煤与瓦斯突出"四位一体"综合防治措施

织金县以那镇实强煤矿 煤与瓦斯突出“四位一体”综合

防 治 措 施

编 制：何全开

安全副矿长：刘如新

生产副矿长：刘汉清

工 程 师：何全开

矿 长：谢先录

二OO七年十一月二十日

目 录

一、概况

1、开采情况

2、煤层及顶底板岩性

3、地质构造

二、本矿煤与瓦斯突出的初步分析

1、突出的一般规律

2、本矿未发生突出的原因分析

三、“四位一体”综合防突措施

（一）突出危险性预测和效果检验

1、本区和邻近矿井的突出情况

2、工作面突出危险性预测

3、石门揭煤工作面突出危险性预测

4、煤巷掘进工作面突出性预测

5、采煤工作面突出危险性预测

6、在突出危险煤层中作业的规定

7、突出预测及防突效果检验仪表、器材的配备

8、防突效果检验

（二）区域性防突措施

（三）局部防突措施

（四）一般防突措施规定

（五）安全防护措施

1、建立防突机构

2、健全规章制度

3、建立瓦斯抽放系统

4、完善瓦斯监控系统

5、突出煤层施工前进行预抽、预排

6、配备防突专业队伍、测试、收集、整理各种预

测资料。

7、采购防突使用的仪表、器材

8、编制矿井瓦斯地质图

9、组织学习、培训

四、具体工作措施

实强煤矿煤与瓦斯突出综合防治措施

根据上级文件精神，高瓦斯矿井未作“煤与瓦斯突出鉴定”报告之前，一律按“煤与瓦斯突出”矿井进行管理。特编制本矿煤与瓦斯突出初步分析、预测、综合防突措施。

一、概况

1、开采情况

2000年批证建矿，获准采M14、M16号煤层。之前曾有老窑开采16号煤层，建井不规范，属略夺式开采，开采破坏范围，分布在现主井和风井两侧。正式建井后，本应先采顶板14号煤层，再开采16号煤层，由于其它原因，又先采了16号煤层，也因工程布置不合理，没有形成正规开采，多数地段为巷采式。其井巷呈扇形，沿煤层倾向布置主、副井，再沿煤层走向平巷掘进，井巷斜长400—450m，最深处长500m。

2、煤层及顶底板岩性

M6号煤层，以块煤为主，煤厚1—2.2m，平均1.6m，结构简单，局部含1—2层夹矸，厚0.1m左右。较稳定，

全区可采。下距M14号，顶界约60m。

M14号煤层，本矿主采煤层，直接顶为浅灰至灰黑色薄层粘土岩直接底为灰、黑色薄至中厚层状，粉砂质粘土岩。煤厚1.9—2.6m，平均厚2.3m，中夹2层夹矸，厚0.1m左右，倾角6—12°，较稳定，。全区可采。

M16煤层，至M14煤层下约11m。直接顶底板结均为灰色、灰黑色粉砂岩、粘土岩。煤厚1.6m，中夹一层夹矸，厚约0.15m，结构简单，较稳定。为本矿主采煤层，与下履M23煤层相距6.5m。

3、地质构造

本矿位于以那架断裂带北例，地层呈单斜，倾向275—70°，倾角6—33°。老井以西构造较简单，老井的东侧构造较复杂，沿南北走向呈背斜展出，轴向南北，倾向近东西。

F1正断层，走向NW，倾角75°，地层断距8—15cm破碎带宽20—30m。延伸长500m，位于井田北东部。

F2正断层，走向ＮＥ，倾角65°，地层断距约3—6m，破碎带宽0.2—0.5m，延伸长600m左右。位于井界南东边缘。

二、本矿煤与瓦斯突出的初步分析

1、突出的一般规律

（1）煤层瓦斯含量高。通过钻孔钻屑，取样测定，突出煤层的吸附瓦斯含量都高于9m3/t。我矿实测为：M14煤层32.66m3/t，M16煤层34.84m3/t。

（2）瓦斯涌出量高。突出煤层绝对瓦斯涌出量均高于3m3/min，相对瓦斯涌出量高于20m3/T。我矿2005年瓦斯鉴定分别为：M14煤层：46.26m3/t和5.85m3/min，M16煤层：46.62m3/t和5.89m3/min。

（3）瓦斯赋存条件好，突出煤层或发生突出地点，一般来说大都在顶底板岩层致密，透气性差，封闭条件好，瓦斯赋存条件好的地点发生，比如泥质岩、粘土岩。我矿煤层透气性系数为1.91，煤层透气性较差。

（4）构造复杂带。突出多发地带，主要在断裂带（压性正断层）附近，节理发育（压性节理）裂隙不发育，小断层不发育以及褶曲构造复杂部位。这些地方瓦斯释放条件差，便于积聚大量瓦斯。

（5）瓦斯压力大。规程规定，瓦斯压力达到1.9MPa，就必须进行抽放。0.74MPa方可作业。我矿为1.05MPa。

2、本矿未发生突出的原因分析

（1）M16距M14煤层层间距只有11m左右，其顶底板岩性多为薄层粉砂岩，透气性较好。当M16煤层先开采后，相对来说已开采保护层，局部解放了M14煤层。

（2）煤层埋藏深度浅：M14煤层现在的开采标高，距地表只有35—51m左右，瓦斯释放条件好，瓦斯压力相对较小。

（3）老窑小井泛采，到处开有通道，虽然破坏了资源开发，但同时释放了大量瓦斯。

三、“四位一体”综合防突措施

（一）突出危险性预测和效果检验

1、本区和邻近矿井的突出情况

以那架勘探区之沙子井煤矿，2005年曾发生过煤与瓦斯突出事故，突出强度，其煤量在100吨以上，瓦斯涌出量应在5000m3左右。按规程规定，同一地区、同一煤层如发生突出，该煤层将视为突出煤层。为此，我矿虽未作“煤与瓦斯突出鉴定”，也应按突出煤层进行管理。

2、工作面突出危险性预测

在突出煤层中，有下列情况，应视为突出危险工作面：

（1）工作面遇构造破坏带，比如断层，褶曲、火成岩侵入或节理集中等；

（2）煤层赋存条件急剧变化的区域。比如煤厚变化大，煤层结构发生变化，煤层变质程度发生变化；

（3）采掘应力迭加的区域，煤岩层严重地段。

（4）在工作面预测过程中出现喷孔，顶钻等动力现象；

（5）工作面明显出现突出预兆。比如：煤炮声、吱呀声、煤岩开裂，掉渣、底鼓、瓦斯涌出异常，变化忽大忽小，压力增大，气温异常、有异味、喷孔、顶钻、喷煤粉、蜂呜声等。

3、石门揭煤工作面突出危险性预测

在石门揭开突出煤层前，采用钻屑瓦斯解吸指标法预测工作面突出危险性。

具体方法：石门距煤层最小垂距为3—10m时，利用探煤和瓦斯的钻孔或至少2个直径为50—70mm的预测钻孔，在钻进煤层时，用1—3mm的筛子筛分钻屑，

来测瓦斯解吸指标（△H2或K1）。具体方法：A、重量法：每钻1m钻孔，收集全部钻屑，用弹簧称重，单位：克/m。B、钻屑解吸指标测定法：

（1）△h2测定：

打钻时在测定的位置取出钻屑，用孔径1和3mm的筛子筛分钻屑（Ф1mm筛子在下，Ф3mm筛子在上）将筛分好的Ф1—3mm程度的试样装入MD—2型解吸仪的样瓶中，试样装至样瓶刻度线水平（10g左右），自钻孔打至该取样段起，经3分钟后，启动秒表，转动三通阀，质煤样瓶与大气隔离，在2分钟时记录解释仪的读数，即△h2，单位Pa。

（2）K1值测定：

使用ATY型突出预测仪，每钻孔2m，取一次钻屑作特征测定，取样时把私表，筛子准备好（Ф1在下，Ф3mm筛在上），钻孔钻到预定深度时，用组合筛在孔口接钻屑，同时启动秒表，一面取样，一回筛，当钻屑不少于100克时，停止取样，并继续进行筛分，最后把已筛好的Ф1—3mm的煤样倒入到ATY仪器的煤样罐中，盖好煤样罐，准备测试，当秒表走到to（1—2分钟）时，

启动仪器采样键进行测定，经5分钟后当仪器显示to时，用键盘输入to，按监控键，仪器显示LO，输入LO1，按监控键，仪器进行计算并显示Fi，此值为K1值。

钻悄解吸指标和突出临界值，应根据实测数据确定，无实测数据，按下表临界值预测突出危险性。

4、煤巷掘进工作面突出性预测

采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性，具体方法为：

（1）在煤巷掘进工作面打3个直径为42mm，孔深8—10m的钻孔，钻孔布置在软分层中，一个孔位于巷道中部，平行掘进方向，其余钻孔终孔点位于巷道两侧2—4m处。如图：

2孔 1孔 3孔

（2）钻孔每进1 m测定钻屑量一次，每隔2m测定一次钻屑解吸指标，根据每个钻沿孔深每米的最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标△h2或K1预测工作面的突出危险性。

采用钻屑指标法预测工作面突出危险性时，应根据实测数据确定。如无实测数据时，可按下表指标临界值预测突出危险性。

钻屑指标法预测突出危险性临界值

大于或等于临界值为有突出危险，小于临界值为无突出危险。

（3）采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性，当预测为无突出危险时，每预测循环应留有2m的预测超前距。

5、采煤工作面突出危险性预测

采煤工作面突出危险性预测可使用煤巷工作面突出预测方法，沿采煤工作面每隔10-15m布置一个预测，孔深根据工作面条选定，但不得小于3.5m，预测方法同上。当预测为无突出危险时，每预测循环应留2m的预测超前距。如图：

6、在突出危险煤层中作业的规定

当预测掘进或回采工作面有突出危险性时，必须停止作业，按突出煤层四位一体管理规定进行强制管理。比如 工作面瓦斯抽放，防突措施和防护措施等。

当预测为无突出危险性时，可以继续作业，但必须每预测循环留有2m的预测超前距，小于2m预测超前距，则必须进行下一循环预测。

7、突出预测及防突效果检验仪表、器材的配备

（1）瓦斯放散初速度措施△P测定仪1台。

（2）真空泵1台。

（3）甲烷瓶（CH4浓度大于95%）3个。/

（4）分样筛（Ф0.2，0.25，0.25，0.5，1，3，20，30mm）各2个。

（5）天平（最大称量250g、100g，感量0.5g）2台。

（6）小锤4个。

（7）漏斗4个。

（8）煤样瓶8个。

（9）捣碎筒2个。

（10）计量筒2个。

（11）湿式气体流量计4台。

（12）秒表2块。

（13）ATY突出预测仪（测钻屑解吸指标K1）1台。

（14）MD—2型解吸仪1台。

（15）瓦斯压力表（0—2MPa，Q—1MPa）各4块。

（16）紫筒管（直径Ф6—8mm）40m。

（17）钻机、钻具、钻杆一套。

8、防突效果检验

对采掘工作面实施防治突出措施后，应按工作面预测方法，进行防突措施效果检验，措施效果检验都在该煤层突出危险性临界值以下的，认为措施有效。

（二）区域性防突措施

（1）开采有突出危险煤层，应采取开采保护层或预抽煤层瓦斯。

（2）开采有突出危险煤层群时，优先选择开采保护层，未受到保护的区域，必须采取综合防突措施。

（3）保护层开采必须优先选择无突出煤层作保护层。矿井所有煤层都为突出煤层时，应选择突出危险性小的作保护层。

先选择上层作保护区。如选择下保护层开采时，不得破坏被保护层的开采条件。

（4）被保护范围圈定及有关参数，应有实际考察结果确定。保护层的采面必须超前于被保护的掘进工作面，其超前距不少于两者法纪线距离2倍，最小不得少于30m。

（5）根据上分层对下分层的卸压作用，必须将下分层或下区段的采掘面布置在保护范围内。

（6）开采保护层，不得留煤（岩）柱。如留有，必须填在采掘工程图或瓦斯地质图上标明范围。以后在此范围内开采时，必须采取综合防突措施。

（7）在开采保护层时，同时对被保护层进行抽放，卸压，被保护层。近距离开采保护层时，应采取措施，防止被保护层突出而影响保护层和误穿突出煤层。

（三）局部防突措施：

1、石门揭穿突出煤层前，必须编制设计，采取综合防突措施，报企业技术负责人审批。

2、石门揭穿突出煤层前必须遵守下列规定：

①在工作面距煤层法线距离10m（地质构造复杂，岩石破碎区20m）之外，至少打2个前探孔，掌握煤层赋存条件，地质构造，瓦斯情况等。

②在工作面距煤层法线距离5m以外至少打2个穿透煤层全厚或见煤深度不少于10m的钻孔，测定瓦斯压力和或预测突出危险性。

③工作面距煤层的法线距离的最小值为：抽排放钻

孔3m，金属骨架2m，水力冲孔5m，震动爆破揭急倾斜煤层2m，揭缓倾斜煤层1.5m。如果岩石松软破碎，应加大法线距离。

3、石门揭穿突出煤层，预测有突出危险时，必须采取防突措施，经效果检验有效后，可用运距离爆破或震动放炮揭开煤层，若检验措施无效，应补充防突措施，直至有效。预测无突出危险时，可不采取防突措施，直接用远距离放炮或震动爆破揭穿煤层。

4、防治石门揭煤突出措施，可选用抽放瓦斯、水力冲孔，排放钻瓦，水力冲刷或金属骨架等措施。

5、突出煤层新建矿井，新水平第一次揭穿煤层，必须测定瓦斯压力，瓦斯含量及其他与突出相关参数。

6、突出煤层采掘面局部防突参数，应根据矿井实测结果和有关资料确定。

7、突出煤层采掘面选用防突措施，并遵守下列规定： ①掘进上山时不应采取松动爆破，水力冲孔，水力疏松等措施。

②急倾斜煤层掘进上山时，应采用双上山，伪倾斜上山或直径在300mm以上的钻孔等掘进方式，并加强

支护。

③采煤工作面尽量使用刨煤机或浅切深采采煤机。 ④急倾斜煤厚大于0.8m时，应优先采用伪倾斜正台阶或掩护支架采煤法。在穿过突出孔洞及在附近30m范围内采掘作业时，必须加强支护。

8、煤巷掘进工作面第一次执行局部防灾措施或无措施超前距时，必须采取小孔径浅孔排放，只有在工作面前方形成5m安全距，方可进入正常的防突措施循环。其钻孔终孔位置必须在巷道轮廓线外2mm上。

9、急倾斜突出煤层采用双上山掘进时，2个上山之间必须开联络巷，联络巷间距不太于10m，上山与联络巷只准一个头作业。

突出煤层上山掘进爆破作业用，应采用深度不大于1.0m的炮眼，运距离全断面一次爆破。

10、在突出煤层巷道维修或回收支架，必须采取预防煤体冒落引起突出的措施。

（四）一般防突措施规定

1、突出矿井在编制年度、季度、月生产计划的同时，应编制防治突出措施计划。

2、开采突出煤层，必须采取“四位一体”防突措施。

3、突出矿井应编制瓦斯地质图、标明采掘进度、被保护范围，煤层赋存条件，地质构造，突出点的位置，突出强度，瓦斯基本参数，抽排钻孔情况等，作为预测依据。

4、开采突出煤层，应有专职专检员，随时检查、掌握、突出预逃。发现突出预光，有权停止作业，组织人员按避灾路线撤出，根据矿调度室。

5、突出危险区和威胁区，严禁采用放顶煤回采法，水力采煤法和非正规采煤法，严禁使用手风镐作业。

6、有突出危险的采掘工作面落煤前，所有不装药的眼，应用不易燃材料充填，其深度大于爆破死的1.5倍。如有120mm以上钻孔孔洞，爆破前要严密封孔，孔口注满水、砂、泥土。

（五）安全防护措施

1、井巷揭穿突出煤层或采掘作业时，必须采取震动放炮，远距离爆破，避难峒室，反向门风，压风自救系统等安全防护措施。

下井人员必须携带隔离式自救器。

2、采取震动放炮必须符合安全规程二百一十条规定。

3、突出矿井的突出危险区，掘进工作面进风侧，至少设置2套牢固的反向风门。二间门间距应按预计的突出强度确定。

4、石门揭煤远距离放炮，必须制定包括爆破地点、避灾路线，停电，撤人和警界范围的专门措施。

煤巷掘进、爆破地点应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峒室，其距离必须规定。

运距离放炮，回风系统必须停电撤人。爆破后进入工作面的时间，在措施中规定，不得少于30分钟。

5、在突出煤层采掘面附近，人员集中地点应有直通矿调度室电话。并设有压风自救系统。工作面回风系统中有人作业，也应设压风自救系统。

6、如发生突出，余煤必须及时清理，以防煤自燃引起瓦斯，煤尘爆炸。

7、突出煤层矿井所有电器设备必须经常检查、维修、消灭失爆现象。

四、具体工作措施

1、建立防突机构，配齐防突管理人员

矿井防突领导小组

组 长：谢先录

成 员：何全开 刘汉清 刘如新 龙从军

龚主其 邓华武 吴同新

2、健全规章制度

按《安全规程》和《防突细则》要求，全面落实“四位一体”的综合防突措施，层层落实，责任到班组、到个人。

3、建立瓦斯现放系统

按照设计要求，力争在三个月内建好瓦斯抽放系统并正常运行。

4、完善瓦斯监控系统

瓦斯抽放系统建成后，安装监控分站及各种传感器，并与监控中心联网，集中管理。

5、预测为有突出危险的采、掘工作面，全面实行“四位一体”防突管理，采煤工作面进行钻孔抽放或排放，掘进工作面进行预抽，采取先抽后掘或边抽边掘的方法防突。严禁盲目采掘作业。

6、配备防突专业队伍

按《规程》规定：30万吨以下最少配备2名防突专职人员担任日常防突预测数据测定，收集、整顿。同时配备一个瓦斯抽放队，下设队长，负责抽排放钻孔施工，数据测定、整理，瓦斯泵房值班，记录以及探放水钻孔施工等工作。

7、购置防突预测、效果检验仪表、器材。

8、编制1：1000矿井瓦斯地质图，及时上齐各种资料和瓦斯数据，抽排放钻孔情况，突出程度预测范围等。

9、组织培训，学习有关防突措施“规程、细则”提高整体队伍的煤与瓦斯突出防治业务知识和能力，努力实现矿井安全生产。

10、本措施如有差错之外，应遵照《安全规程》和《防突细则》条款执行。

实 强 煤 矿

2007年11月20日

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