煤与瓦斯突出预测及防治
煤与瓦斯突出预兆及应急处理措施
煤与瓦斯突出预兆及应急处理措施煤与瓦斯突出是指煤矿井工作面或巷道内突然释放大量煤矿瓦斯的现象。
煤与瓦斯突出不仅会引发事故，还会带来一系列引起人员伤亡的危险。
因此，及时发现煤与瓦斯突出的预兆，并采取应急处理措施是非常重要的。
以下是煤与瓦斯突出的预兆及应急处理措施：
1. 预兆：
- 煤层透出大量气泡和煤尘；
- 煤壁冒顶、滑坡或塌方；
- 瓦斯抽采量减少或连续停止；
- 井下气体中的甲烷浓度和瓦斯涌出量增加。
2. 应急处理措施：
- 发现预兆时，应立即上报，停止矿区通风系统的瓦斯回收和排风；
- 停止作业，矿工撤离危险区域，避免人群聚集；
- 启动矿井应急预案，组织应急处置队伍进行突出处置；
- 尽可能封堵或减小突出点，避免瓦斯泄露，并通过钻孔排放瓦斯；
- 强化通风，增加气流，把瓦斯稀释或带离作业面；
- 加强对煤体和岩壁的支护，以防止冒顶和塌方；
- 配备好紧急避险装备，随时做好准备撤离矿区。
以上是煤与瓦斯突出的预兆及应急处理措施的一般做法。
不同煤矿的情况可能有所不同，应按照矿井的特点，制定具体的应急预案，并配备好应急设备和紧急避险装备，提高矿工应对突发情况的能力，确保人员的安全。
煤与瓦斯突出的防治技术
煤与瓦斯突出的防治技术煤与瓦斯突出是一种矿井事故，属于一种危险性较大的地质灾害。
煤与瓦斯突出的防治技术对保障矿工的生命安全和矿井的正常生产具有重要意义。
本文将详细介绍煤与瓦斯突出的防治技术。
煤与瓦斯突出是指在煤矿井巷掘进或回采过程中，由于地质条件、采矿工艺、采煤只能等因素的制约，导致煤层及周围岩层中的瓦斯与煤体从矿井工作面或岩层中突然喷发出来，形成煤与瓦斯突出。
煤与瓦斯突出的防治技术主要包括四个方面：预测预报技术、控制瓦斯涌出技术、控制煤与瓦斯突出技术和应急处理技术。
一、预测预报技术预测预报技术是指通过对地质条件、瓦斯涌出规律、地应力等参数的测量和分析，预测煤与瓦斯突出的可能性和危险程度，从而提前采取相应的防治措施。
1. 瓦斯含量测定技术：通过对矿井巷道和采掘工作面等位置进行瓦斯含量的测定，判断瓦斯涌出量的大小和趋势，为煤与瓦斯突出的预测提供依据。
2. 地应力测定技术：通过对矿井巷道和煤层岩体的地应力进行测定，分析地应力的大小和变化规律，判断煤与瓦斯突出的潜在风险。
3. 地质勘探技术：通过对矿井附近地质条件的勘探，了解煤层和岩层的含瓦斯性质、构造特征等，为煤与瓦斯突出的预测提供地质依据。
二、控制瓦斯涌出技术控制瓦斯涌出技术是指通过改变煤层和岩层的压力分布、排放瓦斯压力、减少瓦斯涌出源等措施，降低瓦斯涌出量，减少瓦斯积聚和突出的风险。
1. 应力调整技术：通过采用地应力控制方法，如支护、固化煤柱等，调整矿井巷道和作业空间的应力分布，减小瓦斯涌出的压力，降低瓦斯突出的风险。
2. 瓦斯抽放技术：通过设置抽放孔、抽放管道等设备，将矿井中的瓦斯抽出，降低瓦斯积聚和突出的可能性。
3. 减少瓦斯涌出源技术：通过降低煤层的渗透性、增加煤层的承压能力等措施，减少煤层和岩层中的瓦斯涌出源，降低瓦斯突出的风险。
三、控制煤与瓦斯突出技术控制煤与瓦斯突出技术是指通过煤层保护、煤柱支护等措施，减少煤与瓦斯喷出的能量和速度，降低突出事故的危害。
煤与瓦斯突出的预测及防治措施
具有突发性、极大破坏性和灾难性。
煤与瓦斯突出的危害
人员伤亡
造成矿工中毒、窒息、烧伤和爆炸等直接危 害，以及由冲击地压、煤尘爆炸和火灾等次 生灾害引起的间接危害。
生产中断
造成煤矿生产中断，影响煤炭安全供应和经济效益 。
资源浪费
大量煤炭被抛出，造成资源浪费。
煤与瓦斯突出的历史与现状
历史
煤与瓦斯突出是煤矿生产中常见的自然灾害之一，各国都有发生。我国自20世纪50年代以来，随着开 采深度的增加和开采强度的加大，煤与瓦斯突出的频率和强度也在不断增加。
VS
地震波法
利用地震波探测煤层内部结构，识别煤层 中的断层、褶皱等地质构造，评估其对煤 与瓦斯突出的影响。
钻屑法
通过在煤壁上钻孔，收集钻屑样品，分析其粒度和组成，以判断煤层的破坏程度和应力状态，从而预 测煤与瓦斯突出的危险性。
瓦斯压力测量：通过测量煤层中的瓦斯压力，了解煤层中瓦斯的赋存状态和运移规律，为预测煤与瓦 斯突出提供依据。
安全管理措施
加强人员培训
对矿工进行防突知识培训，提高其对煤与瓦斯 突出的认识和应对能力。
建立防突管理制度
建立完善的防突管理制度，确保各项防突措施 的落实和执行。
强化安全检查
定期对矿井进行安全检查，发现和整改存在的突出隐患。
04
煤与瓦斯突出防治的实践 与案例
国内典型矿井的防治实践
淮南矿业集团的“四位一 体”综合防突措施
瓦斯涌出量预测法
根据矿井瓦斯涌出量的大小和变化趋势，分析煤与瓦斯突出的可能性。通常瓦斯涌出量较大的矿井，发生煤与瓦斯突出的风险 也较高。
瓦斯地质单元法：将矿区划分为不同的瓦斯地质单元，分析各单元的瓦斯赋存条件和运移规律，为预测煤与瓦斯突出提供依据 。
煤与瓦斯突出的预测及防治措施
煤与瓦斯突出的预测及防治措施1煤与瓦斯突出的机理、类型与一般规律11煤与瓦斯突出的机理许多国家对煤与瓦斯突出机理的研究都很重视，并取得了一定成果，但由于突出机理的复杂性及突出现象的多样性，目前对突出机理的认识仍处于假说阶段。
国外对煤与瓦斯突出机理的认识可归纳为4种：地应力假说、瓦斯作用假说、化学本质假说和综合作用假说。
我国从60年代起就对突出煤层的应力状态、瓦斯赋存状态、煤的物理力学性能等开展了一系列的研究，根据现场资料和实验研究对突出机理进行了探讨，提出了新的见解和观点，概括起来主要有中心扩张学说、流变假说、二相液体假说、固流耦合失稳理论、球壳失稳理论等。
此外中国科学院力学研究所从力学角度对突出过程做了大量的研究工作，并提出了突出破坏过程及瓦斯渗流的机制方程。
12煤与瓦斯突出的类型煤与瓦斯的突出包括：煤与甲烷突出、岩石与甲烷突出、煤与CO2突出、岩石与CO2突出等。
由于突出时的原动力和所表现现象的不同，煤与瓦斯突出可分为突出、倾出、压出3种情况。
13煤与瓦斯突出的一般规律（1）突出的次数和强度随开采的深度增加而增加；（2）突出多发生在地质构造地区，如褶曲、断层处及岩浆侵入地区；（3）煤体破坏程度越严重，煤的强度越小，突出危险性越大；（4）煤层中的厚度大、倾角大或其厚度和倾角发生变化以及煤层中的软分层由薄变厚的地区，容易发生突出；（5）掘进工作面应力集中的地区易发生突出；（6）在外力冲击作用下，如放炮或采煤机割煤时煤体受到震动，诱导瓦斯发生突出；（7）围岩的透气性越差、致密的岩层越厚，煤层的瓦斯含量越高，其突出的危险性也就越大；（8）突出多发生在揭煤和煤层掘进工作面；（9）在突出前大都出现预兆。
2煤与瓦斯突出的预测21突出预测方法的分类按预测预报范围和时间的不同，预测方法可分为3类：第一是区域性预测，主要是确定煤田、井田、煤层和采掘区域性的突出危险性；第二是局部预测，它是在区域性的基础上，根据钻探、采掘工程等资料，进一步对局部地区或要点的突出危险性作出判断；第三是日常预测，它是在区域性预测、局部预测的基础上，根据突出预兆的各种异常效应，对突出危险发出警告。
煤与瓦斯突出预兆及应急处理措施范本
煤与瓦斯突出预兆及应急处理措施范本煤和瓦斯突出是煤矿井下的一种常见的危险现象，对矿工的生命安全和矿山的正常生产都会造成严重的威胁。
为了提高矿工的安全意识和突发事件的应急处理能力，下面给出了煤与瓦斯突出的预兆和应急处理措施范本。
一、煤与瓦斯突出的预兆1. 瓦斯含量升高：瓦斯含量超过安全范围，常常是突出事故的先兆之一。
指标包括瓦斯抽采量增大、瓦斯浓度上升等。
2. 巷道变形：巷道或工作面变形、收缩、裂缝等现象，说明煤岩层受力不平衡，存在突出的可能。
3. 顶板下沉：煤矿井下的顶板下沉、下陷、板块松动等现象，可能导致突出发生。
4. 煤岩爆裂声：煤岩层发出响亮的爆裂声，表明煤岩层内存在巨大的压力，突出可能发生。
5. 工作面瓦斯检测数据异常：瓦斯检测仪器显示的瓦斯浓度异常高或发生突然变化，可能是突出事故的预警信号。
6. 走向煤柱的收缩带：煤柱附近出现收缩带，表明该区域的地压状态异常，可能引发煤与瓦斯突出。
二、煤与瓦斯突出的应急处理措施1. 矿工应急撤离：煤与瓦斯突出发生时，矿工应立即按照应急预案进行疏散撤离，离开受威胁区域，前往安全的位置集结。
2. 及时报警：矿工应迅速通过监听电话、无线电等通信设备向上级领导和井口报警，将突发事件情况及时告知相关人员，以便组织救援和应急处置。
3. 停止作业：突出事故发生时，应立即停止作业，关闭相关机械设备，切断电源，避免事故扩大和二次伤害。
4. 寻找安全避难场所：矿工在遇到突出事故时，应尽快寻找坚固的避难场所，如矿洞内的安全出口、掩体等，躲避瓦斯和碰撞等危险。
5. 佩戴个人防护装备：矿工应佩戴好个人防护装备，包括安全帽、防尘口罩、防瓦斯呼吸器等，保护自己免受瓦斯和颗粒物的侵害。
6. 阻止瓦斯扩散：矿工可以尝试封堵瓦斯泄漏点，如用湿毛巾、纱布等物品堵住瓦斯泄漏的管道，减少瓦斯的扩散范围。
7. 监测瓦斯浓度：矿工应尽量保持瓦斯检测仪器的正常工作，随时监测瓦斯浓度的变化，以及时掌握瓦斯突出的动态。
煤与瓦斯突出预测及防治课件
突出的地质及影响因素
地层条件
地层的岩性、厚度、走向 和倾向、节理裂隙等条件 都会影响突出的发生。
瓦斯压力
瓦斯压力是导致突出的重 要因素之一，高瓦斯压力 可能导致突出的发生。
水文地质条件
地下水与瓦斯之间存在一 定的关系，水文地质条件 也是突出的影响因素之一。
煤与瓦斯突出
02
技
地质构造预测法
总结词
预防措施
各国在预防突出事故方面也采取了类似的措施，包括加强通风系统 建设、采取有效的防突措施、加强地质勘查等。
煤与瓦斯突出研究
05
展望
提高预测准确率的方法
1 2 3
采用多参数预测 利用地质、瓦斯压力、电磁辐射等多种参数，建 立综合预测模型，提高预测准确率。
大数据和人工智能应用 利用大数据分析技术和人工智能算法，对海量数 据进行处理和分析，提高预测精度。
人员培训
对矿工进行安全培训和教育，提 高其对煤与瓦斯突出的认识和应
对能力。
安全检查
定期对矿井进行安全检查，发现 和排除安全隐患。
煤与瓦斯突出例
04
分析
国内突出事故案例
案例一
2013年，贵州某矿井发生煤与瓦斯突出事故，造成12名矿工死亡。该事故起因是矿井通风系统不完 善，导致瓦斯积聚，同时采煤工作面没有采取有效的防突措施。
电磁辐射预测法是一种基于煤体表面电位变化和电磁辐射强度等参数的煤与瓦斯突出预测方法。该方法主要考虑 煤体表面的电位变化、电磁辐射强度、电磁辐射频谱等因素，通过分析这些因素与煤与瓦斯突出的关系，预测煤 与瓦斯突出的可能性。
其他预测方法
总结词
包括红外线成像预测法、地震波法、顺磁共振检测法等其他预测方法。
煤与瓦斯突出防 治件
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。
2023年煤与瓦斯突出预兆及应急处理措施
2023年煤与瓦斯突出预兆及应急处理措施引言：煤与瓦斯突出是煤矿中常见的一种灾害现象，其危害性非常大，往往造成人员伤亡和经济损失。
为了预防和处理煤与瓦斯突出，我们需要了解突出的预兆和应急处理措施。
本文将介绍2023年煤与瓦斯突出的预兆和应急处理措施，以供参考。
一、煤与瓦斯突出的预兆1. 岩层变形：突出前，岩层发生变形是重要的预兆之一。
岩层的横向和纵向变形会导致压力集中，从而增加煤与瓦斯的释放风险。
2. 煤体变形：煤体破裂、开裂、龟裂等变形现象也是突出的明显预兆。
煤体的大范围变形和裂纹的扩展会增加瓦斯的释放量，从而增加突出的危险性。
3. 瓦斯涌出量的变化：瓦斯涌出量的急剧变化也是一种突出的预兆。
如果煤矿瓦斯的涌出量突然增加或减少，可能是煤体和岩层的变形导致瓦斯的积聚或逸散。
4. 瓦斯含量变化：瓦斯含量的变化也是突出的重要预兆。
煤与瓦斯突出前，煤层中储存的瓦斯含量会急剧上升，导致瓦斯释放的风险大大增加。
二、应急处理措施1. 突出预警系统的建立：煤与瓦斯突出的预兆是可以通过监测和检测手段来获取的，因此建立一个完善的突出预警系统是非常重要的。
该系统应包括煤与瓦斯涌出量、煤与瓦斯含量、煤体和岩层的变形等各项指标的监测和报警功能，在预测突出发生之前提前发出警报，以便及时采取措施来防止事故发生。
2. 现场疏散和人员转移：一旦突出发生，应立即启动疏散和人员转移的应急预案。
矿井应设置避难所和安全通道，确保矿工在突出发生时能够迅速撤离现场。
同时，应设立安全指挥中心，统一指挥和协调救援行动，确保人员的生命安全。
3. 充分利用救援设备和技术：在突出发生时，必须充分利用救援设备和技术来降低事故造成的损害。
矿井应配备足够的救生器材，包括自救器、排瓦斯仪、灭火器等，以便矿工在遇到突出时能够自救或待援救。
此外，利用先进的监测和控制技术，如煤矿通风系统自动化控制、瓦斯抽放技术等，能有效减少瓦斯的积聚和释放。
4. 加强培训和教育：煤与瓦斯突出是煤矿灾害中常见的一种，因此加强矿工的培训和教育，提高他们的应急反应能力至关重要。
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煤与瓦斯突出分类
• 1、按动力现象的力学(能量)特征分类
• 根据动力现象的力学(能源)特征不同，煤与瓦斯突出可分为突出、 压出与倾出三类。 • （1）发动突出的主要作用力是地应力和瓦斯压力的联合作用，通常 以地应力为主，瓦斯压力为辅，重力不起决定作用；实现突出的基本 能源是煤内积蓄的高压瓦斯潜能。 • （2）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。 • （3）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。 这三类力现象的发动都以地应力为主，所以它们的预兆相似(如有 声响预兆等)，对震动以及引起应力集中的各因素都非常敏感，在应 力 集中地带、地质构造带、软煤带等处都易发生这三类现象。
煤与瓦斯突出分类
• 2、按动力现象的强度分类 • （1）小型突出：强度<50t/次（突出后，经过几十分钟瓦 斯浓度可恢复正常）； • （2）中型突出：强度50～99t／次(突出后，经过一个工 作班以上瓦斯浓度可逐步恢复正常)； • （3）次大型突出：强度100～499t/次(突出后，经过一 天以上瓦斯浓度可逐步恢复正常)； • （4）大型突出：强度500—999t/次（突出后，经过几 天回风系统瓦斯浓度可逐步恢复正常）； • （5）特大型突出：强度>1000t／次（突出后，经过长 时间排放瓦斯，回风系统瓦斯浓度才恢复正常）。
K
P f
D (0.0075H f 3)(P 0.074)
煤与瓦斯突出预测方法
• 3、工作面突出危险性预测 • （1）接触式预测方法：q、S、Δh2 、K1 • （2） 非接触式连续动态预测方法：AE、 瓦斯涌出量、T、电磁辐射等
煤与瓦斯突出防治措施
• 1、区域性防突措施 • 2、局部性防突措施 • 防突措施的作用：减少瓦斯、降低应力
局部性防突措施
• （4）卸压槽
• 机理：沿煤层全厚垂直于煤
层顶底板，在巷道边壁处沿巷 道掘进方向切割两条卸压槽， 卸压槽是两个附加的暴露面， 不但有助于巷道方向的拉应变， 而且也有利于卸压槽方向的拉 应变。这些变形决定了由工作 面和卸压槽圈定煤层的卸压和 瓦斯有效排放，这种形状和范 围的安全卸压带的形成，使下 一循环的安全进尺成为可能。
局部性防突措施
• • • • • • • • • （2）水力压裂 水力压裂参数 钻孔深度 封孔深度 钻孔间距a 煤角至钻孔距离b 超前距离 最大注水压力和最终压力 注水时间t和注水速度v
局部性防突措施
• （3）卸压缝 • 机理：煤层卸压和排 放瓦斯是防治煤与瓦 斯突出的基本原则。 沿工作面全长形成的 卸压缝，使煤层边缘 卸压，由此提高了煤 层透气性，煤层瓦斯 得到排放，增大了卸 压排放带。
煤与瓦斯突出防治措施
• • • • 1、区域性防突措施 （1）开采保护层 （2）预抽煤层瓦斯 （3）煤体 • • • 2、局部性防突措施 （1）水力松动 （2）水力压裂 （3）卸压缝 （4）卸压槽 （5）卸压腔 （6）超前钻孔 （7）水力爆破
局部性防突措施
煤与瓦斯突出特征与规律
• 根据我国主要突出矿区如天府、南桐、里王庙、焦作、六 枝等的统计资料表明，突出发生的一般规律有： • （1）突出发生在一定的深度上，开始发生突出的最浅深 度称为始突深度，一般它比瓦斯风化带的深度深一倍以上。 • （2）突出的次数和强度随着煤层厚度特别是软分层的厚 度的增加而增多。突出最严重的煤层一般是最厚的主采煤 层。 • （3）突出的气体种类主要是甲烷，个别矿井(吉林营城、 甘肃窑街)突出二氧化碳。 • （4）突出煤层的特点是煤的力学强度低，而且变化大； 透气性差(透气性系数〈10m2／(Mpa2.d)〉；瓦斯故散初 速度高；湿度小；层理紊乱、遭受过地质构造力严重破坏 的“构造煤”。
局部性防突措施
• （7）水力爆破 • 参数
• • • • • • • • （1）钻孔深度.................................................................11m （2）钻孔直径..................................................................60mm （3） 炸药类型...................................................№1岩石硝铵炸药 （4）炸药质量...................................................................8.4Kg 炮泥长度: （5）水封............................................................................4.5m （6）砂质粘土.....................................................................0.5m 炸药结构为单列圆柱
煤与瓦斯突出特征与规律
• （5）突出危险区呈带状分布，这是因为影响突出 的主要因素受地质构造控制的缘故，而地质构造 具有带状分布的特征。 • （7）采掘工作往往可激发突出，特别是落煤与 震动作业，不仅可引起应力状态的变化，而且可 使动载荷作用在新暴露煤体上造成煤的突然破碎。 • （8）绝大多数突出都有预兆。 • （9）煤与瓦斯突出主要发生在掘进工作面，但石 门突出强度最大。
煤与瓦斯突出机理
• 综合作用假说 • 该类假说最早由前苏联的Я.Э.聂克拉索夫斯基教授在50年代提出， 他认为煤与瓦斯突出是由于地压和瓦斯的共同作用引起的。到50年代 中期，А.А.斯科钦斯基院士根据开采突出危险煤层的经验，以及当时 的科研工作成果，提出突出是由于下列因素综合作用的结果： • （1）地压； • （2）包含在煤体中的瓦斯； • （3）煤的物理力学性质，煤的微结构和宏观结构及煤层结构； • （4）在急倾斜煤层中，煤层工作面附近的煤的自重。 • 这些为综合假说奠定了基础。 • 综合作用假说认为：煤与瓦斯突出是由地应力、包含在煤体中的瓦 斯以及煤体自身物理力学性质三者综合作用的结果。持综合作用假说 观点的学者都承认，煤与瓦斯突出是综合因素作用的结果。
• （5）卸压腔 • 机理：保护层开采 • 适用条件：半煤岩工 作面
在突出危险缓倾斜煤层上方卸压腔（缝）形成示意图 а——利用掘进机工作机构；б——利用割缝装置 1——卸压缝；2——保护岩柱；3——一个掘进循环允许的巷道工作面进尺
局部性防突措施
• • • • • （5）卸压腔 卸压腔参数 （1）卸压缝高度 （2）卸压缝宽度 （3）无论在掘进方向，还是在巷道侧壁的 最小超前距，以及卸压缝到煤层的距离都 不应小于0.5m。 • （4）卸压缝长度增量采用40 cm
局部性防突措施
• （4）卸压槽 • 卸压槽参数
• 根据顿涅茨克矿区突出危险煤层的开采经验，并 考虑到安全性，卸压槽的深度应不超过2.5m，宽 度为60～80mm。 • 卸压槽有效卸压距离为2m，故卸压槽之间的距离 不应大于4m。 • 对于卸压槽长度的允许进尺深度，即最小超前距 取0.5m。
局部性防突措施
局部性防突措施
• （2）水力压裂
• 水力压裂过程 • ①注水开始阶段，水经钻孔注水部分进入钻孔周围的卸压区。随着注 水压力增高，沿钻孔轴向的垂直和平行方向，密封弹性膨胀元件向钻 孔壁传递不断升高的载荷。第一保证了钻孔及其附近煤体的可靠密封， 其次在密封端头向采掘空间方向传递压力，保证在钻孔封孔深度处产 生拉应力，形成煤层破坏弱面。 • ②注水压力达到最大值时，在煤层中封孔深度处，沿弱面形成一条平 行于工作面煤壁的断裂裂缝。随着向煤层继续注水，在几乎所有情况 下，断裂缝向工作面方向发生偏移。在此期间，煤层中可听到特殊的 劈裂声。 • ③在形成断裂缝的同时，作用于裂缝壁的注水压力使该部分煤体应力 升高，产生弹性变形，即发生能量积聚。 当断裂缝中存在最大注水压 力时，煤层的这部分附加潜能将一直保存。 • ④随着水力裂缝面积的扩大和附加潜能的积聚，工作面附近煤层的总 绝对应力达到极限值，水力处理区域的煤层开始破坏和推出。在水力 处理区域水向工作面喷出时，停止水力压裂。
煤与瓦斯突出预测方法
• • • • 煤层突出危险性预测 区域突出危险性预测 工作面突出危险性预测 《防治煤与瓦斯突出细则》、《煤矿安 全规程》、《煤与瓦斯突出鉴定方法》、 《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》
煤与瓦斯突出预测方法
• • • • • 1、煤层突出危险性预测 （1）突出煤层 （2）非突出煤层 （3）预测指标 A、动力现象：在采掘过程中发生过煤与瓦斯突出 的煤层。 • B、单项指标：煤的破坏类型、瓦斯放散初速度指 标、煤的坚固性系数和煤层瓦斯压力。
• （1）水力松动 • 机理：水力松动的实质是在回采工作面或准备巷 道工作面施工钻孔，通过钻孔向煤层压入特殊状 态的水溶液，通过水对煤体结构的破坏作用改变 工作面附近煤层的瓦斯动力状态和应力应变状态 ， 在工作面附近煤层形成裂隙带，导致煤层失去支 撑能力，引起集中应力带向煤体深部转移。由于 煤层失去支撑能力，在工作面附近形成卸压带时， 同时伴有瓦斯向外排放。
煤与瓦斯突出预测及防治
河南理工大学瓦斯地质研究所 魏风清
煤与瓦斯突出预测及防治
• • • • • 煤与瓦斯突出机理 煤与瓦斯突出分类 煤与瓦斯突出特征与规律 煤与瓦斯突出预测方法 煤与瓦斯突出防治措施
煤与瓦斯突出机理
• • • • • 单因素假说 综合假说 流变假说（周世宁，何学秋） 球壳失稳理论（蒋成林，俞启香） 固流偶合失稳理论（章梦涛，梁冰）
局部性防突措施
• • • • • （6）超前钻孔 参数 （1）钻孔直径 （2）钻孔深度 （3）钻孔有效作用半径（卸压和排放作用 半径） • （4）钻孔最小超前距 • （5）钻孔之间的距离