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煤矿防治煤与瓦斯突出综合措施-【新闻】布线产品

发布时间:2021-04-20 12:19:02 阅读: 来源:网络线厂家

煤矿防治煤与瓦斯突出综合措施

在开采突出煤层时,必须采取以防止突出措施为主时有避免人身事故的综合措施。综合措施的内容包括: (1)突出危险性预测 (2)防治突出措施 (3)防治突出措施的效果检验 (4)安全防护措施 1、突出危险性预测 根据突出预测的范围和精度,煤层突出危险性预测分为区域突出危险性预测和工作面突出危险性预测。区域预测应预测煤层和煤层区域的突出危险性,并应在地质勘探、新井建设、新水平和新采取开拓或准备时进行。 在进行区域预测后,把煤层划分为突出煤层和非突出煤层。突出煤层经区域预测后可划分为突出危险区、突出威胁区和无突出危险区。突出煤层在开采过程中,如果已确切掌握煤层突出危险区域的分布规律,并且有可靠的预测资料,在确认的无突出危险区内可不采取防治突出措施。预测方法有单向指标法、瓦斯地质法和综合指标法等。 在突出危险区内,工作面进行采掘前应进行工作面预测。采掘工作面经预测后,可划分为有突出危险工作面和无突出危险工作面。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预测验证。只有连续两次验证都为无突出危险时,该区域才能继续定为突出威胁区域。 工作面预测是预测工作面附近煤体的 突出危险性,应在工作面推进过程中进行。其他方法有综合指标法、钻屑指标法、钻孔瓦斯涌出初速度发和R值指标法等。 (二)防止突出措施 开采突出煤层时,必须采取综合防突措施,在采用防治突出措施时,应优先选择区域性防治突出措施,如果不具备采取区域性防治突出措施的条件,必须采取局部防治突出措施。 1、区域性防治突出措施 1)开采保护煤层。在突出矿井中,在煤层群中首先开采没有突出危险或突出危险小的 ,并能使相邻的突出煤层 消除危险的煤层叫保护层,而后开采具有突出危险的煤层叫被保护层。位于被保护层之上的保护层叫上保护层,位于被保护层之下的保护层叫下保护层。开采保护层是防治煤与瓦斯突出最有效的、最经济的措施。 保护层开采后,被保护层中对应区域内的煤体被充分卸压,导致煤层和围岩中积蓄的弹性能被释放,减弱了发动突出的主要动力:煤体卸压后会产生大量裂隙,使煤层的透气性增加,造成瓦斯潜能的释放,减弱了完成突出过程的主要动力:高压瓦斯的大量释放,使煤层的瓦斯含量降低,导致煤体强度增加,煤的坚固系数可提高1倍以上,这就增大了突出的阻力。这些因素综合作用的结果,必然导致被保护层突出危险的消失。 保护层保护作用的有效范围,应根据矿井实际考察结果或参照《防治煤与瓦斯突出细则》确定。 2)预抽煤层瓦斯。开采保护层时已有瓦斯抽放系统的矿井,应同时抽放被保护层的瓦斯。单一煤层和无保护层可开采的突出危险层,经试验预抽瓦斯有效果时,也必须采用抽放瓦斯的措施。 煤层抽放瓦斯后,大量高压瓦斯的抽放导致瓦斯潜能的释放,减弱了完成突出过程中的主要动力,直接导致煤体强度的增大,增加了突出的阻力;另一方面,大量瓦斯的抽放又导致了煤体的卸压,释放了积蓄在煤体和围岩中的弹性能,减弱了发动突出的主要动力。这些因素的综合作用的结果,消除了突出的危险。 采用预抽煤层瓦斯防治突出措施的有效指标,应根据矿井实际考察确定。如果无实际考察考察数据,可参照下列指标之一确定: (1)预抽煤层瓦斯后,突出煤层残余瓦斯含量应小于该煤层在在该突出区域始突深度的煤层瓦斯含量。 (2)煤层瓦斯预抽率,即钻孔抽出瓦斯量与钻孔控制范围内煤层瓦斯储量的比值,应大于25%。 3)煤体注水。压力水进入煤层可以破碎工作面附近的煤体。水进入煤层内部的裂缝和空隙后,可使原始煤体湿润,改变煤的力学性质,增加了煤的可塑性和柔性,降低了煤的弹性,使煤体疏松,可减小煤体内部的应力集中和瓦斯放散初速度,应力分布变得比较均匀,使集中应力峰值移入煤体深处,巷道工作面前方应力系数减小,在采掘过程中煤体弹性能的释放变得比较缓慢。同时,水进入煤体后封闭了瓦斯流动的通道,并将瓦斯向煤体内部挤压,提高了煤体承受压力的能力(煤的微孔直径越小,承受的压力的能力越大),降低了瓦斯破碎煤体的可能性;另一方面,水侵入煤体的微空隙后使瓦斯难于排放。根据实际测定,运到地面的经过注水的煤层煤块,其中残留的瓦斯量比干燥的煤大2倍多,瓦斯发散初速度降低了90%。综上所述,煤体注水能较有效的起到防止突出的作用。煤体注水不仅可以预防煤与瓦斯突出,也可以减小开采过程中粉尘的产生和飞扬。当水中加入一些阻化剂时,还可以防止煤炭自燃。 2、局部防突措施 1)石门揭煤防治突出措施。石门和其他岩石井巷揭穿初危险煤层时的方突出措施中,除抽放瓦斯外,还有水力冲孔、排放钻孔、水力冲刷、金属骨架和震动爆破等。 (1)水力冲孔。当石门揭煤打钻出现喷煤、喷瓦斯的自喷现象时,可采用水力冲孔措施进行揭煤。即以岩柱或煤柱作屏障,在向煤柱打钻的同时送入一定压力的水,水压一般大于3Mpa,部分的破坏煤体可造成应力的不平衡,导致喷孔的发生和发展,喷出的煤、水和瓦斯可通过管道输送到远离工作面的地方分离。水力冲孔要求石门冲出的总煤量补小于煤层厚度的20倍。 (2)排放钻孔。排放钻孔是在石门掘至距煤层垂距5~8m处向突出危险煤层沿倾斜和走向均匀地布置2~3圈钻孔,控制范围达到石门周围外3~5m,形成足够的卸压和排放瓦斯范围,在设计要求的范围内,瓦斯压力全部降到0.74Mpa以下。这一措施适用于不同厚度和倾斜的突出煤层,对瓦斯压力较高的煤层,也有较好的防突效果。 (3)水力冲刷。水力冲刷是利用高压水枪冲刷石门工作面前方煤体,形成超前孔洞,使煤体得到卸压和排放瓦斯,已消除石门揭煤时的突出危险性,水力冲刷的主要问题是冲刷出的煤和瓦斯就地排放,形成了工作面地点不安全的环境。 (4)金属骨架。金属骨架是用于石门揭煤的一种超前支架。在距煤层2~3m时,在工作面上部和两侧周边打钻孔,钻孔要穿透煤层全厚并进入岩层0.5m,单排孔间距一般不大于0.2m,双排孔间距一般不大于0.3m,然后在钻孔中插入长度不于孔深0.5m以上的钢管或钢轨,将其尾部固定架牢,形成一个整体护架。 金属骨架措施的防突作用:一是钻孔卸压;二是钻孔排瓦斯;三是保护煤体。主要作用是保护煤体,增大突出的阻力。

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