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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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