二氧化碳突出

1、煤炭工业部关于预防岩石与二氧化碳突出事故的通 知时间：2010-05-05 15:15来源：作者：点击：次为了吸取窑街矿务局三矿岩石与二氧化碳突出事故的教训，现将岩石与二 氧化碳突出概况和防治措施发给你们。各局、矿对有二氧化碳突出（涌出）危 险的矿井立即进行一次测定和来源分析，并对有关干部、工程技术人员、工人进 行有关岩石与二氧化碳突出的安全技术知识和预防措施的教育，结合具体情况， 制订针对性的防治措施，严格执行。附：岩石与二氧化碳突出概况和防治措施岩石与二氧化碳突出概况和防治措施岩石与二氧化碳突出是国内煤矿近年来发生的一种动力现象，它能在极短时 间内，从采掘工作面喷出大量岩石和二氧化碳。以甘

2、肃省窑街矿务局岩石与二氧 化碳突出事故为例，突出的岩石达一千多立方米，突出的二氧化碳逆风流蔓延千 米以上。由于二氧化碳是窒息性气体，在波及范围内能造成多人伤亡。因此，是 煤炭生产中的一种严重灾害。对如何防治岩石与二氧化碳突出，是一个需要高度 重视和研究解决的新问题。为了吸取教训，防止这种灾害，现将岩石与二氧化碳 突出概况和暂行防治措施通知如下：一、国内外岩石与二氧化碳突出概况据了解，法国、波兰、保加利亚都发生过岩石和二氧化碳突出现象。而且多 在开采到垂深达七百米左右开始发生。二氧化碳的来源有的是火山气体的侵入； 有的是在成煤期间就已赋存于松软砂岩、煤层、地质构造带内。当掘进巷道前方 的岩体在强

3、大的地应力和二氧化碳的压力下，突然破碎并突出。因此在预防措施 中，多采取卸压、缓和地应力与排放二氧化碳的办法，其具体作法与预防煤尘与 瓦斯突出的措施相仿。我国煤矿从一九七五年开始到现在，发生了三次岩石和二氧化碳突出。其情 况是：（一）一九七五年六月十三日吉林营城煤矿五井十号下山砂岩大巷岩石与二 氧化碳突出。1 .地质概况营城煤矿是中生代侏罗纪煤层，其上部为白垩纪赤色层和第四纪冲积层。有 六个可采煤层，厚度为0.62.8米，倾角1518，煤种为长焰煤。顶底板为砂岩、页岩及砂质页岩。地质构造受新生代和中生代两期运动的影响， 断层发育，在煤系沉积以后，曾有火山喷发。发生突出的经过突出地点是五井十号下

4、山的岩石大巷。该大巷掘进断面七点二平方米，巷道 全长四百二十米。距地表垂深四百三十九米，位于二三煤层间的砂岩中，预计再 掘进二十米，即可见三层煤。在六月十三日晚班放掏槽炮后，相隔四十分钟，放 拉底炮，随即听到轰、轰、轰三声巨响，发生了岩石与二氧化碳突出。突出的岩 石（砂岩）充满四十五米巷道，有明显的分选现象。突出孔洞位于掘进工作面的 左上方，是一个直径四点五至五米，高约十六米，距三上煤层还有六米，垂直于 巷道的如小立井状的孔洞，突出和冒落的岩石共一千余吨，突出的二氧化碳逆风 流向进风方向蔓延四百多米以上，四小时内共喷出二氧化碳一万四千余立方米。突出前的预兆突出前几天巷道中有明显的地压活动，巷道

5、顶板岩石呈片状脱落，岩石变软， 拉底时如同挖砂堆一样省力。突出前二天，一次放炮后，工作面前方出现一个宽 一点四米、高二米、深三米的上斜空洞，装出岩石约二十吨。突出当天早班巷道 发生底鼓约零点四米。突出前几天巷道风流中二氧化碳浓度增大，底板积水中冒气泡，巷道裂缝中 经常发生二氧化碳涌出的吱吱声，放炮后，在巷道底板零点五米以下的风流中， 有雾状气体分布。突出原因的分析通过研究，确定突出的二氧化碳是火山气体。五井十号下山突出区域位于F 2（2为下标）大断层与边界大断层之间，F2（2为下标）大断层是一个火山 活动的通道，煤层为断层切断包围，且断层带为致密的断层泥封闭，导水性弱， 因而在这一区域的高压二

6、氧化碳能够得到保存。通过测定得知煤层和砂岩以及火山流纹石蚀变生成的胶岭石都有储存二氧 化碳的能力。在二十个大气压时，其二氧化碳含量分别是：煤层为2 0平方米/ 立方米，胶岭石为16平方米/立方米，砂岩为4平方米/立方米。这次突出的 二氧化碳主要储存在砂岩中。另外，此突出区域是一个位于两个大断层之间的地垒块段，它象一个楔子一 样，受到断层两侧地层的强大压力，因而使地应力集中。从这次突出前的岩石片 落和突出孔洞的形状，都表明了地应力在突出过程中，起到了重要的作用。（二）一九七七年二月三日二十二点三十分窑街三矿一六五0北大巷见F6 05断层岩石与二氧化碳突出。地质概况煤系地层属中侏罗系。自上而下赋存

7、有煤一二三层煤，煤一层和煤二层局部 可采，厚度分别为一至二米左右，煤三层厚度为二十二至二十四米，最厚达九十 米以上。煤一层距煤二层十四至十八米，煤二层距煤三层二至三米。煤种为长焰 煤。煤二层的顶部赋存油母页岩多层。地质构造较为复杂，断层多。在地质上的特点是，矿区的东部中部沿露头线的大部分，由于煤层和油母页 岩的自燃，不仅煤一层被烧变，煤二层的顶部和煤层上部的砂岩、铝土页岩及油 母页岩等全被烧变，甚至第四系黄土层亦部分烧变。这些岩层由于长时期在高温 和一定压力条件下，成为一种烧变岩，并多裂障和气孔，成为良好的含水层和含 瓦斯层。烧变岩面积约为一点六平方公里，最大厚度达二百六十米。向烧变岩打 钻放

8、水时，曾发生二氧化碳长时间的大量涌出。发生突出的经过该井三采区一六五0北岩石运输大巷，掘进断面十四点四平方米，突出工作 面距地表深三百三十三米，该巷道掘进入F 6 0 5断层破碎带后，巷道支护形式 由原锚杆喷浆改为砌碹，已砌二十六米，再往前掘进一米时，元月二十八日冒顶， 随之出碴，但边出边冒，三日零点五十分工作面突然一声巨响，岩尘飞扬，工人 即迅速撤离险区，突出二氧化碳从工作面向外蔓延一千二百余米，其中逆风流三 百余米，共波及四条巷道，总长度达一千九百余米。经当时测定在二十分钟内二 氧化碳喷出量为四千九百余立方米。事故后共出碴五百四十车，从二月三日至五 月二十五日排放二氧化碳十二万八千多立方米

9、。突出前预兆该矿为一级瓦斯矿井，由于二氧化碳相对涌出量大于沼气相对量的两倍，又 属于二级二氧化碳矿井。在一六五0北大巷掘进，一九七六年九月通过F14断 层带时，距这次事故地点一百四十米处水沟底板冒出气泡，取样分析二氧化碳含 量为9 7.23%，但没发现其它异常现象。突出原因的分析由于本区断层多，煤层厚，倾角大，烧变严重，成煤期生成的大量二氧化碳， 以高压状态赋存于地质构造带和岩石空隙内。（三）一九七八年五月二十四日零点三十分，在一六五0北大巷在接近F1 9号断层时，放炮引起岩石与二氧化碳突出。1 .事故发生前的情况和事故发生的经过在一九七七年二月三日发生二氧化碳突出事故后，矿务局制订了八十五条

10、针 对性的措施。今年四月初，为了搞清F 6 0 5断层情况，防止再发生二氧化碳突 出，打了六个不同角度的探测钻孔和一个五十点八五米的前探钻孔，并分析认为 前掘三十米的范围内不会有大量二氧化碳涌出。但在钻探中和掘过之后，并未遇 到断层，在没有弄清F605断层去向的情况下又继续掘进。五月十六日上午， 该大巷瓦斯检查员发现掘进工作面的底板冒气泡，炮眼中二氧化碳含量达9%， 并有嘶嘶的响声，五月十七日停止了掘岩，砌碹成巷，准备打钻。到二十二日成 巷后，二十三日又继续放炮掘进，本日晚十点班打了三十个眼，深一点二至一点 三米。在二十三日中班和晚十点班，个别工人发现有断层象征，打眼出黑水，岩 石变软等。二十

11、四日零点三十分听到异常声音，后随即发生了岩石与二氧化碳突 出。当天突出二氧化碳约为二十四万立方米，突出岩石（间杂少量煤）约一千零 五十立方米，二氧化碳逆风流行一千七百米，蔓延波及巷道达一万三千四百五十 米。突出原因分析从技术上分析是地质构造没探清，原一九五七年地质报告对该区断层没有控 清，对F19号断层只在地面进行槽探，深部没有钻孔控制。而在一九七七年二 月三日“事故调查处理报告”中明确指出本区断层多，F19断层附近是瓦斯大 量积聚的一个特殊构造带。但没有打地质钻，弄清断层的确切位置和高压二氧化 碳的赋存情况，也没有执行施工前打钻探测的预防措施，对掘进前方的状况就更 加不明，而继续掘进，以致放

12、炮诱导了断层区的积聚的高压二氧化碳和岩石的突 出。二、预防岩石与二氧化碳突出措施我国煤矿已基本掌握了煤和瓦斯突出的一般规律，在防治措施方面也积累了 丰富的经验。但对岩石与二氧化碳突出还缺乏认识和防治经验，因而已发生过的 三次事故都造成了很大损失。为了防止今后再发生类似事故，现根据营城煤矿五 井、窑街矿务局三矿发生岩石与二氧化碳突出的情况和特点，参照煤与瓦斯突出 的防治经验，提出暂行防治措施如下：（一）加强地质工作和二氧化碳的探测在煤田勘探和生产地质工作中，必须在探测地质构造的同时，探测沼气、 二氧化碳等气体。在建设矿井和开拓新水平时，都要测定煤层和岩层以及断层裂 隙带中的二氧化碳（或沼气）的压

13、力，并分析气体成份，以便确定有无突出危险。在矿井瓦斯鉴定和平时井下瓦斯检查时，必须同时进行二氧化碳鉴定和 检查。对有二氧化碳涌出的矿井，地质部门要探测研究和分析二氧化碳的成因及 来源的分布规律，技术部门要经常掌握变化情况。对有二氧化碳（沼气）喷出或岩石（煤）与二氧化碳（沼气）突出危险 的矿井，必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，探清断层褶曲的确切位置， 探清二氧化碳压力和高压瓦斯区域，坚决禁止在地质不清，瓦斯压力不明的情况 下掘进。凡矿井发生过一次二氧化碳喷出或突出的矿井，均做为二氧化碳喷出或 突出的矿井，并制订防治措施报省（区）煤炭局批准。（二）严密对岩石与二氧化碳突出预兆的检测和观察岩石

14、和二氧化碳突出预兆是：二氧化碳涌出时有嘶嘶声，底板积水冒泡， 钻眼与炮眼喷雾；放炮后在巷道底板有一层雾状气体分布；二氧化碳浓度骤然增 加；工作面空气温度降低，有凉、冷之感，嗅到碳酸气味；工作面工作人员发闷、 头晕；巷道内有明显压力活动，如有片帮、底鼓或发生顶板岩石呈片状脱落以及 煤岩倾出等现象。如在施工中发现上述情况之一，必须进行认真分析，采取紧急 防治措施。凡有岩石和二氧化碳突出危险的采掘工作面，必须设置专人经常检查二 氧化碳，掌握突出预兆，发现有危险时，立即组织人员按避灾路线撤出，并报告 矿（井）调度室。对有突出危险的矿井和区域的每个职工都要进行安全思想和预防突出技 术教育，人人懂得防治突

15、出的基本知识，避灾路线；人人知道突出预兆，随时检 查预兆；人人严格按照防治措施作业。（三）打前探钻孔或排放钻孔1 .凡在有喷出或突出危险的岩石层（或煤层）时，必须在掘进前打前探钻 孔。钻孔孔径不小于七十五毫米，钻孔超前距不小于五米，孔数不少于三个，钻 孔方向要根据所探地质构造和二氧化碳高压区的分析情况确定。如发现危险性增 大时，应增打排放钻孔，用以卸压和排放二氧化碳。否则不准掘进。在接近高压二氧化碳区或断层、褶曲带前三十米时，必须打钻探测和排 放二氧化碳。在揭穿高压区、断层、褶曲带或煤层时，要制订专门的防止喷出或 突出的措施，可参照一九七六年防治瓦斯突出的措施，防止岩石与二氧化碳 突出伤人，没

16、有采取可靠措施，或经分析不安全时，不准进行揭穿掘进工作。在岩石（煤）、二氧化碳（沼气）喷出和突出危险的区域内打钻时，必 须制订打钻安全措施。如发现地质钻孔、前探钻孔或排放瓦斯钻孔内有二氧化碳 突然大量涌出，造成工作面二氧化碳超限时，要立即撤出人员，停止掘进，进行 处理。（四）实行二氧化碳抽放和减少地应力措施1 .对于二氧化碳高压区，包括地质破碎带，可进行井下真空泵超前抽放， 把抽出的二氧化碳用管子直接排到总回风道内。在有二氧化碳喷出或突出危险的岩层（或煤层）内掘进巷道时，要严禁 两个掘进工作面同时相向对掘或与开采工作面重叠相向前进。最好掘岩工作面在 采煤工作面之后一段距离掘进，以减少地应力和地

17、应力集中。（五）合理布置巷道和加强巷道支护巷道应尽量避免布置在含有高压二氧化碳的岩层和地质构造复杂的破坏 地带以及地应力集中带。巷道与高压瓦斯区边缘和突出危险煤层的法线距离不小 于二十米。在地质破坏带和松软岩层中掘进时，要特别加强巷道支护，采取短掘短 砌，密集支护、前探支架等，严防冒顶引起突出。（六）建立独立分区通风系统，严格风流控制建立分区独立通风系统，将在喷出和突出区内的掘进工作面回风直接引 入总回风或分区回风内，严禁串联通风。必须在掘进回风与其它采掘区和巷道有关联的地点设一对反向风门，以 防二氧化碳喷出（或突出）蔓延。加大有喷出或突出危险采掘工作面风量。同时风门和风机必须有专人看 管，风

18、机要有单独的供电系统。工作面停风时人员必须立即退至新鲜风流内。（七）防止放炮掘进诱导突出造成危害为防止正常放炮掘进诱导突出，可事先采取震动性放炮的办法，有准备 的诱导突出。关于震动放炮的有关规定和措施，可参照预防煤与瓦斯突出的规定 和措施执行。必须采用远距离放炮，根据突出危险性的大小，规定撤退的距离和范围， 放炮时所有人员（包括回风巷道内人员）必须撤到指定安全地点。在预期有严重 突出危险时，必须把可能波及范围的人员全部撤到井上。（八）编制灾害预防和处理计划，落实自救措施凡有喷出和突出危险的矿井都要编制灾害预防和处理计划，并要组织干 部、工程技术人员、工人学习和实际演习，二氧化碳突出时不要卧倒爬行。在喷出和突出危险区域的所有工作人员，必须携带隔离式自救器，并学 会使用方法和注意事