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文檔簡介

1、盤江 培訓課件2012.9.11培訓內容礦井瓦斯災害防治礦井防突災害治理事故案例分析一礦井瓦斯一、瓦斯的性質瓦斯是煤礦生產過程中,從煤、巖內涌出的以甲烷為主的各種有害氣體的總稱。它含有甲烷、二氧化碳、氮和數(shù)量不等的重烴以及微量的稀有氣體等,但主要以甲烷為主。瓦斯是一種無色、無味的氣體,空氣的相對密度為0.554。由于比空氣輕,故經常積聚在巷道的頂部、上山掘進工作面及頂板冒落的空洞中。 11 瓦斯在煤體內存在狀態(tài)游離狀態(tài):這種狀態(tài)的瓦斯以自由氣體存在,呈現(xiàn)出壓力并服從自由氣體定律,存在于煤體或圍巖的裂隙和較大孔隙內,游離瓦斯量的大小與貯存空間的容積和瓦斯壓力成正比,與溫度成反比。吸附狀態(tài):瓦斯主

2、要吸附在煤的微孔表面上(吸著瓦斯)和煤的微粒結構內部(吸收瓦斯),吸著狀態(tài)是在孔隙表面的固體分子引力作用下,瓦斯分子被緊密地吸附于孔隙表面上,形成很薄的吸附層。22 瓦斯的特性具有擴散性 窒息性 燃燒和爆炸性3 瓦斯的危害爆炸性、燃燒性、窒息性、煤與瓦斯突出。3二、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出 煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出是煤礦采掘過程中發(fā)生的一種煤(巖)和瓦斯(二氧化碳)的突然運動,在很短的時間內,在煤體內部應力及瓦斯壓力的共同作用下,從煤(巖)壁內部向采掘空間突然噴出煤(巖)和瓦斯(二氧化碳)的現(xiàn)象,簡稱突出。煤(巖)與瓦斯突出是一種伴有聲響和猛烈力能效應的動力現(xiàn)象,它能摧毀井巷設施、

3、破壞礦井通風系統(tǒng),使井巷充滿瓦斯和煤(巖)拋出物,能造成人員窒息、煤層埋人,甚至可能引起瓦斯爆炸與火災事故,因此它是煤礦最嚴重的災害之一。 4三、預防瓦斯爆炸的措施1、容易發(fā)生瓦斯爆炸的地點:掘進工作面、采煤工作面上隅角及其它容易造成局部瓦斯積聚的地點等。2、引起瓦斯爆炸的主要原因:一是瓦斯積聚;二是引爆火源;三是管理失誤。3、預防瓦斯爆炸的措施3.1 加強通風管理,建立“系統(tǒng)合理、設施完好、風量充足、風流穩(wěn)定”的通風系統(tǒng),確保“通風可靠”5“通風可靠、抽采達標、監(jiān)測有效、管理到位、隱患排除、綜合利用”的二十四字煤礦瓦斯防治體第,首先提到的就是通風可靠,可見其在“一通三防”工作中的重要地位,是

4、瓦斯治理基礎和基本要求。 “通風可靠”的要求是:系統(tǒng)合理、設施完好、風量充足、風流穩(wěn)定。 其中“系統(tǒng)合理、設施完好”是條件,“風量充足、風流穩(wěn)定”是結果。63.2 構建“責任明確、制度完善、執(zhí)行有力、監(jiān)督嚴格”的管理機制,確?!肮芾淼轿弧币皇菄栏駡?zhí)行采煤工作面瓦斯治理驗收制度。在進行采掘工作面設計時,必須同時設計瓦斯治理工程,并先于或同時施工;瓦斯治理工程未完工,工作面不準生產。二是嚴格瓦斯管理。堅持“瓦斯管理要有把握、留有余地”的原則,規(guī)定采掘工作面、回風流瓦斯報警值、斷電值均設置為0.8%,生產過程中若瓦斯?jié)舛冗_到或超過0.8%,必須停止作業(yè)、切斷電源、撤出人員,采取措施進行處理,并責成有

5、關部門查找原因。三是制定瓦斯治理與綜合利用考核管理獎懲辦法,規(guī)定各級管理人員的瓦斯治理與利用責任制,對抽采效果達標的礦井及管理人員實施獎勵,效果達不到要求或出現(xiàn)“一通三防”事故的單位,視為考核指標未完成,分別對單位及管理人員進行處罰。四是建立瓦斯治理工作體系建設例會制度,重點解決瓦斯治理工作中存在的隱患和所需的人、財、物,部署下一步的工作。7五是在貫徹煤礦安全規(guī)程和上級有關“一通三防”方面規(guī)定、要求的基礎上,制定巷道貫通、瓦斯排放、瓦斯抽采、監(jiān)測監(jiān)控、防治煤與瓦斯突出、“一通三防”事故隱患排查和整改責任落實制度、瓦斯超限分析及隱患跟蹤管理制度等管理制度,使“一通三防” 管理工作制度化、標準化、

6、規(guī)范化。六是建立瓦斯超限報告和應急處置制度。井下一旦發(fā)生瓦斯超限,不論什么時間,嚴格按要求逐級匯報。8七是加強職工培訓,努力提高職工隊伍的整體素質。培訓要以服務職工全面發(fā)展為宗旨,以提升職工的價值為原則。牢固樹立以人為本的培訓價值理念,牢固樹立嚴格遵循培訓原則的培訓運作理念,牢固樹立最優(yōu)化的培訓效率理念。83.3加強監(jiān)控系統(tǒng)管理。實現(xiàn)“裝備齊全、數(shù)據(jù)準確、斷電可靠、處置迅速”了確保“監(jiān)控有效”。3.4 強化瓦斯治理,防范瓦斯積聚。3.5 防范火源的產生3.5.1防范內因火源的產生:一是避免留設煤柱;二是加快采煤工作面推進度;三是防止漏(冒頂);四是加強日常監(jiān)測、分析和管理等。93.5.2防范外

7、因火源的產生:一是防止明火。嚴格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程相關規(guī)定;二是加強放炮管理,防止放炮火源的產生;三是加強機電設備和電器設備的管理,杜絕電器火源的產生;四是加強機械設備的管理,杜絕摩擦火源的產生等。10第二部分 礦井瓦斯涌出預測一、瓦斯涌出形式:瓦斯涌出形式分為:普通涌出和特殊涌出。普通涌出:瓦斯從采落的煤及煤層、巖石的爆露面上,通過細小的孔隙緩慢而長時間的涌出。特殊涌出:煤層或巖層中含有大量的瓦斯,采掘時,這些瓦斯會在極短時間內、突然的、大量的涌出,有時還伴有煤粉、煤塊、巖塊,瓦斯的這種涌出形式叫特殊涌出。11二、瓦斯涌出量:絕對瓦斯涌出量:單位時間涌出的瓦斯體積,單位為m3/d或m3/min

8、相對瓦斯涌出量:平均日產1噸煤所涌出的瓦斯純量,單位是 m3/t三、影響礦井瓦斯涌出量的主要因素1 煤層和圍巖的瓦斯含量(主要因素)2 開采規(guī)模3 開采順序與開采方法4 地面大氣壓的變化12四、礦井瓦斯涌出量預測方法分源計算法、統(tǒng)計法、煤層瓦斯含量法等三種。分源預測法:根據(jù)時間和地點的不同,分成數(shù)個向礦井涌出的瓦斯源,在分別對這些瓦斯涌出源進行預測的基礎上得出礦井瓦斯涌出量的方法。礦山統(tǒng)計法:根據(jù)本礦井或鄰近礦井不同深度已采水平的相對瓦斯涌出量的實測瓦斯涌出資料,通過統(tǒng)計分析,得出相對瓦斯涌出量隨深度增長的規(guī)律,預測相鄰礦井或延深水平瓦斯涌出量。13煤層瓦斯含量法:按照煤層瓦斯含量與采后煤炭殘

9、余瓦斯含量計算相對瓦斯涌出量。1分源預測法預測礦井瓦斯涌出量1.1 礦井瓦斯涌出量構成關系礦井瓦斯涌出量構成關系如圖1所示。其計算步驟:由下部開始分別計算開采層、鄰近層、掘進工作面煤壁與落煤的瓦斯涌出量,然后向上按順序計算出采煤工作面和掘進工作面的瓦斯涌出量,可得出生產采區(qū)瓦斯涌出量。生產采區(qū)瓦斯出量與已采采空區(qū)瓦斯涌出量之各即為礦井瓦斯涌出量。圖1 礦井瓦斯涌出構成關系關系圖141.1.1 回采工作面瓦斯涌出量預測回采工作面瓦斯涌出量預測用相對瓦斯涌出量表達,以24h為一個預測圓班,采用式(1)計算。q采q1+q2 (1)式中 q采回采工作面相對瓦斯涌出量,m3/t;q1開采層相對瓦斯涌出量

10、,m3/t;q2鄰近層相對瓦斯涌出量,m3/t。開采層和鄰近層相對瓦斯涌出量計算方法見附錄A。151.1.2 掘進工作面瓦斯涌出量預測掘進工作面瓦斯涌出量計算用絕對瓦斯涌出量表達,采用式(2)計算。q掘q3+q4 (2)式中 q掘掘進工作面絕對瓦斯涌出量,m3/min;q3掘進工作面巷道煤壁絕對瓦斯涌出量,m3/min;q4掘進工作面落煤絕對瓦斯涌出量,m3/min。掘進工作面巷道煤壁和落煤瓦斯涌出量計算方法見附錄B。161.1.3 生產采區(qū)瓦斯涌出量生產采區(qū)瓦斯涌出量采用式(3)計算。 (3)式中 q區(qū)生產采區(qū)相對瓦斯涌出量,m3/t;K生產采區(qū)內采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù),如無實測值可參照附錄D選

11、?。籷采i第i個回采工作面相對瓦斯涌出量,m3/t;Ai第i個回采工作面的日產量,t;q掘i第i個掘進工作面絕對瓦斯涌出量,m3/min;Ao生產采區(qū)平均日產量,t。171.1.4 礦井瓦斯涌出量礦井瓦斯涌出量采用式(4)計算。 (4)式中 q井礦井相對瓦斯涌出量,m3/t;q區(qū)i第i個生產采區(qū)相對瓦斯涌出量,m3/t;Aoi第i個生產采區(qū)平均日產量,t;K已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù),如無實測值可參照附錄D選取。181.1.6 瓦斯不均衡性涌出考慮各區(qū)域瓦斯涌出的不均衡性,利用分源預測法預測的各區(qū)域的瓦斯涌出量需乘以瓦斯涌出不均衡系數(shù)Kn,如無實測值可參照附錄D選取。2 礦山統(tǒng)計法2.1 礦井相對

12、瓦斯涌出量與開采深度的關系由式(5)表示。 (5)式中 q礦井相對瓦斯涌出量,m3/t;H開采深度,m;H0瓦斯風化帶深度,m;相對瓦斯涌出量隨開采深度的變化梯度,m/( m3t-1)。19說明:(1)值確定。1)當有瓦斯風化帶以下兩個水平的實際相對瓦斯涌出量資料時,值由式(6)確定。 (6)式中 H2瓦斯帶內2水平的開采深度,m;H1瓦斯帶內1水平的開采深度,m;q2在H2深度開采時的相對瓦斯涌出量,m3/t;q1在H1深度開采時的相對瓦斯涌出量,m3/t。2)當有瓦斯風化帶以下多個水平的實際相對瓦斯涌出量資料時,的加權平均值由式(7)確定。20式中 Hi第i個水平的開采深度,m;qi第i個

13、水平的相對瓦斯涌出量,m3/t;n統(tǒng)計的開采水平個數(shù)。(2)H0的確定。1)H0可由式(8)確定。H0=H1-(q1-2) (8)式中符號同前。21(2)H0的確定。1)H0可由式(8)確定。H0=H1-(q1-2) (8)式中符號同前。222)根據(jù)實測煤層瓦斯基本參數(shù)確定,瓦斯風化帶的下部邊界可參照下列條件確定:甲烷及重烴的濃度之和占氣體組分的80(按體積);瓦斯壓力P=0.10.15MPa;相對瓦斯涌出量qCH4=23 m3/t;煤層的瓦斯含量:W=1.01.5 m3/t.r(長焰煤);W=1.52.0 m3/t.r(氣煤);W=2.02.5 m3/t.r(肥、焦煤);W=2.53.0 m

14、3/t.r(瘦煤);W=3.04.0 m3/t.r(貧煤); W=5.07.0 m3/t.r(無煙煤)232.2 注意的幾個問題(1)采用礦山統(tǒng)計法必須具備所要預測的礦井或采區(qū)煤層開采順序、采煤方法、頂板管理、地質構造、煤層賦存、煤質等與生產礦井或生產區(qū)域相同或類似的條件。(2)礦山統(tǒng)計法預測瓦斯涌出量外推范圍沿垂深不超過200m,沿煤層傾斜方向不超過600m。(3)當?shù)V井相對瓦斯涌出量與開采深度之間不呈線性關系時,即值不是常數(shù)時,應首先根據(jù)實測資料確定值與開采深度的變化規(guī)律,然后再進行預測。第三部分 瓦斯防治技術1 瓦斯防治理念堅持以科學發(fā)展觀統(tǒng)領全局,堅持以人為本,牢固樹立“瓦斯不治,礦無

15、寧日”的思想和“煤礦瓦斯事故是可以預防和避免的”、“治理瓦斯是解放生產力、治好瓦斯是發(fā)展生產力”、 增強“一先進三保護”(發(fā)展先進生產力,保護生命,保護資源,保護環(huán)境)、“瓦斯超限就是事故”的理念,的意識,實施煤礦瓦斯抽采的“生命工程”和“資源工程”,“煤與瓦斯共采、治理與利用”并重,堅持“高投入、高素質、強技術、嚴管理、重利用”的瓦斯綜合治理措施,以“區(qū)域治理為主,局部治理為輔”、“以抽采為主、以風排為輔”的瓦斯治理綜合戰(zhàn)略。242瓦斯抽采方法25圖26圖27圖273 堅持綜合治理,構建高效有力的瓦斯防治體系在瓦斯防治工作中應強化“四個綜合”,即:人才和投入的綜合,技術和管理的綜合,裝備和培

16、訓的綜合,抽采和利用的綜合。堅持“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產”的瓦斯治理十二字方針,堅持多措施并舉、實現(xiàn)綜合抽采,以全面落實“抽采達標”和“兩個四位一體”防突措施為抓手,構建“通風可靠、抽采達標、監(jiān)控有效、管理到位、隱患排除、綜合利用”的煤礦瓦斯綜合治理與利用工作體系。283.1 采煤工作面瓦斯防治技術主要有開采保護層、合理的通風方式(如“Y”型通風、“U+L”型通風等)、地面鉆孔抽采、頂(底)板穿層鉆孔抽采、本煤層鉆孔抽采、鄰近層卸壓抽采、頂板高位專用巷道抽采、頂板高位走向大直徑鉆孔抽采、采空區(qū)留管抽采等抽采等技術。29圖穿層鉆孔底板巖巷高抽巷30圖3132圖3-1 瓦斯抽采方法示意圖33

17、3.1.1堅持開采保護層通過多年的實踐經驗,開采保護層是區(qū)域性瓦斯治理最經濟、最有效的手段。因此,我們牢固樹立開采保護層就是解放生產力,開采保護層就是發(fā)展安全生產力的理念。合理調整生產布局,堅定不移地開采保護層,堅決杜絕怕麻煩、怕產量受影響的觀念。保護層開采工作面瓦斯治理模式詳見附圖34圖3-1-1 保護層開采工作面瓦斯治理模式353.1.2頂板高位鉆孔(水平長鉆孔)抽采技術在礦13617綜采工作面的應用(一)工作面高位鉆場及鉆孔的布置在工作面回風巷每隔80m布置一個頂板高位鉆場,每個高位鉆場施工6至15個走向長鉆孔,鉆孔孔徑為94mm213mm不等,鉆孔個數(shù)主要根據(jù)鉆孔直確定,鉆孔位置應控制

18、在頂板垮落后的裂隙帶內。 頂板高位鉆孔參數(shù)的確定:36鉆孔數(shù)量的確定:擬以直徑為350mm的瓦斯管截面積為標準,施工鉆孔孔徑所對應的截面積之和應大于或等于直徑為350mm瓦斯管的截面積。具體公式如下:S350S1鉆孔+ S2鉆孔+ - + Sn鉆孔其中:S350為直徑為350mm瓦斯管的截面積 Sn鉆孔為所施工鉆孔的截面積37 頂板高位鉆孔位置的確定:根據(jù)該工作面的采高、煤層頂板和傾角等情況,計算出該工作面裂隙帶的高度為10-20米。因此,將頂板高位孔布置在巖層中,與煤層頂板的法向距離為18米,與回風巷的平距為15-20米,使頂板高位鉆孔的終孔位置完全處于頂板垮落后的裂隙帶內。為了保證鉆場與鉆

19、場之間的頂板高位鉆孔能夠連續(xù)抽出高濃度的瓦斯,因此,下一鉆場的高位鉆孔應超出上一鉆場10米以上的距離 38 高位鉆場的布置高位鉆場的布置應考慮鉆場及抽放鉆孔的施工方便及抽放效果等。結合實際情況,該工作面高位鉆場布置在與工作面回風巷的水平投影距離為20m,與煤層的法向距離為15-20米。高位鉆場及鉆孔的布置見下圖3-8。39圖3-1-6 高位鉆場及鉆孔布置圖40注意事項: (1)合理布置頂板高位鉆場及高位鉆孔的位置,使頂板高位鉆孔處在頂板垮落后的裂隙帶內。 (2)為保證下一鉆場與上一鉆場的合理銜接,下一鉆場的高位鉆孔的終孔位置應超過上一鉆場適當位置。413.1.3 底板穿層鉆孔預抽技術在礦141

20、11綜采工作面的應用(一)運輸巷底板穿層鉆孔抽采根據(jù)采面實際情況,為解決回采期間的底板瓦斯問題,從14111運輸巷每隔20m施工一個鉆場,每個鉆場沿1#層底板布置扇型鉆孔進行截流抽采底板瓦斯。42圖43(2)回風巷底板鉆孔抽采在14111回風巷從切眼往外回風巷50m開始每隔50m施工一個鉆場,每個鉆場向采面方向底板布置2排5個直徑為200mm的鉆孔截流抽采底板瓦斯。44圖453.1.4交叉鉆孔順層抽采463.2 煤巷掘進工作面防突及瓦斯防治技術3.2.1 回風巷掘進一般采用沿空掘巷或沿空留巷。將回風巷布置在上區(qū)段開采后的卸壓范圍內,能夠有效地解決掘進過程中的防突及瓦斯涌出問題。3.2.2運輸巷

21、掘進區(qū)域防突措施:一般采用開采保護層和地面井預抽煤層瓦斯以及井下穿層鉆孔或順層鉆孔(巷道兩幫鉆場預抽和工作面預抽)預抽區(qū)段煤層瓦斯、穿層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯、順層鉆孔或穿層鉆孔預抽回采區(qū)域煤層瓦斯、穿層鉆孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區(qū)域煤層瓦斯、順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯等。47鉆孔控制范圍:傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m,下幫至少10m;其他為巷道兩側輪廓線外至少各15m。順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應控制的條帶長度不小于60m,以上所述的鉆孔控制范圍均為沿層面的距離。預抽要求:瓦斯鉆孔封堵必須嚴密,穿層鉆孔的封孔段長度不得小于5m,順層鉆孔的封孔段長度

22、不得小于8m;應當做好每個鉆孔施工參數(shù)的記錄及抽采參數(shù)的測定,鉆孔孔口抽采負壓不得小于13kPa 4849(1)底板巖巷條帶穿層鉆孔預抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施50頂板巖巷條帶穿層鉆孔預抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施51順層鉆孔預抽煤層瓦斯的區(qū)域防突措施52局部防突措施:優(yōu)先選用超前鉆孔(包括超前預抽瓦斯鉆孔、超前排放孔)、松動爆破、水力沖孔、水力疏松等措施。煤巷掘進工作面遇斷層等地質構造將煤層斷失,按照石門揭煤的有關規(guī)定執(zhí)行。3.3 石門揭煤工作面防突及瓦斯防治技術區(qū)域防突措施:石門(含立、斜井等)揭煤一般采用穿層或順層鉆孔預抽煤層瓦斯的區(qū)域防突措施。53穿層鉆孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區(qū)域煤層瓦斯

23、區(qū)域防突措施應當在揭煤工作面距煤層的最小法向距離7m以前實施(在構造破壞帶應適當加大距離)。鉆孔的最小控制范圍是:石門和立井、斜井揭煤處巷道輪廓線外12m(急傾斜煤層底部或下幫6m),同時還應當保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線(包括預計前方揭煤段巷道的輪廓線)的最小距離不小于5m,且當鉆孔不能一次穿透煤層全厚時,應當保持煤孔最小超前距15m(平面、剖面圖如下)。54局部防突措施:預抽瓦斯、排放鉆孔、水力沖孔(立井揭煤除外)、金屬骨架、煤體固化或其它經試驗證明有效的措施。555657附 錄 A開采層和鄰近層瓦斯涌出量計算方法A.1 開采層瓦斯涌出量A.1.1 薄及中厚煤層不分層開采時,開采層瓦斯

24、涌出量可由式(A.1)計算。式中:q1開采層相對瓦斯涌出量,m。t;K1圍巖瓦斯涌出系數(shù);K1值選取范圍為1.11.3;全部陷落法管理頂板,碳質組分較多的圍巖,K1取1.3;局部充填法管理頂板K1取1.2;全部充填法管理頂板K1取1.1;砂質泥巖等致密性圍巖K1取值可偏小;K2工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù),用回采率的倒數(shù)來計算;K3采區(qū)內準備巷道預排瓦斯對開采層瓦斯涌出影響系數(shù),如無實測值可按參照附錄D選??;m開采層厚度,m;M工作面采高,m;W0煤層原始瓦斯含量,m3t,參照附錄C選取;Wc運出礦井后煤的殘存瓦斯含量,m3t,如無實測值可參照附錄C選取。58A.1.2 厚煤層分層開采時,開采層瓦斯

25、涌出量計算采用式(A.2)計算。式中:Kf取決于煤層分層數(shù)量和順序的分層瓦斯涌出系數(shù),如無實測值可按參照附錄D選??;其他符號意義同前。A.2 鄰近層瓦斯涌出量鄰近層瓦斯涌出量采用式(A.3)計算。式中:q2鄰近層相對瓦斯涌出量,m3t;mi第i個鄰近層煤層厚度,m;M工作面采高,m;i第i個鄰近層瓦斯排放率,%,如無實測值可參照附錄D選?。籛0i第i個鄰近層煤層原始瓦斯含量,m3t,如無實測值可參照開采層選??;Wci第i個鄰近層煤層殘存瓦斯含量,m3t,如無實測值可參照開采層選取。59附 錄 B掘進工作面煤壁和落煤瓦斯涌出量計算方法B.1 掘進巷道煤壁瓦斯涌出量掘進巷道煤壁瓦斯涌出量采用式(B

26、.1)計算。式中:q3掘進巷道煤壁瓦斯涌出量,m3min;D巷道斷面內暴露煤壁面的周邊長度,m;對于薄及中厚煤層,D=2mo,mo為開采層厚度;對于厚煤層,D=2h+b,h及b分別為巷道的高度及寬度;巷道平均掘進速度,mmin;L巷道長度,m;q0煤壁瓦斯涌出強度,m3(m2min),如無實測值可參考式(B.2)計算。式中:q0巷道煤壁瓦斯涌出量初速度,m3(m2min):Vr煤中揮發(fā)分含量,;W0煤層原始瓦斯含量,m3t,參照附錄C選取。60B.2 掘進落煤的瓦斯涌出量掘進巷道落煤的瓦斯涌出量采用式(B.3)計算。式中:q4掘進巷道落煤的瓦斯涌出量,m3min:S掘進巷道斷面積,m2;巷道平

27、均掘進速度,mmin;煤的密度,tm3;W0煤層原始瓦斯含量,m3t,參照附錄C選取;Wc運出礦井后煤的殘存瓦斯含量,m3t,如無實測值可按參照附錄C選取。61附錄C煤層原始瓦斯含量和殘存瓦斯含量的選定 C.1 煤層瓦斯含量值是分源預測礦井瓦斯涌出量的核心參數(shù),因此要求瓦斯含量測值盡可能接近真值。C.2 煤層原始瓦斯含量的測定與計算可采用直接法(地勘鉆孔解吸法)進行測定與計算,參見煤層氣測定方法(解吸法)(MT/T7794)。C.3 地勘鉆孔解吸法測定煤層瓦斯含量時,當鉆孔深度小于500m時,按MT/T7794標準測定瓦斯含量;當鉆孔深度500m1000m或煤的解吸性能很強時,測定值必須進行校

28、正。C.4 直接法測定的煤層瓦斯含量應與鄰近生產礦井和已生產水平井下鉆孔解吸法或間接法測定的瓦斯含量對比。C.5 煤的殘存瓦斯含量Wc。高變質煤瓦斯含量10m3/t.r和低變質煤的Wc值可按表C.1選?。煌咚购?0m3/t.r的高變質煤的Wc值可按式(C.1)選取。62瓦斯含量10m3/t.r的高變質煤的Wc按式(C.1)計算。式中:Wc煤層殘存瓦斯含量,m3/t.r;W0煤層原始瓦斯含量,m3/t.r。63附錄D分源預測法各種系數(shù)的確定D.1 采面巷道預排瓦斯影響系數(shù)K3采用長壁后退式回采時,K3按式(D.1)計算。K3=(L-2h)/L(D.1)采用長壁前進式回采時,如上部相鄰工作面已采

29、,則K3=1;上部相鄰工作面未采,K3按式(D.2)計算。式中:L工作面長度,m;h掘進巷道預排等值寬度,m,如無實測值可按表D.1取值;b巷道寬度,m。6465D.2 分層開采第i分層瓦斯涌出量系數(shù)Kfi 分層(兩層或三層)開采時,Kfi按表D.2取值;分層(四層)開采時,Kfi值按表D.3取值。表D.2 分層(兩層或三層)開采Kfi值66分層(兩層或三層)開采分層(四層)開采Kf1 Kf2 Kf1 Kf2 Kf3 1.504 0.496 1.820 0.692 0.488 67表D.3 分層(四層)開采Kfi值68D.3 鄰近層受采動影響瓦斯排放率Ki當鄰近層位于冒落帶中時,Ki=1。當采

30、高小于4.5m時,Ki按式(D.3)計算或按圖D.1選取。式中:hi第i鄰近層與開采層垂直距離,m;hp受采動影響頂?shù)装鍘r層形成貫穿裂隙,鄰近層向工作面釋放卸壓瓦斯的巖層破壞范圍,m。691上鄰近層;2緩傾斜煤層下鄰近層;3傾斜、急傾斜煤層下鄰近層。圖D.1 鄰近層瓦斯排放率與層間距的關系曲線70開采層頂、底板的破壞影響范圍hp按建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程中附錄六的方法計算。當采高大于4.5m時,Ki按式(D.4)計算。式中:hi第i鄰近層與開采層垂直距離,m;M工作面采高,m。L工作面長度,m。D.4 采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)K、K采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)K、K按表D.4選取。7

31、1三、事故案例分析案例 1 貴州省畢節(jié)地區(qū)納雍縣群力煤礦臨時水倉掘進工作面煤與瓦斯突出事故 1、事故概況 2007年11月8日13時43分,貴州省畢節(jié)地區(qū)納雍縣群力煤礦臨時水倉掘進工作面發(fā)生煤與瓦斯突出事故,造成35人死亡。1礦井可采煤層為2、5、6號煤層,平均厚度分別為1.56m、3.33m和1.66m,煤層均為無煙煤。煤塵無爆炸危險性,煤層為不易自燃煤層。 2圖3452、事故直接原因分析1)臨時水倉掘進工作面具有煤與瓦斯突出危險性 (1)2號煤層曾經發(fā)生過1次瓦斯動力現(xiàn)象; (2)突出點處于復雜的地質構造帶; (3)出現(xiàn)過炮后瓦斯異常及噴孔等突出預兆。62、事故直接原因分析2)沒有對臨時水

32、倉掘進工作面進行過突出危險性預測和采取防突措施 (1)制定的工作面安全技術措施中沒有防突措施的內容; (2)對工作面實際沒有進行過突出危險性預測和采取任何防突措施。72、事故直接原因分析3)掘進放炮是本次煤與瓦斯突出的誘發(fā)原因4)產生的瓦斯逆流是導致人員大量傷亡的主要原因8(1)突出強度和瓦斯量較大,大多數(shù)遇難人員是在進風巷道被瓦斯窒息而亡,多名工人被煤炭掩埋致死;(2)短時間內涌出了大量瓦斯、突出的煤炭阻塞了回風巷、2122聯(lián)絡巷沒有安裝反向風門、通風系統(tǒng)不可靠,是導致瓦斯逆流、造成人員大量傷亡的直接原因.9群力煤礦“11.8”特別重大煤與瓦斯突出事故的直接原因是: 2號煤層曾經發(fā)生過瓦斯動

33、力現(xiàn)象,煤層具有煤與瓦斯突出危險性;臨時水倉掘進工作面處于復雜的地質構造帶,在上一掘進班放炮后瓦斯?jié)舛犬惓T龈?、當班施工炮眼時出現(xiàn)過突出預兆(噴孔)的情況下,沒有采取“四位一體”綜合防突措施,掘進放炮誘發(fā)了煤與瓦斯突出,突出造成的瓦斯逆流和拋出的煤炭致使大量人員傷亡。103、事故教訓 (1)2號煤層發(fā)生過瓦斯動力現(xiàn)象,沒有進行突出礦井鑒定,也未采取“四位一體”綜合防突措施; (2)工作面出現(xiàn)炮后瓦斯異常、施工炮眼時發(fā)生過噴孔等突出預兆,沒有停止作業(yè)、分析原因,也未采取防突措施,暴露出職工對防突知識的欠缺;113、事故教訓(3)采區(qū)下山部分沒有構成正規(guī)的排水系統(tǒng),生產系統(tǒng)不完善前,就布置回采工作

34、面進行回采,形成了“剃頭下山”開采局面;(4)在采區(qū)下山部分主要進回風巷之間沒有設置反向風門,采區(qū)通風系統(tǒng)不可靠;123、事故教訓(5) 在2號煤層發(fā)生過瓦斯動力現(xiàn)象的情況下,沒有進行瓦斯預抽工作;(6) 2號煤層在地質構造帶發(fā)生過瓦斯動力現(xiàn)象,未吸取教訓,在事故工作面處于復雜的地質構造帶時沒有采取防突措施。144、突出機理分析(1)瓦斯-突出瓦斯量37283m3,瓦斯逆流波及全礦井;(2)地應力-突出點垂深331m;突出點處于地質構造帶;(3)煤體物理力學特性-突出量402t,突出點處于地質構造帶,構造煤發(fā)育。15案例2 貴州省畢節(jié)地區(qū)織金縣珠藏鎮(zhèn)宏源煤礦發(fā)生一起較大煤與瓦斯突出事故1、事故

35、概況2009年2月13日1時36分,貴州省畢節(jié)地區(qū)織金縣珠藏鎮(zhèn)宏源煤礦發(fā)生一起較大煤與瓦斯突出事故,造成8人死亡。16該礦井范圍內有可采煤層七層,煤層編號分別為6#、7#、16#、21#、23#、27#、34#,煤層厚度依次為2.09m、1.09m、2.41m、1.75m、1.45m、1.23m、0.92m。煤層傾角為9-22,現(xiàn)開采16#煤層。16#煤層自燃傾向性等級鑒定結果為三類(不易自燃),煤塵無爆炸危險性;其余各煤層均未做自燃傾向性等級鑒定和煤塵爆炸危險性鑒定。17182、事故直接原因分析本次事故的直接原因是:1166工作面運輸順槽上巷自開口40m處、下巷自開口35m處曾經發(fā)生過煤與瓦斯突出,并均發(fā)生在小斷層處,煤層具有煤與瓦斯突出危險性;突出點處于復雜的地質構造帶,放炮后瓦斯?jié)舛犬惓T龈?,“四位一體”綜

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