煤矿防突知识

煤矿防突知识二〇一二年七月二十日防突知识培训的重要性《防治煤与瓦斯突出规定》第32条规定：突出矿井的管理人员和井下工作人员必须接受防突知识的培训，经考试合格后方准上岗作业。突出矿井的主要负责人、技术负责人应当接受煤矿二级及以上安全培训机构组织的防突专项培训。专项培训包括防突的理论知识、实践知识、突出发生的规律、区域和局部综合防突措施以及防突的规章制度。主要培训内容《防治煤与瓦斯突出规定》《煤矿安全规程》《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》《焦煤集团瓦斯抽采管理规定》《焦煤集团瓦斯抽采达标评价管理规定》《防治煤与瓦斯突出规定》于2009年8月1日颁布施行；《煤矿安全规程》多次补充修改，最新版为2011年3月1日起施行；《煤矿瓦斯抽采达标管理规定》于2012年3月1日起施行。为更好地指导焦煤集团的防突工作，制定了《焦煤集团瓦斯抽采管理规定》、《焦煤集团瓦斯抽采达标评价管理规定》。第一部分焦煤集团瓦斯综合治理技术高投入、高素质、强技术、严管理一、焦作矿区瓦斯概况焦煤集团现有20对矿井，其中7对低瓦斯矿井，1对高瓦斯矿井，12对煤与瓦斯突出矿井。主采二1煤，瓦斯含量15～42m3/t，压力0.74～3.05MPa，透气性0.11～5.86m2/MPa2.d，钻孔瓦斯流量衰减系数为0.026～0.0301d-1，属于严重的煤与瓦斯突出煤层。焦作矿区第一次突出发生在李封矿，时间：1955年6月24日。截至目前，已发生煤与瓦斯突出370余次。九里山矿“10.27”突出，煤量3246t，瓦斯量29.12万m3。二、瓦斯对安全生产的影响瓦斯严重威胁安全生产，焦作矿区历史上发生了多次瓦斯伤亡事故：①演马庄矿1975年8月4日二水平皮带运输大巷在穿煤门放炮时，发生一起特大煤与瓦斯突出事故，突出煤量1500t，突出瓦斯量44万m3，突出摧垮巷道469m，损坏电气设备15台，电缆1.6km，毁坏通风设施31处，并发生长距离风流逆转。在此期间，由于电气失爆引起瓦斯爆炸，造成43人死亡，55人受伤。二、瓦斯对安全生产的影响②中马村矿1978年7月10日在17采区轨道上山掘进工作面打钻时，发生煤与瓦斯突出，共突出煤量650t，瓦斯量11万m3。逆风后，引起了2次瓦斯爆炸，造成27人死亡，20人受伤。③中马村矿1989年4月23日在17采区轨道上山掘进工作面作业过程中发生煤与瓦斯突出，突出煤量511吨，瓦斯量12.9万m3，突出造成12人窒息死亡。④朱村矿2003年元月23日在25051掘进放炮时诱导煤与瓦斯突出，突出煤量650t，瓦斯量5.2万m3，逆风距离达800m以上，造成19人窒息死亡，多人受伤。二、瓦斯对安全生产的影响⑤方庄二矿2010年4月18日，在25采区下山打钻取煤样期间，因风压低打不进，长时间摩擦，造成孔内着火。由于现场处置不当，扑救不及时，避灾路线不明确，引起事故扩大，造成2人窒息死亡。⑥位村矿2011年元月24日，14131工作面打排放孔时发生了煤与瓦斯突出，突出煤量600吨，瓦斯量7900m3，吨煤突出瓦斯量16.9m3，2名工人遇难。⑦九里山矿2011年10月27日，16031上风道在交接班时间发生了煤与瓦斯突出，突出煤量3246吨，瓦斯量29.12万m3，18名职工遇难。二、瓦斯对安全生产的影响瓦斯超限现象严重，是安全生产的重大隐患。2010年各矿井瓦斯超限1087次，2011年虽然有所好转，但仍然是亟待解决和必须高度重视的问题。在瓦斯的影响下，煤巷掘进速度缓慢、工作面回采效率低，突出矿井的顶层煤巷单进仅有20-40米，顶层回采工作面单产一般为炮采1.5万吨左右，综采3万吨左右。瓦斯严重制约着矿井的安全和生产，要想扭转突出矿井乃至焦煤集团的被动局部，就必须根治瓦斯，彻底消除瓦斯威胁，方能保证企业安全、快速发展。三、瓦斯事故主要原因分析归纳焦作矿区的370余次突出，主要原因如下：（1）地质构造因素煤与瓦斯突出与地质构造及应力的变化存在着密切的关系，受地质构造的控制，突出呈明显的带状分布，在煤层走向拐弯、煤层变薄变厚、褶曲部位、断层附近等突出点密集。有时只有单因素存在，有时几种因素同时存在。由于地质构造带部位地应力梯度急剧增高，能够叠加各种地应力形成很高的应力集中区，积聚着强大的变形能，一旦应力状态发生变化，由地应力作用使地层所积蓄强大的弹性能将会突然释放，导致煤与瓦斯突出。特别是地质构造不清，极易造成突出事故。三、瓦斯事故主要原因分析（2）瓦斯因素瓦斯是突出的基本能量之一，焦作矿区煤层瓦斯含量高达15～42m3/t，在采用本煤层抽采、排放等防突措施时，由于受时间限制，很难将瓦斯含量降至始突标高含量以下，突出危险性难以消除。在每次突出前，炮前炮后瓦斯倍比值和水力掏槽前后瓦斯涌出倍比值很大，有时达到5～10以上，且打钻期间有喷钻现象，都充分说明瓦斯突出危险的存在。所以，在水力掏槽措施和放炮动力的诱导下，极易发生煤与瓦斯突出。三、瓦斯事故主要原因分析（3）防突措施针对性差防突措施不具备针对性，抽放钻孔少、密度小、钻孔不到位，存在抽放空白带等，消除不了突出危险性。如回采工作面抽放原钻孔布置均为单排孔，吨煤钻孔量仅有0.06m左右，钻孔量少，抽放时间短，根本无法消除突出危险(淮南、南桐等瓦斯治理好的矿区，吨煤瓦斯钻孔量达到了0.3m以上)。三、瓦斯事故主要原因分析（4）对突出预兆重视不够出现打钻喷孔、瓦斯涌出明显增加、响煤炮、预测指标连续超限、炮前煤后倍比值成倍增加、软煤厚度明显增厚、出现断层、褶曲、地质构造等明显的突出预兆后，引不起高度重视，没有采取针对性的措施，也不及时汇报，造成突出事故发生。三、瓦斯事故主要原因分析（5）预抽瓦斯措施不彻底由于矿区地区接替紧张，产量任务重，采掘工作面虽采取了综合防突措施，但措施时间不足。如巷道正前及两帮施工完抽放孔后没有抽放时间就要开始掘进，回采工作面圏成后，预抽不足3个月就要开始回采，瓦斯含量根本降不到始突标高含量以下，没有充足的瓦斯治理时间，也是造成突出的主要原因。三、瓦斯事故主要原因分析焦作矿区突出规律：突出发生在一定的深度上，突出次数随开采深度增加而增加，突出强度随开采深度增加而显著增大。焦作煤田主要以突出、压出为主，倾出为辅。且突出强度大，压出强度次之，倾出强度最小；压出主要发生在高度应力集中部位，倾出主要发生在上山巷道及煤层倾角较大部位。焦作矿区以中小型突出为主，随着开采深度的加大，突出强度不断增大，突出吨煤瓦斯涌出量随突出强度的增大而增高，一般为70～150m3/t，平均吨煤突出瓦斯量110～120m3/t。三、瓦斯事故主要原因分析突出多发生在煤巷掘进工作面，且受煤自重影响，突出位置70%左右在巷道上帮，因此加强上帮防突措施，能有效地控制突出事故。回采工作面多为中小型压出，因此及时支护顶板，提高初撑力，减小顶板下沉，消除集中应力，会对防治工作面煤与瓦斯压出起到一定的效果。突出随煤厚变化和软分层加厚而增加，特别是顶板平直、基底隆起薄煤带部位突出更加严重。突出受地质构造的控制呈明显的带状分布，在煤层走向拐弯、倾角剧变、煤层变薄变厚、底板隆起、褶曲部位、断层附近等突出点密集。三、瓦斯事故主要原因分析每次突出后，由于突出孔洞引起集中应力的作用，短距离即8～30m范围内极易发生二次以上突出。因此，每次突出后要及时采取有效的防突措施，做好防范工作。突出主要以放炮诱导为主，特别是不规范的松动爆破及震动放炮极易激发煤与瓦斯突出。延时突出及滞后突出较少，一般不超过10%。延时突出时间一般为3～20分钟，滞后距离不超过20m，因此严格坚持突出地区放炮撤人时间及加强巷道两帮的防突措施效果能有效的防治延时及滞后突出伤人事故的发生。三、瓦斯事故主要原因分析每次突出都有较明显的突出预兆，主要预兆有：响煤炮、支架来压、掉渣、煤壁开裂外鼓、钻孔变形、垮孔顶钻、夹钻杆、钻屑量增大、瓦斯涌出异常、炮前炮后倍比值明显增大、瓦斯浓度忽大忽小、喷钻、煤层层理紊乱、软煤厚度增大、煤暗淡无光泽，煤厚、倾角、走向变化大，地板隆起、褶曲、顶底板凸凹不平、断层等。根据煤与瓦斯突出规律，收集各种有关资料，绘制综合瓦斯地质剖面图，进行系统分析，能准确圈定和预报突出危险地段，找出造成突出的主要因素，从而有针对性的采取防突措施，能有效的控制煤与瓦斯突出事故的发生。四、主要区域瓦斯治理技术为做好瓦斯区域治理工作，焦煤集团树立先进的瓦斯治理理念：瓦斯不治，矿无宁日；治理瓦斯就是解放生产力，治好瓦斯就是发展生产力；瓦斯事故是可以预防和避免的；瓦斯超限就是事故；主动超前治理，筑牢安全屏障；可保必保，应抽尽抽；区域不消突不进煤巷，抽采不达标不能生产；高投入、高素质、强技术、严管理；多打岩巷多打钻，只有打不到位的钻孔，没有卸不掉压的瓦斯；变抽放为抽采，煤与瓦斯共采，治理与利用并重。四、主要区域瓦斯治理技术通过“理念思路转型、技术方案转型、考核导向转型、职工队伍转型”，改变原有的瓦斯区域治理模式。焦作矿区全部采用以底板岩巷穿层预抽为主的瓦斯区域治理方法，宝雨山矿和何庄矿采用开采保护层措施。严禁采用顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯措施及顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯措施作为主要的区域防突措施，瓦斯区域治理不达标不得进入煤巷，瓦斯抽采不达标不进行采掘作业。四、主要区域瓦斯治理技术1、底（顶）板岩巷穿层预抽区段煤层瓦斯措施特点：以顶（底）板岩巷向回采区域施工穿层预抽钻孔，控制整个回采区域煤层。四、主要区域瓦斯治理技术2、底（顶）板岩巷穿层预抽煤巷条带煤层瓦斯措施特点：以顶（底）板岩巷向煤巷掘进范围两侧施工穿层预抽钻孔，控制煤巷两侧各不少于30m。底板抽采巷煤巷四、主要区域瓦斯治理技术3、开采保护层措施首采层卸压线抽瓦斯巷顶板岩石钻孔通过开采保护层，对具有突出危险的煤层起到卸压保护作用，解除其突出危险。被保护层四、主要区域瓦斯治理技术4、地面立井抽采瓦斯措施地面立井抽采煤层瓦斯措施九里山矿、新河矿于2010年新施工三口地面钻井，压裂后正在排采。四、主要区域瓦斯治理技术5、地面U型钻井抽采瓦斯措施中马村矿正在实施的地面U型井抽采煤层瓦斯措施U型井贯通现场四、主要区域瓦斯治理技术6、底板岩巷长钻孔水力压裂增透抽采技术压裂钻孔中马矿实施的底板岩巷长钻孔水力压裂增透抽采技术压裂孔抽出瓦斯：单月总量19239m3、最大998m3/d、最小432m3/d、平均713m3/d。四、主要区域瓦斯治理技术6、底板岩巷长钻孔水力压裂增透抽采技术-110-140-130-120-1101211105948372611211105948372611211105948372611211105948372611211105948372611211105948372611211105948372611211105948372613906660390664039066603906640J线121110594837261H线G线F线E线D线KC线B线A线3843838038438380384388403907040⑨⑧⑦⑥⑤④③②①39069003843886038438840SB11SB10SB9EB8SB8EB7SB7EB6SB6EB5SB5EB4SB4EB3SB3EB2SB2EB1SB1千米钻机钻场384389003843890038438880384388803843886039070203843882038438820384388003843880038438780384387803843876038438760384387403843874038438720384387203843870038438700384386803843868038438660384386603843864038438640384386203843862038438600384386003843858038438580384385603843856038438540384385403843852