区域四位一体综合防突体系及技术2019

煤科集团沈阳研究院有限公司曹垚林院长/研究员区域四位一体综合防突体系及技术《防治煤与瓦斯突出细则》修订宣贯主要内容一．区域综合防突工作程序和要求二．区域突出危险性预测三．区域防突措施及效果检验四．区域验证五．井巷揭煤区域防突技术PART区域综合防突工作程序和要求1防突目标、原则、要求：区域综合防突措施区域突出危险性预测区域防突措施区域措施效果检验区域验证局部综合防突措施工作面危险性预测工作面防突措施工作面措施效果检验安全防护措施一、区域综合防突工作程序和要求煤层零突出不掘突出头、不采突出面；一矿一策、一面一策。区域防突措施先行，局部防突措施补充两个“四位一体”两个“四位一体”一、区域综合防突工作程序和要求第十六条新建矿井在可行性研究阶段，应当对井田范围内采掘工程可能揭露的所有平均厚度在0.3m及以上的煤层，根据地质勘查资料和邻近生产矿井资料等进行建井前突出危险性评估，并对评估为有突出危险煤层划分出突出危险区和无突出危险区。。。。。。。建井前评估结论作为矿井立项、初步设计和指导建井期间揭煤作业的依据。建井前经评估为有突出危险煤层的，应当按突出矿井设计。按突出矿井设计的矿井建设工程开工前，应当对首采区内评估有突出危险且瓦斯含量大于等于12m3/t的煤层进行地面井预抽煤层瓦斯，预抽率应当达到30%以上。第十七条按突出矿井设计的新建矿井在建井期间，在突出煤层鉴定完成前必须对评估为有突出危险的煤层采取区域综合防突措施，评估为无突出危险的煤层必须采取区域或者局部综合防突措施。按非突出矿井设计的新建矿井在建井期间，所有平均厚度0.3m以上的煤层在首次揭煤时，应当测定瓦斯压力、瓦斯含量等参数。第十九条建井前经评估为有突出危险煤层的新建矿井。。。在建井期间鉴定为突出煤层的应当及时提交鉴定报告；鉴定为非突出煤层的，在建井期间应当采取区域或者局部综合防突措施，并在矿井建设三期工程竣工前完成突出鉴定工作。一、区域综合防突工作程序和要求第二十一条突出矿井的新水平和新采区开拓设计前，应当根据地质勘查资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料等，参照本细则第五十八条方法，对新水平或者新采区内平均厚度在0.3m以上的煤层进行区域突出危险性评估，评估结论作为新水平和新采区设计以及揭煤作业的依据。对评估为无突出危险的煤层，所有井巷揭煤作业还必须采取区域或者局部综合防突措施；对评估为有突出危险的煤层，按突出煤层进行设计。突出矿井的设计应当根据对各煤层突出危险性的区域评估结果等，确定煤层开采顺序、巷道布置、区域防突措施的方式和主要参数等。非突出煤层区域评估为有突出危险的，开拓期间的所有揭煤作业前应当采取区域综合防突措施。第二十三条突出矿井必须确定合理的采掘部署，使煤层的开采顺序、巷道布置、采煤方法、采掘接替等有利于区域防突措施的实施。突出矿井在编制生产发展规划和年度生产计划时，必须同时编制相应的区域防突措施规划和年度实施计划，将保护层开采、区域预抽煤层瓦斯等工程与矿井采掘部署、工程接替等统一安排，使矿井的开拓区、抽采区、保护层开采区和被保护区按比例协调配置，确保采掘作业在区域防突措施有效区域进行。第二十四条突出矿井应当有效防范采掘接续紧张。。。。正常生产的突出矿井“三量”可采期的最短时间为：（一）开拓煤量可采期不得少于5年；（二）准备煤量可采期不得少于14个月；（三）2个及以上采煤工作面同时生产的矿井回采煤量可采期不得少于5个月，其他矿井不得少于4个月。当矿井“三量”低于上述要求时，应当及时降低煤炭产量，制定相应的灾害治理和采掘调整计划方案。一、区域综合防突工作程序和要求第五十一条：突出矿井应当主要依据煤层瓦斯的井下实测资料，并结合地质勘查资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料等对开采的突出煤层进行区域突出危险性预测（以下简称区域预测）。经区域预测后，突出煤层划分为无突出危险区和突出危险区，用于指导采煤工作面设计和采掘生产作业。未进行区域预测的区域视为突出危险区。不再区分开拓前区域预测、开拓后区域预测第五十三条：对已确切掌握煤层突出危险区域的分布规律，并有可靠的煤层赋存条件、地质构造、瓦斯参数等预测资料的，区域预测工作由总工程师组织实施；否则，应当委托有煤与瓦斯突出鉴定资质的机构进行区域预测。区域预测结果为无突出危险区的应当由煤矿企业技术负责人批准。一、区域综合防突工作程序和要求一、区域综合防突工作程序和要求第五十四条：经区域预测为突出危险区的煤层，必须采取区域防突措施并进行区域防突措施效果检验。经效果检验仍为突出危险区的，必须继续进行或者补充实施区域防突措施。经区域预测或者区域防突措施效果检验为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时，必须采用工作面预测方法进行区域验证。所有区域防突措施的设计均由煤矿企业技术负责人批准。当区域预测或者区域防突措施效果检验结果认定为无突出危险区时，如果采掘过程中发现所依据的条件发生明显变化的，煤矿总工程师应当及时组织分析其对区域煤层突出危险性可能产生的影响，采取相应的对策和措施。以下区域在实施区域验证、局部综合防突措施或者采掘作业中，发现有喷孔、顶钻等明显突出预兆或者发生突出的，必须采取或者继续执行区域防突措施。（1）在原有区域预测划分的无突出危险区内发生明显突出预兆或者突出的位置以上20m（埋深）及以下的范围；（2）在实施预抽煤层瓦斯区域防突措施的区域发生明显突出预兆或者突出的位置半径100m范围内。一、区域综合防突工作程序和要求第五十五条：矿井首次开采某个保护层或者保护层与被保护层的层间距、岩性及保护层开采厚度等发生了较大变化时，应当对被保护层的保护效果及其有效保护范围进行实际考察。经保护效果考察有效的范围为无突出危险区。若经实际考察被保护层的最大膨胀变形量大于3‰，则检验和考察结果可适用于具有同一保护层和被保护层关系的其他区域。有下列情况之一的，必须对每个被保护工作面的保护效果进行检验：（1）未实际考察保护效果和保护范围的；（2）最大膨胀变形量未超过3‰的；（3）保护层的开采厚度小于等于0.5m的；（4）上保护层与被保护突出煤层间距大于50m或者下保护层与被保护突出煤层间距大于80m的。保护效果和保护范围考察结果由煤矿企业技术负责人批准。第五十六条：突出危险区的煤层不具备开采保护层条件的，必须采用预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行区域防突措施效果检验。预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验结果应当经煤矿总工程师批准。PART2区域突出危险性预测第五十七条：区域预测一般根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行，也可以采用其他经试验证实有效的方法。根据煤层瓦斯压力和瓦斯含量进行区域预测的临界值应当由具有煤与瓦斯突出鉴定资质的机构进行试验考察。试验方案和考察结果应用前由煤矿企业技术负责人批准。区域预测新方法的研究试验应当由具有煤与瓦斯突出鉴定资质的机构进行，并在试验前由煤矿企业技术负责人批准。第五十二条：突出煤层区域预测的范围根据突出矿井的开拓方式、巷道布置、地质构造分布、测试点布置等情况划定。区域预测范围最大不得超出1个采（盘）区，一般不小于1个区段。若1个区段预测为突出危险区的，不得在该区段内划分无突出危险区；若预测为无突出危险区的，可根据区段内测定的煤层瓦斯参数、煤层赋存、地质构造等逐块段进行区域预测。二、区域突出危险性预测——条款解读第五十八条：根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法应当按照下列要求进行：（一）煤层瓦斯风化带为无突出危险区；（二）根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果，采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区。当突出点及具有明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时，则该构造的延伸位置及其两侧一定范围的煤层为突出危险区；否则，在同一地质单元内，突出点和具有明显突出预兆的位置以上20m（垂深）及以下的范围为突出危险区；二、区域突出危险性预测——条款解读第五十八条：1、断层；2、突出点及突出预兆位置；3、上部区域突出点在断层两侧的最远距离线；4、推测下部区域断层两侧的突出危险区边界线；5、推测的下部区域突出危险区上边界线；6—突出危险区(阴影区）二、区域突出危险性预测——条款解读第五十八条：（三）在第一项划分出的无突出危险区和第二项划分的突出危险区以外的范围，应当根据煤层瓦斯压力P和煤层瓦斯含量W进行预测。预测所依据的临界值应当根据试验考察确定，在确定前可暂按下表预测。第五十九条：区域预测所依据的主要瓦斯参数测定应当符合下列要求：（一）煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应当为井下实测数据，用直接法测定瓦斯含量时应当定点取样；（二）测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并在预测范围内埋深最大及标高最低的部位有测试点。瓦斯压力P/MPa瓦斯含量W/（m3·t-1）区域类别P0.74W8（构造带W6）无突出危险区除上述情况以外的其他情况突出危险区二、区域突出危险性预测——条款解读某矿某煤层8402、8406区突出危险区域划分某煤层8402工作面及8406工作面都位于矿井四采区，区域内无大的构造及河流水系，煤层赋存连续，因此可以将8402工作面及8406工作面作为一个地质单元划分考察。依据对现场实测的瓦斯压力、瓦斯含量数据并结合矿井的采掘布置情况、构造情况对某煤层进行突出危险区域划分。瓦斯压力测定结果采区测定地点气室标高（m）气室埋深（m）相对瓦斯压力(MPa)四采区8406进风巷联络巷以里20m+386475.50.24+387.74740.28四采区8406回风巷联络巷以里50m+397.8479.20.41+4024750.39四采区8406回风巷联络巷以里220m+402.3474.70.36+4054720.32二、区域突出危险性预测——典型案例编号测点位置取样点标高（m）取样点埋深（m）原煤瓦斯含量(m3/t)1#8402回风顺槽低位抽放巷联巷以里60m402.3605.56.492#8402掘进工作面沿走向45°376.8631.06.62瓦斯含量测定结果测定区域内无大的地质构造，可划分为一个地质单元。从上述两表可以看出，四采区8402工作面、8406工作面所测定的5组8个数据皆未超过临界值（即相对瓦斯压力小于0.74MPa，瓦斯含量小于8m3/t），且在最低处标高+376.8m，埋深631m处布置有测点；以此推断四采区15号煤层+386m~+456m标高由下述拐点圈定的区域内（不包含断层、陷落柱等地质构造带）无煤与瓦斯突出危险性。拐点坐标如下：1（94871，87097）、2（94727，87257）、3（95635，88192）、4（95404，88432）、5（96200，89214）、6（96394，89048）、7（95693，88294）、8（95878，88102）。二、区域突出危险性预测——典型案例8403390460440430420410400390390400410420430450430460440675-104705-10815725-106860135-105185-107146917718401Ⅺ07Ⅻ8404Ⅰ2008ⅡⅢⅣⅤⅥ3＃1＃386.5333.52＃4＃ⅦⅧⅨ灭火孔8406ⅨⅫⅠ2009ⅢⅣⅣⅤⅥⅦT2＃ⅧT1＃Ⅸ2009ⅩⅩ8.74Ⅺ460440430420420ⅫⅠ2010ⅡⅢⅣⅣⅤⅥⅦⅧ8.38通440450330430瓦8407Ⅺ410320ⅫⅠ6.87440420410410382.78421综放奥灰勘探孔428.99O2组—14504402ⅦⅧⅨ4306.94Ⅹ390Ⅰ2016ⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩ7.0484028419Ⅸ2017ⅩⅪ370360350340400390380400410420400410420390400400410420430ⅫⅫ2018Ⅰ灭火孔ⅢⅣⅤⅥⅥⅦⅧ瓦斯含量测点位置瓦斯含量测点位置12345678二、区域突出危险性预测—