对防突规定的学习与思考---公司.ppt

1、各位朋友下午好！,淮北矿业集团公司通防处 连昌宝 联系电话：4956502 2010年3月28日 E-mail: ,对防突规定的学习与思考,汇报的题目是：,一、近突出煤层（高瓦斯预警煤层）顶底板岩巷掘进防突预警的必要性 （一）矿井设计的主要依据与勘探方法需要 （二）生产实践反复验证需要 （三）历史事故教训反复验证需要 二、岩巷预警（地质探查）的步骤与原则 （一）名词解释及地质探查超前距的意义 （二）预警（地质探查）步骤与原则 （三）预警（地质探查钻孔）设计与施工要点 （四）预警（探查）报告编制要点 （五）预警现场管理 （六）预警范围现场控制与管理的要点 三、巷道设计与施工原则 （一）采区开拓准

2、备的原则； （二）石门、进回风大巷、采区上下山设计施工原则； （三）突出煤层不得采用条带跳采； （四）新建矿井新水平、新采区布置原则。,分三个方面向大家汇报,一、近突出煤层（高瓦斯预警煤层）顶底板岩巷掘进防突预警的必要性与要点,（一）矿井设计的主要依据与勘探方法 需要 （二）生产实践验证需要 （三）历史事故教训反复验证需要,（一）矿井设计的主要依据与勘探方法决定需要开展防突工作,设计依据主要图件是煤层底板等高线平面图，煤层底板等高线平面图是根据地质剖面图分析绘制的，地质剖面图由根据地质钻孔分析绘制的；其最基本的原理是：根据岩性分布等，对相邻两孔见煤点进行对比并连接绘成剖面图，根据剖面图再绘成平

3、面图；由于淮北矿区煤层沉积后曾遭受过多期强烈构造运动改造，断层极为发育，常有潜伏未知断层未被控制。,1、生产多次证明，地勘部门提供的资料有多条断层未被控制，经对临涣矿区断层统计，落差大于10m的断层，约有55%以上没有被早期勘探控制，最大漏勘断层落差达68m； 2、落差小于10m的断层，有70%以上是生产期间所发现的； 3、新建矿井勘探精度则更低，甚至在生产准备过程，早期勘探煤层总体格架都存在严重问题； 因此，突出煤层顶底板岩巷掘进强化地质工作，实行超前地质探查很有必要。,（二）生产实践验证需要强化防突工作,（三）历史事故教训反复验证需要强化地质超前探查防止误揭煤层,2002年4月7日，芦岭矿

4、在岩巷施工过程中,因没有实施地质超前探查，因断层导致818-3号眼误揭煤层，发生了历史上罕见的特大瓦斯突出事故。突出煤(岩) 10500吨，瓦斯量123万m3,风流逆转3000m。其突出强度，位居世界突出强度的第三位,位居中国突出强度的第二位。因突出煤岩冲击、掩埋、窒息，造成13人死亡，多人重伤。,教训实例一,事故主要原因,石门施工前，没有施工钻孔对煤层位置进行准确控制，依据底板等高线图推测煤层位置; 在施工过程中，没有实施“边探边掘、先探后掘、不探不掘”； 石门施工过程中，根据巷道见的标志层，大胆采用了一般煤层巷道掘预计方法；因隐伏断层导致煤层提前靠近巷道，强突出煤层在地应力和瓦斯压力的共同

5、作用下，自行冲破围岩，发生特大突出。标志层不标志,4.7突出事故平面图,突出煤(岩)充填巷道700余米,突出瓦斯搬运的最大岩块重达6.3吨，总突出煤量达10500吨。,突出时风流逆转3000余米，突出发生半个小时左右, 12000m3/min的回风量的南风井，风流瓦斯浓度升到18%，总突出瓦斯量123万立方米。,突出发生地点,突出煤与瓦斯流动方向,4.7突出事故瓦斯涌出特征,教训实例二 1999年12月26日沈阳矿务局红菱矿石门揭煤时，因岩柱过小方执行防突措施，在执行措施时发生特大型煤与瓦斯突出，突出煤量2000吨，瓦斯逆流2000多米，死亡28人。 以上二起事故由于火源控制措施得力，没有发生

6、次生灾害（瓦斯爆炸），若火源控制措施不力，灾害更为严重。,煤与瓦斯突出次生灾害更危险,瓦斯爆炸试验现场图片,教训实例三 1879年4月17日比利时的“阿拉波”2号井，向上掘进580610m水平之间的上山眼时,突出煤 420t ，瓦斯50万m3，最初瓦斯喷出量2000m3/min，瓦斯逆风流从提升井冲至地面，距该井口23m处绞车房附近的火炉引燃了瓦斯，火焰高达50m，井口建筑物烧成一片废墟，2小时后，火焰将要熄灭时，又连续发生7次瓦斯爆炸，井下209人，死亡121人，地面3人烧死，11人烧伤。,教训实例四,2004年10月20日，河南省郑州煤矿业（集团）公司大平煤矿，21轨道下山岩石巷道工作面(

7、距地表612m)，因逆断层导致煤层突然接近巷道，煤层和瓦斯自行突破围岩，突出煤岩1894t,瓦斯量25万m3。突出发生30min后，因架线电火花引爆瓦斯，造成148人死亡，32人受伤,直接经济损失近4000万元。,大平煤矿“10.20”事故瓦斯突出及扩散过程演示,21轨道下山岩石掘进 工作面,突出煤岩量约 1894t,瓦斯量25万m3,m,煤与瓦斯突出的直接原因（原为高瓦斯矿井） 突出地点具备了发生煤与瓦斯突出的条件： 位于向斜构造的轴部； 位于落差约10m的逆断层处，事故分析推测瓦斯压力=2Mpa。,大平煤矿“10.20”瓦斯爆炸传播过程演示,瓦斯爆炸波及范围,由于突出和瓦斯爆炸，使矿井通风

8、系统破坏严重。危急13、15、11、21四个采区和矿井西翼回风系统内所有人员生命安全。,事故教训的启示,特大型突出，大多发生在近突出煤层顶底板岩巷掘进、石门揭煤施工期间，突出发生的主要原因均属误揭煤层，或距突出煤层岩柱太小而造成的，必须给与高度关注； 芦岭、红阳突出灾害没有扩大的主要因素：一是，瓦斯、煤流强度太大，处在爆炸浓度界线的瓦斯浓度空间太小；二是，及时果断地切断了电源；大平煤矿、阿拉波二号井，突出后30min左右，继发多次瓦斯爆炸，伤亡十分惨重； 近突出煤层顶底板岩巷掘进、石门揭煤，在强化地质工作的同时，必须保持一定的地质探查控制超前距； 一旦井下出现大面积瓦斯超限，应当机立断，立即切

9、断井下电源； 大型以上突出的警示：井下的火源，在突出矿井，人们只能有限控制； 实行地质超前探制突出煤层，事关重大安全问题。探查点要设点编号挂牌管理，明确最大允许进尺距离，严禁超掘，是保障矿井安全生产的重要环节。,二、近突出煤层岩巷掘进预警（地质探查）的步骤与原则,（一）名词解释及地质探查超前距的意义 （二）预警（地质探查）步骤与原则 （三）预警（地质探查）设计与施工要点 （四）预警（探查）报告编制要点 （五）岩巷防突预警现场管理要点 （六）预警范围现场控制与管理的要点,（一）名词解释,因本矿区常存在低角度断层，使断层另一盘向巷道靠近在垂直投影方向,可能提前,为保证安全，防止上图示构造，实行超前

10、探查是很有必要的。,保持地质探查超前距的意义？,（二）预警（地质探查）步骤与原则,1、凡在突出煤层顶底板设计布置巷道，施工前先绘制巷道与煤层空间关系预想地质剖面图； 2、开工前先施工地质探查孔对预想剖面的煤层与巷道空间关系进行钻探验证，第一组有效地质探查孔不得少于3个； 3、当验证煤层距巷道法距小于等于20m时，实行钻孔超前控制，每组保持探查起点位置有效孔不少于3个，超前距不小于20m; 4、当突出煤层距巷道法距小于15m大于7m时，地质探查每处不小于3组，每组有效孔不少于3个，超前距不小于20m； 5、当突出煤层距巷道法距小于等于7m时，必须先区域消除突出危险，经区域效果检验有效方可掘进，掘

11、进前方要始终保持20m有效区域措施超前距，严禁超掘。,（三）预警（地质探查）设计与施工要点,一）设计要点 探查前要编制地质探查设计。设计内容包括： 1、钻孔孔数、孔径、孔的孔口位置、钻孔方位及角度、见煤深度、穿煤长度、终孔深度、施工顺序，选择机型； 2、钻孔布置断面图、剖面图、平面图； 3、安全技术措施； 4、设计措施要经会审并经矿总工程师批准。,5、钻孔设计附表要求 孔号编号应结合钻场钻孔编号，同一矿井要保持钻孔编号具有唯一性。,二）钻机、钻具选择、标定关键事项 1、要根据设计需要选择相应的钻机，绝不能凑合。 2、强突出煤层操作台与动力部分,必须实现分离；钻机功率大、转速高、起拔力大的钻机。

12、 3、钻杆强度高、钻具级配合理、对孔壁扰动小。 4、若采用螺旋钻杆，螺旋叶片应适当降低，芯杆应适当加大，钻头与钻杆级配应视煤层松软情况确定，煤层越软级差应越小。,5、钻孔方位、仰俯角要精准，孔口位置可小范围调整的原则。 6、钻孔标定顺序 先标定方位，再稳固钻机，最后调整仰、俯角。,（三）预警（地质探查）设计与施工要点,三）方位标定要点 1、巷道迎头标定点不少于三根中线； 2、利用巷道中线，固定垂直巷道测钉（测钉固定要牢固，要保持两测钉连线垂直巷道、水平）； 3、用细线绳连接两测钉，细线绳要选择高强度材质，标定时要拉紧，用度尺可直接测量钻杆与巷道的夹角。 4、仰角、俯角用度尺直接测量。,（三）地

13、质探查钻孔设计与施工要点,方位标定方法图示,方位标定方法图示,钻孔施工稳钻的原则,四)稳钻关键事项 1、稳钻是能否保证安全施工的关键，也是能否实现按设计施工的关键；还是能否使钻机发挥其应有能力的关键。要求做到六不稳： 安全设施不健全不稳钻； 顶板、迎头煤岩壁支护不完整，不稳钻； 基底浮矸活石没有清理净，不稳钻； 后路不畅，不稳钻； 迎头没有中线点，不稳钻； 钻机有故障没排除、稳钻设施不齐全、稳钻丈量器具不齐全，不稳钻。,（五）稳钻步骤,钻孔施工稳钻关键与判断方法,2、压车柱固钻关键 （1）固定钻机生根点不得少于4个，绝不能少于3个； （2）固定点接触面应尽可能增大，顶无活石、底无浮矸； （3）

14、流水不得冲刷钻机底座。,3、判断钻机稳固的方法 （1）运转时判别方法（听机器的运转声、看钻机运转时状态、压车柱是否有劲）； （2）停钻时判别（观测孔口形状、观测钻杆磨损情况、拍打压车柱观测颤动情况）。,钻孔施工先后顺序的原则,六 ）钻孔施工顺序 1、水排碴钻孔施工必须遵循的原则 必须先上后下顺序施工的原则； 绝不可自下而上施工；若自下而上施工，必然导致孔内事故。,（四）探查预警报告编制要点,1、要对施工过程进行详细记录，钻孔终孔后要及时填图分析，发现与原设计存在偏差的要查明原因； 2、分析绘制探查控制平面、剖面、断面图； 3、探查控制剖面图，每一列均要分别绘制； 4、根据控制成果绘制煤层最靠近

15、巷道方向剖面图作为地质超前探查控制剖面； 5、根据相关规定，明确最大允许进尺距离； 6、探查成果提交前由地质防突副总组织会审，并经矿总工程师批准。,（五）岩巷防突预警现场管理要点,1、探查点要设点、编号，要醒目； 2、依据探查成果，编制近突出煤层掘进防突管理牌板； 3、管理牌板由瓦斯治理技术管理部门制定并悬挂在探查点附近，掘进单位负责管理维护； 4、掘进班队长班前要现场向矿调度汇报最大允许进尺，班后要汇报最大剩余允许进尺，严禁超掘； 5、虽然在大允许进尺范围内，若发现顶底板岩石破碎、瓦斯异常、见探孔见煤线或煤层等，必须立即停止掘进，并及时报告矿调度等有关部门； 6、若煤层距巷道法距小于7m，必

16、须先区域消除突出危险并经检验有效后方可掘进。,近突出煤层岩巷掘进防突预警现场管理要点,（六）现场预警要点,一）地前质探查超前距； 二）防治措施超距； 三）效果检验或预测超前距； 四）三个超前距现场应用； 五）要学会突出前预兆判别； 六）要高度警惕九类地带。,二）防治措施超前距,1、防突措施分类 措施分区域措施和局部措施两大类： 突出危险区必须先区域消除突出危险，经区域检验有效后方可掘进；在掘进过程中仍需对措施进行检验，检验发现指标超限必须再采取局部防突措施。 2、区域防突措施超前距：前方不小于20m; 3、局部防突措施超前距：前方不小于5m;是在区域消除突出危险后方可采用！千万注意！由于构造复

17、杂区，早期石门区域措施未达到的地带，所采取的补充措施，决不能执行局部措施的超前距！,三）效果检验或预测超前距内涵,1、经检验或预测，小于突出临界值； 2、最短检验钻孔在巷道轴线的投影长度有效检验深度（或长度）； 3、检验超前距有效检验深度（或长度）-允许掘进距离； 4、检验超前距的作用-为掘进和检验施工提供安全屏障； 5、一班2m。,四）三个超前距现场如何应用,1、三个超前距均要实行挂牌管理； 2、由于三个超前距的起始点不同、允许进尺距离不同，现场必须分类挂牌管理，明确各自允许进尺距离； 3、牌板由瓦斯治理技术管理部门制定并悬挂在探查点附近，掘进单位负责管理维护； 4、掘进单位，要依据三个允许

18、进尺的最小允许进尺距离组织生产；允许进尺，必须现场丈量计算，严禁超掘。,五）突出前预兆判别,突出预兆如何判别 1、声响预兆：煤炭中发出闷雷声、爆竹声、机枪声等，统称为响煤炮。 2、矿压预兆：响煤炮的同时，会出现煤壁掉渣、片帮、工作面煤壁外臌、煤壁开裂颤动、支架来压、底臌、钻孔变形、垮孔顶钻、夹钻杆、钻粉量增大、钻机过负荷等。 3、瓦斯预兆：瓦斯涌出异常、瓦斯浓度忽大忽小、煤尘增大、气味异常、打钻喷瓦斯、喷煤。 4、结构预兆：煤体松软或软硬不均、煤暗淡无光泽、层理紊乱、厚度变化大、倾角变陡。 5、温度预兆：煤壁和工作面附近温度降低、煤墙发凉； 6、煤体温度升高。,六）要高度警惕九类地带,要高度警

19、惕如下九类地带 1、背向斜轴部地带； 2、帚状构造收敛端； 3、煤层扭转区； 4、煤层产状变化区； 5、煤包及煤层厚度变化带； 6、煤层分岔处； 7、压性、压扭性断层地带； 8、岩浆岩侵入区过渡地带； 9、邻近层开采残余煤岩柱对应应力集中带。,三、巷道设计与施工原则,（一）采区开拓准备的原则； （二）石门、进回风大巷、采区上下山设计施工原则； （三）突出煤层不得采用条带跳采； （四）新建矿井首采区布置原则。,（一）采区开拓准备的原则 1、应尽可能按照瓦斯灾害低的区域先准备，瓦斯灾害重的区域后准备； 2、尽可能使巷道布置在相邻采场卸压范围； 3、避免出现条带式跳采（突出煤层条带式跳采，实际上也就是人为制造能量重新积蓄。,三、巷道设计与施工原则,三、