煤礦防治煤與瓦斯突出綜合措施

1、安全管理文書煤礦防治煤與瓦斯突出綜合措施日期：?jiǎn)挝唬好旱V防治煤與瓦斯突出綜合措施在開采突出煤層時(shí)，必須采取以防止突出措施為主時(shí)有避免人身事 故的綜合措施。綜合措施的內(nèi)容包括：（1）突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)（2）防治突出措施（3）防治突出措施的效果檢驗(yàn)（4）安全防護(hù)措施1、突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)根據(jù)突出預(yù)測(cè)的范圍和精度，煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)分為區(qū)域突出危 險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。 區(qū)域預(yù)測(cè)應(yīng)預(yù)測(cè)煤層和煤層區(qū)域的 突出危險(xiǎn)性，并應(yīng)在地質(zhì)勘探、新井建設(shè)、新水平和新采取開拓或準(zhǔn)備 時(shí)進(jìn)行。在進(jìn)行區(qū)域預(yù)測(cè)后，把煤層劃分為突出煤層和非突出煤層。 突出煤 層經(jīng)區(qū)域預(yù)測(cè)后可劃分為突出危險(xiǎn)區(qū)、突出威脅區(qū)和無突出危險(xiǎn)區(qū)。突

2、出煤層在開采過程中，如果已確切掌握煤層突出危險(xiǎn)區(qū)域的分布規(guī)律， 并且有可靠的預(yù)測(cè)資料，在確認(rèn)的無突出危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)可不米取防治突出措 施。預(yù)測(cè)方法有單向指標(biāo)法、瓦斯地質(zhì)法和綜合指標(biāo)法等。在突出危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，工作面進(jìn)行采掘前應(yīng)進(jìn)行工作面預(yù)測(cè)。 采掘工作 面經(jīng)預(yù)測(cè)后，可劃分為有突出危險(xiǎn)工作面和無突出危險(xiǎn)工作面。在突出 威脅區(qū)內(nèi)，根據(jù)煤層突出危險(xiǎn)程度，采掘工作面每推進(jìn)3oioom應(yīng)用工作面預(yù)測(cè)方法連續(xù)進(jìn)行不少于兩次預(yù)測(cè)驗(yàn)證。只有連續(xù)兩次驗(yàn)證都為 無突出危險(xiǎn)時(shí)，該區(qū)域才能繼續(xù)定為突出威脅區(qū)域。工作面預(yù)測(cè)是預(yù)測(cè)工作面附近煤體的突出危險(xiǎn)性，應(yīng)在工作面推進(jìn) 過程中進(jìn)行。其他方法有綜合指標(biāo)法、鉆屑指標(biāo)法、鉆孔瓦斯涌出初

3、速度發(fā)和R值指標(biāo)法等。（二）防止突出措施開采突出煤層時(shí)，必須采取綜合防突措施，在采用防治突出措施時(shí)， 應(yīng)優(yōu)先選擇區(qū)域性防治突出措施，如果不具備采取區(qū)域性防治突出措施 的條件，必須采取局部防治突出措施。1區(qū)域性防治突出措施1）開米保護(hù)煤層。在突出礦井中，在煤層群中首先開米沒有突出 危險(xiǎn)或突出危險(xiǎn)小的，并能使相鄰的突出煤層消除危險(xiǎn)的煤層叫保護(hù) 層，而后開采具有突出危險(xiǎn)的煤層叫被保護(hù)層。位于被保護(hù)層之上的保 護(hù)層叫上保護(hù)層，位于被保護(hù)層之下的保護(hù)層叫下保護(hù)層。開采保護(hù)層 是防治煤與瓦斯突出最有效的、最經(jīng)濟(jì)的措施。保護(hù)層開采后，被保護(hù)層中對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的煤體被充分卸壓， 導(dǎo)致煤 層和圍巖中積蓄的彈性能被釋

4、放，減弱了發(fā)動(dòng)突出的主要?jiǎng)恿Γ好后w卸 壓后會(huì)產(chǎn)生大量裂隙，使煤層的透氣性增加，造成瓦斯?jié)撃艿尼尫?，減 弱了完成突出過程的主要?jiǎng)恿Γ焊邏和咚沟拇罅酷尫牛姑簩拥耐咚购?量降低，導(dǎo)致煤體強(qiáng)度增加，煤的堅(jiān)固系數(shù)可提高 1倍以上，這就增大 了突出的阻力。這些因素綜合作用的結(jié)果，必然導(dǎo)致被保護(hù)層突出危險(xiǎn) 的消失。保護(hù)層保護(hù)作用的有效范圍，應(yīng)根據(jù)礦井實(shí)際考察結(jié)果或參照 防 治煤與瓦斯突出細(xì)則確定。2）預(yù)抽煤層瓦斯。開采保護(hù)層時(shí)已有瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井， 應(yīng)同時(shí) 抽放被保護(hù)層的瓦斯。單一煤層和無保護(hù)層可開采的突出危險(xiǎn)層，經(jīng)試 驗(yàn)預(yù)抽瓦斯有效果時(shí)，也必須采用抽放瓦斯的措施。煤層抽放瓦斯后，大量高壓瓦斯的抽放導(dǎo)致

5、瓦斯?jié)撃艿尼尫牛?減弱了完成突出過程中的主要?jiǎng)恿?，直接?dǎo)致煤體強(qiáng)度的增大，增加了突出 的阻力；另一方面，大量瓦斯的抽放又導(dǎo)致了煤體的卸壓，釋放了積蓄 在煤體和圍巖中的彈性能，減弱了發(fā)動(dòng)突出的主要?jiǎng)恿Α＿@些因素的綜 合作用的結(jié)果，消除了突出的危險(xiǎn)。采用預(yù)抽煤層瓦斯防治突出措施的有效指標(biāo)， 應(yīng)根據(jù)礦井實(shí)際考察 確定。如果無實(shí)際考察考察數(shù)據(jù)，可參照下列指標(biāo)之一確定：（1）預(yù)抽煤層瓦斯后，突出煤層殘余瓦斯含量應(yīng)小于該煤層在在 該突出區(qū)域始突深度的煤層瓦斯含量。（2）煤層瓦斯預(yù)抽率，即鉆孔抽出瓦斯量與鉆孔控制范圍內(nèi)煤層 瓦斯儲(chǔ)量的比值，應(yīng)大于25%。3）煤體注水。壓力水進(jìn)入煤層可以破碎工作面附近的煤體。

6、水進(jìn) 入煤層內(nèi)部的裂縫和空隙后，可使原始煤體濕潤(rùn)，改變煤的力學(xué)性質(zhì)， 增加了煤的可塑性和柔性，降低了煤的彈性，使煤體疏松，可減小煤體 內(nèi)部的應(yīng)力集中和瓦斯放散初速度，應(yīng)力分布變得比較均勻，使集中應(yīng) 力峰值移入煤體深處，巷道工作面前方應(yīng)力系數(shù)減小，在采掘過程中煤 體彈性能的釋放變得比較緩慢。同時(shí)，水進(jìn)入煤體后封閉了瓦斯流動(dòng)的 通道，并將瓦斯向煤體內(nèi)部擠壓，提高了煤體承受壓力的能力（煤的微 孔直徑越小，承受的壓力的能力越大），降低了瓦斯破碎煤體的可能性； 另一方面，水侵入煤體的微空隙后使瓦斯難于排放。根據(jù)實(shí)際測(cè)定，運(yùn) 到地面的經(jīng)過注水的煤層煤塊，其中殘留的瓦斯量比干燥的煤大 2倍多, 瓦斯發(fā)散初速

7、度降低了 90%。綜上所述，煤體注水能較有效的起到防止 突出的作用。煤體注水不僅可以預(yù)防煤與瓦斯突出，也可以減小開采過 程中粉塵的產(chǎn)生和飛揚(yáng)。當(dāng)水中加入一些阻化劑時(shí)，還可以防止煤炭自 燃。2、局部防突措施1）石門揭煤防治突出措施。石門和其他巖石井巷揭穿初危險(xiǎn)煤層 時(shí)的方突出措施中，除抽放瓦斯外，還有水力沖孔、排放鉆孔、水力沖 刷、金屬骨架和震動(dòng)爆破等。（1）水力沖孔。當(dāng)石門揭煤打鉆出現(xiàn)噴煤、噴瓦斯的自噴現(xiàn)象時(shí)， 可采用水力沖孔措施進(jìn)行揭煤。即以巖柱或煤柱作屏障，在向煤柱打鉆 的同時(shí)送入一定壓力的水，水壓一般大于3Mpa部分的破壞煤體可造成 應(yīng)力的不平衡，導(dǎo)致噴孔的發(fā)生和發(fā)展，噴出的煤、水和瓦斯

8、可通過管 道輸送到遠(yuǎn)離工作面的地方分離。 水力沖孔要求石門沖出的總煤量補(bǔ)小 于煤層厚度的20倍。（2）排放鉆孔。排放鉆孔是在石門掘至距煤層垂距 58m處向突出 危險(xiǎn)煤層沿傾斜和走向均勻地布置 23圈鉆孔，控制范圍達(dá)到石門周圍 外35m形成足夠的卸壓和排放瓦斯范圍，在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，瓦斯 壓力全部降到0.74Mpa以下。這一措施適用于不同厚度和傾斜的突出煤 層，對(duì)瓦斯壓力較高的煤層，也有較好的防突效果。（3）水力沖刷。水力沖刷是利用高壓水槍沖刷石門工作面前方煤 體，形成超前孔洞，使煤體得到卸壓和排放瓦斯，已消除石門揭煤時(shí)的 突出危險(xiǎn)性，水力沖刷的主要問題是沖刷出的煤和瓦斯就地排放，形成 了工作

9、面地點(diǎn)不安全的環(huán)境。（4）金屬骨架。金屬骨架是用于石門揭煤的一種超前支架。在距 煤層23m時(shí)，在工作面上部和兩側(cè)周邊打鉆孔，鉆孔要穿透煤層全厚 并進(jìn)入巖層0.5m，單排孔間距一般不大于0.2m，雙排孔間距一般不大 于0.3m，然后在鉆孔中插入長(zhǎng)度不于孔深 0.5m以上的鋼管或鋼軌，將 其尾部固定架牢，形成一個(gè)整體護(hù)架。金屬骨架措施的防突作用：一是鉆孔卸壓；二是鉆孔排瓦斯；三是 保護(hù)煤體。主要作用是保護(hù)煤體，增大突出的阻力。2）煤巷掘進(jìn)工作面防治突出的措施。在有突出危險(xiǎn)的煤層中掘進(jìn)巷道，可以采用預(yù)抽瓦 斯、水力沖孔、超前鉆孔、深孔松動(dòng)爆破、深孔控制卸壓爆破、卸壓槽 和前探支架等防治突出的措施。（

10、1）超前鉆孔（包括大直徑鉆孔）。適用于煤層透氣性較好、鉆孔 的有效影響半徑大于0.7m、煤質(zhì)稍硬的突出煤層。鉆孔長(zhǎng)度不小于10m 鉆孔超前掘進(jìn)工作面的距離不得小于 5m排放鉆孔的控制范圍，應(yīng)包括 巷道斷面和巷道斷面輪廓線內(nèi)四周不小于 2m的范圍。超前鉆孔的直徑 一般為7520mm地質(zhì)條件變化劇烈?guī)б部梢圆捎?42mn直徑的鉆孔。（2）深孔松動(dòng)爆破。深孔松動(dòng)爆破是在工作面前方打若干個(gè)一定 深度的炮眼，通過爆破使周圍煤體破碎、使應(yīng)力集中帶向煤體深部推移， 達(dá)到卸壓和排放瓦斯的作用。該措施適用于煤質(zhì)較硬、突出強(qiáng)度較小的 煤層。深孔松動(dòng)爆破的孔徑為 42mm孔長(zhǎng)不得小于8m超前距離不得 小于5m深孔松

11、動(dòng)爆破應(yīng)控制到巷道輪廓線外 1.52m的范圍內(nèi)。（3）深孔控制卸壓爆破。與一般深孔松動(dòng)爆破相比，深孔控制卸 壓爆破有兩個(gè)特點(diǎn)：以是將爆破孔長(zhǎng)度 810m增加到2025m二是在爆 破孔附近打了不裝藥的控制孔，以增大卸壓和排放瓦斯的效果。（4）卸壓槽。卸壓槽是今年來推廣應(yīng)用的以中預(yù)防煤與瓦斯突出 和沖擊地壓的方法。它是沿巷道兩幫預(yù)先切割出一定寬度的縫槽，保持 一定的超前距，使巷道前方一段距離內(nèi)的煤體與煤層母體的部分脫離， 在卸壓槽的保護(hù)范圍內(nèi)掘進(jìn)，可以避免突出和沖擊地壓的發(fā)生。（5）前探支架。前探支架一般是向工作面前方打鉆孔，孔內(nèi)插入 鋼管或鋼軌，其長(zhǎng)度為兩次掘進(jìn)長(zhǎng)度再加0.5m。掘進(jìn)每循環(huán)一次打

12、一排鉆孔形成兩排鉆孔交替前進(jìn)，鉆孔間距為 0.20.3m。3）采煤工作面防治突出措施。對(duì)于有突出危險(xiǎn)的采煤工作面，防 治突出應(yīng)以區(qū)域性措施為主，因?yàn)椴擅汗ぷ髅娣秶?，又是采煤?chǎng)所， 任何局部防突措施都將中斷采煤作業(yè)，影響生產(chǎn)。當(dāng)由于某種原因未采 取區(qū)域防突措施時(shí)或在區(qū)域防突措施失效的區(qū)段，可采用排放鉆孔、松 動(dòng)爆破、注水濕潤(rùn)煤體、大直徑鉆孔、預(yù)抽瓦斯等局部防突措施，并應(yīng) 盡可能的采用刨煤機(jī)或淺截深滾筒式采煤機(jī)采煤。（1）松動(dòng)爆破。松動(dòng)爆破適用于煤質(zhì)較硬、圍巖穩(wěn)定性較好的煤 層。沿工作面每隔23m一個(gè)孔深度不小于3m的松動(dòng)爆破孔，每孔裝藥 不得大于0.5kg，超前距離不得小于2m（2）淺孔注水。

13、淺孔注水濕潤(rùn)煤體可用于煤質(zhì)較硬的突出危險(xiǎn)煤 層。沿工作面每隔23m打一個(gè)深度不小于3m的注水孔，注水壓力不得 低于8Mpa最小超前距離不得小于2m。注水開始后發(fā)現(xiàn)水由煤壁或相 鄰注水鉆孔流出時(shí)即可停止止水。（三）防治突出措施效果檢驗(yàn)1、運(yùn)距離、極薄保護(hù)層的保護(hù)效果檢驗(yàn)保護(hù)層的開采厚度等于或小于 0.5m,上保護(hù)層與突出煤層間距大 于50m或下保護(hù)層與突出煤層間距大于 80m時(shí)，都必須對(duì)保護(hù)層的保護(hù) 效果進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)應(yīng)按被保護(hù)層中推進(jìn)巷道時(shí)進(jìn)行。如果各項(xiàng)測(cè)定指 標(biāo)都降到煤層突出危險(xiǎn)臨界值以下，則認(rèn)為保護(hù)層開采有效，反之，認(rèn) 為無效。2、預(yù)抽煤層瓦斯防治突出措施效果檢驗(yàn)預(yù)抽煤層瓦斯在突出防治中有

14、很大的效果， 但預(yù)抽煤層瓦斯后對(duì)效 果也需進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)預(yù)抽瓦斯防治突出效果的檢驗(yàn)應(yīng)在煤巷掘進(jìn)時(shí)進(jìn)行。3、石門揭煤工作面防治突出措施效果檢驗(yàn)石門防治突出措施執(zhí)行后，應(yīng)米取鉆屑指標(biāo)等方法檢驗(yàn)措施效果。 檢驗(yàn)孔孔數(shù)為4個(gè)，其中石門中間一個(gè)，并應(yīng)位于措施孔之間，其他三 個(gè)孔位于石門上部和兩側(cè)，終孔位置應(yīng)位于措施控制范圍的邊緣線上。 如果檢驗(yàn)結(jié)果的各項(xiàng)指標(biāo)都在該煤層突出危險(xiǎn)臨界值以下，則認(rèn)為措施有效，反之，則認(rèn)為措施無效。4、煤巷掘進(jìn)工作面防治突出措施效果檢驗(yàn)煤巖掘進(jìn)工作面執(zhí)行防治突出措施效果檢驗(yàn)時(shí)。 檢驗(yàn)孔孔深應(yīng)小于 或等于措施孔，并應(yīng)布置在兩個(gè)措施孔之間。如果測(cè)得的指標(biāo)都在該煤 層突出危險(xiǎn)臨界值以下

15、，則認(rèn)為措施有效，反之，認(rèn)為措施無效。當(dāng)措 施無效時(shí)，無論措施孔還留有多少超前距都必須采取防治突出的補(bǔ)充措 施，并經(jīng)措施效果檢驗(yàn)有效后，方可米取安全措施施工。當(dāng)檢驗(yàn)孔孔深 等于措施孔深時(shí)，經(jīng)檢驗(yàn)措施有效后，必須留有 5m的投影孔深的超前 距。當(dāng)檢驗(yàn)孔孔深小于措施孔孔深，且兩孔投影孔深的差值不小于3m時(shí)經(jīng)檢驗(yàn)有效后，可采用2 m投影孔深的超前距。5、采煤工作面防治突出措施效果檢驗(yàn)米煤工作面米用鉆孔注水或松動(dòng)爆破時(shí)， 可米用鉆孔瓦斯涌出初速 度法、鉆屑指標(biāo)法或其他經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)有效的方法檢驗(yàn)防治突出措施的效 果。檢驗(yàn)鉆孔應(yīng)打在措施孔之間。檢驗(yàn)指標(biāo)小于該煤層突出危險(xiǎn)臨界值 時(shí)，則認(rèn)為防突措施有效；反之，

16、認(rèn)為防突措施無效。在措施效果無效 壓段，必須采取補(bǔ)充防治突出的措施，并經(jīng)措施效果有效后，方可采取 安全措施施工，并應(yīng)留有不小于 2m的超前距。（四）安全設(shè)施及防護(hù)措施為降低煤與瓦斯突出造成的危害，減少不必要的傷亡，在井巷揭穿 突出層或在突出煤層中進(jìn)行采掘作業(yè)時(shí)，都必須采取安全防護(hù)措施。安 全防護(hù)措施主要有震動(dòng)放炮、遠(yuǎn)距離放炮，設(shè)置避難所、壓風(fēng)自救系統(tǒng) 和隔離式自救器等。1震動(dòng)放炮對(duì)石門揭穿突出煤層采用震動(dòng)放炮有嚴(yán)格規(guī)定， 工作面必須有獨(dú)立 可靠地回風(fēng)系統(tǒng)，必須保證回風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)流暢通，并嚴(yán)禁人員通行和作 業(yè)。在其回風(fēng)側(cè)的巷道中，應(yīng)設(shè)置兩道堅(jiān)固的反向風(fēng)門，與該系統(tǒng)相連 的風(fēng)門、密閉、風(fēng)橋等通風(fēng)設(shè)施

17、必須堅(jiān)固可靠，防止突出后瓦斯涌出其 他區(qū)域。爆破參數(shù)，放炮地點(diǎn)，方向風(fēng)門位置避災(zāi)路線及停電、撤人、 警戒范圍等，必須有明確規(guī)定。設(shè)震動(dòng)炮要有統(tǒng)一指揮，并有礦山救護(hù) 隊(duì)人員進(jìn)入工作面檢查，根據(jù)檢查結(jié)果，確定采取回復(fù)送電、通風(fēng)機(jī)排 除瓦斯等具體措施。為降低震動(dòng)放炮時(shí)誘發(fā)突出的強(qiáng)度，應(yīng)采用擋欄設(shè) 施。擋欄可用金屬、矸石或木垛等構(gòu)成。揭露煤層后在石門附近30m范圍內(nèi)掘進(jìn)煤巖時(shí)必須強(qiáng)加支護(hù)，嚴(yán)格采取防突措施。震動(dòng)放炮要求一次全面揭露或揭開煤層。對(duì)急傾斜和傾斜的薄煤 層，都必須一次全斷面揭穿煤層全厚；對(duì)急傾斜和傾斜的中厚煤層、厚 煤層，一次全斷面揭入煤層深度應(yīng)大于1.3m；對(duì)緩傾斜煤層，應(yīng)一次全 斷面揭穿

18、巖柱。如果震動(dòng)放炮未能按要求揭穿煤層，在掘進(jìn)剩余部分時(shí) 必須按照震動(dòng)放炮的安全要求進(jìn)行放炮作業(yè)。 震動(dòng)放炮未崩穿石門全新 斷面的巖柱和煤層時(shí)繼續(xù)放炮仍需按照震動(dòng)放炮有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并需加強(qiáng)支護(hù)，設(shè)專人檢查瓦斯和觀察突出預(yù)兆；在作業(yè)中如發(fā)現(xiàn)突出預(yù)兆， 工作人員應(yīng)立即撤到安全地點(diǎn)。煤層特厚或傾角過小不能一次揭穿煤層全厚時(shí)，在掘進(jìn)剩余部分時(shí)，必須米用抽放瓦斯、排放鉆孔、水力沖孔等防突措施。在米用抽放 瓦斯、排放瓦斯、水力沖孔之前，必須加強(qiáng)巷道及工作面支護(hù)，巷道支 架背嚴(yán)背實(shí)后方可進(jìn)行作業(yè)。作業(yè)時(shí)，必須采取保護(hù)工作面人員的安全 措施；放震動(dòng)炮前，對(duì)所有鉆孔和在煤體中形成的孔洞都嚴(yán)密封閉空口， 孔內(nèi)注滿水或以黃土、砂石充實(shí)。2、方向風(fēng)門對(duì)突出危險(xiǎn)區(qū)設(shè)置反向風(fēng)門時(shí)，必須設(shè)在石門掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng) 側(cè)，以控制突出時(shí)的瓦斯能沿回風(fēng)流進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)。必須設(shè)置兩道牢固可 靠的反向風(fēng)門，風(fēng)門墻垛可用磚或混凝土砌筑，其巷道固邊巖石的深度 可根據(jù)巖石的性質(zhì)確定，但不小于 0.2m。墻垛厚度不小于0.8m門框和 門扇的厚度不得小于50mm兩道風(fēng)門之間的距離不得小于 4m放炮時(shí) 風(fēng)門必須關(guān)閉，對(duì)通過內(nèi)垛的風(fēng)筒必須設(shè)有隔斷裝置。放炮后，礦山救 護(hù)隊(duì)和有關(guān)人員進(jìn)入檢查時(shí)，必須把風(fēng)門打開頂牢。反向風(fēng)門距工作面 的距離和反向風(fēng)門的組數(shù)，應(yīng)根據(jù)掘進(jìn)工作面的通風(fēng)系統(tǒng)和石門揭穿突 出煤層時(shí)預(yù)計(jì)的突出強(qiáng)