煤与瓦斯突出矿井防治技术

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1、煤与瓦斯突出矿井防治技术摘要：通过对寺家庄矿15#煤层瓦斯突出原因的分析，探索和开发研究煤层瓦斯突出防治技术，形成一套煤与瓦斯突出综合防治体系，为保障矿井安全、实现高产高效提供可靠保证。关键词：易自燃煤层；发火原因；防治技术寺家庄矿的开采煤层为中生界侏罗系下侏罗统煤层，煤层地质构造比较简单，赋存条件较好，煤层倾角3°～5°，煤层厚度为5.4m～5.6m。煤种为无烟煤，不粘结，中等硬度，极易风化成粉末，煤层瓦斯赋存量大，瓦斯动力现象比较严重，煤尘具有爆炸危险，爆炸指数为44．7％～51．8％。该矿井系属于煤与瓦斯突出矿井，矿井通风方式为抽出式。第一章煤与瓦斯突出危害性及基本特征根据我国矿井瓦

2、斯性质分类，寺家庄矿的煤层属煤与瓦斯突出矿井。煤与瓦斯突出是煤矿中严重的自然灾害之一，煤层瓦斯突出的决定因素是：煤体在地应力和瓦斯的共同作用下发生的一种异常的动力现象，表现为表现为几吨至数千吨，甚至达万吨以上的破碎的煤岩在数秒至几十秒时间内由煤岩体向采掘空间抛出，并伴有大量瓦斯涌出。危害轻的突出摧毁采掘空间设施，破坏采掘设备。危害严重的突出会发生煤岩埋人，涌出的瓦斯能造成局部地区乃至整个矿井风流反向和充满高浓度瓦斯，引起人员窒息，甚至引起瓦斯燃烧或爆炸，造成人员伤亡。我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家，有约250对矿井发生了煤与瓦斯突出，分布在国有重点煤矿、地方国有矿和乡镇个体煤矿。据不

3、完全统计，突出煤层数约在500个左右（以矿井为单位计算煤层层数）。我国的突出矿井数占世界突出矿井总数的45%。我国迄今累计突出次数约1.43万次，占世界突出总次数的35%。突出死亡人数在世界上也为最严重。19煤与瓦斯突出这种自然现象，具有突发性、不完全的可知性（包括突出机理等很多问题，在理论上尚未研究清楚），因而要想完全防止它的产生，在目前的技术水平下还是难以做到的。根据现实情况和技术水平，要防治突出，首先要摸清楚它发生的地区、范围，再采取必要的防治措施，以改变突出发生所应具备的基本条件，使其不发生或降低其突出强度，并采取必要的安全防护措施，以保证施工人员的安全。因而防治煤与瓦斯突出工作已

4、不是单一的技术措施，而是一套完整的综合防治突出的系统工程，所以在开采突出煤层时，必须采取包括突出危险性预测、防突措施、防突措施的效果检验、安全防护措施的“四位一体”的综合防突措施。煤与瓦斯突出的基本特征如下：（1）突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象。（2）抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。（3）抛出的煤破碎程度高，含有大量的块煤和手捻无粒感的煤粉。（4）有明显的动力效应，破坏支架，推倒矿车，破坏和抛出安装在巷道内的设施。（5）有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量，有时会使风流逆转。（6）突出孔洞呈口小腔大的梨形、倒瓶形以及其它分岔形等。第二章煤层突出危险性预测预报和防突

5、措施效果检验针对寺家庄矿的生产技术因素，我们通过对煤层突出危险性几率分析可以看出，煤与瓦斯突出的原因是多方面的：巷道布置不合理、煤柱受压破碎、煤层内部应力大等。突出工作面的验证：在突出威胁区内，根据煤层突出危险程度，采掘工作面每推进30～100m，应用工作面预测方法连续进行不少于两次区域预测验证，其中任何一次验证为有突出危险时，该区域应改划为突出危险区。只有连续两次验证都为无突出危险时，该区域仍定为突出威胁区域。第一节煤与瓦斯突出工作面危险性预测预报设计新矿井前，编制设计任务书的单位应根据地质勘探部门提供的矿井突出危险性的基础资料，并参照邻近矿井突出情况和预测煤层突出危险性指标，与部授权的

6、煤炭科研单位共同确定矿井突出危险性，方可将矿井突出危险性列入设计任务书中，报上级批准后，作为新矿井的设计依据。预测煤层突出危险性的指标可用煤的破坏类型、瓦斯放散初速度指标(△p)、煤的坚固性系数(f)和煤层瓦斯压力(p)，其判断煤层突出危险性的临界值，应根据矿井的实测资料确定，如无实测资料时，可参考表5、表6所列数据划分，只有全部指标达到或超过其临界值时方可划为突出煤层。注：煤的破坏类型司参考表6确定。19新井建设时期，应由施工单位测定煤层瓦斯压力(p)、瓦斯放散初速度指标(△p)、煤的坚固性系数(f)等基本参数，并根据揭穿各煤层的实际情况，重新验证煤层的突出危险性。如果验证结果与设计任务

7、书中所确定的煤层突出危险性不符，所在矿务局应与部授权的煤炭科研单位共同重新确定煤层突出危险性，报原审批单位批准。采用瓦斯地质统计法进行区域预测时，根据已开采区域确切掌握的煤层赋存和地质构造条件与突出分布的规律，划分出突出危险区域与突出威胁区域。划分突出危险区一般按下列要求：第二节区域危险性预测一、在上水平发生过一次突出的区域，下水平的垂直对应区域应预测为突出危险区；二、根据上水平突出点分布与地质构造的关系，确定突出点距构