防治煤与瓦斯突出教案Word格式.docx

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2.八矿可采煤层自上而下共有三层四组，即丁5-6煤层，平均厚度2.0米；

戊9-10煤层，厚度为4.2米；

己15煤层，平均厚度3.5米；

己16-17煤层，平均厚度1.4~20.米；

其中戊9-10煤层和己15煤层为突出煤层，近两年以来，随着矿井开采深度的增加，其中丁5-6煤层和戊8煤层为突出煤层瓦斯涌出量日趋增大，这两种煤层是否会上升为突出煤层还要待于考察，进行重新鉴定。

3.矿井通风系统

八矿目前的通风系统为对角与分区混合式通风系统，主扇工作方式为抽出式，共布置三个进风筒（副井、新副井、主井辅助进风）；

四个回风井筒（东风井、西一风井、西二风井、丁一风井），其中东风井服务己三和己三扩大采区，西一风井服务己四、戊四采区，丁一风井服务丁一、己一采区，西二风井服务己二、戊二采区，待建风井为北风井。

4.八矿突出采区分布

八矿的己四、戊四采区、己二、戊二下延采区、己三扩大采区、戊一采区、二水平己二采区为突出威胁采区。

5.八矿突出危险工作面等级管理

根据现场生产实际情况和矿井突出危险性划分，将突出危险工作面划分为5个等级，即：

严重突出危险、突出危险、一般突出危险、突出威胁和无突出危险，具体划分标准不做详细介绍。

6.八矿突出危险性预测指标的选定及临界值：

（1）根据现场实际摸索确定我矿的突出危险预测指标为：

瓦斯涌出处速度值（q值）和钻屑指标法（s值），另外还有一种预测指标法为钻屑瓦斯解吸指标法（ΔH2值）主要用于石门揭煤工作面。

（2）临界值不做详细介绍。

第三节煤与瓦斯突出基本知识

一、煤与瓦斯突出的概念：

煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象，在矿井采掘过程中，由于地应力的作用，在很短的时间内（几秒或几分钟内），突然从煤（岩）体内向采掘空间抛出大量的煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）的动力现象称为煤与瓦斯突出；

二、煤与瓦斯突出的危害：

煤与瓦斯突出的危害主要表现在两个方面，一是突出物埋人，破坏设备，喷出的高浓度瓦斯造成施工人员窒息，遇到明火造成瓦斯燃烧或爆炸。

二是破坏正常的采掘生产循环，严重制约突出矿井劳动生产率的提高。

三、煤与瓦斯突出的预兆：

概括起来，突出的预兆有有声预兆和无声预兆

1.有声预兆：

地压活动剧烈，顶板来压，不断发生掉渣现象，有支架断裂声，煤层中产生震动，手扶煤壁感到震动和冲击，听到爆炸声或闷雷声，一般先远后近，先大后小，先单响后连响，突出时伴有巨雷般的响声；

2.无声预兆：

工作面遇到地质变化，煤层层理紊乱，硬度降低，光泽暗淡，煤体干燥，煤尘飞扬，煤层厚度不一，尤其是煤层中软分层的变化，瓦斯涌出量忽大忽小，有时煤体碎片会从煤壁上弹出，打钻时有严重的顶钻、喷孔、夹钻等现象；

四、本节重点

煤与瓦斯突出预兆

第四节煤与瓦斯突出基本知识

（二）

一、开采突出煤层时采取那些措施

开采突出煤层时，必须采取包括突出危险性预测，防治突出措施，防治突出措施的效果检验，安全防护措施。

二、煤与瓦斯突出按动力现象分类：

突出、压出、倾出；

三、突出发生的地点可分为：

石门突出、上山突出、下山突出、平巷掘进突出、回采工作面突出等；

四、突出矿井的井下工人的培训要求是什么：

突出矿井的井下工人，培训的主要内容应包括有关突出的规章制度，防治煤与瓦斯突出的基本知识（突出预兆、防治突出措施和安全防护措施等）

五、突出按强度可分为：

小型突出（小于50吨）、中型突出（50~100吨）、大型突出（100~1000吨）、特大型突出（1000吨以上）

六、煤的破坏类型分类

Ⅰ类：

光亮、层块状，条带清晰明显，坚硬，用手难以掰开；

Ⅱ类；

光亮、有挤压特征、属条带有扭曲，较硬，用手易掰成小块；

Ⅲ类：

半亮与半暗，层理无次序，有大量擦痕，用手捻之易成粉末状，硬度低；

Ⅳ类：

暗淡，无层理，成粘块状，用手捻之成粉末状，偶尔较硬；

Ⅴ类：

暗淡，土状结构，似土质煤，用手可捻成粉末，疏松；

其中Ⅰ、Ⅱ类煤为非突出煤，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类煤为突出煤层。

七、本节重点：

掌握突出的类型和突出煤层的类型。

第五节煤与瓦斯突出知识（三）

一、新井、新水平开拓准备时确定煤层的突出危险性单项指标

煤层突出危险性

煤的破坏类型

瓦斯放散初速度

ΔP

煤的坚固性系数

f

煤层瓦斯压力

P（Ma）

突出危险

Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ

10

0.5

0.74

二、在突出煤层中有下列情况之一者

1.在突出煤层的构造破坏带，包括断层、褶曲、火成岩侵入等；

2.煤层赋存条件急剧变化的区域；

3.采掘应力迭加的区域；

4.在工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象；

5.工作面出现明显的突出预兆；

三、突出煤层区域预测方法：

突出煤层中的区域预测可采用瓦斯地质统计法或综合指标法

1.瓦斯地质统计法：

（1）在上水平发生过一次突出的区域，下水平垂直对应区域应预测为突出危险区；

（2）根据上水平突出点的分布与地质构造的关系，确定突出点距构造线两侧的最远距离线，并结合地质部门提供的下水平或下部采区的地质构造分布，按照上水平构造线两恻的最远距离线向下推测下水平或下部采区突出危险区域；

（3）未划定的其他区域为突出威胁区。

2.综合指标法：

K值、D值

D=（0.0075H/f-3）（P-0.74）K=ΔP/f

其中：

D、K为煤层的突出危险性综合指标

H—开采深度P—煤层瓦斯压力

f—软煤的平均坚固性系数

ΔP—软分层煤的瓦斯放散初速度

煤层突出危险性综合指标

煤的突出危险性综合指标

无烟煤

烟煤

0.25

20

15

突出煤层在那些情况下应视为突出危险工作面。

第六节工作面突出危险性

预测方法

一、石门揭煤工作面预测方法

1.综合指标法

2.钻屑瓦斯解吸指标法；

3.其他经测试有效的方法；

二、煤巷掘进工作面预测方法：

1.钻孔瓦斯涌出初速度法；

2.R值指标法；

3.钻屑指标法；

4.其他经实验有效的方法（钻屑、煤体温度、放炮后的瓦斯涌出量等）

三、采煤工作面预测方法可采用掘进工作面的预测方法

四、介绍瓦斯涌出初速度法和钻屑指标法的测定

1.钻孔瓦斯涌出初速度法：

（1）检查仪器、仪表的完好性和灵敏性

（2）在掘进工作面的软分层中布置3个孔，两个孔位于巷道两帮（距帮0.5米），一个孔位于工作面中部，帮孔终孔位置控制到巷道轮廓线外3米处，中间孔垂直于煤层布置，孔径42毫米，孔深7米。

（3）用专用封孔器封孔，封孔后的长度（测量室）0.5米；

（4）每个钻孔取值段分别在2米、4米、7米，分别取值，取值在打完钻后2分钟内完成；

2.钻屑钻屑指标法：

（1）检查仪器的灵敏性和完好性；

（2）在煤巷掘进工作面布置三个孔，孔径42毫米，孔深8~10米。

（3）钻孔每打一米，测定一次钻屑一次（我矿在2.4.7米出取值）

（4）若实测的钻屑重量大于5公斤，该工作面可判断为突出危险工作面，反之则为无突出危险；

了解q值，s值的测定方法

第六节区域防治突出措施

一、区域防治突出措施有哪些：

1.开采保护层2.预抽煤层瓦斯

二、保护层的开采应遵循那些规定：

1.首先选择无突出危险的煤层作为保护层，当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时，应根据安全、技术和经济的合理性综合比较分析，确定。

2.矿井中所有煤层都有突出危险性时，应优先选择突出危险程度较小的煤层作为保护层，但在开采保护层中进行采掘作业时，应采取防治突出措施。

3.选择保护层时，应优先选择上保护层，条件不允许时，也可选择下保护层，但在开采下保护层时不得破坏被保护层的开采条件。

三、预抽煤层瓦斯

1.预抽煤层瓦斯：

既通过打钻和抽放管路及设备对煤层内的瓦斯提前进行抽放，从而降低煤层的瓦斯含量和突出危险性。

2.采用预抽煤层瓦斯防突措施的有效指标应根据矿井实测资料确定，如果无实测数据，可参考下列指标之一确定：

（1）预抽煤层瓦斯后，突出煤层残留瓦斯含量应小于该煤层始突深度的原始煤层瓦斯含量。

（2）煤层瓦斯预抽率应大于25%。

四、我矿目前的瓦斯抽放情况：

1.我矿目前有6套抽放系统，即戊二采区抽放系统、戊四采区抽放系统，己二采区抽放系统、己三扩大采区抽放系统、二水平己二采区抽放系统，丁一采区抽放系统、地面泵站抽放系统。

2.我矿目前的抽放方法：

（1）本煤层抽放

（2）邻近煤层抽放（3）高位孔抽放

（4）上隅角抽放（5）尾巷抽放（6）采空区瓦斯抽放

了解瓦斯抽放的目的和方法。

第八节局部防治突出措施

（1）

石门揭煤防突措施

一、石门揭煤防突措施

石门揭煤防突措施可采用抽放瓦斯、水力冲孔、排放钻孔、金属骨架和水力冲刷或其他经试验证实有效的方法。

二、石门揭煤突出煤层前必须遵守下列规定

1、在工作面距煤层法线距离10米（构造、顶板破碎处20米）之外至少打2个前探钻孔，掌握煤层赋存条件、地质构造和瓦斯情况等。

2、在工作面距离煤层法线距离5米以外，至少打2个穿透煤层全厚或见煤深度不少于10米的钻孔，测定煤层瓦斯压力或预测煤层突出危险性。

测定煤层瓦斯压力时，钻孔应布置在岩层比较稳定的地方，近距离煤层或层间距小于5米或层间岩石破碎时，可测定煤层群的综合瓦斯压力。

3、工作面与煤层之间的岩柱尺寸应根据放突措施的要求、岩石性质、煤层倾角等确定。

工作面距离煤层法线距离的最小值为：

抽放或排放钻孔3米，金属支架2米，水力冲孔5米，震动爆破揭穿（开）急倾斜煤层2米，揭穿（开）倾斜或急倾斜煤层1.5米。

如果岩石松软、破碎，还应适当加大法线距离。

三、石门揭煤远距离爆破时必须制定什么措施？

石门揭煤采用远距离爆破时，必须制定包括确定爆破地点、避灾路线及停电撤人和划定警戒范围等专门措施。

石门揭煤时采取的防突措施。

第九节局部防治突出措施

（2）

一、煤巷掘进工作面采取的防突措施

在突出危险煤层中掘进平巷时，应采用超前钻孔、松动外破、前撑支架。

水力冲孔或其他经试验证实有关的方法。

二、采用超前钻孔时应符合下列要求：

1、适用于煤层透气性较好，煤层较硬的突出煤层。

2、钻孔直径应根据煤层存条件和突出情况确定，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，若用直径120mm的钻孔时，必须采用专门的钻进设备和制定专门的安全措施。

3、钻孔应尽量布置在软分层中，钻孔应控制到巷道断面轮廓线外2~4m处。

4、煤层存状态发生改变时，应重新确定超前钻孔的参数。

5、钻孔数应根据钻孔的有效排放半径确定（实测排放半径）。

6、打钻前要加强工作面支护，同时备防尘设施及质量的水泥、黄、沙子和灭火器。

7、打钻地应挂上便携，打钻过程中，一旦发现瓦斯涌出异常，要立即停止打钻。

8、严禁钻孔不排粉时，仍继续打钻。

三、前探支架防突措施：

前探支架可用于软煤层的平巷工作面，为了防止工作面顶部软煤冒落而造成煤与瓦斯突出。

前探支架一般是向工作面前方打钻孔，孔内插入钢管或钢轨，其长度可按两次掘进长度再加0。

5m，每掘进一次，打一排钻孔，形成两排钻孔交替前进，钻孔问题为0。

2~0。

3m。

四、在突出煤层中掘进上山时，应采用超前钻孔、松动爆破、掩护挡板或其他保证作业人员安全的防护措施。

在变化主斜煤层中掘进上山时，除采用上越措施外，还应采取双上山或伪倾斜上山或直径大于300毫米以上的钻孔等掘进方式，加强支护。

了解超前排放钻孔防突措施的要求和注意事项。

第十节局部防突措施（3）

采煤工作面防突措施

一、采面（突出危险）采取的防突措施：

有突出危险的采煤工作面可采用松动外破、注水湿润煤体、超前钻孔，抽瓦斯等防治突出措施，并尽量采用刨煤机或深采煤机采煤。

二、突出煤层中，不得使用综合机械化放顶煤采煤法；

特殊情况下必须制定安全技术措施，并省煤炭局批准。

三、急倾斜突出煤层厚度大于0.8m时，应优先采用伪倾斜正台阶或掩护支架采煤法。

急倾斜突出煤层的倒台阶采煤工作面，各个台阶高度应量加大，台阶宽度应尽量量缩小，每个台阶的脚必须背对紧背严，落煤后，必须及时紧贴煤壁支护。

四、开采突出危险的急倾斜厚煤层时，可利用上分层或上阶段开采后造成的卸压作用，保护下分层或下阶段，但必须掌握上分层或上阶段的卸压范围，以确定其保护范围，使下分层或下阶段的采掘工作面布置在这个保护范围内。

五、松动爆破法：

方法适用于煤层较硬，围岩稳定性较好的煤层。

在采煤工作面每隔2~3m打一个，孔深不小于3m，炮泥封孔长度不得小于1m。

措施实施后，必须经效果检验有效后，方可进行采煤。

保留安全超前距离不得小于3m。

六、注水湿润煤体法：

注水孔沿采面每隔2~3m打一个，孔深不小于3.0m。

向煤体注水压力不得8Mp。

注水效果达到发现水由煤壁或相邻注水孔中注出，可停止注水，注水后仍然要进行效果检验有效后方可进行采煤。

注水孔安全超前距不得小于2m。

本节重点：

采煤工作面防突规定及注水湿润煤体方法。

第十一节防治岩石、二氧化碳（瓦斯）突出措施

一、采取什么方法测岩层的的突出危险性：

在有岩石与二氧化碳（瓦斯）突出的岩层内掘进巷道或揭穿该岩层时，可采取岩芯法或突出预兆法预测岩层的突出危险性。

二、采用预测工作面岩石与二氧化碳（瓦斯）突出危险性时，具有下列预之一就预测为突出危险工作面：

1、岩石呈薄片状或松动碎屑状。

2、工作面爆破后，进尺深度超过炮眼深度。

3、有明显的火成岩侵入或瓦斯涌出量明显增大。

三、采用岩芯法预测工作面岩石与二氧化碳突出危险性时，应按下列步骤进行：

1、在工作面前方岩体内，打直径50~70mm，长度不小于10m的钻孔，取出全部岩芯，并从孔深2米处起记录岩芯中的圆片数。

2、岩石与二氧化碳（瓦斯）突出危险程度，可参照下列方法进行预测：

（1）当取出的岩芯中大部分长度在150mm以上，且有裂隙围绕，个别为小圆柱体或圆片时，应预测为一般突出危险地带。

（2）在取的1米长的岩芯内，部分岩芯呈现出20~30个圆片，其余岩芯为长50~100mm的圆柱体并有环状裂隙时，应预测为中等突出危险地带。

（3）当1m长的岩芯内是有20~40个凹凸状圆片时，应预测为严重突出危险地带。

（4）岩石中没有圆片和岩芯表面上没有环状裂隙时，就预测为无突出危险地带。

了解岩石与二氧化碳（瓦斯）突出危险性预测方法。

第十二节煤与瓦斯突出的原因

及其规律

一、煤与瓦斯突出的原因：

煤与瓦斯突出的原因极其复杂，至仍没有弄清突出的真正原因。

许多学者，根据自己的研究分析，提出了不同的假说，概括起来有“以瓦斯为主导作用的假设”、“以地压为主的假设”、“化学本质假设”及“综合假设”。

而我国大多数研究者认为，煤与瓦斯突出是地压、瓦斯和煤体结构性能等三个因素综合作用的结果。

另外还有人认为：

“地质构造是引发突出的决定因素，高压瓦斯是突出的主要动力，煤层破坏是突出的有力条件，采掘活动是突出的诱发原因。

二、煤与瓦斯突出经历的阶段：

1、突出的准备阶段。

即能量积聚阶段。

2、突出的发动阶段和发展阶段（即能量的释放阶段）。

3、突出的停止阶段。

三、煤与瓦斯突出的规律：

1、煤层突出危险性随采深的增加而增大。

2、绝大数突出发生在煤巷掘进工作面。

3、煤层突出危险性随煤厚的增大而增大。

4、突出大多数发生在地质构造破坏带。

5、大多数突出由作业方式诱导。

6、突出前大多数有突出预兆。

7、煤体破坏程度越高，突出危险性越大。

8、石门突出危险性最大。

9、煤层突出危险性常呈条带状分布。

煤与瓦斯突出的规律。

第十三节安全防护措施

一、突出煤层中进行采掘作业时，采取的安全防护措施。

在井巷揭穿突出煤层或在突出煤层中进行采掘作业时，必须采取震动放炮、远距离爆破、设置避难硐室、反向风门、完善压风自救等安全防护措施。

突出矿井的入井人员必须携带隔离式自救器。

二、突出煤层掘进工作面远距离爆破时，爆破地点必须设在进风侧的反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难硐室内，爆破地点距离工作面的长度必须在措施中明确规定。

进行爆破时，回风系统必须停电撤人。

爆破后，进入工作面检查时间应在措施中明确规定但不得小于30分钟。

三、煤与瓦斯突出矿井掘进工作面局部通风机“三专”供电指的是什么？

局部通风机的“三专“供电是指专用变压器、专用开关、专用线路供电。

四、突出矿井设置井下避难硐室的要求是什么？

具体要求：

1.避难硐室设置在采掘工作面附近和放炮员操纵放炮的地点，避难硐室距工作面不小于200米。

2.避难硐室必须设置向外开启的隔离门，室内净高不得低于2米，宽度不小于1.5米，与巷道相邻一侧必须用料石或砖砌实封严，门轴应设在巷道里一侧，长度根据避难的最多人数确定，但每人使用空间面积不小于0.5平方米，支护要良好，并设有直通井上调度室的联系电话。

3.避难硐室内必须设有供给空气的设施，每人供风量不得小于0.3m3/min，如果用压缩空气供风时，应有减压装置和带有阀门控制的的呼吸嘴；

了解安全防护措施

第十四节突出矿井中突出危险工作面压风自救的安设

一、突出危险掘进工作面的压风自救及数量如何规定：

1.自巷道回风口开始，每隔50米要设置一组自救袋，每组不少于5个，靠近迎头的一组压风自救数量不少于15个，距掌子头25~40米；

2.压风自救要安装在地点宽敞、支护良好没有杂物的行人侧，人行侧宽度在0.8米以上；

3.自救袋安装高度要适当，开关位置便于操作，其高度距巷道底板1.2~1.3米，便于现场人员自救；

二、突出危险回采工作面的压风自救系统安装位置及数量如何规定：

1.风巷距采面上出口25~40米范围内设置一组压风自救袋，机巷在采面下出口以外50~100米的放炮地点安装一组压风自救袋，以上两组压风自救个数应根据工作面最多人数确定；

2.工作面放炮时设岗警戒处应设置一组5个自救袋；

3.其他规定按掘进工作面的要求设置；

三、压风自救的检查维护：

1.压风自救应有专人负责检查、维护保证正常使用。

2.掘进工作面里组压风自救应随掌子头向前移动，及时移动，始终保持距迎头25~40米。

压风自救系统的安设；

第十五节突出煤层及突出危险工作面有关规定

一、煤与瓦斯突出危险区域煤巷掘进工作面严禁使用钢丝绳牵引的耙装机装煤；

二、在那些工作面及回风中必须设置甲烷传感器？

高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须在其回风系统中设置甲烷传感器。

三、突出煤层严禁采用放顶采煤法，水力采煤法和其他非正规采煤方法，采掘工作面严禁使用风镐落煤；

四、突出矿井的井下工作人员必须接受防突知识的培训，熟悉突出预兆和防突基本知识，经考试合格后放能上岗。

五、煤与瓦斯突出危险的工作面必须使用安全等级不低于3级的煤矿许用含水炸药；

六、在突出矿井的突出危险区，掘进工作面进风侧至少设置2道牢固可靠的反向风门，反向风门距工作面的距离应根据掘进工作面的通风系统和预计突出强度确定，禁止跨皮带构筑防突反向风门；

七、发生突出后，突出的煤必须及时清理，以防止自燃引起瓦斯爆炸。

清理突出的煤时必须制定防煤尘、片帮、冒顶以及瓦斯超限、出现火源等再次发生事故的安全措施；

八、对突出的孔洞，应及时充填或支护。

发生大型或特大型突出后一般不应从孔洞放出松散煤体，以防造成孔洞坍塌引起再次突出，还要及时封闭孔洞，以免引起煤的自燃；

一、二、三、五条。

第十六节突出煤层及突出危险工作面有关规定

一、在有突出危险的采区和工作面，电气设备必须有专人负责检查、维护，并且每旬检查一次防爆性能，严禁使用防爆性能不合格的电气设备；

二、在突出煤层中，更换、维护、回收支架时，必须采取预防煤体冒落引起突出的措施；

三、急倾斜突出煤层上山掘进工作面应采用阻燃抗静电的硬质风筒供风；

四、突出煤层上山掘进工作面采用爆破作业时，应采用深度不大于1.0米的炮眼远距离全断面一次爆破；

五、突出危险工作面采取防突措施后，经效检不超，允许进尺，应保留的措施安全超前距为：

掘进工作面5米，采煤工作面3米；

六、有突出危险的采掘工作面爆破落煤前，所有不装药的孔，都要用不燃性材料充填，充填深度不小于爆破深度的1.5倍；

七、在突出危险工作面施工