"四位一体"综合防突措施
王家寨煤矿
“四位一体”综合防突措施
一、煤与瓦斯突出概念：
定义：煤与瓦斯突出是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加，煤层中形成在地应力和瓦斯引力的共同作用下,使软弱煤层突破抵抗线，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然喷出到采掘空间的动力现象，分为煤与瓦斯突出、煤的突然倾出、煤的突然压出、岩石与瓦斯突出。
煤与瓦斯突出预兆：
1、有声预兆：1）响煤炮。在煤层内发出像机枪声、炮击声。由于条件不同，声音大小、间隔时间也不相同。2）突然支架压力增大。支柱来劲，发出咔咔的响声，或发出劈裂折断的响声，手摸煤壁能感到冲击和震动，有煤岩层的破裂声，有时会听到气体穿过含水裂缝时的“吱吱”声等。
2、无声预兆：1）压力增大，顶板来压，片帮、掉碴、煤壁向外鼓，煤岩自行剥落。2）煤层发生变化。层理紊乱，变软、暗淡无光，煤层粉碎，煤质干燥。3）瓦斯及温度变化。瓦斯涌出异常，忽大忽小，煤尘增大，气味异常，发闷，打钻时喷煤、喷瓦斯，煤壁发冷，气温下降等。
二、局部防突措施
1、抽放瓦斯、排放钻孔、大直径超前钻孔，水力冲孔及水力割缝、水力压裂，金属骨架，深孔松动爆破，震动放炮等。
2、小直径排放钻孔防突，主要利用钻孔周围形成的破坏圈，使煤体透气性增加，煤体瓦斯解吸加快，达到降低工作面前方煤体瓦斯应力，从而在钻孔所控制的范围内形成一个排放瓦斯的卸压带。
3、小直径排放钻孔排放半径的确定，（1）掘进工作面：在掘进工作面正前方打3个孔径∮=42mm、深8-10m的观测孔，用封孔器封孔，然后 在距观测孔不同距离的位置打平行于观测孔的排放孔，孔深10m 以上；与此同时，测定观测孔在排放前后的瓦斯流量变化。经测定我矿掘进工作面∮=75mm钻孔的影响半径为0.25m。（2）采煤工作面：在采煤工作面沿走向方向打1个孔径∮=75mm、深8~10m的观测孔，用封孔器封孔，然后 在距观测孔不同距离的位置打平行于观测孔的排放孔，孔深10m以上；与此同时，测定观测孔在排放孔前后的瓦斯流量变化。
4、小直径排放钻孔：（1）掘进工作面：在掘进工作面正前方打3排排放孔径为42mm、深15m的措施孔，孔数每次打48个，孔距0.25m，排距0.3m，第一排距底板0.4m ，倾角-2°～-10°；第二排距顶板
1.1m，倾角0°～+6°；第三排倾角-6°～+3°；方位控制在终孔点位于巷道轮廓线外2～4m处；（2）采煤工作面：在采煤工作还未形成之前就在采面的机、风巷打顺层抽放钻孔，最后回采时再沿工作面走向方向打1排孔径∮=42mm深8～10m的措施孔，钻孔布置在采面机巷往上15m至采面风巷往下15m的范围内，孔距0.5m，钻孔距顶底各0.8m，倾角-1°～0°。
三、区域防突措施
区域防治突出措施为开采保护层和预抽煤层瓦斯措施，王家寨煤矿开采属于近距煤层群开采K1、K2、K3均作煤与瓦斯突出危性鉴定，
未具有煤与瓦斯突出危性， K4、K5号煤层均未作煤与瓦斯突出危性鉴
定，可能具有煤与瓦斯突出危性，矿井依次开采K1、K2、号煤层后，
将对下部K4、K5号煤层起到保护作用。
二、四位一体的综合防突措施
1、突出危险性预测。2、防治突出措施。3、防治突出措施的效
果检验。4、安全防护措施。
1、突出危险性预测预报
突出危险性预测预报分为区域突出危险性预测和工作面突出危险性预测。突出煤层经区域预测后可划分为突出危险区、突出威胁区和无突出危险区。
1、1突出危险性预测预报的方法
1.2综合指标法（区域预测）
D=(0.0075H/f-3)(p-0.74) 临界值为0.25 K=△p/f 临界值为15
式中 D------煤层的突出危险性综合指标
K------煤层的突出危险性综合指标
H------开采深度,m
p------煤层瓦斯压力,取两个测压钻孔实测瓦斯压力的最大值,Mpa
△ p------软分层煤与瓦斯放散初速度指标
f--------软分层煤的平均坚固性系数
1.3钻孔瓦斯涌出初速度法 临界值为4～5L/min（根据挥发份取值）
1.4 R值指标法 临界值为6
R=(Smax-1.8)(qmax-4)
式中 Smax------------每个钻孔沿孔长最大钻屑量,L/m
qmax------每个钻孔沿孔长最大瓦斯涌出初速度, L/m
1.5 钻屑指标法K1 临界值为0.5
1.6 钻屑温度 临界值为4℃
1.7钻屑量 临界值为6Kg/m
2、防治突出措施
2．1区域性防治突出措施（开采保护层）
1）保护层的分类
根据保护层的位置，分为上保护层和下保护层；根据保护层与突出层之间的垂直距离不同，分为近距离（≤10m）、中距离（10～60m）和远距离（≥60m）保护层。
2、2保护层作用有效范围的确定
1）保护层与被保护层之间的有效垂距
根据考察资料，开采保护层后，对上面的影响范围最大可达80m，对下部可达到50m。
2）沿走向的保护范围
（1）正在开采的保护层采煤工作面，必须超前于被保护层的掘进工作面，其超前距离不得小于保护层与被保护层层间垂距的两倍，并不得小于30m；
2）沿倾斜的保护范围
保护层沿倾斜方向的保护范围，可按卸压角划定，卸压角的大小应采用矿井的实测数据。
2、3开采保护层措施
1）开采保护层的矿井，主要巷道应布置在岩层或非突出煤层中，并应充分利用保护层的保护范围，将煤层巷道尽可能布置在卸压范围内。
2）井筒揭穿突出煤层的地点应避开地质构造带，且揭穿突出煤层的次数和突出煤层中掘进工作量尽可能减少。
3）在有瓦斯抽放系统的矿井开采保护层时，应同时抽放被保护层的瓦斯。开采近距离保护层时，必须采取措施严防被保护层初期卸压的瓦斯突然涌入保护层采掘工作面或误穿突出煤层。
4）突出煤层中，在一个或相邻两个采区中，同一煤层的同一区
段，在应力集中的影响范围内，不得布置两个工作面相向回采和掘进。
5）开采保护层应布置跨石门或跨上山回采，采空区内不得留有煤柱。
6）在煤与瓦斯突出煤层或瓦斯喷出区域，严禁任何两个采掘工作面之间串联通风。掘进工作面的局部通风机应实行“三专”、“两闭锁”。
7）井巷揭穿突出煤层前，必须具有独立的、可靠的通风系统。
3、防治突出措施的效果检验。
（1）煤巷掘进工作面防突措施效果检验，在巷道中间煤层中向掘进方向打2个孔深10m的效果检验孔，孔径42mm，采用钻屑指标检验措施效果，经检验措施有效后，留5m投影孔深的超前距。
（2）回采工作面防突措施效果检验，在工作面打2个孔深10m的效果检验孔（位于措施孔中间），孔径42mm，采用钻屑指标检验措施效果，经检验措施有效后，沿走向留5m的超前距。
防治突出措施的效果检验操作步骤
（1）测量煤壁温度：测量点应避开风流直吹的区域。
（2）准备好各种测定仪器，主要连接WTC突出预测仪与煤样罐，准备好分样筛和秒表，连接好初速度测定装置的测杆和封孔器等，并打气观察是否漏气，准备好流量计和秒表，准备好接钻屑的工具，以及弹簧秤，温度计等。
（3）打∮42mm钻孔至2m深：打完前2m后，每钻进1m都要测定一次各项指标（其中K1值每2m测一次）。在钻进同时接取钻屑，用
来测定钻屑量和温度（2min左右），并进行K1值的测定（5min左右），
此外，应记录有无喷孔等情况，填写在考察报告单上。
（4）测定钻孔瓦斯涌出初速度时，当打完1m的钻孔停止钻进的同时，开始用秒表计时，并立即将封孔器送入孔内，打气封孔，接上
转子流量计，当秒表走到2min时记下流量计的读数，若浮现上下跳动则取中间值。上读数即为初速度。当初速度大于5L/min时，应再等5min（停钻后7min）后再读一次流量值，后者与前者的比即是钻孔瓦斯涌出衰减程度。
工作面防突措施效果检验，经检验效果无效时，矿井必须采取补充防治突出的措施，并再经措施效果检验有效后，方可采取安全措施施工。
4、安全防护措施
安全防护措施包括震动放炮、远距离放炮、避难所、压风自救系统、自救器、防突风门等。
（1）防突风门
掘进工作面设在进风侧（回采工作面设在回风侧），为两道牢固可靠的反向风门,风门墙垛可用砖或混凝土砌筑,周边掏槽深度不低于0.2m, 墙垛厚度不低于0.8m,门框厚度不低于100mm,风门厚度不低于50mm,两道风门之间的距离不低于4m。对通过风门墙垛的风筒必须设有隔断装置。
（2）井下避难洞室
必须设置向外开启的隔离门，室内净高不低于2m，每人使用面积不低于0.5m2，设有通调度室的电话，设有供给空气的设施，每人的供风量不低于0.3m3/min，配备足够数量的自救器。
（3）压风自救系统的要求
设置在距采掘工作面25～40m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。长距离的掘进巷道中，应每隔50m设置一组压风自救系统。每组压风自救系统可供5～8人使用，每人不低于0.1 m3/min的供给量。
5其它安全防护措施
（1）矿井入井人员，必须随身携带压缩氧自救器。
（2）瓦斯检查员必须坚守工作岗位，做到勤检查，。严禁瓦斯超限作业。
（3）机电部门必须经常检查电器设备的完好情况，确保井下“三大保护”正常运行，严禁电器设备有失爆现象。
（4）严格按有关操作规程进行操作，严禁违章指挥、违章作业。
王家寨煤矿
2012
年2月6日
王家寨煤矿
“四位一体”综 合 防 突 措 施
矿 长：
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编 制：
二0一二年二月六日