一、突出简介
在煤矿井下由于地应力和瓦斯(二氧化碳)的共同作用,在极短的时间内,破裂的煤和瓦斯由煤体内或岩体内突然向采掘空间抛出的特别动力现象,称为煤与瓦斯突出。
当发生煤与瓦斯突出时,采掘工作面的煤壁将遭到破坏,大量的煤与瓦斯将从煤层内部以极快的速度向巷道或采掘空间喷出,充塞巷道,煤层中会形成孔洞。同时由于伴随有强大的冲击力,巷道设施会被摧毁,通风系统会被破坏,甚至发生风流逆转,还可能造成人员窒息和发生瓦斯爆炸、燃烧及煤流埋人事故。 煤与瓦斯突出的分类,按动力现象的力学特征可分为突出、压出和倾出;按突出强度可分为小型突出(强度小于100t)、中型突出(强度等于或大于100t、小于500t)、大型突出(强度等于或大于500t、小于1000t)和特大型突出(强度等于或大于1000t)。
1、煤与瓦斯突出的预兆及规律
火石轮
(1)煤与瓦斯突出的预兆。
绝大多数的煤与瓦斯突出在突动身生前都有预兆,没有预兆的突出是极少数的。突出的预兆可分为有声预兆和无声预兆。
1)有声预兆。
①响煤炮。由于各矿区、各采掘工作面的地质条件、采掘方法、瓦斯及煤质特征的不同,所以预兆声音的大小、间隔时间、在煤体深处发出的响声种类也不同。有的像炒豆似的噼噼啪啪声,有的像鞭炮声,有的像机关连射声,有的似跑车一样的闷雷、嘈杂、沙沙声、嗡嗡声以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。
②其他声音预兆。发生突出前,因压力突然增大,支架会消失嘎嘎响、劈裂折断声,煤岩壁会开裂,打钻时会喷煤、喷瓦斯等。
2)无声预兆。
①煤层构造构造方面表现为:煤层层理紊乱,煤变软、变暗淡、无光泽,煤层枯燥和煤尘增大,煤层受挤压褶曲变粉碎,厚度变大、倾角变陡。
②地压显现方面表现为:压力增大,使支架变形,煤壁外鼓、片帮、掉渣,顶底板消失凸起台阶、断层、波状鼓起,手扶煤壁感到震惊和冲击,炮眼变形装不进药,打眼时垮孔、顶夹钻等。
其他方面的预兆有:瓦斯涌出特别、忽大忽小,煤尘增大,空气气味特别、闷人,有时变热。
上述突出预兆并非每次突出时都同时消失,而是消失一种或几种。当发觉有突出的预兆时,现场人员要马上按避灾路线撤离。撤离时每个人都必需佩戴好隔离式自救器,同时要将发生突出的地点、预兆状况以及人员撤离状况向调度室汇报;马上切断突出地点及回风流中的一切电气设备的电源,撤离现场要关闭反向风门,并在突出区域或瓦斯流区域内设置栅栏,
以防人员进入。当确定不能撤离突出的灾区时,要进入就近的避难硐室,关好铁门,翻开供气阀,做好自救。
二、煤与瓦斯突出的一般规律。
水封井
国内外煤与瓦斯突出的统计资料说明,煤与瓦斯突出的发生有以下规律:
1)地压是发动突出的主要动力。
①突出的危急性随着煤层埋藏深度的增加而增大。
②采掘工作形成的集中应力区是突出密集区。
③突出危急区集中在地质构造带呈带状分布。
④产生强裂震惊的采掘作业可能诱发突出。
⑤受煤自重的影响,上山掘进工作面发生突出的次数多,强度小;下山掘进工作面发生的次数少,强度稍大。
2)瓦斯是抛出煤体完成突出过程的主要动力。
①突出危急煤层的瓦斯压力一般在0.7~1.0MPa,同一煤层中瓦斯压力越高的区域,突出的危急性越大。
②突出危急煤层的瓦斯含量和开采时的瓦斯涌出量都在10m3/t以上。突动身生时,吨煤瓦斯喷出量是煤层瓦斯含量的几倍至几百倍。
③突出气体的种类主要是甲烷,个别矿井突出二氧化碳,突出瓦斯中含有少量重烃类气体。
3)煤的物理力学性质打算突动身生、进展的难易。监视门
①突出的次数和强度随着煤层厚度,特殊是软分层厚度的增加而增多,突出最严峻的煤层一般是最厚的主采煤层。
②突出危急性随着煤层倾角的增大而增加。
大理石粘接剂③突出煤层的特点是强度低,手捻能成粉末,煤层构造软硬相间。
穿心电容
三、防突安全治理日常应对措施
在防治煤与瓦斯突出的实践中,我国总结了一套行之有效的综合防突措施,习惯上称为“四位一体”防突措施,即突出危急性猜测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验和安全防护措施。在日常防突安全治理上,治理完善、监视到位是煤矿日常防突安全治理的重中之重,明确各类防突人员的安全职责,强化防突意识,提高现场施工人员的水平及技能、加强现场安全治理人员的安全监视意识以及他们对防突学问的把握,煤炭行业治理部门及安全监视治理部门的防突监管力度等都及为至关重要,如何把握防突水平与力量的提高,出防突工作的虚假应付的手段,杜绝安全与防突工作发生冲突时,煤矿违规作业、幸运作业,将是今后小煤矿相当一段时间内的防突工作重点。 (1)突出危急性猜测。
scm435突出危急性猜测是综合防突的第一个重要环节。当猜测有突出危急时,可实行防突措施,并对其防突效果进展检验。确定措施有效时,可实行安全防护措施进展采掘作业。当猜测无突出危急时,可实行安全防护措施直接进展采掘作业。突出猜测可分为以下两类:
①区域突出危急性猜测。区域猜测是猜测矿井、煤层和煤层区域的突出危急性。根据《防治煤与瓦斯
突出细则》的规定,突出矿井的煤层应划分为突出煤层和非突出煤层。突出煤层经区域猜测,可划分为突出危急区域和突出威逼区域。区域突出危急性猜测的方法有单项指标法、瓦斯地质统计法和综合指标法等。
②工作面突出危急性猜测。在突出危急区域内,工作面进展采掘作业前,必需进展突出危急性猜测,依据猜测结果划分为突出危急工作面和突出威逼工作面。在突出威逼工作面进展采掘作业时可不实行防治突出措施,但必需实行安全防护措施。工作面突出危急性猜测的方法,有综事指标法、钻屑指标法、钻孔瓦斯涌出初速度法、R值指标法等。
本阶段主要应实行如下安全治理应对措施 1、预防仪器的合格性和安全性。2、防突临界值的预设及仪器的正确操作。3、钻孔的正确布置及眼位的正确选择。4、操作人员的正确及正规操作以及数据的真实牢靠性。5、现场安全指挥及监视人员的监视牢靠性及对猜测学问、猜测仪器的把握程度。6、通风部门、总工程师、矿长、法人代表的监视牢靠性及对猜测学问、猜测仪器的把握程度。7、煤矿安全监视治理部门监视牢靠性及对猜测学问、猜测仪器的把握程度、违规惩罚处理的程度。8、广阔职工及众团体的监视程度。
(2)防治突出的措施。
1)区域性防突措施。