矿井瓦斯防治技术综述

矿井瓦斯防治技术综述张明清贵州大学矿业学院贵州鑫诚科技有限公司目录一、相关规定.......................................................................................................................31、突出矿井.....................................................................................................................32、设计规定.....................................................................................................................43、防突措施规定.............................................................................................................64、防突设计内容.............................................................................................................7二、区域综合防突措施.......................................................................................................81、区域突出危险性预测..................................................................................................82、区域防突措施...........................................................................................................113、区域防突措施效果检验............................................................................................144、区域验证...................................................................................................................16三、局部综合防突措施.....................................................................................................171、工作面突出预测.......................................................................................................172、局部防突措施...........................................................................................................223、局部防突措施效果检验............................................................................................334、安全防护措施...........................................................................................................35参考资料............................................................................................................................411、通风压力与通风系统................................................................................................412、矿井瓦斯喷出及其预防............................................................................................423、煤与瓦斯共采技术...................................................................................................734、其它矿区抽采经验及瓦斯利用................................................................................89一、相关规定主要依据：防治煤与瓦斯突出规定1、突出矿井第十二条煤矿发生瓦斯动力现象造成生产安全事故，经事故调查认定为突出事故的，该煤层即为突出煤层，该矿井即为突出矿井。第十一条矿井有下列情况之一的，应当立即进行突出煤层鉴定；鉴定未完成前，应当按照突出煤层管理：（一）煤层有瓦斯动力现象的；（二）相邻矿井开采的同一煤层发生突出的；（三）煤层瓦斯压力达到或者超过0.74MPa的。第九条新建矿井在可行性研究阶段，应当对矿井内采掘工程可能揭露的所有平均厚度在0.3m以上的煤层进行突出危险性评估。第十三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。当动力现象特征不明显或者没有动力现象时，应当根据实际测定的煤层最大瓦斯压力P、软分层煤的破坏类型、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煤层破坏类型瓦斯放散初速度△p坚固性系数f瓦斯压力（相对压力）P（MPa）临界值Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ≥10≤0.5≥0.74《关于进一步加强煤与瓦斯突出防治工作的通知》（安监总煤装〔2010〕154号）：高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井、突出矿区内所有矿井应及时按规定测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量及其他与突出危险性相关的参数，建立矿井瓦斯基础资料数据库；并在采掘非突出煤层过程中收集煤层瓦斯压力、煤的破坏类型、瓦斯放散初速度和坚固性系数等“四项指标”资料，发现有一项指标超标或突出预测敏感性指标出现超标的，该煤层按突出煤层管理，并及时进行煤层突出危险性鉴定。有条件的煤矿企业要积极开展煤与瓦斯突出敏感指标及其临界值考察工作，建立科学合理、适合矿区（井）实际的突出预测预报指标体系。黔安监管办字【2007】345号《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》中划定的突出区域煤矿，未鉴定前也按突出矿井（煤层）设计和管理。2、设计规定第十六条突出矿井的巷道布置应当符合下列要求和原则：（一）运输和轨道大巷、主要风巷、采区上山和下山（盘区大巷）等主要巷道布置在岩层或非突出煤层中；（二）减少井巷揭穿突出煤层的次数；（三）井巷揭穿突出煤层的地点应当合理避开地质构造破坏带；（四）突出煤层的巷道优先布置在被保护区域或其他卸压区域。第十九条突出煤层的采掘作业应当符合以下规定：（一）严禁采用水力采煤法、倒台阶采煤法及其他非正规采煤法；（二）急倾斜煤层适合采用伪倾斜正台阶、掩护支架采煤法；（五）采煤工作面尽可能采用刨煤机或浅截深采煤机采煤；第二十二条在同一突出煤层正在采掘的工作面应力集中范围内，不得安排其他工作面进行回采或者掘进。具体范围由矿技术负责人确定，但不得小于30m。突出煤层的掘进工作面应当避开邻近煤层采煤工作面的应力集中范围。第二十三条突出矿井的通风系统应当符合下列要求：（一）井巷揭穿突出煤层前，具有独立的、可靠的通风系统；（二）突出矿井、有突出煤层的采区、突出煤层工作面都有独立的回风系统。采区回风巷是专用回风巷；第二十一条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。（黔府办发[2008]83号文规定：小于20m必须采取消突措施）第二十七条有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当设置满足防突工作需要的专业防突队伍。突出矿井应当编制突出事故应急预案。3、防突措施规定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。第十七条突出矿井地质测量工作必须遵守下列规定：（三）突出煤层顶、底板岩巷掘进时，地质测量部门提前进行地质预测，掌握施工动态和围岩变化情况，及时验证提供的地质资料，并定期通报给煤矿防突机构和采掘区（队）；遇有较大变化时，随时通报。4、防突设计内容第十四条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。防突流程：见防突规定最后一页。第八十条石门和立井、斜井揭穿突出煤层的专项防突设计至少应当包括下列主要内容：（一）石门和立井、斜井揭煤区域煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置的基本情况；（二）建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施；（三）控制突出煤层层位、准确确定安全岩柱厚度的措施，测定煤层瓦斯压力的钻孔等工程布置、实施方案；（四）揭煤工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标，预测及检验钻孔布置等；（五）工作面防突措施；（六）安全防护措施及组织管理措施；（七）加强过煤层段巷道的支护及其他措施。第八十六条煤巷掘进和采煤工作面的专项防突设计应当至少包括下列内容：（一）煤层、瓦斯、地质构造及邻近区域巷道布置的基本情况；（二）建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施；（三）工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标以及预测、效果检验钻孔布置等；（四）防突措施的选取及施工设计；（五）安全防护措施；（六）组织管理措施。二、区域综合防突措施1、区域突出危险性预测第三十三条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）。未进行区域预测的区域视为突出危险区。第三十五条开拓前区域预测结果仅用于指导新水平、新采区的设计和新水平、新采区开拓工程的揭煤作业。第三十八条经开拓前区域预测为无突出危险区的煤层进行新水平、新采区开拓、准备过程中的所有揭煤作业应当采取局部综合防突措施。第三十六条开拓后区域预测结果用于指导工作面的设计和采掘生产作业。第三