防突知识培训教案DOC32页Word文档下载推荐.docx
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2．压出的基本特征
发动与实现压出的主要作用力是地应力，瓦斯压力与煤的自重是次要因素，压出的基本能源是煤岩所积蓄的弹性变形能。
其基本特征为：
⑴压出有两种形式，即煤的整体位移和煤有一定距离的抛出，但位移和抛出的距离较小；
⑵压出后，在煤层与顶板之间的裂隙中，常留有细煤粉，整体位移的煤体上有大量的裂隙；
⑶压出的煤呈块状，无分选现象；
⑷巷道瓦斯（二氧化碳）涌出量增大；
⑸压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞。
附图3：
3．倾出的基本特征
发动倾出的主要因素是地应力，即结构松软、含有瓦斯致使内聚力降低的煤，在较高地应力作用下，突然破坏、失去平衡，为其位能的释放创造了条件，实现倾出的主要力是失稳煤的自重，其基本特征为：
⑴倾出的煤按自然安息角堆积，并无分选现象；
⑵倾出的孔洞呈孔大腔小，孔洞轴线沿煤层倾斜或铅垂（厚煤层）方向发展；
⑶无明显动力效应；
⑷倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中；
⑸巷道瓦斯（二氧化碳）涌出量明显增加。
附图4：
煤与瓦斯倾出的基本特征图示
（二）按突出强度分类。
突出强度是指每次突出的煤岩量和涌出的瓦斯量。
1.小型突出：
强度小于100吨；
2.中型突出：
等于或大于100吨、小于500吨；
3.大型突出：
等于或大于500吨、小于1000吨；
4.特大型突出：
等于或大于1000吨。
三．煤与瓦斯突出的预兆
1.有声预兆：
地压活动剧烈、顶板来压、不断发生掉渣和支架断裂声；
煤层产生震动、手扶煤壁感到震动和冲击；
听到煤炮声或闷雷声，一般是先远后近、先小后大、先单响后连响，突出时伴有巨雷般响声。
2.无声预兆：
工作面遇到地质变化、煤层厚度不一，尤其是煤层中软分层变化；
瓦斯涌出量增大或忽大忽小；
气温降低、煤层层理紊乱、硬度降低、光泽暗淡、煤体干燥、煤尘飞扬、有时煤体碎片从煤壁上弹出；
打钻时严重顶钻、夹钻或喷孔等。
四．煤与瓦斯突出的一般规律
1.开采深度增加，突出危险性增大；
2.突出多发生在地质构造区；
3.煤体破坏程度越严重，煤的强度越小，煤层越厚，特别是软分层厚度增加，突出危险越大。
4.采掘应力集中区容易发生突出。
5.围岩的透气性越差，致密岩层越厚，突出危险越大。
6.突出常发生在外力冲击作用下，如放炮、割煤等；
7.突出的气体主要是甲烷，亦有二氧化碳。
8.发生突出前大都有预兆。
9.绝大多数突出发生在煤巷掘进工作面。
石门突出危险性最大。
10.煤层突出危险区常呈带状分布。
五．区域综合防突措施和局部综合防突措施
（一）区域综合防突措施包括下列内容：
1．区域突出危险性预测；
（简称区域预测：
突出危险性区、无突出危险性）
2．区域防突措施；
（开采保护层、本煤层抽放）
3．区域措施效果检验；
4．区域验证。
（二）局部综合防突措施包括下列内容：
1．工作面突出危险性预测；
2．工作面防突措施；
3．工作面措施效果检验；
4．安全防护措施。
六．区域防突措施
区域防突措施是指在突出煤层在进行采掘作业前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。
区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。
（一）开采保护层
什么是开采保护层？
所谓开采保护层是指在开采煤层群时，预先开采没有突出危险或突出危险小的煤层，使具有突出危险的煤层消除或削弱突出危险的一种特殊的开采方法。
附图5：
保护层示意图
（二）本煤层预抽钻孔
附图6：
本煤层预抽钻孔示意图
本煤层顺层钻孔交叉长度不少于10m，钻孔间距3m，预抽期不少于6个月，抽采率不低于30%，效果检验残余瓦斯含量低于6m3/t，残余瓦斯压力低于0.6MPa。
七．局部综合防突措施
工作面防突措施是针对经工作面预测尚有突出危险的局部煤层实施的防突措施。
其有效作用范围一般仅限于当前工作面周围的较小区域。
工作面的防突措施包括预抽瓦斯、排放钻孔、水力冲孔、金属骨架、煤体固化或其他经试验证明有效的措施。
（一）采煤工作面局部防突技术措施要求
1．采煤工作面突出危险性的预测钻孔（验证钻孔）的布置：
沿采煤工作面每隔10m布置一个预测钻孔，深度8。
5m。
2．采煤工作面局部防突措施孔的选择
有突出危险的采煤工作面应当优先选用超前排放钻孔，超前排放钻孔的要求：
（1）钻孔布置在煤层的软分层中，超前排放钻孔的孔数、孔底间距等应当根据钻孔的排放半径确定；
（2）钻孔直径：
公司要求为￠89mm
（3）煤层赋存状态发生变化时，及时探明情况，再重新确定超前钻孔的参数；
（4）钻孔施工前，加强工作面支护，打好迎面支架，支架护帮板护好工作面煤壁。
3．采煤工作面防突措施的效果检验
沿采煤工作面每隔10m布置一个检验钻孔，深度8.5m。
如果检验指标均小于指标临界值，且未发现其他异常情况，则措施有效；
否则，判定为措施无效。
附图7：
采煤工作面防突措施的效果检验钻孔示意图
（二）掘进工作面局部防突技术措施要求
1．掘进工作面突出危险性的预测钻孔（验证钻孔）的布置：
钻孔尽量布置在软分层，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，另两钻孔距巷道两帮0.5m处，终孔位于巷道断面两侧轮廓线为3m，走向投影孔深8.5m。
2．掘进工作面局部防突措施孔的选择
有突出危险的掘进工作面应当优先选用超前排放钻孔，超前排放钻孔的要求：
（1）钻孔布置在煤层的软分层中，超前排放钻孔的孔数、孔底间距等应当根据钻孔的排放半径确定；
（2）钻孔直径：
（3）煤层赋存状态发生变化时，及时探明情况，再重新确定超前钻孔的参数；
（4）钻孔施工前，加强工作面支护。
3．掘进工作面防突措施的效果检验
在两排超前排放钻孔中间布置三个效果检验孔（走向投影孔深8.5m）。
当检验结果措施有效时，公司要求措施孔留10m超前距，如果法线距离打15m,采取安全防护措施后只准掘进5m,严禁超掘（如下图所示）。
防突规定：
掘进工作面最小超前距5m超前距。
附图8：
掘进工作面超前排放钻孔布置示意图
八、防突事故案例
（一）九矿“2·
21”瓦斯超限事故
1．事故基本情况
2017年2月21日2时22分，平煤股份九矿己16-17¬
-22051机巷工作面发生一起瓦斯超限事故，里瓦斯传感器最大瓦斯浓度9.6%（超过1%瓦斯浓度持续时间3分42秒，外瓦斯传感器最大瓦斯浓度2.31%，（超过1%瓦斯浓度持续时间10分25秒。
经计算现场片帮落煤量7t，涌出瓦斯量37m3，吨煤瓦斯涌出量6.2m3/t，工作面片帮煤体呈自然安息角堆积，长度3m。
2．事故原因
⑴直接原因
工作面处于地质构造带，煤层松软、倾角大，应力集中，迎头上帮顶帮结合三角区未采取有效支护，地质构造应力引起三角区煤体片帮，瞬间释放出大量瓦斯，造成高浓度瓦斯超限。
⑵间接原因
①特殊地段未采取有效的支护措施。
平煤股份九矿相关部门对工作面过地质构造带重视不够，思想麻痹。
明知工作面煤层倾角大（32°
），巷道上帮顶帮结合三角区不易支护造成空顶，施工单位和相关部门均未引起警觉和重视，在特殊地段未采取针对性措施的情况下盲目继续施工。
②技术管理不严密。
《己16-17-22051机巷过断层安全技术措施》内容不完善，缺少防突、防瓦斯方面的内容。
《己16-17-22051机巷作业规程》及安全技术措施无架棚支护时质量标准、爆破时的爆破图表。
未按平煤股份公司瓦斯抽采达标评判报告批复要求“在接近断层、褶曲和煤层变厚等地质构造区域时，要按防突规定要求增加区域验证钻孔数量，编制专项措施，并进行贯彻学习”。
停止使用综掘机的书面通知未按要求经矿总工程师签批。
地质临时预报未明确工作面向前方的允许施工距离。
③现场安全技术措施执行不力。
《己16-17-22051机巷过断层施工安全措施》中要求：
“施工期间遇顶板破碎或片帮严重的使用2m管缝锚杆及穿楔进行超前支护，并及时缩小支护间距”。
现场察看工作面未按措施要求使用2m管缝锚杆及穿楔进行超前支护，也未及时缩小支护间距。
《己16-17-22051机巷作业规程》设计3个孔深60m前探地质观察孔，允许进尺40m，留20m超前距。
2月17日临时预报显示前探地质观察孔最深孔深为28.5m，均未达到设计要求。
④对工作面出现的多元异常信息不重视。
九矿地测部门2月份地质月报，预报工作面揭露一条落差1～3m逆断层，倾角33°
；
2月17日临时预报，预报前方煤厚1～2m，煤厚有异常。
2月8日零点班，工作面因施工期间落煤量大，里瓦斯传感器瓦斯浓度最大达0.7%；
2月10日零点班，工作面因未采取针对性支护措施，顶板落煤量大，造成里瓦斯传感器瓦斯浓度最大达0.85%。
九矿相关部门和施工单位对以上多元异常信息重视不够，未采取有效措施防止煤体片帮，引起瓦斯超限。
⑤违规使用综掘机。
平煤股份公司对九矿使用综掘机安全技术措施批复意见要求“遇到地质构造时，在构造影响范围内（前后20m），停止使用综掘机，改为爆破掘进”。
该工作面正在过地质构造，2月12日八点班至21日零点班，在没有爆破工情况下累计进尺17.4m，未执行批复意见，仍继续使用综掘机施工。
⑥隐患排查整改不认真。
2月17日零点班至2月20日零点班，安检部门、开拓部门检查人员多次发现该工作面出现空顶现象，最大空顶长1.1m、宽2.5m、高0.7m，施工单位没有引起高度重视，采取措施彻底整改隐患，造成工作面应力集中。
⑦瓦斯抽采达标存在差距。
己16-17-22051机巷外段0～300m区域，在该工作面区域瓦斯治理巷（低抽巷）每隔4m执行一组7个底板穿层钻孔，穿层钻孔终孔控制不到巷道轮廓线以外15m，钻孔数量满足不了抽采达标要求。
该区段为地质构造带，区域防突措施检验测试点未按《防治煤与瓦斯突出规定》第55条要求“在地质构造复杂区域适当增加检验测试点”。
（二）十三矿己15-17-11111采煤工作面高浓度瓦斯超限事故
2017年11月11日3时12分，十三矿己15-17-11111采煤工作面生产过程中发生因采煤机扰动煤体，采面49-53架煤体整体位移，瞬间释放大量瓦斯上午超限事故，里瓦斯传感器最大瓦斯浓度3.42%（超过1%持续时间8分钟），外瓦斯传感器最大瓦斯浓度2.72%，（超过1%持续时间16分19秒），涌出瓦斯量390m3。
⑴对采面过断层工作重视不够，思想麻痹。
十三矿相关部门及施工单位在明知采面揭露两条断层；
处于周期来压范围内；
采面采长160.5m、已回采175m处于“方形”应力集中区。
施工单位和相关部门均未引起警觉和重视，在未采取针对性措施的情况下盲目继续回采。
⑵采面中间存在抽采薄弱带。
采面49#-53#架之间位于采面中间部位，区域防宊措施机、风两巷所施工的顺层钻孔时由于受断层影响，多数钻孔未能全部布置在煤层中，未端施工在岩层中，造成采面中部出现抽采薄弱带，煤体中原的始瓦斯含量得不到有效的释放。
⑶安全技术措施缺乏针对性。
采面过断层、周期来压期间，没有制定针对性防宊、防瓦斯措施。
注水孔设计深度过浅，只有12m，不能有效消除前方煤体的应力。
⑷安全技术措施现场执行不力。
10日午两点班，采面施工卸压注水钻孔，钻孔设计孔深12m,其中41#—48#架、54#—59#架，共计14个钻孔深度达不到设计要求。
采面过断层期间，未按照抽采达标评判批复意见增加区域验证钻孔数量。
⑸应对异常信息不力。
采面执行卸压注水钻孔时因前方打到岩石孔深未达到措施设计深度，未按要求向相关部门汇报；
采面中间部位为执行顺层钻孔异常区，未采取局部防宊措施；
集团瓦斯所实测该区域残余瓦斯含量最大值6.65m3/t，曾经出现超“双六”现象，未引起足够的重视。
⑹现场管理不到位。
当班采煤机牵引速度过快，造成瓦斯释放不均匀。
当班采煤机司机未携带瓦斯便携仪，割煤时瓦斯检查员又不在现场，造成采面生产不能及时了解煤墙瓦斯涌出情况和瓦斯异常变化。
相关业务科室盯岗人员与监钻人员在打注水孔时没有要求施工单位重新补打钻孔，断层附近的应力得不到有效释放，监管不力。
（三）十二矿己15-31020进风巷掘进工作面煤与瓦斯压出事故
2017年11月25日14时01分，十二矿己15-31020进风巷掘进工作面出碴时发生一起煤与瓦斯压出事故，里瓦斯传感器最大瓦斯浓度36%（超过1%持续时间14:
01-16:
30共149分钟），外瓦斯传感器最大瓦斯浓度14.1%，（超过1%持续时间14:
05-16:
02共117分钟）。
经计算总涌出瓦斯量2458m3，压出煤量83t。
工作面埋藏深、地应力大，前方煤体松软，顶板破碎。
未按措施规定正规循环爆破落煤，致使迎头处于应力集中区，采取防突措施不能消除突出危险，耙装机出碴扰动导致应力失衡引发煤与瓦斯压出。
①区域防宊措施执行不到位。
从施工过的巷道现场察看统计，从11月3日零点班-11月24日零点班该工作面共计进尺58m，巷道内顶板应揭露穿层钻孔11个，实际揭露7个，部分区域措施穿层钻孔没有出现在巷道顶板上，未按设计施工，钻孔没有施工到掩护掘进煤体中，煤体中原始瓦斯压力和含量得不到有效释放。
②异常信息应对处置不力。
2017年11月17日零点班-11月18日零点班施工超前钻孔时有3个钻孔施工时出现夹钻打不进、响煤炮等异常现象。
十二矿瓦斯异常分析记录显示该地点11月份共出现4次瓦斯涌出异常现象，其中11月21日四点班外瓦斯传感器最大瓦斯浓度0.66%；
11月22日八点班外瓦斯传感器最大瓦斯浓度0.6%。
工作面400m时刚过1个0.5m断层（低抽巷揭露），前方60m还有1个1.1m断层（低抽巷揭露），迎头后约80m顶板一直破碎，未引起重视并充分分析小构造和层间滑动对应力的影响。
以上异常现象十二矿施工单位和业务部门均未引起警觉和足够的重视，应对处置不力。
③安全技术措施缺乏针对性。
工作面设计8个24～52m超前钻孔，控制范围巷道轮廓线外6～8m，未按排放半径设计钻孔，未完全起到卸压作用，超前钻孔也未经相关部门审批。
工作面施工12个孔深3m瓦斯释放钻孔未制订安全技术措施。
④工作面瓦斯基础参数复测时间短，区域防突措施检验点布置不合理。
2017年6月12日-7月19日，集团瓦斯实验室对己15-31020低位瓦斯治理巷区域防突措施开始进行效果检验，开口向里400m处区域防突措施检验孔1#钻孔倾角66°
，残余瓦斯含量9.02m3/t；
2#钻孔倾角43°
，残余瓦斯含量8.26m3/t；
开口向里450m处区域防突措施检验孔1#钻孔残余瓦斯含量7.12m3/t；
均超过6.0m3/t要求。
2017年6月15日-7月15日，十二矿在低位瓦斯治理巷开始补打穿层钻孔，共计46组276个穿层钻孔。
2017年7月23日-7月26日，十二矿对残余瓦斯含量超标点瓦斯基础参数进行复测，己15-31020低位瓦斯治理巷开口向里400m处区域防突措施检验孔1#钻孔倾角66°
，残余瓦斯含量5.038m3/t；
，残余瓦斯含量4.91m3/t；
开口向里450m处区域防突措施检验孔1#钻孔残余瓦斯含量5.26m3/t。
从集团瓦斯实验室瓦斯基础参数测定结束至十二矿瓦斯基础参数复测结束短短7天时间超标点全部参数符合要求，瓦斯基础参数复测时间短。
己15-31020低位瓦斯治理巷开口向里400m处同一位置倾角相同布置同一检验点，区域防突措施检验点布置不合理。
⑤现场管理不到位。
事故前8个小班未按措施规定的正规循环执行爆破落煤措施，致使工作面一直处于应力集中区，应力不能前移且产生累积。
工作面施工的3m～5m浅孔对煤体有一定的破坏作用，未起到卸压作用。
低抽巷水力冲孔位置距工作面85m，未达到100m以上要求，对工作面应力造成叠加。
⑥支护不合理。
工作面处于应力集中区，巷道上帮滞后3排、下帮滞后5排，未对巷道形成有效支护。
九、防突规章制度
<
一>
河南省人民政府关于印发河南省强化煤矿安全生产暂行规定豫政〔2014〕63号
1．对煤与瓦斯突出、冲击地压、水文地质类型极复杂矿井，煤炭企业必须组织专家论证其灾害防治技术措施的针对性和可靠性，论证结果由煤炭企业主要负责人签字确认。
未经论证或经论证在现有技术条件下难以有效防治的区域，严禁一切采掘活动。
2．矿井垂深超过1200米的区域，暂停一切回采活动。
3．矿井所采煤层瓦斯压力大于0.6兆帕（MPa）或瓦斯含量大于6立方米每吨（M3/t）时，必须采取保护层开采或底（顶）板岩巷预抽煤层瓦斯，严禁采用局部防突措施替代区域防突措施。
残余瓦斯压力及含量降到0.6MPa和6M3/t以下后，方可进入煤层进行采掘作业。
4．煤与瓦斯突出矿井严禁划分非突出危险区。
5．煤与瓦斯突出区域防突措施效果评价报告必须由煤炭企业技术负责人签字确认。
采掘工作面分段进行区域防突措施效果评价时，长度不得小于500米。
煤与瓦斯突出矿井实施区域防突措施消突后，必须进行区域效果检验。
一旦发现指标超限或其他突出预兆，必须继续实施区域防突措施消除突出危险。
严禁进入区域治理不达标煤层采掘作业。
6．冲击地压灾害严重矿井掘进及回采工作面要积极推广大断面复合支护和充填式开采工艺，提高抗冲击地压能力。
合理安排采掘布局，降低回采工作面推进速度，科学留设煤柱，严禁在应力集中区域或孤岛煤柱内进行采掘活动。
严禁采用放顶煤一次采全高开采方式。
7．所有矿井必须严格落实《煤矿防治水规定》（国家安监总局令第28号），做到预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采。
综合运用物探、瞬变电磁、钻探等勘查技术查明矿井井田范围内及周边区域水文地质情况，重点查明老空水、断层水、承压水等水患威胁。
矿井井田范围内及周边区域水害隐蔽致灾因素排查不清的，严禁一切采掘活动。
8．新建、改扩建、产业升级及技术改造等煤矿建设项目必须达到安全质量标准化三级及以上标准方可进行竣工验收。
凡未达到安全质量标准化三级标准的生产矿井，限期停产整顿；
逾期仍不达标的，依法实施关闭。
年生产能力60万吨及以下矿井只允许1个采煤工作面组织生产，煤与瓦斯突出矿井可配套布置1个解放层回采工作面。
采煤工作面（保护层开采工作面除外）淘汰单体液压支柱π型钢梁支护，必须采用液压支架或悬疑支架进行支护。
9．煤与瓦斯突出矿井必须按照核减后的生产能力科学合理组织生产。
严禁任何单位或部门向煤矿下达超核定生产能力的生产指标和任务，严禁超能力、超强度、超定员组织生产。
10．从严查处煤矿各类违法违规生产行为。
凡违反以上规定的煤矿，撤销煤矿矿长安全资格证，暂扣煤矿安全生产许可证，矿井立即停产整顿，同时对煤炭企业有关责任人进行责任追究。
二>
河南省人民政府办公厅关于转发河南省煤矿防治煤与瓦斯突出十项措施的通知豫政办〔2014〕126号
1．建立健全瓦斯灾害防治管理体系
煤炭企业要按照规定明确各管理层级的防突职责。
煤与瓦斯突出矿井要建立健全由地质、技术、通风、防突、安检、机电、调度等部门组成的防突管理协调机构,负责完善瓦斯灾害防治管理制度;
要配齐符合有关规定、技术水平适应的各类防突人员,其中现场防突技术人员应由从事防突专业工作不少于2年且胜任防突工作要求的专业人员担任;
矿长是防突工作第一责任人,必须具有分管煤与瓦斯突出矿井安全、生产、技术工作2年以上副职工作经历;
总工程师由常务副矿长担任,承担直接协调、组织防突工作职责;
要配备专职防突副矿长,在总工程师领导下负责防突工作;
严格落实一岗双责,其他副职负责分管范围内的瓦斯灾害防治工作。
2．强化矿井瓦斯等级管理
矿井出现下列情况之一的,直接升级为煤与瓦斯突出矿井:
与煤与瓦斯突出矿井开采同一煤层、同一地质单元,且开采标高在煤与瓦斯突出矿井始突标高以下的相邻矿井;
煤层瓦斯压力不低于0.74兆帕;
施工钻孔时有喷孔、顶钻等瓦斯动力现象。
升级为煤与瓦斯突出矿井的,由所在煤炭企业于6个月内直接报省级煤炭行业管理部门、煤矿安全监管部门、煤矿安全监察机构备案,否则追究煤炭企业主要负责人责任。
3．规范区域突出危险性预测和区域验证
矿井的突出煤层始突标高以下不得划分无突出危险区,以前划分的一律作废。
区域突出危险性预测必须以实测数据为准,测点间距按煤层走向不得大于100米。
区域突出危险性预测应由矿长和总工程师组织实施,预测结果必须由煤炭企业主要负责人和总工程师确认。
经区域突出危险性预测或经区域防突措施效果检验后确定为消除突出危险的区域,在进行采掘作业时必须采用工作面预测方法进行区域验证;
采掘工作面一旦发现验证参数指标超限、发生瓦斯动力现象或突出预兆的,必须重新实施区域防突措施。
4．从严确定矿井区域突出危险性预测、防突措施效果检验的参数临界值
矿井预测和检验煤层或采掘工作面瓦斯突出危险性的参数临界值指标,由煤炭企业的总工程师按照《防治煤与瓦斯突出规定》组织试验考察确定,并报煤炭企业董事长签字确认,其中瓦斯含量临界值指标不得大于6立方米每吨,瓦斯压力临界值指标不得大于0.6兆帕,其他验证和检验参数临界值指标应小于《防治煤与瓦斯突出规定》中的参考值。
测定的瓦斯参数必须由矿井总工程师签字确认,区域防突措施效果评价报告必须由煤炭企业总工程师签字确认。
5．严格执行区域防突措施
矿井煤层瓦斯压力大于0.6兆帕或瓦斯含量大于6立方米每吨时,必须采取开采保护层或利用底（顶）板岩巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施;
严禁采用顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施和局部防突措施补充消突。
在落实区域防突措施、瓦斯压力和含量分别降到0.6兆帕和6立方米每吨以下后,方可进入煤层进行采掘作业。
否则,责令矿井停产整顿,并严肃追究煤炭企业主要负责人和相关人员的责任。
6．加强煤与瓦斯突出矿井地质探查工作
煤炭企业和矿井要定期召开地质分析会,研究解剖地质情况
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