【正文】 ， 有的象機(jī)槍連射聲 ， 有的似跑車一樣的悶雷聲 、 嘈雜聲 、 沙沙聲 、 嗡嗡聲以及氣體穿過含水裂縫時(shí)的吱吱聲等 。 發(fā)生突出前 ， 因壓力突然增大 ， 支架會(huì)出現(xiàn)嘎嘎響 、 劈裂折斷聲 ， 煤巖壁會(huì)開裂 ， 打鉆時(shí)會(huì)噴煤噴瓦斯等 。 ② 地壓顯現(xiàn)方面表現(xiàn)為 ：壓力增大使支架變形 ，煤壁外鼓 、 片幫 、 掉渣 ， 頂?shù)装宄霈F(xiàn)凸起臺(tái)階 、斷層 、 波狀鼓起 ， 手扶煤壁感到震動(dòng)和沖擊 。 ③ 其它方面的預(yù)兆有 ：瓦斯涌出異常 、 忽大忽小 ， 煤塵增大 ， 空氣氣味異常 、 悶人 ， 煤或空氣變冷 、 有時(shí)變熱 。 2022/2/8 66 七 、 煤與瓦斯突出規(guī)律 ① 突出危險(xiǎn)性隨煤層埋藏深度的增加而增大 。 ③ 突出危險(xiǎn)性隨著煤層傾角的增大而增大 。 ⑤ 突出與煤層構(gòu)造有一定關(guān)系 ,突出煤層的特點(diǎn)是光澤暗淡 ,層理紊亂 ,煤質(zhì)松軟 ,強(qiáng)度低 ,用手捻之成粉末 ,透氣性低 ,瓦斯放散初速度較高 。 ⑦ 突出多發(fā)生在爆破落煤這一工序 。 ⑨ 突出的區(qū)域分布是不均衡的 。同一礦井 ,同一煤層在不同地點(diǎn)的突出危險(xiǎn)性也可能不同 。 。 。安全防護(hù)措施包括石門揭穿煤層時(shí)的 震動(dòng)放炮 、采掘工作面的 遠(yuǎn)距離放炮 、 避難所 、 壓風(fēng)自救 系統(tǒng)和隔離式 (壓縮氧和化學(xué)氧 )自救器 等 。 當(dāng)預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)工作面時(shí) ,必須采取防治突出措施 ,并經(jīng)效果檢驗(yàn)有效后 ,方可用遠(yuǎn)距離放炮或震動(dòng)放炮揭穿煤層 。 石門揭穿突出危險(xiǎn)煤層前 ,如果未進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)或?qū)崪y(cè)煤層瓦斯壓力超過 ,都必須采取防治突出措施 。 2022/2/8 69 三 、 石門揭煤措施 《 規(guī)程 》 規(guī)定：石門揭穿突出煤層 ， 預(yù)測(cè)有突出危險(xiǎn)時(shí) ， 必須采用抽放瓦斯 、 水力沖孔 、 水力沖刷 、 排放鉆孔 、 金屬骨架或其它經(jīng)試驗(yàn)有效的預(yù)防突出措施 ， 并配以遠(yuǎn)距離放炮或震動(dòng)放炮揭穿煤層 。 在突出危險(xiǎn)煤層中掘進(jìn)上山 ,應(yīng)采取超前鉆孔 、松動(dòng)爆破 、 掩護(hù)擋板或其他保證作業(yè)人員安全的防護(hù)措施 。 2022/2/8 70 五 、 突出煤層回采措施 《 規(guī)程 》 規(guī)定：突出煤層回采工作面可采用松動(dòng)爆破 、 注水濕潤煤體 、 超前鉆孔 、 預(yù)抽瓦斯等防治突出措施 ,并應(yīng)盡量采用刨煤機(jī)或淺截深滾筒式采煤機(jī)采煤 。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)有突出預(yù)兆時(shí) ,瓦檢員有權(quán)停止作業(yè) ,并協(xié)助班組長立即組織人員按避災(zāi)路線撤出 ,并及時(shí)報(bào)告礦調(diào)度室 。 [主要內(nèi)容 ] 第一節(jié) 礦井瓦斯抽放方法 第二節(jié) 瓦斯抽放設(shè)備與管理 2022/2/8 72 第一節(jié) 礦井瓦斯抽放方法 一 、 瓦斯抽放的概念 、 目的和意義 為了減少和解除礦井瓦斯對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的威脅 ,利用機(jī)械設(shè)備和專用管道造成的負(fù)壓 ,將煤層中存在或釋放出的瓦斯抽出來 ,輸送到地面或其他安全地點(diǎn)的做法 ， 叫做瓦斯抽放 。 ① 可以減少開采時(shí)的瓦斯涌出量 ,從而減少瓦斯隱患和各種瓦斯事故 。 ③ 用 瓦斯作為原料和燃料 ,能化 害為利、變廢為寶 ,可節(jié)約煤炭、保護(hù)環(huán)境和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 ) 2022/2/8 74 二 、 礦井瓦斯抽放方法 瓦斯抽放的方式和方法多種多樣 ,一般有 3種分類方法 ,見表 41。 如本煤層抽放中包括巷道預(yù)抽法 、 鉆孔預(yù)抽法及邊采 (掘 )邊抽法；而鉆孔法又應(yīng)用于本煤層抽放 、 鄰近層抽放及預(yù)抽 、 邊抽等 。 按照抽放與采掘的時(shí)間關(guān)系 ， 本煤層抽放可分為 “ 預(yù)抽 ” 和 “ 邊抽 ” 兩種方法 。 “ 預(yù)抽 ” 又可分為巷道預(yù)抽和鉆孔預(yù)抽 2種；所謂 “ 邊抽 ” 是指邊生產(chǎn)邊抽放瓦斯 ， 即生產(chǎn)和抽放同時(shí)進(jìn)行 。 2022/2/8 77 四 、 預(yù)抽本煤層瓦斯施工方法及優(yōu)缺點(diǎn) 預(yù)抽本煤層瓦斯 (分巷道預(yù)抽和鉆孔預(yù)抽 )的施工方法及優(yōu)缺點(diǎn)如下： 即在回采之前事先掘出瓦斯巷道 (因同時(shí)要考慮采煤工作需要 ， 因此也叫采準(zhǔn)巷道 )， 然后 ，將巷道密閉 ， 在密閉處接設(shè)管路進(jìn)行抽放 ， 直到回采時(shí)為止 。 缺點(diǎn)是 ， 提前送道 ， 開采時(shí)巷道維修量大；高瓦斯煤層掘進(jìn)施工困難；若密閉不嚴(yán)易進(jìn)氣 ， 抽出的瓦斯?jié)舛鹊?；且巷?nèi)易引起自然發(fā)火 。 2022/2/8 78 四 、 預(yù)抽本煤層瓦斯施工方法及優(yōu)缺點(diǎn) 即在開采煤層底 (或頂 )板巖層中掘一與煤層走向平行的巷道 ,然后每隔一定距離 (20～ 30m)掘一小石門做鉆場 (深度 6m),在每個(gè)鉆場內(nèi)向煤層打3～ 7個(gè)呈放射狀的鉆孔穿透煤層進(jìn)入頂 (底 )板 ,插管封孔進(jìn)行抽放 。 1煤層 。3鉆場 。5密閉 。 缺點(diǎn)是 ， 被抽放煤層沒有受采動(dòng)影響 ， 煤層壓力變化不大 (未卸壓 )， 透氣性低的煤層可能達(dá)不到預(yù)抽效果 。也可以每隔一定距離 (20～ 30m)掘一鉆場 (深度 6m),布置 3個(gè)扇形鉆孔 ,然后插管 、 封孔進(jìn)行抽放 ,如圖 42中 b所示 。不受采掘工作影響和時(shí)間限制 ,具有較強(qiáng)的靈活性和針對(duì)性 。另外 ,鉆孔與煤層層理平行 ,層理之間不易勾通 ,瓦斯不易流動(dòng) ,也影響抽放效果 。 隨著工作面的推進(jìn) ,鉆場和鉆孔也向前排列 ,如圖 43所示 。 缺點(diǎn)是 ,增加了掘鉆場和打鉆的工程量和時(shí)間 ,對(duì)掘進(jìn)速度有影響 ,有漏風(fēng) ,抽放率低 。 2022/2/8 84 八 、 采空區(qū)瓦斯的來源及危害 采空區(qū)瓦斯的來源主要有兩個(gè)： ① 采空區(qū)浮煤殘存瓦斯； ② 頂板和周圍煤巖中的瓦斯 。 2022/2/8 85 九 、 采空區(qū)瓦斯抽放方法及注意事項(xiàng) ① 回采工作面采空區(qū)瓦斯抽放 進(jìn)行回采工作面采空區(qū)瓦斯抽放時(shí) ,應(yīng)將采空區(qū)封閉嚴(yán)密 ,防止漏風(fēng) ,然后在回風(fēng)巷的密閉處插管進(jìn)行抽放 ,如 圖 48所示 ,也可以在回風(fēng)巷每隔一定距離 (30～ 50m)掘一個(gè)斜上繞行巷道作鉆場 ,向采空區(qū)上方打鉆 ,鉆孔進(jìn)入冒落帶或裂隙帶 ,然后將繞道封閉進(jìn)行抽放 ,如 圖 49所示；還可以采用在回風(fēng)巷預(yù)先埋置管路或在煤層中距回風(fēng)巷相近的其他巷道中向采空區(qū)打鉆等方式 ,抽放采空區(qū)瓦斯 。 1,3,5,7,9— 回風(fēng)煤門及抽放瓦斯密閉； 2,4,6,8— 入風(fēng)煤門及抽放瓦斯密閉； 10— 抽放瓦斯管路 圖 410 撫順老空區(qū)抽放瓦斯示意圖 2022/2/8 89 九 、 采空區(qū)瓦斯抽放方法及注意事項(xiàng) 抽放采空區(qū)瓦斯時(shí) ,必須注意以下 2點(diǎn)： ① 控制抽放負(fù)壓 ,保證瓦斯質(zhì)量 由于采空區(qū)圍巖受采動(dòng)影響透氣性大大提高 ,故抽放負(fù)壓不宜過大；否則 ,很容易使空氣進(jìn)入采空區(qū) ,使抽放瓦斯?jié)舛冉档秃鸵鸩煽諈^(qū)煤炭自燃 。 表 42是撫順各礦對(duì)采空區(qū)進(jìn)行控制抽放時(shí)的有關(guān)參數(shù)值 。 當(dāng)一氧化碳或溫度呈上升趨勢(shì)時(shí) ,應(yīng)控制 (低負(fù)壓 )抽放；而發(fā)現(xiàn)發(fā)火征兆時(shí) ,必須立即停抽并采取注水注漿等防消火措施 ,等征兆消除后再逐漸恢復(fù)抽放 。 它主要由瓦斯機(jī) (鼓風(fēng)機(jī) ,真空泵等 ),管路系統(tǒng)及安全裝置三部分組成 。 2022/2/8 92 二、 “ 三防裝置 ” 及型式 正 常情況下 ,濃度較高的瓦斯在抽放和輸送過程中 ,一般不會(huì)發(fā)生爆炸事故 。 因此 ,《 規(guī)程 》 規(guī)定 ,干式抽放瓦斯機(jī)吸氣側(cè)管路系統(tǒng)中 ,必須裝設(shè) “ 三防裝置 ” ,并定期檢查 ,保持性能良好 。 2022/2/8 93 二、 “ 三防裝置 ” 及型式 1進(jìn)氣管 ,2箱體 ,3排氣管 ,4注水管 ,5水 ,6安全蓋 (膠皮板制作 ),7放水口 ,8玻璃管水位表 圖 411 水封式防爆炸防回火裝置 2022/2/8 94 二、 “ 三防裝置 ” 及型式 1擋圈 ,2銅絲網(wǎng) ,3活法蘭盤接頭 圖 412 銅網(wǎng)式防爆炸防回火裝置 2022/2/8 95 三 、 人工放水器 其結(jié)構(gòu)如圖 413所示 。 這種放水器常用于分支管路中 ,且要求管內(nèi)積水不多 ,管內(nèi)負(fù)壓在 980Pa以下。 正常抽放中 ,關(guān)閉放水器閥門 4,打開閥門 2,管內(nèi)積水即流進(jìn)水箱 5內(nèi)而積存 。積水放完后 ,先關(guān)閉閥門 4,再打開閥門 2,即恢復(fù)原狀 。 1瓦斯管 2放水罐閥門 3空氣入口閥門 4放水口閥門 5放水罐 6活法蘭盤 圖 414 高負(fù)壓人工放水器示意圖 2022/2/8 97 四 、 U形管自動(dòng)放水器 結(jié)構(gòu)如圖 415。 U形管放水器常用于鉆場或單孔抽放的支管上 。 因此 ,應(yīng)按區(qū)域分工 ,定期檢查 ,做好維護(hù)管理工作 ,其內(nèi)容有： ① 檢查瓦斯管路及巷道狀態(tài) ,發(fā)現(xiàn)管路因被撞 、砸而變形 、 漏氣 、 斷開或被水淹等情況時(shí) ,要立即匯報(bào) ,并積極采取措施妥善處理 。 ③ 檢查管路接頭 (法蘭盤 )的螺絲是否齊全或松動(dòng) ,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即處理 。 2022/2/8 99 五 、 瓦斯管路 ,抽放鉆場 (或密閉 )的檢查維護(hù) ⑤ 檢查放水裝置 ,并及時(shí)放出管內(nèi)積水 。 ⑥ 將當(dāng)天檢查 、 處理的情況記錄好 ,井向區(qū) (隊(duì) )領(lǐng)導(dǎo)和調(diào)度室匯報(bào) 。 ② 檢查和維持鉆場或密閉的設(shè)施 (包括柵欄 、警標(biāo) [免進(jìn)牌 ]、 施工記錄牌 、 瓦斯檢查及流量測(cè)定牌板 、 放水器 、 壓差計(jì) 、 測(cè)孔等 )齊全 ,完整 。 ④ 檢查鉆場或密閉抽放的瓦斯?jié)舛仁欠竦陀?5%,低于時(shí)應(yīng)采取措施進(jìn)行處理 。 ⑤ 檢查井維持鉆場內(nèi)或密閉前無淤泥 ,積水或雜物 。 2022/2/8 101 六 、 抽放瓦斯計(jì)量及測(cè)定 瓦斯計(jì)量及其測(cè)定工作是抽放工作中的一個(gè)重要環(huán)節(jié) 。 在瓦斯抽放工作中 ,一般有 3個(gè)重要參數(shù)必須定期測(cè)定和掌握 、 控制 ,這就是瓦斯?jié)舛?、 抽放負(fù)壓和瓦斯流量 。 《 規(guī)程 》 規(guī)定 ,抽放瓦斯的礦井中 ,利用瓦斯時(shí)其濃度不得低于 30%。 ① 瓦斯可用來生產(chǎn)炭黑；炭黑是橡膠制品不可缺少的原料 。 甲醛是有機(jī)合成制品的主要原料 ,廣泛用于樹脂 ,纖維 ,醫(yī)藥等工業(yè)部門 。 ④ 瓦斯火焰能達(dá)到 1300～ 1400℃ 高溫 ,因此 ,可用作蒸汽鍋爐 ,煤氣輪機(jī) ,內(nèi)燃機(jī)等的燃料 。 2022/2/8 103 七 、 瓦斯的用途 1m3純瓦斯的發(fā)熱量為 ,相當(dāng)于 ,而且 ,瓦斯燃燒的熱效率是煤或木柴的 3～ 5倍 ,因此 ,瓦斯可以作為燃料用于燒鍋爐 、 做飯 、 取暖等 ,不僅省時(shí) 、 省事 ,而且方便 、 干凈 ,不污染環(huán)境 。 [主要內(nèi)容 ] 第一節(jié) 煤與瓦斯突出事故勘查分析技術(shù) 第二節(jié) 瓦斯爆炸事故勘查分析技術(shù) 2022/2/8 105 第一節(jié) 煤與瓦斯突出事故勘查分析技術(shù) 一、煤與瓦斯突出事故處理的基本方法 、確定突出類型 2022/2/8 106 二、煤與瓦斯突出事故 案例分析 [事故案例 ] 1990年 8月 3日 ,重慶天府礦務(wù)局某礦掘進(jìn) 214隊(duì)三組在 +70m水平北 CC12北 17m茅口巷掘進(jìn)施工放炮時(shí)發(fā)生了煤與瓦斯突出事故 ,突出瓦斯量約 52萬 m3,突出煤矸量約 5981t,堆積巷道 465m,造成 13人死亡 ,7人輕 傷 ,直接經(jīng)濟(jì)損失約 10萬元。 圖 51 重慶某礦煤與瓦斯突出事故示意圖 2022/2/8 107 二、煤與瓦斯突出事故 案例分析 該礦設(shè)計(jì)能力為 30萬 t/a,開拓方式為平硐 、 豎井 、 暗斜井混合式 ,通風(fēng)方式為混合式通風(fēng) ?？刹擅簩訛?K K6兩層 。 ,礦井地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜 ,受木連傘大斷層影響 ,自然災(zāi)害十分嚴(yán)重 。 煤層有自然發(fā)火傾向 ,發(fā)火期 1～ 3個(gè)月 。 2022/2/8 108 二、煤與瓦斯突出事故 案例分析 +70m水平北茅口大巷掘進(jìn)工作面 ,巷道斷面,巖石硬度系數(shù) 8～ 10,掘進(jìn)時(shí)使用一臺(tái) 28kw局部通風(fēng)機(jī)壓入式供風(fēng) 。 “ ”事故前最后一次探孔于 7月 13日中班打完 ,孔深為 。 發(fā)生事故當(dāng)班 ,工作面裝藥前瓦斯險(xiǎn)查工曾先后 3次檢查瓦斯 。 2022/2/8 109 二、煤與瓦斯突出事故 案例分析 8月 2日夜班 ,安監(jiān)員曾向調(diào)度室值班員匯報(bào)：“ +70m北茅口超前探孔完了 ” 。 8月 3日早班 ,掘進(jìn) 214隊(duì)三組 5名工人入井前 ,調(diào)度員在班前會(huì)上安排該面正常掘進(jìn) 。 11時(shí) 20分左右 ,瓦檢員最后一次檢查瓦斯后離開現(xiàn)場 ,但當(dāng)走到 +70m水平斜井車場不久 ,突然聽到悶雷般的響聲 。 在車場休息的 3名瓦檢員同時(shí)用光學(xué)瓦斯檢定器檢查瓦斯?jié)舛仍?10%以上 ,他們立即組織人員撤到安全地點(diǎn) 。 (1)違章超掘誤入地質(zhì)構(gòu)造帶 ,放炮引起煤與瓦斯突出 ,是這次事故的直接原因 。 因此 ,礦有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和掘進(jìn)隊(duì)干部工人對(duì)本來控制不嚴(yán)的前探