防突知识培训（PPT43页)

LOGO防突知识培训--掘进二区一、地质概况矿井主采煤层有32、72、81、82、10煤层，均为突出煤层，矿井为煤与瓦斯突出矿井。32煤均厚1.74m；72煤均厚2.02m；81煤上距72煤层13m左右，均厚2.29m；82均厚2.78m；10煤均厚3.57m；煤层结构较简单，为全矿大部可采的较稳定煤层。二、瓦斯概况1、我矿瓦斯等级为突出矿井。2、我矿突出煤层区域划分情况如下：32煤层：33采区-755m以浅为无突出危险区域。10煤层：101、102采区-650m以浅为无突出危险区域，以深为突出危险区域；103采区开拓前突出危险性预测结果-650m以浅为无突出危险区域，以深为突出危险区域。7、8煤层：82采区72、8煤层-400m以浅为无突出危险区域。地质单元：就是地质特征相近的、未受到大的地质构造阻隔的一片区域。在同一地质单元内瓦斯压力、含量的分布将遵从随埋藏深度由浅到深逐步增大的规律，突出危险性也是基本上完全随着瓦斯压力、含量的增大而升高。因此，在一个地质单元内，只要准确测定了某点的瓦斯参数，则此点以下区域的瓦斯压力或含量肯定大于该点，且按一定梯度增加；只要某点发生了突出，则该点以下区域也将具有发生突出的条件。矿井瓦斯等级的划分：1、低瓦斯矿井：最大瓦斯绝对涌出量≤40m3/mim，最大相对瓦斯涌出量≤10m3/t2、高瓦斯矿井：最大瓦斯绝对涌出量＞40m3/mim，最大相对瓦斯涌出量＞10m3/t3、煤与瓦斯突出矿井：生产及开拓范围内发生一次突出或只要有一处经鉴定有突出危险，则井田范围内该煤层均为突出煤层，只要有出现有突出煤层，则该矿井为突出矿井。三、突出煤层怎样鉴定的（一）出现以下情况之一的应当立即进行突出煤层鉴定1、煤层有瓦斯动力现象的2、相邻矿井开采的同一煤层发生突出的3、煤层瓦斯压力达到或者超过0.74MPa的瓦斯动力现象——如发生冒顶、片帮、煤与瓦斯突出、冲击矿压等现象，在这些现象中还伴随有瓦斯的参与或瓦斯的明显变化，就可以称作是瓦斯动力现象。（二）怎样鉴定1、在进行突出煤层鉴定时，如果有瓦斯动力现象而且根据其特征判断该动力现象属于煤与瓦斯突出，应直接鉴定为突出煤层。2、如果该煤层尚没有发现瓦斯动力现象，或者发生了瓦斯动力现象，但根据其特征等情况尚不足以判断其属于煤与瓦斯突出还是属于冒顶等其他类别，就应该测定瓦斯压力（≥0.74MPa）、瓦斯放散初速度Δp（≥10）、坚固性系数f（≤0.5）、破坏等级（ⅢⅣⅤ）四个指标，全部指标均达到或者超过以上临界值，则确定为突出煤层。（三）鉴定的其他要求1、专业资质鉴定机构2、鉴定期120天内3、完成鉴定前按突出煤层管理四、矿防突模式（一）设计原则⑴优先开采10煤层和32煤层，32煤层用于平衡产能，10煤层作为中组煤保护层，10煤层不开采，严禁开采中组煤。⑵运输和轨道大巷、主要风巷、采区上山和下山等主要巷道布置在非突出煤层或岩层中，岩巷距突出危险区的煤层法距原则上不得小于20m。⑶突出煤层的巷道优先布置在被保护区域或其它卸压区域。⑷建立满足防突工作要求的地面瓦斯抽采系统，在进行水平、采区、采掘工作面设计时要同时进行瓦斯抽采设计，合理安排掘进、抽采、回采的超前与接替的关系，保证有足够的工程施工及抽采时间；瓦斯抽采工程不到位或抽采效果不达标的，不得采掘。开采上保护层更符合正常的开采程序，对采掘巷道等的影响也小，因此应优先采用。但确实需要开采下保护层时，则选择的下保护层不宜太近，否则除了安全原因外，还容易破坏上部被保护层，以致无法开采。当矿井中所有煤层都有突出危险时，选择突出危险程度较小的煤层作保护层开采，但采掘前必须按要求采取预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行效果检验。要了解的几组概念煤组：集中发育于含煤地层中某一或某些层段，并在成因或标志上有联系的一组煤层。划分煤组需要综合考虑地层、古生物、岩体结构和标志层等因素。地层：是指地质历史上某一时代形成的一套岩层，包含时间概念。（岩性地层、生物地层、时间地层）地层分为5代12纪，即太古代、元古代、古生代（寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪）、中生代（三叠纪、侏罗纪、白垩纪）、新生代（第三纪、第四纪）标志层：是指一层或一组具有明显特征可作为地层对比标志的岩层。它具有所含化石和岩性明显、层位稳定、分布范围广、易于鉴别的特点。防突工作指导思想——区域防突措施先行、局部防突措施补充。突出煤层的任何区域都要经过“区域综合防突措施”的程序后方可准备出石门揭煤工作面、掘进工作面、回采工作面，或者经过开拓区域预测为无突出危险区，或者经过实施区域防突措施变为无突出危险区后，方能开启采掘工作面。区域——范围较大，可以是一个工作面、多个工作面或一个采区局部——范围较小，掘进工作面内或是采煤工作面内区域综合防突措施包括内容：1、区域突出危险性预测；（一般根据瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法。由专业机构测瓦斯压力0.74MPa或者瓦斯含量8m³/T）2、区域防突措施；（开采保护层和预抽煤层瓦斯）3、区域措施效果检验；（残余瓦斯压力0.74MPa、残余瓦斯含量8m³/T、顶底板位移量及其他有效的指标和方法）4、区域验证。（工作面每推进10—50m至少进行2次区域验证；矿规定20m验证一次，即打校检孔10m，允许进尺20m）防突治理工作可概括为先区域治理，后局部治理区域治理的方法措施：1、开采保护层2、预抽煤层瓦斯具体措施有（底抽巷穿层孔抽、机风巷顺层孔抽、地面钻井抽、高位拦截钻抽等）局部治理的方法措施：1、近距离岩巷掘进2、石门揭煤3、掘进头的4、工作面的（二）区域防突措施1、开采保护层⑴保护层开采瓦斯治理措施保护层开采前需要对保护层进行区域瓦斯治理，消除保护层突出危险，确保保护层开采实现达标开采，区域瓦斯治理方案选择底板穿层钻孔预抽煤层瓦斯。开采保护层区域防突措施符合以下要求（1）开采保护层时，同时抽采被保护层的瓦斯（1032工作面、1035工作面虽然是10煤保护层，但瓦斯大，要采取措施消突，做底抽巷打穿层钻孔抽、在机风巷内打顺层钻孔抽等）；（2）开采近距离保护层时，采取措施防止被保护层初期卸压瓦斯突然涌入保护层采掘工作面或误穿突出煤层（地面井抽、高位拦截钻孔抽）；（3）正在开采的保护层工作面超前于被保护层的掘进工作面，其超前距离不得小于保护层与被保护层层间距垂距的3倍，并不得小于100m;（4）开采保护层时，采空区内不得留有煤柱。⑵被保护层瓦斯治理措施保护层开采期间将有大量的被保护层卸压瓦斯涌出，而保护层开采的目的是消除被保护层的突出危险性，降低被保护层的煤体瓦斯含量，最终实现被保护层的安全高效开采，因此在保护层开采期间需积极的采取卸压瓦斯抽采措施。目前，主要的抽采措施有地面抽采井抽采、上向拦截孔卸压瓦斯抽采等措施。三带：垮落带、裂隙带、弯曲下沉带垮落带的高度一般取采高的2—3倍，裂隙带的高度是垮落带的10—15倍。地面瓦斯抽采井：主要用于10煤工作面回采后抽采开采区域卸压的7、8煤层瓦斯，地面瓦斯抽采井距工作面风巷60m，第一口井距工作面切眼60m，每间隔200m施工下一口井。地面瓦斯抽采井施工至10煤顶板法距10m位置。地面压裂抽采技术拦截钻孔：为有效防止被保护层卸压瓦斯通过保护层工作面开采后的裂隙通道进入保护层回采工作面，造成瓦斯超限，在工作面高位钻场或巷道内按照30×30米网格布置穿层拦截钻孔，终孔施工至8煤底板下2m，用于抽采中组煤卸压瓦斯。2、预抽煤层瓦斯对于不具备保护层开采条件的突出煤层，选择区域预抽煤层瓦斯作为区域性防突措施。区域瓦斯治理方法主要采用底板抽采巷、穿层钻孔对机巷、切眼进行条带解突，经检验区域防突措施有效后，进行煤巷掘进。在机、风巷向回采区域施工顺层钻孔，对工作面进行大面积预抽。经检验区域防突措施有效后，方可进行采煤作业。⑴底板穿层钻孔预抽采用底板穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯进行区域解突。底抽巷距煤层法距20～25m，平面错距20～30m，在底板抽采巷内每间隔30m，垂直于底板巷布置钻场，每个钻场施工5×5m网格式穿层预抽钻孔，钻孔穿过煤层1m，控制煤巷两帮不少于15m。钻孔施工过程中采用冲煤卸压措施。⑵工作面顺层钻孔预抽采用顺层钻孔预抽回采区域瓦斯进行解突。两巷顺层钻孔间距3m，钻孔压茬10m。如顺层孔控制有盲区（构造带），采取底板穿层钻孔补充控制。经消突评价合格、抽采达标后，方可回采。工作面回采期间执行区域验证。推广使用ZDY6500大功率履带钻机从工作面一条巷道施工长距离顺层钻孔，具有提质、提速、提效等优点。（三）局部防突措施采取局部“四位一体”综合防突措施。1、掘进工作面突出危险性预测；2、掘进工作面防突措施——迎头钻机打钻，长度不小于60m，钻孔终点超过巷道轮廓线外不小于15m，超前距不小于5m；（校检钻打排放孔，长度不小于8m，钻孔超过巷道轮廓线外2--4m，超前距不小于3m）3、掘进工作面措施效果检验；4、安全防护措施。（远距离爆破、反向风门、避难所、压风自救等等）所谓的“四位一体”不管是区域还是局部，就是四个步骤：预测——措施——检验——验证或防护3、掘进工作面防突措施1、近突出煤层岩巷掘进防突措施⑴法距＞20m的近距离岩巷掘进防突措施依据井上下资料能够准确预测的，沿巷道施工方向不大于100m施工三个探查验证钻孔，控制煤层法距；对三维地震异常区或无法准确预测的区域，按第⑵条执行。⑵法距10m＜法距≤20m的近距离岩巷掘进防突措施沿巷道施工方向施工三个超前探查钻孔，控制煤层法距，保证有不少于20m的超前距。⑶法距在7m＜法距≤10m之间近距离岩巷掘进防突措施。在迎头施工3组9个超前探查钻孔，其中沿巷道掘进方向施工3个，巷道的左、右侧各施工3个，以便准确控制煤层法距，并保证有不少于20m地质超前距。⑷法距法距≤7m执行石门揭煤防突措施。2、石门揭煤防突模式主要针对石门揭煤防突治理措施，通过超前探查掌握煤层赋存、构造情况，采取穿层钻孔大面积预抽，实现揭煤区域消突目标。石门揭煤控制7个关键节点（岩石巷道穿煤控制7个关键点，揭煤进煤巷施工控制5个关键点），即距煤法距10m（地质构造复杂、岩石破碎区域20m）、7m、5m、3m、1.5m(急倾斜煤层、岩石松软破碎为2m)、穿煤施工、离开煤层顶板法距5m。石门距煤法距10m位置，施工探查钻孔，测定煤层原始瓦斯压力和原始瓦斯含量等参数，编制专项防突设计报集团公司审批。石门距煤法距7m位置，建立独立可靠通风系统，实施穿层钻孔对揭煤区域进行预抽。在穿层钻孔施工期间，采用冲煤卸压工艺，强化瓦斯抽采并进行效果考察。石门距煤法距5m位置，进入局部防突措施。实施突出危险性预测，预测有突出危险时，实施排放钻孔，直至钻孔控制范围内全面消除突出危险性为止；验证无突出危险时，则施工至距煤层法距3m位置。石门距煤法距3m位置，采用先探后掘、远距离放小炮措施掘进至距煤法距1.5m处。每循环进尺不超过1m，每圆班进尺不超过3m。石门掘至距煤层法距1.5m位置时，采用钻屑瓦斯解析指标法最后验证。若经验证有突出危险时，则继续实施排放钻孔直至消除突出危险性；验证无突出危险时，需经集团公司相关部室联合验收确定措施有效后，健全安全防护措施，在救护队监护下采取远距离放炮揭开煤层。巷道穿煤期间，采用钻屑指标法实施连续突出危险性预测，经预测指标小于临界值时，方准进尺，每循环预留不小于2m（投影）预测超前距。巷道离开煤层底板时，加强煤岩结合处巷道支护，缩小棚间距，喷浆堵漏，采用钻屑指标法执行循环预测。煤层法距20m煤层法距10m煤层法距7m煤层法距5m煤层法距3m煤层法距1.5m穿层施工实施地质探查控制煤层层位区域预测、进一步探明煤层赋存情况实施预抽措施并进行效果检验区域验证实施拦截、排放、注水措施实施金属骨架和煤体固化措施最后验证、远距离爆破揭开煤层揭煤结束钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S