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1、区域综合防突措施效果检验方法与消突评价管理,中煤科工集团重庆研究院 欧聪,区域综合防突措施-危害,煤与瓦斯突出极其复杂的矿井动力现象 危害 摧毁井巷设施 破坏通风系统 瓦斯逆流人员窒息 煤流埋人 瓦斯爆炸,区域综合防突措施-基本流程,防止煤与瓦斯突出基本流程,区域综合防突措施的地位 现行煤矿安全规程、规范、标准、规定等有关突出防治的内容与本规定不一致的，依照本规定执行 原则区域防突措施先行，局部防突措施补充 方式多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标 要求未按要求采取区域综合防突措施严禁采掘 理念不掘突出头，不采突出面,区域综合防突措施-地位,区域综合防突措施-体系,区域综合防突体系 区域突出
2、危险性预测 区域防突措施 区域措施效果检验 区域验证,区域综合防突措施-区域预测,区域突出危险性预测 开拓前 突出危险区、无突出危险区 开拓后 未经区域预测突出危险区,区域综合防突措施-区域预测,开拓前区域预测 指标及方法 煤层实测瓦斯参数 地勘资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料 结果应用范围 新水平、新采区设计及揭煤作业 预测结果处理方法 无突出危险区揭煤作业局部综合防突措施 突出危险区揭煤作业区域综合防突措施并达标,区域综合防突措施-区域预测,开拓后区域预测 指标及方法 主要依据煤层实测瓦斯参数 地勘资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料 结果应用范围 工作面设计及采掘生产作业 预测结
3、果处理方法 突出危险区区域综合防突措施、效果检验 无突出危险区采用工作面预测法进行区域验证,区域综合防突措施-区域预测,开拓后区域预测方法 煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析 无突出危险区风化带 突出危险区突出点及预兆点与构造有明显关系时，按照突出点与构造边缘的最远距离划分；否则，突出点上推20m(埋深）及以下区域 其他区域根据实测瓦斯压力（优先）或瓦斯含量确定 临界值： P 0.74（MPa） W8m3/t 测点分布：按照地质单元分别进行，走向不少于2个，倾向不少于 3个，且有测点位于最大埋深。,区域综合防突措施-区域预测,根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图,区域综合防突措施-防突措施,区域防
4、突措施 保护层开采上保护层，下保护层 预抽煤层瓦斯地面预抽，井下预抽,区域综合防突措施-防突措施,保护层开采 必须优先选择开采保护层可保必保 选择保护层须遵守下列规定 有效保护垂距内有0.5m及以上的无突出危险煤层，首先开采保护层，也可将软岩层作保护层 存在几个保护层时，优选保护效果最佳的煤层 所有煤层都有突出危险时，选择突出危险较小的煤层 优先选择上保护层，选择下保护层时，不得破坏被保护层的开采条件,区域综合防突措施-防突措施,保护层开采 选择软岩层作保护层实例 天府磨心坡煤矿 K2经济条件好，预抽效果差，突出非常严重 黏土泥岩作上保护层，开采厚度不小于0.5m 效果 k1=0.20.4 S
5、=35 kg/m 该区安全掘进煤巷600余米,区域综合防突措施-防突措施,区域综合防突措施-防突措施,保护层开采 开采保护层应符合下列要求 同时抽采被保护煤层瓦斯 开采近距离保护层时，必须采取防误穿突出煤层的相应措施 超前距不小于层间垂距的3倍，并不得小于100m 保护层采空区不得留煤(岩)柱，特殊情况，必须作好瓦斯地质图 保护层有效保护范围应考察确定,区域综合防突措施-防突措施,区域综合防突措施-防突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 地面井,区域综合防突措施-防突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 穿层钻孔,区域综合防突措施-防突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 顺层钻孔,区域综合防突措施-防
6、突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 穿层条带,区域综合防突措施-防突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 顺层采面,区域综合防突措施-防突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 穿层采面,区域综合防突措施-防突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 石门揭煤,区域综合防突措施-防突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 顺层条带,区域综合防突措施-防突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 穿层或顺层钻孔控制范围 整个开采块段 整条顺槽 外测一定范围 倾斜、急倾斜：上帮20m,下帮10m 近水平、缓倾斜：上下帮各15m,区域综合防突措施-防突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 穿层或顺层钻孔条带预抽 控制范围同上 顺层钻孔
7、条带预抽长度不小于60m 采掘工作面的预抽有效超前距离不小于m,区域综合防突措施-防突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 石门揭煤 工作面距(垂距)煤层m以前布孔 最小控制范围：巷道轮廓线外m(急倾斜煤层底部或下帮m),同时控制范围外缘到巷道轮廓线的最小距离不小于m 不能一次穿透煤层全厚时，应保证煤孔最小超前距m,区域综合防突措施-防突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 厚煤层分层开采 分层及上部至少20m 分层及下部至少10m,区域综合防突措施-防突措施,区域防突措施 预抽煤层瓦斯 钻孔均匀布置，孔间距以有效抽放半径确定 严密封孔，穿层孔不小于m，顺层孔不小于m 孔口抽采负压不小于13KPa 抽
8、采浓度30时，应提高封孔质量 相关资料应详细记录施工参数、抽采参数,区域综合防突措施-措施效果检验,区域措施效果检验 保护效果检验 首次开采保护层必须对效果及保护范围进行考察，当最大变形量大于3，保护效果及保护范围可适用于其他区域的同一保护层和被保护层 主要指标实测 P残、W残 顶底板位移量煤层膨胀变形 透气性系数变化率等辅助指标,区域综合防突措施-措施效果检验,区域措施效果检验-保护层开采,钻孔布置： 按照防治煤与瓦斯突出规定推荐卸压保护角预计保护范围； 沿走向（一般位于工作面停采线）、倾斜上方、倾斜下方各布置两排考察钻孔，其中一排测定瓦斯压力，一排测定煤层膨胀变形； 每排布置45个钻孔，其
9、中一个位于预计的卸压保护边界；,区域综合防突措施-措施效果检验,区域措施效果检验-保护层开采,特别说明： 保护层开采区域防突措施的效果检验指标以煤层残余瓦斯压力、煤层膨胀变形为主，煤层残余瓦斯含量为辅； 保护层开采时，被保护层煤层残余瓦斯压力处于动态变化中，因此在保护层开采前应完成被保护层瓦斯压力测定工作（考察钻孔兼作原始瓦斯压力测定钻孔）； 若无特殊原因，工作面停采线位置一旦确定，不能更改，因地质构造确需更改的，应提前做好走向卸压角考察准备。,区域措施效果检验-保护层开采,区域综合防突措施-措施效果检验,区域综合防突措施-措施效果检验,区域措施效果检验-保护层开采,区域综合防突措施-措施效果
10、检验,区域措施效果检验 预抽瓦斯效果检验 主要指标 P残、W残、突出预兆 指标测试要求 煤巷条带预抽，必须采用直接法 其他预抽，采用直接或间接法 石门揭煤区域预抽，必须采用直接法，也可采用钻屑瓦斯解吸指标法,区域综合防突措施-措施效果检验,区域防突措施效果检验预抽煤层瓦斯 推荐指标： 石门揭煤钻屑瓦斯解吸指标，煤层残余瓦斯含量 其他预抽煤层残余瓦斯含量 原因： 预抽钻孔封孔深度较小，煤层瓦斯压力上升后，压力差促使瓦斯通过预抽钻孔进行进行流动测定值偏小； 煤层瓦斯压力测定时间较长；,区域综合防突措施-措施效果检验,区域防突措施效果检验预抽煤层瓦斯 无法进行煤层瓦斯含量直接测定时处理： 将测压钻孔
11、附近20m范围内抽采钻孔按测压钻孔封孔深度进行封闭并在测压时将该范围内钻孔停抽； 采用主动式测压。,区域综合防突措施-措施效果检验,区域防突措施效果检验煤层残余瓦斯含量直接测定 测试仪器DGC煤层瓦斯含量直接测定装置 测试原理直接测定煤层可解吸瓦斯含量，计算煤层残 存瓦斯含量,区域防突措施效果检验煤层残余瓦斯含量直接测定方法 向煤层施工钻孔采取煤样； 将煤样放入煤样筒中密封测量煤样瓦斯解吸速度及解吸量Q1，并以此来计算瓦斯损失量Q0； 煤样筒带到实验室继续测量煤芯的瓦斯解吸量Q2； 将部分煤样装入密封粉碎系统粉碎，测量其在常压下的瓦斯解吸量并以此计算粉碎瓦斯解吸量Q3； 可解吸瓦斯含量Qm ，
12、即Qm Q0+ Q1Q2Q3。 测定煤芯的常压吸附量Qa，煤层瓦斯含量QQmQa。,区域综合防突措施-措施效果检验,区域综合防突措施-措施效果检验,DGC煤层瓦斯含量直接测定装置,DGC地面瓦斯解吸装置,区域综合防突措施-措施效果检验,区域综合防突措施-措施效果检验,DGC地面粉碎系统,区域综合防突措施-措施效果检验,DGC数据处理软件,区域综合防突措施-措施效果检验,DGC辅助装置电子天平,DGC辅助装置水分测定仪,区域综合防突措施-措施效果检验,区域措施效果检验 预抽瓦斯效果检验 直接检测法应符合： 措施钻孔分布符合设计要求必要条件 预抽区段宽度或预抽的采煤工作面长度120m时，沿推进每间
13、隔3050m至少布置1个检测点 预抽区段宽度或预抽的采煤工作面长度120m时，沿推进每间隔3050m至少布置2个检测点 检验区域在工作面推进方向60m以上,区域综合防突措施-措施效果检验,区域综合防突措施-措施效果检验,区域措施效果检验 预抽瓦斯效果检验 直接检测法应符合： 煤巷穿层条带预抽，在煤层条带每间隔3050m至少布置1个检测点 煤巷顺层条带预抽，在煤层条带每间隔2030m至少布置1个测试点，且每个检验区域不少于3个点 检验条带长度大于60m,区域综合防突措施-措施效果检验,区域综合防突措施-措施效果检验,区域措施效果检验 预抽瓦斯效果检验 直接检测法应符合 石门揭煤区域，至少布置4个
14、检测点，分别位于上、中和两侧，至少有一个检测点距预抽区域内边缘不大于2m的范围,区域综合防突措施-措施效果检验,区域措施效果检验 预抽瓦斯效果检验 间接法应符合 当钻孔间距和预抽时间差别较大时应划分评价单元 适当扩大计算区域范围 检验结果仅适用于钻孔控制范围,区域综合防突措施-措施效果检验,区域措施效果检验-结果处理 预抽煤层瓦斯效果检验 临界值，预抽有效；临界值，预抽无效 无效或有明显突出预兆时，检验点周围半径100m内为突出危险区,区域防突措施消突效果评价管理,具备消突评价条件 -措施钻孔均匀控制整个区域； -预抽时间相差不大 评价指标选择符合实际情况 评价钻孔布置符合规定要求 评价指标测
15、试符合规定要求 评价结果：措施有效或措施无效 评价结果的审签：企业技术负责人,区域防突措施消突效果评价管理,评价结果为措施有效的管理 -区域验证 评价结果为措施无效的管理 -补充措施钻孔 -增加预抽时间,区域综合防突措施-区域验证,区域验证 石门揭煤工作面 采用石门揭煤工作面预测法距离煤层法向距离5m 采掘工作面 采用采掘工作面预测法 进入无突出危险区时，立即连续至少两次验证 工作面每推进1050m时，至少两次，构造破坏带，连续验证 掘进工作面至少打1个超前（不小于10m）探孔或物探，探构造和预兆 首先验证，要有足够的预测超前距 当有一次超标或有动力现象时，则以后作业应采取局部综合防突措施,谢 谢,欧聪 13983650915 ,
