8任务八 突出煤层鉴定和矿井防突管理 (2)

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1、任务八 突出煤层鉴定和矿井防突管理主要内容一、突出煤层和突出矿井鉴定二、突出矿井建设和开采基本要求三、防突管理及培训四、实训与操作-编写防突专业队伍岗位责任制和防突应急预案煤矿企业在生产建设过程中，必须消除危险，预防事故，确保职工人身不受伤害，国家 财产免遭损失，保证生产的正常进行，这是煤矿安全生产的一项基本任务。煤与瓦斯突出是 煤矿严重自然灾害之一，在煤矿事故中，瓦斯事故无论在事故总次数还是死亡人数，仅次于 顶板事故。而且一旦发生突出事故，往往都是重大、特大或特别重大事故。突出是煤矿一种 极其复杂的动力现象，其影响因素多，随机性大。屹今为止，突出机理仍处于假说阶段。在 当前条件下要完全控制这

2、种灾害还有一定的难度。因此，在生产前后必须对煤层和矿井进行 突出鉴定，从技术、管理、装备和人员素质方面全面加强，以达到减少或消除突出的目的。一、突出煤层和突出矿井鉴定（一）突出煤层和突出矿井的定义1突出煤层突出煤层，是指在矿井井田范围内发生过突出以及经鉴定或认定有突出危险的煤层。这里的“在矿井井田范围内”是指经国土资源部门批准的矿井范围。在此范围内的煤层 只要有一处且只要实际发生了一次突出或只要有一处经鉴定有突出危险，则整个矿井井田范 围的该煤层均为突出煤层。2突出矿井突出矿井，是指在矿井的开拓、生产范围内有突出煤层的矿井。如果在矿井的生产乃至开拓范围内存在或出现了突出煤层，则整个矿井全部为突

3、出矿 井，应按突出矿井管理。另外，突出煤层必须是经过一定的程序确认的煤层，这和某些煤层 仅仅“按突出煤层管理”是有重要区别的。有突出矿井的煤矿企业主要负责人及突出矿井的矿长是本单位防突工作的第一责任人。 有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当设置防突机构，建立健全防突管理制度和各级岗位责 任制。比如，有的煤矿企业可以设置防突办事机构防突办公室，也可以在煤矿企业主管 通风安全的职能部门内设置防突科，等等。在实际生产中，也有的煤矿成立防突办公室或在 通风科内设置防突组，以负责防突的业务管理。在施工队伍上，有防突区、防突队等。（二）新建矿井煤层突出危险性评估 煤层的突出危险性评估是煤矿建设立项和可行性研

4、究（以下简称可研）的必要步骤，新建 矿井在可研阶段，应当对矿井内采掘工程可能揭露的所有平均厚度在0.3m以上的煤层进行 突出危险性评估。评估结果作为矿井立项、初步设计和指导建井期间揭煤作业的依据。受条件和技术的限制，目前利用地质勘探钻孔测定煤层瓦斯参数的效果还不很理想，煤 样从数百米的地下提到地面需要很长的时间，煤样散失的瓦斯占有很大的比重，测定数据的 准确性不够高。因此评估结果与实际情况存在出入的可能性增大。所以，在矿井可研阶段进 行的突出危险性评估结果，仅仅作为矿井立项、初步设计和建井期间揭煤作业的依据，而不 作为矿井是否按突出矿井管理的鉴定结论。当评估结果为有突出危险的煤层时，即按突出矿

5、井进行设计，建井期间的揭煤作业也应 按突出煤层管理，并在井下现场实测煤层瓦斯参数，进行突出煤层的鉴定。如果出现了评估 结果为有危险且按突出矿井进行了设计和建井，而鉴定结果却是非突出煤层时，则今后的生发生瓦斯动力现象造成事故,新建矿井突出危险性评估有突出危险按突出矿井设计无突出危险：按非突出矿井设计建井期间进行突出煤层、突出矿井鉴定突出矿井非突出矿井事故调查认定为突出事故的。突 出 煤 层生产矿井 突出煤层、突出矿井 鉴定立即鉴定：1、煤层有瓦斯动力现象的；2、相邻矿井 开采的同一煤层发生突出的；3、煤层瓦斯压力达到或 者超过0.74MPa的。无突出煤 层：按非突 出矿井管 理图1-8-1突出煤

6、层、突出矿井鉴定基本流程参考示意图产中可以不按突出矿井管理。（三）新建矿井煤层突出危险性鉴定1鉴定的条件矿井有下列情况之一的,应当立即进行突出煤层鉴定；鉴定未完成前,应当按照突出煤 层管理：（1）煤层有瓦斯动力现象的；（2）相邻矿井开采的同一煤层发生突出的；（3）煤层瓦斯压力达到或者超过0.74MPa的。如果在矿井可研阶段所做的煤层突出危险性评估,发现矿井井田范围内有煤层具有突出 危险性,则应在矿井建井期间由具有煤与瓦斯突出危险性鉴定资质的单位,利用矿井的开拓 工程（例如井筒、主石门、大巷、采区上山及其他巷道等）测定开拓范围内各煤层的瓦斯参 数,并进行突出煤层鉴定,以决定生产中是否按突出煤层管

7、理。若评估结果为各煤层均无突 出危险,在建井期间可不进行突出煤层鉴定,但若出现以上三种情况时则必须进行鉴定。2. 鉴定和审批程序（1）突出煤层和突出矿井的鉴定由煤矿企业委托具有突出危险性鉴定资质的单位进行。（2）鉴定单位应当在接受委托之日起120d内完成鉴定工作。鉴定单位对鉴定结果负责。（3）煤矿企业应当将鉴定结果报省级煤炭行业管理部门、煤矿安全监管部门、煤矿安全监察机构备案。（4）煤矿发生瓦斯动力现象造成生产安全事故，经事故调查认定为突出事故的，该煤 层即为突出煤层，该矿井即为突出矿井。突出煤层、突出矿井鉴定基本流程如图1-8-1 所示。3. 鉴定方法（1）突出煤层鉴定应当首先根据实际发生的

8、瓦斯动力现象进行。（2）当动力现象特征不明显或者没有动力现象时，应当根据实际测定的煤层最大瓦斯 压力P、软分层煤的破坏类型、煤的瓦斯放散初速度Ap和煤的坚固性系数f等指标进行鉴 定。全部指标均达到或者超过表1-8-1 所列的临界值的，确定为突出煤层。表 1-8-1 突出煤层鉴定的单项指标临界值煤层破坏类型瓦斯放散初速度坚固性系数瓦斯压力（相对压力）pfP（MPa）临界值III、IV、V三10W0.50.744. 说明表 1-8-1 所列的指标概述如下（1）煤的破坏类型我国煤的破坏类型如表1-8-2 所示。由于煤的破坏类型容易鉴别，所以这种分类法一直 沿用到现在，后来仅在每一类型的特征方面做一些

9、补充。表 1-8-2 煤的破坏类型分类表破坏类型光泽构造及构造特征节理性质节理面性质断口性质强度I类（非破坏煤）亮与 半亮层状构造，块状构造，条带清晰明显一组或二到 三组节理，节 理系统发育， 有次序有充填物（方 解石），次生 面少，节理、 劈理面平整参差阶状， 贝状，波浪 状坚硬，用手难以掰开II类（破坏煤）亮与 半亮1. 尚未失去层状2. 条带明显，有时扭曲， 有错动3不规则块状，多棱角有挤压特征次生节理面 多，且不规 贝y,与原生节 理呈网状节 理节理面有擦 纹、滑皮，节 理平整，易掰 开参差多角用手极 易剥成 小块，中 等硬度III类煤（强烈破坏煤）半亮 与半 暗1弯曲成透镜状构造2.

10、小片状构造3细小碎块，层理较紊无次序节理不清，系 统不发达，次 生节理密度 大有大量擦痕参差及粒状用有手 捻成粉 末，硬度 低V类（粉碎煤）暗淡粒状或小颗粒胶结 而成，形似天然煤团节理失去意义，成粘块状粒状可捻成 粉末，偶 尔较硬土状构造，似土质暗淡煤，如断层泥状图1-8-2 WFC-2型瓦斯放散初速度测定仪l-电源开关；2-指示灯；3-显示窗；4-按键;5-打印机；6-面板；7-前盖板；8-仪器外壳;9-上盖板（2）瓦斯放散初速度Ap 煤的瓦斯放散初速度值Ap,是指煤样从 吸附平衡压力状态下突然解除压力后（简称 卸压）,在最初一段时间内放出瓦斯量的大小 （即从吸附状态转化为游离状态）。它主要

11、与 煤结构破坏程度及瓦斯含量的大小有关，因 而在一定程度上能够反映煤层突出危险性的 大小，在瓦斯含量相同的条件下，煤的瓦斯放 散初速度越大，煤的破坏程度越严重，越易 于形成具有携带破碎煤体能力的瓦斯流，即 越有利于突出的发生和发展。煤的瓦斯放散初速度指标Ap是从现场 采取煤样后，在实验室内进行测定的。测定 的基本方法和原理是通过煤样在实验仪器内 解吸放散的瓦斯压力，来观测规定时间内的 煤样瓦斯压力的变化值Ap,作为指标来表示 煤的瓦斯放散初速度大小。目前使用的国产煤的瓦斯放散初速度指标Ap值测定仪器有WT 1型、WFC 2型等。 图1-8-2所示为WFC 一 2型瓦斯放散初速度自动测定仪外形。

12、（3）煤的坚固性系数f煤的坚固性系数f是表示煤的抵抗外力破坏能力大小的综合性指标。其主要由煤的物理 力学性质（即强度、硬度、脆性）所决定。煤的坚固性系数f值的测定是从现场采取煤样在实验室内进行。在重锤的冲击下，测定 一定质量煤样破碎后的粉煤量的大小，粉煤量大，表明煤的抵抗外力破坏的能力小，则f 值就小；反之，粉煤量小，表明煤不容易被破坏，则f值就大。（4）煤层瓦斯压力p煤层瓦斯压力p是指未暴露煤层煤体内的瓦斯原始气体压力。它是煤层孔隙内气体分子 自由热运动撞击所产生的作用力,在某一点上各方向大小相等，力的方向垂直于煤层孔隙壁。 其单位是MPa（兆帕）。煤层瓦斯压力标志着煤体内含瓦斯压缩能的大小

13、，是煤与瓦斯突出的动力源。我国多数 开采突出矿井实践表明，煤层瓦斯压力p值大于0. 74 MPa时，煤层具有突出危险性。煤层瓦斯压力p的测定方法请参考本项目任务二。二、突出矿井建设和开采基本要求（一）新水平、新釆区防突设计和验收1. 设计对象下列矿井和采区必须编制防突专项设计。（1）被确定为有突出危险的新建矿井；（2）突出矿井新水平、新采区。2设计内容开拓方式、煤层开采顺序、采区巷道布置、采煤方法、通风系统、防突设施（设备）、 区域综合防突措施和局部综合防突措施等内容。3. 投产前验收（1）验收单位：当地人民政府煤矿安全监管部门按管理权限组织防突专项验收；（2）验收要求：未通过验收的不得移交生

14、产。4. 突出矿井必须建立满足防突工作要求的地面永久瓦斯抽采系统。（二）突出矿井采掘部署相关要求突出矿井应当做好防突工程的计划和实施，将防突的预抽煤层瓦斯、保护层开采等工程 与矿井采掘部署、工程接替等统一安排，使矿井的开拓区、抽采区、保护层开采区和突出煤 层（或被保护层）开采区按比例协调配置，确保在突出煤层采掘前实施区域防突措施。1. 巷道布置要求图1-8-3贯通位置示意图（1）运输和轨道大巷、主要风巷、采区 上山和下山（盘区大巷）等主要巷道必须布 置在岩层或非突出煤层中；（2）减少井巷揭穿突出煤层的次数；（3）井巷揭穿突出煤层的地点应合理避 开地质构造破坏带；（4）突出煤层的巷道应优先布置在

15、被保 护区域或其他卸压区域。2. 突出煤层的采掘作业要求（1）严禁采用水力采煤法、倒台阶采煤 法及其他非正规采煤法；、掩护支架采煤法;（2）急倾斜煤层适合采用伪倾斜正台阶（3）急倾斜煤层掘进上山时，采用双上山或伪倾斜上山等掘进方式，并加强支护；（4）掘进工作面与煤层巷道交叉贯通前，被贯通的煤层巷道必须超过贯通位置，其超 前距不得小于5m,并且贯通点周围10m内的巷道应加强支护。在掘进工作面与被贯通巷道 距离小于60m的作业期间，被贯通巷道内不得安排作业，并保持正常通风，且在放炮时不得 有人，如图1-8-3；（5）采煤工作面应尽可能采用刨煤机或浅截深采煤机采煤；（6）煤、半煤岩炮掘和炮采工作面，必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸 药（二氧化碳突出煤层除外）。3. 突出矿井的通风系统要求（1）井巷揭穿突出煤层前，必须具有独立的、可靠的通风系统；（2）突出矿井、有突出煤层的采区、突出煤层工作面都有独立的回风