(六)煤与瓦斯突出及事故预防知识

1、1第六节第六节 煤与瓦斯突出及事故预防知识煤与瓦斯突出及事故预防知识一、煤与瓦斯突出的征兆及常见发生地点一、煤与瓦斯突出的征兆及常见发生地点1煤与瓦斯突出的危害煤与瓦斯突出是指煤矿地下采掘过程中，由于地应力和瓦斯的共同作用，在很短时间(数分 钟)内，破碎的煤(岩)和瓦斯(甲烷、二氧化碳)由煤体或岩体向采掘工作空间突然喷出的异常动 力现象。它表现出来的危害主要包括：(1)煤与瓦斯突出使采掘工作面及巷道在突然间充满大量的高浓度瓦斯，造成人员窒息，遇 火会发生瓦斯爆炸。(2)突出造成一定的动力效应，可以摧毁支架，破坏设施、设备。(3)瞬间突出的瓦斯、碎煤(岩)流能破坏通风系统，造成风流紊乱或短时逆转。(4)突出的煤炭使巷道堵塞，生产系统受到破坏，巷道通风阻力增大，甚至造成矿井停产。2煤与瓦斯突出的征兆1)有声征兆(1)煤层中有煤炮声，煤层变形发出劈裂声、鞭炮声、机枪声、闷雷声或远处的雷鸣声，声 音由远到近，由大到小，间隔时间的长短也不一致。(2)支架折断声。发生突出前，因顶板压力突然增大，支架出现嘎嘎响，发出劈裂折断声。(3)煤层或岩层的破裂声。有时煤层内出现破裂，引起煤壁震动、开裂响声等。

2、2)无声征兆(1)煤层构造方面表现为煤层层理紊乱，煤变软、暗淡无光、变干燥、无光泽、易粉碎。(2)煤层受挤压褶曲、倾角变大、变陡，煤层突然增厚或变薄，煤层破坏严重并常常伴随断 层出现等。(3)矿压显现方面表现为压力增大，使支架变形、断裂，煤壁外鼓、片帮、掉碴，顶底板出 现凸起，炮眼变形，打钻时垮孔、顶钻、夹钻杆、钻机过负荷等。(4)其他方面的征兆有瓦斯涌出异常、忽大忽小，煤尘增大，空气气味异常、闷人，气温异 常，打钻喷瓦斯、喷煤粉等。上述突出征兆并非每次突出时都会出现，很可能只出现其中的一种或几种。3突出常见发生地点(1)突出多数发生在采煤、掘进工作面，其中大多数发生在掘进工作面。(2)突出多发生在上山掘进头、煤层平巷及石门揭开煤层时，特别是石门揭开煤层时，突出 强度最大，次数最多。(3)突出多发生在地质构造变化的地区。(4)突出多发生在外力冲击作用下，如爆破、打钻、破煤等都容易诱导突出。(5)突出多发生在煤层由薄变厚的地区。(6)围岩致密而干燥的厚煤层容易发生突出。(7)采掘工作形成的应力集中地带容易发生突出。二、预防煤与瓦斯突出的主要措施及管理规定二、预防煤与瓦斯突出的主要措施及管

3、理规定1预防煤与瓦斯突出的主要措施1)区域性防突措施2(1)开采保护层：在突出矿井中，在煤层群中预先开采的，并能使相邻的突出煤层减少或消 除突出危险的煤层称为被保护层。保护层开采后，被保护层在其保护范围内可以降低或消除突 出危险。(2)预抽煤层瓦斯：利用预抽突出危险煤层瓦斯作为区域性防止突出措施，其实质是利用均 匀布置在突出危险煤层内的大量钻孔，经过一定时间(数个至数十个月)预先抽放瓦斯，以降低 其瓦斯压力与瓦斯含量，并利用由此引起的煤层收缩变形、地应力下降、煤层透气系数增加、 煤的强度增高等效应，使抽放瓦斯的煤体失去或减弱其突出的危险性。(3)煤层注水：通过钻孔向煤体注水，使煤层湿润，增加煤的可塑性，在煤层随后开采时， 可减小工作面前方的应力集中；当水进入煤层内部的裂缝和孔隙后，可使煤体瓦斯放散速度减 慢，因此煤层注水可以减缓煤体弹性潜能及瓦斯潜能的突然释放，降低或消除煤层的突出危险 性。2)局部性防突措施(1)震动性放炮：是人为诱导突出的措施。用增加掘进工作面炮眼数目，加大装药量，全断 面一次爆破，人为激发突出，以避免一般爆破法所发生的延期突出。爆破前，全部人员撤离现 场。(2)水

4、力冲孔：是利用钻机打钻时喷射的水射流，在突出煤层内冲出煤炭和瓦斯或诱导可控 制的小型突出，以造成煤体卸压，排放瓦斯，消除采掘突出危险的方法。(3)打钻孔排放瓦斯：是由岩巷或煤巷向有突出危险的煤层打钻孔，将煤层中的瓦斯经过钻 孔自然排放出来，待瓦斯压力降到安全压力以下时，再进行开采。(4)金属骨架：当石门接近煤层，距煤层 23 米时，通过岩柱在巷道顶部和两帮上侧打钻 孔，钻孔要穿过煤层全厚，并进入岩层 05 米，孔间距不大于 02 米，双排孔间距一般不大 于 03 米，孔径为 75100 毫米。然后把长度大于孔深 0405 米的钢管或钢轨作为骨架 插入孔内，再将骨架尾部固定，架空形成一个整体防护架，最后用震动性放炮揭开煤层。这一 措施的防突作用包括：钻孔卸压；钻孔排瓦斯；保护煤体。(5)超前钻孔：是由煤巷掘进工作面向前方煤体打一定数量的钻孔，并始终保持钻孔有一定 超前距，使工作面前方煤体卸压、排放瓦斯，达到减弱和防止突出的一种方法。(6)松动爆破：是在进行普通爆破时，同时爆破几个 710 米以上的深炮孔，破裂与松动深 部煤体，使应力集中带和高压瓦斯带移向煤体深部，以便在煤巷采掘工作面前方

5、形成较长的卸 压和排放瓦斯区，从而预防突出的发生。3)“四位一体”综合防治措施为了安全开采突出煤层，必须采取以防止突出措施为主，同时又避免人身事故的综合措施。 综合防治措施的内容包括：突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验和安全 防护措施等 4 个方面的措施，即“四位一体” 。(1)突出危险性预测：是防治突出综合措施的第一个环节，其目的是确定突出危险的区域和 地点，以便使防治突出措施的执行更加有的放矢。它包括区域突出危险性预测和工作面突出危 险性预测。(2)防治突出措施：是防治突出综合措施的第二个环节，它是防止发生突出事故的第一道防 线。防治突出措施仅在预测有突出危险的区段采用，其目的是预防突出的发生。3(3)防治突出措施的效果检验：是防治突出综合措施的第三个环节，其目的是确保措施的防 突效果。检验证实措施无效时应采取附加防突措施。(4)安全防护措施：是防治突出综合措施的第四个环节，它是防止发生突出事故的第二道防 线。安全防护措施是在突出预测失误或防治突出措施失效的情况下，各工作环节中采取的防突 补救措施，以避免发生人身事故。2预防煤与瓦斯突出的管理规定煤矿安全规程在预防

6、煤与瓦斯突出方面作出了如下规定：(1)高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯突出矿井，必须装备矿井安全监控系统。没有装备矿井安全 监控系统的矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须装备甲烷风电闭锁装 置或甲烷断电仪和风电闭锁装置。没有装备矿井安全监控系统的无瓦斯涌出的岩巷掘进工作面， 必须装备风电闭锁装置。没有装备矿井安全监控系统的矿井的采煤工作面，必须装备甲烷断电 仪。(2)高瓦斯、煤(岩)与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必 须在工作面及其回风流中设置甲烷传感器。(3)在煤岩)与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，进风的主要运输巷道和回风巷道内使用矿 用防爆特殊型蓄电池电机车或矿用防爆型柴油机车时，蓄电池电机车必须设置车载式甲烷断电 仪或便携式甲烷检测报警仪。当瓦斯浓度超过 05时，必须停止机车运行。(4)突出矿井在编制年度、季度、月生产建设计划的同时，必须编制防治突出措施计划。开 采突出煤层时，必须采取突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验、安全防 护措施等综合突出措施。(5)对有突出危险的新建矿井，突出矿井的新水平、新采区，必须编制防治突出煤

7、层突出的 设计。设计应包括开拓方式、煤层开采程序、采煤方法、通风方式、支护形式、突出危险性预 测方法、保护层的选择、抽放瓦斯和局部防治突出措施等内容，并按管理权限报县级以上煤炭 管理部门审批。(6)突出矿井中布置采掘工作面应遵循下列原则：主要巷道应布置在岩层或非突出煤层中。应尽可能减少突出煤层中的掘进工作量。开采 保护层的采区，应充分利用保护层的保护范围。应尽可能减少石门揭穿突出煤层的次数，揭穿突出煤层地点应避开地质构造带。如果条 件许可，应尽可能将石门布置在被保护区，或先掘进揭煤地点的煤层巷道，然后再与石门贯通。在同一突出煤层的同一区段的集中应力影响范围内，不得布置 2 个工作面相向回采或掘 进。突出煤层的掘进工作面，应避开本煤层或邻近煤层采煤工作面的应力集中范围。(7)在突出煤层顶底板掘进岩巷时，必须定期验证地质资料，及时掌握施工动态和围岩变化 情况，防止误穿突出煤层。(8)开采突出煤层时，每个采掘工作面的专职瓦斯检查工必须随时检查瓦斯，掌握突出预测。 当发现有突出预兆时，瓦斯检查工有权停止工作面作业，并协助班组长立即组织人员按避灾路 线撤出、报告矿调度室。(9)有突出危险的采掘工

8、作面爆破落煤前，4所有不装药的眼、孔都应用不燃性材料充填，充填深度应不小于爆破孔深度的 15 倍。对采用 直径大于 120 毫米的钻孔、水力冲刷或水力冲孔等措施在煤体中形成的孔洞，在爆破前应严密 封闭孔口，孔内注满水、砂或填土。(10)在突出危险区进行采掘作业时，必须采取综合防治突出措施。当预测为突出危险工作 面时，应采取防治突出措施，只有经措施效果检验后，验证措施有效，方可在采取安全防护措 施的情况下进行采掘作业。每执行 1 次防治突出措施作业循环后，应再进行工作面预测，如预 测为无突出危险，仍必须再采取防治突出措施，只有 2 次预测为无突出危险，该工作面方可视 为无突出危险工作面。(11)对于有突出危险煤层，应采取开采保护层或预抽煤层瓦斯等区域性防治突出措施。开 采保护层后，在被保护层中受到保护的区域可按无突出危险区进行采掘作业；在未受到保护的 区域，必须采取综合防治突出措施。(12)井巷揭穿突出煤层和在突出煤层中进行采掘作业时，必须采取震动爆破、远距离爆破、 避难硐室、反向风门、压风自救系统等安全防护措施。突出矿井的人井人员必须携带隔离式自 救器。(13)有煤(岩)与瓦斯突出危险

9、的采掘工作面，有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出较大、 变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检查，并安设甲烷断电仪。三、发生突出的征兆及发生突出事故的应急措施三、发生突出的征兆及发生突出事故的应急措施1发现煤与瓦斯突出征兆时的应急原则(1)在采煤工作面发现有突出预兆时，要以最快的速度通知人员迅速向进风侧撤离。撤离中 快速打开隔离式自救器并佩用好，迎着新鲜风流继续外撤。如果距离新鲜风流太远时，应首先 到避难所，或利用压风自救系统进行自救。(2)掘进工作面发现煤与瓦斯突出的预兆时，必须向外迅速撤至防突反向风门之外，之后把 防突风门关好，然后继续外撤。如自救器发生故障或佩用自救器不能安全到达新鲜风流时，应 在撤出途中到避难所或利用压风自救系统进行自救，等待救护队援救。2发生煤与瓦斯突出事故后的应急原则(1)一旦发生煤与瓦斯突出事故，应立即佩戴好隔离式自救器，并迅速外撤。(2)在撤退途中，如果退路被堵或自救器有效时间不够，可到矿井专门设置的井下避难所或 压风自救装置处暂避，也可寻找有压缩空气管路的巷道、硐室躲避。这时要把管子的螺丝接头 卸开，形成正压通风，延长避难时间，并设法与外界保持联系。3发生煤与瓦斯突出事故后的安全注意事项(1)发生煤与瓦斯突出事故，不得停风和反风，以防风流紊乱扩大灾情。如果通风系统及设 施被破坏，应设置风障、临时风门及安装局部通风机恢复通风。因突出造成风流逆转时，要在 进风侧设置风障，并及时清理回风侧的堵塞物，使风流尽快恢复正常。在恢复突出区通风时， 要设法经最短路线将瓦斯引入回风道。回风流应尽量避开已封闭的火区，必须经过时，要严格 检查火区封闭情况。同时，排风井口 50 米范围内不得有火源，并设专人站岗监视。(2)发生煤与瓦斯突出事故时，要根据井下实际情况决定是否停电。如果停电无被水淹的危 险，应远距离切断灾区电源；否则需要加强通风，特别要加强电气设备处的通风，做到运行的 设备不停电，停运的设备不送电，防止产生火花，引起爆炸。5(3)若瓦斯突出引起火灾时，要采用综合灭火或惰气灭火等措施积极灭火。若引起回风井口 瓦斯燃烧，应采取总进风道隔氧措施将火扑灭。(4)矿工只能在新鲜风流中工作，同时设立安全岗哨，禁止没佩用隔绝式自救器的救灾人员 进入灾区。(5)当发现突出点有异常情况，可能发生二次突

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