煤礦防治煤與瓦斯突出綜合措施

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-147編號(hào)：_煤礦防治煤與瓦斯突出綜合措施審核：_時(shí)間：_單位：_煤礦防治煤與瓦斯突出綜合措施用戶(hù)指南：該解決方案資料適用于為完成某項(xiàng)目而進(jìn)行的活動(dòng)或努力工作過(guò)程的方案制定，通過(guò)完善工作思路，在正常運(yùn)行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問(wèn)題目標(biāo)和影響范圍、分析問(wèn)題并提出解決方案和建議、成本計(jì)劃和可行性分析、實(shí)施和跟進(jìn)。可通過(guò)修改使用，也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯。在開(kāi)采突出煤層時(shí)，必須采取以防止突出措施為主時(shí)有避免人身事故的綜合措施。綜合措施的內(nèi)容包括：（1）突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)（2）防治突出措施（3）防治突出措施的

2、效果檢驗(yàn)（4）安全防護(hù)措施1、突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)根據(jù)突出預(yù)測(cè)的范圍和精度，煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)分為區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。區(qū)域預(yù)測(cè)應(yīng)預(yù)測(cè)煤層和煤層區(qū)域的突出危險(xiǎn)性，并應(yīng)在地質(zhì)勘探、新井建設(shè)、新水平和新采取開(kāi)拓或準(zhǔn)備時(shí)進(jìn)行。在進(jìn)行區(qū)域預(yù)測(cè)后，把煤層劃分為突出煤層和非突出煤層。突出煤層經(jīng)區(qū)域預(yù)測(cè)后可劃分為突出危險(xiǎn)區(qū)、突出威脅區(qū)和無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)。突出煤層在開(kāi)采過(guò)程中，如果已確切掌握煤層突出危險(xiǎn)區(qū)域的分布規(guī)律，并且有可靠的預(yù)測(cè)資料，在確認(rèn)的無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)可不采取防治突出措施。預(yù)測(cè)方法有單向指標(biāo)法、瓦斯地質(zhì)法和綜合指標(biāo)法等。在突出危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，工作面進(jìn)行采掘前應(yīng)進(jìn)行工作面預(yù)測(cè)。采掘工作面經(jīng)預(yù)測(cè)后，

3、可劃分為有突出危險(xiǎn)工作面和無(wú)突出危險(xiǎn)工作面。在突出威脅區(qū)內(nèi)，根據(jù)煤層突出危險(xiǎn)程度，采掘工作面每推進(jìn)30100m，應(yīng)用工作面預(yù)測(cè)方法連續(xù)進(jìn)行不少于兩次預(yù)測(cè)驗(yàn)證。只有連續(xù)兩次驗(yàn)證都為無(wú)突出危險(xiǎn)時(shí)，該區(qū)域才能繼續(xù)定為突出威脅區(qū)域。工作面預(yù)測(cè)是預(yù)測(cè)工作面附近煤體的 突出危險(xiǎn)性，應(yīng)在工作面推進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行。其他方法有綜合指標(biāo)法、鉆屑指標(biāo)法、鉆孔瓦斯涌出初速度發(fā)和R值指標(biāo)法等。（二） 防止突出措施開(kāi)采突出煤層時(shí)，必須采取綜合防突措施，在采用防治突出措施時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇區(qū)域性防治突出措施，如果不具備采取區(qū)域性防治突出措施的條件，必須采取局部防治突出措施。1、區(qū)域性防治突出措施1）開(kāi)采保護(hù)煤層。在突出礦

4、井中，在煤層群中首先開(kāi)采沒(méi)有突出危險(xiǎn)或突出危險(xiǎn)小的 ，并能使相鄰的突出煤層 消除危險(xiǎn)的煤層叫保護(hù)層，而后開(kāi)采具有突出危險(xiǎn)的煤層叫被保護(hù)層。位于被保護(hù)層之上的保護(hù)層叫上保護(hù)層，位于被保護(hù)層之下的保護(hù)層叫下保護(hù)層。開(kāi)采保護(hù)層是防治煤與瓦斯突出最有效的、最經(jīng)濟(jì)的措施。保護(hù)層開(kāi)采后，被保護(hù)層中對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的煤體被充分卸壓，導(dǎo)致煤層和圍巖中積蓄的彈性能被釋放，減弱了發(fā)動(dòng)突出的主要?jiǎng)恿Γ好后w卸壓后會(huì)產(chǎn)生大量裂隙，使煤層的透氣性增加，造成瓦斯?jié)撃艿尼尫?，減弱了完成突出過(guò)程的主要?jiǎng)恿Γ焊邏和咚沟拇罅酷尫牛姑簩拥耐咚购拷档?，?dǎo)致煤體強(qiáng)度增加，煤的堅(jiān)固系數(shù)可提高1倍以上，這就增大了突出的阻力。這些因素綜合作用的

5、結(jié)果，必然導(dǎo)致被保護(hù)層突出危險(xiǎn)的消失。保護(hù)層保護(hù)作用的有效范圍，應(yīng)根據(jù)礦井實(shí)際考察結(jié)果或參照防治煤與瓦斯突出細(xì)則確定。2)預(yù)抽煤層瓦斯。開(kāi)采保護(hù)層時(shí)已有瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井，應(yīng)同時(shí)抽放被保護(hù)層的瓦斯。單一煤層和無(wú)保護(hù)層可開(kāi)采的突出危險(xiǎn)層，經(jīng)試驗(yàn)預(yù)抽瓦斯有效果時(shí)，也必須采用抽放瓦斯的措施。煤層抽放瓦斯后，大量高壓瓦斯的抽放導(dǎo)致瓦斯?jié)撃艿尼尫牛瑴p弱了完成突出過(guò)程中的主要?jiǎng)恿?，直接?dǎo)致煤體強(qiáng)度的增大，增加了突出的阻力；另一方面，大量瓦斯的抽放又導(dǎo)致了煤體的卸壓，釋放了積蓄在煤體和圍巖中的彈性能，減弱了發(fā)動(dòng)突出的主要?jiǎng)恿?。這些因素的綜合作用的結(jié)果，消除了突出的危險(xiǎn)。采用預(yù)抽煤層瓦斯防治突出措施的有效指標(biāo)

6、，應(yīng)根據(jù)礦井實(shí)際考察確定。如果無(wú)實(shí)際考察考察數(shù)據(jù)，可參照下列指標(biāo)之一確定：（1）預(yù)抽煤層瓦斯后，突出煤層殘余瓦斯含量應(yīng)小于該煤層在在該突出區(qū)域始突深度的煤層瓦斯含量。（2）煤層瓦斯預(yù)抽率，即鉆孔抽出瓦斯量與鉆孔控制范圍內(nèi)煤層瓦斯儲(chǔ)量的比值，應(yīng)大于25。3）煤體注水。壓力水進(jìn)入煤層可以破碎工作面附近的煤體。水進(jìn)入煤層內(nèi)部的裂縫和空隙后，可使原始煤體濕潤(rùn)，改變煤的力學(xué)性質(zhì)，增加了煤的可塑性和柔性，降低了煤的彈性，使煤體疏松，可減小煤體內(nèi)部的應(yīng)力集中和瓦斯放散初速度，應(yīng)力分布變得比較均勻，使集中應(yīng)力峰值移入煤體深處，巷道工作面前方應(yīng)力系數(shù)減小，在采掘過(guò)程中煤體彈性能的釋放變得比較緩慢。同時(shí)，水進(jìn)入煤

7、體后封閉了瓦斯流動(dòng)的通道，并將瓦斯向煤體內(nèi)部擠壓，提高了煤體承受壓力的能力（煤的微孔直徑越小，承受的壓力的能力越大），降低了瓦斯破碎煤體的可能性；另一方面，水侵入煤體的微空隙后使瓦斯難于排放。根據(jù)實(shí)際測(cè)定，運(yùn)到地面的經(jīng)過(guò)注水的煤層煤塊，其中殘留的瓦斯量比干燥的煤大2倍多，瓦斯發(fā)散初速度降低了90。綜上所述，煤體注水能較有效的起到防止突出的作用。煤體注水不僅可以預(yù)防煤與瓦斯突出，也可以減小開(kāi)采過(guò)程中粉塵的產(chǎn)生和飛揚(yáng)。當(dāng)水中加入一些阻化劑時(shí)，還可以防止煤炭自燃。2、局部防突措施1）石門(mén)揭煤防治突出措施。石門(mén)和其他巖石井巷揭穿初危險(xiǎn)煤層時(shí)的方突出措施中，除抽放瓦斯外，還有水力沖孔、排放鉆孔、水力沖刷

8、、金屬骨架和震動(dòng)爆破等。（1）水力沖孔。當(dāng)石門(mén)揭煤打鉆出現(xiàn)噴煤、噴瓦斯的自噴現(xiàn)象時(shí)，可采用水力沖孔措施進(jìn)行揭煤。即以巖柱或煤柱作屏障，在向煤柱打鉆的同時(shí)送入一定壓力的水，水壓一般大于3Mpa，部分的破壞煤體可造成應(yīng)力的不平衡，導(dǎo)致噴孔的發(fā)生和發(fā)展，噴出的煤、水和瓦斯可通過(guò)管道輸送到遠(yuǎn)離工作面的地方分離。水力沖孔要求石門(mén)沖出的總煤量補(bǔ)小于煤層厚度的20倍。（2）排放鉆孔。排放鉆孔是在石門(mén)掘至距煤層垂距58m處向突出危險(xiǎn)煤層沿傾斜和走向均勻地布置23圈鉆孔，控制范圍達(dá)到石門(mén)周?chē)?5m，形成足夠的卸壓和排放瓦斯范圍，在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，瓦斯壓力全部降到0.74Mpa以下。這一措施適用于不同厚度和傾

9、斜的突出煤層，對(duì)瓦斯壓力較高的煤層，也有較好的防突效果。（3）水力沖刷。水力沖刷是利用高壓水槍沖刷石門(mén)工作面前方煤體，形成超前孔洞，使煤體得到卸壓和排放瓦斯，已消除石門(mén)揭煤時(shí)的突出危險(xiǎn)性，水力沖刷的主要問(wèn)題是沖刷出的煤和瓦斯就地排放，形成了工作面地點(diǎn)不安全的環(huán)境。（4）金屬骨架。金屬骨架是用于石門(mén)揭煤的一種超前支架。在距煤層23m時(shí)，在工作面上部和兩側(cè)周邊打鉆孔，鉆孔要穿透煤層全厚并進(jìn)入巖層0.5m，單排孔間距一般不大于0.2m，雙排孔間距一般不大于0.3m，然后在鉆孔中插入長(zhǎng)度不于孔深0.5m以上的鋼管或鋼軌，將其尾部固定架牢，形成一個(gè)整體護(hù)架。金屬骨架措施的防突作用：一是鉆孔卸壓；二是鉆孔

10、排瓦斯；三是保護(hù)煤體。主要作用是保護(hù)煤體，增大突出的阻力。2）煤巷掘進(jìn)工作面防治突出的措施。在有突出危險(xiǎn)的煤層中掘進(jìn)巷道，可以采用預(yù)抽瓦斯、水力沖孔、超前鉆孔、深孔松動(dòng)爆破、深孔控制卸壓爆破、卸壓槽和前探支架等防治突出的措施。（1）超前鉆孔（包括大直徑鉆孔）。適用于煤層透氣性較好、鉆孔的有效影響半徑大于0.7m、煤質(zhì)稍硬的突出煤層。鉆孔長(zhǎng)度不小于10m，鉆孔超前掘進(jìn)工作面的距離不得小于5m。排放鉆孔的控制范圍，應(yīng)包括巷道斷面和巷道斷面輪廓線(xiàn)內(nèi)四周不小于2m的范圍。超前鉆孔的直徑一般為7520mm，地質(zhì)條件變化劇烈?guī)б部梢圆捎?2mm直徑的鉆孔。（2）深孔松動(dòng)爆破。深孔松動(dòng)爆破是在工作面前方打若

11、干個(gè)一定深度的炮眼，通過(guò)爆破使周?chē)后w破碎、使應(yīng)力集中帶向煤體深部推移，達(dá)到卸壓和排放瓦斯的作用。該措施適用于煤質(zhì)較硬、突出強(qiáng)度較小的煤層。深孔松動(dòng)爆破的孔徑為42mm，孔長(zhǎng)不得小于8m，超前距離不得小于5m。深孔松動(dòng)爆破應(yīng)控制到巷道輪廓線(xiàn)外1.52m的范圍內(nèi)。（3）深孔控制卸壓爆破。與一般深孔松動(dòng)爆破相比，深孔控制卸壓爆破有兩個(gè)特點(diǎn)：以是將爆破孔長(zhǎng)度810m增加到2025m; 二是在爆破孔附近打了不裝藥的控制孔，以增大卸壓和排放瓦斯的效果。（4）卸壓槽。卸壓槽是今年來(lái)推廣應(yīng)用的以中預(yù)防煤與瓦斯突出和沖擊地壓的方法。它是沿巷道兩幫預(yù)先切割出一定寬度的縫槽，保持一定的超前距，使巷道前方一段距離內(nèi)

12、的煤體與煤層母體的部分脫離，在卸壓槽的保護(hù)范圍內(nèi)掘進(jìn)，可以避免突出和沖擊地壓的發(fā)生。（5）前探支架。前探支架一般是向工作面前方打鉆孔，孔內(nèi)插入鋼管或鋼軌，其長(zhǎng)度為兩次掘進(jìn)長(zhǎng)度再加0.5m。掘進(jìn)每循環(huán)一次打一排鉆孔形成兩排鉆孔交替前進(jìn)，鉆孔間距為0.20.3m。3）采煤工作面防治突出措施。對(duì)于有突出危險(xiǎn)的采煤工作面，防治突出應(yīng)以區(qū)域性措施為主，因?yàn)椴擅汗ぷ髅娣秶螅质遣擅簣?chǎng)所，任何局部防突措施都將中斷采煤作業(yè)，影響生產(chǎn)。當(dāng)由于某種原因未采取區(qū)域防突措施時(shí)或在區(qū)域防突措施失效的區(qū)段，可采用排放鉆孔、松動(dòng)爆破、注水濕潤(rùn)煤體、大直徑鉆孔、預(yù)抽瓦斯等局部防突措施，并應(yīng)盡可能的采用刨煤機(jī)或淺截深滾筒式采

13、煤機(jī)采煤。（1）松動(dòng)爆破。松動(dòng)爆破適用于煤質(zhì)較硬、圍巖穩(wěn)定性較好的煤層。沿工作面每隔23m一個(gè)孔深度不小于3m的松動(dòng)爆破孔，每孔裝藥不得大于0.5kg，超前距離不得小于2m。（2）淺孔注水。淺孔注水濕潤(rùn)煤體可用于煤質(zhì)較硬的突出危險(xiǎn)煤層。沿工作面每隔23m打一個(gè)深度不小于3m的注水孔，注水壓力不得低于8Mpa，最小超前距離不得小于2m。注水開(kāi)始后發(fā)現(xiàn)水由煤壁或相鄰注水鉆孔流出時(shí)即可停止止水。（三）防治突出措施效果檢驗(yàn)1、運(yùn)距離、極薄保護(hù)層的保護(hù)效果檢驗(yàn)保護(hù)層的開(kāi)采厚度等于或小于0.5m，上保護(hù)層與突出煤層間距大于50m或下保護(hù)層與突出煤層間距大于80m時(shí)，都必須對(duì)保護(hù)層的保護(hù)效果進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)應(yīng)

14、按被保護(hù)層中推進(jìn)巷道時(shí)進(jìn)行。如果各項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)都降到煤層突出危險(xiǎn)臨界值以下，則認(rèn)為保護(hù)層開(kāi)采有效，反之，認(rèn)為無(wú)效。2、預(yù)抽煤層瓦斯防治突出措施效果檢驗(yàn)預(yù)抽煤層瓦斯在突出防治中有很大的效果，但預(yù)抽煤層瓦斯后對(duì)效果也需進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)預(yù)抽瓦斯防治突出效果的檢驗(yàn)應(yīng)在煤巷掘進(jìn)時(shí)進(jìn)行。3、石門(mén)揭煤工作面防治突出措施效果檢驗(yàn)石門(mén)防治突出措施執(zhí)行后，應(yīng)采取鉆屑指標(biāo)等方法檢驗(yàn)措施效果。檢驗(yàn)孔孔數(shù)為4個(gè)，其中石門(mén)中間一個(gè)，并應(yīng)位于措施孔之間，其他三個(gè)孔位于石門(mén)上部和兩側(cè)，終孔位置應(yīng)位于措施控制范圍的邊緣線(xiàn)上。如果檢驗(yàn)結(jié)果的各項(xiàng)指標(biāo)都在該煤層突出危險(xiǎn)臨界值以下，則認(rèn)為措施有效，反之，則認(rèn)為措施無(wú)效。4、煤巷掘進(jìn)工作面防

15、治突出措施效果檢驗(yàn)煤巖掘進(jìn)工作面執(zhí)行防治突出措施效果檢驗(yàn)時(shí)。檢驗(yàn)孔孔深應(yīng)小于或等于措施孔，并應(yīng)布置在兩個(gè)措施孔之間。如果測(cè)得的指標(biāo)都在該煤層突出危險(xiǎn)臨界值以下，則認(rèn)為措施有效，反之，認(rèn)為措施無(wú)效。當(dāng)措施無(wú)效時(shí)，無(wú)論措施孔還留有多少超前距都必須采取防治突出的補(bǔ)充措施，并經(jīng)措施效果檢驗(yàn)有效后，方可采取安全措施施工。當(dāng)檢驗(yàn)孔孔深等于措施孔深時(shí)，經(jīng)檢驗(yàn)措施有效后，必須留有5m的投影孔深的超前距。當(dāng)檢驗(yàn)孔孔深小于措施孔孔深，且兩孔投影孔深的差值不小于3m時(shí)經(jīng)檢驗(yàn)有效后，可采用2m投影孔深的超前距。5、采煤工作面防治突出措施效果檢驗(yàn)采煤工作面采用鉆孔注水或松動(dòng)爆破時(shí)，可采用鉆孔瓦斯涌出初速度法、鉆屑指標(biāo)法

16、或其他經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)有效的方法檢驗(yàn)防治突出措施的效果。檢驗(yàn)鉆孔應(yīng)打在措施孔之間。檢驗(yàn)指標(biāo)小于該煤層突出危險(xiǎn)臨界值時(shí)，則認(rèn)為防突措施有效；反之，認(rèn)為防突措施無(wú)效。在措施效果無(wú)效壓段，必須采取補(bǔ)充防治突出的措施，并經(jīng)措施效果有效后，方可采取安全措施施工，并應(yīng)留有不小于2m的超前距。（四）安全設(shè)施及防護(hù)措施為降低煤與瓦斯突出造成的危害，減少不必要的傷亡，在井巷揭穿突出層或在突出煤層中進(jìn)行采掘作業(yè)時(shí)，都必須采取安全防護(hù)措施。安全防護(hù)措施主要有震動(dòng)放炮、遠(yuǎn)距離放炮，設(shè)置避難所、壓風(fēng)自救系統(tǒng)和隔離式自救器等。1、震動(dòng)放炮對(duì)石門(mén)揭穿突出煤層采用震動(dòng)放炮有嚴(yán)格規(guī)定，工作面必須有獨(dú)立可靠地回風(fēng)系統(tǒng)，必須保證回風(fēng)系統(tǒng)

17、中風(fēng)流暢通，并嚴(yán)禁人員通行和作業(yè)。在其回風(fēng)側(cè)的巷道中，應(yīng)設(shè)置兩道堅(jiān)固的反向風(fēng)門(mén)，與該系統(tǒng)相連的風(fēng)門(mén)、密閉、風(fēng)橋等通風(fēng)設(shè)施必須堅(jiān)固可靠，防止突出后瓦斯涌出其他區(qū)域。爆破參數(shù)，放炮地點(diǎn)，方向風(fēng)門(mén)位置避災(zāi)路線(xiàn)及停電、撤人、警戒范圍等，必須有明確規(guī)定。設(shè)震動(dòng)炮要有統(tǒng)一指揮，并有礦山救護(hù)隊(duì)人員進(jìn)入工作面檢查，根據(jù)檢查結(jié)果，確定采取回復(fù)送電、通風(fēng)機(jī)排除瓦斯等具體措施。為降低震動(dòng)放炮時(shí)誘發(fā)突出的強(qiáng)度，應(yīng)采用擋欄設(shè)施。擋欄可用金屬、矸石或木垛等構(gòu)成。揭露煤層后在石門(mén)附近30m范圍內(nèi)掘進(jìn)煤巖時(shí)必須強(qiáng)加支護(hù)，嚴(yán)格采取防突措施。震動(dòng)放炮要求一次全面揭露或揭開(kāi)煤層。對(duì)急傾斜和傾斜的薄煤層，都必須一次全斷面揭穿煤層全厚

18、；對(duì)急傾斜和傾斜的中厚煤層、厚煤層，一次全斷面揭入煤層深度應(yīng)大于1.3m；對(duì)緩傾斜煤層，應(yīng)一次全斷面揭穿巖柱。如果震動(dòng)放炮未能按要求揭穿煤層，在掘進(jìn)剩余部分時(shí)必須按照震動(dòng)放炮的安全要求進(jìn)行放炮作業(yè)。震動(dòng)放炮未崩穿石門(mén)全新斷面的巖柱和煤層時(shí)繼續(xù)放炮仍需按照震動(dòng)放炮有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并需加強(qiáng)支護(hù)，設(shè)專(zhuān)人檢查瓦斯和觀察突出預(yù)兆；在作業(yè)中如發(fā)現(xiàn)突出預(yù)兆，工作人員應(yīng)立即撤到安全地點(diǎn)。煤層特厚或傾角過(guò)小不能一次揭穿煤層全厚時(shí)，在掘進(jìn)剩余部分時(shí)，必須采用抽放瓦斯、排放鉆孔、水力沖孔等防突措施。在采用抽放瓦斯、排放瓦斯、水力沖孔之前，必須加強(qiáng)巷道及工作面支護(hù)，巷道支架背嚴(yán)背實(shí)后方可進(jìn)行作業(yè)。作業(yè)時(shí)，必須采取保護(hù)工作面人員的安全措施；放震動(dòng)炮前，對(duì)所有鉆孔和在煤體中形成的孔洞都嚴(yán)密封閉空口，孔內(nèi)注滿(mǎn)水或以黃土、砂石充實(shí)。2、方向風(fēng)門(mén)對(duì)突出危險(xiǎn)區(qū)設(shè)置反向風(fēng)門(mén)時(shí)，必須設(shè)在石門(mén)掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)側(cè)，以控制突出時(shí)的瓦斯能沿回風(fēng)流進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)。必須設(shè)置兩道牢固可靠的反向風(fēng)門(mén)，風(fēng)門(mén)墻垛可用磚或混凝土砌筑，其巷道固邊巖石的深度可根據(jù)巖石的性質(zhì)確定，但不小于0.2m。墻垛厚度不小于0.8m門(mén)框和門(mén)扇的厚度不得小于50mm。兩道風(fēng)門(mén)之間的距離不得小于4m。放炮時(shí)風(fēng)門(mén)必須關(guān)閉，對(duì)通過(guò)內(nèi)垛的風(fēng)筒必須設(shè)有隔斷裝置。放炮后，礦山救護(hù)隊(duì)和有關(guān)人員進(jìn)入檢查時(shí)，必須把風(fēng)門(mén)打開(kāi)頂牢。反向風(fēng)門(mén)距工作面的距離和反向風(fēng)門(mén)的組數(shù)，