防治煤与瓦斯突出技术（精选8篇）
第一课
矿井瓦斯基本知识
一、1.矿井瓦斯概念
首先要知道什么是矿井瓦斯，矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，是指煤矿井下以甲烷（ch4）为主的有毒、有害气体的总称。2.瓦斯的性质：（瓦斯通常是指甲烷，化学名称是ch4）
（1）它是一种无毒、无色、无味、无嗅的气体，比空气轻；（2）瓦斯有很强的扩散性、比空气快，是空气的1.34倍；（3）具有燃烧和爆炸性；
（4）具有窒息性，不能工人呼吸。3.瓦斯的危害
（1）具有窒息性（瓦斯43%，氧气降低12%；瓦斯57%，氧气降低9%）（2）具有燃烧性和爆炸性 4.瓦斯的赋存
瓦斯赋存：一种是游离状态的瓦斯；一种是吸附状态的瓦斯。5.矿井瓦斯涌出
（1）普通涌出：首先是游离状态，然后是吸附状态。
（2）特殊涌出：如果煤层或岩层中含有大量瓦斯，采掘时这些瓦斯会在极短的时间内，突然地大量涌出，可能还伴随着煤粉、煤块或岩石，瓦斯这种涌出方式称为涌出。瓦斯特殊涌出是一种动力现象，分为瓦斯喷出与瓦斯突出。6.瓦斯来源
（1）煤尘壁的瓦斯涌出（2）采落煤炭的瓦斯涌出（3）采空区的瓦斯涌出（4）邻近层的瓦斯涌出 7.局部瓦斯积聚及处理方法
什么为瓦斯积聚呢？瓦斯浓度达2%，体积在0.5m³以上的积存瓦斯时，即定为瓦斯积聚。（1）处理采煤工作面上隅角局部积聚瓦斯的方法。常用有以下几种： ①风障引导风流法：
当采煤工作面上隅角瓦斯浓度不太大的情况下，在工作面上隅角附近设置风障或木板隔墙，迫使一部分风流经过上隅角，将积聚的瓦斯排出，该方法安设简单、经济；缺点是引入的风量小，需随工作面推进前移，且增加通风阻力。
②风筒导排风量法，又分为水力引射器，风动通风机、压风引射器。3种导排方式，其层理和布置方法是相同的，风筒进风口设在上隅角瓦斯积聚点，把积聚的瓦斯冲淡、带走。③尾巷排放法：即把回风巷层面的联络眼中的密闭打开，在工作面回风巷中增设调节风门或挂风帘，迫使一部分风流漏入采空区，以冲排上隅角积聚德瓦斯，风流最后经联络眼排出。④沿空留巷排除法。其实质同尾巷排除法。即在工作面回风巷中打密柱治空留巷，使部分风流通过上隅角，以冲淡和带走上隅角局部积聚的瓦斯。⑤抽放排除法。即通过向采空区打钻孔或埋设管路，利用矿井瓦斯抽放系统将上隅角积聚的瓦斯抽出。
⑥充填置换法。用不燃性固体物质（河沙或黄土等）对上隅角的空隙进行充填，使瓦斯没有积聚空间。同时，有条件的可设管抽放。
⑦风压调节法。其实质就是减少工作面与漏风点之间的压差，即在工作面进风巷安设局部通风机和按设15—20m导风筒向工作面送风，在进风巷设两道风门，在回风巷设两道调节风门；并在回风巷穿过两道调节风门设一硬质导风筒用以排放上隅角的积聚瓦斯。
⑧调整通风方式法。根据煤层赋存条件，瓦斯涌出来源和大小，可通过调整或选择适宜的通风方式来达到预防和排除上隅角局部聚积的瓦斯。（2）处理巷道冒落空洞中局部积聚的瓦斯
①导风板引风法。即在高顶空间下的支架顶梁上钉挡板，把一部分风流引到高处，以吹散积聚瓦斯。
②充填换置法。即在棚梁上铺设一定厚度的木板或大巷，再在上面填满黄沙、泥土，从而将积聚的瓦斯置换排除。（挤出去）
③风筒分支排放法。巷内若用风筒通风，可在冒顶处的风筒上加“三通”或安设一段小直径分支风筒（风袖）向冒空处送风，以排除积聚的瓦斯。
④压风排除法。在有压风管用过的巷道，可在管路上接出分支，并在支管口设若干个喷嘴，利用压风将积聚的瓦斯排除。
二、瓦斯爆炸及预防
（一）瓦斯爆炸：
1.瓦斯爆炸的概念：瓦斯是一种能燃烧和爆炸的气体，瓦斯爆炸是空气中的氧气与瓦斯进行剧烈氧化反应的结果。2.瓦斯爆炸条件：
①达到爆炸界限的浓度，一般认为浓度在5—16%范围内，9.5%时威力最大。②氧气浓度在12%以上，不能低于12%。
③高温引火温度，引火温度一般为650—750℃。3.瓦斯爆炸产生的危害：
（1）瓦斯爆炸时产生的温度在1850—2650℃。
当瓦斯浓度在9.5%时，爆炸时产生的瞬时温度，在自由空间可达1850℃，在封闭的空间内高达2650℃，由于井下巷道是半封闭空间，其内的瓦斯爆炸温度在1850与2650℃之间，而这样高的温度，不仅会烧伤人员，烧坏设备，还可能引起井下火灾，扩大灾情。（2）爆炸压力
瓦斯爆炸产生的高温，会使气体突然膨胀引起气体压力的骤然增大，再加上爆炸波的叠加作用或瓦斯连续爆炸，爆炸产生的冲击压力越高。据测定：瓦斯爆炸后的压力是爆炸前的10倍，在高温高压的作用下，爆源附近的气体以每秒几百米的速度向前冲出。（3）有毒有害气体 瓦斯爆炸后，将产生大量有害气体，据分析，爆炸后的空气成分：氧气6—10%，氮气82—88%，二氧化碳4—8%，一氧化碳2—4%，爆炸后产生如此大量的一氧化碳是造成人员大量伤亡的主要原因。如果有煤尘参与爆炸，一氧化碳的生产量就会更大，危害就更为严重，据资料表明，在发生的瓦斯，煤尘爆炸中，死于一氧化碳中毒的人员占总死亡人数的70%以上。
（二）瓦斯爆炸事故的预防（1）防止瓦斯积聚的技术措施 防止瓦斯积聚应采取的措施：
1.加强通风，保证井下各用风点有足够的新鲜空气，并将各种有害气体冲淡到安全浓度以下排除井外。
2.对局部有害气体含量较高，涌出量加大的地区，可采取抽放或局部通风稀释的办法，使其降到安全浓度以下。
3.对放炮产生的二氧化碳等有害气体和工作面涌出的二氧化碳，可用喷雾洒水的办法，使其 溶于水中，以降低其在空气中的含量。
4.加强检测与检查，每班检查不少于3次，对涌出量较大，涌出异常地点，要设专职瓦检员，做到动态检查。
5.凡井下通风不良的区域或巷道，安设置栅栏，并悬挂“禁止入内”的警标，未经检测和确认有害气体不会对人体产生危害时，不得入内。6.要按标准构筑用于封闭井下火区，盲巷或抽放瓦斯的各种密闭，定期检查维修，保持完好，防止有害气体泄出，对密封闭内的气体应定期采样分析，掌握其变化情况，严禁随意破坏密闭，更不准任何人擅自入内。
7.对中毒人员应立即移送到有新鲜空气的巷道中，视其具体情况及时抢救。（2）什么叫空、漏、假检？
所谓空、漏、假检是指以下三种现象：一是瓦检员没有上岗，空班、迟到、早退；二是没按分工区域或规定次数进行巡回检查，未能及时发现瓦斯隐患；三是根本没有进行实地检查而填写假记录、汇报假情况，弄虚作假。
三、瓦斯管理有关规定：
（一）《规程》规定，在什么情况下必须制定措施进行排放瓦斯工作。《规程》规定，下列情况必须进行排放瓦斯工作。
1.矿井因停电和检修，主要通风机停止运转或通风系统遭到破坏后，必须有排除瓦斯安全措施。
2.因临时停电或其他原因，局部通风机停止运转，在恢复通风前，首先必须检查瓦斯，如果停风区中瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须制定排除瓦斯或二氧化碳的安全措施。
3.恢复已封闭的停工或采掘工作接近这些地点时，必须事先制定安全技术措施，排出其中积聚的瓦斯，《规程》规定炮采掘工作面距已封闭老空20米前，实施启封。
（二）《规程》第149条规定，矿井必须建立瓦斯、二氧化碳和其它有害气体检查制度，并遵守下列规定：
1.矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长，通风区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工下井时，必须携带便携式甲烷检测仪，瓦斯检查工必须携带便携式光学甲烷检测仪。2.所有采掘工作面、硐室，使用中的机电设备的设置地点，有人作业的地点都应纳入检查范围。
3.采掘工作的瓦斯浓度检查次数如下：
低瓦斯矿井中每班至少2次，高瓦斯矿井中每班至少3次。有煤（岩）与瓦斯突出危险的采掘工作面，有瓦斯喷出危险地采掘工作面和瓦斯涌出较大，变化异常的采掘工作面，必须设专人经常检查，并安设甲烷断电仪。
4.采掘工作面二氧化碳浓度应每班至少2次，有煤（岩）与瓦斯突出危险的采掘工作面，二氧化碳涌出量较大，变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检查二氧化碳浓度。本班未进行工作的采掘工作面，瓦斯和二氧化碳应每班至少检查1次，可能涌出或积聚瓦斯或二氧化碳的硐室和巷道的瓦斯或二氧化碳应每班至少检查1次。
5.瓦检人员必须执行瓦检巡回检查制度和请示报告制度，并认真填写瓦斯检查班报，每次检查结果必须记入瓦检班报手册和检查地点的记录牌上，并通知现场工作人员，瓦斯浓度超过本规程有关条文的规定时，瓦斯检查工有权责令现场人员停止工作，并撤到安全地点。6.在有自然发火的危险矿井，必须定期检查一氧化碳浓度，气体温度等的变化情况。
7.井下停风地点栅栏外风流中的瓦斯浓度每天至少检查1次，挡风墙外的瓦斯浓度每周至少检查1次。
8.通风值班人员必须审阅瓦斯班报，掌握瓦斯变化情况，发现问题及时处理，并向安检、调度汇报。通风瓦斯日报表必须送矿（处）长，矿（处）技术负责人审阅，对重大的通风、瓦斯问题，应制定措施，进行处理。
（二）、《规程》对矿井、采区、采掘工作面的瓦斯浓度是怎么规定的？
《规程》135条规定，矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时，必须立即查明原因，进行处理。
《规程》136条规定：采区回风巷，采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作撤人，采取措施，进行处理。
《规程》137条规定：采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0%时，严禁爆破。采掘工作面及其它作业地点风流中，电动机或其开关安设地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须停工、断电、处理。对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备、必须在瓦斯浓度到1.0%时，方可通电开动。
《规程》139条规定：采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。
《规程》140条规定：矿井必须从采掘生产管理上采取措施，防止瓦斯积聚，当瓦斯发生积聚时，必须及时处理。
矿井必须有因停电和检修主要通风机停电运转或通风系统遭受到破坏以后恢复通风，排除瓦斯和送电的安全措施，恢复正常通风后，所有受到停风影响的地点，都必须经过通风、瓦检人员检查，证实无危险后，方可恢复正常工作，所有安装电动机及其开关的地点附近20米巷道内，都必须检查瓦斯，只有瓦斯浓度符合规程规定时，方可开启。临时停工的地点，不得停风。否则必须切断电源，设置栅栏，揭示警标，禁止人员入内，并向调度报告，停工区瓦斯或二氧化碳浓度达到3.0%或其它有害气体浓度超过本规程第100条的规定不能立即处理时，必须在24小时内封闭完毕。恢复已封闭的停工区或采掘工作接近这些地点时，必须事先排除其中积聚的瓦斯，排除瓦斯工作必须制定安全技术措施。严禁在停风区或瓦斯超限区域内作业。
四、《规程》对机电硐室的风流中的瓦斯浓度是怎么规定的？
《规程》第131条规定井下充电室必须有独立的通风系统，回风风流引入回巷，井下充电室在同一时间内，5T及其以下的电机车充电电池的数量不超过3组，5T以上的电机车充电电池的数量不超过1组时，可采用独立的风流通风，但必须在新鲜风流中。井下充电室风流中以及局部积聚处的氢气浓度，不得超过0.5%：
《规程》第132条规定：井下机电设备硐室应设在进风风流中，如果硐室深度不超过6米，入口宽度小于1.5米，而无瓦斯涌出，可采用扩散通风。井下个别机电设备硐室，可设在回风流中，但此回风流中的瓦斯浓度不得超过0.5%并安装甲烷断电仪。
五、《规程》规定：局部通风机临时停止运转和恢复通风前应采取哪些安全措施。
《规程》第141条规定：局部通风机因故停止运转，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中最高瓦斯浓度不超过1.0%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%且符合本规程第129条开启局部通风机的条件时，方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。停风区中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%，最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度不超过3.0%时，必须采取安全措施，控制风流排放瓦斯。停风区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过3.0%时，必须制定安全排放瓦斯措施，报处（矿）技术负责人批准。在瓦斯排放过程中，排出的瓦斯与全风压风流中混合处的瓦斯和二氧化浓度都不得超过1.5%，且采区回风系统内必须停电撤人，其他地点的停电撤人范围，应在措施中明确规定。只有恢复通风的巷道风流中瓦斯浓度不超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，方可人工恢复局部通风机供风巷道内电气设备的供电和采区回风系统内的供电。
六、什么是瓦斯检查“三对口”？
是瓦斯检查员在瓦斯检查工作中，必须做到井下检查地点的记录牌、瓦斯检查员随身携带的检查手册的地面的瓦斯台帐（或调度日志）三者上面填写的有关情况和数据要完全一致，而不能出现矛盾、不符或遗漏。
七、什么是“三专两闭锁” ？哪些地点应装设“三专两闭锁”设施？
“三专两闭锁”是专用变压器、专用电缆、专用开关。风电闭锁、瓦斯电闭锁。
《规程》规定：瓦斯喷出区域，高瓦斯矿井，煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中掘进工作面的局部通风机都应实行“三专两闭锁”供电。而凡是有瓦斯涌出的掘进工作面均要安设“两闭锁”。
八、巷道贯通必须遵守哪些规定？
1、一般掘进巷道同其他巷道在贯通相距20米，综合机械化掘进巷道相距50米前了，地测部门必须向处（矿）总工报告，并通知通风和生产部门。
2、生产和通风部门必须分别制定巷道贯通安全措施和通风系统调整方案，并保证两端的巷道内不积存瓦斯。
3、在有突出危险的煤层中，上山掘进工作面同上部平巷的巷道，上部平巷工作面必须超过贯通位置，其超前距离不得超过5米。贯通前放炮时必须通知上部平巷撤人。
九、井下哪些地点应安设甲烷传感器。
1.高瓦斯矿井和煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井的采掘工作面，低瓦斯矿井有瓦斯涌出的采煤工作面。
2.采用串联通风（采煤—采掘—掘进工作面）时，进入串联工作面的风流中。3.设置在回风流中的机电硐室的进风则。
4.高瓦斯矿井进风的主要运输巷使用架线电机车时的所有装煤点。
5.煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井和瓦斯喷出区域中，主要瓦斯运输巷和主要回风巷内，使用矿用防爆特殊型蓄电池机车或矿用防爆柴油机车时的机车内。6.长距离巷道掘进每500—1000米巷道增设一个传感器。
十、井下瓦斯传感器的吊挂和安装应符合哪些要求？
1.悬挂在顶板下300毫米，距帮200毫米处，采煤工作面上隅角瓦斯传感器，其位置距巷帮和老塘侧充填带场不大于800毫米。距顶板不大于300毫米。2.必须安置在坚固的支护处，以防止冒顶及其它的机械损伤。
3.采掘工作面的瓦斯传感器，爆破时都应移设到安全防护地点，放炮后按要求移回规定的位置。
第二课：矿井通风基本知识：
一、矿井空气：
＜一＞、矿井空气的成分；
空气是人类生存最基本的条件之一。由于煤矿生产的特殊性，时常造成井下发生人员中毒，窒息及爆炸事故，这主要是由于井下空气的特殊成分造成。井下空气主要来自地面新鲜空气，其成分按体积浓度百分数计算分别为，氧气（O2）20.96%，氮气（N2）79%，二氧化碳（CO2）0.04%，此外还有水蒸气，稀有气体，微生物和尘埃等。＜二＞、地面空气与井下空气的区别 1.氧气浓度减少
2.混入各种有毒有害气体和爆炸煤尘。3.混入了岩尘煤尘等固体微粒。
4.空气的温度、湿度和气压发生了变化。＜三＞井下空气中的有毒有害气体有哪些？
主要有：二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、氨气、氢气、甲烷。＜四＞、氧气有哪些性质：
氧气是维持人员呼吸不可缺少的气体。
性质：它是一种无色、无味、无毒的气体，相对密度为1.11。易使其它物质氧化，助燃。休息时每个人所需氧气量为每分钟0.25立方米，行走和工作时每分钟需要1—3立方米，氧气浓度降低就会影响身体健康，甚至造成窒息死亡。
二、矿井通风系统
首先要知道什么是通风系统：矿井通风系统就是：矿井通风方法、方式、和网络就是通风系统。
方法有：压入式、抽出式、混合式三种。
方式是指进风井与回风井布置的方式。分为中央式、对角式、混合式三种。
网络是矿井风流按生产要求在井巷中流动时，有分有合的路线结构形式，基本形式有：串联网络，并联网络和角联网络。（1）矿井通风的任务： 略。。。
（2）通风设施：
1）风门：它是设在人和车辆可以通行，风流不能通过的巷道中，每处设置不少于2道，一道打开，另一道必须关闭。两道风门之间的距离不少于5米。
2）风量调节门：它与风门的主要区别就是它允许巷道中的一部分风流流过。起到限制风量的作用。
3）挡风墙：在切断风流而且又不准人员和车辆通过的巷道设置挡风墙（又称密闭墙），它分为两种，即临时和永久密闭墙。封密闭墙前设栅栏、警标、说明牌、检查箱，永久密闭墙厚度不能少于0.5米。
4）风桥：当进风巷道和回风巷道平面交叉时，为了进回风流相互隔开，就需要设置风桥。
三、什么是进风巷、回风巷和盲巷？盲巷有何危害？对其管理和启封有何要求/ 进风流经过的巷道叫进风巷，回风流经过的巷道叫回风巷，凡独头长度超过6米，又不通风的巷道，统称为盲巷。盲巷内往往积存大量的高浓度瓦斯和其它有害气体，是导致人员窒息、瓦斯燃爆事故的重隐患，为此，对盲巷管理与启封应做到： 1）井下尽量避免出现任何形式的盲巷。
2）与生产无关的报废巷道或旧巷，必须及时充填或用不燃性材料进行封闭。
3）掘进施工的独头巷道必须保持经常通风，临时停工也不得停风，如因停电等原因而临时停风，必须按《规程》规定采取措施。
4）临时停工的独头巷道必须设置栅栏、警标，禁止人员入内，当瓦斯或其他有害气体超过《规程》规定时，必须在24小时内封闭完毕。
5）所有盲巷封（密）闭必须建立台帐，要对密闭每周坚持至少一次的定期检查，并对密闭质量，内外压差，封闭内气体成份，温度等进行检测和分析，发现问题应采取相应措施妥善处理。
6）恢复有瓦斯或其他有害气体积存的盲巷或打开（启封）密闭时，事先必须编制专门的安全措施，报总工批准，由救护队进行恢复盲巷通风和瓦斯排放工作。
四、什么是新鲜风流？什么是乏风流？
没有被井下作业地点污染，成分与地面空气基本相同或相差不大的风流，称为新鲜风流。流经采掘工作面，硐室或其他地点，成分与地面空气差别较大的风流称为乏风流。
五、什么叫串联风？它有什么害处？
采掘工作面和硐室的回风再度进入其他肛掘工作面或硐室的通风方式，称串联通风。它的害 6 处：1）被串联的采掘工作面或硐室中的空气质量无法保证，有毒有害气体和矿尘浓度会增大，恶化作业环境和增加灾害危险程度。2）前面的采掘工作面或硐室一旦发生灾变，将会影响或波及到被串联的采掘工作面或硐室，将扩大灾害范围。
《规程》规定：串联通风次数不得超过1次，开采有煤、瓦斯突出危险的煤层时，严禁任何2个工作面之间串联通风。
六、什么叫循环风，它有什么害处？怎样判断是否发生了循环风？
循环风一般发生在局部通风过程中即局部通风机的回风部分或全部再进入同一局部通风机的进风流中，称为循环风。
它的害处是：掘进工作面的乏风反复返回掘进工作面，有毒有害气体和粉尘浓度越来越大，不仅使作业环境越来越恶化，更为严重的是由于风流中的瓦斯浓度不断增加，当进入局部通风机时，极易引起瓦斯爆炸。判断局部通风是否发生循环风的简单方法是：站在局部通风机的风筒一则，用手将粉笔沫捻下，观察粉笔沫飘动的方向，如果飘向局部通风机的吸风则，则说明发生了循环风。第三课：矿井火灾及其危害
一、矿井火灾分类、特点及危害。
矿井火灾是煤矿主要灾害之一。矿井火灾一旦发生，轻则影响安全生产，重则烧毁煤炭资源和物资设备，造成人员伤害，甚至引发瓦斯、煤尘爆炸，扩大灾害范围，防治矿井火灾是煤矿安全生产的重要保证。1.什么是矿井火灾？
凡是发生在矿井井下或地面，威胁到井下安全生产，造成损失的非控制燃烧均称为矿井火灾。如地面井口房，通风机房，或井下皮带着火，煤炭自燃都是非控制燃烧，均属矿井火灾。
2、矿井火灾构成要素；.矿井火灾发生的原因虽然是多样的，但构成火灾的基本要素，归纳起来有热源，可燃物，空气3个方面，俗称火灾三要素，只要三要素同时存在，而且达到一定数量，才能引起火灾，缺少任何一个要素，火灾就不能发生。
3、矿井火灾的分类；
（1）按引燃火灾热源的不同分类，根据引火火源的不同，将矿井火灾分为外因火灾，内因火灾两大类。
（2）按可燃物的不同分类，可分为机电设备火灾，爆炸燃烧火灾，油料火灾，坑木火灾，瓦斯燃烧火灾，煤炭自燃火灾等。
（3）按发火地点不同分类：分为井筒火灾、巷道火灾、采面火灾、煤柱火灾、采空区火灾、硐室火灾。
4、矿井火灾的特点；
（1）外因火灾的特点；发生突然，来势凶猛，如不能及时发现，往往会酿成重大恶性事故。在矿井火灾总数中，外因火灾所占比例虽然较小，但不容忽视，据统计；煤矿重大恶性火灾事故有90%上属于外因火灾，外因火灾的燃烧往往在表面进行，如果及时发现还是容易扑灭的。
（2）内因火灾的特点；内因火灾的发生，往往伴有一个蕴育的过程，根据预兆能够早期发现，但火源隐蔽，经常发生在人们难以进入的采空区和煤柱内，要想准确的找到火源，确非易事，而且难以扑灭，以致火灾可以持续数月、数年、甚至数十年之久。有时燃烧的范围逐渐蔓延扩大，造成煤炭资源的巨大损失，据统计，内因火灾发生的次数占矿井火灾总数次的90%以上，因此，必须重视内因火灾的防治工作。
5、矿井火灾的危害；
矿井火灾对煤矿生产及职工安全的危害主要有以下几个方面。
（1）产生大量有害气体，矿井火灾对人身的危害主要是在火灾发展过程中产生大量的有毒 7 有害气体。煤炭燃烧还会产生一氧化碳，二氧化碳，二氧化硫，醇类、醛类以及其它有机化合物，这些有毒有害气体随风扩散有时可能波及相当大地区域甚至整个矿井，从而伤及井下工作人员，据国已见分晓统计，在矿井火灾事故中遇难者95%以上是死于烟雾中毒。
（2）在火源及临近处产生高温，矿井发生火灾时，火源及临近处的温度常达1000度以上，高温往往引燃临近处的可燃物，使火灾范围速度扩大。
（3）能够引起瓦斯、煤尘爆炸，矿井火灾不仅提供了瓦斯、煤尘爆炸的引火热源，而且由于高温的干馏作用使可燃物（如煤、木材），放出氢气，甲烷和其他多种碳氢化合物及爆炸性气体，同时火灾还可以使沉降和煤尘重新悬浮。因此：火灾往往会造成瓦斯、煤尘爆炸。
二、外因火灾及防治
（一）外因火灾发生的原因：
外因火灾是由于外来热引起的，据调查分析，形成外因火灾的原因有以下几种：
（1）明火；井下吸烟，焊接及用电炉、大灯泡取暖等都能引燃可燃物而导致外因火灾。（2）电火花；主要是由于电气设备性能不良，管理不善，如电钻、电机、变压器开关、插销、接线三通、电铃、打点器、电缆等出现损坏，过负荷、短路等引起电火花，继而引燃可燃物。
（3）违章爆破，由于不按规定和说明书爆破，如放明炮、糊炮、空心炮以及用动力电源爆破，不装炮泥，倒掉药卷中的消烟粉，炮眼深度不够或最小抵抗线不合格等都会导致引燃物而发火。
（4）瓦斯煤尘爆炸，因瓦斯、煤尘爆炸出现的明火引燃可燃物而引发火灾。（5）机械摩擦，由于机械及物体碰撞产生的火花引燃可燃物，进而引起火灾。
（二）外因火灾的预防措施
预防外因火灾的措施关键是严守《规程》的有关规定，及时发现外因火灾的征兆，并采取措施制止其发展。1.安全设施
（1）生产和在建矿井都必须制定井上下防火措施，矿井所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木料场等处的防火措施和制度，必须符合国家有关防火的各项规定，并符合当地消防部门的要求。
（2）木料厂、矸石山、炉灰场距进风井的距离不得小于80米，木料厂与矸石山的距离不得小于50米。
（3）矿井必须设地面消防水池和井下消防管理系统，井下消防管理系统应每隔100米设支管和阀门，但在带式输送机巷中应每隔50米设支管和阀门，地面消防水池必须经常保持不小于200m³的水量。
（4）新建矿井的永久井架和井口房，以井口为中心的联合建筑，都必须用不燃性材料建筑，对现有生产矿井用可燃性材料建筑的井架和井口房，必须制定防火措施。
（5）进风井应安设防火铁门，防火铁门必须严密关闭，打开时不妨碍提升，运输和人员通行，并应定期维修，如果不设防火铁门，必须有防止烟火进入矿井的安全措施。
2、明火管理
（1）井口房和通风机房附近20米内，不得有烟火或用火炉取暖。
（2）井筒、平硐与各水平的联接处及井底车场，主要绞车道与主要运输巷、回风巷的联接处，井下机电设备硐室，主要巷道内带式运送机机头前后两端各20米范围内都必须用不燃性材料支护，在井下和井口房，严禁用可燃性材料搭建临时操作间、休息室。（3）井下严禁使用灯泡取暖和电炉。
（4）井下和井口房不得从事电焊、气焊和喷灯焊接工作。如必须在井下主要硐室、主要进风巷和井口房内进行电、气焊和喷灯焊接的工作，每次都必须制定安全措施。经矿长批准，8 由矿长指定专人在现场检查和监督，并遵守下列规定；电气节焊和喷灯焊接等工作地点的前后端各20米范围内，应是不燃性支护并供水管路，有专人负责喷水，至少有2个灭火器。在井口房，井筒和倾斜巷道内进行电、气焊和喷灯焊接时，必须在工作地点的下方用不燃性材料设施接火星。
电、气、喷焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超过0.5%，只有在检查证明作业地点附近地区20米范围内巷道顶、帮部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。
焊接工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并有专人在工作地点检查1个小时，发现问题及时处理。在有煤与瓦斯突出矿井中进行气焊工作时，必须停止突出危险区的一切工作。
3、可燃物的管理
井下使用过的汽油、煤油、变压器油必须装入盖严的铁桶内，由专人押送至使用地点，剩余的汽油、煤油和变压器油必须返回地面，严禁在井下存放。
井下使用的润滑油，棉纱、布头和纸等，也必须放在盖严的铁桶内，并有专人定期送到地面进行处理，不得乱放乱扔，严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。
4、消防器材管理
（1）矿井必须在井上、下设置消防材料库，并遵守下列规定：
井上消防材料库应设在井口附近，并有轨道直达井口，但不得设在井口房内，井下消材料库应设在每一个生产水平的井底车场或主要运输大巷中，并应装备消防列车。消防材库储存的材料、工具和品种数量应符合有关规定：并定期检查和更换，材料和工具不得挪作他用。（2）井下爆破材料库，机电设备硐室，材料库，井底车场，使用带式输送机或液力偶合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中，都应备有灭火器材，其数量、规格和存放地点，应在矿井灾害预防处理计划中明确规定。所有井下工作人员都必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放点。
（三）矿井灭火的方法
1.直接灭火法
就是直接用沙子、水、化学灭火器等，在火源附近直接扑灭火灾或挖除火源，这是一种积极的灭火方法。1）挖除火源。将已经发热或者燃烧的煤炭以及其他可燃物挖出、清除运出井外。这是扑灭矿井火灾最彻底的方法，但采用这种方法的条件是火灾处于初起阶段，涉及范围不大，火区无瓦斯超限、积聚、无煤尘爆炸危险，火源位于人员可直接到达的地点。2）用水灭火。水是最有效、最经济、来源最广泛的灭火材料。水的灭火作用主要表现在：热容量大，1L水转化成水蒸汽时，能吸收2256.7KJ的热量，所以用水灭火吸热能力强，冷却作用大：1L水全部汽化时可生成1.７立方水蒸汽，大量水蒸汽具有冲淡空气中氧浓度而包围、隔离火源、对火源起窒息作用。水枪射流具有强有力的压灭火焰的机械
３作用：浸透火源邻近燃烧物，能够阻止燃烧范围扩大。但用水灭火必须注意以下问题： 要有足够的水量，水量不足难以灭火，而且可能贻误战机，造成火势发展，要有瓦检员在现场附近随时检查瓦斯浓度
水能导电，不能用水来直接扑灭电气火灾：不宜用水灭油类火灾，因为油比火轻，可漂浮在水面上，容易扩大火灾面积。
灭火人员要站在进风侧，防止高温烟流伤人或中毒，水射流要由外向里逐渐灭火，以免产生过量水蒸气伤人和水煤气爆炸；
保持正常通风，以便使烟和水蒸气能顺利地排到回风流中去。
（3）用沙子或岩粉灭火。用沙子或岩粉直接撒盖在燃烧物体上，将空气隔绝把火扑灭。通常用来初起的电气火灾和油类火灾。沙子或岩粉的成本低，操作简单，易于长期存放，所以在机电硐室、炸药库等地方，均应备有防火沙箱。
（4）用灭火器灭火。使用于煤矿井下的灭火器有：干粉灭火器、灭火手雷、灭火炮、泡沫灭火器、高倍数泡沫灭火器等，机电硐室应配有扑灭电气火灾的专用灭火器材。
2、隔绝灭火法
井下火灾不能直接扑灭时，必须迅速将火区封闭，隔绝空气的供给，减少火区内空气中氧气含量，使火源缺氧而窒息达到灭火的目的，这种方法叫隔绝灭火法。
3、综合灭火法
综合灭火法就是隔绝灭火法与其他灭火法的综合应用。实践证明，单独使用封闭墙封闭火区，熄灭火灾所需时间较长，容易造成煤炭资源的冻结，影响正常生产。如果密闭墙质量不高，漏气严重，将达不到灭火的目的。因此，通常在火区封闭后，向火区内注入泥浆、惰性气体、凝胶或调节风压等方法，加速火灾区内火的熄灭，这就是综合灭火法。
三、煤炭自燃火灾的防治
（一）自燃发火的原因
关于煤炭自燃的原因，有多种学说解释。其中，人们普遍认可的是煤氧复合作用学说，其主要观点是：煤在常温下吸收空气中的氧气，产生低温氧化，释放热量和初级氧化产物，由于散热不良，热量聚积温度上升加速了低氧化作用进程，最终导致自燃发火。
1、煤炭自燃的条件
煤炭自燃必须同时具备以下三个条件：
（1）煤炭具有自燃的倾向性，并呈破碎状态堆积存在。（2）连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展。（3）煤氧化生产的热量能大量蓄积，难以及时散失。
2、煤炭氧化自燃过程
（一般分为三个阶段）
（1）潜伏阶段：煤炭在常温下能吸附空气中的氧，并在煤的表面生成不稳定的氧化物，此时生产热量很少，能及时散发掉，因此，煤体温度不会升高，但是煤体的重量略有增加，而且煤体被活化，煤体的着火温度降低，我们通常将此阶段称为潜伏期。
（2）自热阶段：经过潜伏期，煤的氧化速度加快，如果生产的热量来不及散发时，煤体温度将逐渐增高，同时煤体周围空气中氧的浓度降低，出现一氧化碳，特别是在这个阶段后期，煤体周围会出现气温上升，产生雾气，并放出各种碳氧化合物，同时还出现特殊气味。（如煤油、汽油及焦油味等），这叫自热期。
（3）燃烧阶段：经过自热期，若煤体温度继续升高，当达到某数值临界温度T（一般为70—100℃）时，煤体氧化急剧加快，产生大量的热能，使煤体温度迅速上升，当达到煤炭的着火温度时，就开始进入燃烧阶段。
（二）煤炭自燃的初期征兆
（1）煤层的温度，附近的空气温度和水的温度都比正常情况下高（2）附近的氧气浓度降低（3）附近巷道中温度增大
（4）附近巷道的壁面和支架表面出现水珠、俗称“煤壁出汗”。
（5）出现有毒有害气体，如一氧化碳、二氧化碳和各种碳氢化合物。（6）巷道空气中出现煤油、汽油、松节油等芳香族气体的气味。
（三）人体感觉识别煤炭自燃火灾（1）视觉感觉（2）气味（3）温度感觉（4）疲劳感觉
（四）煤炭自燃的常发地点（1）断层附近（2）高冒区
10（3）采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附近。（4）密闭墙内
（5）溜煤眼及联络巷。
五、煤炭自燃的预防
坚持“预防为主、综合治理”的原则，充分利用先进的、科学技术和有效的管理方法，不断提高矿井防治自燃火灾的能力，预防煤炭自燃的技术和手段、措施。因我们不采煤，故此这章我们不作过多的学习和探讨。
第四章：矿尘的危害及其防治
一、矿尘及其危害 什么是矿尘；
矿尘就是矿井建设和生产过程中所产生的各种矿物微小尘粒的全称。对煤矿来说，矿尘可分为岩尘和煤尘。岩尘主要产生于岩石掘进工作面，煤尘则主要产生于煤巷掘进，采煤工作面及煤炭运输提升的井巷中，矿井中悬浮于空气中的矿尘叫浮尘，从空气中沉降下来的矿尘称为落尘，在矿尘中，通常把尘粒直径在5微米的矿尘叫做呼吸性矿尘。它的危害：
1）矿尘污染劳动环境，降低了生产场所的可见度，影响劳动效率和操作安全。2）轻者能引起呼吸道炎症，重者可导致尘肺病，严重影响人体健康和寿命。3）矿尘中的煤尘，具有可燃性，遇有外界火源，很容易引起火灾，煤尘还能导致爆炸事故，造成重大损失。
二、煤尘爆炸的基本条件及危害：
爆炸必须具备三个条件，缺一不可。1）煤尘本身具有爆炸性，2）煤法呈浮游状态，并达到一定浓度，下限浓度为45克／每立方米，上限浓度为2000克／每立方米。3）有足够的点燃煤尘的热源，一般为700—800摄氏度。煤尘爆炸可产生高温、高压，形成冲击波火焰，并产生大量有害气体等。
三、防止煤尘爆炸的措施
根据煤尘爆炸发生的条件可在降尘，防止煤尘引燃和限制爆炸范围等方面采取措施。
四、矿井回采及掘进工作面采取的防尘措施
1、矿井必须采取综合防尘措施
①建立完善的防尘洒水管理系统②煤层注水③喷雾洒水④风流净化⑤爆破用水泡泥⑥冲洗岩帮⑦湿式打眼⑧采空区灌水⑨隔爆岩粉棚、水棚⑩刷白巷道
11、个体防护
2、炮采工作面防尘措施 ①煤层注水②湿式打眼、爆破前后洒水③运输机转载点喷雾洒水④爆破使用水泡泥⑤工作面进风巷道冲洗岩帮⑥风流净化⑦隔爆水棚、岩棚
3、掘进工作面防尘措施
①湿式打眼②放炮喷雾③爆破使用水泡泥充填④装矸洒水⑤冲洗岩帮⑥净化风流⑦隔爆水棚、岩棚⑧个体防护用具
第四课 煤与瓦斯突出及防治基本知识
一、煤与瓦斯突出的概念及危害
（一）煤与瓦斯突出的概念
煤与瓦斯突出是煤矿生产中特有的一种动力现象，在煤矿井下由于地应力和瓦斯压力（二氧化碳）的共同作用下，在极短的时间内，破碎的煤和瓦斯由煤、岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象，这就叫做煤与瓦斯突出。
矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井。发生突出的煤层 11 即为突出煤层。
（二）确定突出矿井或突出煤层
突出矿井及突出煤层的确定，由煤矿企业提出报告，国家煤矿安全监察局授权单位鉴定，报省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理的部门审批，并报省级煤矿安全监察机构备案。
（三）突出危害
矿井中一旦发生煤与瓦斯突出时，大量的煤（岩）固体物和瓦斯气体从煤层内部，以极快的速度向巷道或采掘空间喷出，巨大的冲击波不仅破坏井巷的设备和设施，冲出的煤（岩）还会充塞巷道，埋压人员和阻断人员撤出。同时，通风系统遭到严重破坏，甚至风流逆转，可使众多人员窒息死亡，突出瓦斯遇火还能引发瓦斯爆炸、燃烧，造成井毁人亡特大灾害事故。
二、煤与瓦斯突出的分类
1、按动力现象分类
按动力现象的力学特征，煤与瓦斯突出可分为三类： 突出、压出、倾出
（1）煤与瓦斯突出基本上能源是煤内积蓄的高压瓦斯能，突出的基本特征是： ①突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象②抛出的煤堆积角小于煤的安息角③抛出的煤堆破碎程度高，会有大量的煤块和手捻无粒感的煤粉④有明显的动力效应，破坏支架，推到矿车，破坏抛出安装在巷道内的设施⑤有大量的瓦斯（二氧化碳）涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤层的瓦斯含量，有时会使风流逆转⑥突出的孔洞呈口小腔大的梨形，舌形、倒瓶形以及其他岔形等。
（2）煤突然被压出并涌出大量的瓦斯，压出基本能源是煤层所积蓄的弹性能，压出的基本特征是：
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都较小②压出后，在煤层与顶板之间的裂隙中常留有煤粉，整体位移的煤体上有大量的裂隙③压出的煤是块状、无分选现象④巷道瓦斯涌出量增大⑤压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞。（3）煤突然倾出并涌出大量瓦斯。倾出的基本能源是：煤的重力位能实现倾出的动力是失去平衡的煤体自身的重力，倾出的特征是：
1）倾出的煤就地按自然安息角堆积，并无分选现象，2）倾出的孔洞呈口大腔小，孔洞轴煤层倾斜或垂直方向发展。3）无明显动力效应。
4）倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中。5）巷道瓦斯涌出量明显增加。
二、突出强度的分类
突出强度是指每次突出抛出的煤岩量或喷出的瓦斯量。按突出强度可分为：
（1）小型突出：小于100t（2）中型突出：等于或大于100t，小于500t（3）大型突出：等于或大于500t，小于1000t（4）特大型突出：等于或大于1000t 第二节
煤与瓦斯突出预兆及规律
一、煤与瓦斯突出的预兆
发生煤与瓦斯突出之前的一段时间里，绝大多数突出记录表明有预兆显现，但也有个别突出没有预兆，一般可分为地压显现，瓦斯涌出，煤层结构三个方面。
1、地压显现方面的预兆
有煤炮声、远雷声、支架声响，煤岩裂开塌落、掉渣、底鼓。煤岩自行剥落，煤壁位移，打 12 钻孔时垮孔、卡钻、顶钻杆、钻杆过负荷。
2、瓦斯涌出方面的预兆
有瓦斯浓度忽大忽小，变化异常，煤壁发冷，打钻时喷孔（瓦斯和煤粉喷孔），水力冲孔时喷出大量煤炭和瓦斯，煤壁裂隙发出瓦斯哨声。
3、煤层结构方面的预兆
有层理紊乱，煤炭松软，暗无光泽，厚薄变化，褶曲变形，分层无规律。另还有一种学法：即有声预兆和无声预兆。
二、煤与瓦斯突出的一般规律
1、地压是发生突出的主要动力（1）突出的危险性随着 煤层埋藏深度的增加而增加，一般矿井发生突出的最浅深度约为瓦斯风化带深度的2倍，随着深度的增加，突出的危险性增加，表现为突出次数增多，强度增大，突出煤层增加，突出危险区域扩大。
（2）采掘工作面形成的集中应力区是突出点密集区，如邻近层煤柱上下，相向的采掘接近处，两巷贯通之前的煤柱内、采掘工作面附近的应力集中区等，在这些地区不仅发生次数多，强度也大。
（3）突出危险区集中在地质构造带呈带状分布，向斜局部地区，背斜构造中部隆起地区，地层扭转、断层和褶曲附近，火成岩侵入形成的变质煤与非煤变质煤的交界附近地区都是突出密集区，也是大型甚至是特大型突出发生地区，一般突出危险带的面积小于突出煤层面积的10%。
（4）产生强烈震动的采掘作业可能诱发突出，这种作业不仅可引起应力状态的改变，而且可以使动载荷作用在新暴露的煤体上，造成煤的突然破碎。
（5）受煤自重的影响，上山掘进头发生突出的次数多，强度小，下山掘进头发生的次数少，强度稍大。
2、瓦斯是抛出煤体完成突出过程的主要动力
（1）突出危险煤层的瓦斯压力一般在0.7—1mpa，统一煤层中瓦斯压力越高的区域，突出的危险性越大。
（2）突出危险煤层的瓦斯含量和开采时的瓦斯涌出量都在10m3 /t以上，突出发生时，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，突出瓦斯中会有少量重烃类气体。
3、煤的物理力学性质决定突出发生发展的难易。
（1）突出的次数和强度随着煤层厚度，特别是软分层厚度的增加而增多，突出最严重的煤层一般是最厚的主采煤层。
（2）突出危险性随着煤层倾角的增大而增加。煤层倾角的增加，岩层及煤层承重应力参与突出的作用就增加，从而使突出的危险性增加，表现为始突深度变浅，突出次数增加和平均强度增大。
（3）突出煤层的特点是强度低，手捻能成粉末，煤层结构软应相间，至少存在2个以上的软分层，光泽暗淡，层理紊乱，煤层松软，湿度小、透气低，瓦斯压力放散初速高，如果煤层顶底板坚硬致密，可以形成危险的瓦斯压力梯度，突出危险性更大。第三节
开采突出煤层应采取的措施
一、概述
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出措施，习惯上称之为“四位一体”的防突出措施，即：突出危险性预测，防治突出措施，防治突出措施的效果检验和安全防护措施。
二、突出危险性预测
突出预测是综合防突的第一重要环节，当预测有突出危险时，可采取防突措施，并对其防突效果进行检验，确定措施有效时，可采取安全防护措施进行采掘作业，当预测无突出危险时，可采取安全防护措施直接进行采掘作业。
危险性预测分为：1）区域突出危险性预测2）工作面突出危险性预测（1）区域突出危险性预测 区域预测是预测矿井、煤层区域的突出危险性。按照国家《防止煤与瓦斯突出细则》的规定，突出矿井的煤层应划分为突出煤层和非突出煤层。突出煤层经区域预测，可划分为突出危险区域和突出威胁区域。
区域突出危险性预测的方法：有单项指标法，瓦斯地质统计法和综合指标法等。（2）工作面突出的危险性预测
在突出危险区域内，工作面在进行采掘作业前，必须进行突出危险预测，依据预测结果划分为突出危险工作面和突出威胁工作面，在突出威胁工作面进行采掘作业时可不采取防治突出措施，但必须采取安全防护措施。
工作面突出危险性预测的方法，有综合指标法，钻屑指标法、钻孔瓦斯涌出初速度法，尺值指标法等。
我们单位在防突工作中还是门外汉，一般防突工作都是在甲方的领导、指导、协助下开展完成的。
（3）防治突出措施效果检验
对防治突出采取的措施进行效果检验，相当于已经采取了防突措施的采掘工作面，在原来预测的基础上，再进行一次突出危险性预测。按照《防突细则》规定，在突出危险工作面进行采掘前，必须采取防治突出措施。采取防治突出措施之后，还要进行措施效果检验，经检验证实措施有效，方可采取安全预防措施进行采掘作业。如果经检验证实措施无效，则必须采取防治突出的补充措施并经检验有效后，方可采取安全防护措施。
防治突出措施的效果检验方法与工作面突出危险性预测的方法基本相同。
三、区域性防突措施
目前采取的区域性防突措施，包括开采保护层，预抽瓦斯和煤体注水。
1、开采保护层 在突出矿井中，在煤层群中首先开采的，并能使相邻的突出煤层消除突出危险的煤层叫保护层。后开采的具有突出危险的煤层叫被保护层。于被保护区上部的保护层叫上保护层，位于被保护区下部的叫下保护层。开采保护层是防治煤与瓦斯突出最有效的、最经济的措施之一。
2、预抽煤层瓦斯（略）
3、煤体注水（略）
四、局部防突措施
1、石门揭煤防突措施
石门和其它岩石井巷揭穿突出危险煤层时的放突出措施，除抽放瓦斯外，还有水力冲孔，排放钻孔，水利冲刷，金属骨架和震动爆破等。
2、煤巷掘进工作面的防突措施 在有突出危险的煤层中掘进巷道，可采用预抽放瓦斯，水力冲孔，超前钻孔，深孔松动爆破，深孔控制卸压爆破，卸压槽和前探支架等防突措施。
另还有采煤工作面的防突措施。因我们不采煤，故不学习。
五、安全防护措施
安全防护措施包括石门揭煤层时的震动爆破，采掘工作面的远距离爆破，挡拦，反向风门，自救器，避难硐室和压风自救系统等内容。
1、震动爆破：
震动爆破的实质是一种诱导突出的安全措施。它是通过多打眼，多装药，一次爆破，使承受地应力的含高压瓦斯的煤体在强大的震动力作用下突然暴露，给突出创造有利条件。由于爆破前人员已撤到安全地点，所以使诱导突出也不会伤人。厚度小于0.3m的突出煤层或瓦斯压力小于0.74mpa的煤层中可直接采用震动或远距离爆破揭穿煤层。震动爆破必须有独立的回风系统，其进风侧应设置两道坚固的反向风门，回风系统严禁人员通行或作业。如果震动爆破未能一次揭穿煤层，在掘进剩余部分时，仍必须采取预防突出措施。
2、远距离爆破
在有突出危险的采掘工作面采用爆破作业时，必须采用远距离爆破。远距离爆破的爆破地点应设在进风侧反向风门之外或避难硐室内，距工作面的距离根据实际情况而定，但不得小于300m。远距离爆破时，爆破工爆破的地点，应配备压风自救系统或自救器，回风系统的采掘工作面以及有人作业的地点，都必须停电撤人，放炮30min后，方可进入工作面检查。
3、挡拦设施
挡拦设施是限制突出强度的一种有效方法。挡拦可用金属、矸石或木垛等构成，挡拦距工作面的距离，可根据预计的突出强度确定。
4、反向风门
突出危险设置反向风门，应遵守下列规定：
（1）反向风门必须设在石门掘进工作面的进风侧，以控制突出时瓦斯沿着回风道进入回风系统。
（2）反向风门必须牢固，并必须设两道。风门垛可用砖或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩的深度可根据岩石性质确定，但不得小于0.2m，垛厚不得小于0.8m。门框厚度不得小于100mm，门扇厚度不得小于50mm，两扇风门之间的距离不得小于4m。
（3）爆破时风门必须关闭，对通过门垛的风筒，必须设有隔断装置，爆破后，有关人员进入检查时，必须把风门打开顶牢。
（4）反向风门距工作面的距离和反向风门的组数，应根据掘进工作面的通风系统和风门揭穿突出煤层时预计的突出强度确定。
5、自救器：
进入有突出危险采掘工作面的人员，必须随身佩戴隔离式自救器，每2天下井前与升井后必须对自救器进行称重和气密性检查，以保持性能良好。
6、井下避难硐室和压风自救系统
突出危险矿井应在井下设置避难硐室或压风自救系统，根据具体情况，可设置其中一种或混合设置，并要符合下列要求。1）井下避难硐室：
①避难硐室应设在采掘工作面附近和爆破工操作爆破的地点，避难硐室的数量及其距离采掘工作面的距离，应根据条件确定。②避难硐室必须设向外开启的严密的隔离门，室内净高不低于2米，长度和宽度应根据同时避难的最多人数确定，但每人占有的面积不得小于0.5m，避难硐室内必须支护良好，并设有矿调度室直通电话。③避难硐室内必须设有供给空气的设
3施，每个供风量不少于0.3m/min。如果用压缩空气供风时，应有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴。④避难硐室内，应根据避难最多人数，配备足够数量的自救器。2）压风自救系统
（1）压风自救系统安设在井下压缩空气管路上。压风自救系统应设置在距工作面25—40m的巷道内，爆破点、撤人与警戒人员所在位置以及回风巷有人作业处。长距离的掘进巷道中，15 应每隔50m设置一组压风自救系统。
（2）每组压风自救系统一般可供5—8人用，压风空气供给量每人不得少于0.1m³/min。
六、《规程》对采掘工作面防突的规定
（1）矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤（岩）与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井，发生突出的煤层即为突出煤层，突出矿井及突出煤层的确定，由煤矿企业提出报告，经国家煤安局授权的单位签定，报省（自治区、直辖市）煤炭管理部门审批，并报省级煤矿安全监察机构备案。
（2）开采突出煤层时，必须采取突出危险性预测，防治突出措施，防治突出措施的效果检验，安全防护措施等综合防治突出措施。
（3）开采突出煤层时，每个采掘工作面的专职瓦斯检查工，必须随时检查瓦斯，掌握突出预兆，当发现有突出预兆时，瓦斯检查人员有权停止工作4作业，并协助班、队长立即组织人员按避灾路线撤出，报告矿调度。
（4）有突出危险的采掘工作面爆破落煤前，所有不装药的炮眼、孔都应用不燃性材料充填，充填深度不小于爆破孔深度的1.5倍。
（5）井巷揭穿煤层和在突出煤层中进行采掘作业时，必须采取震动爆破、远距离爆破、避难硐室、反向风门、压风自救系统等安全防护措施。突出矿井的人员入井必须携带隔离式自救器。
关于瓦斯抽放这一课，因我们是建井、建设阶段而不是生产矿井，条件不具备，因此，这课我们暂不学习。
近年来,随着煤矿地质条件日趋复杂、开采强度增大、采掘深度增加,瓦斯防治难度越来越大,瓦斯灾害对煤炭企业的安全、高效生产的制约作用日益突出。演马庄矿瓦斯灾害严重,自建井以来曾发生过多次煤与瓦斯突出事故,严重影响煤矿安全生产。目前开采的二1煤层透气性系数低,瓦斯抽采技术上没有突破,导致采前预抽困难,抽采不达标,区域消突难,采掘接替紧张的现象。针对焦作矿区单一煤层开采条件下的煤与瓦斯突出防治技术问题,在演马庄矿建立单一煤层开采条件下的基于监控预警的“以区域四位一体为主,局部四位一体为辅”的两个“四位一体”防突技术体系示范工程。《深部矿井煤与瓦斯突出防治关键技术及示范》课题以深部矿井煤与瓦斯突出的区域预测、监控预警等关键技术难题为主线,通过攻关,形成以煤层瓦斯含量深孔快速测定及透视探测突出危险区为手段的区域预测技术、导向槽定向水力压穿快速消除突出危险性技术及装备,建立基于监控预警的两个“四位一体”防突技术体系;通过工程示范,促进全面推广应用,为有效提高深部矿井突出灾害防治技术水平,大幅度减少突出事故起数及死亡人数提供支撑。
1 项目背景和技术路线
自投产以来,历史上演马庄矿曾多次发生瓦斯突出事故,已造成大量人员伤亡和财产损失。随着矿井不断的向下开拓延伸,深部采区防治煤与瓦斯突出已成为矿井安全的难题。多年来,演马庄矿一直十分重视瓦斯灾害的防治工作,从财力、人力和物力方面不断地加大投入,逐步形成了一套适用于深部矿井的瓦斯灾害治理技术。特别是近几年,演马庄矿对煤矿瓦斯灾害治理新技术及装备的应用,矿井瓦斯治理技术更加趋于成熟,深部矿井安全生产条件得到进一步的改善。
根据演马庄矿煤层开采客观条件和瓦斯灾害治理技术,分别对煤与瓦斯突出灾害监控预警技术、深孔瓦斯含量快速测定技术及配套管理体系、钻孔及坑道突出危险区透视技术、导向槽定向水力压穿防突技术与装备等综合防治煤与瓦斯突出技术进行工程示范,最终完成各项技术在演马庄矿的示范应用,形成适用于单一煤层开采条件的突出防治关键技术[1]。其总体技术路线如图1所示。
2 煤与瓦斯突出灾害监控预警技术
演马庄矿建设有煤与瓦斯突出综合预警系统,对矿井煤与瓦斯突出灾害防治起到了积极的作用,但是系统在数据采集方面存在监测手段不全面、自动化程度偏低等技术缺陷,严重影响了预警系统的应用效果。针对这一问题,提出了构建演马庄矿煤与瓦斯突出监控预警系统(图2、图3),以实现煤与瓦斯突出灾害多因素全过程监测和超前预警[2]。
首先,对演马庄矿煤与瓦斯突出综合预警系统数据库和预警平台进行了升级改造,优化了已有的综合预警数据库结构,设计了专门用于安全信息的采集的监控预警数据库,满足了监控预警的海量数据存储要求,在预警平台中添加了预警结果显示功能模块,实现了预警结果的图形化展示;然后,进行了瓦斯参数、突出参数、钻孔轨迹、采掘进尺等相关监测、检测设备的升级改造,对焦煤煤研所实验室的DGC煤层瓦斯含量测定装置的数据分析软件和WTC突出参数测定仪进行了升级,增加了网络或无线数据传输接口,开发了防突预测数据手机采集终端和物探结果上传客户端程序[3],根据演马庄矿钻杆尺寸定制加工了钻孔轨迹随钻测量装置相关配件,并基于演马庄矿安全监控系统的信号制式选择了与激光测距传感器相匹配信号转换器,实现了激光测距传感器向安全监控系统的挂接。然后,对监控预警服务器、工控机、无线基站等监控预警系统相关设备进行了安装,其中在地面监控中心机房安装了监控预警服务器和工作站,对已有的综合预警服务器进行了更换,分别在井下二七下山采区变电所和二七轨道下山一车场安装了的无线基站;然后,借助矿井安全监控系统、井下环网和地面局域网,对以上监测、检测、无线传输、计算机等相关设备进行了集成,构建起了演马庄矿煤与瓦斯突出监控预警系统。最后,对监控预警系统进行了现场实验,实现了采掘进尺的实时监测、瓦斯抽采钻孔轨迹的在线测量、突出参数的井下自动上传、瓦斯参数和物探信息的自动采集[4],其中在27轨道煤柱共实验监测了778 m的钻孔轨迹,在27112下运输巷累计监测跟踪监测巷道进尺约150 m,在27131回采面、27112下运输巷、27151回采面顺利完成了瓦斯参数、突出参数和物探结果的自动上传。
通过该项目的研究,建立起了演马庄矿煤与瓦斯突出监控预警系统,使煤与瓦斯突出灾害相关信息的监测、管理与分析预警能力得到了极大提升,真正实现了两个“四位一体”防突措施的全过程监测和“人、机、环”全方位预警[5]。监控预警系统为演马庄矿煤与瓦斯突出灾害的系统化监测、预防与控制提供了技术手段,对我国北方地区单一、松软、厚煤层开采条件的突出灾害防治具有较好的示范作用,推广应用前景极大。
3 深孔瓦斯含量快速测定技术
针对演马庄矿瓦斯含量直接测定过程中存在的取样方式不符合标准(孔口取样、取样时间长等)、测定过程受人为因素影响、损失量修正解吸模型不具有针对性的问题[6],提出采用SDQ-73型深孔快速取样装置进行现场适用性试验,并以此为基础对含量测定过程中的现场操作和实验室测定进行规范,同时对损失量解吸模型进行修正[7]。
本次采用SDQ-73深孔瓦斯含量取样装置,并对装置适用性进行现场测试,最终得出适合演马庄矿煤层条件下的深孔压风快速取样技术。
(1)SDQ-73参数。①钻杆:直径73 mm、扭矩≥1 000 N·m;②钻头:直径93 mm、113 mm;③取样速度:>1 000 g/min。
(2)深孔取样装置钻进原理(图4)。①正常钻进时四通与矿井压风联通,压风由阀门1和三通进入钻杆和钻头正常排渣钻进。②钻进到指定深度时,阀门2关闭,阀门3和4打开,压缩空气一部分由双壁钻杆环形空间到达孔底,到达孔底后一部分为孔底喷射器提供动力将煤样吸入钻杆内管,一部分由钻杆和钻孔环形空间排出,辅助排渣。压缩空气的另一部分进入多级喷射器,产生0.09 MPa的高负压,将钻杆中的煤样吸送到煤样收集罐中。
首先在27131工作面(下段)回风巷对SDQ-73型深孔快速取样装置进行5个钻孔的初试,在初试的基础上进行相应的技术改进,改进后又连续进行了15个钻孔的试验,使其取样深度在70 m以上时,取样成功率达到95%,取样时间小于4 min,取样质量大于1.0 kg,符合GB/T23250—2009《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》标准要求[8];然后在实验室进行了风流对煤样瓦斯解吸影响试验、不同粒度煤屑瓦斯解吸规律试验、等温吸附试验等,共计解吸曲线18组,在此基础上对损失量推算模型进行考察修正,得出了适用于演马庄矿的瓦斯损失量推算模型,使得瓦斯含量测定结果的相对误差率<4%[9]。通过以上测定基础对现场瓦斯含量测定和实验室测试进行规范,形成了演马庄矿瓦斯含量直接测定标准和SDQ-73型深孔快速取样装置作业指导书。
通过该项目的研究,为演马庄矿提供了一整套瓦斯含量快速测定技术,满足了矿方日常的瓦斯含量测定要求,提高了瓦斯含量测定的精度,保证了采、掘作业的安全,取得了显著的经济效益和社会效益;对于其他高瓦斯、突出矿井能起到示范、引导作用,都周边相似煤层具有广泛的市场应用前景。
4 钻孔及坑道突出危险区透视技术应用
为探明电磁波异常与瓦斯地质异常的关系,加强工作面瓦斯异常区监控能力,开展了钻孔及坑道突出危险区透视示范应用技术研究[10],旨在总结电磁波透视异常与瓦斯地质异常间的相关性,实现物探数据上传预警系统。
为了充分掌握突出危险区透视技术在演马庄矿的适用性,在对现场进行考察基础上,选择27151回采面进行探测实验(图5)。27151回采面的回风巷为煤巷,顶抽运输巷为岩巷,距离27151运输巷上方10 m,探测工作一半在煤巷中,一半在岩巷中。
此次探测接收测点间距设定为5 m,发射点间距设定为50 m,每个发射点对应21个接收测点。27151采煤工作面透视工作在27151抽采巷和27131下段运输巷之间进行,共布置139个接收测点,14个发射点。其中27151抽采巷测点编号为0—63,27131下段运输巷测点编号为0—74(图5)。点号均由巷道开端开始标记。
探测中开展了27151工作面0.3,0.5,1.5 MHz的无线电波透视工作。探测工作面1 015 m,无线电波透视总长度2 545 m,共探出8处异常。探测数据大于背景场强(小于10 d B)10 d B以上,能够有效探测识别构造异常带和瓦斯富集异常区等隐伏地质异常,其中高频的1.5 MHz效果最好[11]。然后,结合地质资料分析3个工作面切眼方向附近瓦斯较为富集;综合瓦斯异常探测效果,3个频率对于切眼附近瓦斯富集区域均有明显的响应,尤其是1.5 MHz,明确了无线电波透视异常与瓦斯地质异常具有很好的正相关性[12]。最后,通过开发出标准的数据接口,将采集处理的物探结果数据输出给预警系统。
通过上述开展的研究和攻关,总结出了电磁波透视异常与瓦斯地质异常之间的相关性,为利用电磁波透视异常预测瓦斯地质异常提供实验依据和基础,并实现了物探成果在预警系统中的应用[13]。该项目的研究,为演马庄矿瓦斯地质研究提供了物探方法,加强了瓦斯异常区监控,提升了安全生产系数,具有很强的生产指导意义,经济效益和社会效益良好。同时,该研究成果对于其他瓦斯矿井也有良好的应用价值,发挥着积极的示范作用,具有很好的市场推广价值,应用前景广泛。
5 导向槽定向水力压穿防突技术与装备
演马庄矿二1具有瓦斯含量大、瓦斯压力高、煤质松软等特点。试验区域27151运输巷顶板瓦斯抽采巷的实测煤层原始瓦斯含量为18.59 m3/t,瓦斯压力为0.85 MPa,煤的坚固性系数为0.5~2.0,具有煤与瓦斯突出危险性,煤层平均厚度为3.7 m,煤层倾角为7°~13°,煤层透气性系数为0.300~0.457 m2/(MPa2·d),常规百米钻孔瓦斯流量为0.025 m3/min。此次试验期间,共在27151回风瓦斯抽采顶板巷布置5组钻孔,钻孔布置剖面图和平面如图6、图7所示。各钻孔均从27151运输巷顶板瓦斯抽采巷的下帮和底板开孔,钻孔穿过煤层底板后继续施工5.0 m岩孔。
由于煤层为突出煤层,穿层钻孔预抽煤层瓦斯成为防治煤巷掘进及采面回采期间煤与瓦斯突出的主要措施,常规的瓦斯预抽措施越来越不能满足煤矿安全、高效生产的要求。导向槽定向水力压穿防突技术通过对导向槽钻孔进行定向水力压穿[14],沟通钻孔间煤体裂隙,并通过高压水携带出大量煤屑,实现钻孔控制范围内煤体整体卸压,有效增加了煤层透气性。导向槽定向水力压穿实施原理如图8所示[15]。
通过27151运输巷顶板瓦斯抽采巷22个钻孔的现场试验表明,采用控制孔导控定向水力压裂技术后,压穿钻孔数量达到了65%,起裂压力为7~10MPa;单孔有效影响范围提高1倍以上;在110 d的抽采中,瓦斯抽采平均浓度由28.32%提高至64.47%,提高了127%;22个试验钻孔的抽放量折算成百米钻孔流量0.592~0.176 m3/min,平均流量为0.290 m3/min,单孔瓦斯抽采量提高100%~440%,平均267%;单位巷道长度钻孔数量为常规钻孔的1/3,预抽时间缩短22%,有效缓解了采掘接替紧张局面,降低了钻孔施工成本,为深部矿井瓦斯综合治理提供了技术支撑,技术经济效益显著。
6 结论
(1)建立了演马庄矿煤与瓦斯突出监控预警系统,实现煤与瓦斯突出灾害多因素全过程监测和超前预警。
(2)实现演马庄矿深孔快速取样符合《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》国标要求,使煤层瓦斯含量测定更加准确,同时对瓦斯含量测定进行规范。
(3)通过开展钻孔及坑道突出危险区透视项目研究和攻关,对整个工作面的瓦斯地质异常做整体分析评价,总结电磁波透视异常与瓦斯地质异常的相关性,实现物探成果数据上传预警系统。
(4)成功完成了水力压穿消突试验,开发1套导向槽定向水力压穿防突装备,单孔有效影响范围提高30%~50%,单孔瓦斯抽采量提高50%以上,预抽时间缩短20%以上。
摘要：根据演马庄矿煤层开采客观条件和瓦斯灾害治理技术,对煤与瓦斯突出灾害监控预警、深孔瓦斯含量快速测定、钻孔及坑道突出危险区透视、导向槽定向水力压穿等技术进行了试验,实现了煤与瓦斯突出灾害多因素全过程监测和超前预警,煤层瓦斯含量测定更加精确、瓦斯地质异常区探测更加准确。瓦斯抽采效果显著提高,总结出了一套适用于单一煤层开采条件的突出防治关键技术。
摘要：有煤、岩和瓦斯参与的动力现象我们称为煤与瓦斯突出，这也是煤矿中较为严重的自然灾害之一。本文通过分析煤矿中煤与瓦斯突出规律，有效的防突措施，为矿井煤与瓦斯的治理提供借鉴经验。
关键词：煤与瓦斯 突出 防治措施
1 矿井基本概况
阿拉善盟天荣煤炭公司（以下简称天荣公司）为神华集团乌海能源公司子公司，位于阿拉善盟阿拉善左旗宗别立镇，主要开发二道岭矿区的无烟煤资源。
天荣公司属于煤与瓦斯突出矿井，矿井各煤层瓦斯含量、瓦斯压力较大，天荣公司一矿可采各煤层瓦斯测定最大含量分别为：一煤15.969m3/t、二1煤14.78m3/t、二2煤14.877m3/t、四煤17.064m3/t，瓦斯压力分别为1.2MPa、1.1MPa、1.04MPa、1.2MPa。
对于矿井的煤层瓦斯，一般都是采取井下钻孔的方式来实现卸压瓦斯抽放的目的。在采掘过程中，对于瓦斯突出的问题，特别是瓦斯超限的问题，直接影响着煤矿资源的开采，威胁着开采人员的安全，因此，如何降低甚至消除瓦斯的威胁，合理采集煤层气资源，想方设法使瓦斯含量大大减少，最大限度减轻瓦斯压力，保证工作面能够进行安全生产，是摆在我们面前的重要问题。
2 煤与瓦斯突出的机理、规律
2.1 煤与瓦斯突出的机理
许多国家都非常重视对于煤和瓦斯突出机理的研究，许多国通过长时间的努力在这方面也取得了相应的成就。但就目前对突出机理的研究和认识来说，这些还只是处于假说阶段。究其根本是煤与瓦斯突出机理具有复杂性并且突出现象具有多样性，所以在研究过程中掌握和了解其内部的原理并非易事。就目前的研究成果来说，地应力假说和瓦斯作用假说、化学本质假说以及综合作用的假说等等，是国外对煤与瓦斯突出机理的基本认识。
其中，中心扩张学说、流变假说与二相液体假说、固流耦合失稳理论和球壳失稳理论等是我国在这方面的研究。另外，突出破坏过程及瓦斯渗流的机制方程是我国科学院力学研究所从力学角度对突出过程的研究成果。
煤与瓦斯突出的机理有很多种假说，得到大家公认的比较有权威的假说是煤与瓦斯突出主要是由地应力、煤与瓦斯的物理力学性质等三者综合的结果。这也是目前最有影响力的说法。
2.2 煤与瓦斯突出的基本规律
①突出与地质构造之间的关系，在地质构造带的内部一般会较多的发生突出，如断层、褶曲和火成岩侵入区域的附近。②突出与瓦斯之间的关系，概括来说，影响突出发生的最重要的因素是煤层中瓦斯的压力与含量。大体来说，瓦斯压力和瓦斯含量与突出的危险性成正比。虽然多种因素综合作用形成突出，但是煤层的瓦斯含量和压力与突出之间，没有特别固定的关系。③突出与地压之间的关系，地压越大，突出的危险性越大，即这两者成正比关系。④突出与煤层构造之间的关系，一般情况下煤的破坏类型愈高强度愈小，突出的危险性愈大。因此在软煤层或软分层中突出的发生较多。⑤突出与围岩性质之间的关系，突出危险性会随着煤层顶底板坚硬而致密的岩层且厚度的变大，其集中应力就会较大，瓦斯不容易排放，反之就会小。⑥突出与水文地质之间的关系，研究表明，矿井中水的涌出量会随着湿润度的改变而改变。由于地下水的流动可以溶解某些矿物，给瓦斯流动创造了条件，因此突出的危险性也会降低。⑦突出具有延期性，我们所说的突出的延期性变化是震动放炮后没有立刻诱发突出的发生，而相隔一段时间后才发生。延迟时间会从几分钟到几个小时。
3 煤与瓦斯突出预兆与预测
3.1 煤与瓦斯突出预兆
研究表明，发生突出是因为从震源传出震波（或声波）的强度和频率增加到一定程度时，就可能出现煤的突然破坏。引起突出的最主要也是最重要的原因是连续的多起断裂，而且异常的微震发射通常在断裂之前5～45s内产生，所以作为常用的突出预报方法的微震法有很广阔的前景及应用。煤层温度状况可以预测出突出的危险性。根据温度状况预测突出危险性的理论我们可以得到“瓦斯解吸时吸热，导致煤层温度降低”。
3.2 煤与瓦斯突出的预测
区域预测和工作面预测组成煤与瓦斯突出预测的两大类。
3.2.1 区域性预测
确定井田、煤层和煤层区域的危险性是区域性预测的主要任务，在地质勘探、新井建设和新水平开拓时进行。区域性预测主要有以下几种方法：
①单向指标法。预测指标以煤的破坏类型、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数和煤层瓦斯压力为依据，各种指标的突出危险临界值应根据实测资料确定。②按照煤的变质程度。煤层的突出危险程度与其挥发分之间是紧密相关的：没有突出危险的，烟煤的挥发分大于35%和无烟煤的比电阻的对数值小于3.3;但挥发分在18%～22%时，突出危险性最高。③地质统计法。根据已开采区域突出点分布与地质构造之间的关系，然后结合未采区域的地质构造条件大致可以预测突出可能发生的范围。
3.2.2 工作面预测。工作面预测也称日常预测，其任务是确定工作面附近煤体的突出危险性，即工作面继续向前推进时有无突出危险。
①石门揭煤突出危险性预测。石门揭煤突出危险性预测的方法大体可以分为以下几种：a综合指标法。在石门向煤层至少打两个测压孔，测定煤层瓦斯压力，并在打钻过程中采样，测定煤的坚固性系数和瓦斯放散初速度，按综合指标进行预测。b钻屑指标法。在距煤层最小垂距3～5m时至少向煤层打两个预测钻孔，用1～3mm的筛子冲洗液中钻屑，测定其瓦斯解吸指标。c钻孔瓦斯涌出初速度结合瓦斯涌出衰减系数。当石门距煤层3m以外时，至少打两个穿透煤层全厚的预测钻孔，打钻结束后马上用充气式胶囊封孔器封孔，充气压力0.5MPa。打钻结束到开始测量的时间一般不应超过5min。封孔后应先测第1min的瓦斯涌出初速度，第2min测定解吸瓦斯压力，一旦瓦斯涌出初速度超过预定的工作指标，还应测定第5min的钻孔涌出时的速度，以便算出瓦斯涌出衰减系数。②煤巷突出危险性预测。煤巷突出危险性预测的方法主要有：a钻孔瓦斯涌出初速度法。在距巷道两帮0.5m处，各打一个平行于巷道掘进方向的钻孔，用充气式胶囊封孔器封孔，测定钻孔瓦斯涌出初速度，从打钻结束到开始测量的时间不应超过2min。b钻屑指标法。在工作面打2个或3个钻孔。钻孔每打1m测定一次钻屑量，每打2m测一次。根据每个钻孔沿孔深每米的最大钻屑量和钻屑解吸指标预测工作面突出危险性。
3.3 神经网络方法进行突出预测
地应力、高压瓦斯、煤的结构性能、地质构造、煤厚变化、煤体结构及围岩特征等等这些因素所共同作用是形成煤与瓦斯突出的发生的主要因素。在各种力学作用和之前所讲到的这些影响因素的共同作用下，突出灾害的发生都是很不规则的，且处于一个不断变化的系统，呈现出了复杂而又难以判断的非线性状态。
形成煤与瓦斯突出的发生的主要因素是地应力、高压瓦斯、煤的结构性能、地质构造、煤厚变化、煤体结构及围岩特征等等这些因素所共同作用。在各种力学作用和之前所讲到的这些影响因素的共同作用下，突出灾害的发生都是很不规则的，且处于一个不断变化的系统，呈现出了复杂而又难以判断的非线性状态。
人工神经网络对其进行预测和判定是人们为了解决这一问题所用的方法。神经网络可以通过样本来“学习”，一方面它与传统的各种预测方法区别开来，另一方面训练完成后的网络能以任何精度逼近真值（只要训练数据足够多）。与传统方法不同的是该方法能够抽提、捕捉隐藏在历史数据中的规律，特别是那些尚未被人类认识和发现的规律。研究表明，在地震之前有氡和氦的反常涌出现象。煤中涌出的氦可以作为预测突出的一个指标进行实验和加以判定。
4 煤与瓦斯突出的预防措施
煤与瓦斯突出作为一种极其复杂的动力现象，既要搞清楚它发生的地区、范围，以便更好的采取防治措施，改变其发生突出时应具备的基本条件，又要使其不发生或降低其突出强度，并采取必要的安全防护措施以便将来更好的防治突出，所以要抓好以下工作很重要。
4.1 揭煤防突
目前国内采用揭开煤层的方法基本上都是远距离震动放炮，把好“七关”是揭煤防突最主要的方法。分别为设计关、施工关、验收关、封孔关、抽放卸压关、检验关、二次卸压关。
4.2 煤巷掘进防突
各国实践证明，煤巷掘进过程中会较多的有煤与瓦斯突出的发生。超前排放钻孔、浅孔松动爆破、深孔控制爆破、预抽瓦斯及上述措施与边掘边抽相结合的综合防突措施，可以有效地防治煤巷掘进突出。采取打少数超前卸压钻孔是一般和中等程度突出危险区域解突方法;超前钻孔、煤体固化和金属骨架等多种措施综合防治是严重突出危险区域大都采用的方法。
4.3 大倾角不稳定煤层防突
大倾角不稳定煤层中比较常用的方法有超前密集钻孔和煤层注水防突措施。超前密集钻孔利用煤体前方的钻孔使煤体应力得以释放和转移，释放煤体前方的高压瓦斯，以使掘进头前方一定范围内形成低应力、低瓦斯区，以达到防突或降低突出强度。
应用煤层注水措施来降低或消除瓦斯突出危险性是目前国内外采用的较为普遍的方法，实验测试结果表明：当煤样含水量达到饱和程度时，干煤相比干湿煤来说，其透气系数要上升一个数量级，研究表明，湿润煤的瓦斯解吸量可达常压下煤的瓦斯解吸量的17%～27%。国内外不少矿井煤层注入充足的水后再打开钻孔时几乎就不会再有瓦斯涌出现象，而且注水后再进行采掘时，瓦斯涌出量也会明显下降，并且放炮后的瓦斯涌出量也会相对比较均匀。
4.4 防治突出的技术措施
区域性措施和局部性措施是防治突出的技术措施的两大类。针对大面积范围消除突出危险性的措施是区域性措施，在采掘工作面执行的主要是局部性措施，它针对采掘工作面前方煤岩体一定范围消除突出危险性的措施。预留开采保护层、大面积瓦斯预抽放和控制预裂爆破，是目前主要的区域性措施;卸压排放钻孔、深孔或浅孔松动爆破、卸压槽、固化剂、水力冲孔等是局部措施的种类。
4.5 “四位一体”综合防治突出措施
所谓“四位一体”综合防治突出措施，就是说首先应对开采煤层及其对开采煤层形成影响的邻近煤层进行突出危险性预测。对确认的突出危险性区域，应采取区域性防治突出技术措施，对确认的突出危险工作面，一定要采取局部性防治突出技术措施。采取防治突出技术措施之后，务必对防治突出技术措施和消除突出危险性的效果进行检验，一旦检验有效，则采取安全防护措施的前提下进行采掘作业;如果检验无效，必须补充防治突出技术措施，直至再次检验为有效时方可在采取安全防护措施前提下进行采掘作业。否则，必须继续补充技术措施。
4.6 安全防护措施
控制突出危害程度的措施是安全防护措施，也就是说即使发生突出，也要使突出强度降低，对现场人员进行保护不致危及人身安全。如震动性放炮、远距离放炮、反向防突风门、压风自救器、个体自救器等。
5 解决瓦斯涌出异常问题的措施
通过对矿井瓦斯涌出的原因及异常形成的分析，我们可以从以下几方面去采取措施，解决矿井瓦斯涌出异常问题：
5.1 加强通风、设备、设施管理
①在瓦斯涌出异常的施工巷道、工作地点安装风电闭锁、瓦斯电闭锁装置，并调试确保灵敏可靠和正常监控。②每天对瓦斯涌出异常的区域或巷道中的所有电气设备进行防爆检查，杜绝设备失爆。开关等电气设备出现故障需检修时，严禁施工人员擅自拆卸，必须经瓦斯检查员检查瓦斯，确定可以实施检修后由机电专职检修人员检修。③在瓦斯涌出异常的区域或工作面、巷道中安设瓦斯传感器，随时监测瓦斯变化情况。④及时校验瓦斯检测仪，最大限度降低误差，对该地点实行有效监测。⑤应在瓦斯涌出异常区域回风巷内成组安设隔爆水幕，并保持水幕中有足够水量。
5.2 加强瓦斯检测管理
①选配责任心较强的瓦斯检查员对瓦斯涌出的区域，特别是有瓦斯涌出异常的掘进施工巷道、地点和地段，要进行专人、专头、专职检测，并随时确保正常通风。②在瓦斯涌出异常地点进行专职检测的瓦斯检查员，入井必须随身携带光学式瓦斯检查仪和便携式瓦斯检查仪，两种仪器配合使用，确保检测无误。③严格执行瓦斯检查员现场交接班制度，严禁瓦检员脱岗、串岗。④每天、每班必须有专人对有瓦斯涌出异常的区域和施工地点进行巡查，实行现场重点监管，及时解决存在的“一通三防”问题。
6 结束语
综上所述，煤与瓦斯突出作为一种极为复杂的动力现象，主要是由于其突发性和不完全的可知性而闻名的。我们很难完全避免它的发生，所以，防治煤与瓦斯的工作的重中之重是有一套综合而全方位的防治煤与瓦斯突出的系统工程，主要合理的采掘部署、预测突出的危险性以及正确地、有措施性的防治效果和通风及抽放瓦斯等综合防突措施等。这就需要我们了解煤与瓦斯突出的突发过程及演化机理对提高矿井产量，减少财产损失和人员伤亡具有重大的科学意义，虽然目前突出机理还未有统一的定论，但通过我们对煤与瓦斯的现有认识，加深对煤与瓦斯突出的理性思考，积极做好防御工作，就可以减少甚至避免这种灾难性事故的发生。
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云南煤化工集团东源煤电股份有限公司
防治煤与瓦斯突出工作总结
云南东源煤业集团有限公司是于2003年9月10日按云南省委、省政府的煤炭资源整合的要求组建的全省性煤业集团；2005年7月15日再次与云南石化集团整合，成立云南煤化工集团有限公司，东源公司是云南煤化集团所属的全资子公司。云南东源煤电股份有限公司是经云南省国有资产监督管理委员会批准设立的拟上市股份公司，由云南煤化工集团有限公司作为主要发起人，与云南省开发投资有限公司、攀钢集团国际经济贸易有限公司、昆明钢铁控股有限公司共同发起组建，公司注册资本5.41亿元，截止2007年底公司拥有资产21.83亿元。公司的组建是贯彻落实云南省委、省政府深化国有企业改革，实施大企业、大集团战略，实现扁平化管理，加快国有企业改革发展的重大举措。
公司自成立以来，非常重视煤与瓦斯突出的防治工作，公司所属各矿、公司、项目部，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针，认真贯彻落实党和国家以及上级主管部门关于抓好“一通三防”工作的一系列指示、法律、法规、决定和文件精神，坚持以“三个代表”重要思想和科学发展观为指导，坚持以人为本，关爱矿工生命，强化管理，修改、补充、完善各项管理制度，强化“一通三防”投入，不断完善通风、防尘、消 1
云南煤化工集团东源煤电公司汇报材料
防系统，努力提高防灾、抗灾能力，强化职工安全教育培训，努力提高职工队伍的综合素质，在“一通三防”方面做了大量工作，并且取得了很好的成绩。但是“一通三防”工作效果仍然存在诸多问题，特别是2008年5月17日6时08分公司所属羊场煤矿杨家矿井北四采区K9煤层煤仓联络巷掘进工作面发生一起煤与瓦斯突出事故，死亡5人，造成经济损失490余万元。事故的发生，又一次给我们敲响了安全警钟，又一次给了我们血的教训。
一、事故教训
通过分析，主要体现在以下几个方面：
（一）煤矿企业安全主体责任落实存在差距
羊场煤矿及杨家矿井未认真执行“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理十二字方针，瓦斯抽放系统不完善，安全投入不到位；未对＋1460m水平北四采区K9煤层采取有效的预抽瓦斯、优先开采保护层等区域防突措施；对煤仓通道掘进施工中出现的煤与瓦斯突出预兆重视不够，没有采取有效措施消除。
（二）矿井防突管理工作不到位
煤矿未按规定先开采＋1460m水平北四采区K9煤层通道对应的上保护层K3煤层；掘进施工作业时未实施“先抽后掘”；未建立压风自救系统和避难硐室；矿井专门防突机构不健全，人员配备不足；未严格按照规定对井下作业人员进行防突技术知识和技能培训，职工不能掌握相关防突技术及安全防护措施。
（三）矿井安全技术管理不到位
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2004年来，杨家矿井在K9煤层巷道掘进过程中曾多次发生瓦斯动力现象，仍未开展系统性的瓦斯地质研究工作；在＋1460m水平北
三、北四采区预测为突出危险区域后，K9煤仓通道施工前方20m将会遇到断层，地质部门未及时将断层填绘在相关图纸上，也未认真对该区域地质构造及瓦斯地质情况进行分析；K9煤仓通道掘进防突安全技术措施编制不规范，只有3人学习记录，贯彻不到位；同时，对瓦斯和通风报表的审阅不认真。
（四）煤矿安全生产监管不到位
公司对羊场煤矿安全生产监督管理、督促检查不到位，主要是在“四位一体”综合防突措施方面未严格督促羊场煤矿落实；对羊场煤矿安全技术管理指导、督促不到位；对羊场煤矿瓦斯治理的安全资金投入有欠缺。
（五）职工安全防范意识差
羊场煤矿杨家井北四采区K9煤仓通道在突出煤层台掘进施工，当班作业人员擅自使用风镐作业；当班瓦斯排放孔及放炮后瓦斯出现异常未认真分析。
（六）现场管理不到位
井口通风队对K9煤仓通道几次放炮后瓦斯出现异常（超限）未引起重视，未及时安排安装和移设北四采区K9煤仓通道甲烷传感器；防突队未严格按照防突措施和操作规程进行操作；井口示按规定预先开采上保护K3煤层，未严格落实“四位一体”的综合防突措施；未开展系统性的瓦斯地质工作。
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二、“5〃17”事故发生后所采取的措施
（一）事故发生后，公司和矿启动了应急预案
1.事故发生后，董事长、总经理、党委书记带领相关领导及机关部门负责人赶赴事故现场，立即成立了事故抢险、善后处理、事故原因调查、后勤保障四个专业组，积极组织事故救援工作。
2.公司于事故发生当天就将事故发生的初步原因、伤亡情况急时地通报到各单位，并提出了五条要求。
3.事故的发生，引起了国家安监总局、国家煤矿安全监察局、省人民政府、云南煤监局、煤化工集团公司等政府和部门的高度重视。
事故发生后，国家煤矿安全监察局副局长付建华、副司级监察专员刘向东、处长王万生及督查组部分成员、云南煤监局副局长蒋建忠、曲靖分局局长杨华、副局长王德品、煤化工集团公司董事长赵孟云、总经理和军、副总经理陈永刚等先后到达事故现场指导抢险救灾和善后处理工作。
事故发生的当天晚上深夜，从北京赶来的付建华局长组织召开了事故救援工作会议，会上公司和羊场煤矿汇报了事故基本情况，云南煤监局副局长蒋建忠传达了省人民政府副省长和段琪的六条指示，付建华局长提出了五条要求。
按照省政府六条指示和付局长的五条要求，我们一方面积极采取措施保障安全抢险救灾、稳妥处理善后、保持矿区稳定。另一方积极配合和参与事故调查和处理。
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（二）认真研究羊场煤矿杨家井K9煤层安全生产的可行性 1.按照事故调查组的要求，“杨家井停止生产，恢复生产分两步走，恢复K3煤层的采掘工作由东源煤电公司进行现场检查验收，符合安全生产条件后才可以同意该煤层恢复采掘作业。K9煤层的恢复，必须由有资质的中介评价机构进行现场安全综合评价达B级及其上等级，并由煤化工集团公司组织检查验收，符合安全生产条件后才能同意恢复该煤层的采掘作业。”
2.事故发生后，公司和羊场煤矿沉着冷静，一方面按省人民政府提出的6条指示和国务院督查组17日深夜提出的要求积极稳妥的处理灾变事故和善后工作（该项工作于5月20日全面完成），另一方面着手逐步恢复井下生产，保持矿区稳定，这个方面的工作分段进行。5月18日下午由公司分管安全的副总经理和总工程组织公司机关生技部、总工办、安管部、纪检、工会、社保、人事及矿相关领导和科室、井口相关人员研究并制定逐步恢复生产的方案和措施；5月20日由公司组织对杨家井K3煤层的采掘工作面及矿井通风、运输、供电等系统进行检查，同意从21日的零点班开始恢复井下K3煤层的采掘作业。
3.公司在5月20日、21日又两次组织对杨家井K9煤层采掘工作面的现状、解放层开采后的被解放情况进行研究分析，5月22日、28日分别向曲靖分局和云南煤监局事故调查处做了汇报，5月28日、29日由总工程师组织相关部门和人员对杨家井K9煤层恢复生产的方案和措施的实施情况进行检查，认为基本符合安 5
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全生产的条件，现已请昆明煤研所（甲级资质）进行了现场安全综合评价，评价结果正在审查过程中。只有评价结果经省煤矿安全评价协会审查后并达B级及其以上等级后，再申请煤化工集团公司组织检查验收，同意恢复生产时，公司将严格按照优先采取区城性防突措施及“四位一体”综合防突措施安排采掘作业。
(三)认真落实付建华局长的指示精神
公司按照付建华局长提出的五条要求，积极组织了以“一通三防”为重点的安全大检查，查出各类隐患147条，按“四定”的原则落实整改。优其是田坝煤矿、恩洪煤矿、清水沟矿井认真将正在生产的采掘工作面的《作业规程》、安全技术措施进行清理、补充和完善，认真与重庆煤科院合作，研究瓦斯综合治理方案，修改瓦斯抽放设计，采用综合抽放方法，提高抽放效果。恩洪煤矿采取沿C11煤层掘底板巷预抽C9煤层瓦斯的区域防突措施，掘进工作面采取超前钻孔抽放、边掘边抽、掘前预抽，采煤工作面采取上隅角埋管抽放、高位钻孔抽放等综合抽放方法。
（四）抓紧安全技改项目的实施
公司所属后所、一平浪、田坝、羊场、恩洪、圭山利用国债安全改造项目改造安全生产环节，提高抗灾能力。省发改委6月初委托咨询公司对上述单位2005年、2006年的国债安全改造项目的实施进行竣工验收。
(五)对原有的KJ90和KJ101瓦斯监测监控系统进行升级改造
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按照国家对监测监控系统的标准，已对原有的系统改造升级进行公开招投标，并与中标厂商签订了购销合同和技术协议，部分矿井已改造完。
（六）召开专题会议研究羊场煤矿抽放系统改造问题 2008年7月3日，公司总工程师组织召开了羊场煤矿杨家矿井建立下盘四、五采区瓦斯抽放系统专题会议，会上对抽放系统的设计，抽放设备、管材、供电设施的招标采购以及管路敷设、建设时间等作了具体安排。7月29日，公司安排人员进行了专门落实，8月25日公司领导带领有关人员，亲临现场，又进行了落实，并提出了意见和建议，目前，抽放设备及配套设施、材料等正在招标采购，预计于11底月建成投入使用。
（七）编制瓦斯综合治理方案
组织羊场煤矿、田坝煤矿、恩洪煤矿制定了《瓦斯综合治理方案》，并于8月1日通过了专家审查。
（八）建立健全”一通三防”管理制度
制定了《云南东源煤电股份有限公司关于加强“一通三防”管理的规定》，并以云东煤电安„2008‟131号文下发各井工煤矿、煤业公司;制定了《云南东源煤电股份有限公司“一通三防”岗位责任制》。
（九）召开瓦斯治理工作专项检查
对羊场、田坝、恩洪进行了“一通三防”专项督导检查，下发了检查通报。查出了田坝煤矿二号井风量不足和恩洪煤矿二号 7
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井抽放能力不足的重大安全隐患，经公司研究，正拟建恩洪煤矿二号井“高负压、低流量”瓦斯抽放系统并对田坝煤矿二号井下二采区进行通风系统改造。
（十）召开瓦斯综合治理工作现场会
2008年9月18日—19日，在田坝煤矿召开了瓦斯综合治理现场会议。总结了2008年1—8月公司“一通三防”及瓦斯综合治理工作，安排布置了今年后四个月及2009年的“一通三防”及瓦斯综合治理工作。进一步落实了瓦斯综合治理的各项措施。
三、下一步工作打算
（一）进一步落实各级安全生产责任制
进一步完善和层层落实各级管理人员和各个岗位的安全生产责任制，明确各个岗位的职工安全生产中应负的责任；落实各级领导干部下井带班制度，靠前指挥；抓好各单位签订的安全责任状和安全考核奖惩的落实，努力实现煤化工集团公司下达的安控指标，确保煤化工集团公司实现省政府下达的安控指标。
（二）切实抓好矿井“一通三防”和瓦斯综合治理工作，坚决防治较大事故的再次发生
认真汲取羊场煤矿杨家井5.17煤与瓦斯突出事故教训，修改公司瓦斯综合治理方案，研究并制定防治较大、重大事故的措施，坚决防治较大、重大事故的再次发生。
与重庆煤科院合作加快对羊场煤矿杨家井、田坝煤矿二号井、恩洪煤矿二号井及清水沟矿井的瓦斯综合治理研究，重新安 8
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排采掘部署，优先采取区域性防突措施，开采解放层，完善瓦斯抽放系统，突出煤层的采、掘工作面严格按照“四位一体”综合防突措施的要求作业，加强煤与瓦斯突出的防治工作。积极探索符合本矿井实际的突出敏感性指标、临界值和区域性防突措施等有效的防突措施，制定可靠的安全防护措施，采取措施后仍没有把握的，一律停止开采突出煤层；强化作业人员，特别是采掘作业人员的培训，掌握防突的基本知识，即煤与瓦斯突出前预兆，增强自主保安意识；开展矿井瓦斯地质和地预测预报工作，在编制作业规程和防突措施时，必须以地质报告或地质说明书为依据，加强地质预测预报，煤巷掘进工作面必须有预测剖面，其他己掘相关井巷必须有素描图，对防治煤与瓦斯突出制定有针对性的措施提供可靠依据。
加大瓦斯综合治理力度。按照446号令及公司瓦斯综合治理方案和措施，加强瓦斯的日常管理工作；加强对矿井瓦斯抽放系统的管理，积极采用综合的抽放方法，努力改善抽放方式单一的状况，合理协调采、掘、抽的接续关系，逐步提高瓦斯抽放率，达到行业规定的抽采指标，避免瓦斯浓度经常处于临界状态。
强化矿井“一通三防”基础管理，尤其是低瓦斯矿井。严格执行“一通三防”技术管理的有关规定，优化矿井通风系统，消除串联通风和盲巷，杜绝微风和无风作业。使用和维护好瓦斯监测系流，做到及时调校，并利用国债资金和本单位的安全费用对监测系统进行升级改造。进一步增强“只认瓦斯不认人，瓦斯超 9
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限就是事故，宁停三天不抢一秒”的瓦斯管理理念，杜绝瓦斯超限作业。加强矿井采掘作业“一通三防”现场管理，严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮”制度，掘进工作面实现“三专两闭锁”，高突矿井使用双风双电源。完善防尘、消防系统，按质量标准化标准的要求设置和使用各种防尘设施。
（三）继续深入开展隐患排查治理专项行动，努力构建隐患排查治理的长效机制
今年，公司已经制定了安全生产隐患治理工作方案（《云南东源煤电股份有限公司关于开展2008年安全生产隐患排查治理工作的通知》）及《云南东源煤电股份有限公司关于建立健全安全生产隐患排查治理长效机制的决定》，切实把隐患排查治理作为今后煤矿安全生产工作的主线来抓，构建安全生产的长效机制。紧紧围绕羊场煤矿杨家井、恩洪煤矿二号井“四位一体”综合防突措施的整治，继续整改本次国务院督查组查出的、还未整改的以及二季度安全大检查查出的隐患。认真研究一平浪煤矿的生产规模和井下的开采布局，制定合理的方案，提高安全生产水平和矿井的抗灾能力。认真探索合适的采煤方法和回采工艺，努力改善圭山煤矿目前使用的国家淘汰的采煤方法。加强与各科研院所的合作，认真研究区域性防突措施，加强煤与瓦斯突出的防治工作。
（四）切实抓好顶板管理和机电运输工作
顶极事故和机电运输事故是零敲碎打事故发生率最高的两 10
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个专业，要想完成今年的安控指标，除控制住“一通三防”和水害事故外，就得加强顶板和机电运输管理，大幅度降低零敲碎打事故的发生。按规定使用好各种特殊支护和前探支护，严禁空顶作业，并严格执行“敲帮问顶”制度，严格井巷检修措施的编制和贯彻实施；严格执行班组长工程质量负责制和工程质量检查验收、考核制度，进一步提高采掘工程质量。严把设备的准入关，做好淘汰国家明令禁止使用的机电设备和回采工艺，使用和维护好煤电钻综合保护装置，加强对机电硐室和电气设备的管理，防治外因火灾的发生。
（五）加强矿井防治水工作，防止重大水害事故的发生 继续跟踪后所煤矿大庆井、兴云煤矿庆云井、羊场煤矿沙背井、恩洪煤矿二号井、圭山煤矿红旗井的防治水工作，继续调查乡镇煤矿的开采对上述矿井的水害威胁，坚持“有疑必探，先探后掘”的探放水原则，在特殊区域执行“有掘必探”的措施防止水害事故的发生。成立专门领导机构来加强雨季“三防”工作，制定防治水应急预案和水害处理计划，加强地表的疏水、排水、防水系统的整治。
（六）加强露天煤矿的边坡治理工作，防止大面积滑坡 做好地表水的疏排工作以及边坡稳定性评价工作，加强边坡日常管理。加强雨季期间滑坡区的防排水、监测监控工作。利用安全专项费用，继续加大边坡治理力度。
（七）加大安全资金投入，提高装备水平
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根据《云南东源煤业集团公司专项资金管理办法》（云东煤资财[2005]14号）的要求，足额提取并合理安排使用，公司将尽全力，多方面、多渠道筹措资金增加安全投入，尤其对国家明令禁止使用的电气设备、支护方式、回采工艺等加大改造力度，增加投入，逐步补齐安全欠账，不断完善矿井的安全生产系统。
（八）抓好企业自身的安监队伍和矿山救援队伍的建设工作 矿山救援队伍包括井下采、掘、机、运、通、救护队等一线作业人员和保卫、后勤、工会、社保、医疗及生产、技术、安全等部门的管理人员。一是建立以矿长（经理）、总工程为首的抢险救灾体系，及时完善和修改《矿井灾害预防和处理计划》，即应急救援预案，落实抢险救灾责任制，按要求储备足够的抢险救灾物资和设备。二是对《矿井灾害预防和处理计划》的培训，使管理人员、作业人员熟知按事故性质采取不同的抢险救灾原则和方案，特别是现场作业人员要熟知行动路线和救灾方法，一旦发生灾变事故，能有条不紊的按救灾方案行动，相关部门每季度根据作业现场情况修改《矿井灾害预防和处理计划》，并再次培训。三是强化救护队的建设，按照《煤矿安全规程》、《煤矿救护规程》、《矿山救护队资质认定管理规定》的要求，配足、配齐救护指战员和救灾所需的装备、设施、器材、防护用品等，并保证救护队的正常经费开支，确保抢险救灾工作正常开展。与地方小煤矿签订救护协议的要认真履行协议，提高技术服务质量，切实把救护有偿服务做好。
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公司高度重视安监队伍的自身建设。一是进一步健全安全管理监管机构，特别是在建项目单位，要求配齐安全管理人员。二是安全监管的职能部门认真履行职责，严格规范企业的安全生产行为。三是加强安全监督管理人员对安全生产有关的法律、法规及相关知识的学习，树立“宁当恶人，不当罪人”、“宁听骂声、不听哭声”的思想，坚持以铁面孔、铁心肠、铁手腕的精神，狠反“三违”。
演练时间安排：2009年5月20日9时
二、演练目标和范围
1.演练目标
在采掘工作面发生煤与瓦斯突出的紧急情况下，能够迅速、高效、有序的安全撤离受煤与瓦斯突出影响的区域，做好煤与瓦斯突出灾害的防灾避灾和抢险救灾应急工作。通过这次演练，进一步提高矿领导和有关部门
应对突发煤与瓦斯突出灾害的应急反应能力，提高井下员工的防灾避灾意识，一旦临灾能迅速有序安全撤离避让，最大限度地减轻煤与瓦斯突出灾害造成的损失，维护广大员工生命财产的安全。
2.演练范围
本次煤与瓦斯突出灾害应急预案演练的范围是：因地质构造，遇断层，机掘震动等因素的诱发，27011煤层进风巷发生了煤与瓦斯突出，及时启动《二ｏｏ九矿井防止重大事故措施及灾害预防和处理计划》和《煤矿安全事故应急救援预案》，在李子垭煤矿矿长的统一领导下，组织各相关部门各司其职，在调度室用最短的时间组织矿井北翼区域所有员工快速有序安全撤离，尽快采取防灾减灾有效措施。
三、演练规则
煤与瓦斯突出灾害应急预案演练工作遵照：
1、以人为本、避让为主的原则；
2、统一领导、分级负责的原则；
3、反应迅速、措施果断的原则；
4、部门配合、分工协作的原则。
四、演练方案
（一）应急预案演练背景
27011煤层进风巷工作面位于李子垭向斜煤层572ｍ主平硐以北东部。经预测瓦斯压力p=1.13mpa/c㎡，相邻的21021采面测定煤层瓦斯含量14m3/t，煤层硬度系数f=0.2～0.5；在27煤层探巷掘进时，在工作面接近断层附近时预测有突出危险。从已揭露和掌握的地质资料看，27区受f1、f2、f3三条大断层及北边f405走向断层和f429、f92等倾向断层影响，在大断层附近小断层发肓，煤层破坏程度高，煤层扭曲，倾角变大，在掘进遇断层附近有突出危险。在煤层稳定,正常地段突出危险小。根据矿井瓦斯地质统计法分析，结合《李子垭煤矿防治煤与瓦斯突出实施细则》第一章煤与瓦斯突出区域划分，27区位于f3大断层以西向斜缓斜部位，大面积无突出危险，局部有煤与瓦斯突出危险。
（二）应急预案演练的组织
应急预案演练的组织机构为抢险救灾指挥部设在矿调度室，并由下列人员组成：矿长负总责，任事故抢险救灾总指挥；分管生产的副矿长、安全副矿长、总工程师任副总指挥；副总工程师、技术部门各分管科长、通风队长、救护队长、经济保卫科长、采掘队长、物资供应科长等为成员。
（三）事故发生后通报程序
发生事故应立即按顺序召集的单位和个人名单(附表1)。通知顺序为：知情人→调度室→救护队→机运调度站→值班领导→安监部门→总工程师→矿其他领导→医院→事故单位→矿相关科室→集团公司调度室。
（四）应急预案演练的实施步骤
1.应急预案演练预备工作，召开应急预案演练预备工作会议。
会议由矿长召集，分管生产的副矿长、安全副矿长、总工程师任副总指挥；副总工程师、技术部门各分管科长、通风队长、救护队长、经济保卫科长、采掘队长、物资供应科长等为成员参加（会议时间暂定5月19日9时在员工培训大厅会议室召开）。
会议内容：
（1）矿长讲话，通报进行煤与瓦斯突出灾害应急抢险救灾预案演练工作的目的意义、标准要求及有关部门的工作任务等情况。
（2）座谈应急预案演练方案实施的有关问题。
（3）演练工作分工：
抢险救灾指挥部职责：
发生事故时，由指挥部发布和解除应急救援命令、信号；组织指挥救援队伍实施救援行动；向上级汇报和向友邻单位通报事故情况，必要时向有关单位发出救援请求；组织事故调查，总结应急救援工作经验教训。
指挥部人员分工与职责：
矿长：是救灾的全权指挥者，在矿总工程师、和矿山救护队的协助下，制定营救遇险人员和处理事故的救援计划。
总工程师：是矿长处理事故的第一助手，在矿长领导下组织制订营救遇险人员和处理事故的救援计划。
各副矿长：根据营救遇险人员和处理事故处理计划，负责组织好处理事故所需的工人待命，及时调集救灾中所必须的设备材料，并由综合调度室主任工程师严格控制入井人员，签发抢救事故用的入井特别许可证。
各副总工程师：根据矿长命令，负责某一方面的抢救工作。
安监副处长：根据批准的营救遇险人员和处理事故作战计划，以及按照《煤矿安全规程》规定，对抢险救灾工作的安全和入井人员的控制实行有效监督。
救护队长：对矿山救护队的行为具体负责，全面指
挥、领导矿山救护队和辅助救护队，根据营救遇险人员和处理事故计划所规定的任务，完成对灾区遇险人员的救援和事故处理。如果与外局矿山救护队联合作战时，应成立矿山救护队联合作战部，由事故发生所在地的救护队长担任指挥，协调各救护队的行动。
生产技术科长：按照矿长命令协调各方面工作，协助矿长进行营救和灾害处理。
地质测
量科长：根据矿长命令完成测量和打钻工作。负责准备好必需的图纸和资料。
采、掘队长及值班队长、班长：负责查对留在本区域工作面内的人数，并采取措施有组织地带领到安全地点，直至地面，并将在现场见到的事故性质、范围及发生原因等情况，如实详细地报告矿调度室，并随时接受矿长命令，完成有关抢救和灾害处理任务。
综合调度室值班调度员：负责详细记录事故发生的时间、地点、经过等情况，并立即将情况报告矿长，总工程师、广能集团公司调度室、矿山救护队及有关领导和单位，及时向下传达矿长的命令，随时调度井下救灾的工作，统计掌握出入井人数和留在井下各地区的人数。
综合调度室主任工程师：立即按规定的《发生事故后必须立即召集的人员、单位名单》(见附表)顺序通知所有单位的人员到应急救援指挥部报到待命，协助矿调度员及时传达矿长命令，并做好电话记录。
矿灯、自救器发放、井口检身人员：根据入井人员矿灯、自救器牌号、井下矿灯考勤记录，查清全井下的人数及姓名，并迅速报告调度室。对未持综合调度室主任签发的特别许可证的所有人员不得发给矿灯、自救器，并在井口严格检查，制止入井。
机电、运输队长：根据矿长命令，负责改变主要通风机工作制度，并保持其正常运转，掌握矿井内停送电工作，及时抢修或安装机电设备，完成其它有关任务。负责将遇险人员及时运到井上，保证救灾器材及时运到使用地点，满足救灾需要。
机电科机电专业组：负责通讯畅通，满足救灾需要。
医院院长：负责组织受伤人员的急救治疗，组织护理和药物供应。
通风队长：按照矿长命令，负责改变矿井通风系统，监视主要通风机的工作情况和组织完成必须的通风工程，并执行与通风有关的措施。
后勤队长：负责对遇险人员的妥善安置和救灾人员的食宿以及其他生活事宜。
经济保卫科长：负责处理事故抢救和治理过程中，治安保卫工作，维护正常秩序，不准闲杂人员入矿，并在井口附近设专人警戒，严禁闲杂人员逗留围观。
2、应急预案演练工作准备
成立抢险救灾专业组，由矿长任指挥长，成员由副总工程师及以上矿领导组成，负责现场抢险全过程的指挥，制定事故抢救计划，并全权指挥，指挥部下设11个组，其组成及职责如下:
指挥组：
组长：矿长
成员：总工程师、调度室全体成员
主要工作：负责制定事故抢救计划，并全权指挥，以坐台指挥为主。
事故处理组：
组长：生产副矿长
成员：采掘副总工程师、机电副总工程师、调度室主任工程师、各专业科长、事故单位负责人
主要工作：现场指挥协调事故抢救及生产恢复工作。
矿山救护组：
组长：救护队长
成员：救护队员
主要工作：侦察、探明灾区情况，参与抢救方案的制定，并实施对遇险人员的抢救。
通风组：
组长：通风防突科长
成员：通风、救护全体管理人员
主要工作：监视全矿通风系统及井下空气成分检测，全面落实事故抢救过程中和事故处理后的通风系统改造与恢复工作。
机电组：
组长：机电科长
成员：机电科、机电队、运输队全体管理人员
主要工作：负责落实全矿供停电，及机电设备的调试、运转、维护等工作；及时将自救器等有关物资送到井下避灾路线内的靠近事故地点处。井下救灾电话通讯畅通。
器材供应组：
组长：物质供应科长
成员：物质供应科全体人员
主要工作：负责全部救灾物资的准备、购置，并负责按规定装车、封车押运至井口或地面事故地点。
秩序维护组：
组长：经济保卫科长
成员：经济保卫科全体人员
主要工作：负责地面事故现场的保护，同时维护好现场秩序，加强巡视地面其它重要场所，做好事故抢救期间的安全保卫工作。
医疗急救组：
组长：广能医院院长
成员：医院全体医护人员
主要工作：全面落实遇灾人员的急救、康复计划。包括急救站的设立、物资准备、救治护理人员配备等。
后勤服务组：
组长：企管科长
成员：矿办公室、后勤队全体管理人员
主要工作：负责事故处理过程中的全部外来人员生活接待及内部参战人员的生活安排及地面通讯畅通。
调查组：
组长：安全副矿长
成员：纪委、工会及各有关单位部分负责人。
主要工作：组织调查事故原因，搜集原始资料、起草事故报告。
善后处理组：
组长：工会主席
成员：工会、纪委、党办、调度室等单位有关负责人。
主要工作：负责事故过后受害职工的安排，事故抢救过程中发生的各种物资清点等。
3、应急预案演练
1、演练工作预备会议
5月20日8：30时：在职工培训大厅会议室召开演练工作协调预备会议，参加人员：演练指挥部（抢险救灾指挥部专业组）所有成员。
（1）矿领导讲话
（2）矿长作演练工作的安排，布置演练工作（时间进程安排）。
2、演练工作程序安排
上午9:00时全体演练单位待命。
9时10分：调度室接到27011煤层进风巷现场报告：“因27011煤层进风巷掘进过程中出现煤壁异常垮落，工作面瓦斯浓度达到30%，回风瓦斯浓度达到29.6%，风流明显逆转，局部通风机防逆流装置出现关闭现象，工作面2名作业人员在距碛头30m处的压风自救袋内避灾。区域内电源已全部切断、区域内其他所有人员已全部撤至572北进风大巷，并在各通道口设置了警戒。估计27011煤层进风巷工作面发生了煤与瓦斯突出。”
9时15分：调度室调度员接到井下煤与瓦斯突出事故报告后，必须问清报告人姓名、地点、受灾范围、时间、通风设施的完好程度，是否有遇险人员等，并作好详细记录。并立即电话通知井下各处作业的施工队或其他人员，命令他们在班长的带领下迅速出井至地面，同时清点人数向矿调度室汇报，当电话不通时，由救灾领导小组派专人通知，矿调度室必须准确统计留在井下人员和严格控制入井人数。通知排放高浓度瓦斯的井口风机房，必须切断除风机外的所有电源，设置专门警戒，附近严禁烟火，禁止人员通行。并立即通知了救护队、机运调度站、医务救护人员到调度室待命，向值班领导、安监部门、总工程师、矿其他领导汇了报。通知医院、掘进一队值班领导、矿相关科室，上报集团公司调度室。
9时17分：总工程师向矿长汇报，经矿长同意，“启动煤与瓦斯突出灾害应急预案”，成立“煤与瓦斯突出灾害应急抢险指挥部”，通知“抢险救灾应急指挥部”的各成员单位立即赶赴调度室待命。
9时19分：指挥部设在调度室，各组长向指挥部报到，原地待命。
9时23分：调度室主任向指挥部介绍27011煤层进风巷煤与瓦斯突出灾害有关情况。
通风、救护专业组，提出防范对策及建议。
9时30分：指挥部，下达命令。
命令：矿井北翼人员全部撤出地面，中央变电所切断北翼除局扇外的所有机电设备电源；同时设置警戒，除抢险救灾人员外，其他人员不得进入北翼区域、东抬高集中回风巷危险区域。
事故处理组：使用救灾电话通知危险区域的人员按避灾路线有序安全转移。
机电组：及时运送矿山救护人员进井及运送井下撤离人员出井。
矿山救护组：组织15人分5人一组，共三组火速赶往灾区25区域、北东区域、27区域，快速赶到灾区实施抢救，迅速组织灾区人员有序安全撤离到地面。
调查组：继续跟踪监测灾情，有情况及时报告。
医疗卫生组：组织紧急抢救队伍进行伤、病员的抢救工作。
后勤物资保障组：负责各伤病员安置工作，认真做好宣传思想巩固工作，解决好吃、穿、住等问题，确保救灾抢险指挥的通讯与联络的畅通。
9时40分：撤离开始。
10时40分：撤离完毕。
11时00分：矿井救护组报告：全线撤离完毕。已设好警戒、切断电源。
后勤物资保障组报告：撤离群众基本安置妥当。
医疗卫生组报告：撤离过程中只有二人因摔跤受轻伤，已得到紧急处理，临时医疗点已建立，工作正常开展。
灾情调查监测组报告：据监测组监测，井下北翼各地点瓦斯等监测数据已稳定，全部降到安全指标以下，建议由矿山救护组织人员到井下北翼进行全面侦察，召开指挥部会议，研究解除封锁警戒事宜。
11时10分：指挥部召开会议，下达命令：由矿山救护队进入北翼全面检查。
11时30分：矿山救护侦察小分队全部汇报，正常。
指挥部下令：解除井下北翼警戒。由灾情调查监测组继续监测，有情况及时报告；地质、生产、防突专业组对27011煤层进风巷现场进行鉴定，提出防突修改方案，会审后实施。
11时40分：工会及指挥部领导到伤病员安置点看望伤病员情况。
11时45分：演练工作讲评会。总指挥作演练讲评。
2012年11月29日，贵州省黔西南州普安县楼下镇能通煤矿没有安全生产许可证，利用原能通煤矿老系统非法生产，在煤层未作突出鉴定、未采取任何防突措施、未安装瓦斯传感器的情况下，在突出煤层中11175掘进工作面施工，放炮诱发发生煤与瓦斯突出事故，造成5人死亡，2人受伤。
2012年12月1日23时40分，黑龙江七台河市福瑞祥煤炭有限责任公司八井越界开采，与一个关闭两年、资料不清的煤矿打通，导致发生透水事故，16人被困井下。
2012年12月5日，云南省曲靖市富源县上厂煤矿一号井在矿井已被停产整顿、且没有任何瓦斯抽放系统的情况下，矿井擅自挖开“密闭墙”，放炮作业引发煤与瓦斯突出事故，造成17人死亡。
以上几起煤与瓦斯突出事故的主要原因，一是瓦斯区域治理措施不到位，在煤层没有消突情况下组织生产；二是对地质构造突出征兆重视不够，没有采取有效控制措施；三是瓦斯抽采系统缺失或抽采不到位，矿井瓦斯治理人员配备不齐；四是领导及安全监控人员对瓦斯超限报警不敏感，未及时发现判断发生事故，并采取应急措施；五是培训工作不到位，职工缺乏自救意识，应急处置能力差。六是矿井主体责任落实不到位，安全生产责任不清、管理机制不健全。七是矿井无证或停产整顿矿井借整改之名超许可范围非法组织生产，违规作业。
以上几起水害事故的主要原因，一是水文地质资料不清，掘进过程中未严格执行探放水规定和措施。二是明知存在老空积水，没有采取措施治理就组织生产，管理人员重生产、轻安全。三是缺少安全防范意识，安排人员在受水害威胁区域的下部区域作业，透水后人员无法撤离。四是没有按要求成立防治水机构、配备专业技术人员和开展水害预测预报工作。五是未严格执行矿领导带班下井制度，且发现透水征兆后未及时撤人。六是在事故发生后，未按规定立即上报。
为深刻吸取事故教训，切实加强高突及水害矿井安全生产工作，坚决遏制重特大事故发生，现提出以下要求：
一、深刻吸取事故教训，确保实现安全“零”目标 集团公司机关有关部门、所属各煤业公司及矿井要深刻吸取这几次矿难教训，把确保安全生产作为学习贯彻十八大精神的落脚点。各级领导干部要认真抓好安全督导、蹲点驻矿、安全监督检查等工作，坚持深入基层一线、深入现场，切实发挥好监督、指导和服务职能。要积极帮助基层研究和解决问题，特别是对那些容易出现和在检查中重复出现的问题，要及时查出原因、找出对策、拿出措施并抓好落实，严防各类事故发生。瓦斯治理、水害防治等安全管理决不能有丝毫麻痹松懈思想，要守好安全底线，确保全年安全生产“零”目标顺利实现。
二、落实各级领导责任，严格执行两个规定
各煤业公司及矿井要严格落实三级领导安全生产责任制及矿领导带班下井制度，及时排查和处理重大安全隐患和险情，有效防范和坚决遏制煤矿瓦斯及透水事故的发生。
所属煤与瓦斯突出矿井必须严格遵照《防治煤与瓦斯突出规定》执行区域瓦斯治理措施，认真做好区域消突评价工作，对区域防突措施不到位、存在防突空白带或没有把握的采掘工作面，要立即停产整顿，进行瓦斯区域治理，重新评价，经验收合格后再复工。
矿井必须严格执行《煤矿防治水规定》，在受水害威胁的区域，必须按照“有掘必探、先治后采”的原则实施防治水工程；完善矿井、采区、工作面排水系统，特别是兼并重组矿井及整合矿井，必须保障有足够的排水抗灾能力；所有未进行水害评价或评价不合格的采掘工作面不得生产；要完善应急救援预案，井下出现透水征兆时，要立即报告并组织撤人。
三、确保大系统完善可靠
矿井要持续完善安全监控系统、抽采及利用系统，不断优化矿井通风系统。加强矿井安全监控系统的管理，保证系统稳定、运行连续无断线、报警断电范围控制合理、断电灵敏。对于通风系统不可靠、安全监控系统频繁断线或误报警的矿井，必须立即停产整顿。
矿井要健全完善井上下水文观测系统、排水系统、注浆系 统，并逐步向自动化方向迈进。要树立抗大灾、抢大险的安全意识，矿井排水系统总能力要有足够的富裕系数，提高矿井排水系统的抗灾能力。对应建而未建地面永久注浆站或现有注浆站不能满足生产需要的矿井，要纳入2013年防治水计划，由各煤业公司跟踪、督促抓紧落实。
四、加强矿井地质预测预报工作
要把不断提高地质勘探精度作为矿井瓦斯防治和防治水工作的第一要务。矿井新采区设计前必须利用地面物探手段查清地质、水文地质条件；已生产的采区未进行地面物探的要制定地面物探计划，抓紧整改落实。井下采掘工作面条件不清的必须做到“有掘必探”。切实加强地质预测预报工作，特别是高突矿井要超前控制前方地质构造及煤层变化趋势，有构造必须按石门揭煤的区域防突措施超前防范，细化瓦斯区域治理措施，严禁误揭煤层或断层；水害严重的矿井要采取物探、钻探等手段，查清矿井和相邻矿井的老空积水情况，否则不准生产。
五、加强隐患排查和整改落实力度
各煤业公司、区域公司及矿井要吸取事故教训，举一反三，组织开展隐患排查治理工作，重点排查以下内容：
（一）瓦斯区域治理措施落实和消突评价真实可靠情况；
（二）矿井通风系统的可靠性：用风地点供风是否充足、风门、风墙及过墙防逆装置是否可靠，回风是否独立、回风道是否畅通，局扇位置是否合理、三专两闭锁是否可靠；
（三）安全监控系统运行是否稳定可靠，井下探头是否按照规定安设，报警断电是否灵敏可靠；
（四）瓦斯抽采系统完善情况，抽采是否到位，是否存在抽采空白带。
（五）瓦斯防治及防治水专业技术人员配备情况，特别是兼并重组矿井。
（六）生产矿井老空积水及兼并重组煤矿老空（老窑）区分布情况，是否定期检查井下密闭墙。
（七）探放水制度落实情况，设计、措施是否完善。
（八）生产采区、准备开拓采区的地面物探措施及井下采掘工作面物探或钻探措施是否进行。
（九）井上下水文观测系统、排水系统、注浆系统健全完善情况，排水系统抗灾能力及注浆系统浆液供给能力是否合格。
此次隐患排查要结合各级安全督导组的检查情况，系统分析，全面梳理、总结通风、瓦斯防治及防治水专业的重大隐患问题。排查的所有隐患均要严格按照“五定”原则实现“闭环”管理，不能及时整改的，要制定计划，跟踪落实。对重大隐患实行集团公司、煤业公司和矿井三级挂牌督办，逐一销号。排查结果于12月21日前上报安监局、技术管理部备案。
1.1 煤、岩物理力学性质、瓦斯突出预测参数测定研究
煤、岩的弹性模量、密度、软化系数、吸水率等物理力学性质指标和瓦斯突出预测参数。
目的:掌握煤、顶底板岩层的物理力学性质和瓦斯突出预测参数, 为应力场数值模拟分析和有关预测、防治措施提供基础数据。
技术途径:在工作面的上、中、下三个部分, 每个部分取三块煤样, 所取煤样要完整, 没有明显裂隙, 煤样规格为:300mm×300mm×300mm左右, 并作好标志 (说明取样地点) 。岩样可在工作面两顺槽合适地点钻取顶板岩芯1~2个 (视钻取效果) , 岩芯直径不小于50mm, 岩芯端头位置伸入老顶 (中粒石英砂岩) 不小于2m。钻孔完成后, 取直接顶 (砂质泥岩) 岩芯长度2.5~3m和老顶 (中粒石英砂岩) 岩芯长度2m为岩样, 并作好标识。煤岩样采集后, 立刻用塑料袋包装, 用封口胶带密封, 防止煤样吸水氧化, 用木箱装运至河南工程学院 (箱内铺木屑) 。煤岩样在实验室经加工成试件后在实验室试验, 获取煤、岩的全应力应变曲线、弹性模量、密度、软化系数、吸水率等物理力学性质指标;瓦斯突出预测参数测定包括:煤层瓦斯含量、煤对瓦斯吸附常数、瓦斯放散初速度和煤坚固性系数, 煤质的工业分析等。
1.2 煤、岩的冲击倾向性研究
十矿所具体研究煤层、和顶板的冲击倾向性分类。
目的:确定煤、岩的冲击倾向性。
技术途径:实验室采用刚性压力机对煤试件进行实验, 得到弹性能指数、冲击能指数和动态破坏时间等指标测试, 依据有关国家标准, 确定煤的冲击倾向性;实验室采用刚性压力机对顶板岩试件进行实验, 得到计算顶板弯曲能量指数的相关参数, 依据有关国家标准, 确定顶板的冲击倾向性。
1.3 分析十矿冲击矿压及煤与瓦斯突出类型及其机理
冲击矿压及煤与瓦斯突出类型、发生原因、机理、以及主要影响因素。
目的:弄清楚冲击及煤与瓦斯突出发生的原因、类型、机理、特征以及主要影响因素。
技术途径:结合十矿发生的冲击矿压及煤与瓦斯突出动力显现和具体开采技术条件, 理论分析。
1.4 重点防治区域确定
对于研究的采掘工作面, 考虑地质因素和采矿因素, 采用综合指数法, 详细划定各个部分和块段的冲击矿压危险指数, 并运用相应数值模拟软件研究工作面及巷道周围的应力场分布规律, 圈定冲击矿压危险区域;根据现场参数的测定结果和实验室煤样瓦斯参数的测定结果结合试验矿井基本情况 (主要是矿井的瓦斯地质情况) 借助相关计算机软件划出煤层的瓦斯含量等值线图, 然后根据瓦斯含量等值线图并结合《防治煤与瓦斯突出规定》的单项指标法确定出考察区域的突出危险区和无突出危险区。在此基础上, 通过微震监测系统, 研究震源位置的迁移规律, 即时确定出工作面周围的高应力区, 进而确定采面重点防治区域。
目的:运用多种方法, 确定重点防治区域, 为冲击矿压及煤与瓦斯突出的防治打下基础。
技术途径:综合指数法、工作面采动应力场分布规律的数值模拟分析、微震方法和现场监测。
1.5 适合十矿冲击矿压及煤与瓦斯突出多元协同预测预报技术
十矿己15-24080采面的微震活动性规律及相应的危险性判据、钻屑法危险性判据、电磁辐射法危险性判据及瓦斯突出预测预报敏感指标。
目的:依据采取的多种监测手段, 建立适合、十矿冲击矿压及煤与瓦斯突出多元协同预测预报技术。
技术途径:
1.5.1 微震活动性规律及相应的危险性判据
1) 在工作面危险区域的巷道帮上安装锚杆, 将一微震监测探头垂直安装在锚杆露出尾端 (测出探头坐标) , 结合其他布置的微震探头, 通过微震设备自动记录的微震活动分析, 进行震源定位和微震能量计算, 然后根据震源中心到探头的距离, 研究开采条件下震动能量的衰减规律, 在此基础上, 依据冲击矿压发生的理论最小能量, 研究给出微震监测的具体区域范围, 分析给定区域内震动能量、震动次数等随时间的变化规律, 结合冲击矿压及煤与瓦斯突出的发生状况, 建立相应的危险性判据和相应的临界指标。
2) 通过上述在巷道帮上布置的微震探头, 记录开采震动作用下巷道振动加速度响应, 并通过分析仪自带的快速傅立叶转换程序, 得到振动频谱图, 分析振动加速度、振动频率的变化规律, 寻求冲击矿压及煤与瓦斯突出发生前兆的巷道振动响应参数预测模型, 并建立相应判据, 为冲击矿压及煤与瓦斯突出的预测打下基础。
1.5.2 钻屑法危险性判据
在工作面未受采动段在巷帮用煤电钻分别打3~4个钻孔, 每孔孔径42mm, 深10m, 孔平行于层面, 垂直于巷帮。自第二米起, 分别记录每钻进1m时的钻粉量。然后求各孔钻粉量的平均值, 取每米钻粉量平均值的1.5倍作为该面的初步临界钻粉量指标 (kg) , 并确定相应的初步判据。实施过程中, 可依据冲击矿压及煤与瓦斯突出的发生状况最终调整确定临界钻粉量指标。
1.5.3 电磁辐射法危险性判据
在工作面危险区域每隔10m在内帮布置一个测点, 用KBD5矿用本安型电磁辐射仪检测煤帮, 得到一定时期内 (一般不少于50组数据) 的测试结果, 采用模糊数学的方法, 确定电磁辐射预测的临界值 (强度、脉冲数) 及相应判据。实施过程中, 可依据冲击矿压及煤与瓦斯突出的发生状况最终调整确定临界电磁辐射指标。
1.6 十矿己15-24080采面开采阶段的冲击矿压及煤与瓦斯突出危险性评价
在上述微震、电磁、钻屑危险性判据和瓦斯突出预测预报敏感指标的基础上, 对冲击矿压及煤与瓦斯突出的重点区域布置测点 (届时提交监测方案) 进行监测预报, 发现问题, 及时采取防治措施。
目的:确定采面开采阶段的冲击矿压及煤与瓦斯突出危险性, 开展冲击矿压及煤与瓦斯突出短期危险性预测的探索。
技术途径:及时现场监测并分析, 并出班预测报表, 指导生产。
1.7 十矿己15-24080采面冲击矿压及煤与瓦斯突出防治措施及治理效果检验
对现有的防治措施有效性进行考察和评价, 研究制定消除或防治冲击矿压及煤与瓦斯突出危险的具体技术方法, 并在实践过程不断完善;采用钻屑法、电磁辐射法等方法检验冲击矿压治理措施的有效程度, 形成冲击矿压及煤与瓦斯突出危险治理效果检验技术方法。
目的:采取有效防治措施, 减轻或消除冲击矿压及煤与瓦斯突出危险。
技术途径:根据工作面具体开采技术和地质条件, 确定冲击矿压及煤与瓦斯突出的具体防治方法、方案和施工参数, 并对防治效果进行检验。实施中形成班防治报表。
2 结论
通过以上几方面的研究以及按实施方案, 我们基本可以确定十矿己15-24080采面的基本情况, 可以确定该采面的煤与瓦斯的突出机理, 以及做出煤与瓦斯突出危险性评价, 确切做到防止冲击地压及煤与瓦斯突出事故的发生。
参考文献
[1]李大鹏, 王志亮.煤与瓦斯突出危险性预测技术的研究[J].矿业安全与环保.
摘要：石板沟煤矿属煤与瓦斯突出矿井，掘进工作面在过断层防突管理方面积累了有效的方法和经验。
关键词：煤与瓦斯突出 断层 掘进 措施
中图分类号：TD823 文献标识码：B
文章编号：1673-1069（2009）01-0000-00
0 引言
长治市石板沟煤矿，属煤与瓦斯突出矿井，井田内地质构造简单，总体为一走向NE35～45°、倾向NW的单斜构造。井田倾斜中上部，存在一走向NE55°、落差13m的F1正断层，贯穿井田。以F1正断层为界，煤层瓦斯灾害存在较大差异：F1以东浅部煤层，瓦斯灾害较轻；以西深部煤层，瓦斯灾害严重。目前，3条煤层下山已从矿井浅部开采区域向下，顺煤层下山掘进800m左右，穿过F1断层及其次生断层。
1 过断层前的管理措施
1.1 生产中，对于地质部门在防突预测图上标注的断层或日常下达的地质预报出现的断层，通风队队长、防突队队长、技术科长审签后，交给防突班；防突班副班长以上人员必须签字，并贯彻到防突员，根据断层情况制定过断层安全技术措施。过断层安全技术措施必须发放到各相关施工单位，并严格执行。
1.2 在断层预计揭露位置前20m，必须执行边探边掘措施，并根据提供的断层产状，探测断层是否存在和初步判断断层实际落差；将防突钻孔资料交地质科分析，以准确判断断层的落差。
1.3 掘进工作面施工过程中，如突然出现断层或煤层异常变化（突然变厚、变薄），防突员和瓦斯检查工必须立即向矿通风调度汇报；通风队防突地质人员必须及时深入井下调查，判断断层情况。若构造复杂，及时向通风副总和调度室汇报，由调度室安排矿地质科人员下井调查，确定断层产状。
1.4 掘进工作面施工前的探孔和卸压钻孔过程中，出现的见岩等情况，防突员和瓦斯检查工必须在钻孔验收单上详细记录，说明岩石性质，并向通风调度和防突队汇报。
1.5 掘进工作面预测钻孔倾角必须严格按巷道煤层倾角要求施工。一旦钻孔出现见岩石情况，应立即向防突队和通风调度汇报；现场人员根据见岩石情况，判断是煤层顶板或底板，并及时调整钻孔倾角，尽量穿过断层，进入另一盘煤，并预测另一盘煤的瓦斯情况。
1.6 预测过程中，若钻孔内出现涌水，必须立即向防突班和通风调度汇报，并记录钻孔出水时的深度。
1.7 如预测出工作面前方有断层，必须根据钻孔探测资料，至少留5m预测钻孔，并超前（若预测孔煤孔深度小于5m，则立即停头）施工卸压钻孔。施工卸压钻孔第一班，应有地质人员跟班，确保钻孔施工到另一盘煤。如判定另一盘煤厚度小于2m，则施工一排卸压孔；若煤厚度大于2m，则施工两排卸压孔。
1.8 若工作面遇落差大于煤厚度的断层，采用风动钻机无法穿过岩层时，应立即停头，用液压钻机施工探煤钻孔，准确探清煤层层位，将钻孔资料及时交地质科分析。然后，根据地质预报的断层情况采取防突措施。一般，在距离煤层法距3m前，施工防突钻孔，并采集钻孔煤样进行分析，确定煤层的突出危险性。
1.9 过断层前施工的各类钻孔，如出现顶钻、喷孔等异常现象时，应立即向通风调度汇报，通风队长要及时到现场确认。若确实为喷孔，现场则应立即停头，施工卸压钻孔。
2 过断层期间的防突管理措施
2.1 掘进工作面在断层面内掘进时，必须严格执行边探边掘措施。每次预测时，必须探测到工作面前方2m以后的煤厚：如探测煤厚度达到2m以上，必须立即停头，施工卸压钻孔。在工作面卸压钻孔、前探钻孔、预测钻孔探测到距离断层前5m，必须立即停止掘进，采取过断层措施。
2.2 正断层另一盘煤上升，若断层落差大于1/2煤厚度且小于1倍煤厚度，则先在本盘煤层顶板0.5m左右处向另一盘煤层施工卸压钻孔（一般为8个20m深的钻孔），然后，再根据断层煤厚情况，施工一组卸压钻孔，钻孔控制到断层面后5～10m位置，钻孔间距按1.5～2m设计，每排3～4个孔。
2.3 正断层另一盘煤上升，若断层落差大于煤厚度，则应根据巷道施工的倾角变化情况，施工卸压钻孔。一般，在工作面距离断层面3 m前施工卸压钻孔，钻孔数量根据前探钻孔情况确定。
2.4 断层另一盘煤上升，若断层落差小于1/2煤厚度，则直接施工16个20m深的钻孔（分2排施工），并进行连续预测，若预测超标，继续施工16个20m深的卸压钻孔。
2.5 断层另一盘下降，若断层落差大于1/2煤厚度且小于1倍煤厚，则先在本盘煤层底板0.5m左右处向另一盘煤层施工卸压钻孔（一般为8个20m深的钻孔），然后，再根据断层煤厚情况，施工一组卸压钻孔。钻孔控制到断层面后5～10m位置，钻孔间距按2m设计，每排3～4个孔。
2.6 正断层另一盘煤上升，若断层落差大于煤厚度，则应根据巷道施工的倾角变化，施工卸压钻孔。一般，在工作面距离煤层法距3m前施工卸压钻孔，钻孔数量根据前探钻孔情况确定。
2.7 正断层另一盘煤上升，若断层落差小于1/2煤厚度，则直接施工16个20m深的钻孔（分2排施工），并进行连续预测。若预测超标，继续施工16个20m深的卸压钻孔。
2.8 施工卸压钻孔时，必须探测断层附近的煤厚：若煤层厚度大于煤层正常厚度1.5倍，必须至少增加一排卸压钻孔。
2.9 施工卸压钻孔过程中，若出现顶钻、喷孔等现象，必须在该排钻孔附近增加一定数量的卸压钻孔，直至没有喷孔现象为止。取钻孔煤样测定K1值，进行△P和f值分析。
2.10 若工作面断层情况较复杂，无法准确判断，则直接施工16个20m深的钻孔，允许掘进7m进行边探边掘。若顺煤层倾角方向深度达不到15m，则应至少留5m超前距离进行边探边掘。
3 掘进工作面遇其它异常情况时的防突管理
正常掘进过程中，掘进工作面出现下列情况时，必须立即停止掘进，探测工作面前方是否有异常情况，并施工卸压钻孔。
3.1 工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象；
3.2 工作面出现明显的突出预兆，如有声预兆和无声预兆等；
3.3 工作面软分层突然增厚，并达到0.5m以上。煤层破坏严重，节理发育。煤层呈土糜状、鳞片状，工作面片帮、掉顶严重；
3.4 掘进工作面施工过程中，非局部通风、瓦斯探头等原因造成的工作面或回风流瓦斯浓度达到0.6%以上。
4 结束语
掘进工作面防突，必须建立包括突出危险性预测、突出防治措施、防突措施效果检验、安全防护措施等“四位一体”的综合措施体系。
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