为设计生产能力的30%～60%。第一节防突措施采取的原则与要求二、采取防治煤与瓦斯突出措施的原则1.建立防突工作体系煤与瓦斯突出矿井应完善以总工程师为首的防突工作体系，建立防突机构、配齐防突机具、检测仪器仪表、配备相应的专业技术人员，开展防突技术工作。第一节防突措施采取的原则与要求按规定配备安全副总工程师、地测副总工程师。健全各级管理人员和各工种防突责任制以及防突规章制度，明确责任、促进管理、约束全体员工的操作行为，使防突工作走向规范化、科学化。第一节防突措施采取的原则与要求2.采取防突措施的原则煤与瓦斯突出矿井必须建立瓦斯抽采系统，制定瓦斯抽采规划和年度计划，矿井应将打钻抽采、巷道掘进和工作面开采统筹安排，实现抽采达标和“抽、掘、采”平衡，坚持先抽后采、不抽不采；第一节防突措施采取的原则与要求必须以开采保护层或预抽煤层瓦斯区域性防突措施为重点，落实区域和局部两个“四位一体”综合防突措施，坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则，达到不掘突出头、不采突出面。第一节防突措施采取的原则与要求防突措施应根据煤层厚度、倾角、煤的物理力学性质、瓦斯含量、地质构造、层节理发育程度以及巷道布置等情况科学、合理地选择。选用时必须遵守下列规定：（1）区域防突措施选取原则。（2）局部防突措施选择原则。第一节防突措施采取的原则与要求3.突出矿井的抽、掘、采平衡煤与瓦斯突出矿井应当做好防突工程的计划和实施，将预抽煤层瓦斯、保护层开采等工程与矿井采掘部署、工程接替等统一安排，使矿井开拓区、抽采区、保护层开采区和突出煤层开采区按比例协调配置。第一节防突措施采取的原则与要求矿井在编制生产规划和年度生产计划时，必须同时组织编制相应的瓦斯抽采规划和年度实施计划，确保抽、掘、采平衡。第一节防突措施采取的原则与要求4.突出矿井巷道布置原则（1）开拓巷道布置。平硐开拓矿井可以布置进风、运输平硐和回风井筒2个井筒；而斜井和立井开拓的矿井至少应布置主井、副井和回风井3个井筒。第一节防突措施采取的原则与要求（2）准备巷道布置。煤与瓦斯突出矿井每一个采区应布置至少3条上山，即1条运输上山，1条轨道上山，1条专用回风上山。第一节防突措施采取的原则与要求（3）开采巷道布置。开采巷道布置主要根据煤层赋存状态、采煤方法以及保护层保护范围或煤层瓦斯预抽钻孔控制范围等因素确定。第一节防突措施采取的原则与要求采煤工作面所有巷道均不得布置在未受到保护层保护的范围或进入无瓦斯预抽钻孔有效控制的范围内。突出矿井的巷道布置应当符合《防治煤与瓦斯突出规定》第16条的要求。第一节防突措施采取的原则与要求三、防治煤与瓦斯突出措施1.区域综合防突措施区域综合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采取的防突措施，包括区域突出危险性预测、区域防突措施、区域措施效果检验、区域验证。第一节防突措施采取的原则与要求区域防突措施分为开采保护层和预抽煤层瓦斯2类。其中，保护层分为上保护层和下保护层。“四位一体”区域综合防突措施基本程序和要求为：突出矿井按区域突出危险性预测→区域防突措施→区域措施效果检验→区域验证的程序执行。第一节防突措施采取的原则与要求有保护层开采的矿井应优先选用开采保护层作为区域防突措施，并同时抽采被保护层的瓦斯；无保护层开采的矿井可采用预抽煤层瓦斯作为区域防突措施。第一节防突措施采取的原则与要求预抽煤层瓦斯可采用的方式有地面预抽煤层瓦斯与井下预抽煤层瓦斯，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开采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。预抽煤层瓦斯区域防突措施应当采用多种方式。第一节防突措施采取的原则与要求2.局部综合防突措施局部综合防突措施是指在采掘工作面较小范围内实施的所有适用的防突措施，包括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以及安全防护措施。常用的局部防突措施有超前钻孔抽排煤层瓦斯、超前支架、金属骨架、松动爆破、水力冲孔、卸压槽等。第一节防突措施采取的原则与要求“四位一体”局部综合防突措施的基本程序和要求为：突出煤层采掘工作面应按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→安全防护措施的程序执行。采掘工作面突出危险性预测是预测工作面煤体的突出危险性，包括石门、立井、斜井、煤巷掘进工作面和采煤工作面的突出危险性预测等。第一节防突措施采取的原则与要求工作面预测应当在工作面推进过程中进行，采掘工作面经预测后划分为突出危险工作面和无突出危险工作面。未进行工作面预测的采掘工作面，应当视为突出危险工作面。突出危险工作面必须采取局部防突措施，并进行措施效果检验。第一节防突措施采取的原则与要求经检验证实措施有效后，判定为无突出危险工作面；当措施无效时，仍为突出危险工作面，必须采取补充防突措施，并再次进行措施效果检验，直到措施有效为止。第一节防突措施采取的原则与要求无突出危险工作面必须在采取安全防护措施并保留足够的突出预测超前距或防突措施超前距的条件下进行采掘作业。工作面应保留的最小防突措施超前距为煤巷掘进工作面5m，采煤工作面3m；第一节防突措施采取的原则与要求在地质构造破坏严重地带应适当增加超前距，但煤巷掘进工作面不小于7m，采煤工作面不小于5m。每次工作面防突措施施工完成后，应当绘制工作面防突措施竣工图。第一节防突措施采取的原则与要求石门、立井和斜井揭穿突出煤层前，应准确控制煤层层位，掌握煤层的位置和赋存形态。在揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10m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的前探钻孔，并详细记录岩芯资料，绘制出石门地质剖面图。第一节防突措施采取的原则与要求当需要测定瓦斯压力时，前探钻孔可用作压力测定钻孔；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之前应布置一定数量的前探钻孔。第一节防突措施采取的原则与要求四、防治煤与瓦斯突出措施的基本要求1.突出矿井地测工作要求（1）瓦斯地质图编制。（2）动态地质预测预报。（3）保护层边界通知。第一节防突措施采取的原则与要求采掘工作面距离未保护区边缘50m前，防突部门应编制临近未保护区通知单，报矿技术负责人审批后交有关采掘区队，防止采掘作业误入未保护区而造成事故。第一节防突措施采取的原则与要求（4）防治煤与瓦斯突出的地质工作。①突出点的地质编录。②编制突出点分布图。③收集瓦斯地质预报资料。④分析瓦斯突出与地质条件的关系。⑤编制瓦斯突出分区预测图。第一节防突措施采取的原则与要求2.突出煤层采掘作业要求突出煤层采掘工作面必须有区域措施的保护，采掘作业前应编制防突专项设计，健全和完善安全生产系统和配齐安全设施。取得瓦斯、地质资料，编制采掘作业规程。第一节防突措施采取的原则与要求开工前应组织所有作业人员进行防突专项设计、采掘作业规程、安全管理制度的培训和教育，培训合格后方可上岗作业。突出矿井的入井人员必须携带隔离式自救器。第一节防突措施采取的原则与要求采掘作业过程中还应严格执行下列规定:（1）班前准备。进入采掘工作