防治煤与瓦斯突出安全技术培训教案.doc

仅供参考整理安全管理文书防治煤与瓦斯突出安全技术培训教案 日期：_ 单位：_第 1 页 共 17 页防治煤与瓦斯突出安全技术培训教案一、煤与瓦斯突出防治的重要性：1、随着开采深度的增加，开采规模的扩大以及新的生产技术的应用，我国煤与瓦斯突出死亡事故日趋严重，不仅使国家和人民的经济财产遭受重大的损失、而且对当代煤矿工作人员的生命构成极大的威胁，给社会造成不良影响，煤与瓦斯突出的多发性和严重性是我国煤矿安全生产所面临的极大挑战。近几年国家对瓦斯治理和管控的力度提高，瓦斯爆炸事故显著下降，相对来讲，煤与瓦斯突出事故逐渐成为影响煤矿安全形势持续好转的主要灾害事故。2、煤与瓦斯突出防治培训的重要性：根据防治煤与瓦斯突出规定第三十二条规定，突出矿井的管理人员和井下工作人员必须接受防突知识的培训，经考试合格后方准上岗作业。（一）突出矿井的井下工作人员的培训包括防突基本知识和规章制度等内容；（二）突出矿井的区(队)长、班组长和有关职能部门的工作人员的培训包括突出的危害及发生的规律、区域和局部综合防突措施、防突的规章制度等内容；（三）突出矿井的防突员，属于特种作业人员，每年必须接受一次煤矿三级及以上安全培训机构组织的防突知识、操作技能的专项培训。专项培训包括防突的理论知识、突出发生的规律、区域和局部综合防突措施以及有关防突的规章制度等内容；（四）有突出矿井的煤矿企业和突出矿井的主要负责人、技术负责人应当接受煤矿二级及以上安全培训机构组织的防突专项培训。专项培训包括防突的理论知识和实践知识、突出发生的规律、区域和局部综合防突措施以及防突的规章制度等内容。二、防突基础知识1、煤与瓦斯突出概述在煤矿井下采掘过程中，在地应力和瓦斯的共同作用下破碎的煤、岩体和瓦斯在极短时间内（数秒至几分钟）突然从煤（岩）体内向采掘空间抛出的异常动力现象，称为煤与瓦斯突出，简称突出。煤与瓦斯突出是煤矿严重的自然灾害之一，是煤、岩和瓦斯参与下的一种复杂的动力现象。具体表现为在数秒至几十秒钟极短的时间内向巷道、采面等采掘空间抛出大量的煤岩，并喷出大量的瓦斯。煤量从几吨到上万吨，瓦斯量从几十立方米到数百万立方米。危害轻的摧毁巷道支架，推倒矿车，破坏通风设施，引起局部地区风流反风，严重的使井巷充满煤岩和瓦斯，造成人员窒息、埋人，甚至可能引起矿井瓦斯爆炸等煤矿恶性伤亡事故。2、煤与瓦斯突出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，窑街局三矿发生了特大强度的煤、岩石、CO2和瓦斯突出。按突出发生地点分为：石门突出、平巷突出、上山突出、下山突出以及回采面突出等。按突出强度一般可分为：小型突出100t，中型突出100500t，大型突出5001000t，特大型突出大于1000t。3、煤与瓦斯突出发生的一般规律煤层突出危险性随采深增加而加大。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。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。煤体破坏程度越严重，煤的强度越小，突出危险性越大。采掘工作面应力集中区容易发生突出。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。突出多数有突出予兆。石门突出危险性最大。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。4、煤与瓦斯突出预兆突出煤层开采多年实践表明，大多数突出前都会有有声或无声预兆，一些可以被人明显感觉到，而另一些跟作业人员对突出事例的知识掌握程度有关，经验丰富的人可以很好地利用所掌握的预兆知识，避免不必要的人身伤亡事故。因此熟悉并掌握好突出预兆，对于减少突出危害，保证人身安全以及避免突出灾害的发生都有着十分重要的现实意义。各种出预兆主要有：有声预兆：如煤体中发生的闷雷声响、爆竹声、机枪声、嗡嗡声等，这些声响在突出矿井统称为“响煤炮”。在5029次有预兆记录的突出次数中，有1415次突出前有响煤炮预兆，是各种突出预兆中发生最为频繁的预兆，值得重视。一般发生响煤炮时，工作面就视为突出危险工作面，应停止继续作业。瓦斯预兆：瓦斯涌出异常，瓦斯浓度忽大忽小，打钻喷瓦斯、喷煤以及出现哨声、蜂鸣声等。统计表明，瓦斯浓度忽大忽小预兆，常常发生在大强度的突出前，如平顶山局，在各种预兆中，瓦斯忽大忽小预兆，平均突出强度最大。煤层结构预兆：如层理紊乱，煤体干燥、煤体变软、色泽变暗而无光泽、产状急剧变化，波状隆起以及层理逆转等，尤其应引起注意的是煤层软分层变厚，在各种煤结构变化中，平均突出强度最大。矿压显现预兆：支架来压、煤壁开裂、掉碴、片帮、工作面煤壁外臌、巷道底臌、打钻时钻孔严重顶钻、夹钻、喷孔、钻孔变形垮孔以及炮眼装不进炸药等等。5、煤与瓦斯突出机理综合假说：这是国内外多数学者所持有的观点。即煤与瓦斯突出是由地应力、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，煤层破坏是突出的有利条件，采掘活动是突出的诱发原因。总体来说，煤与瓦斯突出的内在因素是地应力、瓦斯和煤的物理力学性质。而外在因素是形成集中应力和造成突然卸载的条件。为了防治煤与瓦斯突出,必需改善其内在因素和消除其形成集中应力和突然卸载的条件。6、煤与瓦斯发展阶段煤与瓦斯突出的全过程，一般可划分为四个阶段：准备、发动、发展和停止阶段。突出的准备阶段：即能量的积聚阶段。由于地应力的变化，瓦斯向某处运移、集中，形成高压瓦斯区，储存大量的弹性潜能。突出的发动阶段：由于外力作用，煤体应力状态发生突然变化，岩石和煤的弹性潜能迅速释放，这时可听到从煤体或岩体中发出的破裂声，并观察到煤层发生压缩变形，还出现掉煤碴、支架压力增大，煤中出现劈裂声及闷雷声等预兆。突出的发展阶段：依靠释放的弹性能和游离瓦斯的膨胀能，使煤体破坏并由瓦斯流把碎煤抛出。随着煤的破碎和抛出，瓦斯压力降低，瓦斯解吸，解吸瓦斯的膨胀加剧了这一过程，又促使煤进一步破碎，如此反复进行，直到煤被粉碎为粉煤并形成粉煤瓦斯流。这种粉煤瓦斯流具有很大的能量，可以把煤抛出数十米甚至数百米的距离，它可逆着风流运动或沿拐弯的巷道运动，能推翻矿车、搬运岩石等，造成一定的动力效应。突出的停止阶段：当激起突出的能量已经耗尽，继续放出的能量不足以粉碎煤体，突出孔道受到堵塞，不能继续在突出空洞壁建立高的应力梯度和瓦斯压力梯度等。以上任何一种情况出现时，突出立即停止。突出停止后，碎煤及粉煤沉降，其中的瓦斯继续解吸并涌向巷道。同时，由于煤的喷出，在煤体形成一些特殊形状的孔洞，使其周围参与突出的煤体继续破碎，加剧了瓦斯放散7、防突一般规定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。区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。（一）双“四位一体”综合防突措施包括：区域“四位一体”综合防突措施、区域预测、区域防突措施、区域防突措施效果检验、区域验证局部“四位一体”综合防突措施、工作面预测预报、局部防突措施、防突措施效果检验、安全防护措施（二）区域综合防突措施包括下列内容：、区域突出危险性预测；、区域防突措施；、区域措施效果检验；、区域验证。局部综合防突措施包括下列内容：、工作面突出危险性预测；、工作面防突措施；、工作面措施效果检验；、安全防护措施。5、安全防护措施在执行了突出危险性预测、防治突出措施和措施效果检验后，正常情况下，工作面是安全可靠的，但由于形成突出的因素随机性很大，还有可能由于施工水平、仪器误差、工作人员的知识水平、责任心等一系列因素，发生误判。为此，必须采取安全防护措施，以避免人员的伤亡。安全防护措施可体现在三个层面：一是尽量减少工作人员在落煤时与工作面的接触时间，主要措施有远距离爆破等；二是突出后工作人员应有的一套完整的生命保证系统，主要有避难所、避难窗、隔离式自救器、压风自救装置、急救袋等；三是突出后防止灾害扩大装置，主要有反向风门、档栏等。、远距离爆破理论分析和生产实践都表明，在落煤过程中最容易发生煤与瓦斯突出，如落煤过程中有工作人员在场，发生突出最容易造成人员的伤亡。为此，井巷揭穿突出煤层和突出煤层的炮掘、炮采工作面，为了减少人员伤亡，都必须采取远距离爆破安全防护措施。远距离爆破安全防护措施的目的是在爆破作业时，工作人员远离爆破作业地点，突出物和突出时发生的瓦斯逆流波及不到发爆地点，以保证工作人员的安全。因此，煤巷掘进工作面采用远距离爆破时，发爆地点必须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所内，距爆破工作面越远越好，最小不应小于300m；采煤工作面发爆地点到工作面的距离最小不应小于100m。同时起爆地点应设有压风自救装置或自救器等生命保障系统。在生产实践中证明此措施十分有效，可以有效地避免人员的伤亡。远距离放炮时，回风系统的采掘工作面及其他有人作业的地点，都必须停电撤人，爆破后进入工作面检查的时间由矿技术负责人根据情况确定，但不得少于30min。石门揭煤采用远距离爆破时，必须制定包括爆破地点、避灾路线及停电、撤人和警戒范围等的专项措施。在矿井尚未构成全风压通风的建井初期，在石门揭穿有突出危险煤层的全部作业过程中，由于揭煤工作面未构成独立可靠畅通的回风系统，为避免突出的煤（岩）、瓦斯波及其他区域，与此石门有关的其他工作面都必须停止工作。在实施揭穿突出煤层的远距离爆破时，井下全部人员必须撤至地面，井下全部断电，立井口附近地面20m范围内或斜井口前方50m、两侧20m范围内严禁有任何火源，以免突出引起的瓦斯逆流遇火源发生瓦斯爆炸或燃烧事故。远距离爆破必须和其他安全设施配合使用，如反向风门、避难硐室、压风自救装置、压缩氧自救器等。、工作面避难所由于目前突出现象我们还未百分之百的把握清楚，为了防止“意外”突出伤人，防突规定要求突出煤层的采掘工作面应设置工作面避难所，以确保工作人员的安全。由于工作面避难所内设有供给空气设施，且购筑坚固，采掘工作面现场工作人员或爆破工在其中是安全的，故在采掘工作面附近和爆破地点应设置避难所。工作面避难所的主要问题是与突出地点的距离如何取，根据我国石门揭开煤层时的突出统计资料，煤抛出的最大距离为1170m(天府矿务局三汇一矿揭开K1煤层时)，而大多数特大型突出，煤的抛出距离均在200m以内。从开始出现明显的预兆到发生突出之间的最短时间间隔一般为23min。在此期间内，如果人员以9km/h的速度快跑的话，能跑出300450m的距离。所以为有效发挥工作面避难所的作用，掘进距离超过500m的巷道必须设置工作面避难所。避难所距采掘工作面的距离及避难所的数量，根据具体条件确定。但工作面避难所必须满足工作面最多作业人数时的避难要求。避难所是供采掘工作面现场工作人员在井下遇到事故无法撤退躲避待救的设施，分永久避难所和临时避难所两种。永久避难所事先构筑在井底车场附近、采掘工作面附近或发爆地点。临时避难所是利用可利用的独头巷道、硐室临时修建的。临时避难所的设置应机动灵活，修筑方便。如果正确使用，临时避难所往往能发挥很好的救护作用。为保障采区内工作人员的安全，有突出煤层的采区必须设置采区避难硐室。采区避难硐室为预先设置的永久避难硐室，设于采区进风侧安全出口路线上，具体位置根据实际情况定。、防突风门（反向风门）反向风门是防止突出时瓦斯逆流进入风道而设置的通风设施；目前我国反向风门有普通木质反向风门和液压反向风门（钢质薄壳门反向风门）两种形式。普通木质反向风门由墙垛、门框、风门和安设在穿过墙垛铁风筒中的防逆流装置组成。液压反向风门是钢结构的反向风门，是由平面支撑圆拱形钢结构风门和液压泵两部分组成，每组风门只安设一道。目前我矿采用的防突风门就属于普通木质反向风门。在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧，必须设置至少2道牢固可靠的反向风门。风门之间的距离不得小于4m。反向风门距工作面的距离和反向风门的组数，应当根据掘进工作面的通风系统和预计的突出强度确定，但反向风门距工作面回风巷不得小于10m，与工作面的最近距离一般不得小于70m，如小于70m时应设置至少三道反向风门。反向风门墙垛可用砖、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定，但不得小于0.2m；墙垛厚度不得小于0.8m。在煤巷构筑反向风门时，风门墙体四周必须掏槽，掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。通过反向风门墙垛的风筒、水沟、刮板输送机道等，必须设有逆向隔断装置。人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢。工作面放炮和无人时，反向风门必须关闭。、压风自救系统突出煤层的采掘工作面应设置压风自救系统，压风自救系统（装置）是一种固定在生产场所附近的固定自救装置，它的气源来自于生产动力系统、压缩空气管路系统，主要保障现场工作人员遇到事故时供给空气，防止出现窒息事故。由于目前突出现象我们还未百分之百的把握清楚，所以为了防止“意外”突出伤人，要求突出煤层的采掘工作面应设置工作面避难所或压风自救系统，以确保工作人员的安全。由于压缩空气管路系统管路内的压缩空气具有较高的压力和流量，不能直接用于呼吸，必须经过减压、节流使其达到适宜人体呼吸的压力和流量值，并要同时解决消声(由于减压引起)和空气净化问题。通过可调式气流阀调节节流面积，以适应不同供风压力下的流量要求，按健康人在静止状态吸气20Lmin，在剧烈运动和紧张状态下吸气6080Lmin的标准，确定压风自救装置的供风量应不小于100L/min。为有效发挥压风自救装置的作用，保障现场工作人员安全，距采掘工作面2540m的巷道内、爆破地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处等都必须安设压风自救装置。在长距离掘进煤巷中，应根据实际情况增加设置，但必须满足工作面最多作业人数时的避难要求，一般可每隔50m设置一组压风自救装置。每组压风自救装置可供56个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。装置通过支管、四通、球阀与压风管路相连。压风自救系统应当达到下列要求：（一）压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内的压缩空气管道上；（二）在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置：距采掘工作面2540m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等。在长距离的掘进巷道中，应根据实际情况增加设置；（三）每组压风自救装置应可供56个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。三、鹤壁矿区煤与瓦斯突出现状：鹤煤公司现有生产矿井井下开采条件差，瓦斯涌出量大，其中二矿为高瓦斯矿井，三、四、五、六、八、九、十矿为煤与瓦斯突出矿井，瓦斯涌出量高达27.3m3/min,瓦斯压力0.732.13MPa，自建局以来，在煤矿开采过程中，先后共发生突出65次，其中我矿发生突出7次，五矿发生突出5次，六矿发生突出34次，八矿发生突出9次，九矿发生突出1次，十矿发生突出9次。最大突出煤量285.5吨，是在1976年6月7日发生在我矿221岩石回风上山-155m标高处。矿区内二1煤层的始突深度为340m，1970年9月25日发生在六矿139下顺槽-190m标高处。四、鹤壁矿区煤与瓦斯突出规律：以突出为主，压出和倾出为辅，在所发生的65次突出中，45次为典型突出，10次压出，10次倾出，中小型突出居多，中型突出22次，小型突出43次，占65.5%，因此，鹤壁矿区以小型突出为主。突出多发生在掘进工作面，横川揭煤14次，煤上山7次，煤下山1次，煤巷掘进工作面43次。4、大多数突出有预兆，预兆包括：构造软煤加厚、倾角变陡、连续响煤炮、瓦斯涌出异常、打钻喷孔、钻杆温度变凉和顶板掉渣等预兆。大多数突出有预兆，预兆包括：构造软煤加厚、倾角变陡、连续响煤炮、瓦斯涌出异常、打钻喷孔、钻杆温度变凉和顶板掉渣等预兆。大多数突出是由于放炮诱导的，65次突出中有46次是放炮诱导，占71%；突出多发生在地质构造带，65次突出中，有57次突出发生在地质构造带；突出点附近的煤层具有较高的瓦斯涌出量。五、中泰矿业煤与瓦斯突出概况1、自鹤煤建局以来，在煤矿开采过程中，先后共发生突出65次，其中我矿发生突出7次。最大突出煤量285.5吨，是在1976年6月7日发生在我矿221岩石回风上山-155m标高处，矿区内二1煤层的始突深度为340m。2、1987年以来，我矿瓦斯等级鉴定均为高瓦斯矿井。2006年10月经河南理工大学煤矿安全工程技术研究中心鉴定，我矿瓦斯等级鉴定为煤与瓦斯突出矿井。3、中泰矿业煤与瓦斯突出区域划分：2007年5月我矿于河南理工大学煤矿安全工程技术研究中心合作，对矿井进行了煤与瓦斯突出区域预测，并提交了中泰矿业有限公司煤与瓦斯突出区域预测研究报告。其报告结论：根据勘探资料、生产实际揭露资料及四矿突出特征，综合考虑煤层瓦斯含量、构造软煤的区域分布规律及其控制条件，同时参考开采深度和实际开采过程中的突出预测参数和瓦斯涌出情况，对四矿进行了突出区域预测，划分出鹤壁四矿突出危险区、突出威胁区和无突出危险区。根据地质构造首先将四矿深部未采区划分为6个瓦斯地质单元：2F022断层以深区域；红11和2F022断层之间的25采区；F015和红11断层之间的33采区；4F46断层和F015断层之间的31采区；红5断层和4F46断层之间的21采区；边界F7断层以下和红5断层之间的区域。突出危险区划分为：第1个地质单元-450m以下区域，第3个地质单元-360m以下区域，第4个瓦斯地质单元-340m以下区域，第5、6地质单元-320m以下区域；目前开采的33、31、21采区工作面部分处于突出危险区内。突出威胁区划分为：第1地质单元-390m-450m之间区域，第2地质单元-300m以深区域，第3地质单元-260m-360m之间区域，第4地质单元-260m-340m之间区域，第5、6地质单元-260m-320m之间区域。其余地区为无突出危险区。4、我矿于2012年3月，根据防治煤与瓦斯突出规定要求，在河南理工大学煤矿安全工程技术研究中心2007年5月提交的中泰矿业有限公司煤与瓦斯突出区域预测研究报告基础上，根据我矿目前实际生产情况对我矿煤与瓦斯突出区域进行划分，划分出矿井突出危险区和无突出危险区。根据地质构造首先将矿井深部未采区划分为6个瓦斯地质单元：2F022断层以深区域；红11和2F022断层之间的25采区；F015和红11断层之间的33采区；4F46断层和F015断层之间的31采区；红5