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文檔簡介
礦井瓦斯防治
第一章礦井瓦斯是煤礦生產(chǎn)中必然遇到的有害氣體。在
煤礦生產(chǎn)過程中,伴隨著生產(chǎn)的進行,瓦斯涌出
到生產(chǎn)空間,對井下安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅。瓦斯不
論其涌出量多少,一直都是礦井主產(chǎn)量最主要的
一個危險源,瓦斯災(zāi)害、粉塵災(zāi)害、火災(zāi)、火災(zāi)
和頂板災(zāi)害構(gòu)成了煤礦的五大自然災(zāi)害,瓦斯爆
炸事故是礦井五大自然災(zāi)害之首。瓦斯災(zāi)害的治
理是礦井最根本的、最重要的任務(wù)。
第二章礦井瓦斯基礎(chǔ)知識
一、礦井瓦斯的概念
二、礦井瓦斯是礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主
的有害氣體。在組成瓦斯的各種氣體中,甲烷往往占
總量的90%以上,因此瓦斯的概念通常單獨指甲烷。
三、礦井瓦斯來自煤層和煤系地層,它的形成經(jīng)歷了兩
個不同的造氣時期,從植物遺體到形成泥炭,屬于
生物化學(xué)造氣時期;從褐煤、煙煤到無煙煤,屬于變
質(zhì)作用造氣時期。由于在生化作用造氣時期泥炭的
埋藏較淺,覆蓋層的膠結(jié)固化也不好,因此生成的
氣體通過滲透和擴散很容易排放到大氣中,留存在
現(xiàn)今煤層中的瓦斯,只是其中很少的部分。
四、瓦斯的性質(zhì)
瓦斯通常指甲烷,分子式為CH4,它是一種無色、無味、無
臭的氣體。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(氣溫為0℃,大氣壓為l.OX105pa),
lm3甲烷的質(zhì)量為0.717kg,而13空氣的質(zhì)量為1.293kg,因
此瓦斯比空氣輕,(其相對密度為0.554)。因此,巷道頂板、
冒落區(qū)頂部往往容易積聚瓦斯。瓦斯有很強的滲透性的擴散
性,擴散速度是空氣的L34倍。
瓦斯具有燃燒和爆炸性。
五、礦井瓦斯的危害
1、瓦斯窒息
2、瓦斯本身雖然無毒,但空氣中瓦斯?jié)舛容^高時,
就會相對降低空中氣氧氣濃度。在壓力不變的情
況下,當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_到43%時,氧氣濃度就會被
沖淡到12%,人就會感到呼吸困難;當(dāng)瓦斯?jié)舛?/p>
達到57%時,氧氣濃度就會降到9%,這時人若誤
入期中,短時間內(nèi)就會因缺氧氣窒息而死亡。因
此《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,凡井下盲巷或通風(fēng)不
良的地區(qū),都必須及時封閉或設(shè)置柵欄,并懸掛
“禁止入內(nèi)”的警標(biāo),嚴禁人員入內(nèi)。
3、瓦斯的燃燒和爆炸
六、當(dāng)瓦斯與空氣混合達到一定濃度時,遇到高溫火源
就能燃燒或發(fā)生爆炸,一旦發(fā)生爆炸事故,會造成
大量井下作業(yè)人員的傷亡,給國家財產(chǎn)造成巨大損
失。
七、瓦斯的賦存狀態(tài)
1、瓦斯在煤層及圍巖中的賦存狀態(tài)有兩種,一種是
游離狀態(tài),另一種是吸附狀態(tài)。
2、游離狀態(tài)
這種狀態(tài)的瓦斯以自由氣體狀態(tài)存在于煤層或圍巖的
孔洞中,其分子可自由運動,處于承壓狀態(tài)。
2?吸附狀態(tài)
八、吸附狀態(tài)的瓦斯按照結(jié)合形式的不同,又分為吸著
狀態(tài)和吸收狀態(tài)。吸著狀態(tài)是指瓦斯被吸著在煤體
或巖體表面,在表面形成瓦斯薄膜;吸收狀態(tài)是指瓦
斯被溶解于煤體號煤的分子相結(jié)合,即瓦斯分子進
入煤體膠粒結(jié)構(gòu),類似于氣體溶解于液體的現(xiàn)象。
九、煤體中瓦斯存在的狀態(tài)不是固定不變的,而是處于
不斷交換的動平衡狀態(tài),當(dāng)條件發(fā)生變化時,這一
平衡就會被打破。由于壓力增高或溫度降低使一部
分游離瓦斯轉(zhuǎn)化為吸附瓦斯的現(xiàn)象稱為瓦斯吸附。
十、礦井瓦斯涌出
1、礦井瓦斯涌出的形式
當(dāng)煤層被開采時,煤體受到破壞,貯存在煤體內(nèi)的部分
瓦斯就會離開煤體而涌入采掘空間,這種現(xiàn)象稱為瓦斯涌
出。
2、(1)普通涌出。瓦斯從采落的煤炭及煤層、巖層
的暴露面上,通過細小的孔隙緩慢而長時間的涌
出。首先是游離瓦斯,而后是部分解吸的吸附瓦
斯。普通涌出是礦井瓦斯涌出的主要形式,不僅
范圍廣,而且數(shù)量大。
3、(2)特殊涌出。如果煤層或巖層中含有大量瓦斯、
采掘時,這些瓦斯有時會在極短的時間內(nèi),突然
地、大量地涌出,可能還伴有煤粉、煤塊或巖塊,
瓦斯的這種涌出形式稱為特殊涌出。瓦斯特殊涌
出是一種動力現(xiàn)象,分為瓦斯噴出和煤與瓦斯突
出。瓦斯特殊涌出的范圍是局部的、短暫的、突
發(fā)生的,但其危害極大。
4、礦井瓦斯涌出量的概念與計算
礦井瓦斯涌出量是指在開采過程中,單位時間內(nèi)或單位
重量煤中涌出的瓦斯量,僅指普通涌出。表示礦井瓦斯涌出
量的方法有兩種。
(1)絕對瓦斯涌出量。絕對瓦斯涌出量是指單位時
間內(nèi)涌入采掘空間的瓦斯數(shù)量,用m3/min或m3/d表示,可
用下式進行計算:
QCH4=QC(6-1)
或QCH4=1440QC(6-2)
式中QCH4——礦井(或采區(qū))絕對瓦斯涌出量,m3/min或
m3/d;
Q——礦井(或采區(qū))總回量,m3/min;
C一一礦井(或采區(qū))總回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?%;
1440——1晝夜的分鐘數(shù)。
(2)相對瓦斯涌出量。相對瓦斯涌出量是指在礦井正
常生產(chǎn)條件下,月平均日產(chǎn)It煤所涌出的瓦斯數(shù)量,用m3/t
表示??捎孟率竭M行計算:
1440XQC必X+
qcH4=T(6-3)
式中qCH4——礦井(或采區(qū))相對瓦斯涌出量,m3/t;
QCH4——礦井(或采區(qū))絕對瓦斯涌出量,m3/min;
T——礦井瓦斯鑒定月礦井(或采區(qū))的月產(chǎn)煤量,t:
n——礦井瓦斯鑒定月礦井(或采區(qū))的月工作天數(shù)。
十一、必須指出,對于抽放瓦斯的礦井,在計算礦井
瓦斯涌出量時,應(yīng)包括抽放的瓦斯量。
十二、礦井瓦斯等級的劃分
1、礦井瓦斯等級劃分的目的
2、礦井瓦斯等級是礦井瓦斯涌出量大小和安全程度
的基本標(biāo)志。由于不同煤田瓦斯生成與賦存的條
件不同,開采時間不同礦井的瓦斯涌出量就有很
大差異。為保障安全生產(chǎn),并做到經(jīng)濟合理,所
選用的通風(fēng)設(shè)備、通風(fēng)要求及有關(guān)管理制度都應(yīng)
有所不同。因此,根據(jù)瓦斯涌出量和涌出形式將
礦井瓦斯劃分為不同等級,對礦井瓦斯實行分級
管理,是十分必要的。
3、礦井瓦斯等級劃分的依據(jù)
《煤礦安全規(guī)程》,一個礦井中只要有一個煤(巖)
層發(fā)現(xiàn)瓦斯,該礦井即為瓦斯礦井。瓦斯礦井必須依照礦井
瓦斯等級進行管理。
礦井瓦斯等級,根據(jù)礦井相對瓦期涌出量、礦井絕對瓦
斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為:
(1)低瓦斯礦井:礦井相對瓦斯涌出量小于或等于
10m3/t且礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于40m3/mirio
(2)高瓦斯礦井:礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t或
礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/mino
(3)煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。
每年必須對礦井進行瓦斯等級和二氧化碳用處量的鑒
定工作,報省負責(zé)煤炭行業(yè)管理部門審批,并報省級
煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)備案,上報時應(yīng)包括開采煤層最短
發(fā)火期和自然傾向性,煤塵爆炸性的鑒定結(jié)果。
新礦井設(shè)計文件中,應(yīng)有各煤層的瓦斯含量資料。
第三章瓦斯爆炸的基本條件及危害
一、瓦斯爆炸的基本條件
1、瓦斯爆炸是空氣中的氧氣與瓦斯在高溫火源的作
用下,進行的劇烈氧化反應(yīng)。反應(yīng)性成二氧化碳
和水蒸氣,并放出大量的熱量,這些熱量使生成
的二氧化碳和水蒸氣迅速膨脹,形成高溫、高壓
并以極高的速度向外沖擊。當(dāng)空氣中氧氣不足或
反應(yīng)進行不完全時會產(chǎn)生大量的一氧化碳。
2、瓦斯爆炸的條件
瓦斯爆炸的發(fā)生必須具備3個基本條件:
(1)瓦斯?jié)舛仍诒ń缦迌?nèi),一般為5%—16%;
(2)混合氣體中氧的逍度不低于12%;
3、(3)有足夠能量的引火源。引火源溫度不低于
650-750℃,能量大于0.28ml,且持續(xù)時間大于
瓦斯爆炸的感應(yīng)期。
4、當(dāng)點火源與混合氣體接觸時,爆炸不是立刻就發(fā)
生,而是有一個延遲時間,這段時間稱為爆炸的
感應(yīng)期。感應(yīng)期的長短與點火源的強度、溫度、
火源的性質(zhì)、瓦斯的濃度或煤塵的揮發(fā)分有關(guān)。
5、影響瓦斯爆炸界限的因素
瓦斯爆炸下限5%上限16%是指瓦斯空氣混合氣體爆炸
的大致范圍,隨著其他可燃氣體的混入,瓦斯爆炸界限會
發(fā)生變化,而環(huán)境溫度壓力及點燃源的能量等對瓦斯爆炸
界限有影響,因此,瓦斯爆炸的界限并不是一個固定不變
的常數(shù)。
(1)可燃氣氣體的混入?;旌蠚怏w中如果有一些可燃
性氣體的混入,如硫化氫、乙烷等,這些氣體本身具有爆炸
性,不僅增加了爆炸氣體的總濃度,而且會使瓦斯爆炸卜
限降低,從而擴大了瓦斯爆炸的界限。
(2)爆炸性煤塵的混入。混合氣體中混入了爆炸性煤
塵,由于煤塵本身遇到火源會放出可燃性氣體,因而會使
瓦斯爆炸下限降低。
(3)惰性氣體的混入。惰性氣體的混入會使混合氣體
中氧氣的含量降低,因而可以縮小瓦斯的爆炸界限,降低
瓦斯爆炸的危險性。
(4)混合氣體的壓力?;旌蠚怏w的壓力越大,所需的
點火溫度就越低,也就越容易發(fā)生瓦斯爆炸事故。
(5)混合氣體的初始溫度?;旌蠚怏w的初始溫度越高,
瓦斯爆炸的界限就越大。
(6)瓦斯?jié)舛扰c點火溫度。不同的瓦斯?jié)舛?,所需?/p>
點火溫度不同,瓦斯?jié)舛仍?%—8%時,所需的點火溫度最
低。一定的溫度條件下,火源的面積越大,火源存在的時間
越長,就越容易引爆瓦斯。面當(dāng)火源的存在時間小于瓦斯爆
炸的感應(yīng)期時,瓦期不會發(fā)生爆炸。
3.引燃瓦斯的點火源
(1)明火火焰。這類點火源的特點是伴隨有燃燒化學(xué)
反應(yīng)。如明火、井下焊接產(chǎn)生的火焰、爆破火焰、煤炭自然
產(chǎn)生的明火、設(shè)備失爆產(chǎn)生的火焰、油火等。
(2)熾熱表面和熾熱氣體。熾熱的表面,如電爐、白
熾燈、過電流引起的線路灼熱、輸送帶打滑機械摩擦引起的
金屬表面熾熱等都會引起瓦斯爆炸。白熾燈中鴇絲的工作溫
度高達2000℃,在該溫度下鴇絲暴露于空氣中就會生激烈
的氧化,便會立刻點燃瓦斯。因此,煤礦井下使用專用的照
明工具,以防止燈泡破裂時引燃瓦斯。熾熱的廢氣或火災(zāi)產(chǎn)
生的高溫?zé)熈髋c瓦斯相遇時生發(fā)氧化、燃燒等化學(xué)反應(yīng),也
會引起瓦斯爆炸°瓦斯的引燃溫度在650℃,機械、電氣設(shè)
備等的表面溫度持續(xù)升高或防爆電器發(fā)生失爆時,都可能
達到這一溫度。
(3)機械摩擦及撞擊火花。礦用設(shè)備在使用過程中的
摩擦和撞擊所產(chǎn)生的火花可引燃瓦斯。如跑車時車輛和軌道
的摩擦、金屬器件之間的撞擊、鋼件與巖石的碰撞、礦用機
械的割齒同巷道堅固巖石的摩擦、巷道塌落的巖石的碰撞
(主要是炭漿巖等堅硬的石間的碰撞)等都能產(chǎn)生足以引燃
瓦斯的火花。
(4)電火花。電火花主要包括弧放電、電氣火花和靜
電產(chǎn)生的火花。瓦斯爆炸的最小點燃能量是0.28mj,假設(shè)人
體的電容為200pF,化纖衣服靜電電位為15KW,則其放電的
能量可通22.5mj,大大超過了瓦斯爆炸的最小點燃能量。因
此井下工作人員必須穿棉織品衣物。井下輸電線的短路、接
頭不符合要求及帶電檢修等都是造成瓦斯爆炸的主要原因。
地面閃電通過礦用管路傳輸?shù)骄乱部赡芤纪咚埂?/p>
此外,據(jù)俄羅斯的研究結(jié)果,井下測量的激光因其光
束窄、能量集中的特點,也有點燃瓦斯的能力。在使用該類
設(shè)備時不僅要保證其中外殼及電路的安全性,還應(yīng)該保持
其激光輻射的安全性。
二、瓦斯爆炸的危害
瓦斯爆炸產(chǎn)生的主要危害因素有沖擊波、火焰鋒面以及
大量的有害氣體G
1.爆炸沖擊波
在爆炸發(fā)生時,首先到達的是爆炸沖擊波。爆炸沖擊波
的傳播速度總大于音速,最高可達1000m/s發(fā)上,沖擊波正
向傳播的峰值壓力一般為5-8個大氣壓,最高可達20個大
氣壓。沖擊波造成的危害主要是人員的創(chuàng)傷、巷道支架的毀
壞、冒頂、井下設(shè)備的翻倒和破壞。摧毀礦井通風(fēng)設(shè)施等。
沖擊波會揚起沉積在巷道中的煤塵或破環(huán)礦井通風(fēng)系統(tǒng),
形成新的瓦斯、煤法爆炸源;當(dāng)遇到火焰鋒面通過或再生火
源時就引發(fā)二次爆炸。在高瓦斯礦井發(fā)生瓦斯爆炸后,對災(zāi)
害區(qū)域進行封閉時,由于封閉域內(nèi)再生火源和風(fēng)量的大幅
度減少,可能迅速形成二次爆炸的條件,對救災(zāi)工作構(gòu)成
很大的威脅。因比,當(dāng)封閉工作需要時間較長時,應(yīng)建立相
應(yīng)的防護設(shè)施。
2.火焰鋒面
緊跟在沖擊波之后的是發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)的火焰鋒面。
火焰鋒面的溫度可達2150-2650”。,鋒面經(jīng)過時會造成人體
大面積皮膚燒傷和呼吸器官及食道、胃等黏膜燒傷,可燒壞
井下的電氣設(shè)備、電纜,并可引燃井巷中的可燃物,產(chǎn)生新
的火源。
3.有害氣體
瓦斯爆炸過后,礦井中氧氣的濃度下降,燃燒生成大
量的二氧化碳和水蒸氣。某些煤礦分析爆炸后氣體成分為氧
氣:6……-10%;N2:82288%;二氧化碳:4%-8%;一氧化
碳:2%-4%o如果有煤塵參與爆炸,則生成的一氧化碳更多,
成為井下人員傷亡的主要因素之一。
上述三個有害因素的危險程度與它們波及的范圍有關(guān),
火焰鋒面的傳播范圍較小,一般為幾十米至幾百米,少數(shù)
情況下可達到幾千米。沖擊波的傳播一般為幾千米,甚至沖
出地面。爆炸產(chǎn)物的波及范圍與爆炸后通風(fēng)系統(tǒng)的狀況有關(guān),
如果爆炸摧毀了礦井主要的通風(fēng)系統(tǒng),則由此造成的災(zāi)害
將波及整個下風(fēng)側(cè)的生產(chǎn)區(qū)域。
第四章防止瓦斯爆炸的措施
根據(jù)瓦斯爆炸的條件在井下總能滿足,預(yù)防瓦斯爆炸
一般應(yīng)從兩個方面采取措施,即防止瓦斯積聚和防止瓦斯
被引燃。另外,防止瓦斯爆炸事故擴大的措施。通常被作為
預(yù)防瓦斯爆炸措施的一部分。
一、防止瓦斯積聚的措施
瓦斯積聚是指局部空間(體積大于0.5m3)瓦斯?jié)舛冗_
到或超過2%的現(xiàn)象。煤礦井下容易發(fā)生瓦斯積聚的地點是采
掘工作面和通風(fēng)不良的場所,防止瓦斯積聚要從以下幾個
方面采取措施。
2、L加強通風(fēng)
3、加強通風(fēng)是防止瓦斯積聚的基本方法之一,主要
包括建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)和加強通風(fēng)管理兩個方
面。每一礦井的通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)管理工作都必須符
合《煤礦安全規(guī)程》的要求:嚴禁采用獨眼井開采;
嚴禁采用不符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的串聯(lián)通風(fēng),
掘進工作面禁止采用擴散通風(fēng);礦井的產(chǎn)量必須與
礦井通風(fēng)能力相適應(yīng),嚴禁超通風(fēng)能力生產(chǎn);要完
善通風(fēng)系統(tǒng),保護好通風(fēng)設(shè)施;加強局部通風(fēng)管
理;避免出現(xiàn)任何形式的盲巷,長期不用的巷道要
及時封閉等。
4、加強瓦斯檢查與監(jiān)控
瓦斯檢查和監(jiān)控是預(yù)防瓦斯爆炸事故的主要措施之一。
瓦斯檢查工作搞好了,就能夠及時、準(zhǔn)確地撐握井下的瓦斯
濃度,及時發(fā)現(xiàn)瓦斯超限和瓦斯積聚等事故隱患。加強瓦斯
檢查可以從瓦斯檢查人員配備和培訓(xùn),儀器裝備的購置、使
用和維護以及管理制度的建立和執(zhí)行三個方面去做工作。
瓦斯監(jiān)控的方法主要有人為監(jiān)測和監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測兩種。
1)礦井瓦斯的重點監(jiān)控
一般來說,凡井下有瓦斯涌出或有可能積存瓦斯的區(qū)
域和地點,都應(yīng)進行瓦斯檢查。主要有以下地點:
(1)采、掘工作面及其進、回風(fēng)巷中的風(fēng)流;
(2)各采區(qū)、水平、一翼回風(fēng)風(fēng)流和礦井總回風(fēng)風(fēng)流;
(3)爆破地點、電動機及其開關(guān)附近的風(fēng)流;
(4)進入串聯(lián)工作面或機電碉室的風(fēng)流;
(5)各種鉆場、密閉和盲巷以及頂板冒落等可能發(fā)生
瓦斯積聚的地點和部位;
(6)局部通風(fēng)機恢復(fù)通風(fēng)前的停風(fēng)區(qū)、局部通風(fēng)機其
開關(guān)附近的風(fēng)流。
2)井下工程施工瓦斯的重點監(jiān)控
(1)重點監(jiān)控的工程:
①在瓦斯涌出量大、涌出速度高的地點進行施工的工
程;
②在靠近瓦斯積聚的瓦斯或火源的工程;
③直接處理積聚區(qū)域,可能溝通積聚瓦斯的工程;
④會引起涌風(fēng)風(fēng)流突然變化或瓦斯涌出突然變化的工
程;
⑤礦井災(zāi)害時期的各類工程。
(2)重點監(jiān)控的內(nèi)容:
①了解整個工程的施工過程和波及的工作空間,確定
監(jiān)測測點;
②了解施工過程中瓦斯涌出的來源和基本規(guī)律,根據(jù)
涌出的不均衡性和工程需要確定監(jiān)測的時間和次數(shù);
③制定重點工程瓦斯監(jiān)測制度,確定監(jiān)測人員和使用
的儀器;
④制定監(jiān)測結(jié)果和異常情況的記錄、匯報、處理程序。
5、及時處理局部積聚的瓦斯
煤礦井下易發(fā)生局部瓦斯積聚的地點主要有:采煤工
作面上隅角、采煤機附近、頂板冒落空洞中、采煤工作面切
頂線附近、低風(fēng)速巷道的頂板附近等。
1)采煤工作面隅角局部瓦斯積聚的處理方法
(1)風(fēng)障法。利用風(fēng)筒布、木板或其他材料在工作面
上隅角設(shè)置風(fēng)障,迫使部分風(fēng)流經(jīng)過上隅角,可消除上隅
角的瓦斯積聚。
(2)水力引射器排除法。水力引射器的特點是無轉(zhuǎn)動
的葉輪且不用電,因此不會產(chǎn)生任何火花。
(3)尾巷排除法。由于回風(fēng)尾巷的存在使采空區(qū)的漏
風(fēng)方向發(fā)生了改變,這時采空區(qū)的瓦斯會隨同漏風(fēng)進入回
風(fēng)尾巷,通過回風(fēng)尾巷和回風(fēng)上山排出。但是,采煤工作面
設(shè)置回風(fēng)尾必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。此種方法的
缺點是增加了采區(qū)的漏風(fēng)范圍和漏風(fēng)量,有可能導(dǎo)致自然
發(fā)火。
(4)改變采空區(qū)的漏風(fēng)方向。將工作面上部區(qū)段空區(qū)
的密閉墻拆開,采煤工作面采空區(qū)的漏風(fēng)方向?qū)l(fā)生改變,
大部分漏風(fēng)不再進入上隅角,能使上隅角的瓦斯來源減少,
瓦斯?jié)舛认陆?。此種方法只適用于不易自燃的煤層。
(5)利用小型液壓通風(fēng)機吹散法。在工作面上隅角附
近安設(shè)小型液壓通風(fēng)機,向上隅角送風(fēng),吹散上隔角的積
聚瓦斯。
(6)利用移動式抽放站抽放法。利用移動式抽放站和
通過上隅角埋入采空區(qū)一定距離的瓦斯抽放管路抽放瓦斯,
抽出的瓦斯排至采區(qū)回風(fēng)巷。
(7)用脈動通風(fēng)技術(shù)治理上隅角瓦斯積聚。肪動通風(fēng)
技術(shù)就是利用風(fēng)流的紊流擴散系數(shù)與風(fēng)流脈動特性相關(guān)的
理論,研制的一套技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理且實用的脈動風(fēng)機。
在正常通風(fēng)風(fēng)流中疊加脈動風(fēng)流,從而增加風(fēng)流的紊流擴
散系數(shù),提高風(fēng)流驅(qū)散局部積聚瓦斯的能力,從根本上解
決回采工作面上隅角瓦斯積聚問題。
針對脈動通風(fēng)機運行環(huán)境的特殊安全要求,在其動力
方面考慮采用氣壓或液壓作為動力源。由于綜采工作面都有
配套的乳化液泵站,因此對于綜采工作面確定采用高壓乳
化液作為動力源,這樣也可簡化通風(fēng)機的動力系統(tǒng)。在葉輪
材質(zhì)方面,選用具有抗靜電和阻燃性能的高強度工程塑料。
脈動風(fēng)流的產(chǎn)生是因為風(fēng)機體旋轉(zhuǎn),在風(fēng)機體周圍獲
得脈動風(fēng)流。該通風(fēng)機主要特性,乳化液動力源和抗靜電和
阻燃工程塑料葉輪,具有可靠的無火花防爆性能,可在有
礦井瓦斯或可燃氣體爆炸危險的通風(fēng)工程中使用;液壓馬達
驅(qū)動葉輪和機體,產(chǎn)生雙旋轉(zhuǎn)脈動動射流,不僅有效射程
遠,沖淡瓦斯的擴散系數(shù)高,而且還有對瓦斯倉儲區(qū)的柔
性排放效應(yīng)等特性,特別適合于采煤工作面上隅角瓦斯積
聚的有效治理或類似的目的;風(fēng)式開放與螺式封閉巧妙結(jié)合
的防護籠體,不僅提高了脈動通風(fēng)的效果,而且對作業(yè)人
員的安全和健康具有保護作用O
(8)用高壓水射流風(fēng)機引排上隅角瓦斯。高壓水射流
風(fēng)的工作原理:高壓水通過固定引風(fēng)器內(nèi)的特制噴頭,形成
旋轉(zhuǎn)霧化射流,高速霧粒與空氣的動量交換和高壓水射流
的卷吸作用,帶動氣流前進形成風(fēng)流,在進風(fēng)口處產(chǎn)生負
壓,把含有瓦斯或粉塵的空氣吸進風(fēng)機,從而達到通風(fēng)和
降塵的目的。在處理采煤工作面上隅角積聚的瓦斯時,高壓
水射流風(fēng)機利用高壓水作動力形成引射流,可將積聚在上
隅角的瓦斯抽放或吹散到回風(fēng)巷,使其與主風(fēng)流混合從而
達到解決瓦斯積聚的目的。
(9)用抽出式無火花風(fēng)機治理上隅角瓦斯積聚。主要
結(jié)構(gòu)GDST型瓦斯自動排放系統(tǒng)排放上隅角積聚瓦斯時,其
主要由2個瓦斯傳感器、控制裝置、調(diào)節(jié)風(fēng)門、吸風(fēng)器、無
火花風(fēng)機和若十風(fēng)筒構(gòu)成。
技術(shù)原理:
當(dāng)用無火花風(fēng)機排放上隅角積聚瓦斯時,需對風(fēng)筒內(nèi)
瓦斯?jié)舛冗M行實時監(jiān)測,自動控制調(diào)節(jié)“摻新”風(fēng)量,在保
證安全的前提下,實現(xiàn)最大的排放功率。
抽出式風(fēng)機為排放上隅角瓦斯提供動力。上隅角的高濃
度瓦斯經(jīng)吸風(fēng)器X進入硬質(zhì)風(fēng)筒Y,雙級傳感器TLT2檢測
過調(diào)節(jié)風(fēng)門K調(diào)節(jié)“摻新風(fēng)”后風(fēng)筒內(nèi)的瓦斯?jié)舛戎怠?刂?/p>
裝置接收到傳感器的濃度信號后,控制裝置內(nèi)的單片微機
根據(jù)瓦斯?jié)舛鹊淖兓岛妥畲笾祦泶_定調(diào)節(jié)風(fēng)門K開或關(guān)以
及開關(guān)角度的大小,并給出控制指令到控制裝置中驅(qū)動器,
驅(qū)動器驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)對調(diào)控風(fēng)門K的開關(guān)和開關(guān)角度
的大小,從而改變“摻新風(fēng)”的風(fēng)量,使排放瓦斯風(fēng)筒內(nèi)瓦
斯?jié)舛炔怀^安全控制限,并保證最大排放效率。
整套系統(tǒng)檢測、調(diào)節(jié)、控制全部實現(xiàn)智能化,具有安裝
使用方便、結(jié)構(gòu)簡單緊湊等優(yōu)點。
在工作面絕對瓦斯涌出量超過5-6m3/min的情況下,單
獨采用上述方法難以收到預(yù)期效果,必須進行瓦斯抽放,
以降低整個工作面的瓦斯涌出量。
2)采煤機附近局部瓦斯積聚的處理
由于采煤機在生產(chǎn)過程中不斷破碎煤體,并形成新錢
的煤層暴露面,以及采煤機附近通風(fēng)不暢等原因,采煤機
附近易形成高濃高瓦斯區(qū)。煤層中若含有硬的夾肝或黃鐵
礦、采煤機在割煤過程中還易形成摩擦火花。因此,采煤機
附近是發(fā)生瓦斯爆炸危險性較大的區(qū)域。
防止采煤機附近積聚瓦斯的措施有:增加工作面的風(fēng)
量;降低瓦斯涌出的不均勻性,增加采煤機在1日或1班中
的工作時間,同時降低采煤機的牽引速度和減小截深;在采
煤機上安裝小型水力引射器。
3)掘進巷道局部冒落空洞積聚瓦斯的處理方法
(1)用導(dǎo)風(fēng)板引風(fēng)法。即在冒落空洞中設(shè)法固定一塊
木板,并注意使木板下頭適當(dāng)伸出冒落空洞。
(2)充填法。即在棚梁上鋪設(shè)一定厚度的木板或荊芭,
然后用黃土或砂子將冒落空洞填滿。
(3)接分支風(fēng)筒法。在有風(fēng)筒的巷道中,可自風(fēng)筒上
接一直徑較小的分支進入冒落空洞,引導(dǎo)部分風(fēng)流中散瓦
斯。
(4)壓風(fēng)排除法。在有壓風(fēng)管通過的巷道中,可自壓
風(fēng)管上接一分支進入冒落空洞,并在支管上設(shè)若干噴嘴,
利用壓風(fēng)將瓦斯吹散。
4)巷道頂板附近層狀瓦斯積聚的處理方法
如果巷道周圍或某一位置瓦斯涌出量較大,在巷道內(nèi)
的風(fēng)速太小的情況下,瓦斯就會積聚于巷道頂板附近,形
成一個比較穩(wěn)定的帶狀瓦斯斷層,這就是所謂的層狀瓦斯
積聚。層厚由兒厘米到幾十厘米,積聚長度由兒米到幾十米,
層內(nèi)瓦斯?jié)舛扔上孪蛏现饾u增大。巷道頂板附近層狀瓦斯積
聚的處理方法有:
(1)增大巷道的風(fēng)速,促使瓦斯與風(fēng)流的充分混合。
一般認為,防止層狀瓦斯積聚的平均風(fēng)速不應(yīng)低于
0.5-lm/so
(2)增大頂板附近的風(fēng)速。如在頂梁下面加導(dǎo)風(fēng)板,或
沿頂鋪設(shè)風(fēng)筒,或鋪設(shè)按有短管的壓氣管,將積聚的瓦斯
吹散;在瓦斯涌出比較集中的地點,可安裝引射器將瓦斯吹
散。
(3)將瓦斯源封閉。如果巷道頂板裂隙發(fā)育,有大量
的瓦斯涌出,可采用木板和黏土將其填實隔絕,或注入砂
漿等凝固材料,堵塞較大的裂隙。
4.進行瓦斯抽放
當(dāng)?shù)V井或某一區(qū)域的瓦斯涌出量較大,采用通風(fēng)的方
法已不能可靠地控制瓦斯?jié)舛葧r,應(yīng)結(jié)合采取抽放措施。
二、防止瓦斯引燃的措施
1.防止明火。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:嚴禁攜帶煙草和
點火物品下井;井口房、通風(fēng)機房和抽放瓦斯泵站附近20m
內(nèi),不得有煙火或用爐取暖;井下和井口房內(nèi)不得從事電
焊、氣焊和噴燈焊接等工作。如果必須在井下主要洞室、主
要進風(fēng)井巷和井口房內(nèi)進行電焊、氣焊和噴燈焊接等工作,
每次都必須根據(jù)現(xiàn)場條件和《煤礦安全規(guī)定》要求制定嚴密
的安全措施,并認真貫徹執(zhí)行。
2.防止出現(xiàn)電火花。井下必須使用防爆型電氣設(shè)備;所
有電纜接頭不準(zhǔn)有“雞抓子”、“羊尾巴”和明接頭;井下不
準(zhǔn)帶電作業(yè);嚴禁在井下拆開敲打和撞擊礦燈;礦燈必須有
可靠的短路保護裝置;高瓦斯礦井應(yīng)裝有短路保護費。
3、防止出現(xiàn)炮火。井下爆破必須使用許用炸藥和煤礦
許用電雷管,選用炸藥的安全等級必須符合《煤礦安全規(guī)
程》規(guī)定,不得使用過期或嚴重變質(zhì)的爆炸材料。井下爆破
要符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,必面使用發(fā)爆器,嚴禁使用
其他電源作為起爆電源。炮眼裝藥量要適當(dāng),炮泥必須封足
封實,嚴禁裸露爆破。
4.防止撞擊和摩擦火花的產(chǎn)生。
5.對井下火區(qū)必須加管理。
6.防止其他火源的出現(xiàn)。要防止地面的閃電或其他突發(fā)
的電流通過管道傳到井下;防止出現(xiàn)靜電火花。
三、防止瓦斯爆炸事故擴大的措施
1.礦井各生產(chǎn)水平和每一生產(chǎn)水平的各采區(qū)之間必須
實行分區(qū)通風(fēng);采掘工作面應(yīng)采用獨立通風(fēng)。
2.通風(fēng)系統(tǒng)力求簡單。總進風(fēng)道與總回風(fēng)道的間距不可
太近,以免發(fā)生爆炸時造成風(fēng)流短路。廢棄的巷道和采空區(qū)
要及時封閉。
3.裝有主要通風(fēng)機的回風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門,防止瓦
斯爆炸毀壞通風(fēng)機給救災(zāi)和恢復(fù)生產(chǎn)增加困難。
4.生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機必須裝有反風(fēng)設(shè)施,并能在
lOmin內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向。
5.在礦井的兩翼之間,相鄰的采區(qū),相鄰的煤層以及
相鄰的采煤工作面間和采掘工作面巷道中設(shè)置水棚或巖粉
棚。
6.必須及時清除巷道中的浮煤,清掃或洗沉積煤塵。
7、井下作業(yè)人員都應(yīng)熟練掌握自救器的開啟和佩戴方
法,并熟悉自己工作地點的避災(zāi)路線。
8、煤礦企業(yè)必須編制年度災(zāi)害預(yù)防和處理計劃,并根
據(jù)具體情況及時修改。
四、排放瓦斯的基本要求
瓦斯排放是指在獨頭巷道停風(fēng)后恢復(fù)通風(fēng)或封閉巷道
啟封時,排除巷道內(nèi)的瓦斯。排放前,要查明瓦斯積聚的原
因,估算積聚的瓦斯量,制定排放瓦斯的措施。
1.排除獨頭巷道積聚的瓦斯前,須先檢查瓦斯?jié)舛?
當(dāng)局部通風(fēng)及其開關(guān)地點附近10m以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛榷疾?/p>
超過0.5%時,方可人工開動局部通風(fēng)機向獨頭巷道送入有
限的風(fēng)量,逐步排放積聚的瓦斯,必須使獨頭巷道中排出
的風(fēng)流在全風(fēng)壓風(fēng)流混合處的瓦斯?jié)舛群投趸紳舛染?/p>
不超過1.5%o禁止搞“一風(fēng)吹”或隨意加大向排放地點的供
風(fēng),堅持限量排放。
2.排放瓦斯時,應(yīng)有瓦期檢查人員在獨頭巷道回風(fēng)流
與全風(fēng)壓風(fēng)流混合處,經(jīng)常檢查瓦斯?jié)舛?,?dāng)瓦斯?jié)舛冗_
到1.5%時,應(yīng)指令調(diào)節(jié)風(fēng)量人員,減少向獨頭巷道的送進
風(fēng)量,確保獨頭巷道排出的瓦斯在全風(fēng)壓風(fēng)流混合處的瓦
斯?jié)舛群投趸紳舛染怀蕖?/p>
3.排放瓦斯時,嚴禁局部通風(fēng)機發(fā)生循環(huán)風(fēng)。
4、排放瓦斯時,獨頭巷道的回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi),必須切斷電
源,撤出人員;還應(yīng)有礦山救護隊在現(xiàn)場值班。
5、排放瓦斯時,經(jīng)檢查證實,整個獨頭巷道內(nèi)風(fēng)流中
的瓦斯?jié)舛炔怀^1%,氧氣濃度不低于2096和二氧化碳濃度
不超過1.5%且穩(wěn)定30min后,瓦斯?jié)舛葲]有變化,才可恢
復(fù)局部通風(fēng)機的正常通風(fēng)。
第四章瓦斯突出及防治
在地應(yīng)力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤、巖和瓦斯由
煤體或巖體內(nèi)突然向采掘空間拋出的異常動力現(xiàn)象,人們
稱之為煤(巖)與瓦斯突出,簡稱瓦斯突出或突出。
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,礦井在采掘過程中,只要發(fā)生
1次煤(巖)與瓦斯突出,該礦井即為突出礦井,發(fā)生突出
的煤層即為突出煤層。
瓦斯突出是一種破壞性極強的動力現(xiàn)象。它常伴有猛烈
的聲響和強大的動能,使井巷設(shè)施摧毀,通風(fēng)系統(tǒng)破壞,
甚至引起火災(zāi)和二次瓦斯爆炸事故,更嚴重時會導(dǎo)致整個
礦井正常生產(chǎn)系統(tǒng)的癱瘓。
解釋煤與瓦斯突出機理的假說有多種。其中被多數(shù)人公
認的是綜合作用假銳。綜合作用假說認為,煤與瓦斯突出是
地壓、瓦斯和煤的物理力學(xué)性質(zhì)綜合作用的結(jié)果。其中,地
壓是發(fā)動突出的因素,是破壞的主要動力;瓦斯是完成突出
過程的主要因素,是拋出煤體并進一步破碎煤體的主要動
力;而煤的物理力學(xué)性質(zhì)決定了突出發(fā)生、發(fā)展的程度。
一、煤與瓦斯突出的分類
對突出的分類有多種方案,生產(chǎn)管理中一般利用《防治
煤與瓦斯突出細則》中的分類,將突出現(xiàn)象分為3類。
L突出。實現(xiàn)瓦斯突出的基本能源是突出煤所積聚的瓦
斯能。發(fā)動突出的力量,主要是地應(yīng)力和瓦斯壓力的合力,
突出的危害性最大。其基木特征是:突出的煤向外拋出距離
較遠,具有分選現(xiàn)象;拋出的煤堆積角小于煤的自然安息
角;拋出的煤破碎程度較高,含有大量的煤塊和手捻無粒感
的煤粉;有明顯的動力效應(yīng),破壞支架、推倒礦車、破壞和
拋出安裝在巷道內(nèi)的設(shè)施;有大量的瓦斯(二氧化碳)涌此
瓦斯(二氧化碳)涌出量遠遠超過突出煤的瓦斯(二氧化碳)
含量,有時會使風(fēng)流逆轉(zhuǎn);突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌
形、倒瓶形以及其他分岔形等。
2、壓出。壓出的基本能源是煤層所積聚的彈性能,發(fā)
動和實現(xiàn)壓出的主要力量是地應(yīng)力?;咎卣魇牵簤撼龊?,
在煤層與頂板之間的裂隙中,常留有煤粉,整體位移的煤
體上有大量的裂隙;壓出的煤呈塊狀,無分選現(xiàn)象;巷道瓦
斯(二氧化碳)涌出量增大;壓出可能無孔洞或呈口大腔小
的楔形孔洞。
3、傾出。傾出的基本能源是煤的重力位能。發(fā)動傾出
的力量是地應(yīng)力?;咎卣魇牵簝A出的煤就地按自然安息角
堆積,并無分選現(xiàn)象;傾出的孔洞呈孔大腔小,孔洞軸線沿
煤層傾斜或鉛垂(厚煤層)方向發(fā)展;無明顯動力效應(yīng);傾
出常發(fā)生在煤質(zhì)松軟的急傾斜煤層中;巷道瓦斯(二氧化碳)
涌出量明顯增加。
二、煤與瓦斯突出的一般規(guī)律
對大量的突出事例進行的分析表明,煤與瓦斯突出有
一些基木規(guī)律。
1.突出危險性隨深度的增加而增大。我國煤層的始突深
度變化范圍很大,由數(shù)十米到數(shù)百米。白沙、漣邵、梅田等
礦區(qū)始突深度僅為70-80m,而撫順本層煤的始突深度為
620m。多數(shù)突出礦井煤層的始突深度在200-300米。
河南省平頂山礦區(qū)的煤層始突深度:四礦,750米;五
礦340米;八礦,354米;十礦,420米;十二礦363米。
對同一煤層來說,在始突深度以下,突出的次數(shù)和強
度隨深度的增加而增大。
2.突出危險性隨煤層厚度增加而增大,尤其是軟分層
的增厚。對同一煤田來說,突出煤層愈厚突出危險性愈大。
便如南桐礦務(wù)局的6號煤層厚L0-1.5米,4號煤層厚
2.5-3.2米。發(fā)生突出的次數(shù)分別為97次和325次;突出平
均強度分別為43t/次和88t/次;最大突出強度分別為
450t和5000to
3.突出大多數(shù)發(fā)生在掘進工作面。據(jù)統(tǒng)計,掘進工作面
的突出占81.8%;采煤工作面占15.8%;執(zhí)行防措施時發(fā)生
突出占2.4虬在掘進工作面中,石門揭煤發(fā)生的突出雖然次
數(shù)較少,占總次數(shù)的5.76%,但平均突出強度最大,達
316t/次。千噸以上的特大型突出,絕大多數(shù)是在石門揭開
煤層時發(fā)生的。
4,突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶。地質(zhì)構(gòu)造帶包括:斷層、
褶曲、火成巖侵入和煤層賦存條件(煤層厚度、傾角和走向)
變化等區(qū)域。
5、突出預(yù)兆。煤與瓦斯突出發(fā)生前,都會出現(xiàn)各種各
樣有聲和無聲預(yù)兆。有聲預(yù)兆包括煤體中的悶雷聲、機槍聲、
爆竹聲、嗡嗡聲等。無聲預(yù)兆包括支架來壓、掉磴、片幫、
工作面煤壁開裂、煤壁外朦、底般和炮眼嚴重變形、風(fēng)流瓦
斯?jié)舛群龃蠛鲂?、頂鉆、噴煤噴瓦斯、煤層層理紊亂,煤變
松軟、暗淡無光澤、煤變干燥和煤塵增多等。有時在突出發(fā)
生前,還會出現(xiàn)煤壁和工作面氣溫降低,有特殊氣味等。
6、突出前作業(yè)方式。除自然因素外,對突出來說,采
掘作業(yè)是一個誘導(dǎo)因素,尤其是爆破作業(yè)。
三、“四位一體”防突體系
根據(jù)《防治煤與瓦斯突出細則》的要求,在開采突出煤
層時,必須采用以下綜合措施:即“四位一體”的防突措施,
包括突出危險性預(yù)測、防治突出措施、防治突出措施的效果
檢驗和安全防護措施。
1.突出危險性預(yù)測
突出危險性預(yù)測是防治突出綜合措施的第一個環(huán)節(jié)。預(yù)
測的目的是確定突出危險的區(qū)域和地點,以便使防治突出
措施的執(zhí)行更加有的放矢。實踐表明,突出呈區(qū)域分布。在
突出煤層開采過程中,只有很少的區(qū)域(大致占整個開采區(qū)
的10%-30%)或區(qū)段才發(fā)生突出。因此,突出礦井首先應(yīng)當(dāng)
進行突出危險性預(yù)測,它包括區(qū)域突出危險性預(yù)測和工作
面突出危險性預(yù)測。
2.防治突出措施
防治突出措施是防治突出綜合措施的第二個環(huán)節(jié),防
治突出措施僅在預(yù)測有突出危險的區(qū)域和區(qū)段應(yīng)用,主要
有區(qū)域性防治突出措施和局部防治突出措施兩類。
3.防治突出措施的效果檢驗
防治突出措施的效果檢驗是防治突出綜合措施的第三
個環(huán)節(jié),其目的是在防治突出措施執(zhí)行后,檢驗預(yù)測指標(biāo)
是否降低到突出危險值以卜,以保證其防治突出效果。
對防治突出采取的措施進行效果檢驗,相當(dāng)于對已經(jīng)
采了以了防突措施的采掘工作面,在原來預(yù)測的基礎(chǔ)上,
再進行一次突出危險性預(yù)測。經(jīng)檢驗證實措施有效后,方可
采取安全防護措施進行采掘作業(yè)。如果經(jīng)檢驗證實措施無效,
則必須采取防治突出的補充措施并經(jīng)檢驗有效后,方可采
取安全防護措施作業(yè)。防突措施效果檢驗的方法與工作面突
出危險性預(yù)測方法基本相同。
4.安全防護措施
安全防護措施是防治突出綜合措施的第四個環(huán)節(jié),為
了防止因突出預(yù)測失誤或防突措施失效而造成危害,無信
紙是揭穿突出危險煤層還是在突出危險煤層中進行采掘作
業(yè),都必須采取安全防護措施。實踐表明,各種防治突出措
施,特別是局部防治突出措施,盡管試驗證實防治突出是
有效的,但在應(yīng)用過程中,都無一例外地發(fā)生過多多少少
的突出。即使在同一突出煤層,該措施在一些區(qū)域是有效的,
但在有些區(qū)段則無效。防治突出措施失效的原因在于井下條
件的復(fù)雜性,如煤層賦存條件的變化、地質(zhì)構(gòu)造條件的變化
及采掘工藝方式的變化等。安全防護措施的目的在于,突出
預(yù)測失誤或防治突出措施失效發(fā)生突出時,避免人身傷亡
事故。
四、突出危險性預(yù)測
L區(qū)域突出危險性預(yù)測
區(qū)域預(yù)測是預(yù)測礦井、煤層區(qū)域的突出然險性。按照《煤
礦安全規(guī)程》和《防治煤與瓦斯突出細則》的規(guī)定,突出礦
井的煤層應(yīng)劃分為突出煤層和非突出煤層。突出煤層經(jīng)區(qū)域
預(yù)測,可劃分為突出危險區(qū)域和突出威脅區(qū)域。
區(qū)域突出危險性預(yù)測的方法,有單項指標(biāo)法、瓦斯地質(zhì)
統(tǒng)計法和綜合指標(biāo)法等。
1)根據(jù)煤的破環(huán)類型、瓦斯放散初速度(△
P)煤的堅固性系數(shù)(f)和煤層瓦斯壓力(p)
等單項指標(biāo)預(yù)測煤層突出危險性的方法,稱
為單項指標(biāo)法。應(yīng)用單項指標(biāo)判斷煤層突出
危險性的臨界值,應(yīng)根據(jù)礦井實測資料確定,
若無實測資料,對照《細則》給出的參考臨
界值。見表6-1
表6-1預(yù)測煤層突出危險性單項指標(biāo)法臨界值
瓦斯放散初速度煤的堅固性系數(shù)煤的瓦斯壓力
煤層突出危險性煤的破壞類型
△p(f)P
突出危險III、IV、V10.000.500.74
2)瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法
根據(jù)已開采區(qū)域確切掌握的煤層賦存和地質(zhì)構(gòu)造條件
與突出分布規(guī)律,劃分瓦斯突出區(qū)域與瓦斯威脅區(qū)域的方
法,稱為瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法。劃分突出危險區(qū)一般符合下列要
求:
(1)在水平發(fā)生過一次突出的區(qū)域,下水平的垂直驛
應(yīng)區(qū)域預(yù)測為突出危險區(qū)。
(2)根據(jù)上水平突出點分布與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系,確定
突出點距構(gòu)造線兩側(cè)的最遠距離線,并結(jié)合地質(zhì)部門提供
的下水平或下部采區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造分布,按照上水平均造線
兩側(cè)的最遠距離線向下推測下水平或下部采區(qū)的突出危險
區(qū)域。
(3)未劃定的其他區(qū)域為突出威脅區(qū)。
3)綜合指標(biāo)法
綜合考慮煤層瓦斯壓力(p)、瓦斯放散初速度(△p)、
煤的堅固性系數(shù)(f)的煤的突出危險性綜合指標(biāo)K和煤層
突出危險性綜合指標(biāo)D來預(yù)測突出煤層區(qū)域的公安廳出危險
性。這種方法稱為綜合指標(biāo)法。
煤層區(qū)域突出危險性綜合指標(biāo)按下式計算:
H
D=(0.00757-3)(p-0.74)(6-4)
K=./(6-5)
式中D一煤層突出危險性綜合指標(biāo);
K一煤的突出危險性綜合指標(biāo);
H一開米深度,ni;
P一煤層瓦斯壓力,取兩個測壓鉆孔實測煤層瓦斯壓力
最大值,Mpa;
△P一軟分層煤的瓦斯放散初速度指標(biāo);
f一軟分層煤的平均堅固性系數(shù)。
2.工作面突出危險性預(yù)測
在突出危險區(qū)域內(nèi),工作面進行采掘作業(yè)前,必須進
行突出危險性預(yù)測,依據(jù)預(yù)測結(jié)果劃分為突出危險工作面
和突出威脅工作面。工作面突出危險性預(yù)測的方法,有綜合
指標(biāo)法、鉆屑指標(biāo)法、鉆孔瓦斯涌出初速度法、R值指標(biāo)法°
1)綜合指標(biāo)法
綜合指標(biāo)法預(yù)測石門揭煤工作面瓦斯突出危險性需要
進行如下測定工作:
(1)在石門揭煤工作面向煤層至少打兩個測壓鉆孔,
測定煤層瓦斯壓力Po
(2)在打測壓鉆孔過程中,每米鉆孔采一個煤樣,測
定煤的堅固性系數(shù)f,并將兩個測壓孔所測的堅固性系數(shù)最
小值平均,作為煤層平均堅固性系數(shù)。
(3)將堅固性系數(shù)最小值的兩個煤樣混合,測定煤的
瓦斯放散初速度ap。
石門揭煤工作面瓦斯突出危險性綜合預(yù)測指標(biāo),按公
式(6-4),(6-5)計算。
綜合指標(biāo)D.K預(yù)測突出危險性的臨界值根據(jù)(表6-1)
確定區(qū)域突出危險性。
2)鉆屑解吸指標(biāo)法。
采用鉆屑解吸指標(biāo)法預(yù)測石門揭煤工作面突出危險性
時,應(yīng)在工作面留有垂距至少3-10米保護巖柱時,至少打
兩個直徑50-70mm的預(yù)測鉆孔,當(dāng)鉆孔進入煤層時,用
1-3mm的篩子篩分鉆孔煤屑,測定其瓦斯解吸指標(biāo)Ah2或K1
值。
采用ahZ或K1指標(biāo)預(yù)測突出危險性時,若預(yù)測指標(biāo)超
過臨界值,該工作面預(yù)測為突出危險工作面,反之,預(yù)測
為無突出危險工作面。
3)鉆孔瓦斯涌出初速度法
在煤巷掘進工作面采用鉆孔瓦斯涌出初速度進行突出
預(yù)測時,應(yīng)按下更步驟進行:
(1)在掘進工作面的軟分層中,靠近巷道兩幫,各打
一個平行于巷道掘進方向,直徑42mm,深3.5m的預(yù)測鉆孔。
(2)用專用封孔器封孔,留0.5m長測量室。
(3)在鉆孔成孔2min內(nèi)測定完鉆孔瓦斯涌出初速度。
采用鉆孔瓦斯涌出初速度臨界值qm預(yù)測突出危險性,
應(yīng)根據(jù)實測資料分析確定,如無實測資料時,可能照表6-2
的臨界值qm確定。當(dāng)實測的q值等于或大于臨界值qm時,工
作面預(yù)測為突出危險工作面;實測的q值小于突出危險臨界
值時,工作面預(yù)測為無突出危險工作面。
用鉆孔瓦斯涌出初速度法預(yù)測煤巷掘進工作面突出危
險性時,如預(yù)測為無突出危險工作面,每循環(huán)應(yīng)留有2米超
前距,采用安全防護措施進行掘進作業(yè)。
表6-2判斷突出危險性的鉆孔瓦斯涌出初速度臨界值(q;)
煤的揮發(fā)分vdaf/%5-1515-2020-30>30
q?i/(1/miii)5.04.54.04.5
4)R值指標(biāo)法
采用R值指標(biāo)法預(yù)測煤巷掘進工作面突出危險性時,應(yīng)
按下列步驟進行:
(1)在煤巷掘進工作面打2個(傾斜和急傾斜煤層)
或3個(緩傾斜煤層)直徑42mm>深5.5-6.或的預(yù)測鉆孔。
鉆孔應(yīng)布置在軟分層中,一個鉆孔位于巷道工作面中部,
并平行于巷道掘進方向,其他鉆孔的終孔應(yīng)位于巷道輪廓
線外2-4米處。
<2)鉆孔每打1米,測定一次鉆屑量和鉆孔瓦斯涌出
初速度;測定鉆孔瓦斯涌出初速度時,測量室長度為1米,
根據(jù)每個鉆也的最大鉆屑量和最大鉆孔瓦斯涌出初速度,
按公式(6-6)計算各孔的R值:
R=(SgT.8)(qmax-4)(6-6)
式中Smax—每個鉆孔沿孔長最大鉆屑量,1/m;
qmax—每個鉆孔沿孔長最大鉆孔瓦斯涌出初速度,
1/m?mino
判斷煤巷掘進工作面突出危險性的臨界指標(biāo)Rm應(yīng)根據(jù)
實測資料分析確定;如無實測資料,可取Rm=6。
任何一個鉆孔實測的R值等于或大于臨界值Rm時,工
作面預(yù)測為突出危險工作面;R值小于臨界值Rm時;工作面
預(yù)測為無突出危險工作面。采用R值指標(biāo)法預(yù)測煤巷掘進工
作面突出危險性時,如預(yù)測為突出危險工作面,每循環(huán)應(yīng)
留有2米超前距,采用安全防護措施進行掘進作業(yè)。需要指
出,當(dāng)R值為負數(shù)時,應(yīng)采用單項指標(biāo)進行工作面突出危險
性預(yù)測。
5)鉆屑解吸指標(biāo)法
鉆屑解吸指標(biāo)法預(yù)測煤巷掘工作面突出危險性,應(yīng)按
下列步驟進行:
(1)在煤巷掘進工作面打2個(傾斜和急傾斜煤層)
或3個(緩傾斜煤層)直徑42mm、深8-10米的預(yù)測鉆孔。
鉆孔應(yīng)布置在軟分層中,一個鉆孔位于巷道工作面中部,
并平行的于巷道掘進方向,其他鉆孔的終孔應(yīng)付于巷道輪
廓線外2-4米處。
(2)鉆孔每打1米,測定一次鉆屑量,每隔2米測定
一次鉆屑解吸指標(biāo);根據(jù)每個鉆孔長每米的最大鉆屑量Smax
和最大鉆屑解吸指標(biāo)4112和K1預(yù)測工作面的突出危險性。
采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測煤巷掘進工作面突出危險性時,
各指標(biāo)的突出危險臨界值應(yīng)根據(jù)實測資料分析確定;如無實
測資料時,可參照表6-3所給臨界值確定突出危險性。
表6-3鉆屑解吸指標(biāo)預(yù)測工作面突出危險臨界值
△h最大鉆屑量K,
2危險性
/paKg/mL/mMl/(g.minl/2)
222突出危險工作面
<<<<無突出危險工作面
實測的Sm、K1或4112值等于或大于臨界值時,工作面
預(yù)測為突出危險T作面:實測的所有值都小于突出危險臨界
值時,工作面預(yù)測為無突出危險工作面。采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)
測煤巷掘進工作面突出危險性是,如預(yù)測為無突出危險工
作面,每循環(huán)應(yīng)留有2米的超前距,采用安全防護措施進行
掘進作業(yè)。
一般來說4112和K1值屬同一類指標(biāo),測定時任選一個,
不需要同時測定ahZ和Klo
五、防突措施
1.區(qū)域防突措施
目前采用的區(qū)域防突措施,包括開采保護層、預(yù)抽煤層
瓦斯和煤體注水°
1)開采保護層
在突出礦井中,在煤層群中首先開采的,并能使相鄰
的突出煤層消除突出危險的煤層叫保護層。后開采的具有突
出危險的煤層叫被保護層。位于被保護層上部的保護層叫上
保護層,位于被保護層下部的保護層叫下保護層。
開采保護層是防治煤與瓦斯突出最有效、最經(jīng)濟的措施
之一。保護層開采后,被保護層中對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的煤體被充分
卸壓,導(dǎo)致煤層和圍巖中積蓄的彈性能被釋放,減弱了發(fā)
動突出的主要動力;煤體卸壓后產(chǎn)生大量裂隙,使煤層的透
氣性增加,造成瓦斯?jié)撃艿尼尫?,減弱了完成突出過程的
主要動力;高壓瓦斯的大量釋放,使煤層瓦斯含量降低,導(dǎo)
致煤體強度增加,煤的堅固性系數(shù)可提高1倍以上,這就增
大了突出的阻力G這些因素綜合作用的結(jié)果,必然導(dǎo)致被保
護層突出危險性減小。
在突出礦井開采煤層群時,應(yīng)優(yōu)先選擇開采保護層防
治突出措施。開采保護層后,在被保護層中受到保護的區(qū)域
可按無突出危險區(qū)進行采掘作業(yè);在未受到保護的區(qū)域,必
須采取綜合防治突出措施。
選擇保護層應(yīng)優(yōu)先選擇無突出危險的煤層作為保護層。
礦井中所有煤層都有突出危險時,應(yīng)選擇突出危險程度較
小的煤層作保護層;應(yīng)優(yōu)先選擇上保護層,選擇下保護層開
采時,不得破壞被保護層的開采條件。
被保護范圍的劃定方法及有關(guān)參數(shù),應(yīng)根據(jù)對礦井實
際考察的結(jié)果確定。正在開采的保護層采煤工作面,必須超
前于被保護層的掘進工作面,其超前距離不得小于保護層
與被保護層之間法線距離的2倍,并不得小于30米。
開采突出厚煤層時,可利用上分層或上區(qū)段開采后形
成的卸壓作用保護下分層或下階段,但應(yīng)依據(jù)對上分層或
上區(qū)段卸壓范圍的考察結(jié)果確定其保護范圍,必須將下分
層或卜區(qū)段的采掘工作面布置在保護范圍內(nèi)。
開采保護層時,采空區(qū)內(nèi)不得留有煤(巖)柱;特殊情
況需留煤(巖)柱時,必須將煤(巖)柱的位置和尺寸準(zhǔn)確
地標(biāo)在采掘平面圖上。每個被保護層的瓦斯地質(zhì)圖上,應(yīng)標(biāo)
出煤(巖)柱的影響范圍,在這個范圍內(nèi)進行采掘工作時,
必須采取綜合防治突出措施。
開采保護層時,應(yīng)同時抽放被保護層的瓦斯。開采近距
離保護層時,必須采取措施施嚴防被保護層初斯卸壓的瓦
斯突然涌入保護層采掘工作面和誤穿突出煤層。
2)預(yù)抽煤層瓦斯
開采保護層時,已有瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井,應(yīng)同時抽
放被保護層的瓦斯。單一煤層和無保護層可采的突出危險煤
層,經(jīng)試驗預(yù)抽瓦斯有效果時,也必須采用抽放瓦斯的措
施。
煤層抽放瓦斯后,大量高壓瓦斯的排出導(dǎo)致瓦斯?jié)撃?/p>
的釋放,減弱了完成突出過程的主要動力;大量瓦斯的排出
直接導(dǎo)致煤體強度的增大,增加了突出的阻力;另一方面,
大量瓦斯的排出又導(dǎo)致了媒體的卸壓,釋放了積蓄在煤體
和圍巖中的彈性能,減弱了發(fā)動突出的主要動力。這些因素
綜合作用的結(jié)果,消除了突出的危險。采用預(yù)抽煤層瓦斯防
治突出措施的有效指標(biāo),應(yīng)根據(jù)礦井實際考察確定。如果無
實際考察數(shù)據(jù),可參照下列指標(biāo)之一確定:
(1)預(yù)抽煤層瓦斯后,突出煤層殘余瓦斯含量應(yīng)小于
該煤層在該突出區(qū)域始突深度的煤層瓦斯含量。
(2)煤層瓦斯預(yù)抽率,即鉆孔抽出瓦斯量與鉆孔控制
范圍內(nèi)煤層瓦斯儲量的比值,應(yīng)大于30虬
3)煤體注水
壓力水進入煤層可以破碎工作面附近的煤體。水進入煤
層內(nèi)部的裂縫和孔隙后,可使原始煤體濕潤,改變煤的力
學(xué)性質(zhì),增加了煤的可塑性和柔性,降低了煤的彈性,使
煤體疏松;可減小煤體內(nèi)部的應(yīng)力集中和瓦斯放散初速度,
應(yīng)力分布變得比較均勻,使集中應(yīng)力峰值移入煤體深入,
巷道工作面前方應(yīng)力集中系數(shù)減小,在采掘過程中煤體彈
性能的釋放變得比較緩慢。同時,水進入煤體后封閉了瓦斯
流動的通道,并將瓦斯向煤體內(nèi)部擠壓,提高了煤體承受
壓力的能力(煤的微孔直徑越小,承受壓力的能力越大),
降低了瓦斯破碎煤體的可能性;另一方面,水浸入煤體的微
孔隙后,使瓦斯難于排出。
綜上所述,煤體注水能較有效起到防止突出的作用,
并能減少開采過程中粉塵的產(chǎn)生和飛揚,當(dāng)水中加入一些
阻化劑時,還可以防止煤炭自然。
2.局部防突措施
1)石門揭煤防治突出措施
石門揭穿突出煤層前必須編制設(shè)計,采取綜合防治突
出措施,報企業(yè)技術(shù)負責(zé)人審批。
在工作面距煤層法線距離10米(地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖石
破碎的區(qū)域20米)之外,至少打2個前探鉆孔,掌握煤層
賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造、瓦斯情況等。
在工作面距煤層法線距離5米以外,至少打2個穿透煤
層全厚或見煤深度不少于10米的鉆孔,測定煤層瓦斯壓力
或預(yù)測煤層突出危險性。測定煤層瓦斯壓力時,鉆孔應(yīng)布置
在巖層比較完整的地方。對近距離煤層群,層間距小于5米
或?qū)娱g巖石破碎時,可測定煤層群的綜合瓦斯壓力。
工作面與煤層之間的巖柱尺寸,應(yīng)根據(jù)防治突出措施
要求、巖石性質(zhì)、煤層傾角等確定。工作面距煤層法線距離
的最小值為:抽放或排放鉆孔3米,金屬骨架2米,水力沖
孔5米,震動爆破揭穿(開)急傾斜煤層2米,揭開(穿)
傾斜或緩傾斜煤層L5米。如果巖石松軟、破碎,還應(yīng)適當(dāng)
加大法線距離。
厚度小于0.3米的突出煤層,可直接采用遠距離爆破或
震動爆破揭穿煤層。
石門和其他巖石井巷揭穿突出危險煤層時的防突措施
中,除抽放瓦斯外,還有水力沖孔、排放鉆孔、水力沖刷、
金屬骨架和震動爆破等。
(1)水力沖孔。當(dāng)石門揭煤打鉆出現(xiàn)噴煤、噴瓦斯的
自嘲現(xiàn)象時,可采用水力沖孔措施進行揭煤。即以巖柱或煤
柱作屏障,在向煤層打鉆的同時送人一定壓力的水,水壓
一般大于3Mpa,部分地破壞煤體可造成應(yīng)力的不平衡,導(dǎo)致
噴孔的發(fā)生和發(fā)展,噴出的煤、水和瓦斯可通過管道輸送到
遠離工作面的地方分離。水力沖孔要求石門沖出的總煤量
(t)數(shù)量上不小于煤層厚度(m)的20倍。
(2)排放鉆孔。排放鉆孔是在石門掘至離煤層垂距5-8
米處,向突出危險煤層沿傾斜和走向均勻地布置2-3圈鉆孔,
控制范圍達到石門周邊外3-5米,形成足夠的卸壓和排放瓦
斯范圍,在設(shè)計要求的范圍內(nèi),瓦斯壓力全部降到0.74Mpa
以下。這一措施適用于不同厚度和傾角的突出煤層,對瓦斯
壓力較高的煤層也有較好的防突效果。
(3)水力沖刷。水力沖刷是利用高壓水槍沖刷石門工
作面前方媒體,形成超前孔洞,使煤體得到卸壓和排放瓦
斯,以消除石門揭煤時的突出危險性。水力沖刷的主要問題
是,沖刷出的煤和瓦斯就地排放,形成了工作地點不安全
的環(huán)境。
(4)金屬骨架。金屬骨架是用于石門揭煤的一種超前
支架。在距煤層2-3米時,在工作面上部和兩側(cè)周邊打鉆孔,
鉆孔要穿透煤層全厚并進入巖層0.5米,單排孔間距一般不
大于0.2米,雙排孔間距一般不大于0.3米,然后在鉆孔中
插入長度大于孔深0.5米以上的鋼管或鋼軌,將其尾部固定
架牢,形成一個整體防護架。金屬骨架措施的防突作用:一
是鉆孔卸壓;二是鉆孔排瓦斯;三是保護煤體。主要作是保
護煤體,增大突出的阻力。
2)煤巷掘進工作面防治突出措施
在有突出危險的煤層中掘進巷道,可以采用預(yù)抽瓦斯、
水力沖孔、超前鉆孔、深孔松動爆破、深孔控制卸壓爆破、
卸壓槽和前探支架等防治突出措施。
掘進上山時,不應(yīng)采取松動爆破、水力沖孔、水力疏松
等措施。
在急傾斜煤層中掘進上山時,應(yīng)采用又上山、偽傾斜上
山或直徑在300mm以上的鉆孔等掘進方式,并加強支護。
在煤巷掘進工作面第一次執(zhí)行局部防治突出措施或無
措施超前距時,必須采取小直徑淺孔排放等防治突出措施,
只有在工作面前方形成5米的安全屏障后,方可進入政黨防
突措施循環(huán)。在掘進工作面執(zhí)行上述措施時,鉆孔終孔位置
應(yīng)控制到巷道輪廊線外2米以上。
突出煤層上山掘進工作面采用爆破作業(yè)時,應(yīng)采用深
度不大于1米的炮眼、遠距離全斷面一次爆破。
(1)超前鉆孔(包括大直徑鉆孔)。適用于煤層透氣性
較好、鉆孔的有效影響半徑大于0.7米、煤質(zhì)稍硬的突出煤
層。鉆孔長度不得小于10米,鉆孔超前掘進工作面的距離
不得小于5米,排放鉆孔的控制范圍,應(yīng)包括巷道斷面和巷
道斷面輪廓線外四周不小于2米的范圍。超前鉆孔的直徑一
般為75-120mm,地質(zhì)條件變化劇烈地帶也可采用42mm直徑
的鉆孔。
(2)深孔松動爆破。深孔松動爆破是在工作面前方打
若干個一定深度的炮眼,通過爆破使用周圍煤體破碎,使
應(yīng)力集中帶向煤體深部推移,達到卸壓和排放瓦斯的作用。
該措施適用于煤質(zhì)較硬、突出強度較小的煤層。深孔松動爆
破的孔徑為42mm,孔長不得小于8米,超前距不得小于5
米。深孔松動爆破應(yīng)控制到巷道輪廓線外L5-2米的范圍。
(3)深孔控制卸壓爆破。與一般深孔松動爆破相比,深
孔控制卸壓爆破有兩個特點:一是將爆破孔長度由8-10米
增加到20-25米;二是在爆破孔附近打了不裝藥的控制孔,
以增大卸壓和排放瓦斯的效果。
(4)卸壓槽。卸壓槽是沿巷道兩幫預(yù)先切割出一定寬
度的縫糟,保護一定的超前距,使巷道前方一段距離內(nèi)的
煤體與煤層母體部分脫離。在卸壓槽的保護范圍內(nèi)掘進,可
以避免突出或沖擊地壓的發(fā)生。
(5)前探支架。前探支架一般向工作面前方打鉆孔,孔
內(nèi)插入鋼管或鋼軌,其長度為兩次掘進長度再加0.5米。掘
進每循環(huán)一次,打一排鉆孔,形成兩排鉆孔交替前進,鉆
孔間距為0.2-0.3米。
3)采煤工斜面防治突出措施
對于有突出危險的采煤工作面,防治突出應(yīng)以區(qū)域性
措施為主,因為采煤工作面范圍大,又是采煤場所,任何
局部防突措施都將中斷采煤作業(yè),影響生產(chǎn)。當(dāng)由于某種原
因未采取區(qū)域防突措施時,或在區(qū)域防突措施失效的區(qū)段,
可采用排放鉆孔、松動爆破、注水濕潤煤體、大直徑鉆孔、
預(yù)抽瓦斯等局部主突措施,并應(yīng)盡可能地采用刨煤機或淺
截深滾筒式采煤機采煤。
(1)松動爆破。松動爆破適用于煤質(zhì)較硬、圍巖穩(wěn)定
性較好的煤層。沿工作面每隔2-3米打一個孔深不小于3米
的松動爆破孔,每孔裝藥不得大于0.5kg,超前距離不得小
于2米。
(2)淺孔注水。淺孔注水濕潤煤體可用于煤質(zhì)較硬的
突出危險煤層。沿工作面每隔2-3米打一個深度不小于3米
的注水孔,注水壓力不得低于8Mpa,注水開始后發(fā)現(xiàn)水由
煤壁或相鄰注水鉆孔中流出時即可停止注水,最小超前距
不得小于2米。
六、安全防護措施
安全防護措施包括石門揭穿煤層時的震動爆破、采掘工
作面的遠距離爆破、擋欄、反向風(fēng)門、自救器、避難所和壓
風(fēng)自救系統(tǒng)等內(nèi)容。
1.震動爆破
震動性爆破的實質(zhì)是一種誘導(dǎo)突出的安全措施。它是通
過多打眼、多裝藥、一次爆破,使承受地應(yīng)力的含高壓瓦斯
的灶體在強大的震動力作用卜突然暴露,給突出創(chuàng)造有利
條件。由于爆破前人員已經(jīng)撤到安全地點,所以即使誘導(dǎo)突
出也不會傷人。在突出危險煤層厚度小于0.3米或瓦斯壓力
小于0.74Mpa的煤層中,可采用震動爆破揭穿煤層。
采取震動爆破措施時,必須編制專門設(shè)計。爆破參數(shù)、
爆破器材及起爆要求、爆破地點、反向風(fēng)門位置、避災(zāi)路線
及停電、撤人或警戒范圍等,必須在設(shè)計中明確規(guī)定。
震動爆破工作面,必須具有獨立、可靠、暢通的回風(fēng)系
統(tǒng),爆破時間系統(tǒng)內(nèi)必須切斷電源,嚴禁人員作業(yè)和通過。
在其進風(fēng)側(cè)的巷道中,必須設(shè)置2道堅固的反向風(fēng)門。與回
風(fēng)系統(tǒng)相聯(lián)的風(fēng)門、密閉、風(fēng)橋等通風(fēng)設(shè)施必須堅固可靠,
防止突出后的瓦斯涌入其他區(qū)域。
震動爆破必須由礦技術(shù)負責(zé)人統(tǒng)一指揮,并有礦山救
護隊在指定地點值班,爆破30min后礦山救護隊員方可進入
工作面檢查。應(yīng)根據(jù)檢查結(jié)果,確定采取恢復(fù)送電、通風(fēng)、
排除瓦斯等具體措施。
震動爆破必須采用銅腳線的毫秒雷管,雷管總延期時
間不得超過130ms,嚴禁跳段使用。電雷管使用前,必須進
行導(dǎo)通試驗。電雷管的聯(lián)接必須使通過每一電雷管的電流達
到其引爆電流的2倍。爆破母線必須采用專用電纜,并盡可
能減少接頭,有條件的可采用遙控發(fā)爆器。
應(yīng)采用擋欄設(shè)施降低震動爆破誘發(fā)突出的強度。
震動爆破應(yīng)一次全斷面揭穿或揭開煤層。如果未能一次
揭穿煤層,在掘進剩余部分時(包括掘進煤層和進入底(頂)
板2米范圍內(nèi)),必須按震動爆破的安全要求進行爆破作業(yè)。
采取金屬骨架措施揭穿煤層后,嚴禁拆除或回收骨架。
揭穿或揭開煤層后,在石門附近30米范圍內(nèi)掘進煤巷
時,必須加強支護。
2.遠距離爆破
在有突出危險的采掘工作面采用爆破作業(yè)時,必須采
用遠距離爆破。
石門揭煤采用遠距離爆破時,必須制定包括爆破點,
避災(zāi)路線及停電、撤人和警戒范圍等的專門措施。
煤巷掘進工作面采用遠距離爆破時,爆破地點必須設(shè)
在進風(fēng)側(cè)反向風(fēng)門之外的全風(fēng)壓通風(fēng)的新鮮風(fēng)流中或避難
碉室內(nèi),爆破地點距工作面的距離必須在措施中明確規(guī)定。
爆破工操作爆破的地點,應(yīng)配備壓風(fēng)自救系統(tǒng)或自救器。
遠距離爆破時,回風(fēng)系統(tǒng)必須停電、撤人。爆破后,進
入工作面檢查的時間應(yīng)在措施中明確規(guī)定,但不得小于
30mino
3.擋欄設(shè)施
擋欄設(shè)施是限制突出強度的一種有效方法。擋欄可用金
屬、肝石或木垛等構(gòu)成。擋欄距工作面的距離,可根據(jù)預(yù)計
的突出強度確定。
4.反向風(fēng)門
突出危險區(qū)設(shè)置反向風(fēng)門,應(yīng)遵守下列規(guī)定:
(1)反向風(fēng)門必須設(shè)在石門掘進工作面的進風(fēng)側(cè),以
控制突出時的瓦斯沿著進風(fēng)道進入進風(fēng)系統(tǒng)。
(2)在突出礦井的突出危險區(qū),掘進工作面進風(fēng)
側(cè)必須設(shè)置至少2
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