煤与瓦斯突出基本知识
第5章 煤与瓦斯突出的基础知识
第一节 煤与瓦斯突出及其基本规律
③ 煤的突然倾出。煤突然倾出并涌出大量瓦 斯简称倾出,诱发倾出的主要因素是地应力,即 结构松软、饱含瓦斯、内聚力小的煤,在较高的 地应力作用下突然破坏,失去平衡,为其位能的 释放创造了条件。实现突然倾出的主要力是失稳 煤体的自身重力,瓦斯在一定程度上也参与了倾 出过程,在急倾斜煤层中较为多见。
第一节 煤与瓦斯突出及其基本规律
① 小型突出:突出煤(岩)量小于50 t。 ② 中型突出:突出煤(岩)量在50(含50)~ 100 t。 ③ 次大型突出:突出煤(岩)量在100(含 100)~500 t。ຫໍສະໝຸດ 第一节 煤与瓦斯突出及其基本规律
④ 大型突出:突出煤(岩)量在500(含 500)~1 000 t。
④ 岩石与瓦斯突出。岩石与瓦斯突出是在地 应力和外界动力作用下,岩层瞬间被破坏向巷道 空间抛出,同时涌出大量瓦斯的现象,基本特征 是:在炸药直接作用范围外,发生破碎岩石被抛 出现象;抛出的岩石中,含有大量的砂粒和粉尘;
第一节 煤与瓦斯突出及其基本规律
产生明显动力效应;巷道二氧化碳(瓦斯) 涌出量明显增大;在岩体中形成孔洞;有突出危 险的岩层松软,呈片状、碎屑状,其岩芯呈凹凸 片状,并具有较大的孔隙率和二氧化碳(瓦斯) 含量。
第一节 煤与瓦斯突出及其基本规律
其突出的基本特征有:突出的煤向外抛出的 距离较远,具有分选现象;抛出煤的堆积角小于 自然安息角;抛出煤的破碎程度较高,含有大量 碎煤和一定数量的手捻无粒感的煤粉;
第一节 煤与瓦斯突出及其基本规律
有明显的动力效应,如破坏支架,推倒矿车, 损坏或移动安装在巷道内的设施等;有大量的瓦 斯涌出,瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量, 有时会使风流逆转;突出孔洞呈口小腔大的梨形、 舌形、倒瓶形、分岔形或其他形状。
煤与瓦斯突出知识
煤与瓦斯突出知识1、在井下采掘过程中,煤与岩石常常一瞬间被从煤体中抛出,并喷出大量瓦斯,这种现象叫煤与瓦斯突出,简称为"突出"。
煤与瓦斯突出事故不仅会造成采掘工作面和通风系统的破坏,同时大量煤与瓦斯以极快的速度喷出,还可能会充塞巷道,造成人员窒息和瓦斯爆炸、燃烧及煤(岩)埋人事故。
2、煤与瓦斯突出前,一般都有预兆,没有预兆的突出极少。
突出预兆可分为有声预兆和无声预兆。
有声预兆:煤层发出劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。
声音由远到近,由小到大,有短暂的,有连续的,时间间隔长短也不一致;煤壁还会发生震动和冲击,顶板来压,支架发出折裂声。
无声预兆:工作面顶板压力增大,煤壁被挤压,片帮掉渣,顶板下沿或底板鼓起;煤层层理紊乱、煤暗淡无光泽、煤质变软;瓦斯忽大忽小,煤壁发凉,打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。
井下工作人员发现上述预兆后,应立即向有关部门报告,及时采取措施;情况严重时,应立即停止作业,迅速迎着风流撤出。
3、“四位一体”综合防突措施(1)突出危险性预测预报;(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4、突出矿井和突出煤层矿井在开采过程中,只要发生过一次煤与瓦斯突出,该矿井即为突出矿井,发生突出的煤层,即为突出煤层。
5、突出危险矿井如何划分突出危险区域和突出危险工作面突出矿井必须对突出煤层进行区域突出危险性预测(简称区域预测)和工作面突出危险性预测(简称工作面预测)。
突出煤层经区域预测可划分为突出危险区、突出威胁区和无突出危险区。
采掘工作面经工作面预测可划分为突出危险工作面和无突出危险工作面。
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措施效果检验。
措施效果检验指标都在该煤层突出危险临界值以下的,认为措施有效。
6、在突出威胁区内的预测有何规定在突出威胁区内,根据煤层突出危险程度,采掘工作面每推进30m至100m,应用工作面预测方法连续进行不少于两次的区域性预测验证,其中任何一次验证为有突出危险时,该区域应改划为突出危险区。
煤与瓦斯突出的基础知识
煤与瓦斯突出的基础知识一、简述《煤与瓦斯突出的基础知识》是地质学与矿物资源工程领域中的重要内容之一。
煤与瓦斯突出作为一种常见的矿山灾害,严重危及矿工人身安全和矿井的正常生产。
因此对其基础知识的了解对于矿业工作者至关重要,本文主要介绍了煤与瓦斯突出的概念、特征、发生条件、危害及防治策略等基础内容。
这些知识的普及,有助于提高矿工和相关工作人员的防灾减灾意识,保障煤炭开采过程中的安全生产。
接下来我们将详细阐述煤与瓦斯突出的相关内容。
1. 煤与瓦斯突出的背景介绍在全球能源结构中,煤炭作为一种重要的化石燃料,其开采和利用对于经济发展和社会进步具有重要意义。
然而在煤炭开采过程中,一种潜在的危险现象引起了广泛关注,那就是煤与瓦斯突出。
煤与瓦斯突出是指在地应力、瓦斯压力等多种因素的综合作用下,地下煤炭与瓦斯突然向开采空间猛烈释放的过程。
这一现象不仅严重危害到矿井安全,还可能造成重大的人身伤亡和财产损失。
因此对煤与瓦斯突出的基础知识进行了解和学习,对于保障煤炭开采的安全至关重要。
煤与瓦斯突出的背景与地质构造、煤的赋存状态以及瓦斯的生成和运移密切相关。
地质构造的复杂性和非均匀性为煤与瓦斯突出的发生提供了条件。
此外煤的变质程度、煤层的厚度以及瓦斯的含量和压力等也是影响突出的重要因素。
在全球气候变化和能源需求增长的背景下,煤与瓦斯突出的问题愈发凸显,成为了煤炭行业亟待解决的重要课题。
通过对煤与瓦斯突出基础知识的学习,有助于采取有效的预防措施,降低矿井事故的发生率,保障煤炭产业的可持续发展。
煤与瓦斯突出是煤炭开采过程中一个不可忽视的地质现象,对煤炭行业安全和可持续发展构成挑战。
了解和学习煤与瓦斯突出的基础知识,对于预防矿井事故、保障人员安全具有重要意义。
2. 煤与瓦斯突出对矿井安全的影响煤与瓦斯突出对矿井安全的影响是极其严重和复杂的,首先突出会造成矿井内部的瓦斯浓度急剧升高,有可能形成瓦斯爆炸的潜在风险,对矿工的生命安全和矿井设备构成重大威胁。
煤与瓦斯突出基础知识
1-不透气性岩层;
2-煤层瓦斯含量增高部位; 3-煤层
1-瓦斯流失区;2-瓦斯含量降低区;3-瓦斯含量增高区;4-瓦斯含量正常区;5-地表
1、瓦斯动力现象分类 按瓦斯动力现象力学的基本特征,可分为:突出、压出和倾出; 按参与突出特种类分为:煤与瓦斯突出、岩石与瓦斯突出、煤与二 氧化碳突出、岩石与二氧化碳突出。原在东德发生过岩盐与CO2突出,
在2小时后火焰将要熄灭时,又连续发生了7次恶性瓦斯爆炸,造成124人丧生,
其中地面烧死3人,烧伤11人的特大恶性煤与瓦斯突出事故。
(1) 煤层突出危险性随采深增加而加大。 (2) 突出多发生在地质构造带。如在断层、褶曲和火成岩侵入的地区,受挤压扭 曲严重易发生突出。见下面示意图。 (3) 突出的气体主要是CH4,少数情况下为CO2。一般情况下,瓦斯压力和瓦斯含 量越大,突出危险越严重。 (4) 煤体破坏程度越严重,煤的强度越小,突出危险性越大。 (5) 采掘工作面应力集中区容易发生突出。 (6) 突出常发生于外力冲击作用下。如放炮、支护、落煤等作业方式诱导。 (7) 突出多数有突出予兆。 (8) 石门突出危险性最大。 (9) 煤层突出危险区常呈带状分布。统计表明在突出煤层中,突出危险区占突出 煤层总区域面积不到10%,即突出煤层并非处处都危险,相反大多数地区无突 出危险,这也是突出预测工作的意义所在。
地应力、 瓦斯与煤的物理力学性质三者综合作用的结果,是聚集在围岩和 煤体中大量潜能的高速释放。但由于每人研究的出发点不同, 对上述三种 因素在煤与瓦斯突出中所起到的作用,看法也不尽相同。有的认为高压瓦 斯在突出的发展过程中起决定性作用,地应力是激发突出的因素。也有人
认为地质构造是引起突出的决定因素,高压瓦斯是突出的主要动力,煤层
煤与瓦斯突出基本知识
煤与瓦斯突出基本知识目录一、煤与瓦斯突出概述 (2)1. 煤与瓦斯突出的定义 (2)2. 煤与瓦斯突出的危害 (3)3. 煤与瓦斯突出的分类 (4)二、煤与瓦斯突出机理 (5)1. 瓦斯渗透与扩散原理 (7)2. 煤体应力与变形规律 (8)3. 瓦斯与煤体相互作用机制 (9)三、煤与瓦斯突出预测方法 (10)1. 地质勘探方法 (11)2. 工程勘察方法 (12)3. 钻孔测井方法 (13)4. 形成预测模型 (14)四、煤与瓦斯突出防治措施 (15)1. 防治原则与目标 (16)2. 防治技术措施 (17)a. 煤层顶板控制 (18)b. 煤巷掘进与支护 (19)c. 采煤方法改革 (21)d. 瓦斯抽放与管理 (21)3. 防治管理措施 (22)a. 安全生产责任制 (24)b. 安全教育培训 (25)c. 安全投入与保障 (25)d. 应急预案与演练 (26)五、煤与瓦斯突出典型案例分析 (28)1. 国内外典型煤与瓦斯突出事故案例 (29)2. 煤与瓦斯突出事故发生原因分析 (30)3. 煤与瓦斯突出防治经验教训总结 (31)一、煤与瓦斯突出概述煤与瓦斯突出是一种在煤矿开采过程中常见的自然灾害,其主要发生在地下煤矿的采煤工作面。
这种现象涉及到煤层的突然破碎和大量瓦斯的瞬间释放,往往伴随着巨大的能量释放,对矿井安全造成极大的威胁。
煤与瓦斯突出是煤矿生产中重要的安全隐患之一,可能导致严重的人员伤亡和财产损失。
煤与瓦斯突出的危害主要表现在以下几个方面:首先,突出会造成大量的煤炭资源损失,影响煤矿的正常生产;其次,大量瓦斯的释放可能导致矿井内部空气质量急剧恶化,威胁矿工人的生命安全;突出的发生还可能引发矿井内部其他安全事故,如火灾、水灾等。
了解煤与瓦斯突出的基本知识,加强矿井安全管理,采取有效的预防措施,对于减少煤矿事故的发生至关重要。
煤与瓦斯突出是煤矿生产中重要的安全隐患之一,掌握其基本知识和防治技术,加强矿井安全管理,对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
第六章 煤与瓦斯突出基本知识
煤与瓦斯突出基本知识
我国煤矿瓦斯突出的几个特点
• 1、突出矿井的分布广 在部分地区比较严重。湖南、四川、重庆、辽宁、 河南、贵州、云南等,特别是湖南省的突出矿井数和 突出总次数均占全国总数的1/3以上,而特大型突出 的比例更大,占全国该类型突出次数的一半以上。 • 2、突出分布在不同类型的煤层 在我国突出矿井中,煤层赋存情况比较复杂,有 煤层群,也有单一煤层,有急倾斜煤层,也有倾斜和 缓倾斜煤层,有薄煤层也有中厚煤层及厚煤层,特别 是单一突出煤层的矿井占突出矿井的1/3。
煤与瓦斯突出基本知识
•
5、突出强度在100—500T之间的大型突出 约占11%;突出强度在500—1000T之间的特大型 突出约占1.2%;突出强度超过1000T的特别大型 突出占0.8% • 6、我国煤矿中所发生的突出,以中小型突出 为主,占绝大多数。大型和特大型突出的比例小,但 绝对次数仍有100多次,并且多数发生在石门揭煤 时,这仍应予重视。
煤与瓦斯突出基本知识
3、突出需具有一定的瓦斯含量和瓦斯压力 同一煤层,其瓦斯压力越高,突出危险性越大。 安全规程:取 0.74 MPa。 可按下式估算: Pmin A(0.1 BVf ) 式中:f----软分层厚度; V----软分层挥发份含量; A、B----系数。 所以,f 愈小,煤变质程度愈高(V愈小),Pmin越小。 4、突出煤层的强度低,而且变化大。 5、突出危险区呈带状分布。
煤与瓦斯突出基本知识
核心教训是:
1、对煤与瓦斯突出的机理认识不够。 2、在采取措施不到位的情况下急于生产,掘进。 3、防突方法落后,采取的技术不先进,不到位。 4、在有煤与瓦斯突出矿井遇到地质构造带如断层, 褶皱,煤层厚薄变化,煤层十分松软,瓦斯忽大忽小, 卡钻,喷孔,煤炮增多或进入煤柱孤岛区等等没有 采取更有效,更严格的防范措施。 5、对瓦斯突出的重大危害认识不够。 6、采用一般的煤矿管理方法来管理突出矿井。
煤与瓦斯突出的基本知识
煤矿安全常识一煤与瓦斯突出的基本知识煤与瓦斯突出就是指在地应力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。
煤与瓦斯突出是煤矿井下生产的一种强大的自然灾害,他严重威胁着煤矿的安全生产。
由于煤与瓦斯突出能在一瞬间向采掘工作面空间喷出巨量煤与瓦斯流,不仅严重地摧毁巷道设施,毁坏通风系统,而且是附近区域的井全部充满瓦斯与煤粉,造成瓦斯窒息或煤流埋人,甚至会造成煤尘和瓦斯爆炸等严重后果。
煤和瓦斯突出前大多数都有预兆,归纳起来分有声预兆和无声预兆。
1、有声预兆1)响煤炮。
在煤层内发出像机关枪、炮击声。
由于条件不同,声音大小、间隔时间也不相同。
2)突然压力增大。
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。
预板来压,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。
应当指出的是,上述预兆,并不是在每次突出之前都同时出现,而是仅仅出现一种或几种。
那么煤与瓦斯突出的有哪些特征?(1)突出的煤向外抛出距离较远,具有分选现象。
(2)抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。
(3)抛出的煤破碎程度高,含有大量的块煤和手捻无粒感的煤粉。
(4)有明显的动力效应,破坏支架,推倒矿车,破坏和抛出安装在巷道内的设施。
(5)有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量,有时会使风流逆转。
(6)突出孔洞呈口小腔大的梨形、倒瓶形以及其它分岔形等。
煤与瓦斯突出基本知识
煤与瓦斯突出基本知识煤与瓦斯突出啊,就像是煤矿里的一场“超级魔法秀”。
瓦斯这个家伙,就像个调皮捣蛋的小恶魔,总是在煤层里搞事情。
你想啊,煤层本来安安静静地待在那儿,结果瓦斯这个小恶魔在里面东窜西窜,越聚越多,就像气球被不停地吹气,总有一天会“砰”地一下爆发出来。
这一爆发可不得了,就如同火山喷发一样壮观,只不过这个“火山”是在煤矿井下。
煤呢,就像是被小恶魔挟持的“人质”。
瓦斯一捣乱,煤块就被裹挟着冲出来,那场面就像是一群被驱赶的小绵羊,慌慌张张地到处跑。
而且啊,这个力量大得惊人,就好像是有千军万马在后面推它们一样。
对于矿工们来说,煤与瓦斯突出就像是个隐藏在黑暗中的“大怪兽”。
他们每天下井就像是走进了怪兽的领地,得小心翼翼的。
那些监测设备呢,就像是勇士们的“魔法探测器”,时刻警惕着这个大怪兽的动静。
瓦斯这个小恶魔还特别狡猾,有时候它悄悄地在角落里聚集力量,就像小偷在暗中谋划着一场大盗窃。
等到它觉得时机成熟了,就突然发难,打矿工们一个措手不及。
要是发生了煤与瓦斯突出,那井下就乱成一锅粥啦。
煤尘飞扬起来,就像突然起了一场黑色的沙尘暴,遮天蔽日的。
而瓦斯呢,就弥漫在整个空间里,像个无形的大网,把危险散播到每一个角落。
不过呢,人类也不是吃素的。
那些防治措施就像是专门对付这个小恶魔的“魔法咒语”。
通风系统就像是给煤矿送新鲜空气的“魔法风道”,不停地把新鲜空气送进来,把瓦斯这个捣蛋鬼赶出去。
从另一个角度看,煤与瓦斯突出就像是煤矿给人类出的一道难题。
这道题可不容易,但是科学家和矿工们就像一群聪明的解题者,一直在寻找更好的办法去解决它。
我们可以把煤矿想象成一个巨大的舞台,煤与瓦斯突出就是舞台上偶尔上演的一场“闹剧”。
而人类就是这个舞台的导演和演员,既要让煤矿正常生产这个“大戏”顺利进行,又要防止这个“闹剧”造成太大的破坏。
总之,煤与瓦斯突出虽然很危险,但只要我们足够了解它,像对付调皮孩子一样对付它,就能让煤矿生产安全有序地进行下去啦。
第六章 煤与瓦斯突出基本知识
煤与瓦斯突出基本知识
• 3、突出矿井的始突深度不一样 我国各煤矿由于受地质条件和其它一些因素 的影响,开始发生煤与瓦斯突出的深度差别很大。 有的矿井距地表垂深50—60米就开始发生突出。 如在湖南省的邵阳地区距地表垂深50米就开始发 生突出,而一次1300T的特大突出,垂深仅为95 米。 表现为南方始突深度较浅,北方较深。 • 4、中小型突出占绝大多数,大强度突出次数 也不少 。据统计,突出总数中突出强度在50T以 下的小型突出约占73%;突出强度在50—100T之 间的中型突出约占14%;
煤与瓦斯突出基本知识
核心教训是:
1、对煤与瓦斯突出的机理认识不够。 2、在采取措施不到位的情况下急于生产,掘进。 3、防突方法落后,采取的技术不先进,不到位。 4、在有煤与瓦斯突出矿井遇到地质构造带如断层, 褶皱,煤层厚薄变化,煤层十分松软,瓦斯忽大忽小, 卡钻,喷孔,煤炮增多或进入煤柱孤岛区等等没有 采取更有效,更严格的防范措施。 5、对瓦斯突出的重大危害认识不够。 6、采用一般的煤矿管理方法来管理突出矿井。
煤与瓦斯突出基本知识 核心教训是: 1、遇构造带无人汇报,技术管理不到位; 2、回风道严重堵塞,回风不畅; 3、各级领导责任制层层衰减; 4、职工缺乏必要的安全基本常识; 5、各级干部的工作作风飘浮,长期不下井; 6、安全监管失控,无应急救援体系。
煤与瓦斯突出基本知识 三、平煤集团两个实例 1、平煤八矿2005年3月14日在做开切眼时遇 到一小构造,在未采取防突措施的情况下 擅自放炮掘进,导致了瓦斯超限达到了4% 以上,压出煤量5吨,瓦斯涌出60立方米的 事故。 2、平煤五矿2005年3月21至23日连续发生掘 进头瓦斯超限事故,该掘进头在掘进过程 中遇一小构造,煤层由薄变厚,煤层正常 后未按防突细则要求进行检验,擅自掘进, 放炮后引发了压出,煤量达20吨,涌出瓦 斯大约300立方米的事故。
煤与瓦斯突出基础知识汇总
煤与⽡斯突出基础知识汇总煤与⽡斯突出专项材料1 煤与⽡斯突出概述1.1 煤与⽡斯突出简介在煤矿井下采掘过程中,由于地应⼒和⽡斯的共同作⽤,在极短的时间内(⼏秒或⼏分钟)破碎的煤(岩)和⽡斯突然从煤(岩)体向采掘空间抛出的异常的动⼒现象,称为煤与⽡斯突出简称突出。
煤与⽡斯突出是⼀种极其复杂的矿井动⼒现象,到⽬前为⽌,对各种地质、开采条件下突出发⽣的规律还没有完全掌握。
煤与⽡斯突出包括突出、压出、倾出三种类型,它有别于单纯的⽡斯喷出和因采掘应⼒作⽤⽽发⽣的煤层⽚帮、垮冒、抽芯等。
据不完全统计世界上约有20多个国家(地区)发⽣过煤与⽡斯突出,其中中国、原苏联、法国、波兰、⽇本5个国家突出最严重。
世界上最⼤突出发⽣在原苏联顿巴斯矿区加加林矿,当⽯门揭穿厚仅 1.03m的煤层时发⽣了突出,突出煤(岩)共14200T,涌出⽡斯约25万m3,我国最⼤⼀次突出发⽣在重庆开府矿务局三汇⼀矿主平硐揭穿煤层时,突出煤(岩)共12780T,喷出⽡斯近140万m3。
1.2 煤与⽡斯突出的危害煤与⽡斯突出是煤与⽡斯突然运动的⼀种极其复杂的动⼒现象,它的危害有:(1)突然之间使采掘空间或巷道充满⾼浓度⽡斯,造成⼈员窒息,遇⽕发⽣⽡斯燃烧和⽡斯爆炸。
(2)瞬间突出的⽡斯、碎煤流带有暴风般的性质,能使通风系统破坏,造成风流紊乱和短时逆转。
(3)突出造成⼀定的动⼒效应,可以摧毁⽀架、破坏设备、设施。
(4)突出的煤炭能堵塞巷道、破坏⽣产系统,增加巷道通风阻⼒,在清理突出煤炭和突出孔洞时,有可能造成连续突出,造成⼈员伤亡。
1.3 煤与⽡斯突出发⽣的⼀般规律(1)开采深度增加,突出的危险性增⼤,主要体现在突出次数增多,突出强度增⼤,突出煤层层数增加,危险区域扩⼤,浅部不突出的煤层,深部就有可能突出。
(2)突出往往发⽣在地质构造区,主要体现在褶曲,断层及岩浆岩侵⼊的地区,因受挤压扭曲严重,易发⽣突出。
(3)⽡斯含量和⽡斯压⼒愈⼤,突出危险越严重,⼤多数突出发⽣在⽡斯压⼒⼤于0.74MPa 的情况下。
煤与瓦斯突出基本知识
煤与瓦斯突出基本知识煤与瓦斯突出基本知识作者:zjy1. 煤与瓦斯突出定义:煤与瓦斯突出是煤层中存储的地应力弹性能和瓦斯压力能的突然失稳释放现象,表现为在地应力和瓦斯压力共同作用下,仅几秒到几十秒的时间里,几吨到上万吨破碎的煤、岩和几百立方到上百万立方的瓦斯由煤体或岩体内向采掘空间抛出的动力现象。
2. 煤与瓦斯突出灾害特点:灾害发生突然,过程时间短(人难以脱险,生产中断);瞬间人被煤岩埋没或被瓦斯风暴吹倒埋没;环境缺氧,致人窒息死亡;瓦斯风暴可摧毁通风系统及设备设施;可引起瓦斯爆炸、火灾等次生灾害,严重威胁安全生产。
3. 煤与瓦斯突出机理:目前,绝大多数学者认为煤与瓦斯突出是由地应力、煤中瓦斯和煤结构特性3种因素综合决定的。
4. 煤与瓦斯突出的预兆:(1)有声预兆:煤层中有煤炮声(煤层变形发出的劈裂声、鞭炮声、机枪声、闷雷声或远处的雷鸣声),声音由远到近、由小到大,间隔时间的长短也不一致;支架折断声;煤层或岩层的破裂声。
(2)无声预兆:煤层构造方面表现为煤层层理紊乱,煤变软、暗淡无光、易粉碎;煤层受挤压褶曲、倾角变大、变陡,煤层突然增厚或变薄;矿压显现表现为压力增大,使支架变形、断裂,煤壁外鼓、片帮、掉渣,打钻时垮孔、顶钻、夹钻、钻机过负荷等;瓦斯涌出异常、忽大忽小,煤尘增大,空气气味异常、闷人,工作面气温降低,打钻喷瓦斯、喷煤粉等。
5. 发生煤与瓦斯突出事故应急处置:应立即佩戴好自救器,迅速撤离危险区。
如果自救器发生故障或佩戴自救器不能到达安全地点时,在撤出途中应进入避难硐室躲避。
若不能到达避难硐室躲避时,可寻找有压风管路的巷道、硐室暂避,并与外界取得联系。
这时,要把压风管的供气阀门打开或接头缷开,形成正压通风,以稀释高浓度瓦斯,供遇险人员呼吸,等待矿山救护队的救援。
6. 瓦斯超限定义:矿井风流中瓦斯浓度达到《煤矿安全规程》所规定的各通风地点瓦斯浓度达到设限值及以上,属瓦斯超限;如采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度达到1%及以上,矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯浓度达到0.75%等。
防治煤与瓦斯突出知识100问
防治煤与瓦斯突出知识100问?1、什么是突出煤层?答:矿井井田范围内发生过突出的煤层或经鉴定有突出危险的煤层。
2、什么是突出矿井?答:在矿井的开拓、生产范围内有突出煤层的矿井。
3、区域综合防突措施(区域“四位一体”)和局部综合防突措施(局部“四位一体”)包括那些内容?答:区域综合防突措施(区域“四位一体”):(1)区域突出危险性预测;(2)区域防突措施;(3)区域措施效果检验;(4)区域验证。
局部综合防突措施(局部四位一体):(1)工作面突出危险性预测;(2)工作面防突措施;(3)工作面措施效果检验;(4)安全防护措施。
4、防突工作坚持什么原则?答:坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。
5、突出矿井采掘工作应做到什么要求?答:不掘突出头、不采突出面。
未按要求采取区域综合防突措施的,严禁进行采掘活动。
6、区域防突工作应当做到那16字方针?答:多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。
*7、矿井有那些情况需进行突出煤层鉴定?答:(1)煤层有瓦斯动力现象的(2)相邻矿井开采的同一煤层发生突出的(3)煤层瓦斯压力达到或者超过0.74MPa*8、突出煤层鉴定应当根据什么现象和瓦斯参数进行?答:动力现象。
但当动力现象特征不明显或者没有动力现象时,应当根据实际测定的煤层最大瓦斯压力P、软分层煤的破坏类型、煤的瓦斯放散初速度Δp 和煤的坚固性系数f等指标进行鉴定。
全部指标均达到或者超过临界值的,确定为突出煤层。
*9、突出矿井的新水平、新采区,必须编制防突专项设计,设计应当包括那些内容?答:开拓方式、煤层开采顺序、采区巷道布置、采煤方法、通风系统、防突设施(设备)、区域综合防突措施和局部综合防突措施等内容。
*10、突出矿井的巷道布置应当符合那些要求和原则?答:(1)运输和轨道大巷、主要风巷、采区上山和下山(盘区大巷)等主要巷道布置在岩层或非突出煤层中;(2)减少井巷揭穿突出煤层的次数;(3)井巷揭穿突出煤层的地点应当合理避开地质构造破坏带;(4)突出煤层的巷道优先布置在被保护区域或其他卸压区域。
煤与瓦斯突出的基础知识
1 按力能特征分类
突出煤堆积的特征
(3)突出煤在巷道的堆积具有明显的分选性。主要 表现在:在同一巷道断面,越靠堆积煤的下方, 堆积煤的粒度越大;在沿巷道方向,越靠近突出 发生地点,大粒度的煤所占的比例越大。而压出 的煤没有明显的分选性。 (4)突出的煤量可以比压出煤量大很多。由于突出 的煤能及时地被瓦斯搬运离开突出发生地点而使 突出得以继续,使得突出的煤量可以比压出煤量 大很多,有些特大型突出所抛出的煤量是压出所 不可比拟的。
2 按动力现象强度分类
按动力现象强度分类
次大型突出:突出强度100~499t/次;突出后,
经过一天以上的瓦斯排放,瓦斯浓度可逐步恢复正 常。
大型突出:突出强度500~999t/次;突出后,经
过几天的瓦斯排放,回风系统瓦斯浓度可逐步恢复 正常。 特大型突出:突出强度>1000t/次;突出后,需 要经过长时间排放瓦斯,回风系统瓦斯浓度才能恢 复正常。
中国煤与瓦斯突出现状
突出矿井数量多:
注:表中数据为2005年国家煤矿安全专家会诊结果
中国煤与瓦斯突出现状
●
突出矿区分布示意图
共有800多对突出矿井(国有煤矿255对) 每年由于突出死亡300人以上
中国煤与瓦斯突出现状
突出危险性大:我国煤矿每年以20~50m 的 速度向深部延深,有约50对矿井开采深度达 到800~1200m,地应力及瓦斯压力不断增加, 突出灾害日趋严重。
1 按力能特征分类
突出的基本特征
突出孔洞的容积总是小于喷出煤的体积。以重 庆地区30多个突出孔洞为例,一般孔洞实际容积为 抛出煤体积的1/2,个别场合为1/10;另外,煤与瓦 斯突出时,常常涌出大量的瓦斯。 根据国内外的实测资料表明,在目前的开采深 度,煤层瓦斯含量在15~40m3/t之间,多数突出所涌 出的瓦斯量约为抛出煤瓦斯含量的4~10倍,在特大 型突出时,每抛出一吨煤的瓦斯涌出量高达 100800m3,达到煤层瓦斯含量的530倍。
防治煤与瓦斯突出知识
防治煤与瓦斯突出知识煤与瓦斯突出是煤矿井下常见的一种事故形式,给矿井生产和工人的生命安全带来了巨大的威胁。
为了预防和控制煤与瓦斯突出事故,矿区负责人和矿工们都需要了解相关的防治知识。
本文将重点介绍防治煤与瓦斯突出所需的关键知识和措施。
一、煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出是由于地质构造、煤层自身条件等因素综合作用下的一种现象。
主要原因包括煤层中瓦斯的增加、煤与瓦斯在采煤过程中的相互作用以及地质构造的影响等。
1. 煤层中瓦斯增加煤层中的瓦斯主要来源于煤的吸附和捕集,一些地质因素会导致瓦斯的积聚和增加,例如地下水对瓦斯解吸的作用、煤层深度的增加等。
当瓦斯积聚到一定程度时,一旦遇到某种触发条件,就可能突然释放出来,形成煤与瓦斯突出。
2. 煤与瓦斯的相互作用在采煤过程中,人工开采对煤层中瓦斯的容易排放,从而导致瓦斯浓度的升高。
此外,煤与瓦斯的相互作用也会导致煤与瓦斯突出的发生,例如采煤工艺不当、煤体变形等。
3. 地质构造的影响地质构造的变化会导致煤与瓦斯突出的发生。
例如断层、受压构造等都可能直接或间接地影响煤层中瓦斯的释放,从而加剧煤与瓦斯突出的风险。
二、防治煤与瓦斯突出的措施为了防止和控制煤与瓦斯突出事故,矿区负责人和矿工们需要采取一系列有效的防治措施。
以下是一些关键的措施。
1. 严格执行瓦斯防治制度矿区负责人应制定并完善瓦斯防治制度,确保瓦斯检测、通风、人员配备等措施得到有效执行。
同时,还应定期组织开展瓦斯防治培训,提高矿工们的安全意识和应急处理能力。
2. 做好瓦斯监测与通风瓦斯监测是预防和控制煤与瓦斯突出的关键步骤。
矿井应当安装可靠的瓦斯检测仪器,并定期进行检验和维护。
同时,通风系统的设计和运行也是非常重要的,确保空气流通,降低瓦斯积聚的风险。
3. 采取合理的采煤工艺和支护措施采煤工艺和支护措施的合理选择对预防煤与瓦斯突出具有至关重要的意义。
矿区负责人和技术人员应根据煤层条件、地质构造等因素,选择适应的采煤工艺和支护方式,最大限度地减少瓦斯的释放和积聚。
煤与瓦斯突出基本知识
⑥压出时常伴随巷道底鼓。
煤与瓦斯突出基础知识
三、煤与瓦斯突的危害 (1)矿井中一旦发生煤与瓦斯突出,大量的煤岩固体物和瓦斯气体
即以集矿的速度喷出,巨大的冲击力会破坏井巷设施和装备。
(2)冲出的煤岩会堆塞杭岱、埋压人员和阻绝人员撤出。 (3)煤与瓦斯突出会使通风系统遭到严重破坏,发生风流逆转,还可
能造成人员窒息和死亡。
个主要产煤国家发生煤与瓦斯突出次数在4万次左右。 60年代末—70年代初,法国、比利时已停止开采突出煤层。日本、 美国、英国等,也先后停止或关闭了突出矿井。
煤与瓦斯突出基础知识
国内矿井煤与瓦斯突出情况: 追溯我国煤矿煤与瓦斯突出的历史,最早有记载的突出是1950年5月2日辽 源矿务局富国二井在垂深280m煤巷掘进时发生的。 1975年8月8日在天府矿务局三汇坝,矿主平硐揭6#煤层震动放炮时突出煤 岩量12780吨,瓦斯量140万立方米,炮响3—4s后发生突出,峒口一阵狂风,将 小碎石卷起,吹到50m以外,大量瓦斯携带煤粉涌出,呈黑浓烟状,持续40min 才逐渐下降,距突出点700多m远的三道风门被毁,风门外装有钎子和矸石的矿 车冲出30多m远,1t多重的一块巨石被冲走120多m,另一块重达3t的巨石冲出60 余m,拐两个90°的急弯进入变电所这是目前为止所发生的的最大的一次突出事 例,也是世界上第二大突出事例。 尽管我国煤与瓦斯突出历史比较短,但是,是世界上第一个突出次数超万 次的国家,因此是世界上突出最严重的国家。突出特点是突出矿井比较多,强 度大,突出频繁。 建国至今,先后在约45个矿务局,140个国有重点煤矿180个井口发生过突 出,2008年全国共有突出矿井约750个。(历年来共计突出约20000次,占世界 总突出次数的40%以上。 )
煤与瓦斯突出基础知识
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嘉禾矿业公司煤与瓦斯突出基本知识罗治顺二0一二年八月一、煤与瓦斯突出概述(什么叫煤与瓦斯突出)煤与瓦斯突出是发生在煤矿井下采掘过程中的一种极其复杂的瓦斯动力现象。
是在很短时间(几秒到几分)内,在地应力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体突然向采掘空间抛出异常现象,并伴随产生不同程度的动力效应,可造成设施破坏和人员伤亡的现象,是煤矿井下最严重的灾害之一。
按照巷道分类:石门巷道突出、回采工作面突出、煤巷掘进头突出什么叫地应力:在采掘运动过程中和上覆岩层自重作用下,岩体在天然条件下产生的内部应力。
地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。
地壳内各点的应力状态不尽相同﹐并且应力随(地表以下)深度的增加而线性地增加。
在煤层中的应力还未达到新的稳定状态时,采掘工作面就快速进入到应力不稳定的区域就容易引起突出。
因而可以通过降低工作面推进速度的方法来防止煤与瓦斯突出。
瓦斯涌出过程:吸收→吸着→游离→涌出(瓦斯压力降低,煤体硬度增加)。
在采掘的过程中,由于煤层的应力从不平衡到平衡需要一定的时间周期,当采掘速度增快时,在煤层中的应力还未达到新的稳定状态时,采掘工作面就快速进入到应力不稳定的区域就容易引起突出。
因而可以通过降低工作面推进速度的方法来防止煤与瓦斯突出。
我们实行在限掘限采的条件下,小班允掘允采,或隔班允掘允采——间歇作业。
瓦斯赋存、瓦斯解吸、瓦斯放散初速度—突出关系煤层瓦斯的赋存状态:矿井瓦斯在煤、岩层中以两种状态存在,即自由状态和吸附状态。
自由状态又称游离状态。
吸附状态分为两种表现形式,即吸着状态和吸收状态。
自由瓦斯和吸附瓦斯关系:二者是处于一种动平衡状态,即在一定条件下自由瓦斯和吸附瓦斯可以互相转化。
左图为煤体中瓦斯的赋存状态示意图1-自由瓦斯;2-吸着瓦斯;3-吸收瓦斯;4-煤体;5-空隙煤层瓦斯的赋存状态什么叫瓦斯解吸:瓦斯放散初速度:煤初始暴露时煤层气涌出的速度,它是表示瓦斯从煤内放散出来快慢的相对指标,能反映煤的孔隙结构和微观破坏程度,单位为ml/s。
煤的瓦斯放散初速度指标是煤自身的煤质指标之一,表征煤的微观结构。
它不仅反映了煤的放散瓦斯能力,还反映出瓦斯渗透和流动的规律,在突出区域预测中起着重要的作用。
煤的这种放散瓦斯的能力大小与突出的发生有直接关系。
我国一直采用瓦斯放散初速度指标△P来对煤的这种能力进行评价,并结合煤的坚固性系数,,形成新的综合指标K=△P/f。
其中f是煤的坚固性系数。
△P≥10突出。
四、煤与瓦斯突出的一般规律1、突出与地质构造有关系,突出多发生在地质构造带内,如断层、褶曲和火成岩侵入区附近。
据统计,90%以上的突出(石门突出除外)发生在向斜轴部、扭转地带、断层和褶曲附近及火成岩侵入区。
2、突出与瓦斯有关系,煤层中的瓦斯压力与含量是突出的重要因素之一。
一般说来,瓦斯压力和瓦斯含量越大,突出的危险性越大。
但突出与煤层的瓦斯含量和瓦斯压力之间,没有固定的关系。
瓦斯压力低、含量小的煤层可以发生突出;反之,瓦斯压力高,含量大的煤层也可能不突出,因为突出是多种因素综合作用的结果。
3、突出与地压有关系,地压愈大,突出的危险性愈大。
当深度增加时,突出的次数和强度都可能增加;在集中压力区内突出的危险性增加,如巷道的上隅角,相向掘进工作面接近时,煤层留有煤柱的相对应上、下方煤层处,回采工作面的集中应力区内掘进时,等等。
4、突出与煤层构造有关系,煤层构造主要指煤的破坏类型和煤的强度。
一般情况下煤的破坏类型愈高强度愈小,突出的危险性愈大。
故突出多发生在软煤层或软分层中。
5、突出与围岩性质的关系,若煤层顶底板为坚硬而致密的岩层且厚度较大时,其集中应力较大,瓦斯不易排放,故突出危险性愈大;反之则小。
若顶底板中具有容易风化和遇水变软的岩层时,将减少突出危险性。
6、突出与水文地质的关系,实践表明,煤层比较湿润,矿井涌水量较大,则突出危险性较小;反之则大,这是由于地下水流动,可带走瓦斯,溶解某些矿物,给瓦斯流动创造了条件。
7、突出次数和强度,随煤层厚度、特别是软分层厚度的增加而增加。
煤层倾角愈大,突出的危险性也愈大。
8、突出煤层的特点是强度低,而且软硬相间,透气系数小,瓦斯的放散速度高,煤的原生结构遭到破坏,层理紊乱,无明显节理,光泽暗淡,易粉碎。
如果煤层的顶板坚硬致密,突出危险性增大。
9、大多数突出发生在放炮和落煤工序。
放炮后没有立即发生的突出,称延期突出。
延迟的时间由几分钟到十几小时,它的危害性更大。
10、突出前常有预兆发生,熟悉或掌握本矿的突出预兆,对于及时撤出人员,减少伤亡,有重要意义。
五、突出发生和发展的过程准备阶段:能量聚集,形成高的地应力和瓦斯压力梯度,工作面处于临界脆弱平衡破坏的状态。
发动阶段:工作面的应力状态突然解变,临界平衡状态被打破,煤岩卸载,伴随着裂隙的发生和扩张,瓦斯大量解吸并突出。
扩张阶段:在应力和瓦斯压力梯度的作用下,从突发点向煤体内连续破坏和剥离煤体,破碎的煤在被瓦斯风暴搬运中被粉碎。
停止阶段:由于剥离和破碎煤体在扩展过程遇到较硬的煤体或空洞被堵塞引起的应力和瓦斯梯度降低,使得应力和瓦斯压力降低到不足以继续破坏煤体的程度,突出就会中止。
六、矿井瓦斯灾害的形式矿井瓦斯灾害的形式:(1)瓦斯积聚超限;(2)瓦斯窒息造成人身伤害;(3)瓦斯燃烧、爆炸;(4)煤与瓦斯突出。
突出——有口小腹大的空洞,突出的煤具有明显分选现象;倾出——空洞有较规则的形状,煤无明显分选现象;压出——表现为煤体的整体位移。
七、嘉禾浦溪井历年发生的典型突出事故嘉禾浦溪矿井自1986年投产至今,记录煤与瓦斯突出共计109次,其中,9次煤与瓦斯突出造成了伤亡事故,共计死亡23人,伤2人,损失惨重,教训深刻。
以下从中选取4次典型事故进行案例分析。
❿案例一1.地点:1457工作面上安全出口2.时间:1999年3月 21日早班3.突出煤量:≤100t4.突出瓦斯量:约6000m35.伤亡情况:死亡2 人,重伤1人⏹案例二1.地点:南二负10岩巷上山揭煤处2.时间:2003年6月10号晚3.突出煤量:约420t量:约46000m34.突出CH45.伤亡情况:死亡4人⏹案例三1.地点:1259二号煤掘进头2.时间:2009年10月16号早班3.突出煤量:约320t4.突出瓦斯量:42000m3⏹案例四1.地点:2254内切眼2.时间:2012年7 月17号中班3.突出煤量:约300t4.突出瓦斯量:46860m35.伤亡情况:死亡3人八、煤与瓦斯突出有那些预兆(1)有声预兆:1)响煤炮。
在煤层内发出像机关枪、炮击声。
由于条件不同,声音大小、间隔时间也不相同。
2)突然压力增大。
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。
无声预兆:1)压力增大。
预板来压,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。
应当指出的是,上述预兆,并不是在每次突出之前都同时出现,而是仅仅出现一种或几种。
瓦斯突出的常见预兆声响预兆--响煤炮瓦斯预兆--瓦斯异常、喷孔煤结构预兆--煤结构紊乱、煤体发暗、 煤厚急剧变化矿压显现预兆--片帮、煤墙外臌、底臌、 顶(夹)钻温度预兆--温度降低、煤墙发凉(1)早期预兆主要特征:煤变软,光泽暗,节理层理紊乱。
处理原则:密切观察,提高防突意识,加强防突措施和防护监控。
(2)中期预兆主要特征:钻粉多,钻进慢,夹钻,顶钻,喷孔等异常。
处理原则:按《规程》规定,撤人,汇报,待突出危险消除后方可续继作业。
此外,还应注意:停钻、停电,加强防护,若孔口喷火,应立即用“湿衣”捂灭。
(3)临突预兆主要特征:面来压,响煤炮,瓦斯涌出异常面来压:掘进工作面临突前,瞬时出现顶压,底鼓,两邦来劲,片邦掉顶、支架变形、损坏、“发抖”、迎头煤体外移等剧 。
响煤炮:在煤体内部,出现煤炮频发,顶板与煤体断裂声,瓦斯射流声等,显现异常强烈。
瓦斯涌出异常:瓦斯涌出忽大忽小,总趋势增大。
九、煤与瓦斯突出防治措施1、防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。
突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。
未按要求采取区域综合防突措施的,严禁进行采掘活动。
2、区域预测方法:依据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行。
3、区域防突的基本措施:①开采保护层。
②顶底板岩巷穿层预抽掩护煤巷掘进。
③顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯。
④顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯。
4、区域措施效果检验:①测试残余瓦斯压力或瓦斯含量等方法。
②要求P 残余<0.74MPa 或W 残余<8m 3/t 。
③采用其他方法和临界值,须经有突出危险性鉴定资质的单位确定。
局部防突措施主要内容及实施顺序石门揭煤防突措施:(1)预抽瓦斯。
(2)排放钻孔。
(3)水力冲孔 。
(4)金属骨架。
(5)煤体固化煤巷防突措施:(1)预抽瓦斯钻孔。
(2)超前排放钻孔。
(3)松动爆破。
(4)水力冲孔。
(5)水力割缝。
(6)前探支架。
(7)掩护挡板煤巷掘进和回采工作面防突措施主要内容及实施程序石门揭煤工作面防突措施主要内容及实施程序:1、突出危险性预测。
2、防突技术措施。
3、防突措施效果检验。
4、防突措施效果验证。
5、安全防护措施。
(三)、煤层巷道掘进防突✓钻屑指标法①钻孔个数、深度、测定指标采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时,在近水平、缓倾斜煤层工作面应向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直42mm、孔深8~10m的钻孔,测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。
②钻孔布置与控制范围钻孔尽可能布置在软分层中,一个钻孔位于掘进巷道断面中部,并平行于掘进方向,其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2~4m处。
③测定仪器与测定方法每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S,每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2值。
钻屑量指标S——反映地应力的大小,理论计算每米钻孔(直径42mm)的自然出碴量1.8L。
钻屑瓦斯解吸指标△h2或K1值——煤的瓦斯放散能力和瓦斯压力大小。
瓦斯突出危险性愈大的煤层,瓦斯压力愈大,煤的强度愈低,煤屑瓦斯解吸量也愈大。
◆钻屑瓦斯解吸指标△h2值的意义钻屑瓦斯解吸指标△h2是固定粒度(1~3mm)和一定重量的煤样,在暴露3min后前2min内向单位空间解吸引起的瓦斯压力变化值,表征煤样解吸瓦斯量,其单位为Pa。
●钻屑量指标钻屑量S综合反映地应力、瓦斯和煤质三因素,但影响最大的是地应力,在以地应力为主导突出的矿井较多应用。