【文章內容簡介】 褶曲或地質破碎地帶是瓦斯的富集區(qū)域 ，在接近或通過這些地帶時 ， 瓦斯涌出可能會突然增大 ， 或忽大忽小變比無常 ， 而且容易冒頂造成瓦斯積聚 。 2022/2/8 42 、 不完善 自然通風 、 不合規(guī)定的串聯(lián)通風 、 擴散通風和無回風道獨眼井及通風設施不齊全等 ， 都是不合理通風 ， 都可能引起瓦斯積聚而導致爆炸事故 。 采空區(qū)或盲巷沒有風流通過 ， 往往積存有大量高濃度瓦斯 ， 在氣壓變化或冒頂?shù)仁蛊溆砍龌蛲蝗粔撼鰰r都可能導致瓦斯爆炸 。 斷層 、 褶曲或地質破碎地帶是瓦斯的富集區(qū)域 ，在接近或通過這些地帶時 ， 瓦斯涌出可能會突然增大 ， 或忽大忽小變比無常 ， 而且容易冒頂造成瓦斯積聚 。 2022/2/8 43 四 、 煤礦井下引起瓦斯爆炸的主要火源 引爆瓦斯的主要火源有以下幾種： 由于對井下照明和機械設備的電源管理不善或操作不當 ， 如 ， 礦燈失爆 、 電鉆失爆 、 帶電作業(yè) 、電纜漏電或短路 、 電纜明頭或抽線 、 電器開關失爆 、 電機車架線出火及雜散電流等而產(chǎn)生的電火花 ， 是引起瓦斯爆炸的主要火源之一 。 主要是炮泥裝填不滿 、 最小抵抗線不夠和放明炮 、 放糊炮 、 接線不良 、 炸藥不合要求等引起的 。據(jù) 1983～ 1989年統(tǒng)計 ， 放炮火花引爆瓦斯的次數(shù)占爆炸總次數(shù)的 %， 是引爆瓦斯事故的另一主要火源 。 2022/2/8 44 四、煤礦井下引起瓦斯爆炸的主要火源 礦井下的明火 、 煤炭自燃 、 赤熱的金屬表面以及撞擊和摩擦火花 ， 都能點燃瓦斯 。此外 ， 采空區(qū)內砂巖懸頂冒落時產(chǎn)生的碰撞火花 ， 也能引起瓦斯的燃燒或爆炸 。 原蘇聯(lián)的研究認為 ， 巖石脆性破裂時 ， 它的裂隙內可以產(chǎn)生高壓電場 （ 達 108mV/cm） ，電場內電荷流動 ， 也能導致瓦斯燃燒 。 2022/2/8 45 五 、 預防瓦斯爆炸 ,加強礦井通風管理 加強通風管理 ,使井下各地點瓦斯?jié)舛榷疾怀^規(guī)定 ，是防止瓦斯積聚 、 爆炸的一項極為重要的和有效的措施 : 、 完善的通風系統(tǒng) 要做到穩(wěn)定 、 連續(xù)的向井下所有用風地點供風 ， 并保持足夠風量 。 各水平 、 各采區(qū) (面 )都要有單獨的回風道 ， 使污濁風流直接進入采區(qū)回風道或礦井總回風道 ， 而不得串入其他釆掘工作面 。 對風門 、 風橋 、 擋風墻 、 凋節(jié)風窗等 ， 要保證規(guī)格質量 ， 并應經(jīng)常檢查維修 ， 以保持完好 ， 還應根據(jù)需要 ，及時調整風量 。 巷道貫通后 要 及時調整通風系統(tǒng) ， 嚴防風流短路或風量不足引起瓦斯積聚 。 2022/2/8 46 六 、 預防瓦斯爆炸 ,加強礦井瓦斯管理 加強和搞好礦井瓦斯管理是防止瓦斯爆炸的關鍵環(huán)節(jié) 。 必須做到以下幾點： ， 完善制度 各礦 、 井都要有適應通風瓦斯管理要求的組織機構和一支專業(yè)隊伍 ， 配足瓦斯檢查人員；還必須建立一套較完善的瓦斯檢查與管理制度及相應的獎懲規(guī)定 ， 并認真執(zhí)行 。 防止和及時發(fā)現(xiàn) 、 處理局部瓦斯積聚 ， 嚴禁超限作業(yè)； 2022/2/8 47 《 規(guī)程 》 有關瓦斯檢查與管理規(guī)定 如：區(qū)域巡回檢查瓦斯和檢查次數(shù)的規(guī)定；控制各處風流瓦斯?jié)舛燃俺迺r必須采取相應措施的規(guī)定；停電檢修或臨時停工停風必須采取排放瓦斯措施的規(guī)定； “ 一炮三檢 ” 、 “ 三人連鎖放炮 ” 和巷道貫通以及盲巷管理的規(guī)定等都必須嚴格遵守 。 采取有效方式 ， 抽放煤層瓦斯 ， 減少開采過程中的瓦斯涌出量 。 按規(guī)定安設瓦斯檢測報警斷電裝置 ， 并及時檢查維護 ， 保證靈敏可靠和正常運行 。 2022/2/8 48 七 、 預防止瓦斯爆炸 ,防止出現(xiàn)引爆火源 防止出現(xiàn)引爆火源的原則是 ,禁止一切非生產(chǎn)火源 。對生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的火源要嚴格管理和控制： 按照 《 規(guī)程 》 規(guī)定 ,禁止在井口房 、 主要通風機房和瓦斯泵站周圍 20m內使用明火 、 吸煙；嚴禁攜帶煙草及點火器具入井 。井下禁止使用電爐 。需要在井下施焊時 ,要遵守 《 規(guī)程 》 規(guī)定 ,嚴格審批手續(xù) 。防止煤炭自燃 。加強火區(qū)管理防止復燃等 。 瓦斯礦井必須采用安全型 、 防爆型和安全火花型的電器設備 。井口和井下電器設備必須 設 有防雷電和防短路保護裝置 。所有電纜接頭不準有 “ 雞爪子 ” 、 “ 羊尾巴 ” 和明接頭 。不準帶電作業(yè) 。嚴禁在井下拆開 、 敲打 、 撞擊礦燈的燈頭和燈蓋等 。 2022/2/8 49 七 、 預防止瓦斯爆炸 ,防止出現(xiàn)引爆火源 不準使用變質或不合格的炸藥 ,有瓦斯和煤塵爆炸危險的礦井必須使用與該礦井瓦斯等級相適應的安全炸藥；禁止放明炮 、 糊炮；禁止使用明接頭或裸露的放炮母線 ， 雷管腳線 、 母線與放炮器的聯(lián)結要牢固；要使用水炮泥 ， 炮眼封泥要裝滿填實 ， 防止打筒；打跟 、 裝藥 、 放炮部必須符合《 規(guī)程 》 要求 。 在移設機械設備過程中要輕搬輕運 ， 防止摩擦 、撞擊出現(xiàn)火花；割煤機必須設外噴霧裝置 ， 割煤過程中要噴霧曬水 ， 防止截齒與夾石產(chǎn)生摩擦火花；采取針對性安全措施 ， 防止金屬 、 巖石等堅硬物體從高處落下 ， 以防產(chǎn)生撞擊火花等 。 2022/2/8 50 八 、 為防止瓦斯爆炸 ， 對瓦檢員的要求 大量事實表明 ， 幾乎所有瓦斯爆炸事故都與瓦檢員的違章 、 違紀和未能采取有效措施有直接關系 。 為此 ， 要求瓦檢員必須做到： ， 不準空 、 漏 、 假檢 ；在井下指定地點交接班；嚴格執(zhí)行 《 規(guī)程 》 關于巡回檢查和檢查次數(shù)的規(guī)定 。 定期檢查瓦斯?jié)舛?,并記在牌 板 上 僅這次忘記測了 !? 瓦檢員要逐日登記瓦斯檢測情況 2022/2/8 51 八 、 為防止瓦斯爆炸 ,對瓦檢員的要求 了解和掌握 分工區(qū)域內各處 瓦斯涌出狀況和變化規(guī)律 。 、 變化異常的重點部位和地點 ， 必須隨時和加強檢查 ， 密切注視 。 對可能出現(xiàn)的隱患和險情 ， 要有超前預防意識 。 能及時發(fā)現(xiàn)瓦斯積聚 、 超限等不安全隱患 ，除立即主動采取針對性有效措施進行妥善處理外 ，要通知周圍作業(yè)人員和向區(qū) (隊 )長 、 地面調度匯報 。 任何違犯 《 規(guī)程 》 關于通風 、 防塵 、 放炮等有關規(guī)定的 違章 指揮 、 違章作業(yè)的任何 人 ， 都要敢于堅決抵制和制止 。 2022/2/8 52 九 、 預防瓦斯爆炸事故擴大的措施 ： ① 實行分區(qū)通風 ,禁止一切不合規(guī)定的串聯(lián)通風；通風系統(tǒng)力求簡單 ,總進 、 回風巷之間不宜太近 。 ② 編制 “ 礦井災害預防和處理計劃 ” 。 每一入井人員都應熟悉災變時的撤退路線 ,并能迅速搶救遇險人員 ,以減小災害程度 。 ③ 清掃積塵 ， 以防止煤塵參與爆炸 。 ： ① 主要通風機出風井口裝沒防爆門或防爆井蓋 ，且爆炸時能被沖開 ,以釋放能量 。 ② 按 《 規(guī)程 》 要求安設隔爆設施 ,以阻隔火焰?zhèn)鞑?,防止發(fā)生連續(xù)爆炸 。 ③ 入井人員佩帶自救器 ,以便在發(fā)生爆炸時安全逃生 。 2022/2/8 53 第三章 煤與瓦斯突出及防治 [提要 ] 本章重點敘述煤與瓦斯突出的特征 、 危害 、 預兆和一般規(guī)律以及對突出礦井和突出煤層在管理上的特殊要求 。通過本章學習 ， 應清楚地了解突出危險性預測 、 防治突出措施 、 效果檢驗和人身安全防護措施 ， 尤其要熟練掌握石門揭穿突出危險煤層 、 在突出危險煤層中掘進和回采所應采取的防治突出措施 。 [主要內容 ] 第一節(jié) 煤與瓦斯突出基本知識 第二節(jié) 煤與瓦斯突出防治措施 2022/2/8 54 第一節(jié) 煤與瓦斯突出基本知識 一 、 煤與瓦斯突出的概念 在地應力和瓦斯 (含二氧化碳 )的共同作用下 ，破碎的煤和瓦斯由煤體內突然噴出到采掘空間的現(xiàn)象叫煤與瓦斯突出 。 二 、 煤與瓦斯突出動力現(xiàn)象的分類與特征 按動力現(xiàn)象的力學特征可分為突出 、 壓出和傾出 。 (簡稱突出 ) 實現(xiàn)突出的基本能源是煤內積蓄的高壓瓦斯能 。突出的基本特征是： ① 突出的煤向外拋出距離較遠 ， 具有分選現(xiàn)象 。 ② 拋出的煤堆積角小于煤的自然安息角 。 ③拋出的煤破碎程度高，含有大量的塊煤和手捻無粒感的煤粉。 2022/2/8 55 (簡稱突出 ) ④ 有明顯的動力效應 ， 破壞支架 、 推倒礦車 、 破壞和拋出安裝在巷道內的設施 。 ⑤ 有大量的瓦斯涌出 ， 瓦斯涌出量遠遠超過突出煤的瓦斯含量 ， 有時會使風流逆轉 。 ⑥ 突出孔洞呈口小腔大的梨形 、 舌形 ， 倒瓶形以及其它分岔形等 。 圖 31所示是老虎臺礦 730m巖石掘進工作面的突出孔洞示意圖。 圖 31 巖石掘進工作面煤與瓦斯突出孔洞示意圖 2022/2/8 56 (簡稱壓出 ) 壓出的基本能源是煤層所積蓄的彈性能 。壓出的基本特征是： ① 壓出有兩種形式 ， 即煤的整體位移和煤有一定距離的拋出 。 但位移和拋出的距離都較小 。 ② 壓出后 ， 在煤層與頂板之間的裂隙中常留有細煤粉 ， 整體位移的煤體上有大量的裂隙 。 ③ 壓出的煤呈塊狀 ， 無分選現(xiàn)象 。 ④ 巷道瓦斯涌出量增大 。 造成短時間內風流中瓦斯?jié)舛瘸?。 2022/2/8 57 (簡稱壓出 ) ⑤ 壓出可能無孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞 。 圖 32所示是南桐直屬二井相向回采引起的壓出示意圖 。 圖 32 煤與瓦斯壓出示意圖 2022/2/8 58 (簡稱傾出 ) 傾出的基本能源是煤的重力位能 ， 實現(xiàn)傾出的力是失去平衡的煤體自身的重力 。 傾出的基本特征是： ① 傾出的煤就地按自然安息角堆積 ， 并無分選現(xiàn)象 。 ② 傾出的孔洞呈口大腔小 ， 孔洞軸線沿煤層傾斜或鉛垂 (厚煤層 )方向發(fā)展 。 ③ 無明顯動力效應 。 ④ 傾出常發(fā)生在煤質松軟的急傾斜煤層中 。 ⑤ 巷道瓦斯涌出量明顯增加 。 圖 33所示是北票臺吉一井上山傾出示意圖 。 2022/2/8 59 圖 33 煤與瓦斯傾出示意圖 2022/2/8 60 三 、 煤與瓦斯突出的危害 當發(fā)生煤與瓦斯突出時 ， 采掘工作面的煤壁將遭到破壞 ， 大量的煤與瓦斯將從煤層內部以極快的速度向巷道或采掘空間噴出 ， 充塞巷道 ， 煤層中會形成孔洞 ， 同時由于伴隨有強大的沖擊力 ， 巷道設施會被摧毀 ， 通風系統(tǒng)會被破壞 、 甚至發(fā)生鳳流逆轉 ， 還可能造成人員窒息和發(fā)生瓦斯爆炸 、 燃燒及煤流埋人事故 。 四 、 突出礦井和突出煤層的管理 《 規(guī)程 》 規(guī)定 ， 礦井在采掘過程中 ， 只要發(fā)生過一次煤與瓦斯突出 ， 該礦井即定為突出礦井 ， 發(fā)生突出的煤層即定為突出煤層 。 2022/2/8 61 四 、 突出礦井和突出煤層的管理 突出礦井都必須設置防治突出的專業(yè)機構 ， 負責防治突出的管理 、 技術指導和防治突出枝術的推廣工作 ， 編制年度防治突出計劃 ， 檢查防治突出工作的執(zhí)行情況 ， 掌握突出動態(tài) ， 填寫突出卡片 ， 積累突出資料 ， 總結分析突出情況 ， 并制定防治突出措施 。 突出礦井在編制年度 、 季度 、 月生產(chǎn)建設計劃的同時 ， 必須編制年度 、 季度 、 月的防治突出措施計劃 。 計劃內容應包括： ① 保護層開采計劃 。 ② 抽放煤層瓦斯計劃 。 ③ 石門 (巖石井巷 )揭穿突出煤層計劃 ， 包括揭煤時間 、 地點和防治突出措施等 。 2022/2/8 62 四 、 突出礦井和突出煤層的管理 ④ 采掘工作面局部防治突出措施計劃 。 ⑤ 防治突出措施的工程量 、 完成時間以及所需的設備 、 材料 、 資金和勞動力 。 在開采突出煤層時 ， 必須采取包括突出危險性預測 、 防治突出措施 、 防治突出措施的效果檢驗 、 安全防護措施的綜合措施 。 突出礦井的井下工作人員 ， 必須接受防治突出知識的培訓 ， 熟悉突出的頂兆和防治突出的基本知識 ， 經(jīng)考試合格后 ， 方準從事井下工作 。 培訓時間不得少于 1個月 。 2022/2/8 63 五 、 突出強度及其分類 突出強度是指每次突出拋出的煤巖量或噴出的瓦斯量 。 按突出強度一般可分為： ① 小型突出 :強度小于 100t ② 中型突出 :強度等于或大干 100t、 小于 500t ③ 大型突出 :強度等于或大于 500t、 小于 1000t ④ 特大型突出 :強度等于或大于 1000t 六 、 煤與瓦斯突出預兆 絕大多數(shù)的突出 ， 在突出發(fā)生前