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2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心1矿井顶板事故防治2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心2一、采煤过程中发生局部冒顶的预防1、做好顶板破碎情况的预测预报工作(1)构造破碎的推断。(2)开采因素影响分析，由于开采因素影响会使岩层内部产生次生破坏。①在超前支承压力作用下，直接顶内原生裂隙要进一步扩展，并且产生新的裂隙。②工作面与岩层裂隙平行推进。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心3③支护工作不好(支护不及时，支护质量不好，支护方式不合理，及采用无梁支护，平行裂隙挂梁等)。(3)预测预报顶板情况，通过井下动态观测，对老顶来压时间、来压地点进行预报，在此基础上采取相应的支护措施，保证工作面安全推过直接顶破碎带。2、合理选择工作面推进方向3、采取正确的支护方法。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心44、一般的防治措施(1)支架方式需和顶板岩性适应，不同岩性的顶板要采用不同支护方式，这是避免局部冒顶措施之一。(2)工作面上下出口要有特种支架，工作面上下出口，控顶面积大，暴露时间长，在超前支承压力作用下，顶板下沉量大，顶板容易破碎。(3)防止放炮崩倒棚子，一是炮眼布置必须合理，装药量要适当；二是支柱质量要牢固有劲，不能打在浮煤浮矸上；三是留出炮道，万一放炮崩倒柱子，必须及时架设，不允许空顶。(4)坚持工作面正规循环作业，正规循环作业规定工作面每天的进度，控顶距及支柱回柱等工序都是按顺序地进行，因此顶板悬露面积小，压力小，支柱不易折断，便于控制顶板。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心5(5)坚持执行必要的制度，例如敲帮问顶制度、验收支架制度、岗位责任制度、金属支柱检查制度、顶板分析制度和交接班制度等。二、回柱过程中局部冒顶事故预防(1)防止采场内顶板破碎，提高顶板岩层及工作面支架的稳定性。(2)采取正确的回柱操作方法，防止顶板压力向局部支柱集中，造成局部顶板破碎及回柱工作的困难，应严格遵守作业规程和操作规程，不能违章作业。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心6三、特殊地质构造条件下预防冒顶的方法1、遇断层的预兆和通过断层的支护方法(1)遇断层的预兆。煤层的走向、倾斜、厚度发生明显的变化，顶底出现不平整顶底板和煤层裂隙多，岩石松散破碎，裂隙中夹有白色结晶体，煤质变软，光泽变暗。有的断层带有滴水和瓦斯涌出量增多的现象。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心7(2)过断层的方法。一是绕过断层，当断层落差较大，影响范围广，可利用巷道探明断层范围，绕过断层带另开工作面回采；二是在断层落差小的地方，采取挑顶卧底的措施，在沿走向的断层影响范围小，几个循环就能通过。三是对于倾斜断层，可改变工作面方向，使断层与工作面斜交；四是炮采时，在断层处通常是增加炮眼密度，减少装药量，这样对顶板的破坏可以减轻些。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心8(3)过断层常用的支护方式。在断层附近都要打木垛，断层面处要打上戗柱。1-加强木垛；2-加密支柱；3-迎山戗柱；4-支撑木。打戗柱是适于断层落差较小顶底板或断层面比较平整的条件。随着工作面向前推进，木垛，戗柱也要向前移置，过完断层为止。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心9工作面遇上断层或褶曲，煤层松软易垮，采高在2.5～3m左右时，打垂直顶板的支柱较困难，可留底煤，垫底梁，在底梁上打支柱，侧面用挡板把浮煤挡好，防止浮煤塌落，并在挡板外面加木垛。如果不留底煤，可先打超前托梁，然后顺托梁上由下而上搭好木垛。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心102、过老巷预防冒顶的方法当工作面接近老巷时，必须提前摸清老巷情况，修理好坏棚子，在老巷梯形棚子下打上一梁二柱或一梁三柱托梁顺山棚子。顶压大时，增加木垛。工作面距老巷数米时，停止放炮，避免老巷顶板震坏。当老巷顶板破碎，压力大时，可采用工作面斜交过老巷的办法。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心11四、大冒顶的预兆、原因和防治措施回工作面大冒顶(切顶)，一般是在顶板突然来压和工作面支架总支撑力大量降低时发生的。1、冒顶的预兆(1)顶板的预兆。(2)煤帮的预兆。(3)支架的预兆。(4)瓦斯含量增多或水量增大。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心122、大冒顶的原因(1)初次放顶。(2)未掌握周期来压规律。(3)过旧巷安全技术措施不利。(4)工作面工程质量低劣，支架规格质量标准不符合要求。3、防止冒顶的措施(1)必须加强矿井生产的地质工作，掌握每个采区、每个回采工作面的顶底板岩性、组成和物理力学性质，煤质软硬、厚度和倾角的变化。(2)认真编制采区设计和工作面作业规程，正确确定采区巷道布置、开采程序和采煤方法是保证安全生产的重要因素。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心13(3)大力开展顶板观察工作，掌握顶板活动规律，进行顶板来压预报。(4)重视初次放顶，加强有效的安全措施。(5)加强工作面支护和管理。(6)必须贯彻执行“安全第一”的方针，在指导思想上要扭转重生产轻安全，多出煤而不遵守作业规程的现象。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心14第二节矿井瓦斯事故防治2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心15瓦斯是什么?广义上讲，矿井瓦斯是矿井所有有毒、有害气体的总称。由于其中沼气的含量占80％以上，所以，习惯上又把沼气叫做瓦斯。在有的场合，沼气也叫做甲烷。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心16瓦斯有哪些性质？1、无色、无味、无臭。2、比空气轻。(飘在上部)3、扩散性很强。(涌出)4、瓦斯微溶于水。5、遇火源可燃烧、爆炸。(瓦斯爆炸的根源)6、无毒，但会窒息。(瓦斯闷人、熏人的根源）2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心17瓦斯存在吗？井下瓦斯无处不在。存在于煤层和空气中。煤层中的瓦斯以游离和吸附两种状态存在，游离瓦斯和吸附瓦斯处于动态平衡状态。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心18瓦斯涌出煤矿开采过程中，游离的瓦斯首先放散到开采空间，使邻近煤层中瓦斯压力降低、游离瓦斯量减少，这时，煤中吸附的瓦斯就解析出来，成为新的游离态瓦斯。这一过程不断重复，从而使煤层中的瓦斯源源不断地涌出到开采空间。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心19瓦斯涌出1、瓦斯涌出形式(1)普通涌出。长时间地、均匀地放出的形式。它是矿井瓦斯涌出的主要形式。(2)特殊涌出。特殊涌出包括喷出和突出。时间和空间上突然，量上集中。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心20瓦斯涌出2、矿井瓦斯等级(1)瓦斯矿井(2)高瓦斯矿井(3)煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心21影响煤层瓦斯含量的因素1．煤田地质史2．地质构造：封闭型的地质构造有利于瓦斯的存储，而开放型的构造有利于于瓦斯排放。3．煤层的赋存条件4．煤的变质程度5．煤层围岩的性质6.水文地质条件2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心22瓦斯爆炸的条件有哪些？①瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5%～16%。②混合气体中氧的浓度不低于12%。③有足够能量的点火源(650_750℃)。环境温度、压力及点燃源的能量等都对瓦斯爆炸限有影响，因此，瓦斯爆炸的界限并不是一个固定不变的常数。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心23范围较小，一般为几十米到几百米。几千米，甚至冲出地面。速度大于音速，压力从几个~20个大气压。危害：人员创伤、巷道毁坏、冒顶、设备翻到破坏、摧毁矿井通风设施等。瓦斯爆炸的危害与爆炸后通风系统状况有关，可波及下风侧的生产区域。氧浓度下降，燃烧生成大量的CO2和H2O，不完全反应产生的CO浓度一般也达到0.4%以上，成为井下人员伤亡的主要因素之一。速度从每秒几米到100m/s至音速以上。温度达2000℃以上。造成人体皮肤、呼吸器官等烧伤，烧坏电气设备、可引燃井巷中的可燃物。大气成份的变化火焰锋面冲击波作用范围特征及破坏作用作用过程2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心24瓦斯爆炸事故防治措施一、防止瓦斯积聚的措施：①加强通风。矿井通风是防止瓦斯积聚的基本措施，只有做到供风稳定、连续、有效，才能保证及时冲淡和排除瓦斯。局部通风机不得无计划停电停风，风筒不得破损、脱节，禁止微风和无风作业。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心25瓦斯爆炸事故防治措施②加强检查。一定要按规定的检查次数检查采掘工作面瓦斯和二氧化碳浓度。并安设甲烷断电仪。③及时处理局部积聚的瓦斯。采煤工作面上隅角、顶板冒落空洞内和局部通风机送风达不到或不够量的掘进工作面等处容易积聚瓦斯。一旦发现，必须立即处理。④抽放瓦斯。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心26瓦斯爆炸事故防治措施二、杜绝引爆火源。对生产中可能产生的引爆火源，必须严加管理和控制。严禁携带烟草和火种下井；井下禁止使用灯泡和电炉取暖；未按有关规定审批同意不得从事井下焊接作业；不准穿化纤衣服下井；电气设备做到完好和防爆。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心27瓦斯爆炸事故防治措施防止点火源的出现防止点火源的出现1）加强管理，提高防火意识2）防止放炮火源3）防止电气火源和静电火源4）防止摩擦和撞击点火2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心28瓦斯爆炸事故防治措施三、防止事故扩大。一旦井下某地点发生瓦斯爆炸，应该使其限制在尽可能小的范围内，使损失降到最低程度。具体措施主要有分区通风和设置防、隔爆设施。目前主要使用岩粉棚、隔爆水袋和撒布岩粉等三种隔爆设施。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心29瓦斯爆炸事故防治措施隔爆、阻爆及处理计划灾害预处理计划：针对可能发生的井下灾害，预先编制处理计划，是防止灾害扩大，及时抢险救灾的主要方法。主要内容包括两方面，即：1）当前矿井的基本情况；2）可能灾害的处理计划。隔爆阻爆1）用岩粉预防和隔绝煤尘爆炸2）用水预防和阻隔爆炸3）自动式防爆棚2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心30瓦斯突出防治什么是煤与瓦斯突出？煤与瓦斯突出是煤层开采过程中严重的自然灾害之一，是煤矿井下发生的一种复杂的有煤、岩和瓦斯参与的动力现象。煤与瓦斯突出发生时，能在几秒至几十秒的时间内将几吨到上万吨的煤和几百立方米到几百万立方米的瓦斯抛射到采掘空间。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心31煤与瓦斯突出的危害危及井下作业人员的安全破坏矿井正常的生产秩序破坏井下设备和建筑物，如摧毁支架、推倒矿车、破坏通风设施诱发其它灾害事故，如瓦斯煤尘爆炸、瓦斯燃烧严重影响矿井经济效益2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心32煤与瓦斯突出的一般规律（1）煤层突出危险性随采深增加而增大（2）绝大多数突出发生在煤巷掘进工作面（3）煤层突出危险性随煤厚增加而加大（4）突出大多数发生在地质构造（5）大多数突出前有作业方式诱导（6）突出前大多有预兆（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2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心33瓦斯突出的常见预兆声响预兆--煤炮声瓦斯预兆--瓦斯异常、喷孔煤结构预兆--煤结构紊乱、煤体发暗、煤厚急剧变化矿压显现预兆--片帮、煤墙外臌、底臌、顶（夹）钻温度预兆--温度降低、煤墙发凉2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心34瓦斯突出防治技术煤层区域预测非突出层突出层区域预测威胁区危险区人身防护措施推进50m危险性预测危险面人身防护措施威胁面危险性预测危险面采掘作业安全措施非危险面人身防护措施措施效检防突（消突）措施采掘作业无效有效综合防突措施流程图2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心35防突措施的类型（1）区域防突措施使煤层一定区域（如一个采区）消除突出危险性。（2）局部防突措施使工作面前方小范围煤体丧失突出危险性。2019/10/8云南省煤矿安全技术培训中心36区域性防突措施----保护层开采下解放层开采上解放层开采解放层被解放层解放层被解放层2019/1