第三章突出矿井采掘部署ppt课件.ppt

突出矿井采掘部署 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 2 主要内容 一 突出矿井采掘部署的要求二 突出矿井采掘部署的特殊指标三 强技术 严管理 确保目标实现四 突出矿井巷道布置五 突出矿井采掘作业要求 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 3 突出矿井往往地质构造条件复杂 煤层瓦斯压力大 瓦斯含量高 煤质松软 透气性低 不易在采前抽采 防治煤与瓦斯突出难度大 导致采掘工作面单产单进低 难以全面实现 先抽后采 采抽比例失调 采掘部署调整难度大 实践证明 地质条件是采掘部署编制的基础 瓦斯治理是决定采掘部署能否按期实现的关键因素 采掘部署编制前 要求组织技术人员认真分析编制的时间段内矿井 水平 采区 采掘工作面的瓦斯地质条件 一 突出矿井采掘部署的要求 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 4 采掘部署的重点是编制部署时间段内各年度的矿井产量计划和进尺计划 以及实现这两个计划的具体步骤和采取的措施 要求采掘生产部署编制审定后不得随意变动 采掘工作面的设计和接续时间的安排必须为 一通三防 的瓦斯治理提供空间和时间 特别是严重突出区域的预抽瓦斯必须满足有关的规定的要求 一 突出矿井采掘部署的要求 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 5 有多煤层开采条件的 应合理选择首采层和开采顺序 依据层间距和各煤层的突出危险性进行首先开采保护层 择优开采保护效果最好的煤层 选择突出危险程度较小的煤层作保护层先行开采 优先选择上保护层 一 突出矿井采掘部署的要求 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 6 合理布局采掘 通风 瓦斯抽采系统避免生产过于集中 尽可能缩短通风路线 适当加大巷道断面 尽可能在已采动卸压区布置采掘生产 尽可能避免采掘应力叠加 适当加大通风和瓦斯抽采能力 预抽瓦斯系统和采动区瓦斯抽采系统尽可能分系统进行等等 一 突出矿井采掘部署的要求 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 7 坚持先抽后采 不抽不采煤矿企业必须统一组织编制生产发展与瓦斯抽采中长期规划和年度实施计划 把矿井瓦斯抽采规划与生产规划 矿井年度瓦斯抽采计划与年度生产计划摆在同等重要的位置 实行统一管理 同时下达 同时实施 同时考核 一 突出矿井采掘部署的要求 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 8 坚持先抽后采 不抽不采 预抽煤层瓦斯 保护层开采等工程与矿井采掘部署 工程接替等统一安排 确保突出煤层采掘前超前实施区域防突措施 防突规定 第15条 有突出矿井的煤矿企业 突出矿井在编制年度 季度 月度生产建设计划时 必须一同编制年度 季度 月度防突措施计划 保证抽 掘 采平衡 防突规定 第28条 一 突出矿井采掘部署的要求 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 9 第十五条突出矿井应当做好防突工程的计划和实施 将防突的预抽煤层瓦斯 保护层开采等工程与矿井采掘部署 工程接替等统一安排 使矿井的开拓区 抽采区 保护层开采区和突出煤层 或被保护层 开采区按比例协调配置 确保突出煤层采掘前超前实施区域防突措施 计划 年度 季度 月度防突计划 加强管理 实施 根据区域预测结果 将采区或工作面事先作出轻重 缓急的安排 提前做好防突措施的编制和人力 物力的安排 使防治突出的工作做到有条不紊 最大限度地减少突出对生产的影响 一 突出矿井采掘部署的要求 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 10 矿井的开拓区 抽采区 保护层开采区和突出煤层 或被保护层 开采区按比例协调配置 实质是要求矿井同期保护层开采面积和无保护层开采的突出危险区提前预抽煤层面积之和与突出危险区煤层开采面积相吻合 同时 为保证矿井接替正常进行 上述三区的实施范围还要与矿井开拓的进度一致 这些都应在编制矿井防突工程计划时统筹考虑 以实现突出煤层采掘前超前实施区域防突措施 建议矿井采掘计划3年内的上述四区比例要协调闭合 当年年度内后三区比例要协调闭合 一 突出矿井采掘部署的要求 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 11 瓦斯抽采规划和年度抽采计划主要内容应包括 抽采工程 装备 工程衔接 抽采时间 抽采量 抽采率指标 实施抽采规划的各项保障措施等 矿井生产计划的编制应以矿井瓦斯抽采达标煤量为限 计划开采的煤量不得超出瓦斯抽采达标的煤量 对未抽采的煤层和抽采不达标的煤层不安排生产计划 真正做到不抽不采 一 突出矿井采掘部署的要求 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 12 坚持抽采平衡 合理组织生产 煤与瓦斯突出矿井和高瓦斯矿井生产安排必须与瓦斯抽采达标的煤量相匹配 否则 必须调整采掘部署 降低煤炭产量 实现抽采平衡 做到瓦斯抽采不达标不生产 防突措施不到位不生产 一 突出矿井采掘部署的要求 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 13 合理确定超前量开拓量超前准备量 准备量超前回采量 保护量超前回采量 预抽达标量超前采掘量 重庆松藻煤电公司根据矿区实际条件 总结出采掘部署 三超前 实现突出矿井 掘 抽 采 协调发展 三超前 是指突出矿井的专用瓦斯抽采巷道掘进超前于抽采工程 瓦斯抽采工程超前于保护层开采 保护层开采超前于被保护层开采 三超前 其核心是开采保护层与预抽煤层瓦斯 二 突出矿井采掘部署的特殊指标 区域防突 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 14 一 掘进超前 重庆松藻煤电公司为例 一是要求在水平生产能力开始递减前1 1 5年 必须完成接替水平的基本井巷工程 安全系统 安装工程 在采区 盘区 生产能力开始递减的前6个月 接替采区 盘区 必须完成设备安装并调试运转正常 二是要求底板开拓系统必须超前专用瓦斯抽采巷道一个工作面条带 确保专用瓦斯抽采巷道的施工 三是要求煤层开拓系统必须超前准备工作面至少一个工作面区域 确保下一个工作面的施工进入空间 二 突出矿井采掘部署的特殊指标 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 15 一 掘进超前 重庆松藻煤电公司为例 四是专用瓦斯抽采巷道必须超前于一个保护层准备工作面 确保保护层准备工作面巷道掘进时满足先抽后掘的要求 五是要求保护层工作面的回采巷道采前形成时间不少于8个月 以满足首采层工作面本层先抽后采的要求 二 突出矿井采掘部署的特殊指标 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 16 二 瓦斯抽采超前 重庆松藻煤电公司为例 要求首采薄煤层保护层 也有突出危险 掘进前的穿层预抽 回采前的本层预抽和邻近层预抽时间不少于6个月 同时要求瓦斯预抽率不少于30 三 保护层开采超前 重庆松藻煤电公司为例 要求矿井保护煤量可采期不得少于30个月 可供布面的保护煤量可采期不得少于20个月 二 突出矿井采掘部署的特殊指标 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 17 提高掘进单进 确保掘进超前 开展石门揭煤技术 地质构造超前探测技术 掘进装备与工艺等研究 强化抽采技术攻关 确保抽采超前 一是研究应用增透预抽瓦斯技术 深孔预裂爆破 水力压裂技术 提高抽采量 二是进行松软突出煤层钻机与钻进工艺配套研究 选用合适的钻机配合螺旋钻杆 采用压风排粉工艺施工 提高抽采钻孔深度 保证突出层工作面无 空白带 超前抽采 三 强技术 严管理 确保目标实现 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 18 严格管理制度制定 三超前 达标管理办法 包括煤矿 四量 开拓煤量 准备煤量 回采煤量及抽采达标的安全煤量 考核等制度 制定掘进单进创历史记录奖励办法 制定抽采绩效考核办法 制定保护层开采奖励办法 三 强技术 严管理 确保目标实现 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 19 巷道布置要求和原则 防突规定 第16条 运输和轨道大巷 主要风巷 采区上山和下山 盘区大巷 等主要巷道必须布置在岩层或非突出煤层中 减少井巷揭穿突出煤层的次数 井巷揭穿突出煤层的地点应合理避开地质构造破坏带 突出煤层的巷道应优先布置在被保护区域或其他卸压区域 四 突出矿井巷道布置 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 20 第十六条突出矿井的巷道布置应当符合下列要求和原则 一 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 原因 煤层 危险性大 防突困难 1 开拓范围内煤层突出危险性难于准确把握 2 难以实施区域防突措施 3 系统安全设施不健全 岩层 1 避免发生突出对矿井造成危害 2 加快掘进速度 巷道维修工作量少 对生产影响少 降低掘进成本 简化生产管理 降低安全风险 3 利用岩巷参数测定 实施区域防突措施 4 系统有较强的防突 抗灾能力 四 突出矿井巷道布置 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 21 二 减少井巷揭穿突出煤层的次数 根据生产实践 井巷揭穿突出煤层时 突出事故发生的频率较其他条件高 突出的强度较大 伤亡的人数较多 因此 为防止井巷揭穿突出煤层发生重大安全事故 每次揭煤过程都需要采取多种防治措施 投入大量的人力 物力 另外 揭煤工期普遍长 不但严重影响采掘效率 也会给企业的经营带来经济负担和不必要的浪费 从安全与生产的各方面考虑 都要求尽量减少井巷揭穿突出煤层的次数 同时 在无法避免要揭穿突出煤层或接近突出煤层时 也要尽可能减少接近或揭穿突出危险煤层的工作量 减少防治突出的工作量 缩小揭煤范围 如 在主要大巷都布置在岩层时 可增加一条煤层回风巷作为减少揭煤次数的备用巷道 四 突出矿井巷道布置 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 22 三 井巷揭穿突出煤层的地点应当合理避开地质构造破坏带 煤与瓦斯突出多发生于地质构造地带 处于构造带的煤受强烈地质变化作用 结构遭到破坏 同时改变了煤层原有的储存与排放瓦斯条件 且由于结构变化 构造带附近存在着较高的构造应力 加之煤层自身强度降低 因而造成有利于产生突出的一系列有利因素 所以在构造带附近施工突出事故发生频率较高 四 突出矿井巷道布置 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 23 四 突出煤层的巷道优先布置在被保护区域或其他卸压区域 降低了采掘安全风险 又降低了掘进成本 简化了生产管理 应尽可能把被解放层的采 掘工作面布置在采空区卸压带范围内 在具体布置时 应使采区准备超前于保护层的准备与回采 保护层的回采超前于被保护层的准备工作 被保护层的准备工作也应超前于被保护层本层的回采工作 这就是所谓的 三区成套 四区超前 四 突出矿井巷道布置 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 24 巷道布置要求和原则 防突规定 第16条 采区上 下 山一般布置在较坚硬的煤层和煤层群最下部煤层或底板岩层中 应避免在保护层里布置永久性上 下 山 保护层里不留煤柱 防止煤柱中应力集中 为了加快开采保护层 可以在保护层的顶板岩层中布置采区上 下 山 不留区段煤柱 实行无煤柱护巷 由于区段煤柱受支承压力而引起被保护层发生煤与瓦斯突出的事故很多 四 突出矿井巷道布置 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 25 采掘作业 防突规定 第19条 一 严禁采用水力采煤法 倒台阶采煤法及其它非正规采煤法 前提 不同的采掘作业方式对煤体内地应力和瓦斯重新分布产生不同影响 对防突不利 禁止 反之提倡和鼓励 水力采煤法 倒台阶采煤法一般适用于倾斜和急倾斜煤层 利用水的冲出 矿压 煤的自重垮塌后落煤 垮塌上方煤体无支护 应力活动剧烈 瓦斯压力梯度增加 可引发突出 而且倒台阶采煤法在工作面形成台阶 煤体自重应力朝向工作面 容易造成局部应力集中 说明 放顶煤采煤法 优点 应力集中程度相对低 缺点 瓦斯压力梯度短时间内增加 煤壁稳定性差 不可控 突出厚煤层时需首先在底部分层掘回采巷道 且 煤矿安全规程 183条有严格规定 规定 已从源头严格要求 故未将放顶煤列为禁止的采煤法 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 26 采掘作业 防突规定 第19条 二 急倾斜煤层适合采用伪倾斜正台阶 掩护支架采煤法 急倾斜突出煤层特点 煤质松软 煤层倾角较大 受煤休自重影响 容易发生垮塌 垮塌后将导致煤层中应力活动剧烈 瓦斯压力梯度增加 易引发突出 伪倾斜正台阶 掩护支架采煤法中 每一个当前的台阶都是上一个采煤循环中的某个台阶采煤后形成的 也就是上一循环的采煤相当于给现在的台阶开采了保护层 具有自卸压作用 同时 煤体自重应力朝向工作面煤壁内部 消除了煤体自重对发生突出的影响 有利于防突 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 27 采掘作业 防突规定 第19条 三 急倾斜煤层掘进上山时 采用双上山或伪倾斜上山等掘进方式 并加强支护 急倾斜煤层掘进上山 受煤体自重影响 易由冒顶而诱发突出 一旦发生 易将上山下部出口处堵塞 可破坏通风设施 瓦斯积聚 易出伤亡事故 为迅速撤离 采用双上山掘进 增加安全出口 伪倾斜上山掘进 优点 降低煤体自重对突出或冒顶的影响 有利于人员撤离 缺点 伪倾斜角度不可能小于或等于煤的自然安息角 当冒顶 片帮或突出事故时 人员撤退速度往往没有倾出煤块滚动速度快 而且 急倾斜煤层若支护不好容易发生冒顶堵塞后路 故要加强支护 30 03 2020 云南煤矿安全监察局安全技术中心 28 采掘作业 防突规定 第19条 四 掘进工作面与煤层巷道交叉贯通前 被贯通的煤层巷道必须超过贯通位置 其超前距不得小于5m 并且贯通点周围10m内的巷道应加强支护 在掘进工作面与被贯通巷道距离小于60m的作业期间 被贯通巷道内不得安排作业 并保持正常通风 且在爆破时不得有人 煤巷掘进 应力集中范围5 6m处开始 5m以内处于卸压状态 起保护作用 交叉贯通前 当被惯通煤巷超过贯通位置5m以上时 被贯通巷道两