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煤与瓦斯突出机理和影响因素及其防治措施

煤与瓦斯突出机理和影响因素及其防治措施
煤与瓦斯突出机理和影响因素及其防治措施

煤与瓦斯突出机理和影响因素及其防治措施

摘要:对现有的煤与瓦斯突出机理研究成果进行了评述,阐述了煤与瓦斯突出机理的研究思路与方法和研究现状,分析影响煤与瓦斯突出的各种地质因素。随着矿井开采深度逐渐增加,煤层瓦斯含量也逐渐增高,煤层的透气性越低,突出危险性也相应增大,所以研究防治突出措施有重要的现实意义,并提出煤与瓦斯突出的防治措施。

关键词:煤与瓦斯突出地质构造防治措施

前言:

煤与瓦斯突出是采煤过程中发生的严重自然灾害之一,可在极短时间内,由煤体内部向采场、巷道等采掘空间喷出大量的煤和瓦斯,突出物会造成埋人,破坏设施,突出的瓦斯使人窒息,或引起瓦斯爆炸,造成严重的人员伤亡和矿井损毁事故。我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家自1950年发生有记载的第一次煤与瓦斯突出现象以来,在安徽、四川、重庆、贵州、江西、湖南、河南、山西、辽宁、黑龙江等省区都发生了煤与瓦斯突出。因此,解决矿井煤与瓦斯突出灾害问题是实现煤炭工业可持续发展的当务之急。

对于煤与瓦斯突出机理,各国研究者经过长期得到努力提出了包括瓦斯主导作用、地应力主导作用、化学本质作用和综合作用等假说,基本定性的解释了煤与瓦斯突出现象。

1 国内外研究现状

1.1 国外研究现状

国外关于煤与瓦斯突出机理的研究成果可以归纳为以下4个方面[1~4]:

a.瓦斯主导作用假说这类假说认为煤体内存储的高压瓦斯在突出中起主要作用。其中

“瓦斯包”说占重要地位,认为“瓦斯包”是突出的动力来源。

瓦斯主导作用假说主要有:“瓦斯包”说、粉煤带说、煤空隙结构不均匀说、突出波说、裂缝堵塞说、闭合空隙瓦斯释放说、瓦斯膨胀说、卸压瓦斯说、火山瓦斯说、地质破坏带说、瓦斯解吸说等11种假说。

b.地应力主导作用假说这种假说认为煤和瓦斯突出主要是高地应力作用的结果。高地

应力包括2个方面,一方面指自重应力和构造应力,另一方面指工作面前方存在的应力集中。

地应力主导作用假说主要有:岩石变形潜能说、应力集中说、塑性变形说、冲击式移近说、拉应力波说、应力叠加说、放炮突出说、顶板位移不均匀说等8种假说。

c.化学本质作用假说这种假说认为突出主要是在化学作用下形成高压瓦斯和产生热反

应。

化学本质主导作用假说主要有:瓦斯水化物说、地球化学说、硝基化合物说等3种假说。

d.综合作用假说这种假说认为,突出是由地应力、包含在煤体中的瓦斯及煤体自身物

理力学性质等综合作用的结果。但对各因素在突出中所起的作用没有统一认识。

综合作用假说主要有:振动说、分层分离说、破坏区说、游离瓦斯压力说、地应力不均匀说、能量假说等6种假说。

1.2 国内研究现状

我国从20 世纪60 年代起开始对突出煤层的应力状态、瓦斯赋存状态、煤的物理力

学性能等开展了研究,并根据现场资料和实验研究对煤和瓦斯突出机理进行了探讨。特别是近几年随着研究的深入及新手段的应用,产生了许多新的认识。

1.2.1 代表人物及其主要观点

我国煤地质与煤矿安全科研工作者对煤与瓦斯突出机理进行了深入的研究,在前人研究的基础上提出了自己的观点,完善与发展了煤与瓦斯突出机理。主要代表人物有:

a. 于不凡(1975,1979)提出了中心扩张学说。他认为,煤与瓦斯突出是从离工作面某一距离处的发动中心开始的,而后向四周扩散,由发动中心周围的煤?岩石?瓦斯体系提供能量并参与活动。在煤和瓦斯突出地点,地应力场、瓦斯压力场、煤结构和煤质是不均匀的。煤和瓦斯突出发动中心就处在应力集中点,且该点向各个方向的发展是不均匀的。

b. 郑哲敏(1982)从力学角度对突出问题进行研究,通过量纲分析给出了突出判据的一般形式。认为高瓦斯是大型突出所需能量的主要提供者,突出煤层中瓦斯内能要比煤体的弹性潜能大1~3个量级。

c. 李萍丰(1989)提出了二相流体假说。认为突出的本质是在突出中心形成了煤粒和瓦斯的二相流体,这种二相流体受压积蓄能量,卸压膨胀放出能量,冲出阻碍区,从而导致突出。突出的主要动力源是二相流体压缩积蓄、卸压膨胀放出的能量。

d. 梁冰和章梦涛(1995)提出煤与瓦斯突出固流耦合失稳理论。认为突出是含瓦斯煤体在采掘活动影响下,局部发生迅猛、突然破坏而造成的,是地应力、瓦斯及煤体3个主要因素作用的结果。采深和瓦斯压力的增加都将使突出的危险增大。

1.2.2 近几年的研究进展

虽然煤与瓦斯突出机理的研究由于其复杂性而仍未能取得突破性进展,尚未形成完整的统一理论体系,但科研工作者一直在努力地探索,并不断取得一些成果,继续完善与发展煤与瓦斯突出机理。

a. 封富(2003)[5]指出,矿井动力现象一般都要经历弹性变形—非弹性变形—应变软化—失稳破坏过程。构造活动和应力场变是不同规模的地质构造在活动过程中的伴生现象,是次级断裂裂隙发育、形成以及应力场变化的结果。

b. 徐学锋(2003)[6]阐述了区域活动断裂及构造应力场分布的地质动力区划方法。全球板块构造运动控制着区域构造块体及构造应力场的分布,区域地质构造及其活动性制约着矿区构造应力场,而构造应力是煤与瓦斯突出的主要因素。

c. 张玉贵(2006)提出构造煤的分布受地质构造逐级控制。强挤压剪切构造破坏带、高应力区是煤与瓦斯突出发生的背景环境;高能瓦斯和构造煤控制着煤与瓦斯突出。探讨了构造煤结构演化和力化学作用演化过程,提出了构造煤形成过程中的力化学作用机制,明确地提出构造煤是煤力化学作用的产物。

d. 郭德勇采用构造物理学的理论和方法,对地质构造控制煤与瓦斯突出机理及分布规律进行了研究。指出煤与瓦斯突出的构造物理环境由构造组合特征、构造应力场、构造煤和煤层瓦斯4因素组成。发现在煤与瓦斯突出过程中存在粘滑失稳现象,其特征受多种因素影响,提出了煤与瓦斯突出的粘滑失稳机理。

e. 颜爱华通过物理试验,发现瓦斯压力越大,突出强度越大;当瓦斯压力相近时,吸附和解吸能力大的瓦斯突出强度大。通过数值模拟对煤与瓦斯突出进行研究,再现了煤矿开采过程中诱发煤与瓦斯突出的全过程,验证了煤与瓦斯突出是瓦斯压力、地应力及煤岩体的力学性质综合作用的结果。

f. 韩军分析了煤层与围岩组成的软硬互层系统的层间滑动特征和应力?应变特征、煤体宏观与微观结构特征、瓦斯压力与瓦斯含量分布特征。

g. 彭苏萍和张许良等,研究了三维地震勘探探测瓦斯突出危险带的技术。通过对断层破坏和褶皱变形程度的定量评定划分出瓦斯突出危险带。研究了不同结构煤层的测井曲线特

征及其与煤层气富集之间的关系。首次明确指出煤层气富集区和煤矿瓦斯突出灾害区有本质不同,并在地球物理标志中有明显的分辨特征。

2 影响煤与瓦斯突出的地质因素

煤与瓦斯突出有三种类型:突出、倾出和压出。产生突出的基本条件是:1)必须存在高压的瓦斯源,这是突出的动力和内因;2)必须有采掘活动的诱发,这是突出的导火索和外部因素。影响突出的地质因素主要有地质构造,煤质、煤层厚度,顶底板岩石性质等等,下面分别阐述这些地质因素。

2.1 地质构造

对于煤层顶底板岩石透气性小的矿井,煤层中的瓦斯含量很大程度取决于地质构造,地质构造如褶曲、断裂对煤层瓦斯影响作用有双重性:一方面具有释放煤层瓦斯作用,另一方面又具有积聚煤层瓦斯的作用,地质构造类型不同,但有一个共同的特征,即在地质构造的形成过程中,形成两个相反分带,即地应力释放带和地应力集中带,相应的在煤层中的瓦斯也出现相反分带,在地应力释放带中的瓦斯含量降低,而在地应力集中的煤层瓦斯含量升高。

从大区域地质构造来看,突出与区域地质背景相关联。例如我国华南瓦斯涌出量大,突出次数多,强度大,始突深度浅。而华北煤田,大部分地区多不突出。这是因为华南经过多次构造运动,构造十分复杂。多为压扭性褶皱断裂。而华北多为张性或张扭性断裂。

2.1.1 断裂构造

1)一般情况和规律[7]

张性断层或裂隙,对煤层瓦斯起释放作用。即所谓“张裂隙”。但随着埋藏深度的增加,排气断裂的排气性能可能减小。压性或压扭性断裂,对瓦斯起保存作用,即所谓“闭合裂隙”和遮挡断层,逆掩断层几乎为遮挡型的,而倾角较陡的断层有可能排气。

2)关于“峰值”问题

在开放性断层附近,瓦斯含量低,出现谷值,在断层两侧一定部位,瓦斯含量升高,各出现一个“峰值”,再远则是瓦斯含量正常值。

2.1.2 褶曲构造[8]

煤矿巷道中常见的小型褶曲,一般对瓦斯含量影响很小,但中型成大型褶曲影响较大。区域性大型向斜埋藏深度大,瓦斯含量高;而大型背斜相对埋藏深度浅,瓦斯含量低。大型背斜的中和面以下则高。中型褶曲的瓦斯含量有三种情况:封闭条件好时,背斜较向斜瓦斯含量高,因为在封闭系统中,瓦斯只能沿煤层向高处运移。封闭条件不好时,向斜较背斜瓦斯含量高,因为背斜中的瓦斯易沿张性裂性逸散。在倾伏褶曲的转折端,倾伏背斜较倾伏向斜瓦斯含量高,因为倾伏背斜的转折端瓦斯运移距离长,受气面积往上逐渐缩小,阻力变大。

2.2 煤质

2.2.1 挥发分

瓦斯含量随着煤的变质程度升高而增加。在相同的条件下,挥发分越低,变质程度越高,因此瓦斯含量亦越高。随着变质程度的增高,吸付能力随之增加。

2.2.2 灰分

瓦斯突出强度与灰分含量值成反比关系。煤中灰分增加,不仅增加了煤的强度,更重要的是:1)是减少了生成瓦斯的物质,如1t无烟煤可生成400m3的瓦斯。若灰分增加20%,则只能生成320m3的瓦斯;2)灰分多以分散状或呈胶结构充填或分布于煤的结构组分的胞腔中,占据一定的吸附表面空间。降低瓦斯的吸附能力;3)灰分增加,提高了煤的强度,因此,灰会增高,减少了瓦斯突出的危险性。

2.2.3 水分

由于水分不仅能占去煤体中的一部份孔隙,而且水分子部分吸附在煤的表面,从而影响煤对甲烷的吸附能力,充水性高的煤,其可塑性和柔性增加,减少了煤体的应力集中程度和强性,因此充水性高的煤,突出危险性小。

2.3 煤层厚度及其变化

1)煤层厚的地段,在其他因素相同的情况下,较易发生突出。煤层愈厚,生成的瓦斯多,储集的瓦斯内能愈大,煤层受地质构造挤压力作用,煤层愈薄,应力主要集中于比煤层强度大的围岩中传递,煤层厚,同样大的应力则主要在煤层中传递,增强了对煤的破坏程度,增加了突出的危险性;

2)煤与瓦斯突出多发生在煤层厚变化带。这些地带不仅有较大的瓦斯内能,而且煤层受力也较复杂,应力比较集中,煤层受到破坏,煤强度降低,使突出的危险性增加。

2.4 煤系地层岩性

2.4.1 煤层围岩

大量的资料表时,凡是突出井田,其煤层顶底均由具有一定厚度而较完整的屏障层组成,在此种条件下,瓦斯属于封闭型,只发生临界突出到弱突出者,瓦斯属于半封闭型,无瓦斯突出危险的属于开放型。

2.4.2 煤层特性

根据大量的资料表明,致密块状,条带状的煤强度大,瓦斯含量低,在地压的作用下,不易破碎,因此,一般为难突出煤。片状结构煤的强度小,但瓦斯含量小,也属于难突出煤,粉粒状、蜂窝状结构及网状裂隙结构煤,不仅瓦斯含量大,颗粒之间的接触面小,强度低,煤质柔软,一经受地压作用,这些微粒受到错移,微孔隙互相沟通,使瓦斯迅速解吸,形成巨大的瓦斯内能,当煤壁不能承受巨大的瓦斯内能时,就会发生煤和瓦斯的突出。因此,属于易突出煤。

3 突出的防治措施

3.1 区域性防治突出措施

3.1.1 开采保护层

开采保护层是国内外至今被认为最经济、最有效的防治煤与瓦斯突出的措施。保护层与被保护层(突出煤层)的相对位置不同,有上、下保护层之分。开采层位于突出危险煤层的上部先行开采的煤层称为开采上保护层,反之为开采下保护层。

突出矿井煤层群中,选用距突出层最近,开采后顶、底岩石发生移动或冒落,但不破坏被保护的突出煤层开采条件的无突出危险煤层或突出危险程度较低(对被保护的突出煤层相对而言)的煤层,作为保护层先于突出煤层开采。由于开采了保护层,在被保护的突出危险煤层中,煤层的原始应力、瓦斯压力与煤的力学性质,都会引发一系列的变化,向不利于突出的条件转化,最终解除或削弱了(当层间距大时产生削弱作用)发生突出的三大要素,使突出煤层转化成无突出危险煤层。

3.1.2煤层预抽瓦斯[9]

其特点是密集钻孔、高负压、长时间抽放,因此其运行成本也较高。煤层抽出瓦斯之后, 就会发生收缩变形,根据中梁山现场实测,变形量可达6/ 1 000 左右,由于收缩变形,煤的强度增强,煤层顶底板岩体内应力也随之降低,一切条件都向不利发生突出方向发展。但是在实践过程中,人们还不能完全有效按设计要求控制钻孔的终孔位置,使预抽钻孔达不

到均匀布置的要求,其次抽出量受抽出时间的限制,也未必能达到发生突出的最低瓦斯含量。所以在预抽煤层瓦斯后,进行采掘工作之前,必须对其预抽效果进行检验。

3.2局部防治突出措施

3.2.1石门揭穿突出危险煤层的防突措施

根据统计,石门揭穿突出危险煤层最容易发生煤与瓦斯突出,其突出特点是强度大、瓦斯量大、波及面广因而危害严重。石门揭煤地点通常是新矿井、新水平、新采区还未被揭露的地点。其瓦斯压力、应力都处于原始状态。除此而外,揭穿煤层时,工作面由坚硬的岩层突然进入较松软的煤层,工作面前方的集中应力容易发生突变。这些都为发生突出提供了必要的有利的条件,应引起防突工作人员的高度重视。

3.2.2采掘工作面的防突措施

(1)突出危险煤层采煤工作面的防突措施。突出危险煤层的采煤工作面,应尽量采用刨煤机或浅截深采煤机。发生煤与瓦斯突出除了要具备应力、瓦斯和煤的物理力学性质3大自然因素之外,还必须有人为的诱发煤层突然卸载的条件(采掘速度的快慢)。由于煤层中的应力从不平衡到平衡需要一定的时间周期,当采掘速度增快时,煤层中的应力还未达到新的稳定状态,若回采工作面快速进入应力不稳定的地区,容易引起突出。因而有些突出矿井采用降低工作面的推进速度,来防止煤与瓦斯突出。

(2)突出危险煤层掘进工作面的防突措施。在急倾斜突出煤层掘进上山时应采用双上山掘进、伪倾斜或直径在30mm以上的钻头掘进方式,并加强支护。两个上山间的联络巷间距不要>10m,并只1个工作面工作。其目的是由于受煤体自重的影响,急倾斜突出煤层上山工作面极易发生突出,当发现突出预兆或突出时,工作人员可得以逃脱。

在突出危险煤层中掘进平巷时,应采用超前钻孔、松动爆破、前探支架、水力冲孔或其他经试验证实有效的防治突出措施。

4 结论

煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象,经过长期对大量矿井煤和瓦斯突出现象的观测和研究,已基本掌握了突出发生的原因、条件和过程;明确了参与突出的煤体、岩石、瓦斯和应力场是一个统一体系;煤(岩)体所积存的弹性应变能和瓦斯内能是突出发生的能量,地应力突变和采掘活动扰动是激发突出的因素。

煤与瓦斯突出具有突发性、不完全的可知性,要想完全防止它的产生是难以达到的。根据现实情况,现有的防治突出方法首先要摸清楚它发生的地区、范围,采取必要的防治措施, 改变其发生突出所应具备的基本条件,使其不发生或降低其突出强度,并采取必要的安全防护措施,以保证施工人员的安全。

参考文献:

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煤与瓦斯突出及其预防措施范本

整体解决方案系列 煤与瓦斯突出及其预防措 施 (标准、完整、实用、可修改)

编号:FS-QG-41713煤与瓦斯突出及其预防措施 Coal and gas outburst and preventive measures 说明:为明确各负责人职责,充分调用工作积极性,使人员队伍与目 标管理科学化、制度化、规范化,特此制定 一、概述 含义:煤矿地下采掘过程中,在极短的时间内(几秒到几分钟),从煤、岩层内以极快的速度向采掘空间内喷出煤(岩)和瓦斯(CH4、CO2)的现象,称为煤与瓦斯突出 危害:它所产生的高速瓦斯流(含煤粉或岩粉)能够摧毁巷道设施,破坏通风系统,甚至造成风流逆转;喷出的瓦斯由几百到几万m3,能使井巷充满瓦斯,造成人员窒息,引起瓦斯燃烧或爆炸;喷出的煤、岩由几千吨到万吨以上,能够造成煤流埋人;猛烈的动力效应可能导致冒顶和火灾事故的发生。 二、突出的机理 突出的机理是关于解释突出的原因和过程的理论。突出是十分复杂的自然现象,它的机理还没有统一的见解,假说很多。多数人认为,突出是地压、瓦斯、煤的力学性质和重

力综合作用的结果。 三、突出的一般规律 1、突出发生在一定的采掘深度以后。每个煤层开始发生突出的深度差别很大,最浅的矿井是湖南白沙矿务局里王庙煤矿仅50m,始突深度最大的是抚顺矿务局老虎台煤矿,达640m。自此以下,突出的次数增多,强度增大。 2、突出多发生在地质构造附近,如断层、褶曲、扭转和火成岩侵入区附近。据南桐矿务局统计,95%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。北票矿务局统计,90%以上的突出发生在地质构造区和火成岩侵入区。 3、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时,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时,等等。 4、突出次数和强度,随煤层厚度、特别是软分层厚度的增加而增加。煤层倾角愈大,突出的危险性也愈大。 5、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

煤与瓦斯突出机理简述

煤与瓦斯突出机理简述 【摘要】煤与瓦斯突出是当前世界上至今仍未充分认识和较好解决的难题,严重地影响煤矿的生产与安全。煤与瓦斯突出机理是煤与瓦斯研究的重要方法,掌握煤与瓦斯突出机理发生的过程特征以及突出发生的影响因素,对于煤矿煤与瓦斯的治理具有重要作用。 【关键词】煤与瓦斯;现象;空隙;煤体;突出 1.煤与瓦斯概述 煤与瓦斯突出是当前世界上至今仍未能充分认识和很好解决的难题,严重地影响煤矿的生产与安全。自1843年3月22法国鲁阿雷煤田伊萨克煤矿,在急倾斜厚煤层平巷掘进是发生世界上第一次煤与瓦斯突出以来,据不完全统计到目前为止世界共有20多个国家发生过煤与瓦斯突出。煤与瓦斯突出是指在压力作用下,破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出,是另一种类型的瓦斯特殊涌出的现象,它具有极大的破坏性。每次突出前都有预兆出现,但出现预兆的时间和种类是不同的,熟悉和掌握预兆,对于及时撤出人员、减少伤亡具有重要的意义。煤与瓦斯突出给煤矿的生产安全,特别是井下人员的生命财产安全造成了极其严重的威胁。为了防止这类灾害事故的发生,保障煤矿井下安全生产,世界上各主要产煤国均投入了大量的人力、物力研究煤与瓦斯突出机理,以便为突出危险性预测和防突措施的制定与实施提供科学依据。但是,迄今为止,人们对于突出过程中煤岩体破坏与发展机制的认识还停留在定性与假说性阶段,对于突出过程中哪些因素起主要作用以及与其它因素间的作用机理还把握不准,故而只能对某些突出现象给予解释,还不能形成统一完整的理论体系。 2.煤与瓦斯突出假说 目前认为的突出机理概括起来主要有两方面,一个是单一因素作用假说,一个是综合作用假说。单因素假说又分好几多种,包括瓦斯主导作用假说,地压主导作用假说,化学本质作用假说。其中以瓦斯为主导作用的假说:瓦斯包说,煤孔隙结构不均匀说,粉煤带说,突出波说,裂缝堵塞说,地质破坏带说,闭合空隙说,瓦斯膨胀说,瓦斯解吸说等等假说。以地压为主要作用的假说包括:岩石变形潜能说,应力叠加说,顶板位移不均匀说,集中应力说,塑形变形说,振动波动说,放炮突出说等等假说。化学本质作用假说包括:瓦斯水化物说,地球化学说,硝基化合物说。 这些假说都是从单一方面看突出,都有一定的局限性和片面性。目前我过大多数研究者认为,煤与瓦斯突出是由地应力、包含在煤体中的瓦斯以及煤体自身物理力学性质三者综合作用的结果。持综合作用假说观点的学者都承认,煤与瓦斯突出是综合因素作用的结果,但对各种因素在突出中所起的作用却各说纷纭。 3.突出发生过程特征

防治煤与瓦斯突出规定

防治煤与瓦斯突出规 定

防治煤与瓦斯 突出规定 目录 第一章总则-1- 第二章一般规定-3- 第一节突出煤层和突出矿井鉴定-3- 第二节建设和开采基本要求-5- 第三节防突管理及培训-9- 第三章区域综合防突措施-12- 第一节区域综合防突措施基本程序和要求-12- 第二节区域突出危险性预测-14- 第三节区域防突措施-17- 第四节区域措施效果检验-20- 第五节区域验证-24- 第四章局部综合防突措施-25- 第一节局部综合防突措施基本程序和要求-25- 第二节工作面突出危险性预测-29- 第三节工作面防突措施-35-

第四节工作面措施效果检验-42- 第五节安全防护措施-44- 第五章防治岩石与二氧化碳(瓦斯)突出措施-47- 第六章罚则-50- 第七章附则-52- 附录-53- 附录A 煤与瓦斯突出矿井基本情况调查表-53- 附录B 煤与瓦斯突出记录卡片-54- 附录C 矿井煤与瓦斯突出汇总表-55- 附录D 保护层保护范围的确定-56-

防治煤与瓦斯突出规定 国家安全生产监督管理总局令 第19号 《防治煤与瓦斯突出规定》已经2009年4月30日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过,现予公布,自2009年8月1日起施行,原煤炭工业部1995年1月25日发布的《防治煤与瓦斯突出细则》同时废止。 局长骆琳 二○○九年五月十四日 第一章总则 第一条为了加强煤与瓦斯突出的防治工作,有效预防煤矿突出事故,保障煤矿职工生命安全,根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等法律、行政法规,制定本规定。 第二条煤矿企业(矿井)、有关单位的煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出(以下简称突出)的防治工作,适用本规定。 现行煤矿安全规程、规范、标准、规定等有关突出防治的内容与本规定不一致的,依照本规定执行。 第三条本规定所称突出煤层,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。

《防治煤与瓦斯突出细则》(2019编辑版)

防治煤与瓦斯突出细则 第一章总则 第一条为加强防治煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出(以下简称突出)工作(以下简称防突工作),预防煤矿事故,保障从业人员生命安全,根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《煤矿安全规程》等,制定本细则。 第二条煤矿企业、煤矿和有关单位的防突工作,适用本细则。 第三条突出煤层是指在矿井井田范围内发生过突出或者经鉴定、认定有突出危险的煤层。 突出矿井是指在矿井开拓、生产范围内有突出煤层的矿井。 第四条煤矿企业主要负责人、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。 突出矿井应当建立突出预警机制,逐步实现突出预兆、瓦斯和地质异常、采掘影响等多元信息的综合预警、快速响应和有效处理。 第五条有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当依据本细则,结合矿井开采条件,制定、实施区域和局部综合防突措施。 区域综合防突措施包括下列内容: ㈠区域突出危险性预测; ㈡区域防突措施; ㈢区域防突措施效果检验; ㈣区域验证。 局部综合防突措施包括下列内容: ㈠工作面突出危险性预测; ㈡工作面防突措施; ㈢工作面防突措施效果检验; ㈣安全防护措施。 突出矿井应当加强区域和局部(以下简称两个“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。

第六条防突工作必须坚持“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”的要求,实现“先抽后建、先抽后掘、先抽后采、预抽达标”。突出煤层必须采取两个“四位一体”综合防突措施,做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标,否则严禁采掘活动。 在采掘生产和综合防突措施实施过程中,发现有喷孔、顶钻等明显突出预兆或者发生突出的区域,必须采取或者继续执行区域防突措施。 第七条突出矿井发生突出的必须立即停产,并分析查找原因;在强化实施综合防突措施、消除突出隐患后,方可恢复生产。 非突出矿井首次发生突出的必须立即停产,按本细则的要求建立防突机构和管理制度,完善安全设施和安全生产系统,配备安全装备,实施两个“四位一体”综合防突措施并达到效果后,方可恢复生产。 第八条具有冲击地压危险的突出矿井,应当根据本矿井条件,制定防治突出和冲击地压复合型煤岩动力灾害的综合技术施,强化保护层开采、煤层瓦斯抽采及其他卸压措施。 第九条鼓励煤矿企业、煤矿和科研单位开展防突新技术、新装备、新工艺、新材料的研究、试验和推广应用。 第二章一般规定 第一节突出煤层和突出矿井鉴定 第十条突出煤层和突出矿井的鉴定工作应当由具备煤与瓦斯突出鉴定资质的机构承担。 除停产停建矿井和新建矿井外,矿井内根据本细则第十三条按突出煤层管理的,应当在确定按突出煤层管理之日起6个月内完成该煤层的突出危险性鉴定;否则,直接认定为突出煤层。鉴定机构应当在接受委托之日起4个月内完成鉴定工作,并对鉴定结果负责。 按照突出煤层管理的煤层,必须采取区域或者局部综合防突措施。 煤矿企业应当将突出矿井及突出煤层的鉴定或者认定结果、按照突出煤层管理的情况,及时报省级煤炭行业管理部门、煤矿安全监管部门和煤矿安全监察机构。 第十一条突出煤层鉴定应当首先根据实际发生的瓦斯动力现象进行,瓦斯动力现象特征基本符合煤与瓦斯突出特征或者抛出煤的吨煤瓦

防治煤与瓦斯突出考试题及答案

防治煤与瓦斯突出知识考试题 1、压风自救装置吊挂高度为距巷道底板( B ),但在同一条巷道内的吊挂高度必须统一、整齐。 A、— B、— C、— D、— 2、在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧,必须设置至少2道牢固可靠的反向风门。风门之间的距离不得小于( C )。 A、2m B、3m C、4m D、6m 3、采煤工作面放炮地点到工作面的距离由矿技术负责人根据具体情况确定,但不得小于( B )。 A、50m B、100m C、150m D、200m 4、发现煤与瓦斯突出预兆,必须立即( B ),并向调度室汇报。 A、加快工作 B、停止工作撤出人员 C、正常工作 5、瓦斯突出时,瓦斯浓度达到( A )时会引发爆炸事故。 A、5%-16% B、0、1%-64% C、5%-12% D、16%-40% 6、矿井瓦斯是井下从煤岩中涌出的以( D )为主的有毒、有害气体的总称。 A、一氧化碳(CO) B、氮气(N2) C、一氧化碳(CO) D、甲烷(CH4) 7、煤与瓦斯突出是在地应力和( C )的共同作用下,破碎的煤岩和瓦斯由煤体或岩体突然向采掘空间抛出的异常的动力现象,对矿井安全生产威胁极大。 A、一氧化碳 B、二氧化碳 C、瓦斯 D、氮气 8、采煤工作面浅孔注水湿润煤体措施可用于煤质较硬的突出煤层。注水孔间距根据实际情况确定,孔深不小于( A )。 A、4m B、5m C、6m D、8m 9、突出煤层的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( A )内的巷道应加强支护。A、10m B、15m C、20m D、30m 10、穿层钻孔的封孔段长度不得小于( D )。A、2m B、3m C、4m D、5m 11、煤与瓦斯突出次数和强度,随煤层厚度,特别是软分层厚度的增加而增加。煤层倾角愈大,突出危险性也( B )。 A、愈小 B、愈大 C、没有明显 12、下列现象中煤与瓦斯突出的前兆是( A )。 A、瓦斯涌出量增大,工作面温度降低 B、有水气 C、煤壁挂红 D、钻孔有水流出 13、回采工作面采用超前排放钻孔和浅孔卸压抽放作为工作面防突措施时,钻孔直径一般为( B ),钻孔在控制范围内应当均匀布置,在煤层的软分层中可适当增加钻孔数。 A、40~65mm B、75~120mm C、130~160mm 14、回采工作面中高压注水措施注水参考的参数值为:钻孔间距 3.0m,孔径42mm,孔长( C ),封孔深度2~4m,注水压力8~12MPa,并以注水时煤壁或相邻钻孔出水为准。 A、~ B ~ C、~10m 15、煤与瓦斯突出频率低而强度高,下列选项哪个不是可能的原因( C )。 A、围岩破碎不严重 B、地应力相对集中 C、煤层酥松 D、煤质坚硬 16、矿井瓦斯积聚常常在巷道上部是由于( C )的原因。 A、风流速度小 B、巷道有冒高 C、瓦斯比空气轻 D、风流速度大 17完整可靠的( A )是煤矿安全生产的先决条件。 A、通风系统 B、机电运输 C 、防治水系统 18、煤与瓦斯突出的有声预兆下列哪项不是( C )。 A、响煤炮 B、机枪声 C、水叫声 19、瓦斯是( B )、无毒、无嗅的气体。 A、有色、无味 B、无色、无味 C、臭鸡蛋味 20、风门墙要用不燃性材料建筑,厚度不应小于( B ),防突门不应小 于。 A、 B、 C、 二、多选题(每题3分,共45分) 1、煤与瓦斯突出的危害( ABCD )。 A、突出煤流充塞巷道,能摧毁巷道设施,机电设备,破坏通风系统,影响矿井正常生产 B、突出煤流埋人死亡,高浓度瓦斯造成人员窒息死亡 C、遇火源引发瓦斯燃烧和爆炸 D、污染环境 2、煤与瓦斯突出发生爆炸的条件是( ABC )。 A、瓦斯与空气混合气体中氧气含量达到12%以上 B、瓦斯浓度达到5%至16%之间 C、是遇到明火,点火温度达到650度以上 3、煤与瓦斯突出的无声预兆为( ABCD ) A、气温降低 B、硬度降低、光泽暗淡 C、煤体干燥、煤尘飞扬 D、打钻时严重顶钻、夹钻或喷孔 4、煤与瓦斯突出的有声预兆为:地压活动剧烈、顶板来压、( B );煤层产生震动( A );听到煤炮声或闷雷声( D ) A、手扶煤壁感到震动和冲 B、不断发生掉渣和支架断裂声 C、瓦斯含量超过0、5%; D、突出时伴有巨雷般响声 5、突出矿井的通风系统应当符合下列要求的是( ABCDE )

煤与瓦斯突出防治技术

煤与瓦斯突出防治技术 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. 编订:___________________ 审核:___________________ 单位:___________________ 文件编号:KG-A0-2470-50

煤与瓦斯突出防治技术 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1石门快速揭开突出煤层技术及装备 用途:应用于突出矿井石门揭开突出煤层工作面。 技术特点:提高石门揭煤速度、减少措施工程量、 缩短工期、节约成本、技术可靠性高。 技术关键: 1)以钻孔瓦斯涌出初速度指标为主、钻孔瓦斯解吸压力指标为辅的石门揭煤工作面突出危险预测新方法; 2)与预测方法相配套的TWY突出危险预报仪;

3)以钻孔瓦斯涌出初速度、钻孔瓦斯涌出衰减系数、钻孔瓦斯解吸压力三项指标综合判断,提高了预测的可靠性。 2长钻孔控制爆破防治突出技术 用途:综采、综放采掘工作面区域性防突,增大煤层透气性,提高瓦斯抽放率,应用于矿井瓦斯灾害(含煤与瓦斯突出)治理及井下煤层气开发。 技术特点:针对综采、综放等采煤工作面的局部 性防突措施作用范围小、占用采煤时间长、难以满足安全高效生产需要的实际情况,以及无保护层开采等 原因,在综采(放)工作面突出危险区域的机巷或风巷, 打长钻孔进行控制爆破,消除高地应力、提高煤层透气性,在回采前消除突出,并预先抽排瓦斯,降低采煤过程瓦斯涌出;同时,要保护好顶板,避免回采过程冒顶和过度片帮。

《防治煤与瓦斯突出规定》分析讲解

《防治煤与瓦斯突出规定》分析讲解 第一章、总则 1、《防治煤与瓦斯突出规定》施行时间:2009年8月1日,《防 2、治煤与瓦斯突出细则》同时废止时间:2009年8月1日。 3、有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当根据突出矿井的实际状 况和条件,制定区域综合防突措施和局部综合防突措施。 4、区域综合防突措施包括下列内容: <1)区域突出危险性预测; <2)区域防突措施; <3)区域措施效果检验; <4)区域验证。 局部综合防突措施包括下列内容: <1)工作面突出危险性预测; <2)工作面防突措施; <3)工作面措施效果检验; <4)安全防护措施。 5、鉴定煤厚的确定:0.3m以上的煤层进行突出危险性评估,进行突出危险性鉴定。 6、突出煤层管理的确定 <1)煤层有瓦斯动力现象的; <2)相邻矿井开采的同一煤层发生突出的; <3)煤层瓦斯压力达到或者超过0.74MPa的; 7、突出煤层鉴定的两个指标:应当首先根据实际发生的瓦斯动力现象进行。 煤层最大瓦斯压力P、煤的瓦斯放散初速度Δp和煤的坚固性系数f 等指标进行鉴定。全部指标均达到或者超过表1所列的临界值的,确定为突出煤层。 鉴定单位也可以探索突出煤层鉴定的新方法和新指标。 表1 突出煤层鉴定的单项指标临界值

第二节建设和开采基本要求 1、有突出危险的新建矿井及突出矿井的新水平、新采区,必须编 制防突专项设计。设计应当包括开拓方式、煤层开采顺序、采区巷道布置、采煤方法、通风系统、防突设施<设备)、区域综合防突措施和局 部综合防突措施等内容。 2、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。 3、突出煤层采掘工作面每班必须设专职瓦斯检查工并随时检查瓦斯;发现有突出预兆时,瓦斯检查工有权停止作业,协助班组长立即组 织人员按避灾路线撤出,并报告矿调度室。 在突出煤层中,专职爆破工必须固定在同一工作面工作。 第二章区域综合防突措施 1、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)。经区域预测后,突出煤层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、新采区开拓前的区域预测<以下简称开拓前 区域预测)和新采区开拓完成后的区域预测<以下简称开拓后区域预测)。 第一节区域突出危险性预测 1、区域突出危险性预测 表2 根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值

预防煤与瓦斯突出的主要技术措施

预防煤与瓦斯突出的主要技术措施 防突措施分类: 区域性防突措施:实施以后可使较大范围煤层消除突出危险性的措施,称为区域性防突措施; 局部防突措施:实施以后可使局部区域(如掘进工作面)消除突出危险性的措施称为局部防突措施。 (一)、区域性防突措施 区域性防突措施主要有开采保护层和预抽煤层瓦斯两种。 1、开采保护层 保护层:在突出矿井中,预先开采的、并能使其它相邻的有突出危险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层。 被保护层:后开采的煤层称为被保护层。保护层位于被保护层上方的叫上保护层,位于下方的叫下保护层。 1)、开采保护层的作用 (1)地压减少,弹性潜能得以缓慢释放。 (2).煤层膨胀变形,形成裂隙与孔道,透气系数增加。所以被保护层内的瓦斯能大量排放到保护层的采空区内,瓦斯含量和瓦斯压力都将明显下降。 (3)煤层瓦斯涌出后,煤的强度增加。据测定,开采保护层后,被保护层的煤硬度系数由0.3~0.5增加到1.0~1.5。 2).保护范围

保护范围:指保护层开采后,在空间上使危险层丧失突出危险的有效范围。划定保护范围,也就是在空间和时间上确定卸压区的有效范围(1)垂直保护距离 保护层与被保护层间的有效垂距 表8-5-2保护层与被保护层间的有效垂距 名称上保护层,m下保护层,m急倾斜煤层 缓倾斜与倾斜煤层 (2)沿倾斜的保护范围确定沿倾向的保护范围就是沿倾向划定被保护层的上、下边界。 ψ1=180°-β-δ-α (8-5-1) ψ2=180°-g-δ+α (8-5-2) 式中ψ1、ψ2──岩石冒落角; β──倾斜方向采空区下边界岩石移动角,参见表8-5-3; γ──倾斜方向采空区上边界岩石移动角,γ=90°+α/2; δ──冒落角与移动角之间的夹角,参见表8-5-3; α──煤层倾角。 (3)沿走向的保护范围。超前距一般不得小于两个煤层之间垂直距离的两倍,至少不小于30m。 (4)煤柱的影响 2.预抽煤层瓦斯

煤与瓦斯突出机理和影响因素及其防治措施

煤与瓦斯突出机理和影响因素及其防治措施 摘要:对现有的煤与瓦斯突出机理研究成果进行了评述,阐述了煤与瓦斯突出机理的研究思路与方法和研究现状,分析影响煤与瓦斯突出的各种地质因素。随着矿井开采深度逐渐增加,煤层瓦斯含量也逐渐增高,煤层的透气性越低,突出危险性也相应增大,所以研究防治突出措施有重要的现实意义,并提出煤与瓦斯突出的防治措施。 关键词:煤与瓦斯突出地质构造防治措施 前言: 煤与瓦斯突出是采煤过程中发生的严重自然灾害之一,可在极短时间内,由煤体内部向采场、巷道等采掘空间喷出大量的煤和瓦斯,突出物会造成埋人,破坏设施,突出的瓦斯使人窒息,或引起瓦斯爆炸,造成严重的人员伤亡和矿井损毁事故。我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家自1950年发生有记载的第一次煤与瓦斯突出现象以来,在安徽、四川、重庆、贵州、江西、湖南、河南、山西、辽宁、黑龙江等省区都发生了煤与瓦斯突出。因此,解决矿井煤与瓦斯突出灾害问题是实现煤炭工业可持续发展的当务之急。 对于煤与瓦斯突出机理,各国研究者经过长期得到努力提出了包括瓦斯主导作用、地应力主导作用、化学本质作用和综合作用等假说,基本定性的解释了煤与瓦斯突出现象。 1 国内外研究现状 1.1 国外研究现状 国外关于煤与瓦斯突出机理的研究成果可以归纳为以下4个方面[1~4]: a.瓦斯主导作用假说这类假说认为煤体内存储的高压瓦斯在突出中起主要作用。其中 “瓦斯包”说占重要地位,认为“瓦斯包”是突出的动力来源。 瓦斯主导作用假说主要有:“瓦斯包”说、粉煤带说、煤空隙结构不均匀说、突出波说、裂缝堵塞说、闭合空隙瓦斯释放说、瓦斯膨胀说、卸压瓦斯说、火山瓦斯说、地质破坏带说、瓦斯解吸说等11种假说。 b.地应力主导作用假说这种假说认为煤和瓦斯突出主要是高地应力作用的结果。高地 应力包括2个方面,一方面指自重应力和构造应力,另一方面指工作面前方存在的应力集中。 地应力主导作用假说主要有:岩石变形潜能说、应力集中说、塑性变形说、冲击式移近说、拉应力波说、应力叠加说、放炮突出说、顶板位移不均匀说等8种假说。 c.化学本质作用假说这种假说认为突出主要是在化学作用下形成高压瓦斯和产生热反 应。 化学本质主导作用假说主要有:瓦斯水化物说、地球化学说、硝基化合物说等3种假说。 d.综合作用假说这种假说认为,突出是由地应力、包含在煤体中的瓦斯及煤体自身物 理力学性质等综合作用的结果。但对各因素在突出中所起的作用没有统一认识。 综合作用假说主要有:振动说、分层分离说、破坏区说、游离瓦斯压力说、地应力不均匀说、能量假说等6种假说。 1.2 国内研究现状 我国从20 世纪60 年代起开始对突出煤层的应力状态、瓦斯赋存状态、煤的物理力

防治煤与瓦斯突出规定(正式版)

防治煤与瓦斯突出规定(国家安全生产监督管理总局) 2009年5月

防治煤与瓦斯突出规定 (国家安全生产监督管理总局令第19号) 《防治煤与瓦斯突出规定》已经2009年4月30日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过,现予公布,自2009年8月1日起施行,原煤炭工业部1995年1月25日发布的《防治煤与瓦斯突出细则》同时废止。 局长:骆琳 二○○九年五月十四日

防治煤与瓦斯突出规定 第一章总则 第一条为了加强煤与瓦斯突出的防治工作,有效预防煤矿突出事故,保障煤矿职工生命安全,根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等法律、行政法规,制定本规定。 第二条煤矿企业(矿井)、有关单位的煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出(以下简称突出)的防治工作,适用本规定。 现行煤矿安全规程、规范、标准、规定等有关突出防治的内容与本规定不一致的,依照本规定执行。 第三条本规定所称突出煤层,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。 本规定所称突出矿井,是指在矿井的开拓、生产范围内有突出煤层的矿井。 第四条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。 第五条有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当根据突出矿井的实际状况和条件,制定区域综合防突措施和局部综合防突措施。 区域综合防突措施包括下列内容: (一)区域突出危险性预测;

(二)区域防突措施; (三)区域措施效果检验; (四)区域验证。 局部综合防突措施包括下列内容: (一)工作面突出危险性预测; (二)工作面防突措施; (三)工作面措施效果检验; (四)安全防护措施。 第六条防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。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。 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。 第七条突出矿井发生突出的必须立即停产,并立即分析、查找突出原因;在采取措施消除突出隐患、强化实施综合防突措施后,方可恢复生产。 非突出矿井首次发生突出的必须立即停产,按本规定的要求建立防突机构和管理制度,编制矿井防突设计,配备安全装备,完善安全设施和安全生产系统,补充实施区域防突措施,达到本规定要求后,方可恢复生产。

《防治煤与瓦斯突出规定》释义

《防治煤与瓦斯突出规定》释义 煤与瓦斯突出是破碎地煤、岩和瓦斯在地应力和瓦斯地共同作用下, 由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出地动力现象, 是煤矿井下最严重地灾害之一. 其破坏 性主要表现为:突出形成地冲击波破坏采掘空间地设施;抛出地煤、岩伤害或掩 埋现场工作人员;瞬间涌入采掘空间地大量瓦斯使井下风流中瓦斯浓度迅速增高, 造成人员窒息死亡, 遇到火源时甚至可能引起瓦斯爆炸事故. 《防突规定》<19 号令)共7 章124 条. 自2009年8 月1 日起施行. 第一章总则 突出矿井——在矿井地开拓、生产范围内有突出煤层地矿井. 突出煤层必须是经过一定地程序确认地煤层, 这和某些煤层“按突出煤层管理” 是有重要区别地. 有些煤层尽管具有一定地突出因素, 但还没有达到具有突出危险地程度时, 有些企业为了提高安全保障能力而自行按突出煤层或参照突出煤层地部分要求管理, 这是应该鼓励地. 但这些煤层并不是突出煤层, 一旦达到了必须进行突出煤层鉴定地条件, 这些所谓“按突出煤层管理” 地煤层仍然必须进行鉴定. 即突出煤层鉴定具有行政强制性, 而不是仅仅靠自觉、自愿就能够替代行政强制行为地. b5E2RGbCAP 区域综合防突措施包括四项内容, 即区域“四位一体”: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. 没有“综合”二字地区域防突措施则具体指开采保护层、区域预抽煤层瓦斯等措施. p1EanqFDPw 局部综合防突措施包括四项内容, 即局部“四位一体”:突出危险性预 测、防突措施、效果检验、安全防护. 没有“综合”二字地局部防突措施则具体指超前排放钻孔、水力冲孔等措施. DXDiTa9E3d

防治煤与瓦斯突出规定专家解读.doc

《防治煤与瓦斯突出规定》专家解读 煤炭工业出版社

防治煤与瓦斯突出规定 国家安全生产监督管理总局令 第19号 《防治煤与瓦斯突出规定》已经2009年4月30日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过,现予公布,自2009年8月1日起施行,原煤炭工业部1995年1月25日发布的《防治煤与瓦斯突出细则》同时废止。 局长骆琳 二○○九年五月十四日

目录 前言 第一章总则 第二章一般规定 第一节突出煤层和突出矿井鉴定 第二节建设和开采基本要求 第三节防突管理及培训 第三章区域综合防突措施 第一节区域综合防突措施基本程序和要求第二节区域突出危险性预测 第三节区域防突措施 第四节区域措施效果检验 第五节区域验证 第四章局部综合防突措施 第一节局部综合防突措施基本程序和要求第二节工作面突出危险性预测 第三节工作面防突措施 第四节工作面措施效果检验 第五节安全防护措施 第五章防治岩石与二氧化碳(瓦斯)突出措施第六章罚则 第七章附则 附录A 煤与瓦斯突出矿井基本情况调查表 附录B 煤与瓦斯突出记录卡片 附录C 矿井煤与瓦斯突出汇总表 附录D 保护层保护范围的确定 附录E 防治煤与瓦斯突出基本流程参考示意图

前言 《防治煤与瓦斯突出规定》(以下简称《规定》)已于2009年4月30日经国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过,自2009年8月1日起施行,原煤炭工业部1995年1月25日颁发的《防治煤与瓦斯突出细则》同时废止。 《规定》是我国指导煤矿安全生产、管理的技术规章之一,是指导煤矿煤与瓦斯突出灾害防治的一部专项的权威的技术规章。是贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”方针和《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等安全生产法律法规的具体体现。是煤矿设计、建设、生产和管理必须遵守的安全准则。同时也是各级煤矿安全监察机构、各级人民政府和行业管理部门开展安全生产检查和行政执法的依据。 1988年原煤炭工业部颁发实施了《防治煤与瓦斯突出细则》(以下简称《细则》),这是我国煤炭行业第一个关于煤矿煤与瓦斯突出灾害防治的专门文件,并在1995年修订后再次颁发。《细则》的颁发,是对我国防治煤与瓦斯突出科学技术成果和管理经验的总结,为推动我国防治煤与瓦斯突出技术、管理和科研的深入起到了很好的指导的作用,为保障煤矿安全生产、保护煤矿职工人身安全发挥了重要作用。《规定》的颁布,既是对《细则》颁发以来我国防治煤与瓦斯突出工作的总结,同时在《细则》的基础上提升了法律约束力,对防突工作将起到更好的推动作用。 我国煤炭资源丰富,“煤为基础,多元发展“是我国长期坚持的能源发展战略。煤矿安全生产是煤炭行业可持续发展的重要前提条件。瓦斯是煤矿安全生产

防治煤与瓦斯突出措施(新版)

防治煤与瓦斯突出措施(新版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0606

防治煤与瓦斯突出措施(新版) 1)、关于保护层的开采 开采保护层是目前防治煤与瓦斯突出最有效的措施之一。根据《煤矿安全规程》第193条在突出矿井开采煤层群时,应优先选择开采保护层防治突出措施。本矿井为煤层群开采,主要开采3、5、7、9、12、17、19、26煤层,所有煤层均按突出煤层设计。煤矿对煤层进行煤与瓦斯突出鉴定,设计首先开采最上面的3号层,然后开采依次5、7、9、12、17、19、26号煤层,矿井设计开采顺序由上至下较有利于瓦斯的释放和对下部主采煤层的保护。 2、瓦斯预抽放 根据瓦斯涌出来源和涌出量构成,设计采用综合瓦斯抽放方法,具体为: (1)利用低负压瓦斯抽放系统,在工作面的回风顺槽埋管抽放

采空区的瓦斯。 (2)对掘进工作面的瓦斯抽放 掘进工作面的瓦斯涌出主要依靠加强通风来解决,但当瓦斯涌出量每分大于3立方米时,特别是根据防突的需要,应采取“四位一体”、“先抽后掘”的瓦斯防治措施,打超前钻孔预抽掘进工作面前方煤体内的瓦斯,接高负压瓦斯抽放系统进行预抽。 (二)局部防突措施 1、石门揭煤时防止煤与瓦斯突出的措施 1032石门揭煤地点,其瓦斯压力,应力都处于原始状态,且揭穿煤层时,工作面由坚硬是岩层突然进入较松软的煤层,工作面前方是集中应力容易发生突变。上述条件,都为发生突出提供了必要的有利条件,在掘进过程中,对于石门揭煤,必须严格按《煤矿安全规程》、《煤矿建设安全规定》、《揭煤施工技术安全措施》等有关规程、规范的规定执行,编制专门的安全措施,以确保安全。 1)、及时打钻掌握煤层赋存条件和瓦斯情况 1032掘进工作面距煤层的准确位置,在距煤层垂直距离10米(地

煤与瓦斯突出机理

煤与瓦斯突出机理 煤与瓦斯突出系指煤矿中这样一种煤体动力现象,即在极短时间内,由煤体向巷道(包括采场)中突然喷出巨量的瓦斯和粉碎的煤,并在煤体中形成某种特殊形状的空洞,喷出的粉煤被瓦斯流所携带运动,并造成一定的动力效应(推倒矿车,巨石,破坏支架等),大突出时粉煤可以充填数百米巷道,而喷出的瓦斯-粉煤流有时带有暴风般的性质,逆风流充满数千米长的巷道。 因此,煤与瓦斯突出是威胁煤矿安全生产的最严重的自然灾害。自从1834年法国发生世界上第一次煤和瓦斯突出以来,40多个产煤国家发生了突出。我国的瓦斯突出极为严重,至今为止,已发生突出万次以上。今年1--8月全国发生较大以上的突出31起,死亡182人,其中有14起发生在非突出矿井,占45.2%。对云南来说,近年随着煤炭开采的向地下深部延伸和开发力度的加大,煤与瓦斯突出也随之加剧。东源集团的羊场煤矿,田坝煤矿,恩洪煤矿均是突出矿井,恩洪突出还很严重。云南在建的最大规模井工煤矿---白龙山煤矿也已经发生瓦斯突出。因此瓦斯突出灾害的严重性云南已经凸现。研究和掌握治理技术已经很迫切。 煤与瓦斯突出一般是在工作面放炮或采掘等诱导因素出现后随即发生的。这样的突出称之为正常突出。还有一种突出是在工作面放炮或采掘等诱导因素出现后延迟一定时间才发生,称之为延期突出。延期突出由于延期时间有长有短,难以确定,不好预防。今年羊场曾经发生过一次延期突出。那么,煤与瓦斯突出的机理是如何的呢?讨论瓦斯抽放和突出治理的资料很多,但对突出机理进行详细描述的资料却很少,因此了解这方面知识对于研究和治理突出显得很有必要。

人类对煤与瓦斯突出机理的研究已经近200年了,对突出机理的假说不下40种,尽管各有差别,但归纳起来有六类,主要的仍然是三大类:瓦斯主导学说;地压主导学说;综合作用假说。本文介绍有代表性的几种假说。 (一)瓦斯主导学说 该类学说认为,瓦斯是突出的主要原因和能源,而地压和煤的物理力学性能则是为突出创造了有力条件。该类学说主要包括以下假说: 1)“瓦斯包”说(前苏联贝可夫提出) 突出的原因在于煤层中存在“瓦斯包”。该瓦斯包中的瓦斯压力比邻近区域要高得多,且包围“瓦斯包”的煤体透气性极小,使高压瓦斯得以保存。当工作面接近这一“瓦斯包”时,高压瓦斯破坏了煤壁,瓦斯携带破碎煤猛烈喷出,发生瓦斯突出。 2)突出波说(前苏联赫利斯特尔维切提出) 突出是煤层中所含潜能的显现,每吨煤中所含瓦斯的潜能要比煤层储蓄的弹性变形能大10倍左右。在煤强度低的区域,煤层中的瓦斯压力大于煤的极限破坏强度,在采掘工作面接近这些区域时,在瓦斯压力作用下,可产生连续破坏煤体的“突出波”。(1)煤层中存在高压瓦斯含量地带,吸附瓦斯引起了煤体膨胀,增加了煤层应力,且在这样的煤层中透气系数接近于零。当巷道接近这一区域时,使应力急剧降低,造成煤的破坏和突出。(前苏联尼靠林提出) (2)突出是由于含有高压瓦斯的煤层,煤结构不均匀。透气性低的硬煤包围着透气性高的软煤,当巷道工作面接近硬煤与软煤边界时,

煤与瓦斯突出及其防治

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/429297715.html, 煤与瓦斯突出及其防治 作者:常建飞 来源:《科学与财富》2011年第04期 [摘要] 煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象,也是煤矿中一种严重的自然灾害.从1950年至今,在我国不同类型的200多个矿井中已发生了一万多次突出,约占全世界总突出次数的三分之一.其强度最大的一次,突出煤量12780吨、瓦斯140万米~3.我国已成为突出最严重的国家之一.到目前为止,对各种地质、开采条件下突出发生的规律还没有完全掌握。因此, 必须把防治突出作为一项重要工作来抓。 [关键词] 煤与瓦斯突出;突出机理;防治 0前言 煤与瓦斯突出是煤矿井下采煤过程中发生的一种煤与瓦斯的突然运动,是一种伴有声响和 猛烈力能效应的动力现象; 可在极短的时间内, 由煤体内部向采场、巷道等采掘空间喷出大量 的煤和瓦斯。突出物会造成埋人,破坏设施,突出的瓦斯使人窒息,甚至引起瓦斯爆炸,造成严重的人员伤亡和矿井损毁事故。我国煤与瓦斯突出矿井多,分布范围广, 并且突出频繁, 突出后,在 煤体内形成各种奇异分岔形的突出空洞。不同类别的突出,起主要动力原因不同,表现的特征不同,采取的防治措施也不同。因此深入研究煤与瓦斯突出是非常必要的。 1 煤与瓦斯突出的机理、类型与一般规律 1.1 煤与瓦斯突出的机理 我国根据现场资料和试验研究对突出机理进行了探讨,提出了新的见解和观点,特别是近 几年随着研究的深入及新技术手段的应用,产生了许多新认识。目前已能对突出发生的原因、 条件、能量来源作出定性的解释和近似的定量计算,为防治措施选择及效果检验提供理论依 据。概括起来主要有以下几方面:中心扩张学说、流变假说、二相流体假说、固流耦合失稳理论、球壳失稳观点。 国外关于煤与瓦斯突出机理的认识可归为4种观点:地应力假说、瓦斯作用假说、化学本质假说和综合作用假说[1,2]。 1.2 煤与瓦斯突出的类型 煤与瓦斯的突出包括:煤与甲烷突出、岩石与甲烷突出、煤与CO2突出、岩石与CO2突出等。由于突出时的原动力和表现现象不同,煤与瓦斯突出可分为突出、倾出、压出等3种情 况。

《河南省煤矿防治煤与瓦斯突出十项措施》

河南省政府颁布《河南省煤矿防治煤与瓦斯突出十项措施》为提高全省煤矿防治煤与瓦斯突出水平,遏制煤与瓦斯突出事故发生,促进全省煤矿安全生产形势持续稳定好转,根据《防治煤与瓦斯突出规定》(国家安全生产监督管理总局令第19号)、《河南省强化煤矿安全生产暂行规定》等规定,结合我省实际情况,特制定以下措施: 一、建立健全瓦斯灾害防治管理体系 煤炭企业要按照规定明确各管理层级的防突职责。煤与瓦斯突出矿井要建立健全由地质、技术、通风、防突、安检、机电、调度等部门组成的防突管理协调机构,负责完善瓦斯灾害防治管理制度;要配齐符合有关规定的、技术水平适应的各类防突人员,其中现场防突技术人员应由从事防突专业工作不少于2年且胜任防突工作要求的专业人员担任;矿长是防突工作第一责任人,必须具有分管煤与瓦斯突出矿井安全、生产、技术工作2年以上副职工作经历;总工程师由常务副矿长担任,承担直接协调、组织防突工作职责;要配备专职防突副矿长,在总工程师领导下负责防突工作;严格落实一岗双责,其他副职负责分管范围内的瓦斯灾害防治工作。 二、强化矿井瓦斯等级管理 矿井出现下列情况之一的,直接升级为煤与瓦斯突出矿井:与煤与瓦斯突出矿井开采同一煤层、同一地质单元,且开采标高在煤与瓦斯突出矿井始突标高以下的相邻矿井;煤层瓦斯压力不低于0.74兆帕;施工钻孔时有喷孔、顶钻等瓦斯动力现象。升级为煤与瓦斯突出矿井的,由所在煤炭企业6个月内直接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,否则追究煤炭企业主要负责人责任。 三、规范区域突出危险性预测和区域验证 矿井的突出煤层始突标高以下不得划分无突出危险区,以前划分的一律作废。区域突出危险性预测必须以实测数据为准,测点间距按煤层走向不得大于100米。区域突出危险性预测应由矿长和总工程师组织实施,预测结果必须由煤炭企业主要负责人和总工程师确认。经区域突出危险性预测或经区域防突措施效果检验后确定为消除突出危险的区域,在进行采掘作业时必须采用工作面预测方法进行区域验证;采掘工作面一旦发现验证参数指标超限、发生瓦斯动力现象或突出预兆的,必须重新实施区域防突措施。 四、从严确定矿井区域突出危险性预测、防突措施效果检验的参数临界值 矿井预测和检验煤层或采掘工作面瓦斯突出危险性的参数临界值指标,由煤炭企业的总工程师按照《防治煤与瓦斯突出规定》组织试验考察确定,并报煤炭企业董事长签字确认,其中瓦斯含量临界值指标不得大于6立方米每吨,瓦斯压力临界值指标不得大于0.6兆帕,其他验证和检验参数临界值指标应小于《防治煤与瓦斯突出规定》中的参考值。测定的瓦斯参数必须由矿井总工程师签字确认,区域防突措施效果评价报告必须由煤炭企业总工程师签字确认。 五、严格执行区域防突措施 矿井煤层瓦斯压力大于0.6兆帕或瓦斯含量大于6立方米每吨时,必须采取开采保护层或利用底(顶)板岩巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯的区

煤与瓦斯突出的动态过程研究

煤与瓦斯突出的动态过程研究 一. 研究背景 目前对煤与瓦斯突出机理的定性认识已经明确为地应力、瓦斯压力和煤的物理力学性质、重力等四方面因素综合作用的结果。煤与瓦斯突出实质上是一种力学现象,在地应力作用下受压状态的含瓦斯煤层受开采的卸压扰动后有可能破坏,甚至流化而突出。煤与瓦斯突出的预测、防治均是以这种定性的理论为基础的。定量计算预测和判断煤与瓦斯突出发生与否的最大障碍在于对煤的力学性质及其灾变动力过程规律的研究还不够充分和完善。比如,流变假说指出了煤与瓦斯突出过程与煤的流变性质密切相关,是煤与瓦斯突出机理研究的一个新方向。但岩石力学目前对煤岩流变现象的研究还只建立在各种组合体模型的基础上,对流变本质还没有完全认识,从而限制了流变假说从定性上升为定量。煤与瓦斯突出是一种复杂的力学现象,由于瓦斯参与作用,它比其它岩石力学现象更为复杂。研究煤与瓦斯突出必须以煤岩的力学性质和其动力破坏过程为基础。 二.煤岩强度的讨论 在岩石力学中,岩石强度被视为岩石的一个重要性质并成为岩石力学研究的主要内容之一。岩石损伤力学与传统的岩石力学相比,最主要的区别在于将岩石强度为核心转为以损伤演化过程为中心,是思维方式的突破和发展。根据煤岩无因次损伤演化方程及应力应变方程,对于力学性质相似的一类煤岩,应力峰值点的无因次应力L均相同,其强度大小取决于弹性模量和损伤耗能率。表1为砂岩在不同围压下的损伤耗能率及强度。 强度与损伤耗能率关系曲线,由图1可知:强度随损伤耗能率的增大也呈增大趋势,但增大的幅度是先减小后增大,关系较为复杂,其原因是强度不仅仅是损伤耗能率的函数。无因次分析表明:当本构方程中的几个指数相同时,力学性质是相似的,此时强度与损伤耗能率的j/(j+l)次方成正比j为指数,与弹性模型的1/(j+1)次方成正比。试验结果则说明,不同围压下,指数j、l、m也发生变化,比如围压越大j越小,越接近于线性弹性;同时弹性模量也发生变化,所以使得强度与损伤耗能率为复杂的函数关系。但无论怎样,随着围压的增大,损伤耗能率和强度同时随之增大的趋势是固定不变的。

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