礦井災(zāi)害課件

1礦井水災(zāi)防治

目錄第一節(jié)基本概念及理論概述第二節(jié)礦井防治水

第三節(jié)

礦井突水事故處理

復(fù)習(xí)題

問題思考2第一節(jié)基本概念及理論概述

主要內(nèi)容一、礦井水災(zāi)及其對生產(chǎn)的影響

二、礦井充水程度指標(biāo)三、礦井水災(zāi)發(fā)生必須具備的基本條件四、礦井水災(zāi)的影響因素五、造成礦井水災(zāi)的主要原因3礦井水對生產(chǎn)的影響主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）由於礦井水的存在，在採掘工作面可能出現(xiàn)淋水，使空氣濕度明顯增加，頂板破碎，對勞動條件及生產(chǎn)效率影響很大；（2）由於礦井水的存在，在生產(chǎn)中必須進(jìn)行排水，水量越大，排水費(fèi)用越高，勢必增加煤炭生產(chǎn)成本；（3）礦井水對各種金屬設(shè)備、鋼軌和金屬支架等，均有腐蝕作用，這就縮短了生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命；（4）當(dāng)井下突然湧水或其水量超過礦井排水能力時，則會造成礦井水災(zāi)，給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。一、礦井水災(zāi)及其對生產(chǎn)的影響4二、礦井充水程度指標(biāo)

生產(chǎn)礦井常用含水係數(shù)（KB

）或礦井湧水量(Q)兩個指標(biāo)來表示礦井充水程度。1.含水係數(shù)含水係數(shù)又稱富水系數(shù)，它是指生產(chǎn)礦井在某時期排出水量Q（m3）與同一時期內(nèi)煤炭產(chǎn)量P的比值，即礦井每采1t煤的同時，需從礦井內(nèi)排出的水量。含水係數(shù)KB的計(jì)算公式為：

KB=Q/P（1-1-1）根據(jù)含水係數(shù)的大小，將礦井充水程度劃分為以下4個等級：①充水性弱的礦井：KB<2m3／t；②充水性中等的礦井：KB=2～5m3／t；③充水性強(qiáng)的礦井：KB=5～10m3／t；④充水性極強(qiáng)的礦井：KB>10m3／t。52.礦井湧水量礦井湧水量是指單位時間內(nèi)流入礦井的水量，用符號Q表示，單位為m3／d、m3／h、m3／min。根據(jù)湧水量大小，礦井可分為以下4個等級：①湧水量小的礦井：Q<2m3／min；②湧水量中等的礦井：Q=2～5m3／min；③湧水量大的礦井：Q=5～15m3／min；④湧水量極大的礦井：Q>15m3／min。3.礦井突水點(diǎn)突水量等級劃分其等級標(biāo)準(zhǔn)是：①小突水點(diǎn)湧水量：Q≤1m3／min；②中等突水點(diǎn)湧水量：1m3／min<Q≤10m3／min；③大突水點(diǎn)湧水量：10m3／min<Q≤30m3／min；④特大突水點(diǎn)湧水量：Q>30m3／min。6三、礦井水災(zāi)發(fā)生必須具備的基本條件圖1-1-1煤礦常見的水源1.常見的礦井水源7

（1）大氣降水（圖1-1-2）圖1-1-2自然界中水的迴圈8

（2）地表水地球表面江、湖、河、海、水池、水庫等處的水均為地表水，它的主要來源是大氣降水，也有的來自地下水。煤礦在開採淺部煤層時，地表水經(jīng)過有關(guān)通道會進(jìn)入煤礦井下，形成水患，給生產(chǎn)和建設(shè)帶來災(zāi)害。

（3）潛水埋藏在地表以下第一個隔水層以上的地下水（圖1-1-3）稱為潛水。

圖5-1-3潛水1—潛水面；2—潛水層；3—第一隔水層；0-0’—基準(zhǔn)面（測量高程水準(zhǔn)面）9

（4）承壓水處於兩個隔水層中間的地下水，稱為承壓水（或稱自流水），如圖1-1-4所示。圖1-1-4承壓水1—含水層；2—隔水層；3—地下水流向；4—自流井；5—噴泉；6—斷層；a—補(bǔ)給區(qū)；b—承壓區(qū)（分佈區(qū)）；c—排泄區(qū)；0-0’—基準(zhǔn)面（測量水準(zhǔn)面）；H—靜止水位；P—承壓水頭10

（5）老空積水已經(jīng)採掘過的采空區(qū)和廢棄的舊巷道或溶洞，由於長期停止排水而積存的地下水，稱為老空積水。

（6）斷層水處於斷層帶中的水，稱為斷層水。2.礦井水災(zāi)的通道水源與煤礦井下巷道等工作場所的通道是多種多樣的，主要有：（1）煤礦的井筒；（2）斷層裂隙；（3）采後塌陷坑；（4）石灰?guī)r溶洞陷落柱；（5）古井老塘及封堵不嚴(yán)的鑽孔。11四、礦井水災(zāi)的影響因素

影響水源進(jìn)入礦井井巷造成水災(zāi)的因素可分為自然因素和人為因素。（一）自然因素

1.地形盆形窪地，降水不易流走，大多滲入井下，補(bǔ)給地下水，容易成災(zāi)。2.圍巖性質(zhì)圍巖為鬆散的砂、礫層及裂隙、溶洞發(fā)育的硬質(zhì)砂巖、灰?guī)r等組成時，可賦存大量水，這種巖層屬強(qiáng)含水層或強(qiáng)透水層，對礦井威脅大；圍巖為孔隙小、裂隙不發(fā)育的粘土層、葉巖、緻密堅(jiān)硬的砂巖等，則是弱含水層或稱隔水層，對礦井威脅小。當(dāng)粘土厚度達(dá)5米以上時，大氣降水和地表水幾乎不能透過。123.地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造主要是褶曲和斷層。

4.充水巖層的出露條件和接受補(bǔ)給條件充水巖層的出露條件直接影響礦區(qū)水量補(bǔ)給的大小。充水巖層的出露條件包括它的出露面積和出露的地形條件。（二）人為因素1.頂板塌陷及裂隙

2.老空積水

3.未封閉或封閉不嚴(yán)的勘探鑽孔13五、造成礦井水災(zāi)的主要原因

總結(jié)過去發(fā)生的礦井水災(zāi)，往往是安全思想不牢，思想麻痹，從而情況不明，措施不當(dāng)所致。其主要原因可歸結(jié)如下幾個方面：（1）地面防洪、防水措施不當(dāng)或管理不善，地表水大量灌入井下，造成水災(zāi)；（2）水文地質(zhì)情況不清，井巷接近老空積水區(qū)、充水?dāng)鄬印⑾萋渲?、?qiáng)含水層以及打開隔離煤柱，未執(zhí)行探放水制度，盲目施工，或者雖然進(jìn)行了探水，但措施不當(dāng)；（3）井巷位置設(shè)計(jì)不當(dāng)；（4）施工品質(zhì)低劣，致使礦井井巷嚴(yán)重塌落、冒頂、跑砂，導(dǎo)致透水；（5）亂采亂掘，破壞防水煤巖柱造成突水；（6）測量錯誤，導(dǎo)致巷道穿透積水區(qū)；14（7）無防水閘門或雖有而管理、組織不當(dāng)，造成透水時無作用而淹井；（8）排水設(shè)備能力不足或機(jī)電事故造成；（9）排水設(shè)施平時維護(hù)不當(dāng)，如水倉不按時清挖，突水時煤、巖塊堵塞水井，致使排水設(shè)備失去效用而淹井等。15第二節(jié)礦井防治水

主要內(nèi)容一、地面水防治技術(shù)二、井下防治水技術(shù)16礦井防治水的基本方針

煤礦水害防治以“預(yù)測預(yù)報(bào)、有疑必探、先探後掘、先治後采”為基本原則，並根據(jù)礦井水害實(shí)際情況制定相應(yīng)的“防、堵、疏、排、截”綜合防治措施。預(yù)測預(yù)報(bào)：通過相應(yīng)的地質(zhì)工作隊(duì)礦井水文地質(zhì)條件進(jìn)行分采區(qū)、分工作面進(jìn)行評價圈定安全區(qū)、臨界危險(xiǎn)區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)。有疑必探：在預(yù)測預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，對沒有把握的區(qū)域或塊段採用物探、化探、鑽探等方法進(jìn)行綜合探查，以探明水害疑點(diǎn)或可疑作業(yè)區(qū)域。先探後掘：在綜合探查的基礎(chǔ)上，在確保巷道掘進(jìn)或工作面回採沒有水患威脅時，可實(shí)施掘進(jìn)及回採作業(yè)。先治後采：在綜合探查的基礎(chǔ)上對有水害隱患區(qū)域，必須採取有針對性的措施，直至完全消除水害威脅後才能組織正常作業(yè)。17礦井防治水的基本方針

煤礦水害防治以“預(yù)測預(yù)報(bào)、有疑必探、先探後掘、先治後采”為基本原則，並根據(jù)礦井水害實(shí)際情況制定相應(yīng)的“防、堵、疏、排、截”綜合防治措施。防留設(shè)煤柱、改變採煤方法堵超前注漿封堵、封閉或加固隔水層疏疏幹充水源、疏水降壓排安全可靠的排水系統(tǒng)、資源綜合利用截溝渠、堤壩、防水帷幕等截流措施18一、地面水防治技術(shù)

地面防水是指在地表修築各種防排水工程，防止或減少大氣降水和地表水滲入礦井。1.慎重選擇井筒位置2.河流改道

3.鋪整河底

4.填堵通道

5.挖溝排（截）洪

6.排除積水

7.加強(qiáng)雨季前的防汛工作19二、井下防治水技術(shù)（一）做好礦井水文觀測與水文地質(zhì)工作水文地質(zhì)工作是各項(xiàng)防治水工作的基礎(chǔ)和依據(jù)。1.做好水文觀測工作（1）收集地面氣象、降水量與河流水文資料（流速、流量、水位、枯水期、洪水期）；查明地表水體的分佈、水量和補(bǔ)給、排泄條件；查明洪水氾濫對礦區(qū)、工業(yè)廣場及居民點(diǎn)的影響程度。（2）通過探水鑽孔和水文地質(zhì)觀測孔、觀測各種水源的水壓、水位和水量的變化規(guī)律，分析水質(zhì)等。（3）觀測礦井湧水量及季節(jié)性變化規(guī)律等。202．做好礦井水文地質(zhì)工作查明礦井水源和可能湧水的通道，為防治水提供依據(jù)。為此必須：（1）掌握沖積層的厚度和組成，各分層的透水、含水性；（2）掌握斷層和裂隙的位置，錯動距離，延伸長度，破碎帶範(fàn)圍及其含水和導(dǎo)水性能；（3）掌握含水層與隔水層數(shù)量、位置、厚度、巖性，各含水層的湧水量、水壓、滲透性、補(bǔ)給排泄條件及其到開採礦層的距離，勘探鑽孔的填實(shí)狀況及其透水性能；（4）調(diào)查老窯和現(xiàn)采小窯的開採範(fàn)圍、采空區(qū)的積水及分佈狀況，觀測因回採而造成的塌陷帶、裂隙帶、沉降帶的高度及采動對湧水量的影響；（5）在採掘工程平面圖上繪製和標(biāo)注井巷出水點(diǎn)的位置及水量，老窯積水範(fàn)圍、標(biāo)高和積水量，水淹區(qū)域及探水線的位置。21（二）井下探水井下探放水是防治水害的重要手段之一，“有疑必探，先探後掘”是防止井下水害的基本原則。當(dāng)採掘工作面遇到下列情況之一時，必須探水，確認(rèn)無突水危險(xiǎn)後，才能前進(jìn)：①接近水淹井巷、老空、老窯或小窯時；②接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、陷落柱時；③接近可能出水鑽孔和各類防水煤柱時；④接近可能與地表水體相通的斷裂破碎帶或裂隙發(fā)育帶時；⑤上層采空區(qū)積水，在兩層間垂直距離小於采高40倍或巷高10倍的下層採掘工作面以及採掘工作面有明顯出水徵兆時；⑥接近有水或稀泥的灌漿區(qū)時；⑦接近其他可能出水地區(qū)時。221．探水起點(diǎn)的確定為了保證採掘工作和人身安全，防止誤穿積水區(qū)，在距積水區(qū)一定距離劃定一條線作為探水的起點(diǎn)，此線即為探水線，如1-2-1所示。圖1-2-1積水線、探水線和警戒線

23積水線：即積水區(qū)範(fàn)圍線。在此線上應(yīng)標(biāo)注水位標(biāo)高、積水量等實(shí)際資料。警戒線：積水線外推50~150m為警戒線（在上山掘進(jìn)時為傾斜距離），一般用紅色表示。探水線：應(yīng)根據(jù)積水區(qū)的位置、範(fàn)圍、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件及其資料的可靠程度確定。對探水線有如下規(guī)定：①對本礦井採掘工作造成的老空、老巷、硐室等積水區(qū)，如果邊界確定，水文地質(zhì)條件清楚，探水線至積水區(qū)邊界的最小距離在煤層中不得少於30m，在巖層中不得少於20m；②對本礦井的積水區(qū)，雖有圖紙資料，但不能確定積水區(qū)邊界位置時，探水線至推斷積水區(qū)邊界的最小距離不得小於60m；24③對有圖紙資料的小窯，探水線至積水區(qū)邊界的最小距離不得小於60m；未有圖紙資料的，堅(jiān)持“有疑必探、先探後掘”；④掘進(jìn)巷道附近有斷層或陷落柱時，探水線至最大擺動範(fàn)圍預(yù)計(jì)煤柱線時的最小距離不得小於60m；⑤石門揭開含水層前，探水線至含水層最小距離不得小於20m。2．探水鑽孔的佈置方式探水鑽孔佈置原則是它既要保證安全生產(chǎn)，又要確保不遺漏積水區(qū)，還要求探水工程量最小。1）探水鑽孔的主要參數(shù)確定探水鑽孔的主要參數(shù)有超前距、幫距、密度和允許掘進(jìn)距離。25（1）超前距（圖1-2-2）指探水鑽孔的終孔位置始終保持在允許掘進(jìn)工作面前的一段距離。實(shí)際工作中，超前距一般超前10m～20m，在薄煤層中可縮短，但不小於8m。超前距可用下式計(jì)算：式中，a為超前距，m；L為巷道寬或高，取最大m；k為安全係數(shù)，一般取2～5；p為水頭壓力，MPa；KP為煤柱或巖柱的抗張強(qiáng)度，MPa。26（2）允許掘進(jìn)距離經(jīng)探水證實(shí)無水害威脅，可安全掘進(jìn)的長度稱允許掘進(jìn)距離。（3）幫距為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，即呈扇形佈置的最外側(cè)探水孔所控制的範(fàn)圍與巷道幫的距離。幫距一般等於超前距，有時略小1m～2m。（4）鑽孔密度（孔間距）它指允許掘進(jìn)距離終點(diǎn)橫剖面上，探水鑽孔之間的間距。2）探水孔佈置方式（1）扇形佈置巷道處於三面受水威脅的地段，要進(jìn)行搜索性探放老空積水，其探水鑽孔多按扇形佈置，如圖1-2-3所示。27圖1-2-3扇形探水鑽孔28（2）半扇形佈置對於積水區(qū)肯定是在巷道一側(cè)的探水地區(qū)，其探水鑽孔可按半扇形佈置，如圖1-2-4所示。圖1-2-4半扇形探水鑽孔

3．探水與掘進(jìn)之間的配合井下受水威脅的地段，探水必須與巷道掘進(jìn)施工管理密切配合，才能取得良好的防治效果，主要配合方式有：291）雙巷配合掘進(jìn)交叉探水（圖1-2-5）（2）雙巷掘進(jìn)單巷超前探水圖1-2-5上山巷道探水掘進(jìn)施工方式30（3）平巷與上山配合探水（圖1-2-6）圖1-2-6平巷與上山互相配合探水31（4）隔離式探水（圖1-2-7）圖1-2-7利用石門探水和牆外探水a(chǎn)一石門探水b一牆外探水324．探水鑽孔的安全裝置（圖1-2-8）圖1-2-8放水鑽孔孔口安全裝置1—鑽桿2—Φ150鑽孔

3—水泥4—筋條5—Φ89鋼管6—水壓表

7—水閥門

335．探放水作業(yè)安全要點(diǎn)井下探放水作業(yè)直接與水害作鬥爭，不僅關(guān)係到探放水人員的安全，也關(guān)係到探放水地段甚至全礦的安危。為此，要按照《規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，在安鑽探水前後，嚴(yán)格遵守下列事項(xiàng)：（1）加強(qiáng)鑽孔附近的巷道支架，背好頂幫，在工作面迎頭打好堅(jiān)固的立柱和攔板，並清理巷道浮煤，挖好排水溝；（2）在打鑽地點(diǎn)或其附近安設(shè)專用電話；（3）確定主要探水鑽孔的位置時，應(yīng)由測量和負(fù)責(zé)探水人員親臨現(xiàn)場；

（4）打鑽探水時，要時刻觀察鑽孔情況，發(fā)現(xiàn)煤層疏鬆，鑽桿推進(jìn)突然感到輕鬆，或順著鑽桿有水流出來（超過供水量），都要特別注意；（5）鑽眼內(nèi)水壓過大時，應(yīng)採用反壓和防噴裝置的方法鑽進(jìn)，必要時還應(yīng)在巖石堅(jiān)固地點(diǎn)砌築防水牆，然後方可打開鑽眼放水。34（三）疏放排水根據(jù)不同類型的水源，可採取不同的疏放水方法與措施。1．疏放含水層水

1）地面打鑽抽水在地面打鑽利用潛水泵或深井泵抽排，以降低地下水位。它適合於埋藏較淺、滲透性良好的含水層。抽水鑽孔可採取環(huán)狀孔群和排狀孔群兩種佈置方式。35（1）環(huán)狀孔群（圖1-2-9）圖1-2-9環(huán)狀孔群1—疏水前水位2—疏水後水位圖1-2-10排狀孔群（2）排狀孔群（圖1-2-10）362）巷道疏水

圖1-2-11巷道疏水（1）疏放頂板含水層如果煤層直接頂板為水量和水壓不大的含水層，常把采區(qū)巷道或回採工作面的準(zhǔn)備巷道提前開拓出來疏水（圖1-2-11）。37在利用采準(zhǔn)巷道疏放頂板水時，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：A．采準(zhǔn)巷道提前掘進(jìn)的時間，應(yīng)根據(jù)疏放的水量和速度而定，超前的時間過長會影響採掘計(jì)畫平衡，造成巷道長期閒置，有時會增加巷道維護(hù)工作量；如果超前時間太短又會影響疏放地下水的效果；B．當(dāng)疏放強(qiáng)含水層的頂板水時，應(yīng)視水量的大小，要考慮是否要擴(kuò)大水倉容量和增加排水設(shè)備。38（2）疏放底板含水層當(dāng)煤層的直接底板是強(qiáng)充水含水層時，可考慮將巷道佈置在底板中，利用巷道直接疏放底板水，如圖1-2-12所示。圖1-2-12底板含水層中的疏放水巷道1一灰?guī)r原始水位，2一疏放水巷道，3一石灰?guī)r含水層，4一石門393）井下鑽孔疏水（1）疏放煤層頂板水在煤層上部含水層的水量與水壓較大時，為了避免回採後頂板突水，其方式有如下3種：圖1-2-13叢狀佈置鑽孔A．在巷道中每隔一定距離向頂板打一定數(shù)量鑽孔，使頂板水逐漸泄入巷道，通過排水溝向外排出；B．在巷道中群孔放水，如圖1-2-13所示；40C．立式泄放孔（圖1-2-14）圖1-2-14打入式過濾管1一導(dǎo)水管2一真空裝置

3一導(dǎo)水渠41（2）疏放煤層底板水

防止底板突水的途徑主要有兩個方面：一方面是加強(qiáng)底板巖層抵抗破壞的能力；另一方面是設(shè)法減少地下水的破壞能力，其措施是在底板佈置鑽孔（圖1-2-15），疏水降壓。圖1-2-15底板排狀鑽孔1—靜水位；2—降落曲線；3—疏水孔422．疏放老空水（1）直接放水（2）先堵後放（3）先放後堵（4）用煤柱或構(gòu)築物暫先隔離

3．疏放水時的安全注意事項(xiàng)（1）探到水源後，在水量不大時，一般可用探水鑽孔放水；水量很大時，需另打放水鑽孔；（2）放水前應(yīng)進(jìn)行放水量、水壓及煤層透水性試驗(yàn)，並根據(jù)排水設(shè)備能力及水倉容量，擬定放水順序和控制水量，避免盲目性；（3）放水過程中隨時注意水量變化，出水的清濁和雜質(zhì)，有無有害氣體湧出，有無特殊聲響等；（4）事先定出人員撤退路線，沿途要有良好的照明，保證路線暢通；（5）防止高壓水、碎石噴射或?qū)㈣嵕邏撼鰝耍?3（6）排除井筒和下山的積水前，必須有礦山救護(hù)隊(duì)檢查水面上的空氣成分，發(fā)現(xiàn)有害氣體，要停止鑽進(jìn)。（四）截水1．防水煤（巖）柱的留設(shè)

凡是煤層與含水層或含水帶的接觸地段，預(yù)留一定寬度的煤層不采，使工作面與地下水源或通道保持一定距離，以防止地下水流入工作面，留下不采的煤柱，稱為防水隔離煤柱。防水隔離煤柱的種類有：井田邊界防水隔離煤柱以及預(yù)防斷層、廢棄井巷、充水含水層、巖溶陷落柱的防水煤柱等。確定防水煤柱的尺寸，是一個相當(dāng)複雜的問題，至今還沒有十分完善合理的方法。目前，在煤礦生產(chǎn)中確定防水煤柱尺寸，主要採用以下方法：

1）經(jīng)驗(yàn)比擬法44此法在目前使用廣泛。選用水文地質(zhì)條件相似的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作為留設(shè)設(shè)計(jì)防水煤柱的尺寸。（1）當(dāng)煤層露頭直接被疏鬆含水層掩蓋時，安全防水煤柱寬度應(yīng)不小於30米,如圖1-2-17a所示；（2）煤層受斷層切割直接與充水強(qiáng)含水層接觸時，安全防水煤柱寬度應(yīng)不小於20米，如圖1-2-17b所示；（3）當(dāng)煤層因受逆斷層切割而被強(qiáng)含水層掩蓋時，留設(shè)煤柱應(yīng)考慮煤層開採後的塌陷裂隙，最好不要波及到上部的強(qiáng)含水層，如掩蓋寬度為L米，其斷層下盤防水煤柱的寬度要大於L米，如圖1-2-17c所示；（4）當(dāng)巷道接近導(dǎo)水?dāng)鄬訒r，應(yīng)留設(shè)30—40米防水煤柱，如圖1-2-17d所示。圖1-2-17留設(shè)防水煤柱的經(jīng)驗(yàn)尺寸452）分析計(jì)算法此種方法是利用理論和經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算防水煤柱的尺寸。下麵分為3種情況加以介紹：（1）含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲海◣r）柱的留設(shè)：

式中L--煤柱留設(shè)的寬度，m；

K--安全係數(shù)，一般取2-5；

M--煤層厚度或采高，m；

p--水頭壓力，MPa；

Kp--煤的抗拉強(qiáng)度，MPa。46（2）煤層與強(qiáng)含水層或?qū)當(dāng)鄬咏佑|防隔水煤（巖）柱的留設(shè)

1.當(dāng)含水層頂面高於最高導(dǎo)水裂縫帶上限時，防隔水煤（巖）柱可按圖3-3a、圖3-3b留設(shè)。其計(jì)算公式為：L=L1+L2+L3=Hacscθ+HLcotθ+HLcotδ47（2）煤層與強(qiáng)含水層或?qū)當(dāng)鄬咏佑|防隔水煤（巖）柱的留設(shè)

2.最高導(dǎo)水裂縫帶上限高於斷層上盤含水層時，防隔水煤（巖）柱按圖3-3c留設(shè)。其計(jì)算公式為：

L=L1+L2+L3=Ha(sinδ－cosδcotθ)+(Hacosδ+M)(cotθ+cotδ)

≥20m48（2）煤層與強(qiáng)含水層或?qū)當(dāng)鄬咏佑|防隔水煤（巖）柱的留設(shè)

Ha(斷層安全防隔水煤（巖）柱的寬度)應(yīng)當(dāng)根據(jù)礦井實(shí)際觀測資料來確定，即通過總結(jié)本礦區(qū)在斷層附近開採時發(fā)生突水和安全開採的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料，計(jì)算其水壓（p）與防隔水煤（巖）柱厚度（M）的比值（Ts=p/M）,並將各點(diǎn)之值標(biāo)到以Ts=p/M為橫軸，以埋藏深度Ｈ０為縱軸的座標(biāo)紙上，找出Ts值的安全臨界線（圖3-4）49（2）煤層與強(qiáng)含水層或?qū)當(dāng)鄬咏佑|防隔水煤（巖）柱的留設(shè)

Ha(斷層安全防隔水煤（巖）柱的寬度)也可以按下列公式計(jì)算：式中p--防隔水煤（巖）柱所承受的靜水壓力，MPa；

Ts--臨界突水系數(shù)，MPa／m；

10--保護(hù)帶厚度，一般取10m。50（3）煤層位於含水層上方且斷層導(dǎo)水時防隔水煤(巖)柱的留設(shè)

防隔水煤（巖）柱的留設(shè)應(yīng)當(dāng)考慮2個方向上的壓力：一是煤層底部隔水層能否承受下部含水層水的壓力；二是斷層水在順煤層方向上的壓力。51（3）煤層位於含水層上方且斷層導(dǎo)水時防隔水煤(巖)柱的留設(shè)

當(dāng)考慮底部壓力時，應(yīng)當(dāng)使煤層底板到斷層面之間的最小距離（垂距），大於安全煤柱的高度（Ha）的計(jì)算值，並不得小於20m。其計(jì)算公式為

≥20m52（3）煤層位於含水層上方且斷層導(dǎo)水時防隔水煤(巖)柱的留設(shè)

當(dāng)考慮斷層水在順煤層方向上的壓力時，按計(jì)算煤柱寬度≥20m根據(jù)以上兩種方法計(jì)算的結(jié)果，取用較大的數(shù)字，但仍不得小於20m。

53（3）煤層位於含水層上方且斷層導(dǎo)水時防隔水煤(巖)柱的留設(shè)

如果斷層不導(dǎo)水,防隔水煤（巖）柱的留設(shè)尺寸，應(yīng)當(dāng)保證含水層頂面與斷層面交點(diǎn)至煤層底板間的最小距離，在垂直於斷層走向的剖面上大於安全煤柱的高度（Ha）時即可,但不得小於20m。54圖1-2-20水閘牆1—截槽；2—水壓表；3—放水管；4—保護(hù)柵欄；5—細(xì)管

2.水閘牆（防水牆）水閘牆分為臨時性和永久性的兩種，水閘牆的構(gòu)造如圖1-2-20所示。55

在水壓很大時，則採用多段水閘牆，如圖1-2-21所示。圖1-2-21多段水閘牆56

建築水閘牆時要注意以下事項(xiàng)：（1）築牆地點(diǎn)的巖石應(yīng)堅(jiān)固，沒有裂縫，必要時必須將風(fēng)化鬆軟或有裂隙的巖石除去，然後築牆。（2）要有足夠的強(qiáng)度，能承受湧水壓力。為此，應(yīng)有足夠的厚度，選用耐腐蝕的材料。（3）不透水、不變形、不位移。為此，牆基與圍巖要緊密結(jié)合。（4）平面形水閘牆在水壓的反面可能產(chǎn)生拉力，而料石牆是不可能承拉的，故料石平面水閘牆之厚一般不得小於巷道寬度之半。3．防水閘門（1）防水閘門位置的選擇防水閘門的位置選擇適當(dāng)與否，是水閘門能否起到應(yīng)有作用的關(guān)鍵，一般應(yīng)考慮以下幾方面問題：57①防水閘門應(yīng)設(shè)置在對水害具有控制作用的部位和井下重要設(shè)施部位（如井底車場出入口處），能使水害控制在盡可能小的範(fàn)圍內(nèi)，並考慮即使水害發(fā)生後能恢復(fù)生產(chǎn)及繞過事故地點(diǎn)開拓新區(qū)。②防水閘門應(yīng)設(shè)置在不受鄰近采動影響的地點(diǎn)，以免破壞防水閘門的結(jié)構(gòu)和修築地點(diǎn)圍巖的隔水性和穩(wěn)定性，防止水閘門關(guān)閉後高壓水通過裂縫外泄。③儘量避免在較弱巖層或煤層內(nèi)砌築，應(yīng)建在圍巖穩(wěn)定性與隔水性好的地段，要求圍巖硬度係數(shù)必須大於4；（2）防水閘門的分類從閘門的結(jié)構(gòu)分有平板型、圓弧拱形和球面拱形等，如圖1-2-22、圖1-2-23、圖1-2-24。58圖1-2-22平板矩形水閘門l—門扇；2—門框；3—門絞；4—拉桿；5—止水橡皮圖1-2-23單向拱形閘門l—門扇；2—門框；3—門紋；4—拉桿；5—止水墊料圖1-2-24球面拱形閘門1—門扇；2—門框；3—門絞；4—拉桿；5—止水墊料59（五）礦井注漿堵水注漿堵水就是將配製的漿液壓入井下巖層空隙、裂隙或巷道中，使其擴(kuò)散、凝固和硬化，注漿堵水適用於以下條件：（1）當(dāng)湧水水源與強(qiáng)大水源有密切聯(lián)繫，單純採用排水的方法不可能或不經(jīng)濟(jì)時；（2）當(dāng)井巷必須穿過一個或若干個含水豐富的含水層或充水?dāng)鄬?，如果不堵住水源將給礦井建設(shè)帶來很大的危害，甚至不可能掘進(jìn)時；（3）當(dāng)井筒或工作面嚴(yán)重淋水時，為了加固井壁、改善勞動條件、減少排水費(fèi)用等，可採用注漿堵水；（4）某些湧水量特大的礦井，為了減少礦井湧水量，降低常年排水費(fèi)用，也可採用注漿堵水的方法堵住水源；（5）對於隔水層受到破壞的局部地質(zhì)構(gòu)造破壞帶，除採用隔離煤柱外，還可用注漿加固法建立人工保護(hù)帶。60第三節(jié)礦井突水事故處理

主要內(nèi)容一、礦井水災(zāi)徵兆二、礦井突水的應(yīng)急措施三、水災(zāi)處理的一般原則四、礦山救護(hù)隊(duì)處理透水事故的行動要點(diǎn)五、搶救長期被困在井下的避難人員時應(yīng)注意的問題六、礦井水災(zāi)時期井下避難人員生存條件的分析七、恢復(fù)被淹礦井的方法及安全措施61一、礦井水災(zāi)徵兆1．與承壓水有關(guān)斷層水突水徵兆（1）工作面頂板來壓、掉渣、冒頂、支架傾倒或折斷柱現(xiàn)象；（2）底軟膨脹、底鼓張裂。這種徵兆多隨頂板來壓之後發(fā)生，且較普遍；（3）先出小水後出大水也是較常見的徵兆，由出小水至出大水，時間長短不一，據(jù)統(tǒng)計(jì)由1～2小時至20～30天不等；（4）采場或巷道內(nèi)瓦斯量顯著增大。這是因裂隙溝通、增多所致。2．沖積層水突水徵兆（1）突水部位巖層發(fā)潮、滴水、且逐漸增大，仔細(xì)觀察可發(fā)現(xiàn)水中有少量細(xì)砂；62（2）發(fā)生局部冒頂，水量突增並出現(xiàn)流砂，流砂常呈間歇性，水色時清時混，總的趨勢是水量砂量增加，直到流砂大量湧出；（3）發(fā)生大量潰水、潰砂，這種現(xiàn)象可能影響至地表，導(dǎo)致地表出現(xiàn)塌陷坑。3．老空水突水徵兆（1）煤層發(fā)潮、色暗無光；（2）煤層“掛汗”，煤層一般為不含水和不透水，若其上或其他方向有高壓水，則在煤層表面會有水珠，似流汗一樣；（3）採掘面、煤層和巖層內(nèi)溫度低“發(fā)涼”；（4）在採掘面內(nèi)若在煤壁、巖層內(nèi)聽到“吱吱”的水呼聲時，表徵水壓大；（5）老空水呈紅色，含有鐵，水面泛油花和臭雞蛋味，口嘗時發(fā)澀；若水甜且清，則是“流砂”水或斷層水。63遇到礦井突水時，可採取以下應(yīng)急措施：（1）發(fā)現(xiàn)有人被堵井下時，各級領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)首先制定營救措施；（2）立即通知泵房人員加大排水力度，將水倉水位降到最低程度，爭取較長的緩衝時間；（3）檢查所有排水設(shè)施和輸電線路，瞭解水倉現(xiàn)有容量，派人清挖水溝；（4）水文地質(zhì)人員應(yīng)測量湧水地點(diǎn)、湧水量大小及其變化，記錄圍巖及巷道破壞變形狀況，察看觀測孔（水井）水位和泉、河、地表水體的變化；（5）檢查防水閘門關(guān)閉是否靈活、嚴(yán)密，並清除淤渣，拆除短軌和架空線，派專人看守，待命關(guān)閉；（6）在查明地面水體與突水有關(guān)聯(lián)時，應(yīng)迅速派人進(jìn)行堵塞，減少補(bǔ)給量；二、礦井突水的應(yīng)急措施64（7）當(dāng)排水能力負(fù)擔(dān)不了湧水量時，可因地制宜，採取將湧水引入下山巷道、築壩蓄水、關(guān)閉防水閘門，以延長緩衝時間，爭取時間增加排水設(shè)備，保住礦井；（8）當(dāng)採取上述措施仍不能阻擋淹井時，井下人員應(yīng)迅速向安全口撤退，安全出井。65三、水災(zāi)處理的一般原則（1）必須瞭解突水的地點(diǎn)、性質(zhì)，估計(jì)突出水量、靜止水位，突水後湧水量、影響範(fàn)圍、補(bǔ)給水源及有影響的地面水體；（2）掌握災(zāi)區(qū)範(fàn)圍，如事故前人員分佈、礦井中有生存條件的地點(diǎn)、進(jìn)入該地點(diǎn)的可能通道，以便迅速組織搶救；（3）按湧水量組織強(qiáng)排，發(fā)動群眾堵塞地面補(bǔ)給水源，排除有影響的地表水，必要時可採用灌漿堵水；（4）加強(qiáng)排水和搶救中的通風(fēng)，切斷災(zāi)區(qū)電源，防止一切火源，防止沼氣和其他有害氣體積聚；（5）排水後偵察、搶險(xiǎn)中，要防止冒頂和二次突水；（6）搬運(yùn)和搶救人員，要防止突然改變傷患已適應(yīng)的環(huán)境和生存條件，以造成傷亡。66（1）接到事故電話後，迅速趕到事故礦井，弄清突水情況和災(zāi)區(qū)範(fàn)圍，克服畏難情緒，參加制定搶救方案；（2）根據(jù)井下水位及湧水量，利用一切可能進(jìn)入的通道，迅速引出災(zāi)區(qū)避難人員；（3）人員必須通過局部積水巷道時，在積水位不高、距離不長的情況下，應(yīng)選擇熟悉水性的隊(duì)員配用呼吸器通過；（4）避難人員被水、砂、泥堵在巷道內(nèi)難以接近時，應(yīng)利用一切可能條件並設(shè)法接近他們；（5）禁止由下往上進(jìn)入突水點(diǎn)或被水、砂、泥堵塞的小眼、上山，防止二次突水或突泥砂。四、礦山救護(hù)隊(duì)處理透水事故的行動要點(diǎn)67（6）在尋找避難人員時，應(yīng)細(xì)心觀察，注意有規(guī)律的敲擊聲；（7）組織排水時，應(yīng)切斷電源，加強(qiáng)通風(fēng)，排除沼氣和其他有害氣體，並隨時檢查有害氣體，防止火源產(chǎn)生；（8）搶救人員通過淤泥、積砂的巷道時，應(yīng)鋪設(shè)木板，在木板上行進(jìn)，以防止人員陷入泥砂中；（9）在排水過程中，應(yīng)盡可能分段恢復(fù)通風(fēng)，排除有害氣體；（10）救護(hù)隊(duì)員必須按進(jìn)入災(zāi)區(qū)的有關(guān)規(guī)定帶齊裝備，進(jìn)入避難人員躲避地點(diǎn)時，不經(jīng)檢查並確認(rèn)無危險(xiǎn)時，不得脫掉呼吸器；（11）搶救長期被困在井下的避難人員應(yīng)注意有關(guān)問題。68五、搶救長期被困在井下的避難人員時應(yīng)注意的問題在搶救時必須注意下列問題：（1）在避難地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)避難人員時，禁止用頭燈光束直接照射避難人員的眼睛，以避免在強(qiáng)光刺射下瞳孔急劇收縮，造成失明；（2）發(fā)現(xiàn)避難人員時，不可立即抬運(yùn)出井，應(yīng)注意保護(hù)體溫，抬到安全地點(diǎn)，並在救護(hù)隊(duì)的保護(hù)下，派醫(yī)生對其進(jìn)行檢查，給予必要的治療（如包紮、輸液、注射等），等避難人員情緒穩(wěn)定後，在醫(yī)生指導(dǎo)下，送到醫(yī)院特設(shè)的病房，給子特別護(hù)理，使其逐步適應(yīng)新的環(huán)境，恢復(fù)健康。（3）在避難人員長期不進(jìn)食的情況下，不能吃硬食和過量食物，以免發(fā)生意外。69（4）救護(hù)隊(duì)到達(dá)避難人員躲避地點(diǎn)時，在檢查後確認(rèn)躲避處無火源和其他危害時，可打開氧氣瓶放氧，使空氣中含氧量增加。（5）在搬運(yùn)避難人員時，要輕抬輕放，保持平衡，避免震動，並嚴(yán)密注意受傷人員的傷情變化。70六、礦井水災(zāi)時期井下避難人員生存條件的分析1.避難地點(diǎn)是否存在空氣的分析空氣是避難人員能否生存的首要條件，只要有空間、有空氣，人就有生存的可能。（1）當(dāng)避難地點(diǎn)比外部水位的標(biāo)高高時，如無特殊情況，避難地點(diǎn)肯定有空氣存在；（2）當(dāng)避難地點(diǎn)比外部水位的標(biāo)高低時，避難地點(diǎn)有無空氣存在，可分為兩種情況：①洪水能直接湧入的位於透水點(diǎn)下部的巷道，是不會有空氣存在的。這是因?yàn)橥杆鹿蕰r，洪水一邊向下部奔流，一邊將下部巷道中的空氣擠出，使下部巷道空間被水充滿。71②比外部水位低的傾斜或垂直的不漏氣的“倒瓶形”巷道有空氣存在。2.避難地點(diǎn)空氣品質(zhì)分析井下空氣中氧含量從《規(guī)程》規(guī)定的下限值20％降到人員生存下限值10％大致有以下幾個影響因素：一是有機(jī)物及無機(jī)物（坑木、煤、巖石等）的氧化消耗氧；二是煤巖中放出的沼氣、二氧化碳等有害氣體相對降低氧含量；三是避難人員呼吸消耗氧。72七、恢復(fù)被淹礦井的方法及安全措施1．排除積水的方法（1）直接排幹法就是增加排水能力，直接將所突的全部積水（包括靜儲量和動儲量）排幹，此法適用於水量不大、補(bǔ)給水源有限的情況下。（2）先堵後排當(dāng)湧水的動態(tài)儲量特別大，補(bǔ)給豐富，用強(qiáng)力排水不可能排幹時，必須先堵住湧水通道，截住補(bǔ)給水源，然後再排水。73復(fù)習(xí)題1．什麼是含水係數(shù)？什麼是礦井湧水量？2．礦井突水點(diǎn)突水量等級劃分標(biāo)準(zhǔn)是什麼？3．礦井水災(zāi)發(fā)生必須具備的基本條件有哪些？4．礦井水災(zāi)的影響因素有哪些？5．造成礦井水災(zāi)的主要原因是什麼？6．地面水防治技術(shù)有哪些？7．對探水線有哪些規(guī)定。8．探水與掘進(jìn)之間的主要配合方式有哪些？9．簡述不同井下水源的疏放方法。10.在利用采準(zhǔn)巷道疏放頂板水時，應(yīng)注意哪些問題？74

11．在哪些情況下必須設(shè)置防水煤柱？12．在哪些情況下必須設(shè)置水閘門？13．建築水閘牆時要注意哪些事項(xiàng)？14．礦井注漿堵水一般在哪些場合使用？注漿堵水材料有哪些？各有什麼特點(diǎn)？15．與承壓水有關(guān)斷層水突水徵兆有哪些？16．老空水突水徵兆有哪些？17．水災(zāi)處理的一般原則有哪些？18．如何估算避難空間的氧含量由於人的呼吸消耗到生存下限時的時間？19．恢復(fù)被淹礦井的安全措施有哪些？75問題思考

1．當(dāng)避難地點(diǎn)比外部水位的標(biāo)高低時，避難地點(diǎn)有無空氣存在？2．在煤礦生產(chǎn)中確定防水煤柱尺寸通常採用哪些方法？礦井瓦斯災(zāi)害防治

目錄第一節(jié)基本概念和理論概述第二節(jié)瓦斯爆炸及突出的規(guī)律第三節(jié)瓦斯爆炸的防治與處理技術(shù)第四節(jié)煤與瓦斯突出防治與處理第五節(jié)礦井瓦斯抽放

復(fù)習(xí)題

問題思考第一節(jié)基本概念和理論概述

主要內(nèi)容一、礦井瓦斯的定義及性質(zhì)二、礦井瓦斯的成因和分帶三、煤層瓦斯的賦存狀態(tài)四、礦井瓦斯的湧出五、瓦斯湧出的影響因素六、礦井瓦斯等級一、礦井瓦斯的定義及性質(zhì)1.礦井瓦斯的定義從廣義上講，礦井瓦斯是指從煤層或巖層中放出或生產(chǎn)過程中產(chǎn)生並湧入到礦井內(nèi)的各種氣體。狹義的講，礦井瓦斯專指甲烷（CH4）。後面章節(jié)中所談的瓦斯概念，一般為甲烷。

2.礦井瓦斯的性質(zhì)瓦斯是無色、無味、無臭、無毒的氣體。瓦斯比空氣輕，其比重為0.554，因此在煤礦井下常積聚在巷道頂部或上山迎頭。瓦斯的擴(kuò)散能力是空氣的1.6倍，且滲透能力很強(qiáng)。瓦斯微溶於水，瓦斯不助燃，但條件適宜時能發(fā)生燃燒和爆炸。二、礦井瓦斯的成因和分帶1.礦井瓦斯的成因成氣過程可分為兩個階段：第一階段為生物化學(xué)成氣時期；第二階段為煤化變質(zhì)作用時期。2.煤層瓦斯垂直分帶根據(jù)井下煤層瓦斯組分和含量，將煤層瓦斯按賦存深度不同自上而下分為4個帶：N2—CO2帶、N2帶、N2—CH4

帶和CH4帶（見圖1-1-1）。

圖1-1-1頓巴斯煤田煤層瓦斯組分在各瓦斯帶中的變化I—N2-CO2；II—N2；III—N2-CH4；IV—CH4

二、礦井瓦斯的成因和分帶我國確定瓦斯風(fēng)化帶下部邊界主要採用如下指標(biāo)：⑴瓦斯壓力P=0.1～0.15MPa；⑵甲烷（CH4）組分濃度≥80%（體積百分?jǐn)?shù)）；⑶相對瓦斯湧出量q=2~3m3/t；⑷瓦斯含量（煤芯中的甲烷含量）X：①氣煤X=1.5～2.0m3/t；②肥煤與焦煤X=2.0～2.5m3/t可燃物；③瘦煤X=2.5～3.0m3/t可燃物；④貧煤X=3.0～4.0m3/t可燃物；⑤無煙煤X=5.0～7.0m3/t。圖1-1-2煤體中瓦斯的賦存狀態(tài)示意圖1-自由瓦斯；2-吸著瓦斯；3-吸收瓦斯；4-煤體；5-空隙

三、煤層瓦斯的賦存狀態(tài)1.瓦斯的賦存狀態(tài)礦井瓦斯在煤、巖層中以兩種狀態(tài)存在，即自由狀態(tài)和吸附狀態(tài)。自由狀態(tài)又稱游離狀態(tài)。吸附狀態(tài)分為兩種表現(xiàn)形式，即吸著狀態(tài)和吸收狀態(tài)。自由瓦斯和吸附瓦斯關(guān)係：二者是處於一種動平衡狀態(tài)，即在一定條件下自由瓦斯和吸附瓦斯可以互相轉(zhuǎn)化。

2.影響煤層瓦斯含量的因素（1）煤田地質(zhì)史（2）地質(zhì)構(gòu)造（3）煤層的賦存條件（4）煤層的圍巖性質(zhì)（5）煤的變質(zhì)程度（6）巖漿活動（7）水文地質(zhì)條件

3.煤層瓦斯壓力煤層瓦斯壓力是指煤孔隙中所含游離瓦斯的氣體壓力，即氣體作用於孔隙壁的壓力。四、礦井瓦斯的湧出1．礦井瓦斯湧出形式瓦斯從煤層或圍巖中湧出的形式有兩種：（1）普通湧出（2）特殊湧出

2．礦井瓦斯湧出量（1）Q絕=Q×C×60×24（1-1-1）式中Q—礦井總回風(fēng)道風(fēng)量，m3/d；

C—回風(fēng)流中的平均瓦斯?jié)舛龋?。（2）q相=Q絕×n/T（1-1-2）式中Q絕—礦井絕對瓦斯湧出量，m3/d；

n—礦井瓦斯鑒定月的工作天數(shù)，d/月；

T—礦井瓦斯鑒定月的產(chǎn)量，t/月。（1）煤層和圍巖的瓦斯含量（2）開採深度（3）開採規(guī)模（4）開採順序與開採方法（5）地面氣壓的變化五、瓦斯湧出的影響因素《規(guī)程》規(guī)定：一個礦井中，只要有一個煤（巖）層中發(fā)現(xiàn)過瓦斯，該礦井即定為瓦斯礦井，並依照礦井瓦斯等級的工作制度進(jìn)行管理，礦井瓦斯等級，按照平均日產(chǎn)一噸煤湧出瓦斯量和瓦斯湧出形式劃分為：低瓦斯礦井：10m3

及其以下；高瓦斯礦井：10m3以上。煤與瓦斯突出礦井：礦井在採掘過程中，只要發(fā)生過一次煤與瓦斯突出，該礦井即為突出礦井，發(fā)生突出的煤層定為突出煤層。六、礦井瓦斯等級第二節(jié)瓦斯爆炸及突出的規(guī)律

主要內(nèi)容一、瓦斯爆炸二、煤(巖)與瓦斯突出（一）瓦斯爆炸的過程及其危害

1.瓦斯爆炸的化學(xué)反應(yīng)過程最終的化學(xué)反應(yīng)式為：

CH4＋2O2＝CO2+2H2O

如果煤礦井下O2不足，反應(yīng)的最終式為：

CH4+O2＝CO+H2+H2O2．瓦斯爆炸的產(chǎn)生與傳播過程

3．瓦斯爆炸的危害礦內(nèi)瓦斯爆炸的有害因素是：高溫、衝擊波和有害氣體。一、瓦斯爆炸1.瓦斯爆炸的基本條件①瓦斯?jié)舛仍诒ń缦迌?nèi)，一般為5％～16％；②混合氣體中的氧濃度不低於12％；③有足夠能量的點(diǎn)火源。瓦斯爆炸的充要條件是以上三條件必須同時具備?？峦叩卤ㄈ切?/p>

（二）瓦斯爆炸的條件及影響因素

瓦斯與高溫?zé)嵩唇佑|後，不是立即燃燒或爆炸，而是要經(jīng)過一個很短的間隔時間，這種現(xiàn)象叫引火延遲性，間隔的這段時間稱感應(yīng)期。表1-2-1瓦斯爆炸感應(yīng)期火源溫度/℃瓦斯?jié)舛?﹪火源溫度/℃77582587592597510751175感應(yīng)期/s678910121.081.151.251.31.41.640.580.60.620.650.680.740.350.360.370.390.410.440.200.210.220.230.240.250.120.130.140.140.150.160.0390.0410.0420.0440.0490.055

0.010.0120.0150.0180.02柯瓦德爆炸三角形

2.影響瓦斯爆炸發(fā)生的因素（1）其他可燃?xì)怏w的影響（2）氧濃度和過量惰氣的影響（表1-2-2）（3）溫度的影響。（4）氣壓的影響。

可燃?xì)怏w加入的惰氣惰氣/可燃?xì)?體積比率)失爆點(diǎn)處的氣體(體積)濃度/%可燃?xì)怏wO2H2N216.554.35.1CO210.205.38.4CH4N23.006.112.1CO23.207.314.6CON24.1213.96.0CO22.1618.68.6表1-2-2可燃?xì)怏wH2、CH4、CO失爆所需的惰氣量（三）礦井瓦斯爆炸的致因

1．瓦斯積聚瓦斯積聚是指體積超過0.5m3時的空間瓦斯?jié)舛瘸^2％的現(xiàn)象。積聚原因主要有以下幾個方面：（1）通風(fēng)系統(tǒng)不合理；（2）正常生產(chǎn)時期，煤礦井下的通風(fēng)設(shè)施被隨意改變其狀態(tài)；（3）採掘工作面的串聯(lián)通風(fēng)；（4）局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)可能使掘進(jìn)工作面很快達(dá)到瓦斯爆炸的界限；（5）對封閉的區(qū)域或停工一段時間的工作面恢復(fù)通風(fēng)，未制定專門的排放瓦斯措施；（6）采空區(qū)和盲巷中往往積存大量高濃度的瓦斯。（7）當(dāng)採掘工作面推進(jìn)到地質(zhì)構(gòu)造異常區(qū)域時，有可能發(fā)生瓦斯異常湧出，造成瓦斯積聚。（8）巷道冒落空洞由於通風(fēng)不良容易形成瓦斯積聚。（9）小煤礦的瓦斯積聚除上述幾個方面外，還有以下幾點(diǎn)：①獨(dú)眼井開採。②未安裝主要通風(fēng)機(jī)。③使用局部通風(fēng)機(jī)代替主要通風(fēng)機(jī)。④回風(fēng)井筒兼作提升，礦井漏風(fēng)嚴(yán)重，通風(fēng)機(jī)不能發(fā)揮作用。⑤礦井停工停風(fēng)或掘進(jìn)工作面停工停風(fēng)。⑥井下通風(fēng)系統(tǒng)混亂，串聯(lián)通風(fēng)嚴(yán)重。⑦掘進(jìn)工作面無局部通風(fēng)機(jī)。⑧沒有瓦斯檢查、監(jiān)測制度。⑨無專門的安全技術(shù)人員從事安全管理工作。2．瓦斯爆炸的點(diǎn)火源（1）井下爆破引起的瓦斯爆炸和燃燒事故呈增加的趨勢，存在的問題主要有：①使用了不符合安全要求的炸藥或炸藥已經(jīng)超過安全有效期限；②充填炮泥不合格，造成放炮火焰存在時間過長；③炮眼佈置不合理，抵抗限過低，或者放明炮、糊炮等；④爆破電路連線不合格，產(chǎn)生電火花；⑤放炮器不合格或使用明電放炮等。（2）電火花引起的瓦斯爆炸與電器設(shè)備的不合格和人員違章操作有關(guān)；（3）摩擦撞擊火花有時難以避免；（4）井下嚴(yán)禁使用明火；（5）其他情況。（一）煤(巖)與瓦斯突出分類按照突出物質(zhì)的不同，突出可分為煤與甲烷突出、巖石與甲烷突出、砂巖和二氧化碳突出，以及煤、巖、二氧化碳和甲烷突出。按照突出動力源的不同，突出又可分為傾出、壓出和突出。（二）煤(巖)與瓦斯突出的機(jī)理和條件

1.突出機(jī)理煤(巖)與瓦斯突出是一種力學(xué)現(xiàn)象，是地應(yīng)力、瓦斯和煤(巖)的物理力學(xué)性質(zhì)3個因素綜合作用的結(jié)果。地應(yīng)力、瓦斯和煤(巖)強(qiáng)度是突出的主要自然因素，突出的發(fā)生與否取決於這3個因素的一定組合。典型的煤(巖)與瓦斯突出過程可歸結(jié)為準(zhǔn)備、激發(fā)、發(fā)展和終止4個階段。有些突出不是一次完成的，而是有多個迴圈。二、煤(巖)與瓦斯突出2.突出的條件突出發(fā)生必須同時滿足以下3個條件：（1）放炮落煤、石門突然揭開煤層、採掘工作面進(jìn)入地質(zhì)構(gòu)造帶、打鑽、懸頂冒落等使工作面附近煤（巖）體應(yīng)力狀態(tài)突然改變，並導(dǎo)致煤（巖）體局部的突然破壞，這是突出的誘發(fā)條件；（2）突出誘發(fā)後，煤（巖）的暴露面處於高地應(yīng)力和高瓦斯壓力區(qū)，使煤（巖）體能產(chǎn)生自發(fā)地連續(xù)破碎，這是突出的發(fā)展條件；（3）煤（巖）體和已破碎的煤（巖）能快速湧出瓦斯（包括游離瓦斯和吸附瓦斯），並形成能拋出已破碎煤（巖）的瓦斯流，這是突出發(fā)展的必要條件。（三）煤(巖)與瓦斯突出的一般規(guī)律和預(yù)兆

1.煤(巖)與瓦斯突出的一般規(guī)律（1）危險(xiǎn)性隨開採深度及煤層厚度增大而增大；（2）絕大多數(shù)發(fā)生在掘進(jìn)工作面；（3）引起應(yīng)力狀態(tài)突然變化的區(qū)域：（4）主要誘導(dǎo)因素是採掘作業(yè)，其次為爆破、風(fēng)鎬、手鎬作業(yè)。

2.突出預(yù)兆突出預(yù)兆主要有以下幾種：①聲響預(yù)兆；②煤結(jié)構(gòu)變化預(yù)兆；③地壓方面的預(yù)兆；④瓦斯方面的預(yù)兆；⑤其他預(yù)兆。第三節(jié)瓦斯爆炸的防治與處理技術(shù)

主要內(nèi)容一、防止瓦斯積聚的技術(shù)措施二、防止點(diǎn)火源的出現(xiàn)三、加強(qiáng)瓦斯的檢查和監(jiān)測四、瓦斯爆炸的處理要點(diǎn)

一、防止瓦斯積聚的技術(shù)措施（一）按照《規(guī)程》的要求做好通風(fēng)工作（1）礦井通風(fēng)必須採用機(jī)械通風(fēng)；（2）所有沒有封閉的巷道必須保持足以稀釋瓦斯到規(guī)定界限的風(fēng)量和風(fēng)速；（3）採煤工作面必須保持風(fēng)路暢通，避免形成串連通風(fēng)；（4）掘進(jìn)工作面供風(fēng)最容易出現(xiàn)安全問題；（5）對高瓦斯礦井，必須使用“三專兩閉鎖”；（6）整個礦井的生產(chǎn)和通風(fēng)是相匹配的。（二）及時處理局部聚積的瓦斯

1．回採工作面上隅角的瓦斯積聚處理技術(shù)處理的方法有以下幾種：

1）增風(fēng)吹散法（1）風(fēng)障引流法（2）液壓局部通風(fēng)機(jī)吹散法（3）脈動通風(fēng)技術(shù)吹散法

2）無火花設(shè)備抽排法（1）風(fēng)筒引射導(dǎo)風(fēng)法（2）移動泵站抽放法（3）尾巷排放法《煤礦安全規(guī)程》對該方法的應(yīng)用提出如下要求：①工作面風(fēng)流控制必須可靠；②專用排瓦斯巷道內(nèi)不得進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)和設(shè)置電器設(shè)備進(jìn)；③專用排瓦斯巷道內(nèi)風(fēng)速不低於0.5m/s；④專用排瓦斯巷道內(nèi)必須用不燃性材料支護(hù)，並應(yīng)有防止產(chǎn)生靜電、摩擦和撞擊火花的安全措施；⑤專用排瓦斯巷道必須貫穿整個工作面推進(jìn)長度且不得留有盲巷；⑥專用排瓦斯巷道內(nèi)必須安設(shè)甲烷感測器，甲烷感測器應(yīng)懸掛在距專用排瓦斯巷道回風(fēng)口15m處；⑦煤層的自燃傾向性為不易自燃。2．刮板輸送機(jī)底槽的瓦斯積聚處理技術(shù)處理的方法有以下幾種：（1）設(shè)專人清理輸送機(jī)底下遺留的煤炭，保證底槽暢通，使瓦斯不易積聚；（2）保持輸送機(jī)經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)，即使不出煤也讓輸送機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以防止瓦斯積聚；（3）如果發(fā)現(xiàn)輸送機(jī)底槽內(nèi)有瓦斯超限的區(qū)段，可把輸送機(jī)吊起來，使空氣流通排除瓦斯；（4）有壓風(fēng)管路的地點(diǎn)可以將壓風(fēng)引至底槽進(jìn)行通風(fēng)，排除積聚的瓦斯。3．機(jī)械化採煤工作面瓦斯積聚的處理（1）加大工作面的進(jìn)風(fēng)量；（2）降低瓦斯湧出的不均勻性；（3）抽放瓦斯和煤壁注水；（4）採煤機(jī)附近局部瓦斯積聚，可在採煤機(jī)的切割部或牽引部安裝小型局扇或水力引射器，吹散積存的瓦斯。

4．頂板瓦斯聚積的處理1）頂板附近瓦斯層狀積聚的處理預(yù)防和處理瓦斯層狀積聚的方法有兩種：（1）加大巷道內(nèi)風(fēng)流速度；（2）加大頂板附近的風(fēng)速；（3）黃泥抹縫法；（4）瓦斯抽放法，如圖1-3-9所示。圖1-3-9鑽孔抽放裂隙帶的瓦斯2）頂板冒落空洞內(nèi)積存瓦斯處理（1）隔離法，見圖1-3-10；（2）引風(fēng)吹散法，常見的方法有：圖1-3-10隔離法

圖1-3-11擋風(fēng)板引風(fēng)處理冒落空洞中的瓦斯1-擋風(fēng)板；2-坑木；3-風(fēng)筒①導(dǎo)風(fēng)板引風(fēng)吹散法（如圖1-3-11所示）；

②風(fēng)筒分支吹散法，見圖1-3-12；③壓風(fēng)管分支吹散法。圖1-3-12風(fēng)筒分支法排放瓦斯5．掘進(jìn)工作面局部的瓦斯積聚處理技術(shù)（1）對於瓦斯湧出量大的掘進(jìn)工作面儘量使用雙巷掘進(jìn)，每隔一定距離開掘聯(lián)絡(luò)巷，構(gòu)成全負(fù)壓通風(fēng)；（2）盲巷部分要安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)；（3）掘進(jìn)工作面及其巷道中很容易出現(xiàn)冒落空洞或裂隙發(fā)育帶，對於這些地點(diǎn)積聚的瓦斯應(yīng)使用上述有關(guān)方法予以及時處理；6.恢復(fù)有瓦斯積存的盲巷或在打開密閉時的瓦斯處理相關(guān)措施要注意以下幾點(diǎn)：（1）最好在非生產(chǎn)班進(jìn)行；（2）排放工作一般由一個救護(hù)小隊(duì)操作；（3）開動局扇前必須檢查局扇附近20m內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠癯?，開動後要檢查局扇附近是否有迴圈風(fēng)；（4）瓦斯積存量較大時，應(yīng)逐段恢復(fù)通風(fēng)；（5）採用巷道積聚瓦斯自控排放裝置。1．加強(qiáng)管理，提高防火意識

2．防止放炮火源（1）煤礦井下的爆破必須使用符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的安全炸藥；（2）有爆破作業(yè)的工作面必須嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”的瓦斯檢查制度；（3）禁止使用明接頭或裸露的放炮母線。要嚴(yán)格執(zhí)行“三人連鎖放炮”制度；（4）炮眼的深度、位置、裝藥量要符合該工作面作業(yè)規(guī)程的要求；（5）禁止放明炮、糊炮；（6）嚴(yán)格執(zhí)行井下火藥、雷管的存放、運(yùn)輸?shù)墓芾硪?guī)定。二、防止點(diǎn)火源的出現(xiàn)3．防止電氣火源和靜電火源4．防止摩擦和撞擊點(diǎn)火5．防止明火點(diǎn)燃（1）嚴(yán)禁攜帶煙草、點(diǎn)火物品入井，嚴(yán)禁攜帶易燃物品入井；（2）嚴(yán)禁在井口房、通風(fēng)機(jī)房、瓦斯泵房周圍20m範(fàn)圍內(nèi)使用明火、吸煙或用火爐取暖。（3）不得在井下和井口房內(nèi)從事電氣焊作業(yè)。（4）嚴(yán)禁在井下存放汽油、煤油、變壓器油等。（5）井下嚴(yán)禁使用電爐或燈泡取暖。6．防止其他火源1．井下各處允許的瓦斯?jié)舛戎导俺迺r的措施

《規(guī)程》對井下各處允許瓦斯?jié)舛鹊南拗导俺迺r應(yīng)採取的措施，都作了明確的規(guī)定，詳見表1-3-1。三、加強(qiáng)瓦斯的檢查和監(jiān)測地點(diǎn)允許瓦斯?jié)猓?）超過允許濃度時必須採取的措施礦井總回風(fēng)或一翼回風(fēng)巷≤0.75礦總工程師立即調(diào)查原因、進(jìn)行處理並報(bào)告局總工程師采區(qū)回風(fēng)巷、採掘工作面回風(fēng)流≤1停止作業(yè)，由礦總工程師負(fù)責(zé)採取有效措施進(jìn)行處理採掘工作面風(fēng)流中＜1停止電鑽打眼，採取措施＜1.5停止工作、切斷電源，進(jìn)行處理採掘工作面?zhèn)€別地點(diǎn)＜2立即進(jìn)行處理，附近20m內(nèi)停止進(jìn)行其他工作使用機(jī)械採煤或掘進(jìn)的工作面局部積聚＜2附近20m內(nèi)必須停止機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，並切斷電源進(jìn)行處理，只有瓦斯?jié)舛冉档?％以下時，才允許開動機(jī)器放炮地點(diǎn)附近20m以內(nèi)風(fēng)流中＜1禁止放炮電動機(jī)附近20m以內(nèi)的風(fēng)流中＜1.5必須停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、切斷電源進(jìn)行處理，只有在瓦斯?jié)舛冉档?％以下，才允許開動機(jī)器表1-3-1井下各處允許的瓦斯?jié)舛戎导俺迺r的措施2．《規(guī)程》關(guān)於礦井瓦斯檢查的制度要求

《礦井瓦斯檢查的主要地點(diǎn)有：所有採掘工作面、硐室、使用中的機(jī)械電氣設(shè)備的設(shè)置地點(diǎn)、有人員作業(yè)的地點(diǎn)、瓦斯可能超限或積聚的地點(diǎn)等。其檢查要求如下：（1）採掘工作面的瓦斯?jié)舛葯z查次數(shù)：①低瓦斯礦井每班至少檢查兩次，高瓦斯礦井每班至少檢查3次。②有煤（巖）與瓦斯突出危險(xiǎn)的採掘工作面，有瓦斯噴出危險(xiǎn)的採掘工作面和瓦斯湧出量較大、變化異常的採掘工作面，都必須有專人經(jīng)常檢查瓦斯，並安設(shè)甲烷斷電儀。（2）採掘工作面CO2濃度應(yīng)每班至少檢查兩次；有煤（巖）與CO2突出危險(xiǎn)的採掘工作面，CO2湧出量較大、變化異常的採掘工作面，必須有專人經(jīng)常檢查CO2濃度。本班未進(jìn)行工作的採掘工作面，瓦斯和CO2應(yīng)每班至少檢查一次；可能湧出或積聚瓦斯或CO2的硐室和巷道的瓦斯或CO2應(yīng)每班至少檢查一次。（3）在有自燃發(fā)火危險(xiǎn)的礦井，必須定期檢查CO濃度、氣體溫度等的變化情況。（4）井下停風(fēng)地點(diǎn)柵欄外風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛让刻熘辽贆z查一次，擋風(fēng)牆外的瓦斯?jié)舛让窟L至少檢查一次。（5）在爆破過程中，嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢制”。（6）其他作業(yè)地點(diǎn)或應(yīng)該檢查瓦斯和CO2地點(diǎn)，每班至少檢查一次。（7）瓦斯檢查人員必須執(zhí)行瓦斯巡迴檢查制度和請示報(bào)告制度，並認(rèn)真填寫瓦斯檢查班報(bào)。（8）通風(fēng)安全管理部門的值班人員，必須審閱瓦斯檢查班報(bào)表，掌握瓦斯變化情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，並向礦調(diào)度室彙報(bào)。3.《規(guī)程》對礦井瓦斯檢查儀器、儀錶的要求 4.通風(fēng)或瓦斯湧出異常時期應(yīng)特別注意的事項(xiàng)（1）煤與瓦斯突出造成短時間內(nèi)湧出的大量瓦斯，易形成高瓦斯區(qū)。（2）抽放瓦斯系統(tǒng)停止工作時，必須及時採取增加供風(fēng)、加強(qiáng)監(jiān)測直至停產(chǎn)撤人的措施，防止瓦斯事故的發(fā)生。（3）排除積存瓦斯時可能會造成局部區(qū)域的瓦斯超限，必須制定排放方案和保安措施，以保證排放工作的順利進(jìn)行。（4）地面大氣壓力的急劇下降也會造成井下瓦斯湧出異常，必須加強(qiáng)監(jiān)測，並有相應(yīng)的防護(hù)措施。（5）在工作面接近采空區(qū)邊界或老頂來壓時，會使湧入工作面的瓦斯突然增加，應(yīng)加強(qiáng)對這一特殊時期瓦斯的監(jiān)測，總結(jié)規(guī)律，並做到心中有數(shù)。（6）採煤工作面大面積落煤也會造成大量的瓦斯湧出，應(yīng)適當(dāng)限制一次放炮的落煤量和採煤機(jī)連續(xù)工作的時間。四、瓦斯爆炸的處理要點(diǎn)1．必須瞭解（詢問）的內(nèi)容（1）爆炸地點(diǎn)及其事故波及範(fàn)圍。（2）人員分佈及其傷亡情況。（3）通風(fēng)情況。（4）災(zāi)區(qū)瓦斯情況。（5）是否發(fā)生了火災(zāi)？（6）主要通風(fēng)機(jī)工作情況。2．必須分析判斷的內(nèi)容（1）通風(fēng)系統(tǒng)破壞程度。（2）是否會產(chǎn)生連續(xù)爆炸？（3）能否誘發(fā)火災(zāi)？（4）可能的影響範(fàn)圍。3．必須做出決定並下達(dá)的命令（1）切斷災(zāi)區(qū)電源。（2）撤出災(zāi)區(qū)和可能影響區(qū)的人員。（3）向礦務(wù)局彙報(bào)並召請救護(hù)隊(duì)。（4）成立搶救指揮部，制定救災(zāi)方案。（5）保證主要通風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（6）保證升降人員的井筒正常提升。（7）清點(diǎn)井下人員、控制入井人員。（8）礦山救護(hù)隊(duì)到礦後，按照救災(zāi)方案部署救護(hù)隊(duì)搶救遇險(xiǎn)人員、偵察災(zāi)情、撲滅火災(zāi)、恢復(fù)通風(fēng)系統(tǒng)、防止再次爆炸。（9）命令有關(guān)單位準(zhǔn)備救災(zāi)物資，醫(yī)院準(zhǔn)備搶救傷患。

4．處理事故的具體措施（1）選擇最短的路線，以最快的速度到達(dá)遇險(xiǎn)人員最多的地點(diǎn)進(jìn)行偵察、搶救。（2）迅速恢復(fù)災(zāi)區(qū)通風(fēng)。（3）反風(fēng)。（4）清除災(zāi)區(qū)巷道的堵塞物。（5）撲滅爆炸引起的火災(zāi)。（6）發(fā)生連續(xù)爆炸時，為了搶救遇險(xiǎn)人員或封閉災(zāi)區(qū)，救護(hù)隊(duì)指戰(zhàn)員在緊急情況下，也可利用兩次爆炸的間隔時間進(jìn)行。（7）最先到達(dá)事故礦井的小隊(duì)，擔(dān)負(fù)搶救遇險(xiǎn)人員和災(zāi)區(qū)的偵察任務(wù)。（8）第二個到達(dá)事故礦井的小隊(duì)?wèi)?yīng)配合第一小隊(duì)完成搶救人員和偵察災(zāi)區(qū)的任務(wù)，或是根據(jù)指揮部的命令擔(dān)負(fù)待機(jī)任務(wù)。（9）恢復(fù)通風(fēng)設(shè)施時，首先恢復(fù)主要的最容易恢復(fù)的通風(fēng)設(shè)施。五、防止瓦斯事故擴(kuò)大的技術(shù)措施1.生產(chǎn)水準(zhǔn)和采區(qū)必須實(shí)行分區(qū)通風(fēng)；

2.進(jìn)回風(fēng)巷之間的聯(lián)絡(luò)巷必須安設(shè)2道聯(lián)鎖的正向風(fēng)門和2道反向風(fēng)門；

3.裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門，生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須有反風(fēng)裝置；

4.有煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井，必須採取預(yù)防和隔絕爆炸的措施；

5.礦井必須設(shè)地面消防水池和井下消防管路系統(tǒng)。第四節(jié)煤與瓦斯突出防治與處理

主要內(nèi)容一、煤與瓦斯突出四位一體防治體系二、煤與瓦斯突出的防治措施三、煤與瓦斯突出事故的處理

（1）突出危險(xiǎn)性預(yù)測（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“四位一體”的防治突出綜合措施實(shí)施系統(tǒng)如圖1-4-1所示。一、煤與瓦斯突出四位一體防治體系圖1-4-1防突綜合措施實(shí)施系統(tǒng)圖

二、煤與瓦斯突出的防治措施（一）區(qū)域性防突出措施

1．開採保護(hù)層

1）開採保護(hù)層的作用（1）地壓減少，彈性潛能得以緩慢釋放；（2）煤層膨脹變形，形成裂隙與孔道，透氣係數(shù)增加；（3）煤層瓦斯湧出後，煤的強(qiáng)度增加。

2）保護(hù)範(fàn)圍（1）垂直保護(hù)距離保護(hù)層與被保護(hù)層之間的有效垂距應(yīng)符合表1-4-1所列數(shù)值。

表1-4-1保護(hù)層與被保護(hù)層間的有效垂距名稱上保護(hù)層/m下保護(hù)層/m急傾斜煤層緩傾斜與傾斜煤層<60<50<80<100(2)沿傾向的保護(hù)範(fàn)圍

煤層傾角β（°）△（°）緩傾斜傾斜急傾斜90－α90－α100－α11107表1-4-2(3)沿走向的保護(hù)範(fàn)圍保護(hù)層回採工作面始采線兩側(cè)的保護(hù)範(fàn)圍，必須按實(shí)際考察結(jié)果確定。我國現(xiàn)場多用冒落角來確定，如圖1-4-4所示。南桐礦務(wù)局取為62°～65°，北票礦務(wù)局取為80°。圖1-4-4沿走向的保護(hù)範(fàn)圍

(4)煤柱的影響開採保護(hù)層還必須注意以下幾點(diǎn)：

A．如煤層群中有幾個保護(hù)層時，應(yīng)首先考慮上保護(hù)層；

B．礦井中所有煤層都有突出危險(xiǎn)時，可選擇突出危險(xiǎn)程度較小的煤層作為保護(hù)層，但在此保護(hù)層的採掘過程中，必須採取防治突出的措施；

C．礦井中所有可採煤層都具有嚴(yán)重突出危險(xiǎn)時，也可以選擇不可采的煤層作為保護(hù)層。為了減小勞動強(qiáng)度，可使用刨煤機(jī)、鋼絲繩鋸等採煤機(jī)械；

D．開採保護(hù)層時，應(yīng)同時抽放被保護(hù)層的瓦斯。2．大面積預(yù)抽煤層瓦斯（二）局部防突措施1．鬆動爆破2.鑽孔排放瓦斯

3．水力沖孔4．超前支架（1）煤巷掘進(jìn)超前支架（2）石門揭煤超前支架5．超前鑽孔（三）安全防護(hù)措施1.震動放炮其效果取決於巖柱厚度、裝藥量和炮眼佈置等參數(shù)。

實(shí)施震動放炮措施時，應(yīng)注意下列事項(xiàng)：（1）石門震動放炮要求一次全斷面揭穿（薄煤層）或揭開（中厚煤層和厚煤層）突出煤層；（2）震動放炮前，揭穿煤層的石門工作面必須有獨(dú)立的回風(fēng)系統(tǒng)，且回風(fēng)系統(tǒng)必須保證風(fēng)流暢通；（3）在石門進(jìn)風(fēng)側(cè)的巷道中，為了防止突出的瓦斯逆流進(jìn)入進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置兩道堅(jiān)固的反向風(fēng)門；（4）震動放炮應(yīng)一次起爆全部炮眼，崩開石門全斷面的巖柱；（5）震動放炮必須有專門設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中對爆破參數(shù)、爆破器材及起爆要求、爆破地點(diǎn)、反向風(fēng)門位置、避災(zāi)路線及停電、撤人和警戒範(fàn)圍等必須做出明確的規(guī)定；（6）巖石眼不得打入煤層，眼底距煤層應(yīng)保持0.2m；如已打入煤層，應(yīng)在眼底充填不小於0.2m長的炮泥。（7）所有炮眼裝藥後都應(yīng)先充填1～2個水炮泥，然後再封炮泥直至眼口；（8）震動放炮應(yīng)採用毫秒雷管，延期總時間不準(zhǔn)超過130ms，嚴(yán)禁跳段使用；（9）震動放炮時，回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)電器設(shè)備都必須切斷電源，嚴(yán)禁人員作業(yè)和通過。（10）放炮地點(diǎn)和石門工作面的距離應(yīng)根據(jù)突出後瓦斯可能波及的最大範(fàn)圍確定。（11）震動放炮由礦總工程師統(tǒng)一指揮，並有礦山救護(hù)隊(duì)在指定地點(diǎn)值班。2.金屬柵欄3.反向風(fēng)門4.井下避難所（1）井下避難所（2）壓風(fēng)自救系統(tǒng)三、煤與瓦斯突出事故的處理（1）瓦斯來源充足，並且瞬間湧出量很大、濃度很高；（2）突出的瓦斯能形成衝擊氣浪破壞通風(fēng)系統(tǒng)，突出的煤巖能堵塞巷道；（3）突出的高濃度瓦斯，開始時不會立即發(fā)生爆炸，但在一定供氧條件下可能遇火源引起燃燒；（4）在處理事故過程中，如果需在突出煤層中掘進(jìn)巷道用於救人或恢復(fù)通風(fēng)，仍必須採取防突措施；（5）突出後，有可能在同一地點(diǎn)發(fā)生第二次、第三次突出。

突出事故發(fā)生後，指揮人員應(yīng)果斷地做出的決策：（1）切斷災(zāi)區(qū)和受影響區(qū)的電源，但必須在遠(yuǎn)距離斷電，防止產(chǎn)生電火花引起爆炸；（2）撤出災(zāi)區(qū)和受威脅區(qū)的人員；（3）派人到進(jìn)、回風(fēng)井口及其50m範(fàn)圍內(nèi)檢查瓦斯、設(shè)置警戒，熄滅警戒區(qū)內(nèi)的一切火源，嚴(yán)禁一切機(jī)動車輛進(jìn)入警戒區(qū)；（4）派遣救護(hù)隊(duì)佩戴呼吸器、攜帶滅火器等器材下井偵察情況，搶救遇險(xiǎn)人員、恢復(fù)通風(fēng)系統(tǒng)等；

（5）要求災(zāi)區(qū)內(nèi)不準(zhǔn)隨意啟閉電器開關(guān)；（6）發(fā)生突出事故後不得停風(fēng)和反風(fēng)，防止風(fēng)流紊亂擴(kuò)大災(zāi)情；（7）組織力量搶救遇險(xiǎn)人員；（8）制定並實(shí)施預(yù)防再次突出的措施；（9）當(dāng)突出後破壞範(fàn)圍很大、巷道恢復(fù)困難時，應(yīng)在搶救遇險(xiǎn)人員後，對災(zāi)區(qū)封閉；（10）若突出後造成火災(zāi)或爆炸，則按處理火災(zāi)或爆炸事故進(jìn)行救災(zāi)。第五節(jié)礦井瓦斯抽放

主要內(nèi)容一、瓦斯抽放的條件二、礦井瓦斯抽放方法三、布孔及抽放參數(shù)的確定四、抽放瓦斯裝備及抽放監(jiān)控系統(tǒng)

衡量一個瓦斯礦井是否有必要抽放，可以根據(jù)以下幾點(diǎn)：（1）對於生產(chǎn)礦井，由於礦井的通風(fēng)能力已經(jīng)確定，所以礦井瓦斯湧出量超過通風(fēng)所能稀釋瓦斯量時，即應(yīng)考慮抽放瓦斯；（2）對於新建礦井，當(dāng)採煤工作面瓦斯湧出量＞5m3/min，掘進(jìn)工作面瓦斯湧出量＞3m3/min，採用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理時，應(yīng)該抽放瓦斯；（3）對於全礦井，一般認(rèn)為，絕對瓦斯湧出量＞30m3/min，或相對瓦斯湧出量＞15～25m3/t時應(yīng)抽放瓦斯；（4）開採保護(hù)層時可考慮抽放保護(hù)層瓦斯；對於突出煤層，可以考慮用預(yù)抽瓦斯的方法防止突出。一、瓦