煤礦全員防突知識培訓教案
第二節《01manbetx 》關於瓦斯濃度與瓦斯檢查的規定3
第七章突出02manbetx.com 案例及常見違章行為48
第一節02manbetx.com 發生的根本原因剖析48
貴州國源礦業開發有限公司
二〇一八年八月六日
第一章礦井瓦斯與防治規定
一、瓦斯的性質
礦井瓦斯是成煤過程中的一種伴生氣體,是指礦井中主要由煤層氣構成的以甲烷為主的有害氣體。有時單獨指甲烷。
瓦斯(CH,)是無色、 無味、無臭的氣體。在一定條件下可以燃燒和爆炸。比空氣輕,它與 空氣的相對密度為0.5540其擴散性很強,擴散速率是空氣的1.34倍。 能從鄰近煤層穿過岩層滲到其他煤層的采空區和巷道湧出。瓦斯微溶於水,無毒,但是,空氣中瓦斯濃度增高時會導致空氣中氧濃度降低,從而使空氣具有窒息性,威脅人員安全。反之,如果外界壓力降低或溫度升高時,吸附瓦斯也會轉化為遊離瓦斯。
1、瓦斯湧出形式:離開煤體而湧人采掘空間,這種現象叫做瓦斯湧出。
(1)普通湧出
當煤層被開采時,煤體受到破壞,貯存在煤體內的部分瓦斯就會瓦斯從采落的煤炭及煤層、岩層的暴露麵上,通過細小的孔隙緩慢而長時間的湧出。首先是遊離瓦斯,而後是部分解吸的吸附瓦斯。普通湧出是礦井瓦斯湧出的主要形式,不僅範圍廣,而且數量大。
(2)特殊湧出
如果煤層或岩層中含有大量瓦斯,采掘時,這些瓦斯有時會在極短的時間內,突然的、大量的湧出,可能還伴有煤粉、煤塊或岩塊,瓦斯的這種湧出形式稱為特殊湧出。
瓦斯特殊湧出是一種動力現象,分為瓦斯噴出和煤與瓦斯突出。瓦斯特殊湧出的範圍是局部的、短暫的、突發性的,但其危害極大。
2、礦井瓦斯等級的劃分和瓦斯湧出形式劃分為:
礦井瓦斯等級一個礦井中隻要有一個煤(岩)層發現瓦斯,該礦井即為瓦斯礦井。瓦斯礦井必須依照礦井瓦斯等級進行管理。
根據礦井相對瓦斯湧出量、礦井絕對瓦斯湧出量、工作麵絕對瓦斯湧出量和瓦斯湧出形式,礦井瓦斯等級劃分為:低瓦斯礦井、高瓦斯礦井、突出礦井。
(1)低瓦斯礦井。同時滿足下列條件的為低瓦斯礦井:
A礦井相對瓦斯湧出量不大於10m3/t;
B礦井絕對瓦斯湧出量不大於40m3/min;
C礦井任一掘進工作麵絕對瓦斯湧出量不大於3m3/min;
D礦井任一采煤工作麵絕對瓦斯湧出量不大於5m3/min。
(2)高瓦斯礦井。具備下列條件之一的為高瓦斯礦井:
A礦井相對瓦斯湧出量大於10 m3/t;
B礦井絕對瓦斯湧出量大於40 m3/min;
C礦井任一掘進工作麵絕對瓦斯湧出量大於3 m3/min;
D礦井任一采煤工作麵絕對瓦斯湧出量大於5 m3/min。
(3)突出礦井。
二、瓦斯的危害
瓦斯的危害表現在兩個方麵:
一是瓦斯雖然無毒,但是如果礦內空氣中的瓦斯濃度增加,氧濃度就會相應降低。當井下空氣中的瓦斯濃度增至43%時,相應的氧氣濃度會降至12%,人便感到呼吸非常困 難;當瓦斯濃度為57%時,氧氣濃度相應地降到9%,人在短時間內 就會窒息死亡。
二是瓦斯積聚達到一定濃度遇火源就會發生燃燒爆炸。產生高溫、高壓和強烈的衝擊波,溫度可達2150-2650'C,壓力可達幾個大氣壓,衝擊波速度可達幾百到幾千米每秒,產生大量有害氣體,摧毀支架設備,破壞井巷和通風係統,使人員大量傷亡造成嚴重損失。
三是礦井中一旦發生煤與瓦斯突出,大量的煤岩固體物和瓦斯氣體即以極快的速度噴出,巨大的衝擊力會破壞井巷設施和裝備,衝出的煤岩會堆塞巷道、埋壓人員和阻絕人員撤出,煤與瓦斯突出會使通風係統遭到嚴重破壞,風流逆轉,使眾多人員窒息、死亡,突出的瓦斯遇火還可能引發瓦斯爆炸燃燒,造成井毀人亡的特大災害02manbetx.com 。
第二節《01manbetx 》關於瓦斯濃度與瓦斯檢查的規定
一、《01manbetx 》關於瓦斯濃度的規定
{C}(1){C}礦井總回風巷一翼回風巷中瓦斯或二氧化碳濃度超過0.75%時,必須立即查明原因,進行處理。
{C}(2){C}采區回風巷,采掘工作麵回風巷風流中瓦斯濃度超過1%或二氧化碳濃度超過1.5%時,必須停止工作,撤出人員,采取措施,進行處理。
{C}(3){C}裝有礦井安全監控係統的機械化采煤工作麵,水采和煤層厚度小於0.8m的保護層的采煤工作麵,經抽放瓦斯(抽放率25%以上)和增加風量已達到最高允許風速後,其回風巷風流中,瓦斯濃度仍不能降低到1.0%以下時,回風巷風流中瓦斯濃度不得超過1.5%,並應符合《01manbetx 》的其他要求。
{C}(4){C}采煤工作麵瓦斯湧出量大於或等於20m' /min、進回風巷道淨斷麵8m'以上,經抽放瓦斯(抽放率25%以上)和增大風量已達到最高允許風速後,其回風巷風流中瓦斯濃度超過最高允許濃度1.0%,由企業主要負責人審批後方可采用專用排瓦斯巷,但該巷回風流中瓦斯濃度不得超過2.5%,並符合《規程》的規定。
{C}(5){C}采掘工作麵及其作業地點風流中瓦斯濃度達1.0%時,必須停止用電鑽打眼;爆破地點附近20m以內風流中瓦斯濃度達到1.0%時,嚴禁爆破。
{C}(6){C}采掘工作麵及其他作業地點風流中、電動機或其開關安設地點附近20m以內風流中的瓦斯濃度達到1. 5%時,必須停止工作,切斷電源,撤出人員,進行處理。
(7) 采掘工作麵及其他巷道內,體積大於0.5m3的空間內積聚的瓦斯濃度達到2.0%時,附近20m內必須停止工作,切斷電源,撤出人員,進行處理。 5
(8)在回風流中的機電設備銅室的進風側必須安裝甲烷傳感器,瓦斯濃度不超過0.5%。
(9) 在局部通風機及其開關地點附近l0m以內風流中,瓦斯濃度都不超過0.5%時,方可人工開啟局部通風機。
(10) 符合《規程》規定的串聯通風係統中,必須在進人被串聯工作麵的進風風流中裝設甲烷斷電儀,且瓦斯和二氧化碳濃度不超過0.5%。
(11)對因瓦斯濃度超過規定被切斷電源的電氣設備必須在瓦斯濃度降到1.0%以下時,方可通電開動。
(12)采掘工作麵進風流中,二氧化碳濃度不超過0.5%。
(13)采掘工作麵風流中二氧化碳濃度達到1.5%時,必須停止工作,撤出人員,查明原因,製定措施,進行處理。
(14)停工區內瓦斯或二氧化碳濃度達到3%而不能立即處理時,必須24h內封閉完畢。
二、《規程》對瓦斯檢查的規定
礦井必須建立瓦斯、二氧化碳和其他有害氣體檢查製度,按規定配齊瓦斯檢查人員,培訓合格、持證上崗,並遵守下列規定:
(1) 礦長、礦技術負責人、爆破工、采掘區隊長、通風區隊長、工程技術人員、班長、流動電鉗工下井時,必須攜帶便攜式甲烷檢測儀。安全監測工必須攜帶便攜式甲烷檢測報警儀或便攜式光學甲烷檢測儀。
(2) 所有采掘工作麵、銅室,使用中的機電設備的設置地點、有人員作業的地點都應納人檢查範圍。
(3)采掘工作麵的瓦斯濃度檢查次數如下:
A 低瓦斯礦井中每班至少2次;
B 高瓦斯礦井中每班至少3次;
C 有煤(岩)與瓦斯突出危險的采掘工作麵,有瓦斯噴出危險的采掘工作麵和瓦斯湧出較大、變化異常的采掘工作麵,必須有專人經常檢查,並安設甲烷斷電儀。
D 采掘工作麵二氧化碳濃度應每班至少檢查2次;有煤(岩)與二氧化碳突出危險的采掘工作麵,二氧化碳湧出量較大、變化異常的采掘工作麵,必須有專人經常檢查二氧化碳濃度。本班末進行工作的采掘工作麵,瓦斯和二氧化碳應每班至少檢查1次;可能湧出或積聚瓦斯或二氧化碳的銅室和巷道的瓦斯或二氧化碳應每班至少檢查1次。
{C}(1){C}瓦斯檢查人員必須執行瓦斯巡回檢查製度和請示報告製度,並認真填寫瓦斯檢查班報。每次檢查結果必須記人瓦斯檢查班報手冊和檢查地點的記錄牌上,並通知現場工作人員。
{C}(2){C}瓦斯濃度超過《規程》規定時,瓦斯檢查工有權責令現場人員停止工作,並撤到安全地點。同時向礦調度室、通風值班室彙報。
{C}(3){C}在有自然發火危險的礦井,必須定期檢查一氧化碳濃度、氣體溫度等的變化情況。
{C}(4){C}井下停風地點柵欄外風流中的瓦斯濃度每天至少檢查1次,擋風牆外的瓦斯濃度每周至少檢查1次。
通風值班人員必須審閱瓦斯班報,掌握瓦斯變化情況,發現問題,及時處理,並向礦調度室彙報。通風瓦斯日報必須送礦長、礦技術負責人審閱,一礦多井的礦必須同時送井長、井技術負責人審閱。對重大的通風、瓦斯問題應製定措施,進行處理。
第二章防突基礎知識
第一節煤與瓦斯突出的概念、分類及危害
一、煤與瓦斯突出的相關概念和特點
煤與瓦斯突出概念:煤礦在采掘過程中,在地應力和瓦斯(含二氧化碳)的共同作用下,破碎的煤(岩)和瓦斯由煤(岩)體內突然向采掘空間拋出的異常動力現象,煤與瓦斯突出是礦井瓦斯湧出的一種形式。
突出礦井:是指在礦井的開拓、生產範圍內有突出煤層的礦井。其中,突出煤層是指在礦井井田範圍內發生過突出的煤層或者經鑒定有突出危險的煤層。
煤與瓦斯突出的主要特點是:
{C}(1){C}煤與瓦斯突出後,會噴出大量的瓦斯和煤塵,突出時間極短,一般持續幾分鍾或幾秒鍾。
{C}(2){C}破碎的煤(或岩石)常常被拋出一定的距離。使突出地點人員窒息死亡或被掩埋、卷走,巷道被堵塞或衝垮。
{C}(3){C}突出後在煤(岩)體內,往往形成大小不同、形狀不一的孔洞。
{C}(4){C}突出時,常常伴有猛烈響聲和強大的動力效應。所謂動力效應,就是突出所形成的衝擊波能破壞支架、推倒礦車、移動巨石等的一種動力現象。
{C}(5){C}噴出的瓦斯量大大超過煤層的瓦斯含量,往往有幾千到幾萬甚至幾百萬立方米。
{C}(6){C}突出過程中,不但能順風流向回風方向衝擊,而且常常發生瓦斯逆流現象,即瓦斯流沿著通風相反方向流動。有的逆流很遠,可達幾百米甚至上千米;衝擊波能破壞通風係統,改變風流方向,造成通風混亂,不利於人員的撤退和救災。
{C}(7){C}煤與瓦斯突出後的高濃度瓦斯,開始不會立即爆炸,但在一定供氧條件下,遇火則能引起燃燒;待降到爆炸界限內,遇火源就會爆炸。因此,突出礦井的火源管理非常重要。
{C}(8){C}煤與瓦斯突出後,可能在同一地點發生第二次、第三次突出。
二、煤與瓦斯突出的分類
煤與瓦斯突出的分類方法有兩種,一是按突出現象的力學特征分類,二是按突出強度分類。
按突出現象的力學特征分類
1、煤與瓦斯突出(簡稱突出)
發生突出的主要因素是地應力和瓦斯壓力的聯合作用,通常以地應力為主,瓦斯壓力為輔。實現突出的基本能量是煤體內積蓄的高瓦斯能量。判斷突出現象的基本特征是:
(1)突出的固體物具有氣體搬運的特征。突出的煤有明顯的分選性,由外向突出點的煤的顆粒度從粉末狀到煤塊逐漸增加(即先是煤粉,其後是細顆粒的煤,再後是粗顆粒的煤或煤塊);煤(岩)被高瓦斯氣流運至遠處,隨巷道而拐彎,煤炭堆積的坡度小於煤的自然安息角。
(2)突出的固體物具有被高壓氣體粉碎的特征。大量的極細的煤炭粉末是突出時煤炭被高壓瓦斯膨脹粉碎的結果,有時突出固體物被搗固壓實,需要用風鎬或手鎬來清理。
(3)突出時大量的瓦斯(有的煤礦是二氧化碳)噴出,有瓦斯逆流的現象。突出強度越大,瓦斯逆流越遠,100t以下的突出一般為幾十米;1000t以下的大型突出的瓦斯逆流達幾百米、甚至達幾千米;超過1000t的特大型突出瓦斯逆流可達千米至數千米以上,能嚴重破壞礦井通風係統。
(4)突出的孔洞口小內大,通常為梨形或倒瓶形狀。突出中心線沿煤層傾斜方向向上延伸或與煤層傾向線成不大的夾角,一般長度為幾米到幾十米,有時可能看不到孔洞,主要是被突出時位移的煤或碎煤所充填。
2、煤突然壓出並湧出大量瓦斯(簡稱壓出)
發生與實現煤壓出的主要因素是煤層受采動影響所產生的地應力,瓦斯壓力和煤的自重力是次要因素。壓出的基本特征是:
(1)壓出的固體物按彈性能釋放的方向堆積,即壓出的煤炭堆積在原來的位置,或在煤的自重力的參與下稍有偏移;煤炭堆積坡度一般小於自然安息角。
(2)壓出的煤為大小不同的碎塊,雜亂無章;有時煤整體位移,向外鼓出。
(3)壓出時往往出現楔形、縫形或袋形等形狀的孔洞,口大肚小,外寬內窄,深度一般為幾米,多數壓出看不到孔洞。
(4)壓出時有大量的瓦斯(二氧化碳)湧出,有時從煤層或岩石的裂縫噴出瓦斯(二氧化碳),一般沒有瓦斯逆流現象。
(5)發生壓出時的瓦斯(二氧化碳)壓力可推走設備和折斷支架。
3、煤突然傾出並湧出大量瓦斯(簡稱傾出)
發出傾出的主要因素是地應力,即結構鬆軟、富含瓦斯、內聚力小的煤(岩),在較高的地應力的作用下,突然被破壞,失去平衡,為其能量的釋放創造了條件。實現突然傾出的主要動力是失穩煤體的自重力。
傾出的基本特征有:
(1)傾出的煤按重力方向堆積,即煤堆積在原來的位置的下方。煤堆積的坡度等於自然安息角。
(2)傾出的煤為大小不同的碎塊,雜亂無章。
(3)傾出一般都有規則的孔洞,一般為舌形、梨形或袋形等口大內小的形狀;孔洞軸線沿煤層傾斜方向延伸,其傾角一般大於 45°,位於原集中應力帶內,孔洞的深度一般為幾米到數十米。
(4)傾出時有大量瓦斯(二氧化碳)湧出,但一般沒有逆流現象。
按突出強度分類
突出強度是指每次發生突出現象所拋出的煤(岩)數量(一般以t為單位)和湧出的瓦斯(二氧化碳)量(以m3為單位)。由於在突出時,統計和計算瓦斯(二氧化碳)量比較困難,所以通常以煤(岩)數量作為劃分突出強度的主要依據。
{C}(1){C}小型突出:突出的煤(岩)數量小於100t。
{C}(2){C}中型突出:突出的煤(岩)數量為100~500t。
{C}(3){C}大型突出:突出的煤(岩)數量為500~1000t。
{C}(4){C}特大型突出:突出的煤(岩)數量大於1000t。
三、煤與瓦斯突出的危害
1、礦井中一旦發生煤與瓦斯突出,大量的煤岩固體物和瓦斯氣體即以極快的速度噴出,巨大的衝擊力會破壞井巷設施和裝備。
2、衝出的煤岩會堆塞巷道、埋壓人員和阻絕人員撤出。
3、煤與瓦斯突出會使通風係統遭到嚴重破壞,風流逆轉,使眾多人員窒息、死亡。
4、突出的瓦斯遇火還可能引發瓦斯爆炸燃燒,造成井毀人亡的特大災害02manbetx.com 。
第二節煤與瓦斯突出機理和過程
一、煤與瓦斯突出的機理
解釋突出原因和突出過程的理論,稱為突出機理。煤與瓦斯突出是一種受多因素影響的、極其複雜的動力現象,至今對煤與瓦斯突出發生的原因還沒有統一認識,研究者提出了許多假說,總的來講可歸納為以下3種。
{C}1、{C}瓦斯作用說瓦斯作用說認為煤與瓦斯突出的主要動力來源於高壓瓦斯,即認為煤與瓦斯突出是因為采掘工作接近或溝通存儲有大量高壓瓦斯的區域(或地點)時,高壓瓦斯突然噴出造成的。
{C}2、{C}地壓作用說地壓作用說認為煤與瓦斯突出是地壓作用的結果。地壓包括岩石靜壓力、地質構造力和采掘過程中形成的集中壓力等。在地壓作用下,煤層處於彈性變形狀態,積蓄著很大的彈性潛能,當采掘工作接近或進人這些區域(或地點)時,彈性潛能突然釋放,使煤體破碎、拋出而發生突出。
{C}3、{C}綜合作用說綜合作用說認為煤與瓦斯突出是地壓、瓦斯(包括瓦斯壓力、含量和吸附瓦斯瞬時解吸速度等)、重力(主要指急傾斜煤層)和煤的物理性質(包括煤的強度和破壞類型)綜合作用的結果。目前國內外大多數學者認為綜合作用說更切合實際。
二、煤與瓦斯突出的全過程
煤與瓦斯突出的全過程,一般可劃分為4個階段:準備、發動、拋出和停止階段。
{C}(1){C}準備階段。此階段經曆著兩個過程,即能量積聚過程和阻力降低過程。能量積聚過程是地應力集中,煤體受壓,煤體的彈性增加,孔隙壓縮,使瓦斯壓縮能提高;阻力降低過程是因落煤工序使煤體由三向受力狀態變為兩向甚至單向受力狀態,煤的強度驟然下降。經過以上兩個過程後,煤體內顯現出有聲和無聲預兆。
{C}(2){C}發動階段。在此階段,極限應力狀態的部分煤體突然破碎卸,發出巨響和衝擊,使瓦斯作用在突然破裂煤體上的推力向巷道自由方向增加幾倍至十幾倍,這時膨脹瓦斯流開始形成,大量吸附瓦斯進人解吸過程,加強了流速。
{C}(3){C}拋出階段。在此階段中,破碎的煤在高速瓦斯流中呈懸浮狀態流動,這些煤在煤體內外瓦斯壓力差的作用下被破碎成更小粒度,撞擊與摩擦也加大了煤的粉化程度,煤的粉化又加速了吸附瓦斯的解吸作用,增強了瓦斯風暴的搬動力。這時瓦斯流連同碎煤從煤體內在極短的時間內拋出並形成強大的動力效應,隨著碎煤被拋出和瓦斯的快速噴出,突出孔壁內的地應力與瓦斯壓力分布進一步發生變化,煤體內由於瓦斯排放,瓦斯壓力下降,致使地應力增加,導致破碎區連續地向煤體深部擴展,又進入準備階段,當條件具備時,即可發生第二次、第三次突出。
{C}(1){C}停止階段。當突出孔洞發展到一定程度時,由於堆積的突出物的堵塞和地應力的分布滿足了成拱靜力平衡條件,導致突出停止。這時煤的突出雖然停止了,而從突出孔周圍卸壓區與突出煤炭中湧出瓦斯的過程並沒有完全停止,異常的瓦斯湧出還要持續相當長的時間,這就形成了突出的瓦斯量大大超過煤的瓦斯含量的現象。
煤與瓦斯突出一般都有一定的規律和預兆,了解和掌握突出的規律和預兆,能有效地預防和防止突出事故的發生。
一、煤與瓦斯突出的規律
1、煤層突出危險性隨著開采深度的增大而增大。
2、突出多發生在地質構造帶。
3、煤層突出危險性隨煤厚增加而增大。
4、煤體破壞程度越高,突出危險性越大。
5、采掘工作麵應力集中區容易發生突出。
6、突出常發生於外力衝擊作用下。
7、煤層突出危險區常呈條帶狀分布。
8、石門揭穿突出煤層時,突出危險性最大。
9、在煤與瓦斯突出之前大都出現預兆。
二、煤與瓦斯突出的規律詳述
{C}(1){C}突出發生在一定的采掘深度上。隨著開采深度的增加,突出的危險性增加,這主要表現在突出次數增多、突出強度增大、突出煤層數增加、突出危險區域擴大。
{C}(2){C}突出主要發生在地質構造帶或局部地質構造區。向斜構造區的突出危險性較大,而背斜構造區的突出危險性相對要小得多。主要是向斜區內部地層,受強烈擠壓生成的斷層呈封閉性,煤的透氣性低,煤內的瓦斯難以逸散,為突出準備了瓦斯條件;強大的擠壓力在向斜區還產生了次一級的大的潛伏褶皺斷層群,煤受到搓揉破壞,其機械強度顯著下降,為突出創造了有利的煤的結構條件;同時在這些構造區又積蓄著地質構造彈性潛能,為突出發生準備了地壓條件。
{C}(3){C}突出的次數及強度,隨著煤層厚度特別是軟分層的厚度的增加而增多和增大。突出的煤層一般都發生在比較厚的主采煤層。
{C}(4){C}突出的氣體主要是瓦斯,個別礦井突出的氣體是二氧化碳。突出危險煤層開采時的相對瓦斯湧出量一般都在10m3八煤以上,即突出發生在高瓦斯礦井內。同一煤層,其瓦斯壓力越高,突出危險性越大;不同的煤層,其瓦斯壓力與突出危險性之間無直接關係,這是因為決定突出與否、突出強弱除瓦斯因素外,還與地應力和瓦斯壓力、煤層結構等因素有很大關係。突出發生的瓦斯壓力一般都在0.74MPa以上。
{C}(5){C}突出煤層的特點是煤的力學強度低、變化大、透氣性差[透氣性係數小於10m3/(MPa·d)];瓦斯放散速度高,煤層層理紊亂,存在遭地質構造嚴重破壞的“構造煤”。
{C}(6){C}煤自重的影響。由上方往井巷內的突出占絕大多數,由下方往巷道的突出占極少數。
{C}(7){C}突出的次數有隨著煤層傾角的增大而增多的趨勢。
{C}(8){C}突出危險區呈帶狀分布。這是因為地應力、瓦斯壓力、煤的力學強度和結構、煤的透氣性等異常情況往往呈現帶狀分布,因此突出與地質構造有密切關係。
{C}(9){C}絕大多數突出發生在落煤時,尤其在爆破時。突出的危險性隨煤體震動而增加。
三、煤與瓦斯突出的預兆
煤與瓦斯突出前一般都有征兆,可分為有聲預兆和無聲預兆。
1、有聲預兆
(1)煤壁發生震動或衝擊,並伴有聲響。
(2)有煤炮聲或悶雷聲、爆竹聲、機槍聲、哨聲和嗡嗡聲等,聲音由遠到近,由小到大,先單響後連響,最後巨響便發生突出。
(3)頂板來壓,不斷發生掉渣現象,有支架斷裂聲。
2、無聲預兆:
(1)煤質變軟,疏鬆易碎,光澤暗淡;工作麵煤層層理紊亂、鬆軟、幹燥;
(2)采掘工作麵壓力增大,支護來勁;工作麵頂板掉渣、片幫、外鼓、煤壁顫動;煤被擠出、彈出;
(3) 工作麵瓦斯湧出量增大或忽大忽小,瓦斯濃度突然變大、變小或忽大忽小;
(4)工作麵、煤壁溫度下降,空氣變冷,煤壁發涼,煤壁有水珠,氣味異常;
(5)打鑽時頂鑽、夾鑽、鑽孔變形、塌孔、噴孔,鑽機過負荷等。打鑽時出現頂鑽、夾鑽、噴孔等現象;
(6)工作麵有煤塵霧。
四、易發生煤與瓦斯突出的地點
(1) 接近或達到地質構造帶的工作麵,如斷層、褶曲、火成岩侵人、向(背)斜局部隆起、煤層扭轉等地點;
(2) 采掘應力疊加區段;
(3) 煤層賦存狀態變化地段,如煤層厚度變化,傾角變化,軟硬變化,明暗變化,層、節理變化,煤層拐彎,煤層分岔,煤層破碎,頂、底板岩性變化,階梯狀凸起等地點;
(4) 煤岩交叉處、巷道交叉處和煤層暴露麵積較大處;
(5) 煤的力學強度低、軟,透氣性差,煤化程度高的地點;
(6) 上山和平巷易突出。
五、打鑽噴孔、煤炮分級標準
為使現場人員準確掌握突出預兆,現將施工過程中出現的噴孔、響煤炮等現象分級進行描述,便於出現異常時有針對性地進行下一步操作,同時提高施工人員安全意識和操作技能,防止瓦斯超限和煤與瓦斯突出事故的發生,特製定本標準。
(一)噴孔(按輕重程度分為三級)
1、輕度噴孔:鑽進過程中間歇性噴孔,停鑽即停,有少量顆粒噴出,裏探增幅0.2%以內。
操作指導:減緩鑽進速度,保持鑽孔內通暢,無浮渣。
2、中度噴孔:鑽進過程中連續噴孔,停鑽後持續1-2min,噴出顆粒直徑3mm,鑽屑明顯增多,拋出距離1-2m,裏探增幅0.3%以內。
操作指導:立即停止鑽進,反複進退鑽杆,保證鑽孔通暢,確保瓦斯均勻釋放,待環境瓦斯濃度、外回風瓦斯濃度無異常後,可緩慢鑽進。
3、嚴重噴孔:停鑽後連續噴孔超過2min,且帶出大量鑽屑;拋出距離大於2m或伴有煤炮聲;裏探增幅大於0.3%,外探增幅大於0.2%。符合上述任一條件,即判斷為嚴重噴孔。
操作指導:禁止鑽進,鑽機保持空轉或拔鑽,防止鑽杆夾死、鑽具損壞,環境瓦斯達到1%時,立即停電撤人。
(二)煤炮(按輕重程度分為三級)
1、輕度煤炮:聽到響聲,聲音較小,距離較遠且為單聲。
2、中度煤炮:聲音較大,間歇性明顯(時間間隔大於1min),有震感,有掉渣、揚塵現象。
操作指導:停止作業,立即向調度室彙報,待環境瓦斯、回風流瓦斯恢複正常狀態,且無其它異常現象出現,觀察30分鍾後由現場安全第一負責人請示調度室是否恢複作業。
3、嚴重煤炮:聲音巨響;響聲連續;震感明顯;伴有大量揚塵。符合上述任一條件,即判斷為嚴重煤炮。
操作指導:現場立即停電,人員撤離至安全地點後向調度室彙報並等待指令。(三)說明
1、環境瓦斯濃度指施工地點所設便攜顯示濃度,便攜位置符合以下要求:掘進工作麵在鑽孔孔口上方0.5m、回風側2m範圍內吊掛,采麵在距煤牆0.5m、鑽孔孔口上方0.5m、回風側2m範圍內吊掛。
2、現場施工過程出現噴孔時,掘進工作麵由監鑽工彙報;采煤工作麵由施工單位現場安全第一負責人或監鑽工彙報。出現煤炮現象由施工單位現場安全第一負責人彙報。
六、複習題
1、 煤與瓦斯突出的一般規律有哪些?
答:(1)煤層突出危險性隨著開采深度的增大而增大。
(2)突出多發生在地質構造帶。
(3)煤層突出危險性隨煤厚增加而增大。
(4)煤體破壞程度越高,突出危險性越大。
(5)采掘工作麵應力集中區容易發生突出。
(6)突出常發生於外力衝擊作用下。
(7)煤層突出危險區常呈條帶狀分布。
(8)石門揭穿突出煤層時,突出危險性最大。
(9)在煤與瓦斯突出之前大都出現預兆。
2、煤與瓦斯突出的預兆有哪些?
答:有聲預兆:
(1)煤壁發生震動或衝擊,並伴有聲響。(2)有煤炮聲或悶雷聲、爆竹聲、機槍聲、哨聲和嗡嗡聲等,聲音由遠到近,由小到大,先單響後連響,最後巨響便發生突出。(3)頂板來壓,不斷發生掉渣現象,有支架斷裂聲。
無聲預兆:
(1)煤質變軟,疏鬆易碎,光澤暗淡;工作麵煤層層理紊亂、鬆軟、幹燥;(2)采掘工作麵壓力增大,支護來勁;工作麵頂板掉渣、片幫、外鼓、煤壁顫動;煤被擠出、彈出;(3) 工作麵瓦斯湧出量增大或忽大忽小,瓦斯濃度突然變大、變小或忽大忽小;(4)工作麵、煤壁溫度下降,空氣變冷,煤壁發涼,煤壁有水珠,氣味異常;(5)打鑽時頂鑽、夾鑽、鑽孔變形、塌孔、噴孔,鑽機過負荷等。打鑽時出現頂鑽、夾鑽、噴孔等現象;(6)工作麵有煤塵霧。
3、煤與瓦斯突出的危害有哪些?
答:(1)礦井中一旦發生煤與瓦斯突出,大量的煤岩固體物和瓦斯氣體即以極快的速度噴出,巨大的衝擊力會破壞井巷設施和裝備。
(2)衝出的煤岩會堆塞巷道、埋壓人員和阻絕人員撤出。
(3)煤與瓦斯突出會使通風係統遭到嚴重破壞,風流逆轉,使眾多人員窒息、死亡。
(4)突出的瓦斯遇火還可能引發瓦斯爆炸燃燒,造成井毀人亡的特大災害事故。
第三章區域和局部綜合防突措施
第一節區域綜合防突
《防突規定》要求,有突出礦井的煤礦企業、突出礦井應當根據突出礦井的實際狀況和條件,製定區域綜合防突措施。區域綜合防突措施的作用是消除煤層某一較大區域(如一采區)的突出危險性,其優點是在突出煤層開采前,預先采取防突措施。局部綜合防突措施的作用在於使工作麵前方小範圍煤體失去突出危險性,僅在預測有突出危險的采區工作麵應用。因此,《防突規定》規定,防突工作應堅持區域防突措施先行,局部防突措施補充的原則。
區域綜合防突措施的內容包括區域預測、區域防突措施區域措施效果檢驗和區域驗證四項內容,通稱為區域“四位一體”的綜合防突措施。在實施過程中,區域“四位一體”綜合防突措施所包括的四項內容並非一定都要實施,但其中區域驗證是必須實施的。
1、區域突出危險性預測
《防突規定》要求,突出煤層都要進行區域預測。原《防突細則》第二十二條規定在地質勘探、建井中應進行區域預測,但《防突規定》則是突出煤層才要求進行區域預測,而把地質勘探期間及建井前進行的“區域預測”稱作突出危險性評估、鑒定和區域預測,都屬於預測的範疇,但他們預測所依據的資料不同,對於機構、人員的要求不同,其結果的知道意義也不同,因而《防突規定》分別給他們賦予了不同的內容和作用。
區域預測的階段劃分級範圍劃定
{C}(1){C}區域預測的階段劃分。
{C}(2){C}區域預測的範圍劃定。
開拓前區域預測
(1)開拓前區域預測的做法和作用
(2)開拓前區域預測劃分的不同區域及建井前評估的有無突出危險的煤層在開拓、開采中的防突要求。
開拓後區域預測
(1)開拓後區域預測的做法和作用。
(2)開拓後區域預測劃分的突出危險區和無突出危險區煤層在開采中的防突要求。
煤層瓦斯參數結合瓦斯地質03manbetx 的區域預測方法
(1)區域預測方法的提出。
(2)根據煤層瓦斯參數結合瓦斯地質03manbetx 的區域預測方法的基本做法、步驟和基本要求。
2、區域防突措施
區域防突措施是指在突出煤層進行采掘前,對突出煤層較大範圍采取的防突措施。區域防突措施的作用範圍很大。一方麵能使作業人員在遠離突出危險煤層的更安全的地點進行區域防突措施的施工。另一方麵,當采掘工作麵在區域防突措施有效作用範圍內施工時,由於有效作用範圍足夠大,即使周圍煤層出現了瓦斯壓力和地應力非常大、煤體破壞嚴重的異常情況,也不足以突破措施範圍內的煤層;即使措施施工的控製範圍出現了一定偏差,或采掘工程的位置出現了一定的偏差,仍然能夠保證工作麵到突出危險區煤層之間有足夠的間隔。
就目前的技術狀況看,區域防突措施隻有開采保護層和預抽煤層瓦斯兩大類。其他的,如煤層注水等可歸類於預抽煤層瓦斯措施。
開采保護層
(1)開采保護層的方式。
(2)區域防突措施應當優先采用開采保護層。
(3)選擇保護層應當遵循的原則。
(4)實施開采保護層區域防突措施的要求。
(5)保護層保護範圍的確定。 預抽煤層瓦斯
目前,能作為區域防突措施的隻有開采保護層和區域預抽煤層瓦斯,對於突出危險區煤層不具備開采保護層條件的,必須采用預抽煤層瓦斯區域防突措施,並且應對每個預抽區域都要進行區域措施效果檢驗,其他的措施可以歸入這兩類區域措施。
{C}(1){C}預抽煤層瓦斯的方式及其基本條件和要求。
{C}(2){C}對預抽煤層瓦斯鑽孔的一般性要求。
3、區域措施效果檢驗
《防突規定》規定,經開拓後區域預測為突出危險區的煤層,必須采取區域防突措施並進行區域措施效果檢驗。突出危險區的煤層不具備開采保護層條件的,必須采用預抽煤層瓦斯區域防突措施並進行區域措施效果檢驗。
開采保護層的保護效果檢驗
開采保護層區域防突措施的效果也稱為保護效果。開采保護層的保護效果檢驗主要采用殘餘瓦斯壓力、殘餘瓦斯含量、頂底板位移量及其他經試驗證實有效的指標和方法,也可以結合煤層的透氣性係數變化率等輔助指標。
預抽煤層瓦斯區域措施的效果檢驗
(1)預抽煤層瓦斯區域措施效果檢驗的指標。
(2)進行預抽煤層瓦斯區域措施效果檢驗時有效和無效區域的判定。
(3)采用直接測定預抽煤層瓦斯區域措施效果檢驗的要求。
(4)采用直接測定預抽煤層瓦斯區域措施效果檢驗。
4、區域驗證
區域驗證針對一個特定的區域進行。這個特定的區域是指一次進行的區域預測所劃分出的每一個無突出危險區,或是單獨實施措施效果檢驗證實達到區域防突效果的區域,在每個特定區域內的煤層能夠相同並連成一片。
應該進行區域驗證的情形區域驗證結果的處理
第二節局部綜合防突
《防突規定》要求,有突出礦井的煤礦企業、突出礦井應當根據突出礦井的實際狀況和條件,製定區域綜合防突措施和局部綜合防突措施。局部綜合防突措施中的“局部”與區域綜合防突措施中的“區域”相對應。其內容包括工作麵突出危險的預測、工作麵防突措施、工作麵措施效果檢驗和安全防護措施四項內容,通稱為局部“四位一體”的綜合防突措施。在實施過程中,局部“四位一體”綜合防突措施所包括的四項內容並非一定都要實施,但其中工作麵安全防護措施是必須實施的。
1、工作麵突出危險性預測
(1)工作麵突出危險性預測的主要任務。
(2)突出危險工作麵和無突出危險工作麵的綜合防突要求。
a、突出危險工作麵的綜合防突要求。
b、無突出危險工作麵的綜合防突要求。
(3)工作麵預測的方法和指標。
(4)石門揭煤工作麵的突出危險性預測。
(5)煤巷掘進工作麵的突出危險性預測。
(6)采煤工作麵的突出危險性預測。
2、工作麵防突措施
工作麵防突措施是針對經工作麵預測尚有突出危險的局部煤層實施的防突措施。
其有效作用範圍一般僅限於當前工作麵周圍的較小區域。工作麵防突措施不同於區域防突措施,它的作用在於使工作麵前方小範圍內煤體喪失突出危險性,其有效作用範圍一般僅限於當前工作麵周圍的較小區域。
{C}(1){C}石門和立井揭煤工作麵防突措施。
{C}(2){C}煤巷掘進工作麵防突措施。
(3)采煤工作麵防突措施。
(4)工作麵揭煤作業的綜合防突措施。
(5)工作麵專項防突設計。
3、工作麵措施效果檢驗
(1)工作防突措施效果檢驗的內容。
(2)石門和其他揭煤工作麵防突措施效果檢驗。
(3)煤巷掘進工作麵防突措施效果檢驗。
(4)采煤工作麵防突措施效果檢驗。
4、安全防護措施
在執行了突出危險性預測、防治突出措施和措施效果檢驗後,在正常情況下,工作麵是安全可靠的。但由於形成突出的因素隨機性很大,還有可能由於施工水平、一起誤差、工作人員的知識水平、責任心等一係列因素,發生誤判。為此,必須有安全防護措施,以避免意外發生的突出造成人員傷亡。
安全防護措施可體現在三個層麵:一是盡量減少工作人員在落煤時與工作麵的接觸時間,主要措施有遠距離發爆等;二是突出後工作人員應有的一套完整的生命保證係統,主要有避難所、避難窗、隔離式自救器、壓風自救裝置和急救袋等;三是突出後防止災害擴大裝置,主要有反向風門、擋欄等。
{C}(2){C}采區避難所的設置和使用。
{C}(3){C}反向風門的設置和使用。
{C}(4){C}防護擋欄的安設。
(4)遠距離爆破安全防護設施。
(5)工作麵避難所或壓風自救係統的設置和使用。
第三節預防煤與瓦斯突出的措施
一、防突措施分類:
區域性防突措施:實施以後可使較大範圍煤層消除突出危險性的措施,稱為區域性防突措施;
局部防突措施:實施以後可使局部區域(如掘進工作麵)消除突出危險性的措施稱為局部防突措施。
二、區域性防突措施
區域性防突措施主要有開采保護層和預抽煤層瓦斯兩種。
1、開采保護層
保護層:在突出礦井中,預先開采的、並能使其它相鄰的有突出危險的煤層受到采動影響而減少或喪失突出危險的煤層稱為保護層。
被保護層:後開采的煤層稱為被保護層。保護層位於被保護層上方的叫上保護層,位於下方的叫下保護層。
1)、開采保護層的作用
(1)地壓減少,彈性潛能得以緩慢釋放。
(2).煤層膨脹變形,形成裂隙與孔道,透氣係數增加。所以被保護層內的瓦斯能大量排放到保護層的采空區內,瓦斯含量和瓦斯壓力都將明顯下降。
(3)煤層瓦斯湧出後,煤的強度增加。據測定,開采保護層後,被保護層的煤硬度係數由0.3~0.5增加到1.0~1.5。
2).保護範圍
保護範圍:指保護層開采後,在空間上使危險層喪失突出危險的有效範圍。劃定保護範圍,也就是在空間和時間上確定卸壓區的有效範圍
(1)垂直保護距離
保護層與被保護層間的有效垂距
表8-5-2 保護層與被保護層間的有效垂距
名 稱 |
上保護層,m |
下保護層,m |
急傾斜煤層 緩傾斜與傾斜煤層 |
< 60 < 50 |
< 80 < 100 |
(2)沿傾斜的保護範圍確定沿傾向的保護範圍就是沿傾向劃定被保護層的上、下邊界。
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──傾斜方向采空區下邊界岩石移動角,參見表8-5-3;
γ──傾斜方向采空區上邊界岩石移動角,γ=90°+α/2;
Δ──冒落角與移動角之間的夾角,參見表8-5-3;
α──煤層傾角。
(3)沿走向的保護範圍。超前距一般不得小於兩個煤層之間垂直距離的兩倍,至少不小於30m。
(4)煤柱的影響
2.預抽煤層瓦斯
對於無保護層或單一突出危險煤層的礦井,可以采用預抽煤層瓦斯作為區域性防突措施。這種措施的實質是,通過一定時間的預先抽放瓦斯,降低突出危險煤層的瓦斯壓力和瓦斯含量,並由此引起煤層收縮變形、地應力下降、煤層透氣係數增加和煤的強度提高等效應,使被抽放瓦斯的煤體喪失或減弱突出危險性。
三、局部防突措施
1、鬆動爆破
作用機理:鬆動爆破是向掘進工作麵前方應力集中區,打幾個鑽孔裝藥爆破,使煤炭鬆動,集中應力區向煤體深部移動,同時加快瓦斯的排出,從而在工作麵前方造成較長的卸壓帶,以預防突出的發生。鬆動爆破分為深孔和淺孔兩種。深孔鬆動爆破一般用於煤巷或半煤岩巷掘進工作麵,鑽孔直經一般為40~60mm,深度8m~15m(煤層厚時取大值)。淺孔鬆動爆破主要用於采煤工作麵,雞西礦務局大通溝煤礦的施工參數為:孔徑42mm、孔深2.4m、孔間距3.0m。鑽孔垂直煤壁,鬆動炮眼超前工作麵1.2m
2、鑽孔排放瓦斯
作用機理:石門揭煤前,由岩巷或煤巷向突出危險煤層打鑽,將煤層中的瓦斯經過鑽孔自然排放出來,待瓦斯壓力降到安全壓力以下時,再進行采掘工作。
3、水力衝孔
作用機理:水力衝孔是在安全岩(煤)柱的防護下,向煤層打鑽後,用高壓水射流在工作麵前方煤體內衝出一定的孔道,加速瓦斯排放。同時,由於孔道周圍煤體的移動變形,應力重新分布,擴大卸壓範圍。此外,在高壓水射流的衝擊作用下,衝孔過程中能誘發小型突出,使煤岩中蘊藏的潛在能量逐漸釋放,避免大型突出的發生。
4、超前鑽孔
作用機理:它是在煤巷掘進工作麵前方始終保持一定數量的排放瓦斯鑽孔。它的作用是排放瓦斯,增加煤的強度,在鑽孔周圍形成卸壓區,使集中應力區移向煤體深部
5、金屬骨架
作用機理:當石門掘進工作麵接近煤層時,通過岩柱在巷道頂部和兩幫上側打鑽,鑽孔穿過煤層全厚,進入岩層0.5m。孔間距一般為0.2m左右,孔徑75~100mm。然後將長度大於孔深0.4~0.5m的鋼管或鋼軌,作為骨架插入孔內,再將骨架尾部固定,最後用震動放炮揭開煤層(圖9-5-8)。此法適用於地壓和瓦斯壓力都不太大的急傾斜薄煤層或中厚煤層
6、超前支架
作用機理:多用於有突出危險的急傾斜煤層厚煤層的煤層平巷掘進時。為了防止因工作麵頂部煤體鬆軟垮落而導致突出,在工作麵前方巷道頂部事先打上一排超前支架,增加煤層的穩定性。
7.卸壓槽
它的實質是預先在工作麵前方切割出一個縫槽,以增加工作麵前方的卸壓範圍。
8、震動放炮
震動放炮是采用增加炮眼數和裝藥量,一次爆破揭開煤層並成巷的爆破方法。在此情況下,因爆破震動,圍岩應力和瓦斯壓差急劇變化,創造了最有利的突出條件
1)、岩柱厚度岩柱厚度愈大,爆破前突出的可能性愈小,但愈難一次揭開全煤層。《規程》規定,急傾斜煤層岩柱厚度不小於1.5m。緩傾向和傾斜煤層,為了全斷麵一次揭開煤層,可將工作麵做成台階狀或斜麵,然後布置炮眼。
2)、炮眼數和炮眼布置
要求能一次揭開煤層全斷麵。一般情況下,震動放炮的炮眼數為普通放炮的2~3倍,炮眼數N也可按北票礦務局的經驗公式計算:
N=5.5s 1/2 f 2/3 (9-5-3)
式中S-掘進巷道的斷麵積。m2
f-岩石的硬度係數,見表9-5-4。
可用單列三組楔形掏槽的方式。岩眼和煤眼要交錯相間排列,順序爆破
3)、裝藥量
決定於巷道斷麵、岩石性質和需要爆破的岩石體積。各礦實際裝藥量,往往相差很大,在1.76kg/m3~11kg/m3之間,應根據本礦的實際爆破經驗確定。
4)、注意事項
(1)震動放炮時,應將井下人員撤至地麵。為了少影響生產,一般在交接班時放炮;
(2)放炮時應將放炮區或全井斷電,進風係統內不得有火源存在,以免引燃瓦斯;
(3)放炮半小時後由救護隊進入檢查。具有延期突出的礦井,進入的時間還要加長;
(4)為了限製突出的波及範圍,可在距離工作麵4~5m處,壘起高不小於1.5m的矸石堆或高至頂板的木垛。有人提出,采用延發雷管分次爆破,使一部分岩石落在工作麵附近,起到限製突出的作用。
震動放炮容易引起冒頂事故,能誘使突出,不是好的防治措施,應盡可能不采用。
第四章防突技術管理
第一節防突技術管理製度
煤礦防突管理製度是礦井防突管理不可缺少的內容,是保證礦井安全生產的基本措施。製度是約束人們行為規範的措施,沒有製度就沒有統一的標準。煤礦井下作業是在極其複雜的條件和惡劣的環境下進行,如果某個人的行為不規範或違章操作,就可能導致事故的發生。為使礦井防突管理工作得以正常、有序的開展,每個礦井必須根據自身的實際情況建立健全各項防突管理製度。下麵介紹一些主要製度。
{C}(一){C}防突措施的編製、審批、貫徹製度
{C}1、{C}防突措施的編製
{C}2、{C}防突措施的審批
3、防突措施的貫徹
(二)防突資料收集、整理製度
1、防突資料的收集
2、防突資料的整理
(三)防突03manbetx 製度
(四)重點防突工作麵的爆破管理製度
(五)防突通知單審批製度
一、組織管理
組織管理是技術管理和現場管理的前提和保證。
1、認真落實各級人員的責任製
防治突出工作設計生產計劃、采掘接替、勞動力安排、經濟效益等,不可避免會出現防治突出和生產之間的矛盾。因此,在突出礦井必須落實各級領導、各部門、各生產單位和個人的責任製。
2、建立嚴密的組織機構和專業隊伍。
有突出的煤層的礦井都必須設置防治突出的專業機構,負責防治突出的管理,檢查防治突出工作的執行情況,掌握突出動態,填寫突出卡片,積累突出資料。總結分析突出情況,並製定防治措施。指導防突施工隊伍完成防突措施的實施檢驗工作。
礦井防治突出專業機構每月檢查一次防治突出措施的實施情況,並將檢查結果彙報、發現問題,立即解決。
礦井在進行安全大檢查時,必須檢查防治突出措施的編製、審批和貫徹執行情況,發現問題,立即解決。
在有突出危險區域的采掘工作麵,都必須配備專職瓦斯檢查員和專職防破工,歸通風區隊統一領導。通風部門應設專人配合防治突出工作,通風人員必須掌握突出規律和防突措施的實施,密切關注瓦斯湧出情況,為專門防突隊伍提供可靠信息。
3、協調各職能部門工作,充分發揮各部門在防突工作中的作用。
礦井的行政副職對所分管的防治突出鞏固總負責。各職能部門負責人對本職範圍內的防治突出工作負責。
礦井的計劃部門必須把年度、季度、月的防治突出措施計劃列入年度、季度、月的生產建設計劃。
礦井的財務、器材供應、勞資部門都必須把年度、季度、月的防治突出措施計劃所需的資金、設備、勞動力相應的納入財務、器材供應、勞動力計劃。
礦井的財務、器材供應、勞資部門都必須把年度、季度、月的防治突出措施計劃所需的資金、設備、勞動力相應的納入財務、器材供應、勞動力計劃。
礦井安全監察機構必須行使檢察權。安全監察員負責監督各項規定的落實;參加防治突出專門設計及其措施的審查;監督防治突出設計和措施實施;監督防治突出措施費用的使用;製止違章指揮、違章作業,並行使違章罰款或提出其他處理意見;對突出隱患,要求在限期內予以解決;對威脅安全生產可能造成突出事故的作業場所,令其停止作業,撤出人員。
其他生產管理部門的密切配合也很重要,如機電部門應重視機電防爆設備的選型和使用,防治電火花引爆瓦斯,再有突出危險的工作麵和采區的電器設備必須有專人負責檢查,維護、修理和調整、使用中的防爆電器設備的防爆性能檢查,每旬檢查一次,嚴禁使用失爆的電氣設備。瓦斯檢測部門提供井下瓦斯濃度的變化情況,並在災變時發出警報,人員迅速撤離,避免大量傷亡。這就要求相應的職能部門,切實做好本職工作,密切配合以適應防突工作的需要。
二、技術管理
突出礦井應依據其特有的規律性進行技術管理。
1、正確確定煤層、區域和工作麵的突出危險性。
煤層、突出煤層的某一區域及采掘工作麵都必須進行突出危險性預測,通過預測劃分其突出的危險性,以便采取不同的技術管理措施。因此突出危險性預測是防治煤與瓦斯突出工作的首要任務。對一個礦井來說,確定各煤層、采取及采掘工作麵,有沒有突出危險是技術管理的首要問題。正確的預測突出危險性,不僅有利於煤礦安全生產,而且能正確的知道防突措施的合理應用。
突出礦井要及時準確的收集現場資料,對每一次瓦斯動力現象組織實地調查分析。把收集到得資料經過整理、提出報告。報告要對瓦斯動力現象的各種特征和參數進行描述(如突出地點,標高,位置,地質構造,煤層賦存情況,巷道類型,支架型式,突出前作業方式,通風係統,正常瓦斯湧出量,突出的煤與矸石量,突出瓦斯量,突出煤矸的距離,堆積分選性及氣體搬運特征,突出孔洞的描述,突出預兆,工作麵有效風量等)並描繪平、坡麵圖。對煤層瓦斯壓力,煤的瓦斯放散初速度指標、煤的堅固性係數、煤鑽屑量及鑽屑量解吸指標、鑽孔瓦斯湧出初速度等各項預測指標和參數要組織力量進行觀測。采集煤樣進行實驗室分析,提出鑒定報告。
預測結果和突出特征結論是作為選擇防突措施的基本依據。
2、正確選擇、編製防突措施
根據突出煤層、突出區域不同的生產條件以及突出特點,在製定防突措施中,如何正確的選擇防突措施,有效的防治突出,是技術管理工作的關鍵。根據突出特征,判斷煤與瓦斯突出機理類型來選擇相應的防突技術措施,力求措施的實施取得最佳效果。不能照搬硬套,也不應隨意選用,同事要考慮技術經濟的和理想(施工可能、經濟效果等)。
正確選擇編製防突措施是在準確的瓦斯地質資料和突出危險性預測的基礎上進行的。
防突措施計劃由礦總工程師負責,組織生產、技術、地測、通風、安檢、供應、財務等部門共同編製,並廣泛吸收基層幹部、技術人員和工人的意見。然後上報審批。已批準的措施,施工單位必須向全體人員貫徹,貫徹措施由區隊長負責,技術人員向每班工人進行講解,並要求進行考核和考察,防突措施要深入人心。
技術人員必須經常到現場指導、檢查,把住技術關。指派專人負責收集施工中的數據,如鑽孔、孔距、孔徑、孔深、爆破效果、瓦斯湧出量、瓦斯排放有效半徑等。隨時觀察,對施工中不符合措施的或者措施效果值得劃一的都要停止工作,進行檢驗,製定補充措施。
3、抓好防治突出措施效果檢驗的重要環節。
再塗吃危險區或突出危險作業麵作業,采取防治突出措施之後,必須對所采取的防突措施進行措施效果檢驗。若果各項測定的指標都降低到規定突出危險的臨界值以下。防治突出措施有效時,才能采取安全防護措施施工。臨界值的確定必須根據各個礦井,不同煤層,不同區域,不同采掘工作麵進行大量實測,並收集、分析、研究資料,求的本礦區的臨界值。在未取得本礦區實測臨界值之前,仍按相關規定臨界值執行。
4、把好安全防護措施關
為防止突出預測失誤或措施失效而發生突出,必須把好安全防護關。突出危險工作麵經采取防突措施、效果檢驗後,要認真采用安全防護措施施工;或突出危險工作麵經預測後,也要直接認真采用安全防護措施施工。
5、加強地測工作。
地測工作是防止突出工作的基礎,防治措施選擇正確與否,取決於煤層賦存狀況、瓦斯狀況和資質構造等自然因素了解和掌握。要把地測部門經過大量觀測所收集的瓦斯地質資料和編製的瓦斯地質圖作為防突工作的重要依據。因此,地測工作是防治突出工作的基礎。
6、搞好突出煤層的專門設計
《防突規定》規定,有突出危險的新建礦井及突出礦井的新水平、新采區,必須編製防突專項設計。設計應當包括開拓方式、煤層開采順序、采區巷道布置、采煤方法、通風係統、防突設施設備、區域綜合防突措施和局部綜合防突措施等內容。
7、推廣應用先進的科學技術和檢測手段。
突出礦井要加強瓦斯監測和采用先進的煤與瓦斯突出預測儀表和手段。
三、現場管理
發生大型突出事故時,往往使礦井收到嚴重損失,人員大量傷亡。因此,必須采取一係列的措施,有效防止和消除突出的發生,因此,應該強調現場管理工作,使防突工作落實到生產第一線中去。
1、搞好現場人員的培訓
突出礦井職工凡是從事井下作業的人員,都必須學習防突知識,如預兆、防突措施、避難設施、自救措施、避災路線、管理製度等,經考試合格後,才準從事井下工作。培訓時間不得少於一個月。作業時,要求每個井下作業人員能自覺執行防治突出的措施和製度,並且能再發生突出預兆時準確判斷、及時撤退,避免人身傷亡事故。
2、加強防突措施的施工管理
在突出礦井中,往往在實施防突措施的過程中發生突出,其原因或是措施不得力,或是未按防突措施實施。所以,即使采取了防突措施,也不能達到防治突出的目的。所以,必須加強現場的施工管理。
采掘工作麵所有施工人員都必須掌握措施的內容及要求,有專人負責並有責任分工製度,施工現場必須有防突措施排板(包括施工地點的煤層剖麵、鑽孔布置、措施內容、工藝要求、進度記錄等)、措施施工記錄、檢查分析等。對措施的每個環節都必須各個落實、層層落實、確保防突措施實施有效。
3.加強采掘管理工作
采掘工作麵必須緊密配合防突措施的實施,工作麵的支護形式、采掘機械的使用、推進度等,都必須和施工階段的煤層瓦斯湧出狀況和動力征兆相適應,避免由於采掘工作的盲目進行而釀成事故。
4.加強瓦斯地質工作
突出礦井中現場瓦斯地質工作極為重要。采掘工作麵開工前,必須有包括瓦斯地質在內的地質說明書。瓦斯地質資料是采掘工作麵作業規程編製的重要依據。搞好地質預報,要提前通知施工部門主義作業地點前方可能出現的地質構造和瓦斯湧出情況,並報告礦總工程師。製定相應的措施,保證施工安全。
5、加強爆破管理。
從突出發生的情況分析,爆破引起突出的次數占總突出次數的80%左右。加強爆破管理是防止發生人身傷亡事故的重要措施。
首先,要在不同的爆破地點編製專門的爆破措施。製定的措施都要經過有關單位和負責人的審批。
爆破說明書中要規定炮眼布置:孔數孔徑、孔距、孔深、角度、裝藥量、起爆材料、起爆順序、聯爆方法、發爆器選型爆破母線、爆破地點、爆破製度等。
爆破地點確定的前提事故避免傷亡事故的發生。必須根據突出危險性來確定爆破地點。
爆破措施中,還要確定撤人、停電範圍。根據不同爆破地點的突出危險程度及爆破時突出能涉及的範圍,都應撤人停電。對撤人停電工作各礦井要有嚴密的阻止程序,也要包括恢複送電,恢複生產的工序。
除了采取以上各項管理措施外,還應加強通風,瓦斯檢測,爆破、防爆、衝塵灑水等各個環節綜合治理。
四、複習題
1、防突技術管理製度包括哪些內容?
答:(1)防突通知單審批製度;
(2)防突資料收集、整理製度;
(3)防突分析製度;
(4)重點防突工作麵的爆破管理製度;
(5)防突措施的編製、審批、貫徹製度。
2、納入預警管理的工作麵必須做到哪些工作?(答出三條即可)
答:(1)工作麵納入礦(井)重點監控工作麵瓦斯監控日報。
(2)工作麵作業規程中必須明確防瓦斯措施。
(3)每月下旬測定防突技術參數(q值和s值),連續測定不少於 兩次(測定結果在瓦斯日報中注明並上報通風處)。
(4)繪製並定時修編工作麵煤層瓦斯地質圖。
第五章煤礦瓦斯地質與突出資料的整理
瓦斯地質是把瓦斯作為一個地質體,從地質角度研究煤層瓦斯賦存、湧出和煤與瓦斯突出的自然規律,為煤礦生產建設和能源開發服務的一門新興的邊緣學科。通過瓦斯地質工作,能夠了解控製煤與瓦斯突出的地質因素,為防治煤與瓦斯突出提供依據。
1、突出煤係和突出煤層的特征。
2、煤層瓦斯含量和瓦斯壓力。
3、地應力。
4、煤體結構。
5、地質構造類型。
第二節瓦斯地質資料的收集
瓦斯地質資料和突出資料的收集和整理對礦井研究、製訂切實可行的防突措施具有十分重要的意義。
{C}(1){C}收集各鑽孔的開孔位置,包括距控製點(防突基點)的距離距巷道兩幫的距離和開孔的高度。
{C}(2){C}收集實施防突措施地點的煤層厚度、軟分層厚度和煤層各分層的破壞類型。
{C}(3){C}收集煤層的傾角、傾向、地質構造的產狀、形態和落差。
{C}(4){C}畫現場施工的素描圖,包括鑽孔位置、煤層位置、構造形態等內容。
{C}(5){C}收集竣工鑽孔的方位和傾角。
{C}(6){C}收集鑽孔的長度,鑽進長度內出現的噴孔、垮孔和頂(卡)鑽現象。
{C}(7){C}鑽孔噴煤時噴出的距離,實施防突措施前後和實施過程中的瓦斯變化情況。
{C}(8){C}鑽孔鑽不到位的原因。
{C}2、{C}發生突出事故後資料的收集
{C}(1){C}收集資料時的注意事項。
{C}①{C}發生突出事故後,防突工必須及時到現場收集突出資料。
{C}②{C}必須經礦總工程師同意後才能進人突出現場,並且必須有兩名防突工同行,攜帶壓縮氧自救器和瓦斯檢查儀及收集資料所需的地質羅盤、皮尺等工具。
{C}③{C}必須待突出地點的瓦斯濃度下降後才能進人突出現場收集資料。特殊情況需要及時收集時,必須根據現場實際情況由礦總工程師同意,並指派救護隊員或瓦斯檢查工與防突工進人現場,並按指定的路線進人。
{C}④{C}進人現場時,隨時檢查進人線路的瓦斯濃度。
{C}⑤{C}到達突出現場後,要認真觀察巷道支護和頂板岩石情況。如頂板有懸研,要將進出路線的懸研找淨;如巷道支護被突出破壞,要認真觀察,在保證自身安全的前提下,可以進人;如不能保證自身安全,則不能進人。
{C}(2){C}收集資料的內容。
{C}①{C}收集突出工作麵進、回風巷道和突出孔口、孔內的瓦斯濃度。
{C}②{C}測量突出拋出的煤炭的距離、堆積高度和形態及煤炭堆積角度。
{C}③{C}觀察所拋出的煤有無分選性、分選堆積情況,特別注意觀察有無煤粉及煤粉的厚度和位置。
{C}④{C}巷道支護的破壞範圍和破壞形態。
⑤ 突出對其他物體的破壞和影響情況。
⑥ 突出孔洞的位置、孔洞的軸線方位和傾角,突出孔洞的形態、大小、深度和高度等。
⑦ 突出點附近的煤層產狀(傾向、傾角)、結構、厚度和軟分層厚度等。
⑧ 突出孔鄰近煤層的鬆軟煤體範圍,煤體內空隙、縫隙的寬度、長度和方位等。
⑨ 在收集資料、做好記錄的同時,應繪製素描圖
第三節突出資料的整理和分析
1、突出資料的整理 收集突出資料後,按要求對資料整理成台賬或卡片,並繪製圖紙,以作為突出檔案長期保存和進行突出原因的分析、突出事故的處理依據,並為在采掘生產活動中編製防突措施提供科學依據。
(1) 突出煤量。 按以下幾種方法進行計算:
① 利用突出孔洞的幾何形狀計算突出煤的體積(m,),再乘以煤的密度。
② 利用突出所拋出的煤在巷道中堆積的形態(長度、高度)計算體積(m3),再乘以鬆散煤的密度。
③ 利用突出後清理突出煤體的裝車車數,計算突出煤量。
(2) 突出瓦斯量。
突出瓦斯量是指工作麵發生突出後增大部分的瓦斯量至工作麵恢複到發生突出前的正常瓦斯湧出量,所增加的瓦斯湧出量為突出瓦斯量。計算突出瓦斯量時,利用瓦斯監測儀,提取突出工作麵回風流的瓦斯濃度和測定的風量進行計算。若工作麵回風流的瓦斯監測儀被損壞,可利用該采區或礦井回風流的瓦斯監測儀和該采區或礦井回風量進行計算。計算時,從發生突出開始至瓦斯濃度下降到突出前工作麵的正常瓦斯濃度的這段時間的瓦斯量減去工作麵這段時間內正常瓦斯湧出量。
瓦斯量按下式計算:瓦斯量(m3)=風量(m3)X瓦斯濃度(%)
{C}(3){C}建立突出台賬。
突出台賬包括以下內容:突出時間,突出點位置(突出地點距石門或主要巷道的距離),突出點坐標,突出類型(突出、噴出或壓出),突出煤量,突出瓦斯量,突出煤層名稱,突出傷亡情況,該煤層累計突出次數,突出前工作麵使用的作業工具,突出前采取的防突措施,突出地點的煤層傾角、厚度、軟分層厚度,地質構造形態等。
{C}(4){C}建立突出卡片。
突出卡片除有突出台賬的內容外,還應有突出前工作麵的瓦斯濃度、風量、突出後瓦斯濃度隨時間的變化情況、煤種類型、頂(底)板岩性、鄰近煤層和鄰近區域開采情況、地質構造敘述、工作麵支護形式、空頂距離、支架間距、支護質量、工作麵通風方式、突出前工作麵瓦斯湧出量及風量、突出前采取的防突措施、突出預兆、突出前及突出時發生過程的描述、突出點距地表的垂直深度、巷道類型、突出孔洞形狀、軸線方向、軸線傾角、突出煤拋出距離及堆積角、突出煤的粒度分級堆積情況、突出地點附近圍岩及煤層破碎情況、動力效應(支架及其他物體破壞情況)、突出孔洞及附近煤層平麵圖、剖麵圖、突出煤堆積的平麵、剖麵圖等,
{C}(5){C}進行礦井突出彙總統計
突出較為嚴重的礦井,應對所有的突出進行彙總,並建立礦井突出彙總表。從表中能清晰地看出每年礦井發生突出的次數,各煤層發生突出的次數,回采、掘進及上山發生的突出次數等。能為礦井宏觀掌握突出情況、分析突出原因、采取針對性的防突措施提供綜合評價。
{C}2、{C}突出資料的分析
發生煤與瓦斯突出後,必須對突出原因進行分析,以便吸取教訓,對下一步的采掘活動采取針對性的防突措施。在分析突出原因時,應全方位考慮與突出有關的問題,最後得出分析結果。突出原因應從以下幾方麵進行分析:
{C}(1){C}區域構造應力。發生突出的區域有無大構造(向斜、背斜及斷層等)存在,突出點在構造部位的位置,煤層走向或傾斜方向有無區域性的較大變化,區域內小構造是否複雜,區域兩翼有無大構造。最後得出區域內是否存在構造應力和產生構造應力方向的結論。地質構造區的壓應力和扭應力是最容易引發突出的構造應力,同時區域內複雜的小構造形成的構造應力也容易引發突出。
(2) 區域礦山壓力和采動應力。
{C}①{C}區域礦山壓力:突出部位垂直於地表的岩石厚度越厚,礦山壓力越大,越容易發生突出。
② 采動應力:采煤工作麵發生突出的部位鄰近煤層或本煤層有無已停采和停掘的工作麵,突出部位是否在采動應力的影響範圍內。應實測工作麵前方的應力影響範圍,若未進行實測,可參考下麵數據進行考慮:采煤工作麵前方應力逐漸上升至30m時為最大值,30m後逐漸下降,至120m時恢複到原始應力值;掘進工作麵前方4~6m為應力最大值,以後逐漸下降,至10~12m時恢複到原始應力值。 采動應力影響範圍最容易發生突出,特別是應力高峰值部位更易發生突出。
(3)鄰近工作麵突出情況。
突出工作麵兩翼和上、下部的本煤層和鄰近煤層是否發生過突出;突出點與構造的關係,構造延展與工作麵突出點的關係。
{C}(2){C}煤體結構對比。突出點煤體與工作麵正常地帶的煤體結構(煤層厚度、各分層厚度、煤的光澤度、煤受破壞的類型等)是否存在差異。
{C}(5){C}構造情況。突出點部位有無地質構造存在,地質構造的形態,突出點位於構造部位的位置,地質構造的延展方向,突出點及鄰近煤層的走向和傾角的變化情況。
{C}(3){C}防突措施。突出前實施的防突措施,包括突出前1--3個循環實施防突措施的突出危險性預測、防突措施的效果檢驗和控製範圍、實施防突鑽 孔時的異常情況及煤層結構、地質變化等。
(7)突出前的作業方式。落煤工具、炮眼個數和深度、裝藥量和支護情況等。
(8) 發生突出的過程。
突出前工作麵出現的異常情況,突出後煤炭拋出情況和瓦斯湧出量情況等。
第四節瓦斯地質圖的作用
一、瓦斯地質圖的定義和類型
綜合反映瓦斯賦存分布規律及其地質條件、瓦斯含量、瓦斯湧出量、瓦斯突出點分布及瓦斯突出預測參數等瓦斯、地質諸因素的基礎圖件叫做瓦斯地質圖,它是瓦斯地質工作成果的反映。瓦斯地質圖的主要類型有以下幾種:
{C}(1){C}瓦斯地質柱狀圖。這種圖件在煤係綜合柱狀圖或地層柱狀圖的基礎上疊加瓦斯內容編製而成。可以反映某一塊段、某一井田或礦區的煤係地質概況,主要內容除一般地質內容外,還應說明煤係地層的透氣性和煤層的瓦斯特征。
(2) 瓦斯地質剖麵圖。它是以地質剖麵圖為基礎,疊加上瓦斯內容後編製的。按剖切範圍的大小,還可以做進一步劃分,其中突出點剖麵15
圖是反映突出點局部範圍的具體特征的圖件。礦井、礦區瓦斯地質剖麵圖是反映沿某一方向剖麵線上瓦斯地質特征的圖件,該圖應盡量反映剖麵線及鄰近部位的瓦斯資料,如大型突出點位置、突出帶範圍等,並附以剖麵線上瓦斯參數的變化曲線。
(3)瓦斯地質平麵圖。其範圍可以是一個礦井、一個礦區或更大、更小的區域。
二、瓦斯地質圖在防突工作中的作用
(1) 利用瓦斯地質圖進行區域和工作麵突出危險性預測。根據瓦斯、地質諸因素分析,加上實測的瓦斯參數,可直接進行某一區域或某一工作麵的突出危險性預測,確定某區域或某工作麵突出管理等級。
(2) 利用瓦斯地質圖進行瓦斯地質綜合分析,並且對某區域或某一工作麵進行突出危險帶預測。經過預測劃分突出危險帶和無突出危險帶,從而解放一些區域,可以按無突出危險區、突出威脅區或無突出危險工作麵進行管理。
(3) 瓦斯地質圖為製定防突技術措施提供可靠的依據。
第六章突出煤層和突出礦井鑒定
《防突規定》明確提出:經評估認為有突出危險的新建礦井,建井期間應當對開采煤層及其他可能對采掘活動造成威脅的煤層進行突出危險性鑒定。對突出煤層和突出礦井的鑒定能科學掌握礦井瓦斯湧出規律,提高礦井防治突出管理的針對性,有效防範各類突出事故的發生。
第一節煤層和新建礦井的突出危險性評估
煤層的突出危險性評估是煤礦建設立項和科研的必要步驟,因此煤礦建設單位應要求地質勘察單位進行相關勘察並提供可供突出危險性評估的煤層地質和瓦斯情況的基礎資料。
基礎資料應當包括下列內容:
{C}(1){C}煤層賦存條件及其穩定性;
{C}(2){C}煤的結構類型及工業分析;
{C}(3){C}煤的堅固性係數、煤層圍岩性質及厚度;
{C}(4){C}煤層瓦斯含量、瓦斯成分和煤的瓦斯放散初速度等指標;
{C}(5){C}標有瓦斯含量等值線的瓦斯地質圖;
{C}(6){C}地質構造類型及其特征、火成岩侵人形態及其分布、水文地質情況;
{C}(7){C}勘探過程中鑽孔穿過煤層時的瓦斯湧出動力現象;
(8) 鄰近煤礦的瓦斯情況。
新建礦井在礦井建設的可行性研究階段進行突出危險性評估是非常必要的工作。新建礦井在可行性研究階段,應當對礦井內采掘工程可能揭露的所有平均厚度在0.3m以上的煤層進行突出危險性評估。 在礦井科研階段進行的突出危險性評估結果,僅僅作為礦井立項、初步設計和指導建井期間揭煤作業的依據,而不作為礦井是否按突出礦井管理的鑒定結論。當評估結果為有突出危險的煤層時,即按突出礦井進行設計,建井期間的揭煤作業也應按突出煤層管理,並在井下現場實測煤層瓦斯參數,進行突出煤層的鑒定。如果評估結果為有危險且按突出礦井進行了設計和建井,而鑒定結果卻是非突出煤層時,則今後的生產中可以不按突出礦井管理。 經評估認為有突出危險的新建礦井,建井期間應當對開采煤層及其他可能對采掘活動造成威脅的煤層進行突出危險性鑒定。 如果在礦井科研階段評估煤層突出危險性時,發現礦井井田範圍內有煤層具有突出危險性,則應在礦井建井期詢由具有煤與瓦斯突出危險性鑒定資質的單位,利用礦井的開拓工程(例如井筒、主石門、大巷、采區上山及其他巷道等)測定開拓範圍內各煤層的瓦斯參數,並進行突出煤層鑒定,以決定生產中是否按突出煤層管理。若評估結果為各煤層均無突出危險,在建井期間可不進行突出煤層鑒定,但若出現《防突規定》第十一條的情況時則必須進行鑒定。
《防突規定》第十一條規定,礦井有下列情況之一的,應當立即進行突出煤層鑒定;鑒定未完成前,應當按照突出煤層管理:
{C}(1){C}煤層有瓦斯動力現象的。(說明:煤層的動力現象是煤體在力的作用下產生位移的一種現象。動力現象有很多種,例如冒頂、片幫、煤與瓦斯突出、衝擊礦壓等,而如果在這些現象中還伴隨有瓦斯的參與或瓦斯的明顯變化,就可以稱做瓦斯動力現象。煤層一旦發生瓦斯動力現象就應進行科學、公正的鑒定,以確認該動力現象是否屬於煤與瓦斯突出、所在煤層是否為突出煤層。但是否屬於突出則需要根據專業技術經驗和規範的鑒定程序來判別,以避免突出鑒定的隨意性。煤層的鑒定應委托具有煤與瓦斯突出鑒定資質的單位進行突出煤層鑒定,以保證鑒定的科學、客觀、公正。)
{C}(2){C}相鄰礦井開采的同一煤層發生突出的。(說明:在共同邊界的相鄰礦井同一煤層的地質條件一般是相近的,所以在相鄰礦井的某煤層確認發生了突出後,本礦井的同一煤層也可能有突出危險,應予鑒定。)
{C}(3){C}煤層瓦斯壓力達到或者超過0.74MPa的。(說明:煤層是否發生瓦斯動力現象除了與煤層的瓦斯、地應力等情況有關外,還與煤礦的管理水平等有關。因此,應按照《防突規定》的要求經常測定煤層瓦斯壓力。測定的瓦斯壓力達到或超過0.74MPa的煤層也應進行突出煤層鑒定。)
突出煤層鑒定是技術性非常強的工作,也事關煤礦安全生產。國家安全生產監督管理總局對鑒定資質有嚴格的管理,不僅要求有長期從事防突技術研究的人員,還要有滿足要求的實驗設備和完整的管理體製,以確保鑒定質量。突出煤層和突出礦井的鑒定由煤礦企業委托具有突出危險性鑒定資質的單位進行。鑒定單位應當在接受委托之日起120天內完成鑒定工作。鑒定單位對鑒定結果負責。 煤礦企業應當將鑒定結果報省級煤炭行業管理部門、煤礦安全監管部門、煤礦安全監察機構備案。 煤礦發生瓦斯動力現象造成生產安全事故,經事故調查認定為突出事故的,該煤層即為突出煤層,該礦井即為突出礦井。
第四節突出煤層和突出礦井的鑒定依據
突出煤層鑒定應當首先根據實際發生的瓦斯動力現象進行。如果有瓦斯動力現象而且根據其特征判斷該動力現象屬於煤與瓦斯突出,即該煤層已經實際發生了煤與瓦斯突出,應直接鑒定為突出煤層。如果該煤層尚沒有發現瓦斯動力現象,或者雖然發生了瓦斯動力現象,但根據其特征等情況尚不足以判斷其屬於煤與瓦斯突出還是屬於冒頂等其他類別時,應當根據實際測定的煤層最大瓦斯壓力。軟分層煤的破壞類型、煤的瓦斯放散初速度和煤的堅固性係數等指標進行鑒定。
第七章突出事故案例及常見違章行為
第一節事故發生的根本原因剖析
事故概況:平煤十礦己15-22230風巷“8.10”突出事故 時間:2003.8.10 地點:己15-22230風巷
事故經過:8月8日八點班由防突隊打鑽人員在工作麵打了12個孔徑89毫米,孔深10米的排放鑽孔,打鑽過程中,工作麵迎頭有片幫現象,工作麵迎頭煤層紊亂,其它無異常情況。10日零點班共出勤16人,接班後約0點20分到巷道外口,休息一會兒,班長陸群發帶領6人進入工作麵,到迎頭後,剛將工作服脫下休息,班長陸群發發現工作麵右幫出事掉渣現象,開始小,後來出現大麵積片幫,右幫有1米範圍內煤壁外移,陸群發立即通知撤離,撤離距工作麵十幾米後,聽到工作麵響煤炮,撤到距工作麵50米後,聽到工作麵響了兩聲悶雷聲,撤到距工作麵60米後,又聽到工作麵響了幾聲悶雷聲,發生了突出,人員撤到避難硐室躲避,後在救護隊員的護送下撤出工作麵。
事故分析:該起突出事故沒有造成人員傷亡,其主要原因是班長陸群發能夠及時發現突出預兆,並迅速撤離。因此,我們從中吸取的經驗教訓是:在防突工作麵作業的每一位人員都要熟悉突出預兆,以確保工作麵出現突出預兆時能夠準確判斷,迅速撤離。
第二節煤礦突出常見違章行為
煤炭是我國重要的工業原料,煤炭工業是我國國民經濟的重要組成部分,煤炭工業又是一個特殊的事故多發的高危行業。尤其是我國95%以上煤礦是井下作業,井深平均在400m以上,不僅地質構造比較複雜,工作環境、勞動條件十分艱苦,而且與其它主要產煤國家相比自然災害較為嚴重。盡管近年來政府和企業都相應加大了安全投入和安全管理,但安全生產形勢依然十分嚴峻。這不僅給職工家庭帶來了極大的痛苦,同時也給企業和國家造成巨大的經濟損失,還帶來了極其惡劣的社會影響甚至國際影響,直接危及社會的安定、形勢的穩定和經濟的發展。
煤與瓦斯突出管理方麵常見違章行為25條:
1、對地質構造掌握不清,誤揭誤穿煤層的;
2、入井未對儀器進行檢查、測試數據不記錄時間、預測數據失真的;
3、施工排放孔、預測孔,不帶方位儀、度尺憑感覺開孔的;
4、施工穿層孔未穿透煤層造成鑽孔達不到設計要求和卸壓效果的;
5、鑽孔施工過程中出現的噴孔、夾鑽、煤炮聲等現象不及時彙報的;
6、預測孔、措施孔,未布置在軟分層中、鑽孔深度不夠、鑽孔終孔點落在巷道輪廓線2米以內的;
7、煤樣罐漏氣、封孔不嚴等造成預測指標不準確的;
8、突出危險(威脅)工作麵,施工鑽孔時未加防護擋欄的;
9、放炮後瓦斯湧出量變化較大,對“異常信號”未高度重視,不查明原因,不采取相應措施的;
10、突出煤層掘進、石門(井筒)揭煤等,炮後釋放時間不夠,等待時間不足30分鍾進入工作麵檢查或作業的;
11、在突出危險區(威脅區)域和石門揭煤地點作業,使用風鎬刷幫、鋼絲繩牽引的耙矸機出貨的;
12、安全防護設施不全、不完好,未及時處理的;
13、遠距離爆破撤人、停電不到位的;
14、突出危險工作麵,超前距不足的;
15、預測數據采集與迎頭掘進平行作業的;
16、單人進入老巷普查防火設施,防滅火檢查的;
17、檢查孔、措施孔導管外露過長,未加保護的;
18、地麵製漿取土時有垮塌危險,繼續作業的;
19、開采自燃煤層未設置專用回風巷的。
20、支護質量不好,造成瓦斯突出;
21、違章放炮,造成瓦斯突出;
22、支護質量不好,造成瓦斯突出;
23、由於員工素質普遍較低,特別是操作技能低;
24、部分員工受利益驅動,不能正確處理安全與時間的關係安全與效益的關係,爭時間搶速度不嚴格按工藝流程作業規程和01manbetx 操作;
25、規程、規章製度“落實不下去”執行。
第八章打鑽噴孔、煤炮分級標準
為使現場人員準確掌握突出預兆,現將施工過程中出現的噴孔、響煤炮等現象分級進行描述,便於出現異常時有針對性地進行下一步操作,同時提高施工人員安全意識和操作技能,防止瓦斯超限和煤與瓦斯突出事故的發生,特製定本標準。
1、輕度噴孔:鑽進過程中間歇性噴孔,停鑽即停,有少量顆粒噴出,裏探增幅0.2%以內。
操作指導:減緩鑽進速度,保持鑽孔內通暢,無浮渣。
2、中度噴孔:鑽進過程中連續噴孔,停鑽後持續1-2min,噴出顆粒直徑3mm,鑽屑明顯增多,拋出距離1-2m,裏探增幅0.3%以內。
操作指導:立即停止鑽進,反複進退鑽杆,保證鑽孔通暢,確保瓦斯均勻釋放,待環境瓦斯濃度、外回風瓦斯濃度無異常後,可緩慢鑽進。
3、嚴重噴孔:停鑽後連續噴孔超過2min,且帶出大量鑽屑;拋出距離大於2m或伴有煤炮聲;裏探增幅大於0.3%,外探增幅大於0.2%。符合上述任一條件,即判斷為嚴重噴孔。
操作指導:禁止鑽進,鑽機保持空轉或拔鑽,防止鑽杆夾死、鑽具損壞,環境瓦斯達到1%時,立即停電撤人。
1、輕度煤炮:聽到響聲,聲音較小,距離較遠且為單聲。
2、中度煤炮:聲音較大,間歇性明顯(時間間隔大於1min),有震感,有掉渣、揚塵現象。
操作指導:停止作業,立即向調度室彙報,待環境瓦斯、回風流瓦斯恢複正常狀態,且無其它異常現象出現,觀察30分鍾後由現場安全第一負責人請示調度室是否恢複作業。
3、嚴重煤炮:聲音巨響;響聲連續;震感明顯;伴有大量揚塵。符合上述任一條件,即判斷為嚴重煤炮。
操作指導:現場立即停電,人員撤離至安全地點後向調度室彙報並等待指令。(三)說明
1、環境瓦斯濃度指施工地點所設便攜顯示濃度,便攜位置符合以下要求:掘進工作麵在鑽孔孔口上方0.5m、回風側2m範圍內吊掛,采麵在距煤牆0.5m、鑽孔孔口上方0.5m、回風側2m範圍內吊掛。
2、現場施工過程出現噴孔時,掘進工作麵由監鑽工彙報;采煤工作麵由施工單位現場安全第一負責人或監鑽工彙報。出現煤炮現象由施工單位現場安全第一負責人彙報。