煤与瓦斯突出防治技术(改)

煤与瓦斯突出防治技术国家安全生产监督管理总局长沙安全技术培训中心湖南安全技术职业学院赵铁桥Tel：0731-84396520，13973118196E-mail：[e-mail]&1092860511qq.com测定仪器△h2最大钻屑量k1危险性Pakg/ml/mml/g.min1/2≥200≥6≥5.4≥0.5突出危险工作面＜200＜6＜5.4＜0.5无突出危险工作面用钻屑瓦斯指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的临界值国内外主要应用的防突措施（（采面煤巷石门区域局部防突措施区域防突措施防治突出措施水力冲刷水力挤出预裂爆破超前支护松动爆破超前钻孔瓦斯抽放水力冲孔金属骨架或固化排放钻孔煤层注水预抽瓦斯保护层开采■开采保护层防突机理应力降低、煤层卸压突出的激发作用减小透气性增加瓦斯压力梯度减小瓦斯排放突出发展的瓦斯作用减小煤体强度增高抵抗破坏的能力增强消除或降低突出危险性开采保护层■考察参数的变化保护层开采后，在卸压范围内，被保护层：瓦斯压力下降、瓦斯流量增大、煤层变形增大、顶底板岩石应力降低、煤体温度降低。下图为鱼田堡煤矿开采上保护层3#煤层后被保护层4#煤层参数变化情况。由图中可看出，被保护层参数的变化可大致划分为4个带，即：正常应力带、集中应力带、保护卸压带和应力恢复带。■保护层的保护范围●保护层的有效保护层间距我国根据大量试验资料统计分析认为，在采深小于550m，回采面长度小于120m条件下，保护层的有效保护层间垂距为见下表：煤层类别最大有效垂直距离(m)上保护层下保护层急倾斜煤层6080缓倾斜和倾斜煤层50100●保护层的保护范围由走向卸压角、倾向卸压角和超前距确定。♣走向卸压角：●保护层的保护范围♣倾向卸压角：●保护层的保护范围♣超前距：保护层超前于被保护层的距离应不小于3倍层间距，并不小于100m。（注意：原《防突细则》和现行《煤矿安全规程》规定为2倍和30m）■开采保护层的注意事项●不留或少留煤柱(《规程》第十七条）见下图；●被保护层工作面尽量布置在保护范围内；●保护参数要实际考察确定；●保护层开采过程中，应进行瓦斯抽放等措施，综合治理保护层的瓦斯涌出，加大被保护层的保护效果。■开采保护层的注意事项类别预抽瓦斯水力冲孔排放钻孔金属骨架适用条件有足够的抽放时间(3月）松软煤层、有自喷现象有足够的排放时间石门与煤层面的交角大于45度的薄及中厚煤层实施措施的岩柱厚度(m)≮5m≮5m≮5m≮2m钻孔在煤层的控制范围石门周边：两侧和上部≮5m，下部≮3m石门周边外≮3～５m石门周边：两侧和上部≮5m，下部≮3m巷顶上部及两侧0.5～1.0m钻孔间距或布孔参数2-3m/直径75～125mm布置上、中、下三排共9个或间隔扩孔1～2m/直径75～125mm。单排0.2m／双排0.3m，骨架进入顶或底0.5m，轨8kg/管φ50mm要求达到的指标与效果瓦斯压力P0.74Mpa或效果检验有效冲出总煤量＞20倍煤厚度（m)或效果检验有效瓦斯压力P0.74Mpa或效果检验有效施工达到设计要求水力冲孔排放钻孔金属骨架●超前钻孔（1）适用于煤层透气性较好、煤质较硬的突出煤层；（2）钻孔直径应一般为75120mm，地质条件变化剧烈地带也可采用直径42mm的钻孔。钻孔距不得小于5m；若钻孔直径超过120mm时，必须采用专门的钻进设备和制定专门的施工安全措施；10～12m巷道5~7m5~7m（3）钻孔应尽量布置在煤层的软分层中；（4）钻孔的控制范围，应控制到巷道断面轮廓线外24m（包括巷道断面内的煤层）；（5）钻孔孔数应根据钻孔的有效排放半径确定，钻孔的有效排放半径必须经实测确定；（6）超前钻孔施工前应加强工作面支护，打好迎面支架，背好工作面。超前钻孔●深孔松动爆破(1)深孔松动爆破措施，可适用于煤质较硬、突出强度较小的煤层。(2）深孔松动爆破的孔径为42mm，孔深不得小于8m。深孔松动爆破应控制到巷道轮廓线外3.0m的范围。孔数应根据松动爆破有效半径确定。采用深孔松动爆破防突措施，在掘进时必须留有不小于5m的超前距；(3)深孔松动爆破的有效影响半径，应进行实测；(4）深孔松动爆破孔的装药长度为孔长减去5.56.0m每个药卷（特制药卷）长度为1m，每个药卷装入一个雷管。装药必须装到孔底。装药后，应装入不小于0.4m的水炮泥，水炮泥外侧还应充填长度不小于2m的封口炮泥；(5)在装药和充填炮泥时，应防止折断电雷管的脚线；(6)深孔松动爆破后，必须进行措施效果检验。如果措施无效，必须采取补救措施；(7)深孔松动爆破时，必须执行撤人、停电、设警戒、远距离放炮、反向风门等安全措施。松动爆破1-破碎圈；2-松动圈措施实施后工作面应力向深部转移蛇形山：装药3～４kg/孔，雷管3～４个/孔；破碎半径0.1m；松动半径0.72～0.75m；影响半径：1.39～4.52m。超前支架6、安全防护措施远距离防炮反向风门井下避难所（救生仓）压风自救系统隔离式自救器反向风门防逆流装置防止瓦斯逆流铁板定位圈防止瓦斯逆流铁板立轴2B(突然逆风时防止瓦斯逆流铁板位置)斯逆流铁板位置)B(正常通风时防止瓦1胶皮风筒铁风筒局部通风机木质带铁皮的风门砖墙21B、BAAF避难硐室7、日常防突技术管理1.尊重客观规律，合理采掘部署和适当控制采掘进度；2.加强管理程序(设计、审批、签字、通知、检查)、操作和装备维护；3.加强地质测量工作；4.加强通风管理,完善通风系统和安全防护措施；5.电气设备、爆破材料等要符合更高的防爆要求；6.加强支护,防止冒顶垮塌；7.加强爆破工作管理；8.处理好突出孔洞；9.认真收集和分析突出原始资料，总结突出规律。8、防突技术研究动向■防突中存在的主要问题■防突研究重点和动向■防突中存在的主要问题●无保护层可采；●透气性差，瓦斯抽放效果不佳；●集约化开采中的防突问题；●钻孔施工深度不够；●延期突出增多；●打钻突出问题；●“低指标值突出”问题；●地质构造探测问题；●特殊条件下防突措施问题等■研究重点和动向●防突技术的发展趋势防突技术发展的趋势是以区域性防突措施为主、局部性防突措施为辅的防突格局。以区域预测、区域性防突措施、区域性防突措施效果评价、突出危险性连续监测预警、高效的安全防护措施作为新的综合防突体系。加强瓦斯抽采力度将是及其重要的一个环节。■研究重点和动向●地质构造探测技术研究地面三维地震探测井下地质构造技术研究；井下长距离、高精度地质构造探测技术；地质雷达、无线电透视等技术的完善与提高。■研究重点和动向●煤与瓦斯突出预警技术针对突出的复杂性，利用煤矿安全监测系统、计算机技术和网络技术的优势，收集井下尽可能多的静态和动态安全信息，在综合分析的基础上，对井下各工作面的突出危险状态和发展趋势进行监测、评价、预测和警戒，实现突出危险性的实时监测、在线分析和智能预警。利用信息技术，从管理和技术方面提高煤与瓦斯突出防治技术的途径，是今后的发展趋势。■研究重点和动向●煤与瓦斯突出预警技术MSRPSDB(空间数据库)MSRPEditor(矿图编辑系统)MSRPKJA(监控分析器)MSRPView(图形浏览器)MSRPEWS(灾害预警系统)MSRPConsole(控制台)应用程序数据来源MSRPKBS(知识库系统)MSRPSMS(安全管理系统)MSRPPCES（灾害防治专家系统）■研究重点和动向●煤与瓦斯突出预警技术♣图形编辑系统；♣瓦斯赋存预测与智能化区域预测系统；■研究重点和动向●煤与瓦斯突出预警技术♣监控信息分析系统；♣防突动态管理系统；♣工作面突出危险性预警系统；■研究重点和动向●区域预测技术研究采用物探、瓦斯地质方法、动力区划等方法，采用专用分析软件对煤层区域突出危险性进行划分。●工作面突出危险性连续预测技术以电磁辐射、声发射、瓦斯涌出动态指标为代表的工作面连续预测技术是近年来的研究热点。■研究重点和动向●煤层增透技术研究研究并提高预裂爆破技术、水力扩孔技术、交叉钻孔技术等，以提高煤层透气性，增强瓦斯预抽效果。●突出煤层钻孔施工技术针对突出煤层钻孔施工深度浅的难点，研制专用施工钻机、采用合理的排渣工艺和施工参数，使钻孔施工深度达到150m，成孔率达到80％以上，重庆分院的研究目前已取得可喜的进展。■研究重点和动向●煤层瓦斯含量快速测定技术研究井下直接测定煤层瓦斯含量的方法、装备。由井下取芯装备、瓦斯解吸仪、煤芯粉碎装置、色谱分析仪、含量分析软件等组成。解决井下瓦斯含量的快速测定问题，为掌握大量瓦斯含量数据充实瓦斯赋存参数、瓦斯抽采评价、突出危险性预测等提供技术支撑。■研究重点和动向●突出防治基础研究在国家自然科学基金、973等项目的支持下，研究突出机理、瓦斯赋存、瓦斯流动、超前探测技术基础、地面瓦斯抽采技术基础、突出防治技术基础等，为揭示突出现象本身和防治技术的规律、为防突技术的发展提供理论支撑。●防突技术标准研究技术和管理标准的缺少、贯彻力度的不足等也是影响突出灾害多发的因素之一。近年来，国家加大了行业技术标准的研究和制修订工作。谢谢大家！