煤矿隐蔽致灾因素普查课件.ppt
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1、煤矿隐蔽致灾因素普查煤矿隐蔽致灾因素普查郑国祥郑国祥郑州市煤矿瓦斯水害防治技术指导中心郑州市煤矿瓦斯水害防治技术指导中心 第一部分第一部分 煤矿灾害防治煤矿灾害防治第一节第一节 概述概述1.煤矿企业的特点2.煤矿灾害分类3.煤矿五大自然灾害第二节第二节 煤矿瓦斯煤矿瓦斯(爆炸与突出爆炸与突出)防治防治1.瓦斯涌出形式2.矿井瓦斯等级3.瓦斯爆炸的条件4.预防矿井瓦斯喷出5.煤与瓦斯突出预兆6.煤与瓦斯突出后的特征7.防突措施第三节第三节 煤矿水灾防治煤矿水灾防治1.矿井水灾概念2.矿井水灾条件3.矿井水灾发生的主要原因4.矿井水灾的危害5.矿井水防治6.采掘工作面透水的征兆第二部分第二部分 煤
2、矿隐蔽致灾因素普查煤矿隐蔽致灾因素普查第一节第一节 基本情况基本情况1.前言2.普查依据3.普查技术标准4.普查的范围、内容5.工作目标6.时间安排第二节第二节 煤矿瓦斯地质图编图要求煤矿瓦斯地质图编图要求1.技术资料2.瓦斯地质图所体现内容3.煤矿瓦斯地质图编制说明书编写提纲第三节第三节 煤矿综合文地质图编图要求煤矿综合文地质图编图要求1、地质图资料2、综合水文地质图体现的内容3、矿井综合水文地质图说明书提纲第一部分第一部分 煤矿灾害防治煤矿灾害防治第一节第一节 概述概述 工作环境的特殊,处于地下,工作空间受限制,光线较差等工作环境的特殊,处于地下,工作空间受限制,光线较差等1.煤煤矿企业的
3、特点矿企业的特点 受灾害的影响较大,受成煤环境、成煤地层、后期地质构造、受灾害的影响较大,受成煤环境、成煤地层、后期地质构造、煤层瓦斯、水、火、煤尘、煤层瓦斯、水、火、煤尘、顶板及矿压(冲击地压)等影响,威顶板及矿压(冲击地压)等影响,威胁着矿井的安全生产胁着矿井的安全生产 生产技术和装备水平较低,采煤机械化程度不高,尤其是小煤生产技术和装备水平较低,采煤机械化程度不高,尤其是小煤矿机械化率不更低足。众多小煤矿仍沿用传统落后的开采方式矿机械化率不更低足。众多小煤矿仍沿用传统落后的开采方式是在开采过程中由于人为因素(人员素质、技术水平、工作人员是在开采过程中由于人为因素(人员素质、技术水平、工作
4、人员的责任心等),制约着煤矿的安全生产的责任心等),制约着煤矿的安全生产2.2.煤煤矿灾矿灾害划分害划分 煤矿的灾害相对较多,灾害可分为自然形成的灾害自然形成的灾害和人为因人为因素造成的灾害素造成的灾害 自自然形成的灾害然形成的灾害 如瓦斯、水灾、冲击地压、地质构造、成煤沉积环境等。自然形成的灾害我们可以通过认识、了解掌握其赋存的规律,采取一相应的措施来加以解决 人人为因素造成的灾害为因素造成的灾害 如井下违章指挥、违章作业、机械故障等因素造成的灾害。可以通提升工作员人的业务水平、业务素质、提高责任心(即加强管理)、杜绝“三违”等手段来控制事故的发生 第一节第一节 概述概述3.煤煤矿五矿五大自
5、然灾大自然灾害害:瓦斯、水灾、火灾、煤尘、顶瓦斯、水灾、火灾、煤尘、顶板板水灾事故案例水灾事故案例 五五大灾害中对煤矿安全生产威胁最大的是大灾害中对煤矿安全生产威胁最大的是“瓦斯和水灾瓦斯和水灾”。这这类事故往往造成煤矿企业人员的重大伤亡,给煤矿企业造成重大的类事故往往造成煤矿企业人员的重大伤亡,给煤矿企业造成重大的经剂损失,给社会造成重大不良影响。因此瓦斯防治和水害防治是经剂损失,给社会造成重大不良影响。因此瓦斯防治和水害防治是煤矿安全生产的重中之重煤矿安全生产的重中之重 瓦斯事故案例瓦斯事故案例郑煤集团大平煤矿10.20瓦斯爆炸事故洛阳国民煤业3.31瓦斯突出爆炸事故新安县石寺镇鑫泰煤矿1
6、2.9透水事故郑煤集团李良店煤矿流沙层溃水事故郑煤集团赵家寨煤矿井下巷道底板突水事故第一节第一节 概述概述第二节第二节 煤矿瓦斯煤矿瓦斯(爆炸与突出爆炸与突出)防治防治矿井瓦斯矿井瓦斯 在采掘过程中从煤层、岩层、采空区中放出的和生产过程中产生的各种有害气体的总称 1.瓦瓦斯涌出形式斯涌出形式 分为普通涌出普通涌出和特殊涌出特殊涌出两种形式 普普通涌出通涌出 是煤层和岩层中的瓦斯均匀地、缓慢地、长期地向采掘巷道中涌出的形式。它是矿井瓦斯的主要来源 特特殊殊涌出涌出(包括瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯二氧化碳突出)是高压游离瓦斯从岩层或煤层的裂隙、孔洞中突然大量放出来的现象 绝绝对瓦斯涌出量对瓦斯涌出量
7、 单位时间内涌出瓦斯的体积。单位是立方米/日或立方米/分 相相对瓦斯涌出量对瓦斯涌出量 正常生产条件下平均日产一吨煤涌出瓦斯的量。单位是立方米/吨 出现上述现象,就得用一量来衡量,这个量就是“瓦斯涌出量瓦斯涌出量”,瓦斯涌出量瓦斯涌出量的指标有两种,即绝对瓦斯涌出量绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量相对瓦斯涌出量 2.矿矿井瓦斯等级井瓦斯等级 煤矿安全规程煤矿安全规程第第133条规定:一个矿井中,只要有一条规定:一个矿井中,只要有一个煤个煤(岩)层(岩)层发现瓦斯,该矿即为瓦斯矿井。瓦斯矿井必须依照矿井发现瓦斯,该矿即为瓦斯矿井。瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理瓦斯等级进行管理。根根据矿井相对
8、瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出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形式划分为:瓦瓦斯矿井斯矿井、高瓦斯矿井高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井煤与瓦斯突出矿井 煤煤与瓦斯突出矿井与瓦斯突出矿井 经有煤与瓦斯突出鉴定资质单位鉴定,矿经有煤与瓦斯突出鉴定资质单位鉴定,矿井内煤层有突出危险性,该煤层即为突出煤层,矿井亦为突出矿井内煤层有突出危险性,该煤层即为突出煤层,矿井亦为突出矿井。井。或者矿或者矿井井曾经发曾经发生过煤与瓦斯突出生过煤与瓦斯突出 瓦瓦斯矿井斯矿井 矿井相对瓦斯涌出量小于或等于矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10 立方米立方米/吨,且吨,且矿井绝对瓦斯涌出量小
9、于或等于矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米立方米/分分。高高瓦斯矿井瓦斯矿井 矿井相对涌出量大于矿井相对涌出量大于10立方米立方米/吨或矿井绝对瓦吨或矿井绝对瓦斯涌出量大于斯涌出量大于40立方米立方米/分分 第二节第二节 煤矿瓦斯煤矿瓦斯(爆炸与突出爆炸与突出)防治防治3.瓦瓦斯爆炸的条件斯爆炸的条件 煤煤矿瓦斯爆炸是有条件的,条件有三个矿瓦斯爆炸是有条件的,条件有三个:瓦斯浓度瓦斯浓度、点燃点燃瓦斯的火源瓦斯的火源、空气中的氧气含量,空气中的氧气含量,必须在三个条件都具备的必须在三个条件都具备的情况下才能发生爆炸,缺一不可情况下才能发生爆炸,缺一不可 瓦瓦斯浓度斯浓度 瓦斯与空气混合,按
10、体积计算,瓦斯浓度在瓦斯与空气混合,按体积计算,瓦斯浓度在5%16%时具有爆炸性时具有爆炸性。瓦斯爆炸界限不是固定不变的。如。瓦斯爆炸界限不是固定不变的。如有别的可燃气体或煤尘混入有别的可燃气体或煤尘混入,或温度、压力增加后,瓦斯爆炸,或温度、压力增加后,瓦斯爆炸界限就会扩大,瓦斯浓度不到界限就会扩大,瓦斯浓度不到5%就可能爆炸,超过就可能爆炸,超过16%还会还会爆炸;爆炸;惰性气体混入后惰性气体混入后,可使瓦斯爆炸的界限缩小,瓦斯浓度,可使瓦斯爆炸的界限缩小,瓦斯浓度达到达到5%也不爆炸,不到也不爆炸,不到16%即失去爆炸性。即失去爆炸性。如果混入的惰性如果混入的惰性气体很大气体很大,就可能
11、使瓦斯与空气的混合气体失去爆炸性,就可能使瓦斯与空气的混合气体失去爆炸性 第二节第二节 煤矿瓦斯煤矿瓦斯(爆炸与突出爆炸与突出)防治防治 空空气中的氧气含量气中的氧气含量 在空气与瓦斯混合的气体中,在空气与瓦斯混合的气体中,如果如果氧气含量低于氧气含量低于12%,混合气体就失去爆炸性。在正常生产的,混合气体就失去爆炸性。在正常生产的矿井中,不可能采用降低空气中的氧气含量的办法来防止瓦矿井中,不可能采用降低空气中的氧气含量的办法来防止瓦斯爆炸。对于已经封闭的火区或正在处理中的火区,尤其是斯爆炸。对于已经封闭的火区或正在处理中的火区,尤其是对高瓦斯矿井火区,可以采取对高瓦斯矿井火区,可以采取注入惰
12、性气体注入惰性气体、降低氧气含量、降低氧气含量的方法来防止瓦斯爆炸的方法来防止瓦斯爆炸 点燃瓦斯的火源点燃瓦斯的火源 井下煤炭自燃、明火、电气火花、架线井下煤炭自燃、明火、电气火花、架线机车火花、吸烟以及摩擦、撞击和放炮产生的火花都可以点机车火花、吸烟以及摩擦、撞击和放炮产生的火花都可以点燃瓦斯。燃瓦斯。在井下防止各种火源的出现在井下防止各种火源的出现,对防止瓦斯爆炸是十,对防止瓦斯爆炸是十分重要的。因此,任何人都应该自觉的不把火种带到井下,分重要的。因此,任何人都应该自觉的不把火种带到井下,不在井下吸烟,不随意打开矿灯不在井下吸烟,不随意打开矿灯 第二节第二节 煤矿瓦斯煤矿瓦斯(爆炸与突出爆
13、炸与突出)防治防治4.4.预预防矿井瓦斯喷防矿井瓦斯喷出方法出方法 矿井做好瓦斯地质工作,摸清地质情况,采用矿井做好瓦斯地质工作,摸清地质情况,采用探、排、探、排、引、堵引、堵的技术措施的技术措施 探探 就是探明矿井的地质构造。在瓦斯喷出可能性大的就是探明矿井的地质构造。在瓦斯喷出可能性大的地区掘进时,可在掘进巷道的前方和两侧打钻孔,探明是否地区掘进时,可在掘进巷道的前方和两侧打钻孔,探明是否存在断层、裂隙和溶洞,以便了解他们的位置、大小和瓦斯存在断层、裂隙和溶洞,以便了解他们的位置、大小和瓦斯赋存情况赋存情况 排排 加强瓦斯的排放或抽放。如探明断层、裂隙、溶加强瓦斯的排放或抽放。如探明断层、
14、裂隙、溶洞不大或瓦斯量不多时,则可让它自然排放;如溶洞体积大、洞不大或瓦斯量不多时,则可让它自然排放;如溶洞体积大、范围广、瓦斯量大、喷出强度大、持续时间长,则可插管进范围广、瓦斯量大、喷出强度大、持续时间长,则可插管进行抽放。如在掘进工作面上喷出瓦斯的裂隙多,且分布较广,行抽放。如在掘进工作面上喷出瓦斯的裂隙多,且分布较广,可以暂时停止掘进,封闭巷道接管抽放可以暂时停止掘进,封闭巷道接管抽放 第二节第二节 煤矿瓦斯煤矿瓦斯(爆炸与突出爆炸与突出)防治防治 堵堵 堵塞裂隙。当喷出瓦斯的裂隙范围较广,但喷出量堵塞裂隙。当喷出瓦斯的裂隙范围较广,但喷出量很小时,可用黄泥或水泥堵住裂隙,阻止瓦斯喷出
15、,以保证很小时,可用黄泥或水泥堵住裂隙,阻止瓦斯喷出,以保证掘进工作面的安全。对于有瓦斯突出的工作面要有独立的通掘进工作面的安全。对于有瓦斯突出的工作面要有独立的通风系统,并加大供风量。职工配备隔离式自救器,并熟悉避风系统,并加大供风量。职工配备隔离式自救器,并熟悉避灾路线灾路线 引引 采用一定的方式或手段引导瓦斯到回风巷道。喷采用一定的方式或手段引导瓦斯到回风巷道。喷出瓦斯的裂隙范围较小且瓦斯喷出量不大时。可用风筒将出瓦斯的裂隙范围较小且瓦斯喷出量不大时。可用风筒将瓦斯引到回风道或引到距离工作面瓦斯引到回风道或引到距离工作面20米以外的巷道中,以米以外的巷道中,以保证工作面能安全放炮保证工作
16、面能安全放炮 第二节第二节 煤矿瓦斯煤矿瓦斯(爆炸与突出爆炸与突出)防治防治5.煤煤与瓦斯突出预兆与瓦斯突出预兆 煤煤与瓦斯突出前是有一定的预兆的,了解掌握这些预兆,对与瓦斯突出前是有一定的预兆的,了解掌握这些预兆,对矿井安全生产是非常必要的。掌握突出前的预兆,就可以及时采矿井安全生产是非常必要的。掌握突出前的预兆,就可以及时采取预防措施,迅速撤离危险区,确保矿取预防措施,迅速撤离危险区,确保矿工的工的生命安全。煤与瓦斯生命安全。煤与瓦斯突出前具有以下各种预兆突出前具有以下各种预兆 无无声预兆声预兆 工作面顶板压力增大、煤壁被挤出、片帮掉渣、顶工作面顶板压力增大、煤壁被挤出、片帮掉渣、顶板下沉
17、或底板鼓起、煤层层理紊乱、煤暗淡无光、煤质变软、瓦板下沉或底板鼓起、煤层层理紊乱、煤暗淡无光、煤质变软、瓦斯忽大忽小、煤壁发凉、打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象斯忽大忽小、煤壁发凉、打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象 有有声预兆声预兆 煤层在变形过程中发生劈裂声、闷雷声、机枪声、,煤层在变形过程中发生劈裂声、闷雷声、机枪声、,声音由远到近,有小到大,有短暂的、有连续的、间隔时间长短也声音由远到近,有小到大,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、支架发出折裂声不一致,煤壁发生震动和冲击,顶板来压、支架发出折裂声 但但是,任何一次突出前,并不是所有预兆都同时出现,仅
18、出现一是,任何一次突出前,并不是所有预兆都同时出现,仅出现一种或数种,而且有的预兆还不十分明显;也有的预兆距发生突出前种或数种,而且有的预兆还不十分明显;也有的预兆距发生突出前的时间太短,往往不能被人们很准确地掌握的时间太短,往往不能被人们很准确地掌握 第二节第二节 煤矿瓦斯煤矿瓦斯(爆炸与突出爆炸与突出)防治防治6.6.煤煤与瓦斯突出后的特征与瓦斯突出后的特征 突突出地点形状出地点形状 煤与瓦斯突出后的孔洞小腔大的梨形、舌形、煤与瓦斯突出后的孔洞小腔大的梨形、舌形、倒瓶形以及其他分岔形等倒瓶形以及其他分岔形等 突突出煤粉的堆积出煤粉的堆积 被抛出的碎煤,堆积角都小于被抛出的碎煤,堆积角都小于
19、40度,并且大度,并且大块在下,小块在上,煤粉被吹到远处堆积块在下,小块在上,煤粉被吹到远处堆积 有有大量的瓦斯涌出,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 大大型突出时,往往有大量的瓦斯涌出,涌出的瓦斯量远远大于型突出时,往往有大量的瓦斯涌出,涌出的瓦斯量远远大于突出的煤量,瓦斯迫使风流逆转,摧毁矿井(采区)的通风系统,突出的煤量,瓦斯迫使风流逆转,摧毁矿井(采区)的通风系统,造成特别重大伤亡造成特别重大伤亡 突突出时有明显的动力效应,能破坏支架、推倒矿车、破坏和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抛出安装
20、在巷道内的设施 第二节第二节 煤矿瓦斯煤矿瓦斯(爆炸与突出爆炸与突出)防治防治7.7.防防突措施突措施 对于突出矿井来说,必须采用对于突出矿井来说,必须采用“四位一体四位一体”的的综合防突措施。也就是说煤与瓦斯突出矿井,必须采取包括综合防突措施。也就是说煤与瓦斯突出矿井,必须采取包括突出突出危险性预测、防治突出措施、防突措施的效果检危险性预测、防治突出措施、防突措施的效果检验、区域验证验、区域验证(安(安全防护全防护措施)措施)的的综合防治煤与瓦斯突出的措施。综合防治煤与瓦斯突出的措施。突出危险性预测突出危险性预测 分为分为区区域预测域预测和和工作预测工作预测两种两种在在地质勘探、新井建设、新
21、水平和新采区开拓准备时进行区域地质勘探、新井建设、新水平和新采区开拓准备时进行区域预测。通过预测,把煤层分为预测。通过预测,把煤层分为突出煤层突出煤层和和非突出煤层非突出煤层。突出煤层经。突出煤层经区域预测后被划为区域预测后被划为突出危险区突出危险区、突出威胁区突出威胁区和和无突出危险区无突出危险区。在在突出危险区内进行采掘前,要进行工作面预测,确定出突出突出危险区内进行采掘前,要进行工作面预测,确定出突出危险工作面和无突出危险工作面。危险工作面和无突出危险工作面。在在工作面推进过程中,还要进行工作面预测,以预测工作面附工作面推进过程中,还要进行工作面预测,以预测工作面附近煤体的突出危险性。近
22、煤体的突出危险性。各各种预测均是根据不同的指标及其临界值划分突出危险性的。种预测均是根据不同的指标及其临界值划分突出危险性的。第二节第二节 煤矿瓦斯煤矿瓦斯(爆炸与突出爆炸与突出)防治防治防治突出措施防治突出措施 区域性措施区域性措施和和局部性措施局部性措施 区域性措施:有开采保护曾和预抽煤体瓦斯。它可以使大面区域性措施:有开采保护曾和预抽煤体瓦斯。它可以使大面积煤层失去突出危险性积煤层失去突出危险性 局部防突措施:局部防突措施有多种,它只能防止局部地点局部防突措施:局部防突措施有多种,它只能防止局部地点的突出的突出 防突效果检验防突效果检验 采取防治突出措施后,还要对其防突效果进行检采取防治
23、突出措施后,还要对其防突效果进行检验。它是根据预测突出危险性指标的变化情况进行判定的。当验。它是根据预测突出危险性指标的变化情况进行判定的。当预测指标低于突出危险临界值。认为防突措施有效。经检验证预测指标低于突出危险临界值。认为防突措施有效。经检验证实措施有效后,还必须采取安全防护措施才能进行采掘作业实措施有效后,还必须采取安全防护措施才能进行采掘作业 安全防护措施安全防护措施 旨在保护揭穿突出煤层工作面和突出煤层采掘工作旨在保护揭穿突出煤层工作面和突出煤层采掘工作面作业的矿工的人身安全。它包括震动放炮、远距离放炮、构建避面作业的矿工的人身安全。它包括震动放炮、远距离放炮、构建避难所、压风自救
24、系统和配备隔离式自救器等难所、压风自救系统和配备隔离式自救器等5项内容。每名作业人项内容。每名作业人员必须熟悉安全防护措施各项内容,熟练使用其中的设施和设备员必须熟悉安全防护措施各项内容,熟练使用其中的设施和设备 第二节第二节 煤矿瓦斯煤矿瓦斯(爆炸与突出爆炸与突出)防治防治 矿井水灾矿井水灾 当矿井突水量、涌水量超过矿井正常的排水当矿井突水量、涌水量超过矿井正常的排水能力时,将发生水灾。能力时,将发生水灾。凡是影响矿井正常生产活动、威胁矿井安全生产、增加凡是影响矿井正常生产活动、威胁矿井安全生产、增加生产成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井涌水事故,称为生产成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井涌
25、水事故,称为 矿井水灾矿井水灾(亦称矿井水害亦称矿井水害)矿井突水矿井突水 井巷、工作面与含水层、被淹巷道、地表井巷、工作面与含水层、被淹巷道、地表水体和含水的裂隙带、溶洞、洞穴、陷落柱、顶板冒落带、水体和含水的裂隙带、溶洞、洞穴、陷落柱、顶板冒落带、构造破碎带等接近或沟通而导致的突然出水事故,称为构造破碎带等接近或沟通而导致的突然出水事故,称为矿矿井突水井突水(亦称矿井透水亦称矿井透水)矿井涌水矿井涌水 矿区内的大气降水、地表水、地下水通过各矿区内的大气降水、地表水、地下水通过各种通道涌入井下,称为种通道涌入井下,称为矿井涌水矿井涌水 第三节第三节 煤矿水灾防治煤矿水灾防治1.矿井水灾概念矿
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