局部防突措施讲座(郴州)课件.ppt

1、煤煤矿矿局部防突措施局部防突措施湖南省安全生产专家委员会湖南省安全生产专家委员会湖南省煤炭科学研究所湖南省煤炭科学研究所曾庆阳曾庆阳(13873882708)2009年年9月月局部防突措施局部防突措施一、局部性防突措施的地位一、局部性防突措施的地位二、局部防突措施包含内容二、局部防突措施包含内容三、煤层巷道掘进防突三、煤层巷道掘进防突四、回采工作面防突四、回采工作面防突五、石门揭煤防突五、石门揭煤防突六、安全防护措施六、安全防护措施3一、局部防突措施地位4一、局部防突措施地位 防治煤与瓦斯突出规定（以下简称防突规定）第六条：防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作

2、做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的，严禁进行采掘活动。要求我们煤矿改变过去以局部措施为主导的习惯，局部措施仅只是辅助措施。5二、局部防突措施主要内容二、局部防突措施主要内容 及实施程序及实施程序6 二、局部防突措施主要内容及实施程序二、局部防突措施主要内容及实施程序 煤巷掘进和回采工作面防突措施主要内容及实施程序 1、突出危险性预测 2、防突技术措施 3、防突措施效果检验 4、安全防护措施 5、远距离放炮7煤巷掘进和回采工作面防突措施煤巷掘进和回采工作面防突措施主要内容及实施程序主要内容及实施程序8二、局部防突措施主要内容及实施顺序二、局部防突措施主要内容及实施顺序 石

3、门揭煤工作面防突措施主要内容及实施程序 1、突出危险性预测 2、防突技术措施 3、防突措施效果检验 4、防突措施效果验证 5、安全防护措施 6、远距离放炮9三、煤层巷道掘进防突三、煤层巷道掘进防突突出危险性预测突出危险性预测防突措施防突措施措施效果检验措施效果检验远距离放炮远距离放炮10三、煤层巷道掘进防突三、煤层巷道掘进防突 突出采、掘工作面必须编制防突措施，措施要有针对性。其中防突设计应当至少包括以下内容：煤层、瓦斯、地质构造及邻近区域巷道布置的基本情况；建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施；工作面掘突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标以及预测、效果检验钻孔布置等

4、；防突措施的选取及施工设计；安全防护措施；组织管理措施。11三、煤层巷道掘进防突三、煤层巷道掘进防突 突出危险性预测突出危险性预测 1、预测方法、预测方法 规定第七十四、七十五条中提出的方法包括钻屑指标法、复合指标法、R值指标法、其他经试验证实有效的方法 钻屑指标法钻屑指标法 钻屑指标包括钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量两个指标。钻屑瓦斯解吸指标分为K1值和h2两种，实际应用时只选其中的一种即可。12 K1值或h2指标与突出危险性的关系：指标与突出危险性的关系：瓦斯解吸瓦斯解吸指标K1值或h2都能综合反映了瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯放散初速度、煤的孔隙结构等参数。大量实验证实：突出危险煤与非突出危险煤的

5、瓦斯解吸特征不同，突出煤具有较大可解吸瓦斯量，具有较快的解吸速度。指标值越大，突出危险性越大。13 钻粉量指标与突出危险性之间的关系指标概念及表示形式：指标概念及表示形式：Kg/m,L/m Kg/m,L/m 与突出危险性关系与突出危险性关系 钻粉量S综合反映地应力、瓦斯和煤质三因素，但影响最大的是地应力，在以地应力为主导突出的矿井较多应用。一般S比正常排粉量大34倍时认为有危险。防突规定防突规定推荐的临界值为推荐的临界值为:6kg/m;:6kg/m;14 K K1 1值和值和h2二者的区别与联系:都是钻屑瓦斯解吸指标，K1值相当于钻屑第一分钟所解吸的瓦斯量，因实际操作无法测定，则通过测定5分钟

6、内每一分钟的解吸量计算出K1。h2是取样后3分钟内完成煤样筛选、装瓶并进入测定状态，第3分钟开始测定，测定2分钟内的瓦斯解吸量。该量通过水柱计水柱高度变化显现，水柱高度的变化实质是解吸出瓦斯容积的变化。本人曾研究它们之间的联系：K1为0.5相当于h2为300Pa。15测定仪器K1值：ATY、WTC16h2测定仪器测定仪器:MD-2、MD-317三、煤层巷道掘进防突三、煤层巷道掘进防突 突出危险性预测突出危险性预测 钻屑指标法钻屑指标法 钻孔个数 近水平、缓倾斜煤层：至少3个；倾斜或急倾斜煤层：至少2个；孔径：42mm；孔深：810m。18 钻孔布置与控制范围 钻孔尽可能布置在软分层中，一个钻孔

7、位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外24m处。测定方法 每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1或h2值。19煤巷掘进工作面预测钻孔布置示意煤巷掘进工作面预测钻孔布置示意缓倾斜煤层钻孔布置示意急倾斜煤层钻孔布置示意24m20临界值临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按下表的临界值确定工作面的突出危险性钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值参考临界值 煤样煤样 K K1 1(mL/g.min(mL/g.min0.50.5)h 2 （mmH2O）干煤干煤 0.5 2000.5 200 湿煤湿煤 0.

8、4 1600.4 160 如果实测得到的S、K1或h2的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。注：1mmH2O=10Pa 21 k1k1与与h2h2测定注意事测定注意事项项 观察测量中仪器是否漏气 操作快速、减少暴露时间：从取样、筛选、装瓶到进入测定状态，K1值在2分钟内完成，h2在3分钟内完成。把握接粉时机、提前0.30.4m取样，禁止先打到预定深度后等待接粉,避免卡钻处理后钻进时立即接粉 充分筛分 避开矸石段、观察钻粉中是否混有矸石 现象记录、工作面异常描述 预测深度不宜太长等 22注意：操作时不可误读h2旋钮往上拧紧旋钮

9、往上拧紧3分钟时旋钮往上拧紧分钟时旋钮往上拧紧23复合指标法复合指标法 该方法是在细则中钻孔瓦斯涌出初速度钻孔瓦斯涌出初速度q法上增加一个钻屑量指标钻屑量指标S，用两个指标综合预测突出。钻孔个数、孔径、深度、终孔点要求钻孔个数、孔径、深度、终孔点要求：同钻屑指标法。钻孔布置、孔口要求钻孔布置、孔口要求：应当尽量布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔开孔口靠近巷道两帮0.5m处。测定指标测定指标：钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标。测定方法测定方法：钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，并在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q。测定钻孔瓦斯涌出初速度时，

10、测量室的长度为1.0m。24复合指标法复合指标法2526tqq=q0t-k27初速度q值与突出危险性关系：与突出危险性关系：指标q综合反映了瓦斯压力、应力状态、透气性和瓦斯放散能力。q值越大、突出危险性越大；防突规定删去了原细则中的单一钻孔瓦斯涌出初速度法，与钻屑量指标综合作为预测指标。28 测定方法测定方法 测定仪器及其构成：封孔器、测杆、流量计（最好为瞬时流量计）、打气筒、压力表、测量室控制杆、备用胶囊等；钻孔布置：软分层、孔径、孔数、钻孔参数等参照防突规定；准 备：测量装置、气密性检查、皮尺、粉笔等测定：测定仪器测定仪器 封孔装置、流量计两大部分构成 重庆分院的ZWC-2型初速度测定仪；

11、抚顺分院的多级流量计、转子流量计、煤气表等。29钻孔瓦斯涌出初速度q（L/min）钻屑量 S（kg/m）（L/m）565.4 复合指标法参考临界值 如果实测得到的指标q、S的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。30R指标法指标法 钻孔个数、孔径、深度、终孔点要求：同钻屑指标法。钻孔布置、测定指标、测定方法：同复合指标法。根据每个钻孔的最大钻屑量Smax和最大钻孔瓦斯涌出初速度qmax按式下式计算各孔的R值：R(Smax-1.8)(qmax-4)式中 Smax每个钻孔沿孔长的最大钻屑量，L/m；qmax每个钻孔的最大钻孔瓦斯涌

12、出初速度，L/min。突出危险性判定：突出危险性判定：当所有钻孔的R值均小于值均小于6且未发现其他异常情况时，该工作面可预测为无突出危险工作面；否则，判定为突出危险工作面。31其他经试验证实有效的方法其他经试验证实有效的方法这是防突规定是在原细则上新增加的。但对该条作了相应的限制：对于各类工作面，除本规定载明应该或可以采用的工作面预测方法外，其他新方法的研究试验应当由具有突出危险性鉴突出危险性鉴定资质的单位定资质的单位进行；在试验前，应当由煤矿企业技术负责人批准。32最小预测超前距最小预测超前距：2m；最小防突超前距最小防突超前距：工作面预测“有危险”时应保留5m最小超前距，在地质构造破坏严重

13、地带应适当增加超前距，不小于7m。预测判定预测判定：在实施局部综合防突措施工作面，若预测指标为无突出危险，则只有当上一循环的预测指标也是无突出危险时，方可确定为无突出危险工作面，并在采取安全防护措施、保留足够的预测超前距的条件下进行采掘作业；否则，仍要执行一次工作面防突措施和措施效果检验。33 采掘工作面突出危险性预测判定规则存在以下几种情况之一时可直接判定为有突出危险：存在以下几种情况之一时可直接判定为有突出危险：处于地质构造带 煤层赋存条件急剧变化区 处于应力叠加区 打钻时出现喷孔、顶钻等动力现象 有明显突出预兆多指标预测时，只要一项指标超标就判定有突出危险多指标预测时，只要一项指标超标就

14、判定有突出危险34国内外主要应用的防突措施（采面采面煤巷煤巷石门石门区域局部防突措施局部防突措施区域防突措施矿井防治突出措施矿井防治突出措施水水力力冲冲刷刷水水力力挤挤出出预预裂裂爆爆破破超超前前支支护护松松动动爆爆破破超超前前钻钻孔孔瓦瓦斯斯抽抽放放水水力力冲冲孔孔金金属属骨骨架架排排放放钻钻孔孔煤层注水预抽瓦斯保护层开采2、煤巷掘进工作面防突措施、煤巷掘进工作面防突措施352、煤巷掘进工作面防突措施、煤巷掘进工作面防突措施 防突措施选择原则防突措施选择原则 优先选用超前钻孔（包括超前预抽瓦斯钻孔、超前排放钻孔）防突措施。如果采用松动爆破、水力冲孔、水力疏松或其他工作面防突措施时，必须经试验

15、考察确认防突效果有效后方可使用。前探支架措施应当配合其他措施一起使用。下山掘进时，不得选用水力冲孔、水力疏松措施。倾角8以上的上山掘进工作面不得选用松动爆破、水力冲孔、水力疏松措施。362、煤巷掘进工作面防突措施、煤巷掘进工作面防突措施 地质变化带处理措施地质变化带处理措施 煤巷掘进工作面在地质构造破坏带或煤层赋存条件急剧变化处不能按原措施设计要求实施时，必须打钻孔查明煤层赋存条件，然后采用直径为4275mm的钻孔排放瓦斯。若突出煤层煤巷掘进工作面前方遇到落差超过煤层厚度的断层，应按石门揭煤的措施执行。372、煤巷掘进工作面防突措施、煤巷掘进工作面防突措施 超前预抽瓦斯钻孔超前预抽瓦斯钻孔（略

16、）超前排放钻孔超前排放钻孔1015m巷道5m5m5m 5m平巷382、煤巷掘进工作面防突措施、煤巷掘进工作面防突措施 超前预抽瓦斯钻孔超前预抽瓦斯钻孔（略）超前排放钻孔超前排放钻孔 超前钻孔是在我国使用得最早、时间最长的一种突出措施。自1858年以来，该措施先后在我国一些突出矿井使用，据1982年统计资料在全国205对突出矿井中有85矿井采用了这一措施，约占突出矿井总数的41.4%。超前钻孔措施不仅可用于掘进工作面，而且也可用于回采工作面。直到目前仍是煤巷掘进主要防突措施之一，且措施的应用范围呈增大的趋势。按孔径的大小通常将孔径大于120m的称之为大直径钻孔。孔径小于120mm的称之为小直径钻

17、孔。39超前排放钻孔超前排放钻孔 措施的作用原理措施的作用原理 排放钻孔，其主要作用是缓解工作面前方煤体中的应力状态，并排出煤体中的一部分瓦斯，使煤体中聚集的瓦斯能量得到缓慢释放，在工作面前方煤体内形成一个较长的卸压带。众所都知，在原始煤体中开掘巷道，使巷道周围煤体中的地压失去平衡，必然会在巷道周围及工作面前方形成应力集中带和卸压带。40 超前排放钻孔超前排放钻孔 适用条件：适用条件：煤层透气性较好、煤质较硬、突出危险性不大。孔径孔径：根据煤层赋存条件、地质构造和瓦斯情况确定，一般为75120mm，地质条件变化剧烈地带也可采用直径4275mm的钻孔。若钻孔直径超过120mm时，必须采用专门的钻

18、进设备和制定专门的施工安全措施。孔深孔深：个人认为应视地质条件而定，湖南突出矿井地质条件复杂，煤层不稳定，孔深以1015m为宜。41超前排放钻孔超前排放钻孔 孔数孔数：应根据钻孔的有效排放半径确定；据经验以巷道断面46个/m2为宜。钻孔最小控制范围控制范围（巷道两侧轮廓线外）近水平、缓倾斜煤层5m；倾斜、急倾斜煤层上帮7m、下帮3m。当煤层厚度大于巷道高度当煤层厚度大于巷道高度时，在垂直煤层方向上的巷道上部煤层控制范围不小于7m，巷道下部煤层控制范围不小于3m；注：原细则控制范围：轮廓线外24m；42超前排放钻孔超前排放钻孔 布孔要求布孔要求：钻孔在控制范围内应均匀布置，在煤层的软分层中可适当

19、增加钻孔数。现场施工注意事项：现场施工注意事项：超前钻孔施工前应加强工作面支护，打好迎面支架，背好工作面，以防片帮、冒顶旨起突出或打钻时喷孔伤人；煤层赋存状态发生变化时，及时探明情况，再重新确定超前钻孔的参数；43超前排放钻孔超前排放钻孔 选择超前排放孔注意事项选择超前排放孔注意事项 打超过75mm钻孔时，应先用小于75mm钻孔打小孔，然后再对其用大直径钻孔扩孔。孔径不宜大于200mm。突出危险性大的矿井一般不宜选用大直径超前排放孔，施工安全难保证。小直径钻施工时有可能诱导突出。波兰就发生过打直径42mm钻孔时发生突出的事例；我国南桐矿务局一井1964年在1302采煤工作面打钻，当钻孔钻进到7

20、m时发生煤炮、顶钻、喷粉随后突出190t煤的现象；涟邵局历年来有打钻时发生突出的记载8次。44措施孔施工钻具QFZ-22轻便型防突钻机 ZT-30型轻便钻机 452、煤巷掘进工作面防突措施、煤巷掘进工作面防突措施松动爆破松动爆破 适用条件适用条件：适用于煤质较硬、突出危险性较小的煤层。孔径孔径：一般为42mm；孔深孔深：不得小于8m；孔数孔数：根据松动爆破的有效影响半径危险确定。有效影响半径要通过实测确定；根据涟邵局蛇形山的实践，一般34个孔为宜。控制范围控制范围：至少控制到巷道轮廓线外3m的范围。462、煤巷掘进工作面防突措施、煤巷掘进工作面防突措施 装药长度装药长度：孔长减去5.56m；装

21、药要求装药要求：每个药卷（特制药卷）长度为1m，每个药卷装入一个雷管。装药必须装到孔底。装药后，应装入不小于0.4m的水炮泥。封泥长度封泥长度：在水炮泥外侧充填封口炮泥不小于2m长；注意事项注意事项：在装药和充填炮泥时，应防止折断电雷管的脚线；安全爆破安全爆破：松动爆破时，必须执行撤人、停电、设警戒、远距离放炮、反向风门等安全措施。472、煤巷掘进工作面防突措施、煤巷掘进工作面防突措施水力冲孔水力冲孔 作用机理作用机理：对于有自喷（喷孔）能力的突出煤层，利用钻孔切割和水射流的打击，破坏煤岩内部应力平衡和瓦斯的不稳定平衡，在人为控制下激发喷孔，随着煤和瓦斯的大量排出，突出潜能被释放，从而起到消除

22、一定范围内突出危险性的作用。1413371299101146581512482、煤巷掘进工作面防突措施、煤巷掘进工作面防突措施水力冲孔水力冲孔 适用条件适用条件：具有自喷能力的严重突出危险煤层。孔深孔深：2025m；孔底间距：孔底间距：3m左右 孔数孔数：在厚度不超过4m的突出煤层，按扇形布置至少5个孔，在地质构造破坏带或煤层较厚时，适当增加孔数。钻孔布置要求钻孔布置要求：冲孔孔道沿软分层前进。超前距超前距：冲孔钻孔超前掘进工作面的距离不得小于5m。主要安全事项主要安全事项：冲孔前，掘进工作面必须架设迎面支架，并用木板和立柱背紧背牢，对冲孔地点的巷道支架必须检查和加固。冲孔后或暂停冲孔时，退出

23、钻杆，并将导管内的煤冲洗出来，以防止煤、水、瓦斯突然喷出伤人。492、煤巷掘进工作面防突措施、煤巷掘进工作面防突措施 水力疏松水力疏松 工作程序工作程序：沿工作面间隔一定距离打浅孔，钻孔与工作面推进方向一致，然后利用封孔器封孔，向钻孔内注入高压水。钻孔间距钻孔间距：4.0m，不超过注水有效半径的两倍；孔径孔径：4250mm；孔长与封孔长孔长与封孔长：孔长6.010m，封孔24m；注水压力注水压力：1315MPa；注水时间注水时间：注水时以煤壁已出水或注水压力下降30%后停止注水；单孔注水时间不低于9min。若提前漏水，则在邻近钻孔2.0m左右处补打注水钻孔。允许推进长度允许推进长度：一般不宜超

24、过封孔深度。省煤科所在邵阳、郴州等煤矿应用，效果较好。502、煤巷掘进工作面防突措施、煤巷掘进工作面防突措施 前探支架前探支架 措施类别措施类别：非主动型卸压或排放瓦斯措施。作用：防止放炮震动导致爆破区顶煤垮落诱导突出。适用条件适用条件：可用于松软煤层的平巷工作面。作法作法：向工作面前方打钻孔，孔内插入钢管或钢轨，其长度可按两次掘进循环的长度再加0.5m，每掘进一次打一排钻孔，形成两排钻孔交替前进，钻孔间距为0.20.3m。513、煤巷掘进防突措施效果检验检验的方法 同预测检验的时间 措施实施后检验孔布置 分布在工作面各部位的检验钻孔应当布置于所在部位防突措施钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的

25、位置，并远离周围的各防突措施钻孔或尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离。在地质构造复杂地带应根据情况适当增加检验钻孔。523、煤巷掘进防突措施效果检验 检验孔应不少于3个，深度应当小于或等于防突措施钻孔。如果煤巷掘进工作面措施效果检验指标均小于指标临界值，且未发现其他异常情况，则措施有效；否则，判定为措施无效。当检验结果措施有效时，若检验孔与防突措施钻孔向巷道掘进方向的投影长度（简称投影孔深）相等，则可在留足防突措施超前距5m，并采取安全防护措施的条件下掘进。当检验孔的投影孔深小于防突措施钻孔时，则应在留足所需的防突措施超前距并同时保留有至少2m检验孔投影孔深超前距的条件下，采取安全防护措施后

26、实施掘进作业。53四、回采工作面防突四、回采工作面防突突出危险性预测防突措施措施效果检验远距离放炮54四、回采工作面防突四、回采工作面防突突出危险性预测突出危险性预测 1、根据客观条件预测 工作面地质构造、回掘作业及钻孔等发生如下现象：煤层的构造破坏带，包括断层、剧烈褶曲、火成岩侵入等；煤层赋存条件急剧变化；采掘应力叠加；在工作面出现喷孔、顶钻等动力现象；工作面出现明显的突出预兆。当出现上述第、情况时，应判定为突出危险工作面；当有上述第、情况时，除已经实施了工作面防突措施的以外，应视为突出危险工作面并实施相关措施。55四、回采工作面防突四、回采工作面防突突出危险性预测突出危险性预测 2、用仪器

27、测定、用仪器测定 预测指标、方法与操作预测指标、方法与操作：同煤巷掘进预测。钻孔布置：沿采煤工作面每隔1015m布置一个预测钻孔，深度510m。最小预测超前距最小预测超前距：2m 最小防突措施超前距最小防突措施超前距：3m；在地质构造破坏严重地带适当增加不小于5m的超前距。56四、回采工作面防突四、回采工作面防突回采工作面防突措施回采工作面防突措施主要措施有：超前排放钻孔、预抽瓦斯、松动爆破、注水湿润煤体或其他经试验证实有效的防突措施。湖南乡镇煤矿选用超前排放孔作为工作湖南乡镇煤矿选用超前排放孔作为工作面防突措施的较多面防突措施的较多。57四、回采工作面防突四、回采工作面防突回采工作面防突措施

28、1、超前排放钻孔钻孔直径钻孔直径：75120mm；钻孔布置钻孔布置：在控制范围内均匀布置，在煤层的软分层中可适当增加钻孔数；孔数、孔底间距孔数、孔底间距：防突规定要求根据钻孔的有效排放或抽放半径确定。本人建议钻孔密度为1个/m，孔深58m。58四、回采工作面防突四、回采工作面防突2、松动爆破、松动爆破 适用条件：采煤工作面的松动爆破防突措施适用于煤质较硬、围岩稳定性较好的煤层。孔间距：一般23m；孔深：不小于5m；炮泥封孔长度：不得小于1m。注意事项：应当适当控制装药量，以免孔口煤壁垮塌。松动爆破时，应当按远距离爆破的要求执行。59四、回采工作面防突四、回采工作面防突3、浅孔注水 适用条件：湿

29、润煤体措施可用于煤质较硬的突出煤层。孔间距：孔深不小于4m，向煤体注水压力不得低于8MPa。当发现水由煤壁或相邻注水钻孔中流出时，即可停止注水。该方法湖南目前使用不多。60四、回采工作面防突四、回采工作面防突措施措施效果检验效果检验 1、检验方法与指标、检验方法与指标：参照采煤工作面突出危险性预测的方法和指标实施。2、检验孔个数、检验孔个数：沿采煤工作面每隔1015m布置一个检验钻孔；3、检验孔深、检验孔深：深度应小于或等于防突措施钻孔。4、判定、判定：如果检验指标均小于指标临界值，且未发现其他异常情况，则措施有效；否则，判定为措施无效。5、措施无效时、措施无效时：仍为突出危险工作面，必须采取

30、补充防突措施，并再次进行措施效果检验，直到措施有效。61四、回采工作面防突四、回采工作面防突措施措施效果检验效果检验 恢复回采作业的条件恢复回采作业的条件：当检验结果措施有效时，若检验孔与防突措施钻孔深度相等，则可在留足防突措施超前距（3m）并采取安全防护措施的条件下回采。当检验孔的深度小于防突措施钻孔时，则应当在留足所需的防突措施超前距并同时保留有2m检验孔超前距的条件下，采取安全防护措施后实施回采作业。62四、回采工作面防突四、回采工作面防突回采工作面防突教训回采工作面防突教训涟邵局蛇形山井1434回采工作面遇压薄带在应边集中带内（原工作面退后14m）掘补充切眼，1979年3月14日放炮突

31、出，导致工作面运巷内的14名作业人员死亡，3人受伤。1434工作面回风巷1434工作面运巷突出，距运巷15m1434工作面补充切眼原工作面遇压薄带14m63五、石门揭煤防突五、石门揭煤防突 石门揭煤管理石门揭煤管理 石门揭煤预测石门揭煤预测 石门揭煤防突措施石门揭煤防突措施 石门揭煤措施效果检验石门揭煤措施效果检验 石门揭煤措施效果验证石门揭煤措施效果验证 距距离放炮揭煤距距离放炮揭煤64 五、石门揭煤防突五、石门揭煤防突 石门揭煤管理石门揭煤管理 1、石门揭煤作业程序石门揭煤作业程序 钻探；预测（或区域验证）；采取防突措施（有危险时）；措施效果检验；掘进（至揭煤层位置）；最后验证验证；爆破揭

32、煤。注意注意：防突规定防突规定在原在原细则细则上增加了用物探手段来上增加了用物探手段来探明煤层位置的方法；揭煤工作面增加一道验证程探明煤层位置的方法；揭煤工作面增加一道验证程序；取消震动性放炮安全措施。序；取消震动性放炮安全措施。65四、石门揭煤防突四、石门揭煤防突 2、措施编制与审批、措施编制与审批 揭煤作业前应编制石门揭煤的专项防突设计（不可共用措施不可共用措施），报煤矿企业技术负责人批准。专项防突设计主要内容专项防突设计主要内容：石门揭煤区域煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置的基本情况；建立安全可靠独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施；控制突出煤层层位、准确确定安全岩柱厚度的措施，测定煤

33、层瓦斯压力的钻孔等工程布置、实施方案；突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标，预测及检验钻孔布置等；工作面防突措施；安全防护措施及组织管理措施；加强过煤层段巷道的支护及其他措施。66四、石门揭煤防突四、石门揭煤防突 石门揭煤管理石门揭煤管理 3、钻探、钻探：工作面距煤层最小法向距离10m之前，应当至少打两个穿透煤层全厚且进入顶（底）板不小于0.5m的前探取芯前探取芯钻孔，并详细记录岩芯资料。在地质构造复杂、岩石破碎的区域，揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离20m之前必须布置一定数量的前探钻探钻孔，以保证能确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。67石门揭煤管理石门揭煤管理 4、按

34、揭煤作业管理的区段、按揭煤作业管理的区段：从距突出煤层底（顶）板的最小法向距离5m开始到穿过煤层进入顶（底）板2m（最小法向距离）的过程均属于揭煤作业。石门揭煤预测石门揭煤预测 1、预测施工位置 必须在距突出煤层最小法向距离5 m（地质构造复杂、岩石破碎的区域，应适当加大法向距离）前进行。2、选用指标 当选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法进行。68石门揭煤预测石门揭煤预测 综合指标法综合指标法 测压：当由工作面向煤层的适当位置至少打3个钻孔测定煤层瓦斯压力P。近距离煤层群的层间距小于5m或层间岩石破碎时，应当测定各煤层的综合瓦斯压力。测定f 值、p值：测压钻孔在每米煤

35、孔采一个煤样测定煤的坚固性系数f，把每个钻孔中坚固性系数最小的煤样混合后测定煤的瓦斯放散初速度p，则此值及所有钻孔中测定的最小坚固性系数f值作为软分层煤的瓦斯放散初速度和坚固性系数参数值。计算D、K值（详见防突规定69综合指标判定 当测定的综合指标D、K都小于临界值，或者指标K小于临界值且式中两括号内的计算值都为负值时，若未发现其他异常情况，该工作面即为无突出危险工作面；否则，判定为突出危险工作面。综合指标D、K参考临界值综合指标 D综合指标 K无烟煤其他煤种0.25201570钻屑瓦斯解吸指标法 预测孔布置：由工作面向煤层的适当位置至少打3个钻孔；测定：在钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔

36、口排出的粒径13mm的煤钻屑，测定其瓦斯解吸指标K1或h2值。判定：所实测的指标值均小于临界值，且未发现其他异常情况，则该工作面为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。K1指标临界值（mL/g21min煤样h2指标临界值(Pa)）干煤样2000.5湿煤样1600.4参考临界值71石门揭煤防突措施 1、预抽瓦斯、预抽瓦斯（略）2、排放钻孔、排放钻孔 孔径孔径：75120mm；钻孔控制范围钻孔控制范围：石门的两侧和上部轮廓线外至少5m，下部至少3m。孔底间距应根据实际考察情况确定。钻孔长度钻孔长度：钻孔尽可能穿透煤层全厚。当不能一次打穿煤层全厚时，可采取分段施工，但第一次实施的钻孔穿煤长度不得

37、小于15m，且进入煤层掘进时，必须至少留有5m的超前距离（掘进到煤层顶或底板时不在此限）。排放钻孔在揭穿煤层之前应当保持自然排放状态。排放时间根据经验确定。72石门揭煤防突措施 3、水力冲孔、水力冲孔 作用机理作用机理：对于有自喷（喷孔）能力的突出煤层，利用钻孔切割和水射流的打击，破坏煤岩内部应力平衡和瓦斯的不稳定平衡，在人为控制下激发喷孔，随着煤和瓦斯的大量排出，突出潜能被释放，从而起到消除一定范围内突出危险性的作用。适用条件适用条件：一般适用于打钻时具有自喷（喷煤、喷瓦斯）现象的煤层。控制范围控制范围：轮廓线外35m以上；注意冲孔顺序注意冲孔顺序：先对角孔后边上孔，最后中间孔。水压水压：视

38、煤层的软硬程度而定，至少1.5MPa以上。钻孔数量钻孔数量：冲出的总煤量（t）数值不得小于煤层厚度（m）乘以20。若有钻孔冲出的煤量较少时，应在该孔周围补孔。钻孔孔径：经验数据，5475mm。73ZYG150型钻机，孔深150m，孔径65115mm74 3、金属骨架、金属骨架骨架孔布置一般要求 一般布置在石门上部和两侧周边外0.51.0m范围内；骨架钻孔穿过煤层并进入煤层顶（底）板至少0.5m，钻孔不能一次施工至煤层顶板时，则进入煤层的深度不应小于15m；钻孔间距一般不大于0.3m，对于松软煤层要架两排金属骨架，钻孔间距应小于0.2m。骨架材料 可选用8kg/m的钢轨、型钢或直径不小于50mm

39、钢管；金属骨架措施施工要求 骨架露出孔外端用金属框架支撑或砌入碹内。插入骨架材料后，应向孔内灌注水泥砂浆等不燃性固化材料。注意：排主动型卸压、排放措施。75石门揭煤防突措施 4、防突措施最小法向距离 实施防突措施时，揭煤工作面与突出煤层间的最小法向距离：预抽瓦斯、排放钻孔及水力冲孔均为5m，金属骨架、煤体固化措施为2m。并参考工作面岩层情况，当井巷断面较大、岩石破碎程度较高时，还应适当加大距离。76石门揭煤几组法向距离数据煤层底板顶板石 门水平距最小法线距离1.5m验证揭煤5m预测防突措施按揭煤管理10m钻探取芯77石门揭煤防突措施效果检验石门揭煤防突措施效果检验 1、检验方法与指标、检验方法

40、与指标 钻屑瓦斯解吸指标法（同石门突出预测）。2、检验孔数、检验孔数 不得少于5个，分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。判定判定 如检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下，且未发现其他异常情况，则措施有效；反之，判定为措施无效。78防突措施最后验证防突措施最后验证 1、位置 掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置（法线距离，急倾斜煤层2m，其他煤层1.5m）2、方法与指标 同预测或效检方法。属防突规定新增内容。79揭煤揭煤 1、位置 揭煤工作面距煤层法线距离：急倾斜煤层2m，其他煤层1.5m，进行揭煤作业。如果岩石松软、破碎，还应适当增加法向距离。2、启炮地点 远距离爆破。建议开采规

41、模不大的矿井（乡镇煤矿）采取井下相关区域停电、全井撤人、地面启炮措施揭煤。80揭煤揭煤 在揭煤工作面用远距离爆破揭开突出煤层后，若未能一次揭穿至煤层顶（底）板，则仍应对前方煤体参照煤巷掘进工作面的方法执行局部综合防突措施，直至进入煤层顶（底）板2m以上。防突规定删去了作为安全措施的震动性放炮，个人认为这有利有弊，采取震动性放炮能尽可能降低过煤门作业突出威胁，取消震动性放炮则可减少揭煤打眼、装药工作量，降低工作难度。81煤厚小于0.3m时石门揭煤：当石门揭穿厚度小于0.3m的突出煤层时，可直接用远距离爆破方式揭穿煤层。82所有防突措施实施必须有专门记录所有防突措施实施必须有专门记录 采、掘工作面

42、实施的防突措施、预测预报、措施采、掘工作面实施的防突措施、预测预报、措施效果检验必须有专门的记录（防突台帐）效果检验必须有专门的记录（防突台帐）其内容包括地点、时间、措施内容、每个钻孔的孔径、深度、方位、倾角，施工人员，施工时的其它情况，并附图。预测预报、措施效果检验后要发允许掘进、回采通知单。防突台帐上要记录防突头、面每班实际进尺数83石门揭煤突出事故实例石门揭煤突出事故实例 地点：郴州市某矿井50m水平411北上山石门揭煤工作面 时间：2009年 事故死亡人数：2人 事故原因：该区域瓦斯地质条件具有严重突出危险；应力集中,属煤柱，周边已开采；矿井编制了防突措施，但未编制本石门揭煤措施；揭煤

43、前实施了抽放，但控制范围不够。仅8个钻孔，上方控制0.53m，两帮控制0.41m；抽放2个小班；84石门揭煤突出事故实例石门揭煤突出事故实例 揭煤前进行了抽放，揭煤后实施了排放钻孔，但均未及时进行措施效果检验。第一次揭煤炮后进行了预测，但预测孔打在以前的抽放孔之间，巷道轮廓线外真正有突出危险的区域未打孔预测，预测结果不能真正反映揭煤区域的突出危险性，不能作为判定无突出危险的依据。事故发生前，工作面正在进行架棚作业，由于巷道轮廓未成形，需动用手镐落煤、挖柱窝，才能架棚。在动用手镐时诱导了煤与瓦斯突出，当头作业人员在撤离时被突出煤矸物掩埋死亡。85蛇形山-300主石门突出2003年8月6日放揭煤炮

44、突出，约3000吨，因-125回风巷部分地段断面仅1.2m2，瓦斯排放通道受阻，突出瓦斯冲毁-125回风联络巷两道反向风门和上车场配巷钢质风门的底坎、逆流进入主石门，导致在揭煤启炮地点4人死亡，正处交接班，约100人受到威胁。-125回风巷，部分地段断面仅1.2m回风联络巷两座风门被冲毁，突出瓦斯经上车场联络巷钢质反向风门，此通道逆流进入主石门底坎被冲出0.5m 的瓦斯气道去井底车场-125m主石门，突出后30分钟，瓦斯浓度仍达9%回风上山轨道上山突出地点-300主石门-300m主石门车场2道钢质反向风门，突出时未破坏86六、安全防护措施 避难所（压风自救）避难所（压风自救）反向风门反向风门

45、防护挡防护挡 远距离放炮远距离放炮87六、安全防护六、安全防护 避难所避难所 1、设置地点 采区（防突规定要求）；掘进距离超过500m的巷道（称工作面避难所）；个人建议凡有防突作业头面的区段均要设置个人建议凡有防突作业头面的区段均要设置。2、避难所本身设置要求 向外开启的隔离门，隔离门设置标准同反向风门。室内净高不得低于2m，深度满足扩散通风的要求，长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定，但至少能满足15人避难，且每人使用面积不得少于0.5m2。避难所内支护保持良好；88六、安全防护六、安全防护 避难所避难所 3、设施要求 设有与矿(井)调度室直通的电话；避难所内放置足量的饮用水；安设供给空气

46、的设施，每人供风量不得少于0.3m3/min。使用压风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴；配备足够数量的隔离式自救器。4、工作面避难所要求 工作面避难所应当设在采掘工作面附近和爆破工操纵放炮的地点。根据具体条件确定避难所的数量及其距采掘工作面的距离。工作面避难所应当能够满足工作面最多作业人数时的避难要求 89六、安全防护六、安全防护 避难所避难所 4、工作面避难所、压风自救系统 突出煤层的采掘工作面应设置工作面避难所或压风自救系统。设置地点：设在采掘工作面附近和爆破工操纵放炮的地点。要求：能够满足工作面最多作业人数时的避难要求，其他要求与采区避难所相同。90六、安全防护六、安全防护 避难所

47、避难所 4、工作面避难所、压风自救系统 压风自救装置要求：压风自救装置要求：安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内的压缩空气管道上；以下地点每处至少设置一组压风自救装置：距采掘工作面2540m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处等。在长距离的掘进巷道中，应根据实际情况增加设置；每组压风自救装置应可供58个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。91六、安全防护六、安全防护 反向风门反向风门1、设置位置要求 在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧；但反向风门距工作面回风巷不得小于10m，与工作面的最近距离一般不得小于70m。2、设置组数 至

48、少2道，根据掘进工作面的通风系统和预计的突出强度确定；如与工作面的最近距离小于70m时至少设置三道。3、对风门质量及间距的要求 反向风门牢固可靠，风门之间的距离不得小于4m。建议突出危险性大的使用钢质反向风门。92六、安全防护六、安全防护 反向风门反向风门 4、反向风门墙垛要求 可用砖、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定，但不得小于0.2m；墙垛厚度不得小于0.8m。在煤巷构筑反向风门时，风门墙体四周必须掏槽，掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。通过反向风门墙垛的风筒、水沟、刮板输送机道等，必须设有逆向隔断装置。5、反向风门状态 人员进入工作面时必须把反向

49、风门打开、顶牢。工作面放炮和无人时，反向风门必须关闭。93六、安全防护六、安全防护 防护挡防护挡 1、目的：为降低放炮诱发突出的强度；2、设置位置 炮掘工作面。3、设置材质与形式 用金属、矸石或木垛等构成。4、不带强制性94六、安全防护六、安全防护 远距离放炮远距离放炮 1、适用地点 突出煤层的揭煤、炮掘、炮采工作面。2、石门揭煤启炮地点 建议开采规模不大的矿井（乡镇煤矿）采取井下相关区域停电、全井撤人、地面启炮措施揭煤。95六、安全防护六、安全防护 远远距离放炮距离放炮 3、炮掘放炮地点 必须设在进风侧反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难所内或避难所内，放炮地点距工作面的距离由矿技术负责人根据曾经发生的最大突出强度等具体情况确定，但不得小于300m；建议乡镇煤矿取值更大或在地面启炮建议乡镇煤矿取值更大或在地面启炮。4、炮采放炮地点 到工作面的距离由矿技术负责人根据具体情况确定，但不得小于100m。个人认为，个人认为，100m作作 为最小值仍不够，建议生为最小值仍不够，建议生产规模较大的矿井取值为产规模较大的矿井取值为300m，乡镇煤矿取值更，乡镇煤矿取值更大或在地面启炮。大或在地面启炮。9697再再见见!祝各位领导：祝各位领导：工作顺利、生活愉快、万事胜意!