煤巷掘进防突措施.ppt

1、2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,1,一、边掘边抽结合超前排放钻孔防突措施 掘进工作面正前采取超前排放钻孔措施，卸压、排放瓦斯； 两帮预抽钻孔控制掘进影响范围内的煤体，截流瓦斯； 规定要求，可以作为顺层预抽措施预抽煤巷条带瓦斯。,2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,2,煤巷掘进工作面采用超前钻孔布置示意图,超前钻孔是指在工作面前方一定距离的煤体内，始终保存有足够数量的钻孔，由于钻孔的卸压与排放瓦斯作用，人为地造成并保持在工作面前方有一个较长的卸压带，以防止突出的发生。,2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,3,防突规定 ： 采用超前钻孔作为工作面

2、防突措施时，应当符合下列要求： （一）巷道两侧轮廓线外钻孔的最小控制范围：近水平、缓倾斜煤层5m，倾斜、急倾斜煤层上帮7m、下帮3m。当煤层厚度大于巷道高度时，在垂直煤层方向上的巷道上部煤层控制范围不小于7m，巷道下部煤层控制范围不小于3m；,2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,4,（二）钻孔在控制范围内应当均匀布置，在煤层的软分层中可适当增加钻孔数。预抽钻孔或超前排放钻孔的孔数、孔底间距等应当根据钻孔的有效排放半径确定；（当钻孔直径为6075mm时，有效影响半径多采用0.5 0.75m,钻孔直径约小,有效影响半径越小,通常为钻孔直径的45倍);最佳的钻孔施工长度（水平投影）1

3、0m。 （三）钻孔直径应当根据煤层赋存条件、地质构造和瓦斯情况确定，一般为75120mm，地质条件变化剧烈地带也可采用直径4275mm的钻孔。若钻孔直径超过120mm时，打钻时易诱发突出，必须采用专门的钻进设备和制定专门的施工安全措施； （四）煤层赋存状态发生变化时，及时探明情况，再重新确定超前钻孔的参数； （五）钻孔施工前，加强工作面支护，打好迎面支架，背好工作面煤壁。,2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,5,二、中高压注水（水力疏松）防突措施 掘进工作面正前采取中高压注水措施，两帮边掘边抽钻场卸压、截流煤体瓦斯； 注水钻孔布置35个，孔深610m，孔径4250mm。,202

4、0/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,6,防突机理： 使煤体破裂和松动产生大量裂隙，游离瓦斯得到释放，瓦斯压力降低。 使煤体充分润湿，瓦斯由吸附状态转为游离状态更加困难，煤体力学性质改变，增强塑性，应力分布均匀，弹性能释放缓慢。 卸压带宽度加大，工作面前方一定范围得到控制。 防突效果： 降低瓦斯涌出，增加煤体水分，防突、降尘效果显著。 相关规定： 水力疏松后的允许推进度，一般不宜超过封孔深度，其孔间距不超过注水有效半径的两倍； 单孔注水时间不低于9min。若提前漏水，则在邻近钻孔2.0m左右处补打注水钻孔。 注水参数应根据煤层性质合理选择。如未实测确定，可参考如下参数：钻孔间距4.0m

5、，孔径4250mm，孔长6.010m，封孔24m，注水压力1315MPa。,2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,7,三、水力掏槽防突措施 该措施是焦煤公司研究的一项具有远距离操作特点的快速掘进防突工艺。掘进速度最快达到165m/月。 防突机理： 逐渐剥离破碎煤体，瓦斯和应力得到有效释放。 掘进工作面原应力集中带向前方和槽的两邦深部转移。 动力现象一般不会发生在巷道方向。 措施工艺： 通过流量达2.5m3/min的水力掏槽系统，将高压水射流射向掘进工作面煤体，在2030min内冲出深度2030m，断面12m2的槽硐。,2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,8,202

6、0/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,9,水力冲孔工艺系统示意图 1钻杆 2套管 3三通管 4钻机 5阀门 6高压水管 7压力表 8射流泵 9排煤水管,水力冲孔是我国独创的一种防治煤与瓦斯突出的方法。原理是以岩柱为安全屏障，通过人为地在钻孔内利用高压水的冲击力，快速破坏钻孔内的煤体而诱发突出。这种人为的钻孔内的突出，由于受钻孔内的空间和钻孔管道效应的影响，因而它是可控的。也就是说，使煤体的突出能量，通过钻孔内可控的小型突出，逐步缓慢释放，达到消除或减弱煤层发生突出的可能。,四、水力冲孔防突措施 可控地、缓慢地排放突出煤层瓦斯。 防突机理：,2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术

7、中心,10,措施工艺： （一）在厚度不超过4m的突出煤层，按扇形布置至少5个孔，在地质构造破坏带或煤层较厚时，适当增加孔数。孔底间距控制在3m左右，孔深通常为2025m，冲孔钻孔超前掘进工作面的距离不得小于5m。冲孔孔道沿软分层前进； （二）冲孔前，掘进工作面必须架设迎面支架，并用木板和立柱背紧背牢，对冲孔地点的巷道支架必须检查和加固。冲孔后或暂停冲孔时，退出钻杆，并将导管内的煤冲洗出来，以防止煤、水、瓦斯突然喷出伤人。 适用条件: 有自喷能力的突出危险煤层。,2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,11,五、 松动爆破 措施工艺： （一）松动爆破钻孔的孔径一般为42mm，孔深不得

8、小于8m。松动爆破应至少控制到巷道轮廓线外3m的范围。孔数根据松动爆破的有效影响半径确定。松动爆破的有效影响半径通过实测确定； （二）松动爆破孔的装药长度为孔长减去5.56m； （三）松动爆破按远距离爆破的要求执行。,原理： 深孔松动爆破是在工作面前方存在有5m卸压煤体防护下在前方5.5m以外引爆几个深炮眼形成煤体松动的爆破。炮眼周围煤体的破裂与松动形成卸压圈，其透气系数倍增，瓦斯得以排放、瓦斯压力下降、瓦斯含量减少、煤的坚固性提高，结果使原应力集中带和高压瓦斯带移向深部，为工作面的掘进创造了较长的安全区与防护区。,2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,12,六、前探支架 (1)

9、防突机理：增加煤体稳定性，防止因顶煤冒落诱导突出，本身不能消除突出危险 (2)适用条件：松软煤层平行掘进，急倾斜煤层,2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,13,根据资料记载：2001 年1月 4 日，松藻矿务局打通二矿+150水平N2801工作面运输巷在施工直径86mm排放钻孔时发生煤与瓦斯突出，突出煤量 695t，瓦斯量 41000m3，煤炭抛出距离160m 左右，瓦斯逆流700m以上，死亡6人，造成重大经济和财产损失。 2002年3月23日14时20分， 湖南涟邵矿务局蛇形山煤矿瓦斯工程队在实施超前钻孔防突措施过程中，发现瓦斯异常并立即撤退时，发生煤与瓦斯突出事故，死亡3人

10、。 2004年8月14日沈阳红菱煤矿施工排放钻孔期间发生煤与瓦斯突出事故 5名矿工死亡。 2006年2月25日17时5分， 湖南邵阳市隆回县大园煤矿（民营股份制企业）3352机巷掘进，在中班实施防突措施打切槽时发生煤与瓦斯突出。当时井下共有24人作业，其中4人生还，2人轻伤，造成18人死亡。,2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,14,关于煤巷掘进防突的思考 煤巷掘进突出发生频率高，威胁大，应着力研究安全性的防突措施； 煤巷掘进期间煤与瓦斯突出可以控制，关键在于防突措施是否落实到位； 防突措施不能一成不变，在地质构造等特殊地带，应强化防突措施； 区域性防突是煤巷掘进安全的根本。,2020/11/4,云南煤矿安全监察局安全技术中心,15,对煤巷掘进防突措施的具体要求 1、优先使用超前（抽、排）钻孔； 2、松动爆破、水力冲孔、水力疏松等措施，必须经试验考察措施有效后方可使用； 3、前探支架应配