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1、防治煤与瓦斯突出规定突出与 掲煤部分卢 杰2015.07.30 1一、防突概念一、防突概念2什么是突出？什么是突出？煤与瓦斯突出简称突出，是在地应力和瓦斯的共同作煤与瓦斯突出简称突出，是在地应力和瓦斯的共同作 用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘 空间抛出的异常动力现象。空间抛出的异常动力现象。时间极短（几秒、十几秒、几分钟）时间极短（几秒、十几秒、几分钟） 量极大（煤几吨量极大（煤几吨上千吨，瓦斯万立方上千吨，瓦斯万立方百万立方）百万立方） 能量巨大（冲垮通风设施、挤扁矿车、能量巨大（冲垮通风设施、挤扁矿车、3 3吨岩石运移近吨岩石
2、运移近 3030米米, ,煤最大抛出距离煤最大抛出距离11701170米）米） 引起瓦斯爆炸或瓦斯煤尘爆炸。引起瓦斯爆炸或瓦斯煤尘爆炸。突出是煤层中储存的瓦斯能和应力能的失稳释放造成突出是煤层中储存的瓦斯能和应力能的失稳释放造成 。 3456大平2004.11.20误揭煤突出 石门揭煤设计；避开构造带，设计消突措施；郑州大平煤矿 “11*20”突出事故，是在掘进21采区时因施工误揭煤，没有设计石门揭煤，更没有采取防突措施造成的。从现场揭露的实际情况分析，揭煤地点是一个极复杂的地质构造带。构造煤极为发育，一方面处于向斜轴部，另一方面处于一逆断层的下降盘，即造成了应力集中，岩石破碎，造成岩柱小，误
3、揭煤（突出 煤量1894吨，瓦斯250000m3）,死亡148，伤32人。7822时09分12秒22时12分26秒 瓦斯浓度从0.12%升到40%以上.案例案例11 11 大平煤矿大平煤矿“10.20”10.20”事故事故22时31分31秒22时35分15秒, 瓦斯浓度从0.17%升到4.0%.21轨道下山岩石掘进 工作面,突出煤岩量约 1894t,瓦斯量25万m322时32分16秒22时39分45秒, 瓦斯浓度从0.5%升到6.3%.9102004年10月20日22时09分，21岩石下山发生煤与瓦斯突出事故，突出瓦斯逆流进入西大巷主要进风流，从 而导致13、15采区巷道和工作面的瓦斯浓度突然
4、上升，并造成西大巷局部地段和13采区瓦斯浓度达到爆炸浓度，22时40分发生瓦斯爆炸事故，波及西大巷、11、13、15、21采区，造成矿井西翼供电线路、电器设备、运输设备、通风设施、安全监控系统及排水系统严重破坏 。148人死亡，21人受伤。一般突出地应力是主导1112煤与瓦斯突出机理图煤 与 瓦 斯 突 出较松软 的煤层瓦斯压力P地应力13工作面上煤柱应力叠加示意图工作面超 前应力集 中区上煤柱支承 应力集中区上煤柱残采支承 应力集中区突出地点三种集中应力叠加, 该区域具有严重突 出危险14突出有哪些类型？各有何特征？突出有哪些类型？各有何特征？ （一）突出分类（一）突出分类按突出机理分为：煤
5、与气体突出，即煤与甲烷、煤按突出机理分为：煤与气体突出，即煤与甲烷、煤 与二氧化碳突出；岩石与气体突出，即岩石与甲烷、岩与二氧化碳突出；岩石与气体突出，即岩石与甲烷、岩 石与二氧化碳突出。石与二氧化碳突出。按突出的物理性质分为按突出的物理性质分为：突出突出煤与瓦斯突然喷出煤与瓦斯突然喷出压出压出煤的压出伴随瓦斯涌出煤的压出伴随瓦斯涌出倾出倾出煤的倾出伴随瓦斯涌出三种类型。煤的倾出伴随瓦斯涌出三种类型。一般情况下，压出和倾出属于动力现象，如果动力一般情况下，压出和倾出属于动力现象，如果动力 现象没有造成人员伤亡，都应申请有突出鉴定资质的部现象没有造成人员伤亡，都应申请有突出鉴定资质的部 门进行突
6、出危险性鉴定。门进行突出危险性鉴定。15（二）突出特征 1.1.煤与瓦斯突出的基本特征煤与瓦斯突出的基本特征 （1 1）突出的基本特征）突出的基本特征 1 1）突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象； 2 2）抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角；）抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角； 3 3）抛出的煤破碎程度较高，含有大量的煤块和一定数量手捻无粒感的煤粉；）抛出的煤破碎程度较高，含有大量的煤块和一定数量手捻无粒感的煤粉； 4 4）有明显的动力效应，破坏支架，推倒矿车，破坏或移动安装在巷道内的设施等；）有明显的动力效应，破坏支架，推倒矿车，破坏或移动安装在巷道内
7、的设施等； 5 5）有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量，有时会使风流逆转，有时会使风流逆转 ； 6 6）突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形、分岔形以及其它形状。）突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形、分岔形以及其它形状。 （2 2）压出的基本特征）压出的基本特征 1 1）压出有两种形式，即煤的整体位移和煤有一定距离的抛出，但位移和抛出的距离）压出有两种形式，即煤的整体位移和煤有一定距离的抛出，但位移和抛出的距离 都较小；都较小； 2 2）压出后，在煤层与顶板之间的裂隙中常留有细煤粉，整体位移的煤体上有大量的）压出后，在
8、煤层与顶板之间的裂隙中常留有细煤粉，整体位移的煤体上有大量的 裂隙；裂隙； 3 3）压出的煤呈块状，无分选现象；）压出的煤呈块状，无分选现象； 4 4）巷道瓦斯涌出量增大；）巷道瓦斯涌出量增大； 5 5）压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形、半圆形孔洞。）压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形、半圆形孔洞。 （3 3）倾出的基本特征）倾出的基本特征 1 1）倾出的煤就地按自然安息角堆积，无分选现象；）倾出的煤就地按自然安息角堆积，无分选现象； 2 2）倾出的孔洞多为孔大腔小，孔洞轴线沿煤层倾斜或铅垂）倾出的孔洞多为孔大腔小，孔洞轴线沿煤层倾斜或铅垂( (厚煤层厚煤层) )方向发展；方向发展； 3 3）无
9、明显动力效应；）无明显动力效应； 4 4）倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中；）倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中； 5 5）巷道瓦斯涌出量明显增加。）巷道瓦斯涌出量明显增加。16突出有哪些规律？（突出有哪些规律？（1 1）1. 1.随着开采深度的增加，突出的危险性增大。主要表现为突随着开采深度的增加，突出的危险性增大。主要表现为突 出次数增多、突出强度增大、突出煤层增多和突出危险区域扩出次数增多、突出强度增大、突出煤层增多和突出危险区域扩 大。大。2. 2.突出次数和突出强度随煤层的厚度，特别是软分层的厚度突出次数和突出强度随煤层的厚度，特别是软分层的厚度 增大而增加，突出最严重的煤层往往是
10、最厚的主采煤层。增大而增加，突出最严重的煤层往往是最厚的主采煤层。3. 3.突出的气体主要是甲烷，少数情况是二氧化碳。突出的气体主要是甲烷，少数情况是二氧化碳。4. 4.煤体破坏程度越严重，煤的硬度越小，突出危险性越大。煤体破坏程度越严重，煤的硬度越小，突出危险性越大。 一般情况，煤层增厚时容易突出，合层时也容易突出。一般情况，煤层增厚时容易突出，合层时也容易突出。5. 5.由上向下的突出较多，由下而上的突出极少。突出的危险由上向下的突出较多，由下而上的突出极少。突出的危险 性随着煤层倾角的增大而增加。性随着煤层倾角的增大而增加。6. 6.突出多发生在地质构造附近，如断层、褶曲、扭转和火成突出
11、多发生在地质构造附近，如断层、褶曲、扭转和火成 岩侵入区附近。岩侵入区附近。9090以上的突出以上的突出( (石门突出除外石门突出除外) )发生在向斜轴发生在向斜轴 部、扭转地带、断层和褶曲附近。部、扭转地带、断层和褶曲附近。17突出有哪些规律？（突出有哪些规律？（2 2）7. 7.突出多发生在集中应力区，如巷道的上隅角，相向掘突出多发生在集中应力区，如巷道的上隅角，相向掘 进工作面接近区域，煤层留有煤柱的相对应上、下方煤层处进工作面接近区域，煤层留有煤柱的相对应上、下方煤层处 ，回采工作面的集中应力区内掘进，孤岛工作面等等。，回采工作面的集中应力区内掘进，孤岛工作面等等。8. 8.大多数突出
12、发生在放炮和落煤工序。放炮后没有立即大多数突出发生在放炮和落煤工序。放炮后没有立即 发生的突出，称延期突出。延迟的时间由几分钟到十几小时发生的突出，称延期突出。延迟的时间由几分钟到十几小时 ，它的危害性更大。，它的危害性更大。9. 9.突出发生在掘进工作面较多，回采工作面较少。突出发生在掘进工作面较多，回采工作面较少。10. 10.突出与煤层的瓦斯含量和瓦斯压力之间没有固定的突出与煤层的瓦斯含量和瓦斯压力之间没有固定的 关系。瓦斯压力低、含量小的煤层可能发生突出；压力高，关系。瓦斯压力低、含量小的煤层可能发生突出；压力高， 含量大的煤层也可能不突出。因为突出是多种因素综合作用含量大的煤层也可能
13、不突出。因为突出是多种因素综合作用 的结果。但值得注意的是，我国的结果。但值得注意的是，我国3030处特大型突出的煤层瓦斯处特大型突出的煤层瓦斯 含量都大于含量都大于2020m m3 3/t/t。11. 11.突出煤层的顶底板透气性越差，越有利于煤层的瓦突出煤层的顶底板透气性越差，越有利于煤层的瓦 斯储存，其突出危险性越大。斯储存，其突出危险性越大。12. 12.突出前常有预兆。突出前常有预兆。13.13.涌水量大的矿井、区域瓦斯相对较小，标态下涌水量大的矿井、区域瓦斯相对较小，标态下100L100L 水可溶解水可溶解3.31L3.31L瓦斯。瓦斯。 18煤和瓦斯突出前有那些预兆？煤和瓦斯突出
14、前有那些预兆？突出前一般具有有声预兆或无声预兆：一、有声预兆一、有声预兆 响煤炮。在煤层内发出像机关枪、炮击声。 响煤炮。在煤层内发出像机关枪、炮击声。突然压力显现声。支柱来劲，发出咔咔的响声，或发出劈裂折断的响 突然压力显现声。支柱来劲，发出咔咔的响声，或发出劈裂折断的响 声，手摸煤壁能感到冲击和震动；有煤岩层的破裂声；有时会听到气体穿声，手摸煤壁能感到冲击和震动；有煤岩层的破裂声；有时会听到气体穿 过含水裂缝时的过含水裂缝时的“吱吱吱吱”声等。声等。二、无声预兆二、无声预兆 压力增大。预板来压，片帮、掉碴、煤壁向外鼓，煤岩自行剥落。压力增大。预板来压，片帮、掉碴、煤壁向外鼓，煤岩自行剥落。
15、煤层发生变化，特别是软煤层变厚煤层发生变化，特别是软煤层变厚。层理紊乱、变软，暗淡无光，煤。层理紊乱、变软，暗淡无光，煤 层粉碎，煤质干燥。层粉碎，煤质干燥。瓦斯及温度变化。 瓦斯及温度变化。瓦斯涌出异常，忽大忽小瓦斯涌出异常，忽大忽小，煤尘增大，气味异常，煤尘增大，气味异常， 发闷，发闷，打钻时喷煤、顶钻、夹钻、喷瓦斯打钻时喷煤、顶钻、夹钻、喷瓦斯，煤壁发冷，气温下降等。，煤壁发冷，气温下降等。应当指出的是，上述预兆，并不是在每次突出之前都同时出现，而是 应当指出的是，上述预兆，并不是在每次突出之前都同时出现，而是 仅仅出现一种或几种。仅仅出现一种或几种。19序 号时时 间间地 点类类 别别
16、死亡 人数11950.2.27河南省宜洛煤矿矿老李沟井瓦斯爆炸18721954.12 .6内蒙古包头头大发发煤矿矿瓦斯煤尘尘爆炸10431960.5.9山西大同矿务矿务 局老白洞煤矿矿瓦斯煤尘尘爆炸684 41960.5.14四川重庆庆松藻二井煤与瓦斯突出125 51960.11.28河南平顶顶山矿务矿务 局龙龙山庙庙煤矿矿瓦斯煤尘尘爆炸187 61960.12.15四川重庆庆中粱山煤矿矿南井瓦斯煤尘尘爆炸124 71961.3.16辽辽宁抚顺矿务抚顺矿务 局胜胜利煤矿矿电电器火灾110 81968.10.24山东东新汶矿务矿务 局华华丰煤矿矿煤尘尘爆炸108 91969.4.4山东东新汶矿务矿务 局潘西煤矿矿二号井煤尘尘爆炸115 101975.5.11陕陕西铜铜川矿务矿务 局焦坪煤矿矿前卫卫斜 井瓦斯煤
