1、局部“四位一体”综合防突基础知识培训,培训单位：通风防突部 主 讲： 谢 杰,郑州煤炭工业（集团）桧树亭煤炭有限责任公司,目 录,一、河南省煤矿瓦斯防治补充规定关于防突的要求 二、防突工作流程 三、局部四位一体综合防突措施 四、各项指标、参数及定义。 五、突出危险性预测 六、各指标临界值 七、预测牌板,一、河南省煤矿瓦斯防治补充规定关于防突的要求： 第二条：出现煤岩瓦斯涌出异常，有卡钻、顶钻、喷孔等动力现象，必须立即停止采掘作业，直接升级为煤与瓦斯突出矿井。 第三条：煤巷、半煤岩巷掘进和采煤工作面，必须执行局部综合防突措施，预测有突出危险时，必须立即停止采掘作业，矿井直接升级为煤与瓦斯突出矿井
2、。 第四条：掘进工作面绝对瓦斯涌出量大于3m3/min，采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5m3/min，必须停止掘进、回采，实施瓦斯抽放。 第五条：岩巷掘进必须按防治煤与瓦斯突出规定制定并落实防止误揭煤层措施，坚持先探后掘。 第六条：井巷揭煤和过煤门，必须按防治煤与瓦斯突出规定制定、落实揭煤和过煤门防突措施。 第九条：必须按照煤与瓦斯突出矿井建立、执行瓦斯检查制度，配足专业技术人员和防突、瓦斯检查等特种作业人员。,二、防突工作流程,1、编制防突工作职责及岗位责任 2、建立防突机构 3、防突培训 4、编制作业规程、瓦斯防治措施局部突出危险性预测安全防护,基本定义： 什么是煤与瓦斯突出突出？ 煤与瓦斯
3、突出简称突出，是在地应力和瓦斯的共同作用下破碎的煤岩体内向采掘空间抛的异常动力现象。 煤与瓦斯突出突出有哪些类型？ 突出分类 煤与瓦斯突出的形式：煤与瓦斯突出可分为压出、倾出和突出三种形式。 煤与瓦斯突出前一般都是有预兆的，煤与瓦斯突出的预兆分为有声预兆和无声预兆两类 1、有声预兆 （1）响煤炮。煤层在变形过程中发生霹雳声、机枪声、爆竹声、闷雷声。声音有远到近，有小到大；有短暂的，有连续的，时间间隔长短也不一样。在突出一瞬间伴有巨雷般的响声。 （2）支架发出折裂声。突出前压力增大，支架发出“嘎嘎”响声甚至折裂声。 2、无声预兆 （1）煤层结构与构造变化。层理紊乱，煤质变软，暗淡无光泽，煤质干燥
4、；煤厚增大，倾角变陡；煤层受挤压褶曲、波状隆起。 （2）地压显现。表现为压力增大，使支架变形，煤壁外鼓、片帮、掉渣；用手摸扶煤壁时有冲击和震动感，炮眼变形装不进药，打钻时顶钻、垮孔等。 （3）瓦斯涌出异常。瓦斯涌出量增大，或忽大忽小；煤尘浓度增大，空气气味异常、闷人。 （4）气温变化。一般的巷道气温下降，煤壁发冷。,三、局部四位一体综合防突措施,四、各项指标、参数及定义。,五、突出危险性预测 （一）复合指标法预测钻孔布置及预测方法 1、掘进工作面钻孔布置 （1）正常情况下巷道沿底板掘进，巷道顶煤厚度小于5m时，在掘进工作面中部，平行巷道轴线方向布置2#预测（效检、区域验证）钻孔，距巷道底板1m
5、左右；在掘进工作面两帮布置1#、3#预测（效检、区域验证）钻孔，距巷道侧帮不大于0.5m，距巷道底板1m左右，终孔控制巷道轮廓线外24m；在掘进工作面中部靠近支架顶部，布置4#预测（效检、区域验证）钻孔，孔口距巷道支架顶部1m左右，终孔控制顶煤全厚。钻孔直径均为42mm、深度810m（掘进方向投影深）。 （2）当巷道顶煤厚度大于或等于5m时，1#、2#、3#钻孔同前，4#钻孔靠近支架顶部左侧、1#、2#孔上方，孔口距顶1m，与巷道轴线方向向上呈45度夹角；5#钻孔靠近支架顶部右侧、2#、3#孔上方，孔口距顶1m，与巷道轴线方向向上呈30度夹角。钻孔直径均为42mm、深度810m（掘进方向投影孔
6、深）。 （3）巷道未沿底板掘进，还必须对底煤进行预测控制，底煤厚度小于5m时，在掘进工作面中部靠近底板布置预测（效检、区域验证）钻孔，控制底煤全厚。钻孔直径均为42mm、深度810m。底煤厚度大于或等于5m时，在掘进工作面底板两侧布置两个预测（效检、区域验证）钻孔，一个孔与巷道轴线方向向下呈30度夹角；另一个孔与巷道轴线方向向下呈45度夹角；钻孔直径均为42mm、深度810m（掘进方向投影孔深）。 （4）进行煤与瓦斯突出预测或防突措施效果检验或区域验证时，采用干式打眼方式，严格按钻孔顺序施工，即先施工1#钻孔，然后施工2#钻孔，再施工3#钻孔，最后施工4#、5#钻孔。,2、采煤工作面钻孔布置
7、当顶煤厚度小于3m时，布置一排预测（效检、区域验证）钻孔，钻孔自上付巷口以下10m处开始，每10m布置一个钻孔，钻孔应布置在采面中部，沿采面推进方向施工，平行于煤层顶板。 当顶煤厚度大于或等于3m时，布置两排预测（效检、区域验证）钻孔，钻孔自上付巷口以下10m处开始，单排每10m布置一个钻孔，下排钻孔布置在采面中部，钻孔沿采面推进方向施工，平行于煤层顶板。上排孔布置在距采面顶0.5m处，钻孔沿采面推进方向向上倾角25。两排钻孔采用三花眼布置方式。回采工作面预测（效检、区域验证）钻孔布置平面图和剖面图,附：q值测定仪,3、测试方法 钻孔每钻进1m，测定该1m段的全部钻屑量S。钻孔暂停钻进后2mi
8、n内测定钻孔瓦斯涌出初速度q。测定钻孔瓦斯涌出初速度时，测量室的长度为1.0m。 4、钻孔瓦斯涌出初速度q值测定步骤 （1）按钻孔深度要求将测定装置的封孔器、导气管、测量室管等与各种辅助部件连接好，检查是否漏气。 （2）钻进时应避免钻杆摆动，钻进速度应控制在0.51.0m/min。 （3）钻孔钻进至预定测试深度，迅速拔出钻杆，用专门的封孔器封孔，并用打气筒进行充气，充气压力0.2MPa。 （4）在封孔操作的同时，将瓦斯q值测定仪与导气管口连接好；封孔完成后，观测仪表指针摆动情况。 （5）按瓦斯q值测定仪操作要求测定q值。 5、钻屑量S测定步骤 （1）螺旋钻杆钻进，接取钻进过程中的钻屑量。 （2
9、）在钻孔打到预定孔深时，在钻进的过程中，在孔口用专用口袋接取钻屑，并用弹簧秤称取钻屑量（S）。 6、突出危险性判断方法 （1）每个预测（效检、区域验证）钻孔都取最大的瓦斯涌出初速度q值、钻屑量S值作为该钻孔的测定结果，其中任一指标达到或超过其临界值时，即判定工作面具有突出危险性。 （2）在预测（效检、区域验证）钻孔施工过程中出现喷孔、顶钻等现象时，直接升级为煤与瓦斯突出矿井。,第三节近煤层岩巷施工及石门揭煤 第二百六十二条近煤层岩巷施工符合下列技术要求： （一）岩巷掘进工作面布置在距煤层法向距离不少于10m的稳定岩层中，并执行超前探测措施，探测钻孔不少于3个，探明迎头前方一定范围内的地质构造、
10、煤层赋存、瓦斯赋存状况以及距煤层的法向距离等情况，探测钻孔见煤点在巷道掘进方向上至少保留20m的超前距离。超前探测由地质测量部门负责，准确控制巷道与煤层的层位关系，并将煤层探测结论以及允许掘进进尺以书面的形式送达通风（防突）等部门。当法线距离小于10m时，由生产（掘进）科负责每循环探测一次巷道与煤层之间的法线距离，做好记录，当班班组长、安检员签字后及时向调度室、地质测量部门汇报，若经分析发现层位异常，地质测量部门必须编制设计进行探查，待地质测量部门分析查明原因后，书面通知通风（防突）部门。巷道与煤层法线距离为10m位置地测部门要用红漆进行现场标定。 （二）煤与瓦斯突出危险区岩巷掘进工作面距煤层
11、法向距离小于5m时执行区域综合防突措施。 （三）无煤与瓦斯突出危险区岩巷掘进工作面巷道轮廓线距煤层法向距离小于5m时，在巷道轮廓线距煤层法向距离最近位置测定钻屑解吸指标（h2），预测孔见煤点间距不大于5m，预测超前距不少于2m。若超前探测钻孔探测无异常（无异常地质构造、煤层赋存稳定、无喷孔、顶钻等）并且钻屑解吸指标不超标，方可允许掘进；若施工探测钻孔过程中出现顶钻、喷孔等异常现象，则其附近100m范围转化为突出危险区，工作面执行区域防突措施。 第二百六十三条石门揭煤符合下列技术要求： （一）高瓦斯矿井新水平首次揭煤时，执行局部综合防突措施，报矿总工程师（非直管矿井报区域公司总工程师）批准；石门
12、揭穿突出煤层前，矿总工程师负责组织编制石门揭煤专项防突设计，报集团公司审批。 （二）揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距10m（在地质构造复杂、岩石破碎的区域20m）之前，对揭煤区域进行区域探测，探明揭煤区域的煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况；钻孔控制揭煤点巷道轮廓线外12m，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不小于5m。钻孔穿透煤层全厚进入煤层顶（底）板0.5m，钻孔不能一次穿透煤层全厚时，要保持煤孔最小超前距15m。钻孔间距不大于10m。 可利用探测控制钻孔对揭煤区域瓦斯含量或瓦斯压力进行测试，瓦斯含量测试点不少于4个，分别位于揭煤区域的上部、中部和两侧，并且至少有一个
13、点位于距揭煤点巷道轮廓线10-12m处。 （三）根据揭煤工作面探测结果，绘制工作面瓦斯地质图，编制揭煤设计，经矿组织会审后报集团公司进行审批。,（二）、钻屑指标法预测钻孔布置及预测方法 1、预测（效检、区域验证）钻孔布置： （1）、在石门(井巷)揭煤工作面进行煤与瓦斯突出危险性预测和防突措施效果检验时， 钻孔布置应符合下列要求： a）在岩石段宜采用湿式打钻，钻孔孔径50mm75mm，见煤后退出钻杆，先用压风将孔内泥浆吹净，再用干式打钻直至见到煤层顶板或底板。 b）进行突出危险性预测时钻孔数量应根据断面大小及煤层厚度、倾角等确定，但不得少于三个。当石门(井巷)掘进到离煤层法线垂距5m6m时布置第
14、一轮预测钻孔， 一个钻孔位于石门(井巷)中部，沿工作面前进方向略偏上布置； 另两个钻孔分别位于左上角和右上角， 终孔点应位于工作面轮廓线外上部5m、两侧3m以外。当第一轮预测为无突出危险时，在工作面掘进到离煤层法线垂距3m4m时布置，第二轮预测钻孔，布孔方法与第一轮钻孔相同，终孔点应位于工作面轮廓线外上部3m，两侧2. 5m以外。当第二轮预测仍然为无突出危险时，在工作面掘进到离煤层法线垂距1. 5m2m（若岩石松软、破碎或揭煤点煤层具有严重突出危险性时， 应适当增加法线垂距） 时布置第三轮预测钻孔， 布孔方法与第一轮相同， 终孔点应位于工作面轮廓线外2m以外。 c）在石门(井巷)工作面进行防突
15、措施效果检验时， 若第一轮预测为有突出危险， 应按照突出预测时的程序分三步进行效果检验； 在第二轮预测为有突出危险时， 应分两步进行效果检验； 第三轮预测为有突出危险时，只在第三轮进行效果检验；效果检验孔数量不得少于四个，分别位于工作面中部、两侧和上部， 钻孔控制范围应和采取的防突措施相适应， 钻孔应尽量布置在与措施孔等距离的位置。 （2）、利用湿式打钻进行突出危险性预测和防突措施效果检验时，首先应对干、湿煤样的瓦斯解吸指标进行实验室和现场试验，根据试验结果确定干、湿煤样瓦斯解吸指标的差异，提出修正系数，确定湿煤样瓦斯解吸指标预测突出的临界值后方可采用湿式打钻进行突出危险性预测和防突措施效果检
16、验。,2、测定方法和步骤 （1）测定前的必要准备 给水柱计注水，并将两侧液面调整至零刻度线； 检查仪器的密封性能一旦密封失败， 需更换新的“O”型密封圈： 准备好配套装备，如秒表、分样筛等。 （2）煤钻屑采样 在石门揭煤工作面打钻时，每打1m煤孔应采煤钻屑样1个，在钻孔进入到预定采样深度时，启动秒表开始计时，当钻屑排出孔口时，用筛子在孔口收集煤钻屑。经筛分后，取粒度13mm(1mm筛上品，3tm筛下品)煤样装入煤样瓶3中煤样应装至煤样瓶标志线位置(相当于煤样重量10g)。 采掘工作面打钻时，每2米钻孔采煤钻屑样1个。采样方法和要求与石门揭煤工作面相同。 （3）测定操作步骤 首先打开两通旋塞，然
17、后将已采煤样的煤样瓶迅速放入解吸室2中，拧紧解吸室上盖，打开三通旋塞4，使解吸室与水柱计1和大气均连通，煤样处于暴露状态： 当煤样暴露时间为3min时，迅速逆时针方向旋转三通旋塞捏手，使解吸室与大气隔绝，仅与水柱计连通，开始进行解吸测定，并重新开始计时。 每隔lmin记录下解吸仪水柱计压差，连续测定10min。 3、钻屑解吸指标确定 钻屑解吸指标为测定开始后第2min末解吸仪水柱计压差读数，该指标无需计算，直接从解吸仪水柱计上读取。,六、各指标临界值 复合指标法钻屑指标法,七、防突预测牌板 1、掘进工作面预测q、S值牌板：,2、采煤工作面预测q、S值牌板：,3、掘进工作面预测h2、S值牌板：,谢谢参加培训,
