防治煤与瓦斯突出基本常识

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2024年煤与瓦斯突出的防治专业知识

2024年煤与瓦斯突出的防治专业知识

2024年煤与瓦斯突出的防治专业知识2024年煤与瓦斯突出防治是煤矿安全工作中的重要内容之一,是保障煤矿工人生命安全的关键。

随着技术的进步与发展,煤与瓦斯突出防治的专业知识也在不断更新。

本文将从煤与瓦斯突出的原因、防治技术和设备、安全管理等方面详细介绍2024年煤与瓦斯突出的防治专业知识。

一、煤与瓦斯突出的原因1.1 煤的物质特性煤是一种含有大量有机质的岩石,其中含有丰富的瓦斯(主要是甲烷)和吸附的气体(主要是二氧化碳)。

由于煤具有多孔、多裂、吸附能力强的特点,当矿井中的地压增大时,这些气体就会逸出,形成煤与瓦斯突出。

1.2 地质构造地质构造是煤与瓦斯突出的重要因素之一。

地质构造不仅影响煤层的岩性和构造特征,还直接影响瓦斯运移的规律和方式。

常见的地质构造包括断层、褶皱、滑移带等,这些地质构造易于形成煤与瓦斯突出的条件。

1.3 开采工艺开采工艺也是导致煤与瓦斯突出的重要原因之一。

传统的开采方法如绞车矿井和煤壁煤柱开采,会造成煤与瓦斯突出的风险增加。

而现代化的开采工艺如矿山压力调节、湿法开采等技术措施,可以有效地减少煤与瓦斯的突出风险。

二、煤与瓦斯突出的防治技术和设备2.1 抽采技术抽采技术是防治煤与瓦斯突出的核心技术之一。

煤矿抽采系统通过开采矿井中的瓦斯和煤与瓦斯突出,使煤矿井中的瓦斯浓度保持在安全范围之内。

目前,常用的抽采技术包括混合气流抽采、抽采煤柱、抽采矿柱等。

2.2 瓦斯抑制技术瓦斯抑制技术是防治煤与瓦斯突出的重要手段之一。

瓦斯抑制技术主要通过控制煤层的压力和吸附能力来减少瓦斯的释放。

目前,常用的瓦斯抑制技术包括煤层注气、煤层注水、煤层注聚合物等。

2.3 瓦斯抽放技术瓦斯抽放技术是煤与瓦斯突出防治中的关键技术之一。

瓦斯抽放技术主要通过抽取矿井中的瓦斯来减少矿井内的瓦斯浓度,从而减少煤与瓦斯突出的风险。

目前,常用的瓦斯抽放技术包括瓦斯抽放井、瓦斯抽放孔、瓦斯抽放巷道等。

2.4 通风技术通风技术是煤与瓦斯突出防治中至关重要的一环。

防治煤与瓦斯突出的基本常识

防治煤与瓦斯突出的基本常识

防治煤与瓦斯突出的基本常识防治煤与瓦斯突出是保障煤矿安全生产的重要措施,对于每一个煤矿工人来说,熟知防治煤与瓦斯突出的基本常识是非常有必要的。

本文将从以下三个方面介绍防治煤与瓦斯突出的基本常识:煤矿通风系统、使用瓦斯综合利用技术和最新的技术装备。

一、煤矿通风系统煤矿通风系统是防治煤与瓦斯突出的重要手段。

通过合理的煤矿通风系统,可以实现煤矿内的空气流动的调节和控制,达到保障矿工通风、降低瓦斯浓度、预防火灾和爆炸的目的。

1. 制定通风计划制定合理的通风计划是通风系统的基础,煤矿需要根据每个区域的矿筒、风井、空气流通状况和煤层特点,制定通风计划,并不断进行调整和修订,以最大限度地保障煤矿的安全生产。

2. 选择通风方式通风方式有自然通风和机械通风两种,选择通风方式需要考虑矿井质量、工作面布置、瓦斯涌出量、煤层厚度等因素,同时还需要不断地探索和创新,以实现更加智能化、高效化的通风方式。

3. 安装通风设备为了达到良好通风效果,煤矿需要安装一系列的通风设备,如矿用风机、排风机、风门、防爆风机等。

这些设备需要保持正常运转,进行定期维护和检查,确保通风系统的稳定可靠。

同时,也需要将通风系统与安全监测系统结合,对煤矿进行实时监测和预警,提高预警的准确性和及时性。

二、使用瓦斯综合利用技术瓦斯是煤矿安全生产的一大难题,针对瓦斯的综合利用也是防治煤与瓦斯突出的一个重要措施。

瓦斯综合利用可以降低瓦斯浓度,减少煤矿爆炸事故的发生。

1. 选择合适的瓦斯利用方式瓦斯的利用方式包括风能利用、发电利用、化学利用等。

针对不同的瓦斯浓度和产量,需要选择不同的瓦斯利用方式,提高瓦斯利用率和经济效益。

2. 安装瓦斯管道和设备为了将瓦斯转化为能源,需要将瓦斯输送到下游设备。

因此,需要在煤矿中安装瓦斯管道和瓦斯转化设备,如瓦斯发电设备、瓦斯净化设备等,从而实现对瓦斯的有效利用。

3. 加强瓦斯监测和管理瓦斯是煤矿安全生产的一大难题,加强瓦斯监测和管理是非常必要的。

煤与瓦斯突出的防治专业知识

煤与瓦斯突出的防治专业知识

煤与瓦斯突出的防治专业知识煤与瓦斯突出是矿井开采过程中常见的安全隐患之一,对于矿工的生命财产安全造成严重威胁。

为了预防和控制煤与瓦斯突出事故的发生,需要掌握一定的防治专业知识。

接下来,我将详细介绍煤与瓦斯突出的防治方法。

一、煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出是由于矿井内部地应力与煤岩的物理力学性质的相互作用,使煤层内部的瓦斯及其他可溶性气体随着煤体失去约束而释放,从而形成突出现象。

主要原因包括矿井地应力的改变、煤层构造断裂的变形、煤与瓦斯突出危险区域的变化等。

二、煤与瓦斯突出的预测与预防1.地质勘探:通过对煤层地质情况的详细勘探,了解矿井煤层的结构、裂隙、含气性以及厚度等参数,进而预测煤与瓦斯突出的危险性。

2.瓦斯涌出预测:瓦斯涌出是煤与瓦斯突出的前兆,通过监测矿井瓦斯涌出量的变化,可以提前判断煤与瓦斯突出的可能性。

3.煤与瓦斯突出危险区域划定:根据地质勘探和监测数据,划定煤与瓦斯突出危险区域,制定相应的防治措施。

4.支护与采掘方式选择:采用合适的支护和采掘方式,增强煤层的稳定性,减少煤与瓦斯突出的风险。

常用的支护方式包括木材支护、钢筋混凝土支护、锚杆支护等。

5.瓦斯抽采与通风:通过瓦斯抽采和通风系统的建设和运行,及时清除煤层内积聚的瓦斯,保持矿井通风畅通,减少煤与瓦斯突出的发生。

三、常见的煤与瓦斯突出事故防治措施1.固定煤层的措施:(1)使用锚杆支护等固定煤层的方式,增强煤层的稳定性。

(2)通过矿压观测与煤层应力分析,及时调整支护参数,保持煤层的稳定。

(3)在地质构造破碎带、断层附近更加注重煤层的固定,避免煤与瓦斯突出的发生。

2.提高通风效果:(1)增加井口风量,提高矿井的通风效果,保持矿井内的瓦斯浓度在安全范围内。

(2)合理设置风门、瓦斯抽采设备等瓦斯控制装置,及时清除矿井内积聚的瓦斯,减少煤与瓦斯突出的风险。

3.瓦斯抽采:(1)开展瓦斯抽采工程,通过利用瓦斯抽采设备,将煤层内积聚的瓦斯抽采到地面,减少瓦斯对煤层稳定性的影响。

防治煤与瓦斯突出的基本常识

防治煤与瓦斯突出的基本常识

防治煤与瓦斯突出的基本常识煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中的一项重要问题。

煤与瓦斯突出指的是在矿井开采过程中,煤层与瓦斯共同突然喷出的现象。

这种突出现象不仅危害工人的生命安全,还会导致煤矿事故的发生。

因此,对于防治煤与瓦斯突出问题,需要有一定的基本常识。

一、了解煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出的主要原因是煤层压力超过了容许范围,煤层发生变形破裂,释放出的瓦斯与煤粉一起喷出。

造成煤与瓦斯突出的原因主要有以下几点:1. 煤层中存在的构造破裂,如断层、节理等,容易造成煤与瓦斯突出;2. 钻孔、炮孔等人工开采造成的煤层破裂,也容易导致煤与瓦斯突出;3. 煤层中存在的高压水、地下水渗流等,会增大煤层压力,促进煤与瓦斯突出;4. 长期以来的煤矿开采活动,使得煤层内部的构造、岩层等发生变化,加剧了煤与瓦斯突出的概率。

二、煤与瓦斯突出的预测与监测为了及早发现和预防煤与瓦斯突出的发生,需要进行有效的预测与监测。

1. 预测方法:(1)地质勘探预测:通过地质调查、钻探、岩心分析等手段,了解煤层厚度、煤层中的节理、断层等情况,预测煤与瓦斯突出的概率;(2)地震预测:通过地震仪等设备,监测地下的地震活动,辅助预测煤与瓦斯突出的可能性。

2. 监测方法:(1)煤与瓦斯压力的监测:通过安装压力表等设备,实时监测煤层中的压力情况,及时发现煤与瓦斯突出的风险;(2)瓦斯含量的监测:通过瓦斯抽采仪、瓦斯浓度检测仪等设备,实时监测矿井中的瓦斯含量,发现异常情况。

三、预防措施为了防止煤与瓦斯突出,需要采取一系列的预防措施。

1. 合理布置矿井在煤矿设计和布置中,应根据煤与瓦斯突出的可能性,合理选择开采方式、停掘方式,降低煤与瓦斯突出的风险。

2. 强化瓦斯抽采瓦斯抽采是矿井安全生产的关键环节。

需要合理布置瓦斯抽采设备,进行有效的瓦斯抽采,减少瓦斯积聚,避免煤与瓦斯突出的发生。

3. 加强通风管理通风是矿井安全生产的重要环节。

通过合理设置通风系统,确保矿井中空气流动,减少煤粉悬浮、瓦斯积聚,降低煤与瓦斯突出的概率。

2024年防治煤与瓦斯突出的基本常识

2024年防治煤与瓦斯突出的基本常识

2024年防治煤与瓦斯突出的基本常识防治煤与瓦斯突出是煤矿安全生产的重要环节,对于保障矿工的生命财产安全具有重要意义。

本文将结合____年的技术发展和政策法规,介绍防治煤与瓦斯突出的基本常识。

一、煤与瓦斯突出的概念和原因1.1 煤与瓦斯突出的概念煤与瓦斯突出是指在采煤过程中,由于煤中瓦斯在一定条件下的异常积聚,突然释放并迅速向煤壁和工作面进入的现象。

1.2 煤与瓦斯突出的原因(1)煤层中瓦斯含量高:煤矿煤层中存在大量的瓦斯,其中主要成分是甲烷。

当矿井开采时,煤层内的瓦斯被释放出来,导致瓦斯浓度升高。

(2)瓦斯渗透到工作面:由于采煤工作面的破坏,瓦斯可以通过裂隙、煤柱等途径渗透到工作面,造成瓦斯积聚。

(3)瓦斯积聚导致突出:当瓦斯积聚到一定浓度时,一旦受到扰动或触发条件,瓦斯极易发生突出现象,给矿工的生命安全带来威胁。

二、煤与瓦斯突出的危害和预防措施2.1 煤与瓦斯突出的危害(1)煤与瓦斯突出孕育了瓦斯爆炸的危险手段,导致矿井引发爆炸事故。

(2)瓦斯突出导致煤与瓦斯联合突出,煤壁、顶板和底板的突然释放威力巨大,造成人员伤亡和设备毁坏。

(3)高浓度瓦斯的突出,会导致瓦斯窒息、眩晕、窒息甚至死亡。

2.2 煤与瓦斯突出的预防措施(1)科学布置瓦斯抽放井:合理设置瓦斯抽放井,加强瓦斯抽放工作,及时降低瓦斯浓度。

(2)控制采煤速度和压力:在煤层开采时,控制采煤速度和采煤工艺,减少煤层破坏和瓦斯释放。

(3)设置瓦斯抑制剂:在采煤作业面、巷道等地方设置瓦斯抑制剂,减少瓦斯的积聚和扩散。

(4)加强瓦斯监测和预警:全面地进行瓦斯监测和预警,建立瓦斯监测系统,及时发现瓦斯超标和积聚情况。

(5)提高煤与瓦斯突出事故应急处置能力:建立健全煤与瓦斯突出事故应急预案,加强煤灾现场救援能力和应急演练,确保矿工的安全撤离。

三、____年防治煤与瓦斯突出的技术和政策措施3.1 技术方面的进展(1)无人机技术的应用:通过无人机进行煤矿巷道、采区和顶板等区域的瓦斯检测,提高瓦斯监测的精确性和效率。

防治煤与瓦斯突出的基本常识

防治煤与瓦斯突出的基本常识

防治煤与瓦斯突出的基本常识煤与瓦斯突出是煤矿灾害中的一种重要类型,是指在采煤过程中,由于煤层内部煤体与地层构造压力等因素的影响,形成了深度大、规模大、速度快的突出事故。

煤与瓦斯突出是矿山安全生产中的难题,缺乏有效防治措施很容易引发煤矿灾害,给矿工生命财产造成巨大损失。

为更好地防治煤与瓦斯突出,以下是一些基本常识。

煤矿安全生产法律法规在防治煤与瓦斯突出的过程中,公司应严格遵守国家的煤矿安全生产法律法规,完善煤矿安全管理制度和突出灾害应急预案。

工人也需要接受相关培训,熟悉煤矿安全生产法律法规,明确自己的权利和义务,并在生产中遵守相关规定,积极参与安全管理。

煤矿巷道设计巷道的设计、支护和维修对防治煤与瓦斯突出具有重要意义。

合理的巷道设计可以减少煤与瓦斯突出的危险,降低采掘成本,并延长矿区的使用寿命。

巷道的支护和维修也应该及时进行,确保支架、加强筋、锚杆的数量和密度合理,强度达到要求,从而保证了巷道的稳定性和安全性。

采煤技术采煤技术对防治煤与瓦斯突出也有很大的影响。

煤矿公司要选择适当的采煤方法,在总体上控制煤与瓦斯的突出风险。

同时,对于采煤过程中出现的问题,需要将信息及时反馈到项目管理者和监管部门,采取相应的措施确保矿井运营安全。

瓦斯抽采煤矿瓦斯是导致煤与瓦斯突出的另一个重要因素。

为了降低瓦斯浓度,通常采用瓦斯抽采技术。

采用瓦斯抽采技术,不仅可以降低煤矿瓦斯浓度,更可以减少煤矿井下火灾和爆炸的危险性,提高工作效率。

安全检查和应急预案为保证采矿过程的安全和稳定,必须对整个生产过程进行安全检查和监控。

在采矿过程中,公司需要建立健全的应急预案,一旦发生突出事故,可以快速、有效地进行应急处置。

同时,应急预案的建立也需要充分考虑现场的特殊情况和煤矿的自身条件。

培养安全文化安全文化的建立也有利于防治煤与瓦斯突出。

公司需要通过内部培训、倡导安全文化等方式,培养员工的安全意识,增强员工的安全意识和安全责任感,提高员工的安全素养,从而增强煤矿的安全防范能力。

2023年防治煤与瓦斯突出的基本常识

2023年防治煤与瓦斯突出的基本常识随着经济的发展和人民生活水平的提高,对能源的需求也越来越大。

煤炭作为我国主要的能源来源之一,其开采和利用对经济社会的发展起着重要作用。

然而,煤矿开采过程中,煤与瓦斯突出是一种常见的危险现象。

煤与瓦斯突出不仅给矿产资源开采带来较大的风险,还对采矿人员的生命安全和健康造成威胁。

因此,防治煤与瓦斯突出是我国煤矿安全生产工作中的重点内容之一。

下面将介绍一些2023年防治煤与瓦斯突出的基本常识。

一、煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中,由于大面积煤体和岩层失稳释放了大量未燃煤与瓦斯,同时煤体和岩层开裂、塌陷等造成的煤与瓦斯的突然喷出现象。

煤与瓦斯突出通常伴随着剧烈的地压、煤尘爆炸、二氧化碳中毒等危险。

二、煤与瓦斯突出的原因1. 煤层地质条件:煤层的储量、层理、厚度、裂缝发育程度等地质条件是煤与瓦斯突出的主要因素。

2. 煤矿采掘技术:采矿方法、支护方式、孔眼布置等因素也是影响煤与瓦斯突出的重要因素。

3. 矿井地质条件:矿井的深度、煤柱厚度、围岩性质等地质条件会影响煤与瓦斯突出的程度。

4. 人为因素:如果不正确使用爆破等作业方式会引发瓦斯积聚,从而导致煤与瓦斯突出。

三、预防煤与瓦斯突出的措施1. 加强瓦斯监测:在煤矿开采过程中,应加强对瓦斯浓度的监测,对高浓度瓦斯区域采取措施,如增加抽瓦斯管数量,提高瓦斯排放效率。

2. 合理布置瓦斯抽采井:根据煤矿井工作面瓦斯产量和自然产气特征,合理确定瓦斯抽采井的位置和数量。

3. 采用安全支护措施:加强煤柱支护,防止煤层崩落和煤与瓦斯突出。

4. 加强通风管理:提高综采面风速,增加排瓦斯效果,控制瓦斯积聚。

5. 提高采煤工艺技术:采用低瓦斯化工艺,减少瓦斯产量,降低煤与瓦斯突出的风险。

6. 增加安全设备:使用可燃性气体自动报警仪和多功能瓦斯检测仪等安全设备,及时发现瓦斯积聚和异常情况。

7. 加强人员培训教育:提高采煤人员的安全意识和技能,增强应对突发事故的能力。

防治煤与瓦斯突出基本知识介绍

防治煤与瓦斯突出基本知识介绍防治煤与瓦斯突出基本知识一、煤与瓦斯突出的概念1、煤与瓦斯突出的概述在煤矿井下采掘过程中,在极短的时间内(几秒或几十秒),在瓦斯和地应力的作用下,突然从煤岩体内喷出大量的煤岩与瓦斯的现象,称为煤与瓦斯突出。

是一种伴有声响和猛烈力能效应的动力现象,是煤矿最为严重的灾害之一。

根据资料记载,世界上煤与瓦斯突出已有150多年的历史。

1834年3月22日法国鲁阿尔煤田依萨克煤矿在急倾斜厚煤层平巷掘进工作面发生了第一次有记载的突出。

当时支架工在架棚子时发现工作面煤壁外移,三个人立即外撤,撤退时一人被煤流埋没,一人被瓦斯窒息死亡,一人逃跑得救。

突出煤沿巷道堆积13米长,煤粉散落15米长,迎头支架倾倒。

世界上最大的一次突出发生在1969年7月13日原苏联的顿巴斯加加林矿井710米水平主石门揭穿厚度仅有1.03米的煤层时,突出煤量14200吨,瓦斯25万立方米以上。

中国早在1939年吉林辽源矿务局就发生动力现象。

有记载第一次的突出发生在1950年4月20日吉林辽源矿务局富国西二坑在掘进垂深280米的煤巷掘进工作面。

我国最大的一次突出发生在1975年8月8日四川天府局三汇坝一矿主平硐(+280米),震动性放炮揭穿6号煤层时,突出煤岩12780吨,瓦斯140万立方米以上。

2、煤与瓦斯突出的危害1879年4月17日比利时阿拉波二号井,向上掘进580~610米水平之间的上山眼时,发生了世界上最猛烈的一次突出,突出煤量420吨,喷出瓦斯50万立方米以上。

瓦斯喷出时,瓦斯逆风流从提升井冲至地面,距井口23米的绞车房附近的炉火引燃了瓦斯,火焰高达50米,井口建筑物烧成一片废墟,2小时后火焰将熄灭时,又连续发生了7次瓦斯爆炸(每隔7分钟左右1次),井下209人,死亡121人,地面3人烧死,11人烧伤。

1972年湖南红卫煤矿石门揭煤远距离放炮时发生了突出,突出煤量4500t,喷出瓦斯138.5万立方米,高浓度瓦斯从主井口喷出,井口附近瓦斯浓度达15%,较长时间稳定在9%左右,从北翼井口喷出的瓦斯,被信号房的炉火点燃,火柱高达30m,进口房和主扇被烧毁。

防治煤与瓦斯突出的基本常识

防治煤与瓦斯突出的基本常识煤与瓦斯突出是矿井开采中常见的安全隐患,给矿井工人的生命和财产安全带来极大的威胁。

为了预防和控制煤与瓦斯突出事故,矿山管理部门需要了解一些基本的常识。

以下是关于防治煤与瓦斯突出的一些基本常识,供参考:一、煤与瓦斯突出的原因1. 煤层条件:煤层含气量高、透气能力差、煤与顶板或底板结合不牢固等,容易发生煤与瓦斯突出。

2. 矿井开采方式:采用顶煤先采放顶煤,短工作面开采方法等容易导致煤与瓦斯突出的开采方式。

3. 工作面条件:工作面煤厚度大、采高大、支护压力大等,容易引起煤与瓦斯突出。

4. 工作面瓦斯抽放不畅:瓦斯抽放管道阻塞、瓦斯抽放系统不完善,瓦斯无法及时抽放,增加了煤与瓦斯突出的危险性。

二、煤与瓦斯突出的预警和预测方法1. 动态地应用实时瓦斯浓度监测技术,及时掌握工作面瓦斯浓度的变化情况。

2. 根据矿井的地质构造和瓦斯分布规律,进行瓦斯涌出和瓦斯含量预测及评价。

3. 通过地下水位监测,合理判断矿井排水效果,水文演化动态。

4. 监测观察工作面和煤层变形情况,判断是否存在煤与瓦斯突出的危险。

三、防治煤与瓦斯突出的措施1. 加强瓦斯抽放管道、风流控制门等设备的维修和管理,保证瓦斯抽放的畅通。

2. 加强巷道顶板的支护,采取合理的支护方式,预防顶板大片下滑引起煤与瓦斯突出。

3. 严格按照矿山安全生产规程规定的瓦斯控制指标,合理设置风流,控制瓦斯涌出和积聚。

4. 强化对矿井地质构造的研究,根据地质条件合理布置工作面,避免煤与瓦斯突出的危险。

5. 定期检查和维修工作面的瓦斯抽放和通风系统设备,确保设备的正常运行。

6. 加强对工作面和巷道的巡查和检测,及时发现煤与瓦斯突出的迹象,采取相应的应急措施。

7. 进行瓦斯抽放和通风系统的模拟和仿真实验,优化系统设计,提高系统的安全性能。

四、煤与瓦斯突出事故的应急处理1. 发生煤与瓦斯突出事故时,应立即采取紧急停产措施,切断电源,停止火源等,防止次生事故的发生。

防治煤与瓦斯突出的基本常识

防治煤与瓦斯突出的基本常识煤与瓦斯突出是矿井中的一种重要危险性现象,指煤层瓦斯在矿井综放工作面开采过程中,突然大量涌出并迅速蔓延。

煤与瓦斯突出具有突发性、突然性和破坏性大的特点,给矿井生产带来巨大的风险。

防治煤与瓦斯突出是矿井安全生产的重要保障措施,下面将介绍煤与瓦斯突出的基本常识及其防治方法。

一、煤与瓦斯突出的原因及危害煤与瓦斯突出的原因主要有以下几个方面:1. 煤层力学性质差:煤层具有较强的膨胀性和脆性,容易发生局部断裂,从而导致煤与瓦斯突出。

2. 煤层内部存在天然矿体和构造破碎带:天然矿体和构造破碎带是煤与瓦斯突出的重要诱因。

它们会破坏煤层的连续性,导致瓦斯聚集和突出。

3. 工作面掘进速度大:工作面掘进速度过大,会引起煤岩破裂面的突出,从而产生煤与瓦斯突出。

煤与瓦斯突出的危害主要有以下几个方面:1. 对作业人员的安全构成威胁:煤与瓦斯突出会造成矿井内瓦斯浓度迅速升高,从而增加了矿井的爆炸风险,对作业人员的安全构成严重威胁。

2. 产量下降及生产成本增加:煤与瓦斯突出会导致矿井的生产受到严重限制,从而降低了矿井的产量。

同时,为了防治煤与瓦斯突出,矿井需要增加投入,增加了生产成本。

二、煤与瓦斯突出的防治方法为了防治煤与瓦斯突出,需要采取一系列措施以减少突出的发生和减轻其危害。

下面介绍一些常用的防治方法:1. 建立完善的瓦斯抽放系统:通过煤层预抽放和工作面抽放,及时排除瓦斯,降低瓦斯浓度,减少瓦斯突出的风险。

2. 优化煤层控制技术:采用合理的支护方式和减压爆破技术,控制煤岩破裂面的发展,减少瓦斯突出的可能性。

3. 加强瓦斯监测和预警:通过设置瓦斯监测装置和建立预警系统,及时掌握瓦斯浓度的变化,提前采取相应的措施,减轻瓦斯突出带来的危害。

4. 加强通风和防尘工作:合理设计矿井通风系统,保持良好的通风条件,减少煤尘的积聚,降低煤尘爆炸和瓦斯爆炸的风险。

5. 加强管理和培训:加强矿井管理,做好矿井巡逻、安全检查等工作,提高作业人员的安全意识和技能,减少人为因素引起的瓦斯突出。

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防治煤与瓦斯突出基本常识煤与瓦斯突出是煤矿中一种极其复杂的动力现象,它是威胁煤矿安全生产的严重自然灾害之一,如果由于煤与瓦斯突出引起瓦斯爆炸和火灾事故,后果更为严重。

世界各主要产煤国家都发生过煤矿突出事故。

1834年3月22日,法国发生了世界上第一次有记载的突出,1950年辽源矿务局发生了我国第一次有记载的突出。

随着我国煤炭工业的迅速发展,矿井数目和开采深度日益加大,突出危险性也日益增大。

迄今全国约有250对国有重点煤矿发生了煤与瓦斯突出,另外,乡镇煤矿中也有数量众多的突出矿井,我国是世界上突出最严重的国家,突出矿井数占世界突出矿井总数的45%,突出次数最多,累计突出1.6万次,占世界突出总次数的35%,突出死亡事故最为严重(1960年5月14日四川同华煤矿发生煤与瓦斯突出,突出煤1000t,死亡271人,伤36人)。

它给广大职工生命财产造成巨大的损失,在社会上产生了巨大的负面影响。

因此,如何防止煤与瓦斯突出,确保矿井安全生产事关重大。

近百年来,世界各国在防治突出方面虽进行了大量的工作,但到目前为止,对各种地质、开采条件下突出发生的规律还没有完全掌握,也未能完全杜绝突出发生。

对煤矿生产来看,防治突出的任务有两个方面:一是防止突出发生,或减少突出的频率和强度;二是避免突出造成人身伤亡事故。

一、煤与瓦斯突出的概念煤与瓦斯突出是指煤与瓦斯(以甲烷为主的烃类气体,下同)在一个很短的时间内突然地连续地自煤(岩)壁抛向巷道空间所引起的动力现象。

在煤与瓦斯突出过程中,抛出的煤体有的只有几吨、几十吨,有的则达几百吨,特大型的突出甚至高达几千吨以上,同时涌出大量的瓦斯充满整个巷道空间。

根据目前的研究结果,引起煤与瓦斯突出的力有地应力和瓦斯的压力,作用介质为软煤和瓦斯。

二、突出的危害1、产生的高压瓦斯流,能摧毁巷道,造成风流逆转、破坏矿井通风系统。

2、井巷充满瓦斯,造成人员窒息,引起瓦斯燃烧或爆炸。

3、喷出的煤岩,造成煤流埋人。

4、猛烈的动力效应可能导致冒顶和火灾事故的发生。

三、煤与瓦斯突出的形式及基本特征1、突出。

地应力和瓦斯压力的联合作用,地应力作用为主,重力不起决定作用。

(1)突出的向外抛出距离较远,具有分选现象;(2)抛出的煤堆积角度小于自然安息角;(3)抛出的煤破碎程度较高,含有大量的煤块和手捻无粒感的煤粉;(4)有明显的动力效应,破坏支架、推倒矿车、破坏和抛出安装在巷道内的设施;(5)有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出永远超过突出煤的瓦斯含量,有时会使风流逆转;(6)突出的孔洞呈口小腔大的梨形、舌型、倒瓶形以及其它特殊的形状。

2、压出。

主要因素是受采动影响所产生的地应力,瓦斯压力和煤的自重是次要因素。

(1)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都较小;(2)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;(3)压出的煤呈块状,无分选现象;(4)巷道瓦斯涌出量增大;(5)压出可能无孔洞或口大腔小的楔形孔洞。

3、倾出。

主要因素是地应力。

(1)倾出的煤就地按自然安息角堆积,并无分选现象;(2)倾出的孔洞呈孔大腔小,孔洞轴线沿煤层倾斜或铅垂方向发展;(3)无明显的动力效应;(4)倾出常发生在媒质松软的急倾斜煤层中;(5)巷道瓦斯涌出量明显增加。

煤体质点在突出过程中共经历了6个不同的变化过程,这就是(1) 应力集中过程;(2) 地应力破坏过程;瓦斯撕裂裂纹过程;(4) 煤壳失稳抛出过程;(5) 煤体搬运过程及(6)静止解吸过程。

★突出危险煤层的基本特征突出煤层和非突出煤层在媒质、结构、赋存条件以及特征等方面存在着明显的差异,这些差异是煤层突出危险性评价的依据。

一般来说,突出危险煤层具有以下特征:1、具有较高的变质程度。

2、具有较高的瓦斯压力和瓦斯含量。

(0.74MPa,10m3/t)3、透气性较低,顶底板一般为封闭型。

4、结构破坏类型较高、强度低。

(III、IV、V类,f<0.5)5、瓦斯放散初速度较大。

10m2MPa·d6、比表面积较大。

7、突出危险煤层具有明显区别于非突出煤层的孔隙结构特征。

大孔多,小孔少。

★在突出煤层中有下列情况之一的,视为突出危险工作面:1、在突出煤层的构造破坏带,包括断层、褶曲、火成岩侵入等;2、煤层赋存条件急剧变化的区域;3、采掘应力叠加的区域;4、在工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象;5、工作面出现明显的突出预兆。

四、煤与瓦斯突出的一般规律(1)随着开深程度的增加,突出的危险性增大。

其主要表现为突出次数增多,突出强度增大,突出煤层增加,突出危险区域扩大。

(2)突出次数和强度随煤层的厚度,特别是软分层的厚度的增加而增加,突出最严重的煤层往往是最厚的主采煤层。

(3)突出的气体主要是甲烷,少数情况下突出二氧化碳。

一般情况下,瓦斯含量和瓦斯压力越大,突出危险越严重。

平均每吨煤突出的瓦斯量比煤层的瓦斯含量高,从数十到数百立方米,突出煤层的相对瓦斯涌出量都在10~15m3/t 以上。

同一煤层瓦斯压力越高,突出危险性越大;不同煤层的瓦斯压力与突出危险性之间无直接关系,因为决定突出与否除瓦斯因素外,还有地应力、煤结构等因素。

在矿区的局部范围内,条件基本相同时,可以从煤层埋藏的深度与瓦斯压力之间的关系,以及不同的煤强度与突出开始深度之间的关系,导出具体条件下突出的最小瓦斯压力与煤强度之间的经验公式。

这种经验公式只有在条件相同时才能应用。

(4)煤体破坏程度越严重,煤的强度越小,突出危险越大。

一般情况下,煤层增厚时容易突出,合层时容易突出。

(5)由上向下的突出占大多数,由下向上的突出是极少数。

突出的危险性随着煤层倾角的增大而增加。

(6)尽管在煤层赋存稳定的地方也有突出,但是突出与地质构造有密切关系。

例如,向斜的轴部地区、向斜构造中局部隆起地区、向斜轴部与断层或与褶曲交汇地区、火成岩侵入变质煤与非变质煤交混地区、煤层扭转地区、煤层倾角骤陡、煤层走向拐弯、煤层厚度异常特别是软分层变厚、断层地带等都是突出点密集地区,也是大型突出最易发生的地区。

突出多发生在断层的上盘,尽管断层的下盘也有少数突出。

(7)在采掘形成的应力集中地区,如邻近层的煤柱上下、相向采掘接近区、巷道开口或贯通前、在采煤工作面的集中应力;内掘进上山等,突出危险性剧增,不仅突出次数多,而且突出强度大。

(8)突出一般以煤巷掘进时较多,回采工作面次之。

从巷道类型来看,石门揭穿煤层的全过程突出危险性最大,突出强度极高,一般在100t/次以上,喷出瓦斯超过万m3,瓦斯逆流数百米,易造成重大事故,必须认真防范。

(9)突出主要发生在工作面放炮时,不放炮的工作面则主要表现在连续推进时。

(10)煤层顶、底板的透气性越差,越有利于煤层瓦斯的储存,其突出危险性也越大。

(11)突出前有预兆:煤体和支架压力增大,煤壁移动加剧,煤向外鼓出,掉碴,煤脱落,煤块射出,有劈裂声、煤炮声、似跑车一样的闷雷声,煤尘变大,瓦斯忽大忽小,温度降低或升高,顶钻或夹钻,煤硬度变化,煤质干燥、光泽变暗、层理紊乱等。

掌握预兆,及时采取措施,对保证人员安全是非常重要的。

☆五、“球壳失稳”假说与瓦斯现场突出规律突出规律是现场多年来对突出现象的统计和总结的结果,它们的存在不是偶然的,而是有其背景和原因的,深入了解这些统计规律背后产生的原因有助于对突出机理的进一步认识。

(1)突出的次数和强度随着开采深度加大而增加开采深度越大,无疑地应力越大。

地应力的增大在两个方面有助于突出的发生和突出强度的增加:具有突出危险的软煤在地应力的作用下,具有渗流作用的裂纹和大孔大多闭合,煤体的渗透系数大大降低,煤体内的瓦斯不易流动。

同时,由于瓦斯向地面泄漏的通道加长,也有利于煤体内瓦斯的保存。

开采深度越大,这种保留瓦斯的作用就越明显。

"根据“球壳失稳”假说的原理,具有突出危险的软煤暴露后,将首先在地应力的作用下破坏,开采深度越大,地应力也越大,软煤就越破碎,释放出来的初始释放瓦斯膨胀能就越大,突出就越可能发生,发生突出的强度也越大。

(2)突出的次数和强度与煤层中软分层厚度的关系煤层中的软分层是煤层形成的历史上遭受地质构造应力搓揉破坏而形成的。

尽管它与周围的硬煤属于同一时期形成的煤体,但其力学性质上与硬煤有很大差异,它的原始力学强度较小,在同等地应力作用下煤体内产生较多的裂隙,有利于煤体内初始释放瓦斯膨胀能的释放。

软分层厚度越大,释放出来的初始释放瓦斯膨胀能总量就越大,越有利于突出的发生。

在软分层较厚的情况下,形成的球盖状煤壳具有较大的曲率半径和对应的中心角,根据突出的第三个力学条件,这更有利于球盖状煤壳的失稳抛出,所以,在石门揭煤条件下,煤层中软分层厚度是一个重要的决定煤层突出危险性的因素。

在煤巷中巷道沿软分层掘进的条件下,如果软分层在煤层内是均匀分布,那么突出的次数和强度与软分层厚度关系不大,因为这时软分层已经沿厚度方向全部暴露,软分层越厚,工作面前方煤体内的卸压带也越长,只要暴露面附近煤体卸压带内的瓦斯能够充分释放,突出便不会发生。

但是地质构造应力作用下形成的软分层并非均匀分布的,而是随着巷道的推进,软分层厚度在不断变化,尤其是当掘进工作面从硬煤进入软煤时,这时的情况相当于石门揭煤的情况,煤层中软分层越厚,突出越容易发生。

因此,实际煤层中存在着软分层厚度越大,突出越容易发生的规律。

(3)煤层中原始瓦斯压力与突出危险性的关系严格来说,煤层中的瓦斯压力是指煤体孔隙和裂隙内游离瓦斯的压力,在工作面前方的煤体内,这个压力值是变化的。

原始瓦斯压力则指煤层被扰动之前孔隙和裂隙中游离瓦斯的压力。

但它们之间又是相互联系的,煤层中的瓦斯压力总是由原始瓦斯压力开始变化,并且总是由大向小的方向变化。

在石门揭煤条件下,煤体破裂前煤层中的瓦斯不容易泄漏,煤层中的瓦斯压力就是原始瓦斯压力。

根据“球壳失稳”假说,瓦斯压力是发生突出的真正动力。

这时,从力学条件来看,原始瓦斯压力越大,煤体在地应力作用下破裂后形成的“I”型裂纹及球盖状裂缝中能够积聚的瓦斯压力就越大,“I”型裂纹就越容易撕裂,球盖状煤片就越容易失稳抛出。

从能量的角度来看,原始瓦斯压力越大,煤体内单位面积孔隙和裂隙上吸附的瓦斯量就越多,煤体破坏后,释放出来的初始释放瓦斯膨胀能就越大,突出就越容易发生。

因此,煤层中的原始瓦斯压力越大,越容易发生突出。

(4)突出时的吨煤瓦斯涌出量与煤层的原始瓦斯含量的关系突出时涌出的瓦斯涌出量一般是在突出的过程中及突出后进行粗略统计得到的,如可以在矿井的回风巷中测量风流的风量及瓦斯浓度来进行。

将统计得到的总瓦斯涌出量除以突出时抛出的煤体质量就能得到突出过程中的吨煤瓦斯涌出量。

而煤层的原始瓦斯含量是通过实测或试验室测定得到的。

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