第9章 防突技術與整理

第九章防突技術資料與整理第一節(jié)防突技術資料的收集與整理第二節(jié)防突工作日常管理第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析復習思考題第一節(jié)防突技術資料的收集與整理一、井田地質報告提供的基礎資料1.煤層賦存條件及其穩(wěn)定性影響煤與瓦斯突出的因素非常多，煤層賦存條件是其中之一。煤層賦存條件包含煤層資源儲量、埋藏深度、煤厚及厚度變化情況、煤層傾角、含夾矸情況、頂底板性質、煤種等。煤層賦存越復雜，表明其受到地質構造影響越大，煤層突出危險性也就越大。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理而在煤層賦存穩(wěn)定的區(qū)域，突出危險性相對較小。煤層埋藏深度、頂底板性質、煤厚、煤層傾角的變化等因素，對于預測煤層突出危險性都具有非常重要的意義，是突出資料收集和整理的重要內容。

第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

2.煤的結構類型針對煤與瓦斯突出危險性的預測研究，通常將煤體結構分為原生結構煤和構造煤。原生結構煤是指未受構造變動，保留原生沉積結構、構造特征，煤層原生層理完整、清晰，僅有少量內生、外生裂隙，煤體呈塊狀的煤。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

原生結構、構造發(fā)生物理化學變化的煤稱為構造煤。它是煤層在構造應力作用下發(fā)生破碎甚至強烈韌塑性變形和流變遷移的產物，是煤層在區(qū)域變質基礎上疊加動力變質的產物。大量觀測研究表明，幾乎所有發(fā)生煤與瓦斯突出的煤層都與一定厚度的構造煤有關。煤體破壞程度越嚴重，煤的強度越低，突出危險性越大。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

按照煤的破碎程度，構造煤可分為3種。①碎裂煤。煤被密集的、相互交叉的裂隙切割而成的碎塊，碎塊呈尖棱角狀，相互之間沒有大的移位和移動，僅在剪性裂隙面上煤被磨成細粉，并形成鏡面，顯微鏡下還可以從碎裂煤中看到大量的微裂隙。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理②碎粒煤。是煤層受到應力作用后已完全破壞了煤的原生結構、原生構造，破碎成粒狀，并被重新壓緊后的煤。在構造活動中，煤的顆粒相互摩擦失去棱角,粒徑在1mm以上的煤。③碎粉煤。是煤層受到構造應力作用后，顆粒相互摩擦而成,粒徑在1mm以下的煤。碎粒煤和碎粉煤都是煤在褶皺過程中，在頂、底板巖石之間發(fā)生順層流動，碎粒之間相互摩擦形成的。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

3.煤的堅固性系數、煤層圍巖性質及厚度煤的堅固性系數是反映煤體堅固性的一個相對指標,其值越大,表明該煤體愈穩(wěn)定,在同樣的瓦斯壓力和地應力作用下,越不易發(fā)生突出。煤與瓦斯突出多發(fā)生在煤層的軟分層中。因此,煤的堅固性可以作為突出的一項重要預測指標,對其測定的準確性直接影響到突出預測的可靠性。我國常用的測定煤的堅固性系數的方法是落錘破碎法。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

煤層圍巖是指煤層直接頂、基本頂和直接底等在內的一定厚度范圍的層段。煤系地層中煤層圍巖性質，對煤層中瓦斯的保存起到了控制作用，因此影響了煤與瓦斯突出的危險性。煤層圍巖對瓦斯賦存的影響，決定于它的隔氣、透氣性能。掌握開采煤層圍巖性質及厚度，對于綜合預測突出危險性和選擇適合的防突措施都具有一定價值。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

4.煤層瓦斯含量、瓦斯成分和煤的瓦斯放散初速度煤層瓦斯含量是指在礦井大氣條件下（環(huán)境溫度20℃，環(huán)境大氣壓力0.10MPa）單位質量煤體中所含有的瓦斯氣體的體積量。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理煤層瓦斯含量是煤層瓦斯基礎參數之一，也是影響煤與瓦斯突出的重要因素。在開采突出煤層前以及對防突措施進行效果檢驗時，準確掌握煤層瓦斯含量是非常重要的一項工作。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

煤層瓦斯與天然瓦斯、液化石油氣有所不同，如表9-1所示。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

煤的瓦斯放散初速度Δp是煤層突出危險性鑒定的指標之一，如Δp大于等于10，則認為煤層具有突出危險性。煤的瓦斯放散初速度Δp反映了煤在常壓下吸附瓦斯的能力和放散瓦斯的速度，表現(xiàn)了煤的微觀結構。煤的瓦斯放散初速度越大，煤層的突出危險性越大。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

5.標有瓦斯含量等值線的瓦斯地質圖礦井瓦斯地質圖是礦井瓦斯地質研究取得重要成果，是掌握礦井瓦斯分布特征、總結瓦斯賦存規(guī)律、計算煤層瓦斯儲量、開展瓦斯區(qū)域性預測、進行礦井瓦斯防治、瓦斯資源勘探和開發(fā)的重要依據。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理在瓦斯地質圖上瓦斯含量相等點的連線稱為瓦斯含量等值線，相鄰兩條瓦斯含量等值線間的差值稱為瓦斯含量等量差。瓦斯含量等值線分實測線和預測線，一般選擇按瓦斯含量等量差2m3/t繪制。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

6.地質構造類型及其特征、火成巖侵入、水文地質影響煤與瓦斯突出的因素非常多也非常復雜，既包括各種地質因素，也包括各種非地質因素。地質因素主要包括煤層地質構造條件、煤體結構特性、煤中瓦斯參數和煤層所處的地應力。在影響煤與瓦斯突出的諸多因素中，地質構造起到決定的控制作用。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

地質構造包括斷層及褶皺等構造變形，都是在成煤后受后期構造作用形成的。由于地質構造往往對煤與瓦斯的突出條件及突出點的分布具有顯著的作用并呈明顯的差異。

第一節(jié)防突技術資料的收集與整理沿煤層呈巖床侵入的巖漿，對瓦斯賦存和突出的發(fā)生影響顯著，主要表現(xiàn)在使煤受熱力變質，碳化程度增高，進一步生成瓦斯；由于巖床處在煤層頂板部位，對排放瓦斯通道起著封閉作用，易于保存瓦斯；使煤層受力，揉搓粉碎，造成煤的結構破壞，形成軟分層煤；巖漿侵入使局部煤系地層處于不均衡的應力緊張狀態(tài)，積蓄了彈性潛能。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理礦井水主要來自于大氣降水、地表水、含水層水、老窯水及斷層水。斷層破碎帶通常是地下水良好聚集場所和通道。地下水活躍的地區(qū)，是瓦斯排放的直接通道。地下水在漫長的地質時代也可以帶走煤體中數量可觀的瓦斯。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理7.勘探過程中鉆孔穿過煤層時的瓦斯涌出動力現(xiàn)象鉆孔瓦斯涌出動力現(xiàn)象是指在煤層中施工鉆孔時，出現(xiàn)卡鉆、夾鉆、頂鉆、噴煤、噴瓦斯等情況，這表明煤層瓦斯壓力較高，是一種較明顯的突出預兆，必須引起足夠的重視。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理8.鄰近煤礦井的瓦斯情況通過了解鄰近生產礦井的瓦斯情況，對于預測和評估本礦未開采區(qū)域煤層的瓦斯情況及突出危險性等有重要的參考價值。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理二、突出礦井瓦斯基礎參數的收集1.煤層原始瓦斯壓力煤層瓦斯壓力是指瓦斯在煤層中所呈現(xiàn)的壓力。在煤體未受到采動影響的情況下，所測得的煤層瓦斯壓力稱為煤層原始瓦斯壓力；煤體經過采動卸壓或進行過瓦斯抽采后，所測得的煤層瓦斯壓力稱為煤層殘余瓦斯壓力。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

煤層瓦斯壓力是決定煤層瓦斯含量一個主要因素。當煤的孔隙率相同時，游離瓦斯量與瓦斯壓力成正比；當煤的吸附瓦斯能力相同時，煤層瓦斯壓力越高，煤的吸附瓦斯量越大。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理2.煤層瓦斯含量煤層瓦斯含量是指在自然條件下，單位質量或體積的煤體中所含的瓦斯量。煤層瓦斯含量可分為：煤層瓦斯原始含量是指未受到采礦采動及預抽影響的煤體內的瓦斯含量；第一節(jié)防突技術資料的收集與整理煤層瓦斯殘存含量是指受到采礦采動及預抽影響的煤體內現(xiàn)存的瓦斯含量。原煤瓦斯含量是指單位質量中含有的瓦斯量。開采突出煤層前，應將煤層瓦斯含量降低到8m3/t以下。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

3.煤層透氣性系數煤層透氣性系數是衡量瓦斯等氣體在煤層內流動難易程度的物理量，用λ表示。煤層透氣性采用透氣性系數定量表示。通常突出煤層透氣性差，瓦斯抽采困難。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理4.瓦斯放散初速度煤的瓦斯放散初速度Δp是指煤初始暴露時煤層氣涌出的速度。其數值采用3.5g規(guī)定粒度的煤樣在0.1MPa壓力下吸附瓦斯后向固定真空空間釋放時,用壓差表示的10～60s時間內釋放的瓦斯量。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理煤的瓦斯放散初速度Δp反映了煤在常壓下吸附瓦斯的能力和放散瓦斯的速度，表現(xiàn)了煤的微觀結構，是反映煤層突出危險性的指標之一。煤的瓦斯放散初速度越大，煤層的突出危險性越大。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理5.煤層堅固性系數堅固性系數又稱普氏系數，是煤的各種性質所決定的抵抗外力破壞能力的一個綜合性指標。表征著各種不同方法下煤（巖）層破碎的難易程度。煤的堅固性系數越大,表明該煤體越穩(wěn)定,在同樣的瓦斯壓力和地應力作用下,越不易發(fā)生突出。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理煤與瓦斯突出都發(fā)生在煤層的軟分層中。因此,煤的堅固性可以作為突出的一項重要預測指標，對其測定的準確性直接影響到突出預測的可靠性。我國常用的測定煤層堅固性系數的方法是落錘破碎法。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理6.鉆孔有效抽采半徑鉆孔有效抽采半徑是指在規(guī)定時間內以抽采鉆孔為中心，該半徑范圍內的瓦斯壓力或含量降到安全容許值的范圍。鉆孔有效抽采半徑是瓦斯抽采的重要參數，直接關系到鉆孔布置密度、預抽時間的長短。鉆孔的有效抽采半徑是抽采時間、瓦斯壓力、煤層透氣性系數的函數，另外還與煤層原始瓦斯壓力、吸附性能、抽采負壓有關。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

7.鉆孔有效排放半徑鉆孔有效排放半徑是指單個鉆孔沿半徑方向能夠消除突出危險的最大范圍。利用鉆孔排放瓦斯有效半徑，合理指導排放鉆孔設計,可以避免設計和施工過程中出現(xiàn)空白帶和鉆孔的無效疊加,解決排放鉆孔設計的無目的性問題,對突出煤層進行全面、高效、合理的消突和瓦斯排放。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

8.百米鉆孔瓦斯流量衰減系數百米鉆孔瓦斯流量衰減系數表示100m鉆孔瓦斯流量隨時間延長衰減變化系數。它是煤層瓦斯基礎參數之一，反映了煤層瓦斯抽采難易程度，常與煤層透氣性一起使用。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

三、煤與瓦斯突出后資料收集整理礦井發(fā)生煤與瓦斯突出后，為分析事故發(fā)生原因、總結經驗教訓、采取防范措施、杜絕類似事故的重復發(fā)生，必須對事故進行詳細的調查和分析，調查工作一般可以分為：地面收集、整理防治煤與瓦斯突出方面的技術資料；井下勘查突出的基本特征和現(xiàn)場瓦斯地質因素、煤層賦存狀態(tài)以及防突措施在現(xiàn)場的落實等情況。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

然后，將地面和現(xiàn)場調查收集的資料進行綜合分析，找出技術方案、技術設計、技術管理、措施執(zhí)行與現(xiàn)場管理等方面原因，并提出突出事故技術分析報告。事故調查的程序、方法應正確，資料收集應齊全、內容完整。事故調查、資料收集、事故原因分析應滿足下列程序和要求：第一節(jié)防突技術資料的收集與整理1.礦井及工作面概況礦井及工作面概況至少應收集的資料：礦井所屬行政區(qū)域、開拓方式、設計生產能力；礦井通風方式、配風量、瓦斯等級以及瓦斯涌出量；礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)；第一節(jié)防突技術資料的收集與整理保護層開采，瓦斯抽采系統(tǒng)、抽采方法以及礦井瓦斯抽采率；突出工作面的位置，采煤方法、開采工藝、頂板管理方式或巷道掘進方法，巷道支護形式以及安全防護措施等基礎資料。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理2.突出前參數測定突出前參數測定主要內容包括：突出工作面區(qū)域防突措施，被保護層卸壓瓦斯抽采效果考察，被保護層工作面區(qū)域性消除突出危險性評定報告；第一節(jié)防突技術資料的收集與整理區(qū)域措施效果檢驗及檢驗結果；工作面區(qū)域措施驗證或突出危險性預測資料及預測結果。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理若為區(qū)域措施驗證或預測為突出危險工作面，還必須收集工作面采用的局部防突措施、措施效果檢驗資料。礦井測風報表、瓦斯監(jiān)控報表、瓦斯檢查報表以及工作面突出前正常配風量、瓦斯涌出量等。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

3.突出經過

突出經過包括突出當班工作面的工作任務、工作安排、人員分布；工作面突出前的通風、瓦斯、工作面支護等安全情況；誘發(fā)煤與瓦斯突出的工序和直接原因，突出的時間，突出地點、位置，突出強度，人員傷亡情況；突出匯報時間，突出后自救互救以及搶險救災等情況。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

4.突出特征描述突出特征描述包括煤與瓦斯突出孔洞的大小、形狀和軸線方向；突出物的拋擲距離、堆積角度、分選現(xiàn)象；突出煤量、瓦斯總涌出量、噸煤瓦斯涌出量；工作面的支護、風筒、風門設施破壞情況，災變風流逆流和波及范圍；突出點煤層傾角、厚度、軟煤分層厚度、層節(jié)理等煤的結構和破壞類型都應調查記錄清楚，以便對突出類型分析定性。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

5.突出定性分析煤與瓦斯突出發(fā)生后要根據煤層傾角、突出物拋擲距離、堆積角度、分選現(xiàn)象、突出煤量、噸煤瓦斯涌出量、工作面支護、設備設施位移等動力現(xiàn)象及時對突出類型進行定性。煤與瓦斯突出可以分為煤與瓦斯突出、煤與瓦斯傾出、煤與瓦斯壓出和巖石與瓦斯突出等4種類型。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

6.突出事故原因分析（1）瓦斯地質原因。突出發(fā)生后根據收集到的斷層、褶皺，煤層傾角、煤層厚度、軟煤分層厚度變化情況，煤層節(jié)理發(fā)育程度、煤的軟硬程度；煤層瓦斯含量、瓦斯抽采量、瓦斯預抽率、殘余瓦斯含量、殘余瓦斯壓力；工作面瓦斯涌出量、瓦斯?jié)舛茸兓闆r等資料進行分析，找出主、客觀2個方面的問題。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理（2）技術原因。根據防突專項設計、防突措施的編制、審查、貫徹落實情況；區(qū)域防突措施類型、措施針對性、控制范圍及效果檢驗情況；區(qū)域措施效果驗證或突出危險性預測與多元信息收集分析評判情況；局部防突措施的針對性以及控制范圍、措施效果檢驗結果。認真分析安全防護措施的合理性和可靠性，找出技術方案、設計、措施等處存在的問題或不足。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

（3）管理原因。從技術管理、現(xiàn)場管理和現(xiàn)場防突技術設計、技術安全措施以及各類規(guī)章制度執(zhí)行、落實情況的監(jiān)督檢查進行分析，找出管理過程中存在的問題和各類規(guī)章制度執(zhí)行、落實上存在的問題。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理

7.總結事故教訓（1）經驗教訓。根據事故原因分析，找出技術管理和生產現(xiàn)場管理以及措施執(zhí)行中的漏洞和監(jiān)督管理上的死角，總結經驗、吸取教訓。第一節(jié)防突技術資料的收集與整理（2）防范措施。通過對瓦斯地質原因和技術原因的分析，找出區(qū)域防突措施選擇、區(qū)域防突措施設計，措施效果檢驗；工作面區(qū)域措施驗證或突出危險性預測；局部防突措施選擇、局部措施設計以及效果檢驗中存在的問題，針對存在的問題，采取切實可行的措施，彌補技術設計、技術措施方面的不足，防止類似事故的再次發(fā)生。第二節(jié)防突工作日常管理

一、防突管理圖板1.突出煤層抽掘采動態(tài)圖板測量部門隨著抽、掘、采工作的推進定時測量巷道的三維坐標，采煤工作面收尺計量，及時填繪抽、掘、采工程平面圖，第二節(jié)防突工作日常管理生成新的抽、掘、采動態(tài)圖。新生成的抽、掘、采動態(tài)圖能反映出已施工巷道長度，了解設計剩余工程量和掘進工作面目前所處位置；采煤工作面剩余可采長度和剩余儲量；瓦斯抽采等內容。第二節(jié)防突工作日常管理抽、掘、采動態(tài)圖主要用于生產部門和施工單位掌握工作面目前所處的位置，結合瓦斯地質圖分析工作面前方的瓦斯地質情況；根據采掘工作面的剩余工程量或剩余儲量，安排抽、掘、采工作結束時所應做的工作和下一步的抽、掘、采接替等。第二節(jié)防突工作日常管理

礦井地測、生產、調度、通風、防突部門以及采掘隊應有抽、掘、采動態(tài)圖，礦井調度室和采掘隊應將抽、掘、采工程平面圖或施工設計圖張貼在辦公室或專門會議室的墻壁上，形成圖板。采掘隊必須做到每班收尺計量，并向調度室匯報。第二節(jié)防突工作日常管理調度室和采掘隊的動態(tài)圖板至少每天填繪一次，以便于及時預測和分析各采掘工作面前方的瓦斯地質情況，掌握巷道貫通距離、石門見煤位置等情況；以便于采掘隊從業(yè)人員了解施工工作面前方瓦斯地質情況，準確掌握石門見煤位置、巷道貫通距離等情況，以提前采取針對性的措施，確保安全生產。第二節(jié)防突工作日常管理

2.現(xiàn)場防突施工圖板采掘工作面事先制作一塊帶表格的牌板，這種既能填寫防突基點到工作面的距離、工作面預測指標、工作面允許推進度，又能記錄當班實際推進度的施工牌板稱為現(xiàn)場防突施工圖板。第二節(jié)防突工作日常管理

現(xiàn)場防突施工圖板的主要作用是指導采掘工作面每個班的打眼深度或切割深度，控制工作面安全屏障厚度，防止超采、超掘。突出煤層采掘工作面都必須掛設防突施工圖板，每班換班時，打眼工或割煤司機和班長以及瓦斯檢查員都應認真閱讀防突牌板，了解和掌握當班允許進度，同時應丈量復核防突基點到工作面的距離是否與防突圖板上所填寫的距離吻合。第二節(jié)防突工作日常管理二、防突管理臺賬與卡片1.突出煤層考察基本參數臺賬突出煤層基本參數臺賬是指突出礦井為煤層瓦斯治理而分水平、分區(qū)域建立的瓦斯基本參數考察記錄簿。該臺賬需要保留到礦井開采結束為止。第二節(jié)防突工作日常管理

突出礦井應建立突出煤層基本參數考察臺賬，考察煤層瓦斯基本參數。礦井開采新水平、新采區(qū)，或垂深增大達到50m或采掘范圍擴大至新的區(qū)域時，應重新進行煤與瓦斯突出鑒定，測定煤層的瓦斯放散初速度Δp，煤層堅硬性系數f，煤層瓦斯壓力p，觀測煤的破壞類型；還應測定煤層瓦斯含量，煤層透氣性系數，煤層瓦斯有效抽采半徑等基礎參數。第二節(jié)防突工作日常管理2.煤柱臺賬煤柱臺賬是指突出礦井開采保護層過程中，建立一種由于地質構造、頂板破碎或地面有建構筑物等經批準而留設煤柱的記錄簿，專門為防治煤與瓦斯突出而建立。臺賬所記錄的數據還可以應用到儲量管理、煤炭儲量計算中去。第二節(jié)防突工作日常管理保護層開采工作面應盡可能不留設煤柱，收凈充填物，促使鄰近煤層充分卸壓，消除突出煤層的突出危險性。如因特殊原因必須留設煤柱時，應報告礦總工程師或技術負責人，經同意后方可留設，但必須將煤柱留設的位置、煤柱的大小以及影響范圍及時錄入煤柱臺賬，并填繪到瓦斯地質圖上。第二節(jié)防突工作日常管理煤柱臺賬的主要作用是為開采巷道布置、煤層瓦斯抽采鉆孔布置以及其他防突措施的實施，防止采煤工作面誤入煤柱區(qū)提供可靠的依據。第二節(jié)防突工作日常管理

3.瓦斯抽采臺賬礦井瓦斯抽采臺賬可分為抽采設備管理臺賬、瓦斯抽采鉆孔施工管理臺賬、瓦斯抽采流量管理臺賬等3種臺賬。抽采設備管理臺賬至少應包括真空泵的型號、數量，鉆機的型號、數量，各種管道的型號、長度以及檢測負壓、濃度、流量的儀器儀表等；第二節(jié)防突工作日常管理瓦斯抽采鉆孔施工管理臺賬應包括工作面編號或巷道名稱，鉆場、鉆孔編號，鉆孔設計抽采半徑、方位、傾角、長度、封孔長度等參數，鉆孔實際驗收的抽采半徑、方位、傾角、長度等參數；抽采流量管理臺賬應包括工作面編號、巷道名稱，鉆場、鉆孔編號，始抽時間、鉆孔單孔流量、工作面總流量、巷道總流量、礦井總流量等。第二節(jié)防突工作日常管理瓦斯抽采鉆孔施工管理臺賬和抽采流量管理臺賬應以時間先后順序分采掘工作面建立，以便進行抽采效果評估或預抽防突效果檢驗時使用。抽采設備管理臺賬主要為抽采設備更新計劃或抽采范圍擴大新增設備計劃以及設備維護檢修時所需零配件計劃提供依據；第二節(jié)防突工作日常管理瓦斯抽采鉆孔施工管理臺賬的作用在于分析煤層瓦斯抽采效果，查找抽采設計、鉆孔施工中存在的問題，改進下一步工作；抽采流量管理臺賬主要作用是分析評估煤層瓦斯抽采效果，或結合鉆孔施工管理臺賬劃分預抽防突檢驗單元和防突效果評估。第二節(jié)防突工作日常管理4.防突設備儀表使用和完好臺賬為確保突出危險預測儀器儀表完好、測試的數據準確，儀器儀表數量滿足礦井突出危險性預測的需要、有適當的備用，防突部門應設專人負責儀器儀表的維護、管理和校核工作，并建立防突儀器儀表使用管理臺賬。第二節(jié)防突工作日常管理所有儀器儀表均應編號、填寫臺賬，其內容為儀器儀表編號、入井時間、儀表誤差及攜帶儀表入井者的姓名。損壞的儀表不得繼續(xù)使用，必須及時更換。第二節(jié)防突工作日常管理突出危險性預測儀器儀表應按規(guī)定的時間要求和技術標準定期進行校核，校核前應將待校核儀器儀表編號、允許誤差、校核日期、校核人姓名等逐一登記記錄。當校核誤差大于或等于允許誤差時即為不合格，不合格的儀器儀表應立即做好記錄。第二節(jié)防突工作日常管理5.煤與瓦斯突出記錄卡片為了統(tǒng)計煤與瓦斯突出次數，掌握突出工作面煤層埋深、煤層賦存狀態(tài)，工作面通風系統(tǒng)、配風量、瓦斯涌出量，工作面采取防突措施和采掘作業(yè)工藝，礦井有無突出預兆、突出時間、突出強度以及突出特征等專門制作的一種記錄卡片。第二節(jié)防突工作日常管理煤與瓦斯突出記錄卡片連同總結資料應按有關要求上報省級煤礦安全監(jiān)管機構和駐地煤礦安全監(jiān)察機構。煤與瓦斯突出記錄卡片的主要作用是統(tǒng)計一個礦井、一個地區(qū)或全國煤與瓦斯突出次數，突出類型，分析煤與瓦斯突出的基本規(guī)律，統(tǒng)計分析各類防突措施的有效性等。礦井應每年對全年的防突技術資料進行系統(tǒng)分析總結，并提出整改措施。第二節(jié)防突工作日常管理三、防突工作現(xiàn)場管理1.防治煤與瓦斯突出預測通知單與檢驗通知單工作面預測通知單與檢驗通知單，是針對突出煤層采掘工作面突出危險性預測或局部防突措施效果檢驗而制作的一種便于預測工作落實，由有關部門和領導審批、施工單位執(zhí)行的通知單。第二節(jié)防突工作日常管理這種通知單在企業(yè)內部具有明確的責任和法律效力。現(xiàn)場預測人員必須對預測（檢驗）的數據、收集資料的真實性和可靠性負責；審批人必須對預測（檢驗）通知中所反映突出資料內容的完整性、全面性以及可靠性負責；執(zhí)行單位區(qū)隊長必須按礦技術負責人批準的通知單和相應的技術要求組織施工；否則，必須負相應的法律責任。第二節(jié)防突工作日常管理在采掘工作面作業(yè)前，事先要知道采掘工作面是否具有突出危險，必須進行預測或進行措施效果檢驗。如果預測（檢驗）有突出危險時，以便采取防突措施，消除突出危險性，以保障采掘工作面作業(yè)的安全。第二節(jié)防突工作日常管理為使預測（檢驗）工作方便和不漏項，必須提前制作預測（檢驗）通知單。預測（檢驗）通知單制作要求，應將預測（檢驗）所要做的工作內容完整、齊全地記錄在表格中，以便有關領導審查、批準，施工單位執(zhí)行以及各監(jiān)管部門監(jiān)督檢查。第二節(jié)防突工作日常管理2.防突鉆孔施工定位和檢查為確保預測鉆孔達到設計的技術要求，在鉆孔施工前應將巷道的中腰線延伸到工作面迎頭，然后根據煤層賦存情況，以巷道的中腰線或輪廓線為基點，丈量基點到設計鉆孔之間的距離，確定預測鉆孔開孔的位置。第二節(jié)防突工作日常管理然后在平行于眼口的適當距離，用鋼釘釘入煤壁，將麻繩一端固定在鋼釘上，麻繩的另一端拖到巷道后方適當位置并拽緊，用地質羅盤端好鉆孔設計方位，將麻繩逐步調整地質羅盤所端的方位，然后將麻繩初步固定在巷道支架上。第二節(jié)防突工作日常管理用地質羅盤緊靠麻繩測定以調整到鉆孔設計傾角為準，最后將麻繩固定在巷道的支架上作為預測鉆孔施工的參照物。當鉆孔施工完后，在鉆孔內插入一根不小于1.5m長的炮棍，用地質羅盤校核鉆孔的方位和傾角，施工好的鉆孔應滿足設計要求。第二節(jié)防突工作日常管理3.防突基點及防突標志點的設置和檢查在工作面后方巷道的頂板或兩幫上設置一個明顯而固定的收尺標志點，該標志點隨著采掘工作面的推進而不斷前移。該基點用于每個措施循環(huán)復尺和每個掘進循環(huán)前后收尺，確定措施孔、掘進炮眼深度和控制掘進進尺和采煤工作面推進度，填寫防突牌板，防止超采超掘的基礎控制點稱為防突基點。第二節(jié)防突工作日常管理防突基點可在工作面后方巷道的頂部或幫上打一個深度不小于300mm的孔，并插入木樁打緊打牢。當防突基點距離工作面的距離太大時，預測人員應將防突基點向工作面移動，移動后必須重新丈量基點到工作面的距離，及時填入預測（檢驗）通知單，作為新的防突基點，并及時通知礦調度室和施工單位。第二節(jié)防突工作日常管理預測（檢驗）人員在每次預測（檢驗）鉆孔施工前必須復核防突基點到工作面的距離，監(jiān)督檢查采掘隊是否有超采和超掘現(xiàn)象，工作面突出危險性預測（檢驗）完成后，準確填寫預測（檢驗）通知單。第二節(jié)防突工作日常管理抽采設備管理臺賬主要為抽采設備更新計劃或抽采范圍擴大新增設備計劃以及設備維護檢修時所需零配件計劃提供依據；瓦斯抽采鉆孔施工管理臺賬的作用在于分析煤層瓦斯抽采效果，查找抽采設計、鉆孔施工中存在的問題，改進下一步工作；第二節(jié)防突工作日常管理抽采流量管理臺賬主要作用是分析評估煤層瓦斯抽采效果，或結合鉆孔施工管理臺賬劃分預抽防突檢驗單元和防突效果評估。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析一、石門揭煤的煤與瓦斯突出

1.事故地點概況（1）礦井基本概況。四川省興文縣光明煤業(yè)有限責任公司光明煤礦位于四川川南煤田珙長礦區(qū)古宋二號井田，礦山淺部起于+500m標高，深部止于-200m標高；南東與磺廠灣煤礦相鄰，北西與桂花煤礦相鄰。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析礦井可采和局部可采煤層2層，其中11號煤層全區(qū)可采，煤層平均厚度1.86m；9號煤層局部可采，煤層厚度0.17～1.01m，平均0.64m。區(qū)內大部可采。11號煤層距9號煤層5.72～12.07m，平均8.94m。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析

光明煤礦屬煤與瓦斯突出礦井，2011年瓦斯等級鑒定礦井絕對瓦斯涌出量6.79m3/min，相對瓦斯涌出量48.86m3/t，屬自燃煤層，煤塵無爆炸危險。礦井采用中央邊界抽出式通風方法，供風量4300m3/min。掘進工作面采用局部通風機壓入式通風。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析二號石門位于一采區(qū)+200m水平東翼頂板巷，在10～11號鉆場之間，距10號鉆場5m，距11號鉆場20m。石門從+200m頂板巷內開口，相鄰區(qū)域未布置巷道，長度為43.5m、見煤距離41m，法向距離21.5m。石門設計半圓拱形斷面，面積為2.5m×2.4m，采用錨噴支護。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析（2）石門措施執(zhí)行情況。石門揭煤區(qū)域在頂板巖石大巷布置鉆場，鉆場距離煤層法線距離20m采用施工穿層扇形鉆孔預抽煤層瓦斯區(qū)域措施。并在石門距離待揭煤層法線距離7m位置再次采用穿層鉆孔預抽煤層瓦斯。共布置鉆孔42個，抽采60d，抽采瓦斯量7490m3。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析區(qū)域性防突措施效果檢驗方法采用直接測定煤層殘余瓦斯含量。在石門揭煤工作面迎頭共布置4個檢驗測試點，分別位于預抽區(qū)域的上部、中部和兩側。其中石門中間1個，位于措施孔之間，其他3個孔分別位于石門上部和兩側。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析2011年4月27日，礦井聘請川煤集團中心試驗室技術人員到礦進行實測，4個鉆孔中測定煤層殘余瓦斯含量分別為5.4367m3/t、4.9943m3/t、5.3685m3/t、5.0497m3/t。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析

區(qū)域驗證采用鉆屑解析指標法，突出危險判定指標：k1=0.5（mL/g·min1／2）。在石門揭煤工作面共布置3個檢測鉆孔，其中石門中間1個，其他2個孔分別位于石門兩側。檢測數據：最大的K1=0.25（mL/g·min1／2）。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析2.突出經過2012年5月11日早班安排+200m水平東翼二號石門揭煤，于7時40分時召開班前會，交代了具體工作和安全注意事項。于11日10時24分爆破。爆破后造成風流逆轉，瓦斯逆流沖出地面，主平硐進風2min后恢復正常。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析在總回風瓦斯?jié)舛鹊陀?.75%后，縣安全生產監(jiān)督管理局于16時40分安排縣救護隊隊員及礦管理人員入井偵察，發(fā)現(xiàn)二號石門已發(fā)生突出，經礦有關資料統(tǒng)計突出煤量812t,涌出瓦斯3.65萬m3，由于嚴格執(zhí)行井外爆破，未造成人員傷亡。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析3.突出特征（1）突出物拋擲距離160m，石門30m堆積高度距離石門頂部有0.7m的空間，+200m頂板巖石大巷堆積逐漸變薄，堆積角度10°左右。（2）突出物的粒徑從上到下逐步變粗，分選現(xiàn)象明顯，粉末手捏無粒感。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析（3）突出孔洞呈橢圓形狀，突出孔洞由石門底板以下約5m沿煤層傾斜方向向上發(fā)展。長軸方向可視長度大于15m，孔洞寬度12m。（4）突出煤量812t，涌出瓦斯量3.65萬m3。突出瓦斯逆流1460m，沖出主井口約2min后恢復正常。（5）石門以西100m位置的礦車被沖掉道。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析4.原因分析（1）石門處于應力集中地帶。從地質地形圖上反映，石門位置正處于地面等高線密集區(qū)域，表明地面地形變化較大，有陡坡，該區(qū)域應力集中。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析

（2）石門處于地質構造區(qū)?，F(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)在石門西側有一小構造，頂板巖層有所錯動，煤層變厚，該區(qū)域正常煤厚1.86m，實際煤厚2.16m，且全部為軟分層。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析（3）區(qū)域防突措施不到位。從鉆孔設計圖中可知，下行鉆孔18個，其中6個鉆孔最大傾角-44°，施工非常困難，積水等因素嚴重影響下行鉆孔抽采效果。因此，造成石門巷道底板以下揭煤區(qū)域煤層突出危險性未能有效消除。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析（4）區(qū)域措施效果檢驗和驗證鉆孔布置不合理。石門揭煤區(qū)域措施效果檢驗時，在石門揭煤工作面共布置4個鉆孔，其中石門中間1個，其他3個孔分別位于石門上部和兩側，在石門揭煤工作面下部未布置檢驗孔；第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析石門揭煤區(qū)域措施效果驗證時，在石門揭煤工作面共布置3個鉆孔，其中石門中間1個，其他2個孔分別位于石門兩側，工作面上部和下部未布置驗證孔。最終造成區(qū)域措施效果檢驗和措施效果驗證結果不能全面反映揭煤區(qū)域的真實情況。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析（5）區(qū)域措施效果驗證數據失真。從預測預報單測試數據上看，3個鉆孔中位于巷道兩側的2個鉆孔測試數據各8組，中間鉆孔測試數據有6組。反映出工作面與待揭煤層之間的距離不吻合，實際距離僅有3.66m，數據缺乏真實性。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析（6）區(qū)域驗證指標單一。區(qū)域驗證測試數據只有k1值，無鉆屑量，也無瓦斯涌出變化情況和其他輔助指標。（7）采用原始煤層瓦斯含量偏低。礦井采用2009年12月8日至20日某檢測單位對礦井+200m水平上11號煤層瓦斯基本參數測定結果，以煤層瓦斯含量8.83m3/t作為原始煤層瓦斯含量，明顯與礦井實際不符。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析

5.事故教訓（1）石門從頂板方向揭煤時，必須強化石門揭煤點，巷道底板下部三角薄化段的區(qū)域防突措施和局部防突措施。措施選擇應科學、有效，且必須落實到位。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析（2）正確理解《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》中的要求，石門揭煤工作面區(qū)域措施效果檢驗至少布置4個檢驗測試點，而不是只布置4個鉆孔。檢驗鉆孔的個數和鉆孔的分布應根據現(xiàn)場巷道斷面大小、措施控制的范圍、措施的強度以及措施效果的均勻性等正確決定。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析（3）區(qū)域措施驗證應采用石門揭煤工作面預測的方法連續(xù)驗證，驗證鉆孔個數和分布與檢驗鉆孔的要求相同。并采用多元信息分析評判突出危險性。（4）區(qū)域措施效果檢驗與驗證應有熟悉防突預測業(yè)務的安全監(jiān)管人員或領導在現(xiàn)場跟班指導，防止鉆孔布置、指標測定發(fā)生錯、漏等問題。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析漣邵礦務局利民煤礦為國有重點煤礦，位于湖南省冷水江市渣渡鎮(zhèn)境內。礦井1974年9月投產，設計生產能力60萬t/a,核定生產能力35萬t/a，礦井開采石炭系測水煤系，共含煤7層，僅3煤可采，屬煤與瓦斯突出礦井，煤塵爆炸指數為7%。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析礦井分兩個水平開采。第一水平開采標高+50m至小煤窯開采邊界，主平硐井口標高為+190m，一水平共劃分為9個采區(qū)，己采完6個采區(qū)，現(xiàn)生產采區(qū)為11、18、19三個采區(qū)。礦井采用多風井、分區(qū)式通風，有4個進、回風井。全礦現(xiàn)有職工3912人。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析

二、煤層平巷掘進的煤與瓦斯突出1.事故地點概況1995年6月4日23時40分，湖南省漣邵礦務局利民煤礦在18采區(qū)1838機巷掘進工作面實施松動爆破時發(fā)生一起特大煤與瓦斯突出事故，突出煤量2500t，瓦斯量30萬m3，造成19人遇難，經濟損失128萬元。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析18采區(qū)為下山采區(qū)，上接+210m隔水煤柱，下至+50m標高，3煤總厚為0.65～6.37m，煤層結構復雜，分3上與3下煤，中間夾矸為碳質泥巖，厚度為0～2.4m，其中3上煤層厚度為0.7～1.1m，3下煤層厚度為0.7～4.2m，平均厚度為2.2m,煤層傾角為23°～24°。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析采區(qū)絕對瓦斯涌出量為4.13m3/min，相對瓦斯涌出量為21.43m3/t,屬于煤與瓦斯突出危險區(qū)城。采區(qū)總進風量為2214m3/min，總回風量為2237m3/min，負壓1000Pa。1838機巷工作面采用11kW局部通風機供風，送風距離為240m。

第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析1838機巷設計全長410m，巷道開口標高為+50.2m，支護形式為U型鋼可縮性拱形支架，凈斷面積為7.0m2，從1994年5月開工到事故時止已掘150m，采用大直徑鉆孔配合深孔松動爆破防突措施。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析2.突出經過1838機巷于5月26日到5月30日實施防突措施，打孔徑為94mm的排放孔18個，其中孔深為11～15m的有16個，孔深為9m的有2個。5月31日到6月1日排放瓦斯，6月2日零點班進行效果檢驗，經效果檢驗確定無突出危險，允許掘進3m，由6月2日8時班至6月3日8時班，進度2.8m。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析6月3日16時班，由礦瓦斯研究室實施深孔松動爆破措施。6月4日8時班進行效果檢驗，確定有突出危險，不能掘進。于是6月4日16時班繼續(xù)由瓦斯研究室人員實施深孔松動爆破措施。6月4日16時班，1838機巷工作面出勤7人，17時到達作業(yè)地點，任務是調整軌道。檢查瓦斯?jié)舛葹?.2%，并發(fā)現(xiàn)工作面有一節(jié)風筒脫節(jié)，將風筒接好并待瓦斯降至0.5％后，作業(yè)人員開始調整軌道。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析18時工作面垮了7～8車的頂煤。瓦斯?jié)舛壬?.9%，出了10車煤并支好工作面支架，22時礦瓦斯研究室的兩人來到工作面，現(xiàn)場施工人員全部出班。瓦斯研究室的兩人及瓦斯檢查員三人，開始打眼實施松動爆破措施。23時40分爆破后發(fā)生煤與瓦斯突出。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析事故發(fā)生后，礦迅速組織搶救，救護隊于0時28分下井，0時45分趕到事故現(xiàn)場。在救護隊趕到現(xiàn)場以前，進班的干部職工和三采區(qū)在七石門等人車出班的職工一起將人車上的15名被瓦斯熏倒的職工送到七石門新鮮空氣中，第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析但是在四石門以里120m處3人、170m處2人、220m處1人、360m處9人、膠帶下山與軌道下山上車場的聯(lián)絡巷1人、18采區(qū)水泵房至管子通風門處3人未能脫險而死亡。整個搶救于6月5日11時30分結束。6月7日9時，19名遇難者的遺體和善后工作全部處理完畢。

第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析3.突出特征本次事故突出煤量2500t，瓦斯量30萬m3以上，造成19人遇難身亡。4.原因分析（1）在1838機巷掘進工作面實施深孔松動爆破時，誘發(fā)了煤與瓦斯突出特大傷亡事故，這是事故的直接原因。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析

（2）從管理和技術上分析，還有以下幾個方面的原因：①對結構較為復雜的3煤層，巷道沿3下分層布置，其防突措施的實施僅僅考慮在3下分層，因而不能完全有效地適用整個3煤層的防突要求。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析②對深孔松動爆破和小直徑鉆孔排放瓦斯等措施的適用性，尤其是在不同作業(yè)地點，實施上述措施的適用條件、有效性方面缺乏考察分析，因而導致了以上措施在1838機巷這一特殊情況下的失效。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析③在第一次深孔爆破后，經效果檢驗無效，在沒有采取小直徑鉆孔密排措施的情況下又第二次實施深孔松動爆破，措施不當。④安全信息不能及時、準確地反饋到生產指揮中心和有關領導，影響了安全問題的處理。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析5.事故教訓利民煤礦在1838機巷掘進工作面實施松動爆破，發(fā)生了一次特大型煤與瓦斯突出，突出煤量2500t，涌出瓦斯30萬m3。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析5月26日至30日，工作面打直徑為94mm排放孔18個，孔深為11～15m的有16個，孔深9m的有2個。經效果檢驗有效，掘進2.8m，6月3日16時班實施深孔松動爆破，打效驗孔有頂鉆、噴孔現(xiàn)象，確定有危險，但沒有認真進行分析、研究的情況下，又第二次實施深孔松動、爆破。爆破誘發(fā)突出。此次事故雖然存在操作工藝的問題，但還應吸取以下教訓。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析（1）第一次實施深孔超前排放，效果檢驗有效后推進了2.8m，接著輔助實施的松動爆破不僅沒有卸壓還出現(xiàn)了效果檢驗超標和明顯突出預兆，又實施松動爆破時出現(xiàn)了問題，教訓在于對超前鉆孔和松動爆破聯(lián)合使用的條件、順序要進行可行性考察分析。第三節(jié)煤與瓦斯突出案例分析（2）深孔排放后再實施松動爆破，現(xiàn)場操作工藝能否得到保證，每孔炸藥量是否到位值得思考。（3）當第一次松動爆破后已出現(xiàn)明顯的突出預兆，在沒有研究分析的情況下又實施松動爆破，無疑起到“催生”的作用。松動爆破和其他的防突措施一樣，都有它的使用條件和局限性。復習思考題一、單選題1.碎粉煤是煤層受到構造應力作用后，顆粒相互摩擦而成,粒徑在（）mm以下。A.1B.2C.3D.42.煤柱臺賬的主要作用是為開采巷道布置，煤層瓦斯抽采鉆