煤与瓦斯突出的危害和预兆

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防治煤与瓦斯突出细则

防治煤与瓦斯突出细则
02 煤矿生产效率有所提高
防治煤与瓦斯突出不仅减少了工人生命财产损失, 还有助于煤矿的安全、高效、稳定生产
03 突出预测精度不断提高
煤与瓦斯突出预测的精度随着科技的不断进步而不 断提高,能够更好地保障煤矿生产的安全性
煤与瓦斯突出防治措施比较
物理防治
隔离带 预裂缝爆破 注浆加固等
化学防治
涂敷防爆胶 喷洒瓦斯抑制剂 空气氧化剂等
煤层构造的细则
断层
地层错动分界线, 易引起煤层破碎和
变形
岩性转换
岩性转换带附近的 煤层易发生煤与瓦
斯突出
闭合构造
易形成气体聚集区 域,是煤与瓦斯突
出的重要隐患
褶皱
煤层的褶皱程度越 大,易引发煤与瓦
斯突出
煤层地质特征的 细则
煤层地质特征是指煤层的 岩性、煤质、水文地质等 特征,本节将介绍煤层地 质特征的细则及其对煤与 瓦斯突出的影响。
应急救援预案的编制
预案编制单位
煤矿企业或者特别 行业单位
预案编制内容
应急组织机构、预 警建设、救援队伍 建设、应急物资保 障、应急演练等
预案编制原则
科学性、实用性、 可操作性、紧急性
应急救援预案的实施
应急救援组织
在事故发生后,组 建应急指挥部,实 施事故应急救援
应急救援措施
毒气排放控制、活 埋人员搜救、通风 除尘、瓦斯抽采等
联合采掘
优点:实现了采煤和瓦斯抽采 的有机结合,降低了煤与瓦斯 突出的风险 缺点:对安全管理要求高,对 设备要求高 适用范围:适用于煤与瓦斯突 出危险性大,煤层倾角小于45 度,煤厚小于20米的区域
其他采掘方式
目前还有短壁工作面、切片工 作面、综采工作面等采掘方式。

第六章 煤与瓦斯突出基本知识

第六章  煤与瓦斯突出基本知识

煤与瓦斯突出基本知识
我国煤矿瓦斯突出的几个特点
• 1、突出矿井的分布广 在部分地区比较严重。湖南、四川、重庆、辽宁、 河南、贵州、云南等,特别是湖南省的突出矿井数和 突出总次数均占全国总数的1/3以上,而特大型突出 的比例更大,占全国该类型突出次数的一半以上。 • 2、突出分布在不同类型的煤层 在我国突出矿井中,煤层赋存情况比较复杂,有 煤层群,也有单一煤层,有急倾斜煤层,也有倾斜和 缓倾斜煤层,有薄煤层也有中厚煤层及厚煤层,特别 是单一突出煤层的矿井占突出矿井的1/3。
煤与瓦斯突出基本知识

5、突出强度在100—500T之间的大型突出 约占11%;突出强度在500—1000T之间的特大型 突出约占1.2%;突出强度超过1000T的特别大型 突出占0.8% • 6、我国煤矿中所发生的突出,以中小型突出 为主,占绝大多数。大型和特大型突出的比例小,但 绝对次数仍有100多次,并且多数发生在石门揭煤 时,这仍应予重视。
煤与瓦斯突出基本知识
3、突出需具有一定的瓦斯含量和瓦斯压力 同一煤层,其瓦斯压力越高,突出危险性越大。 安全规程:取 0.74 MPa。 可按下式估算: Pmin A(0.1 BVf ) 式中:f----软分层厚度; V----软分层挥发份含量; A、B----系数。 所以,f 愈小,煤变质程度愈高(V愈小),Pmin越小。 4、突出煤层的强度低,而且变化大。 5、突出危险区呈带状分布。
煤与瓦斯突出基本知识
核心教训是:
1、对煤与瓦斯突出的机理认识不够。 2、在采取措施不到位的情况下急于生产,掘进。 3、防突方法落后,采取的技术不先进,不到位。 4、在有煤与瓦斯突出矿井遇到地质构造带如断层, 褶皱,煤层厚薄变化,煤层十分松软,瓦斯忽大忽小, 卡钻,喷孔,煤炮增多或进入煤柱孤岛区等等没有 采取更有效,更严格的防范措施。 5、对瓦斯突出的重大危害认识不够。 6、采用一般的煤矿管理方法来管理突出矿井。

煤与瓦斯突出基本知识

煤与瓦斯突出基本知识

三、煤与瓦斯突出特点及规律
5.突出煤层大都具有较高的瓦斯压力和瓦斯含量 ➢ 突出煤层具有瓦斯压力高、瓦斯含量高、解吸速度快、强度低、
渗透性低的特点。正是这些特点控制着煤与瓦斯突出的发生, 也影响着瓦斯的治理。 ➢ 根据重庆地区的资料显示,一般情况下突出煤层的瓦斯压力大 于0.75 MPa,瓦斯含量大于6 m3/t。但突出与煤层瓦斯含量及 压力之间没有固定的关系。瓦斯压力低、含量小的煤层可能发 生突出,瓦斯压力高、含量大的煤层也可能不发生突出,因为 突出是多种因素综合作用的结果。
煤与瓦斯突出基本知识
2019年8月
概述
• 煤与瓦斯突出是严重威胁煤矿安全生产的自然灾害之一。我国是一 个煤与瓦斯突出比较严重的国家,每年都会有事故发生,造成大量 人员伤亡。
• 2018年8月6日,贵州省盘州市石桥镇梓木戛煤矿发生一起煤与瓦斯 突出事故,共造成13人死亡。
概述
• 煤与瓦斯突出(以下简称突出)是采掘过程中发生的严重自然灾害 之一,随着矿井开采深度的增加,生产过程中的突出事故越来越多, 目前突出事故给煤矿带来的危害已超过瓦斯爆炸事故,成为煤矿各 类灾害之首。
• 炮响3~4s后发生突出,峒口一阵狂风,将小碎石卷起,吹到50m以外; • 大量瓦斯携带煤粉涌出,呈黑浓烟状,持续40min才逐渐下降; • 距突出点700多m远的三道风门被毁; • 风门外装有钎子和矸石的矿车冲出30多m远; • 1t多重的一块巨石被冲走120多m; • 另一块重达3t的巨石冲出60余m,拐两个90°的急弯进入变电所。
煤与瓦斯突出历史
• 国外情况: • 1879年4月17日,比利时《阿拉波二号井》发生一次强
度420t,瓦斯50万m3的突出。 • 瓦斯逆流从提升井冲至地面,距井口23m的绞车房附近

煤与瓦斯突出基础知识教案

煤与瓦斯突出基础知识教案

煤与瓦斯突出基础知识一、煤与瓦斯突出的基本概念1、煤与瓦斯突出概述❖在煤矿井下采掘过程中,在极短时间内(数秒至几分钟)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,简称突出。

❖世界上首例煤与瓦斯突出事例发生在1843年法国。

1879年4月17日比利时阿拉波二号井上山眼掘进时发生了世界上第一例大强度突出,突出强度420吨煤,喷出50万立方米以上的瓦斯。

世界上最大的一次突出发生在1969年7月13日苏联顿巴斯加加林矿710m水平主石门揭穿L3煤层时,煤层厚仅1.03m,突出煤量1.42万吨,瓦斯25万立方米。

❖迄今为止,世界各主要产煤国家几乎都发生煤与瓦斯突出,这些国家主要有中国、前苏联、波兰、日本、法国、美国、匈牙利、比利时、德国、英国、澳大利亚等。

其中,中国、苏联、法国、波兰、日本是突出在千吨以上的较严重的国家。

❖追溯我国煤矿煤与瓦斯突出的历史,最早有记载的突出是1950年5月2日辽源矿务局富国二井在垂深280m煤巷掘进时发生的。

1915年8月8日在天府矿务局三汇坝,一矿主平硐揭6#煤层震动放炮时突出煤岩量12780吨,瓦斯量140万立方米,这是目前为止所发生的的最大的一次突出事例,也是世界上第二大突出事例。

尽管我国煤与瓦斯突出历史比较短,但是,是世界上第一个突出次数超万次的国家,因此是世界上突出最严重的国家。

突出特点是突出矿井比较多,强度大,突出频繁。

2、煤与瓦斯突出的危害煤与瓦斯突出是煤矿严重的自然灾害之一,是煤、岩和瓦斯参与下的一种复杂的动力现象。

具体表现为在数秒至几十秒钟极短的时间内向巷道、采面等采掘空间抛出大量的煤岩,并喷出大量的瓦斯。

煤量从几吨到上万吨,瓦斯量从几十立方米到数百万立方米。

危害轻的摧毁巷道支架,推倒矿车,破坏通风设施,引起局部地区风流反风,严重的使井巷充满煤岩和瓦斯,造成人员窒息、埋人,甚至可能引起矿井瓦斯爆炸等煤矿恶性伤亡事故。

如1879年4月17日比利时阿拉波二号井上山眼掘进时发生了世界上第一例大强度突出,突出强度420吨煤,喷出50万立方米以上的瓦斯,逆流瓦斯从提升井口23m处绞车房附近的火炉引燃瓦斯,火焰高达50m,井口建筑一片废墟,在2小时后火焰将要熄灭时,又连续发生了7次恶性瓦斯爆炸,造成124人丧生,其中地面烧死3人,烧伤11人的特大恶性煤与瓦斯突出事故。

煤矿重大危险源辨识:瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、井下火灾等隐患重重

煤矿重大危险源辨识:瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、井下火灾等隐患重重

煤矿重大危险源辨识:瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、井下火灾等隐患重重煤矿重大危险源概念及其辨识煤矿产业是我国能源供应的重要来源之一,但与此同时,煤矿生产过程中也存在许多危险源,给矿工的生命和财产安全带来严重威胁。

本文将介绍煤矿重大危险源的概念及其辨识,主要包括矿井瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、井下火灾、顶板事故、水灾、机电事故、运输事故以及其他事故等方面。

1.矿井瓦斯爆炸2.矿井瓦斯是一种可燃性气体,其主要成分是甲烷。

当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时,遇到火源极易引起爆炸。

矿井瓦斯爆炸不仅会直接导致人员伤亡和财产损失,还会引起煤尘爆炸和煤与瓦斯突出等次生灾害。

预防措施:加强矿井瓦斯浓度的监测和报警,及时发现和消除火源,加强通风,降低矿井中瓦斯浓度。

3.煤尘爆炸4.煤尘是指在煤矿生产过程中产生的煤屑和尘土等细小颗粒。

当这些颗粒达到一定浓度时,遇到火源会引发爆炸。

煤尘爆炸会释放出大量热量和有毒气体,造成人员灼伤、中毒甚至死亡。

预防措施:降低矿井中煤尘浓度,定期清扫和洒水除尘,加强通风和抽尘系统的维护管理。

5.煤与瓦斯突出6.煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中,煤和瓦斯在地质作用和采掘应力影响下突然喷出,造成人员伤害和风流紊乱等灾害。

这种灾害具有突发性强、破坏范围广、伤亡人数多的特点,严重威胁矿工的生命安全。

预防措施:采用卸压钻孔、抽放瓦斯等措施降低煤与瓦斯突出的风险,加强矿井通风系统的维护管理,确保风流稳定。

7.井下火灾8.井下火灾是指在煤矿井下发生的火灾,主要由电气设备故障、电缆短路、煤炭自燃等原因引起。

井下火灾不仅会直接造成人员伤亡和财产损失,还会产生有害气体和引起瓦斯爆炸等次生灾害。

预防措施:加强电气设备维护和电缆管理,定期检查并处理煤炭自燃隐患,建立完善的灭火设施和应急预案。

9.顶板事故10.顶板事故是指在煤矿开采过程中,顶板岩层因压力过大等原因突然断裂或垮塌,造成人员伤害和财产损失的事故。

第六章 煤与瓦斯突出基本知识

第六章  煤与瓦斯突出基本知识

煤与瓦斯突出基本知识
• 3、突出矿井的始突深度不一样 我国各煤矿由于受地质条件和其它一些因素 的影响,开始发生煤与瓦斯突出的深度差别很大。 有的矿井距地表垂深50—60米就开始发生突出。 如在湖南省的邵阳地区距地表垂深50米就开始发 生突出,而一次1300T的特大突出,垂深仅为95 米。 表现为南方始突深度较浅,北方较深。 • 4、中小型突出占绝大多数,大强度突出次数 也不少 。据统计,突出总数中突出强度在50T以 下的小型突出约占73%;突出强度在50—100T之 间的中型突出约占14%;
煤与瓦斯突出基本知识
核心教训是:
1、对煤与瓦斯突出的机理认识不够。 2、在采取措施不到位的情况下急于生产,掘进。 3、防突方法落后,采取的技术不先进,不到位。 4、在有煤与瓦斯突出矿井遇到地质构造带如断层, 褶皱,煤层厚薄变化,煤层十分松软,瓦斯忽大忽小, 卡钻,喷孔,煤炮增多或进入煤柱孤岛区等等没有 采取更有效,更严格的防范措施。 5、对瓦斯突出的重大危害认识不够。 6、采用一般的煤矿管理方法来管理突出矿井。
煤与瓦斯突出基本知识 核心教训是: 1、遇构造带无人汇报,技术管理不到位; 2、回风道严重堵塞,回风不畅; 3、各级领导责任制层层衰减; 4、职工缺乏必要的安全基本常识; 5、各级干部的工作作风飘浮,长期不下井; 6、安全监管失控,无应急救援体系。
煤与瓦斯突出基本知识 三、平煤集团两个实例 1、平煤八矿2005年3月14日在做开切眼时遇 到一小构造,在未采取防突措施的情况下 擅自放炮掘进,导致了瓦斯超限达到了4% 以上,压出煤量5吨,瓦斯涌出60立方米的 事故。 2、平煤五矿2005年3月21至23日连续发生掘 进头瓦斯超限事故,该掘进头在掘进过程 中遇一小构造,煤层由薄变厚,煤层正常 后未按防突细则要求进行检验,擅自掘进, 放炮后引发了压出,煤量达20吨,涌出瓦 斯大约300立方米的事故。

煤与瓦斯突出基本知识20180809


煤与瓦斯突出历史
我国最大的一次突出:突
出煤矸堆积情况 距突出点 110m,煤矸基本封顶堆积 高度缓慢下降,整个堆积 长度1170m,直到峒口南茅 口大巷,堆积60m(20m封 顶);北茅口大巷,堆积 250m(约100m )。
煤与瓦斯突出历史
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国内事故:
1. 2004年10月20日 22时许,河南省郑州煤电(集 团)大平矿发生瓦斯爆炸事故,造成148名工人死亡。
煤与瓦斯突出历史
• 国内情况:我国最大的一次突出(世界第二)—1975年8月8日,天府矿务局《三汇 一矿》+280m水平,平峒揭开K1煤层时,突出煤岩12780t,瓦斯140万m3 • • • • • • 炮响3~4s后发生突出,峒口一阵狂风,将小碎石卷起,吹到50m以外; 大量瓦斯携带煤粉涌出,呈黑浓烟状,持续40min才逐渐下降; 距突出点700多m远的三道风门被毁; 风门外装有钎子和矸石的矿车冲出30多m远; 1t多重的一块巨石被冲走120多m; 另一块重达3t的巨石冲出60余m,拐两个90°的急弯进入变电所。
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煤与瓦斯突出的相关知识
煤与瓦斯突出发生必要条件
地应力条件
瓦斯条件
煤结构和 力学性质条件
①强度条件:煤愈硬 ,所需的破碎功愈大 ②瓦斯解析和放散能 力。 ③煤层透气性能。 ④不均质性条件。
地应力状态的突然变化
①围岩或煤层的弹性潜 能释放作功,使煤体产生 突然破坏和位移。 ②地应力场对瓦斯压力 场起控制作用。 ③地应力状态对煤层的透 气性起到一定的控制作用 。
三、煤与瓦斯突出特点及规律
2.突出多发生在地质构造带 根据瓦斯地质理论,地质构造复杂程度控制着煤与瓦斯 突出的危险性,特别是压扭性构造断裂带、向斜轴部、 背斜倾伏端、扭转构造、帚状构造收敛部位、煤层倾角 突变、煤层厚度变化地带。 突出并不直接发生在断裂破坏处,而只是发生在断裂破 坏处的两翼。国内统计数据表明,93%的突出发生在距 地质破坏带5m的范围内,大约13%的突出发生在褶皱破 坏带。

矿井瓦斯

矿井瓦斯矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。

有时单独指甲烷(沼气)。

它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体。

在成煤的过程中生成的瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期,纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。

另外,在高温、高压的环境中,在成煤的同时,由于物理和化学作用,继续生成瓦斯。

目录编辑本段瓦斯瓦斯的定义瓦斯是无色、无味、无臭的气体,但有时可以闻到类似苹果的香味,这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。

瓦斯对空气的相对密度是0.554,在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg,所以,它常积聚在巷道的上部及高顶处。

瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍,难溶于水,不助燃也不能维持呼吸,达到一定浓度时,能使人因缺氧而窒息,并能发生燃烧或爆炸。

瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。

瓦斯的赋存状态瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。

瓦斯在煤内的存在形态示意图游离状态也称为自由状态,这种瓦斯以自由气体状态存在于煤体或围岩的裂缝、孔隙之中,其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。

吸着状态又称结合状态,其特点是瓦斯与煤或某些岩石结合成一体,不再以自由气态形式存在。

按其结合形式不同又可分为吸附及吸收两种。

吸附状态是由于固体粒子与气体分子之间分子吸引力的作用,使气体分子在固体粒子表面上紧密附着一个薄层;吸收状态是气体分子已进入煤分子团的内部。

几种状态的瓦斯处于不断变化的动平衡之中,在一定条件下会互相转化。

当压力、温度变化时,游离瓦斯转化为吸着瓦斯称为吸附,吸附瓦斯转化为游离瓦斯称解吸。

编辑本段矿井瓦斯等级的划分矿井瓦斯等级是以相对瓦斯涌出量的大小来划分的。

《煤矿安全规程》规定,在一个矿井中,只要有一个煤(岩)层发现瓦斯,该矿井即定为瓦斯矿井,并依照矿井瓦斯等级工作制度进行管理。

矿井瓦斯等级,根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为:低瓦斯矿井矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米/吨且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米/分。

煤与瓦斯突出基础知识汇总

煤与⽡斯突出基础知识汇总煤与⽡斯突出专项材料1 煤与⽡斯突出概述1.1 煤与⽡斯突出简介在煤矿井下采掘过程中,由于地应⼒和⽡斯的共同作⽤,在极短的时间内(⼏秒或⼏分钟)破碎的煤(岩)和⽡斯突然从煤(岩)体向采掘空间抛出的异常的动⼒现象,称为煤与⽡斯突出简称突出。

煤与⽡斯突出是⼀种极其复杂的矿井动⼒现象,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。

煤与⽡斯突出包括突出、压出、倾出三种类型,它有别于单纯的⽡斯喷出和因采掘应⼒作⽤⽽发⽣的煤层⽚帮、垮冒、抽芯等。

据不完全统计世界上约有20多个国家(地区)发⽣过煤与⽡斯突出,其中中国、原苏联、法国、波兰、⽇本5个国家突出最严重。

世界上最⼤突出发⽣在原苏联顿巴斯矿区加加林矿,当⽯门揭穿厚仅 1.03m的煤层时发⽣了突出,突出煤(岩)共14200T,涌出⽡斯约25万m3,我国最⼤⼀次突出发⽣在重庆开府矿务局三汇⼀矿主平硐揭穿煤层时,突出煤(岩)共12780T,喷出⽡斯近140万m3。

1.2 煤与⽡斯突出的危害煤与⽡斯突出是煤与⽡斯突然运动的⼀种极其复杂的动⼒现象,它的危害有:(1)突然之间使采掘空间或巷道充满⾼浓度⽡斯,造成⼈员窒息,遇⽕发⽣⽡斯燃烧和⽡斯爆炸。

(2)瞬间突出的⽡斯、碎煤流带有暴风般的性质,能使通风系统破坏,造成风流紊乱和短时逆转。

(3)突出造成⼀定的动⼒效应,可以摧毁⽀架、破坏设备、设施。

(4)突出的煤炭能堵塞巷道、破坏⽣产系统,增加巷道通风阻⼒,在清理突出煤炭和突出孔洞时,有可能造成连续突出,造成⼈员伤亡。

1.3 煤与⽡斯突出发⽣的⼀般规律(1)开采深度增加,突出的危险性增⼤,主要体现在突出次数增多,突出强度增⼤,突出煤层层数增加,危险区域扩⼤,浅部不突出的煤层,深部就有可能突出。

(2)突出往往发⽣在地质构造区,主要体现在褶曲,断层及岩浆岩侵⼊的地区,因受挤压扭曲严重,易发⽣突出。

(3)⽡斯含量和⽡斯压⼒愈⼤,突出危险越严重,⼤多数突出发⽣在⽡斯压⼒⼤于0.74MPa 的情况下。

煤与瓦斯突出基本知识

嘉禾矿业公司煤与瓦斯突出基本知识罗治顺二0一二年八月一、煤与瓦斯突出概述(什么叫煤与瓦斯突出)煤与瓦斯突出是发生在煤矿井下采掘过程中的一种极其复杂的瓦斯动力现象。

是在很短时间(几秒到几分)内,在地应力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体突然向采掘空间抛出异常现象,并伴随产生不同程度的动力效应,可造成设施破坏和人员伤亡的现象,是煤矿井下最严重的灾害之一。

按照巷道分类:石门巷道突出、回采工作面突出、煤巷掘进头突出什么叫地应力:在采掘运动过程中和上覆岩层自重作用下,岩体在天然条件下产生的内部应力。

地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。

地壳内各点的应力状态不尽相同﹐并且应力随(地表以下)深度的增加而线性地增加。

在煤层中的应力还未达到新的稳定状态时,采掘工作面就快速进入到应力不稳定的区域就容易引起突出。

因而可以通过降低工作面推进速度的方法来防止煤与瓦斯突出。

瓦斯涌出过程:吸收→吸着→游离→涌出(瓦斯压力降低,煤体硬度增加)。

在采掘的过程中,由于煤层的应力从不平衡到平衡需要一定的时间周期,当采掘速度增快时,在煤层中的应力还未达到新的稳定状态时,采掘工作面就快速进入到应力不稳定的区域就容易引起突出。

因而可以通过降低工作面推进速度的方法来防止煤与瓦斯突出。

我们实行在限掘限采的条件下,小班允掘允采,或隔班允掘允采——间歇作业。

瓦斯赋存、瓦斯解吸、瓦斯放散初速度—突出关系煤层瓦斯的赋存状态:矿井瓦斯在煤、岩层中以两种状态存在,即自由状态和吸附状态。

自由状态又称游离状态。

吸附状态分为两种表现形式,即吸着状态和吸收状态。

自由瓦斯和吸附瓦斯关系:二者是处于一种动平衡状态,即在一定条件下自由瓦斯和吸附瓦斯可以互相转化。

左图为煤体中瓦斯的赋存状态示意图1-自由瓦斯;2-吸着瓦斯;3-吸收瓦斯;4-煤体;5-空隙煤层瓦斯的赋存状态什么叫瓦斯解吸:瓦斯放散初速度:煤初始暴露时煤层气涌出的速度,它是表示瓦斯从煤内放散出来快慢的相对指标,能反映煤的孔隙结构和微观破坏程度,单位为ml/s。

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行业资料:________ 煤与瓦斯突出的危害和预兆
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煤与瓦斯突出的危害和预兆
在井下采掘过程中,尤其在石门过煤层掘进时,常常一瞬间(几秒钟内)工作面突然被破坏,大量的煤现岩石被抛出,并放出大量的瓦斯,这种现象就叫做煤与瓦斯突出,简称突出。

有这种现象的煤层,叫做煤与瓦斯突出煤层。

发生突出时,突出的瓦斯即顺风流沿回风流动,大型突出时可逆风流向进风井方向流动,会使井下大范围内充满高浓度瓦斯,它可造成人员缺氧窒息伤亡,还可能引起瓦斯燃烧或爆炸。

突出的煤岩可掩埋人员,造成人员伤亡。

突出具有突然性,并伴有强大的声响和动力,但在不同地点,每次突出的主导因素又各有不同。

煤与瓦斯突出前,一般都有预兆。

掌握突出前的预兆,就可以及时采取措施,迅速撤离危险区,确保矿工们的生命安全。

煤与瓦斯突出前具有以下各种预兆:
无声预兆。

工作面顶板压力增大,煤壁被挤出、片帮掉渣、顶板下沉或底板鼓起、煤层层理紊乱、煤暗淡无光泽、煤质变软、瓦斯忽大忽小、煤壁发凉,打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。

有声预兆。

煤层在变形过程中发生劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮,声音由远到近、由小到大、有短暂的、有连续的、间隔时间长短也不一致,煤壁发生震动和冲击,顶板来压、支架发出折裂声。

但是,任何一次突出前,并不是所有预兆都同时出现,仅出现其中一种或数种,而且,有的预兆还不十分明显;也有的预兆距发生突出的时间太短,往往不能被人们很准确地掌握。

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煤与瓦斯突出后的孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形以及其他分岔形等。

被抛出的碎煤,堆积角都小于40度,并且大块在下、小块在上,煤粉被吹到远处堆积。

有大量的瓦斯涌出,涌出的瓦斯量远远超过突出煤的瓦斯含量。

大型突出时,瓦斯迫使风流逆转。

突出时有明显的动力效应,能破坏支架、推倒矿车、破坏和抛出安装在巷道内的设施。

煤与瓦斯突出的预防
(一)几个案例
1.世界上第一次有记载的突出
1834年3月22日,法国鲁阿尔煤田伊萨克矿在急倾斜厚煤层平巷掘进工作面发生了突出。

支架工在架设支护时,发现工作面煤壁外移,3个工人赶忙撤离,巷道中瞬时充满煤粉13米长,煤尘弥漫,1人被煤流埋没死亡,1人窒息死亡,只有1人幸免于难。

煤突出后迎头支架倾倒,煤粉散落长度15米。

无瓦斯浓度记录。

2.世界第一次瓦斯与煤猛烈突出
18xx4月17日,比利时的阿格拉波2号井,在向上掘进580米至610米水平之间的联络眼时,突然发生瓦斯与煤突出,突出强度420吨煤,瓦斯50万米(立方)以上。

最初瓦斯喷出量高达每分钟3000米(立方)以上。

瓦斯逆风流从入风提升井反冲至地面,距该井口23米处绞车房附近的火炉引燃了瓦斯,火焰高出井口50米,井口附近的地面建筑物烧成一片废墟,2小时后,火焰将要熄灭之时,又连续发生7次瓦
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斯爆炸,约每隔7分钟爆炸一次,井下209人中死亡121人;井口地面上烧死3人,烧伤11人。

3.世界上迄今强度最大的突出
世界上迄今为止强度最大的突出灾害发生在1969年7月13日原苏联加加林煤矿,在深710米水平主要石门揭露仅1.03米薄煤层时,突然发生煤突出14000吨,瓦斯25米(立方)的大灾害。

4.我国有记载的第一次煤与瓦斯突出
1950年吉林省辽源矿务局富国西二坑,在垂深280米煤巷掘进时发生突出。

此前约在1938年前后该矿曾发生过突出现象,但无记载。

5.中国迄今强度最大的煤与瓦斯突出
1975年8月8日重庆天府矿务局三汇坝一矿主平硐,一次突出演示12780吨,突出煤8000吨,瓦斯140万米(立方)。

这次大灾是主屏硐揭穿6号煤层放震动炮时发生的。

我国属多瓦斯突出矿井的国家之一,在统配煤矿中至上世纪80年代末共有矿井624对,其中有煤和瓦斯突出危险的矿井有293对,占46%。

发生煤与瓦斯突出总次数累计已有9000次左右。

(二)预防煤与瓦斯突出的技术措施
1.开采解放层
在有煤与瓦斯突出危险的矿井中,在开采煤层群的条件下,矿工们应首先开采没有突出危险,或突出危险性较小的煤层。

由于受采动影响,距离它一定范围内的突出危险煤层便失去突出危险。

这个先采的煤层成为解放层,位于突出危险层的上方,称为上解放层,位于下方的成为下解放层。

凡是有解放层的所有发生煤与瓦斯突出的国家,如法国、前苏联、
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德国、波兰、匈牙利、比利时等国,都采用这种措施。

我国从1958年起成功地推广了这一技术。

目前开采解放层的矿井占全国有煤和瓦斯突出危险矿井的26%。

这是一种有效的区域性防治突出的措施。

天府矿务局磨心坡矿和南桐矿务局一井开采上解放层的30多年的实践经验说明:解放层开采后,由于采空区的演示冒落和移动,引起开采煤层周围地应力的重新分布,采空区的上、下形成应力降低区(卸压区),在这个区域内的未开采煤层(即被解放层——突出危险层)发生了下列变化:
①地压减小,弹性潜能得以缓慢释放;
②煤层因卸压而膨胀变形,透气性增大,又因层间岩石移动,形成裂隙与孔道。

所以,被解放层内的瓦斯能大量排放到解放层内的采空区内,突出危险层开采时瓦斯压力和瓦斯含量都会明显下降。

天府矿区磨心坡矿由于开采了解放层,被解放层的瓦斯压力降低了75%;南桐一井瓦斯压力由23kg/cm(平方)下降到4kg/cm(平方)。

③被解放层支柱所承受的地压急剧下降,现场称为卸压。

南桐一井支柱压力由28kg/cm(平方)下降到15kg/cm(平方)。

④由于被解放层瓦斯排往解放层的采空区,煤的强度增加,南桐一井突出危险层的煤硬度系数由0.3-0.5增加到1.0-1.5。

煤的机械强度增加,这就使得在卸压区范围内开采被解放层时,不再会有发生煤与瓦斯突出的可能性。

开采解放层必须注意以下各点:
①如果煤层群具有几个解放层时,应首先考虑开采上解放层,这不但符合由上往下的开采顺序,而且突出层同水平的巷道都能位于解放带内。

如果不得不首先开采下解放层时,要注意防止因层间距太小而破坏
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突出煤层,造成回采时的困难或带来其它灾害,如引起内因火灾。

②解放层内尽可能不留煤柱或少留煤柱,以免造成几种压力区,增加被解放层在该区的突出危险。

③开采解放层时可以同时抽放被解放层的瓦斯,以防卸压后被解放层内的瓦斯大量涌入回采工作面,造成瓦斯爆炸事故。

2.预先抽放突出危险煤层的瓦斯
我国采用预抽瓦斯的矿井占突出危险矿井总数的21%。

用均匀布置在突出危险煤层内的大量钻孔来进行几个月至十几个月的预抽瓦斯,不仅降低了瓦斯压力与瓦斯含量,而且使地应力下降,煤的强度增加。

我国的实践证明,只要能预先抽出20%-30%的瓦斯,即可防止煤与瓦斯突出。

3.煤层注水
近年国外研究成功在回采工作面注水可防止煤与瓦斯突出。

我国山西阳泉一矿北头咀矿井在综采工作面进行浅孔煤体注水,使工作面煤压出的次数减少82%,瓦斯涌出量减少28%,煤尘降低了49%。

4.超前钻孔
在工作面前方一定距离的煤体内,始终保有一定数量的较大直径的钻孔,用以预防突出的发生。

我国有近40%的突出危险矿井使用这种措施。

我国超前钻孔的经验数据为:孔径不少于120海米,超前距离不少于5米,孔数不少于4-5个。

南桐鱼田堡矿孔径为300毫米。

5.水力冲孔
利用钻机打钻时喷射的水射流,在突出煤层内冲出煤炭和瓦斯,或诱导可以控制的小型突出,以造成煤体卸压,排放瓦斯,消除采掘突出危险的方法。

此法最早在南桐矿务局试验成功。

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据不完全统计,应用此法在我国已经安全地揭开突出危险煤层(指石门掘进揭穿突出层)100多次,掘进煤巷1万多米,水冲区采出煤炭100万吨。

6.震动放炮
用比普通爆破多的炸药量和炮眼数,一次炸出巷道全新面的爆破,称为震动放炮。

震动放炮用强大的震动力和深揭作用使地应力作用下的高压瓦斯煤体突然暴露,造成人为最有利的可控制的发成冲突的条件。

所以,它是一种诱导突出的方法,也是在人员不在现场的条件下完成最危险的落煤或解开煤层工序的一种安全措施。

震动放炮时揭盖的炮眼数比一般爆破约多两倍;煤眼和岩眼的比例1:2;煤、岩眼交错排列,毫秒爆破时,先爆岩眼,后爆煤眼,最大延迟时间应在100毫秒以内。

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