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1煤与瓦斯突出防治技术与进展中国矿业大学安全工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室主讲人：林传兵2第一、为什么要防治煤与瓦斯突出第二、怎么防治煤与瓦斯突出第三、防治煤与瓦斯突出措施第四、防治煤与瓦斯突出技术及装备进展33第一章为什么要防治煤与瓦斯突出？防突规定出台背景4一、煤与瓦斯突出及其危害1、灾害发生突然，过程时间短（人难以脱险，生产中断）2、瞬间人被煤岩埋没或被瓦斯风暴吹倒埋没；3、环境缺氧，致人窒息死亡；4、瓦斯风暴可摧毁通风系统及设备设施；5、可引起瓦斯爆炸、火灾等次生灾害，严重威胁安全生产。52.1芦岭煤矿突出采区生产概况芦岭煤矿为煤与瓦斯突出矿井，共发生煤与瓦斯突出20次，其中溜煤斜巷突出18次。此次特大型煤与瓦斯突出发生在Ⅱ81采区，该区于1995年10月投产，到2002年底共采煤232万t。Ⅱ81采区主要开采8、9＃煤层，其中8＃煤层厚7.36～11.53m，平均9.77m；9＃煤层厚0～3.59m，平均2.13m；煤层倾角平均为18-21°。-590m水平实测煤层瓦斯压力为2.6MPa，瓦斯含量17m3/t。淮北矿业集团芦岭煤矿“4.7”突出事故一、煤与瓦斯突出及其危害62.2事故概况2002年4月7日04时18分，安徽省淮北矿业集团公司芦岭煤矿Ⅱ818-3#溜煤斜巷发生特大型煤与瓦斯突出，突出煤岩量8729t、瓦斯量93万m3。瓦斯逆转至Ⅱ82采区的Ⅱ824-1面，距突出点3120m；瓦斯涌出到Ⅱ81采区所有巷道。导致13人死亡。2、淮北矿业集团芦岭煤矿“4.7”突出事故72002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生大型煤与瓦斯突出煤层巷道掘进2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生特大型突出8煤层巷道掘进2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生特大型突出9煤层巷道掘进2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生特大型突出10煤层巷道掘进2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生特大型突出11煤层巷道掘进2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生特大型突出12煤层巷道掘进2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生特大型突出13煤层巷道掘进2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生特大型突出14煤层巷道掘进2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生特大型突出151516161717181819河南长虹矿业公司3.21突出事故—突出迎头20突出煤岩量10500t，死亡13人21突出煤体抛出最远240m，累计填堵巷道796m，抛出煤量10500t，突出瓦斯量为123万m3。突出抛出50kg以上的岩块100多块，5t以上2块。突出煤体抛出最远240m，累计填堵巷道796m，填堵体积7935m3，抛出煤量8729t。222.3煤与瓦斯突出事故的直接原因区段煤层具有特厚而连片发育的构造煤(软煤)，又有大于2.6MＰa高瓦斯压力和各种叠加地应力的共同作用，以及多路通畅的巷道，共同构成了这次突出原因，发生了这次高地压、瓦斯压力作用下的特大型煤与瓦斯突出。淮北矿业集团芦岭煤矿“4.7”突出事故232.4煤与瓦斯突出事故的间接原因芦岭矿对II81四区段煤与瓦斯区域防治措施编制不严密，在三号溜煤眼岩巷东西共120m范围内，没有探明煤层赋存、地质构造、瓦斯等情况。三号溜煤眼开工具有随意性。在基建一区12队施工的II817岩石集中巷因迎头冒顶、瓦斯大被迫停工情况下，未进行原因分析，没有进一步探明煤层赋存、地质构造、瓦斯等情况，又没有查清II818-3＃溜煤眼第一次施工情况，未采取任何技术补救措施，也没有执行集团公司及矿上关于四区段瓦斯防治计划都已明确确定2004年之前该区域应为底板穿层钻孔预抽期的规定，就盲目决定进入三号溜煤眼施工。242.4煤与瓦斯突出事故的间接原因技术管理不严、不细。三号溜煤眼施工措施规定：施工见铝土层位后应及时通知技术科地质组，由地质组下达停头施工联系单。事实上2001年6月份施工的4.7m平巷内已见铝土层位，2002年4月3日再次掘进，刷帮时又发现铝土层后向地质组报告，地质组没有及时采取措施。25《防突规定》重点解读出台背景、作用、特点和要求基本思想基本结构及基本程序重点解读26出台背景、作用、特点和要求修订出台背景煤矿突出危险性越来越严重；煤与瓦斯突出事故仍时有发生。为体现煤矿防突技术、装备和管理的进步，并与近年来一批煤矿安全生产新法规和标准相衔接，进一步加强防突工作，对《防治煤与瓦斯突出细则》进行修订。《防突规定》重点解读27《防突规定》的作用《防突规定》作为部门规章，提升了法律约束力，对防突工作有更大的推动作用；国家最高行政机关所属的各部门、委员会在自己的职权范围内发布的调整部门管理事项的规范性文件。国家法律行政法规部门规章行业标准出台背景、作用、特点和要求《防突规定》重点解读28《防突规定》的作用《防突规定》更加严格了区域防治措施，规定区域措施不到位，不得进行采掘作业，对“标本兼治，重在治本，源头防治煤与瓦斯突出”会起到重要的推动作用。《防突规定》更加突出煤矿企业在防治煤与瓦斯突出工作中的主体责任，对发挥企业的主观能动性，结合自身实际，系统性做好防突工作会起到重要的推动作用。出台背景、作用、特点和要求《防突规定》重点解读29《防突规定》修订的总体思路以人为本、源头治理、依法治突。坚持以人为本的原则，立足于安全第一；坚持源头治理的原则，立足于超前防治；坚持依法治突的原则，立足于严格管理。出台背景、作用、特点和要求《防突规定》重点解读30《防突规定》的特点强制性。规范煤矿企业防突工作，对违反《防突规定》实施处罚，增强权威性，促进防突技术和管理水平的提高；以总局局长令发布实施。超前性。提出了“区域防突措施先行、局部防突措施补充”和“不掘突出头、不采突出面”的理念。完整性。充实了一些新内容，理顺了防突工作中对鉴定、设计、基建、开采、装备、机构设置、培训及管理等各项要求的内容关系，增加“罚则”，将“区域综合防突措施”和“局部综合防突措施”分章进行规定。强制性、超前性和完整性出台背景、作用、特点和要求《防突规定》重点解读3131第二章怎么防治煤与瓦斯突出？32区域防突措施先行，局部防突措施补充不掘突出头、不采突出面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基本思想《防突规定》重点解读3334×35一、突出防治的总体技术思路（一）突出煤层→低瓦斯煤层开采（二）传统技术途径（三）区域防突措施先行（四）技术难点与技术关键（五）总体目标36突出煤层（一）突出煤层开采高瓦斯煤层低瓦斯煤层我国开采煤层必须首先消除突出危险预抽煤层瓦斯37传统技术途径：局部瓦斯治理技术（二）传统技术途径突出煤层防突工程煤层巷道重大危险源突出预测防突措施效果检验安全防护问题：矿工时刻都在突出煤层突出危险环境中作业，任一工程工艺环节都可能发生突出甚至是特大突出事故，并波及邻区乃至矿井安全，造成人员伤亡。38（三）区域防突措施先行从安全区域先向突出煤层的危险区域施工防突工程区域性消突指标达标确认消除突出危险在无突出危险区域中验证确无危险，保障开掘采安全区域防突措施：区域性瓦斯治理技术底板岩巷安全区域抽采钻孔重大危险源39技术难点（四）难点与技术关键地应力高瓦斯压力大煤层透气性低瓦斯抽采困难突出灾害严重技术关键大面积增加煤层透气性和钻孔密度提高封孔质量和抽采时间降低突出能量区域性消除突出危险40将突出煤层转变为低瓦斯煤层，实现突出煤层安全高效开采。总体目标（五）总体目标4141（一）要了解煤的破坏类型分类（二）要了解突出类型和特征。（三）了解突出发生的规律。（四）容易发生突出的地点。二、防治煤与瓦斯突出做好的十项基本要求4242（五）煤与瓦斯突出前有那些预兆？突出前一定会发生预兆，没有发现是因为缺少细心观察的眼睛。突出预兆有声预兆或无声预兆43（六）要区分什么是瓦斯异常区？参考河南能源〔2015〕261号《河南能源化工集团矿井瓦斯异常区管理规定（暂行）》第三条正常通风时，瓦斯矿井存在下列情况之一的采区或工作面，认定为瓦斯异常区。（一）采掘工作面生产期间突然出现绝对瓦斯涌出量变化，幅度在20%以上；（二）采煤工作面回风流中瓦斯浓度经常处于0.5%以上；（三）采掘工作面爆破后或割煤期间风流中瓦斯浓度达到或超过0.8%，1个月内超过2次；（四）采掘生产期间，回风流中瓦斯浓度较正常情况下瞬时增大值超过0.3%；（五）掘进工作面停风时，30min内瓦斯浓度达到2%或以上；（六）煤层瓦斯含量大于5m³/t或瓦斯压力大于0.5MPa；（七）采掘及钻孔施工过程中出现煤体发生位移、喷孔、顶钻、卡钻煤层温度变化，等瓦斯动力现象；（八）采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5m³/min，掘进工作面绝对瓦斯涌出量大于3m³/min；（九）矿井未按规定及时测定与突出危险性相关的瓦斯参数，或开采区域瓦斯参数掌握不清；（十）各种钻孔孔口瓦斯浓度达到20%以上；（十一）存在其它瓦斯涌出异常情况或瓦斯动力现象预兆。44（七）要清楚什么是突出危险区？1、《防治煤与瓦斯突出规定》突出矿井未进行区域预测的区域视为突出危险区；2、突出参数（W、P等）超标的；3、经区域措施效果检验不达标的；4、有明显突出预兆上部一定范围及该标高以下的区域；5、经预测为有突出危险的；6、地质构造带附近，等。45（八）一旦发生煤与瓦斯突出，我们想要达到的最低标准是什么？突出不伤人。46（九）做好防突措施之外，如何保证突出不伤人？1、要有瓦斯异常要有敏感性，熟练掌握突出预兆。2、能准确判断突出预兆，关键要加大日常培训。3、定期开展专项应急演练，提高全员瓦斯意识和应急能力。河南能源〔2015〕261号《河南能源化工集团矿井瓦斯异常区管理规定（暂行）》第十七条第（三）项：矿井每半年应至少开展一次防突或瓦斯超限应急演练，制定可靠的演练方案，提高矿井的应急处置能力及全员的瓦斯防范意识。47十、某煤矿应急演练开展情况：2014年下半年至今，##煤矿每月进行一次随机实战演练。通过演练，检验干部职工的现场应急处置能力，使“以人为本”和“瓦斯超限立即撤人”的理念不断深入人心。存在主要问题有：一、电话位置安设不当、接听不规范二、撤离过程中人员组织不到位三、人员在撤离时不坚决、不严肃四、撤离过程中人员行动缓慢五、避灾路线选择错误六、自救器使用不规范七、私自扩大演练范围八、突发事件现场处置出现原则性错误九、人员撤离后未按程序要求汇报十、管理人员对当班出勤情况掌握不清十一、停电程序不规范十二、监控视频没有发挥应有的作用十三、人员定位信息系统不完善。4848第三章防治煤与瓦斯突出的措施4949第一节区域综合防突措施50一、一般规定《防治煤与瓦斯突出规定》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。51二、防治煤与瓦斯突出的原则如何理解：防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充。应该修改为“地质先行、设计合理、区域防突、局部补充。•⑴要改变“拼刺刀”的局面——必须先实施区域措施•⑵立足于区域防突，区域防突是前提•⑶突出煤层未采取区域防突措施，不能进行揭煤和采掘作业•体现出强制性、超前性、完整性521、防突治理的最高水平：不突出，实现安全生产，实现抽、掘、采全面平衡。2、防突治理的最低标准：突出不伤人。3、防突的最终目的：实现安全生产。4、实现安全生产的关键：①是否具有一批技术严谨、有真才实学的工程技术人员。②是否具有一批现场能实现果断决策的管理人员。③是否具有一批执行力强、反应敏感的现场作业人员。53三、突出矿井地质测量工作必须遵守的规定有哪些？第17条（一）地质测量部门与防突机构、通风部门共同编制矿井瓦斯地质图，图中标明采掘进度、被保护范围、煤层赋存条件、地质构造、突出点的位置、突出强度、瓦斯基本参数及绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量等资料，作为区域突出危险性预测和制定防突措施的依据；（二）地质测量部门