煤与瓦斯突出事故隐患及应急处理措施.docx

煤与瓦斯突出事故隐患及应急处理措施煤矿在生产过程中，大量的煤和瓦斯突然抛向采掘空间，且伴伴着 剧烈的动力和声响的现象，称为煤与瓦斯突出。井下发生突出时，煤流 埋人，造成人员窒息死亡；突出时的动力，能摧毁巷道、通风设备、机 械装备、破坏通风系统，造成灾害扩大；甚至能引起火灾或瓦斯爆炸。 它是矿井最严峻的灾害之一。第一节煤与瓦斯突出的一般规律煤与瓦斯突出多数发生在采、掘工作面，其中大多数发生在掘进工 作面。伴着开采深度的增加，突出的强度增大、突出的次数增多、突出的 层数增加、突出的危险性增大。突出的次数和强度伴着瓦斯压力的上升而上升。煤的结构改变大、透气性差、瓦斯扩大速率大、煤的湿度小简单发 生突出。有构造剩余应力的地方，煤体强度变形能量大，简单突出。如：断 层带、破裂带、火成岩侵入带、煤层厚度改变带、褶曲地点和煤层倾角 改变地点都是简单发生突出的地方。有外力激发简单发生突出。如：放炮、打眼、冲孔等都简单透发突 出。避难所内应依据避难最多人数，配备充足数量的隔离式自救器。(2)压风自救系统：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采掘工作面2540米的巷道内、放炮 地点、撤离人员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，应每隔50米设置一组压风自救系统。每组压风自救系统一般可供5至8人用，压缩空气供应量不得 少于0.1立方米/分钟。发现突出预兆后现场人员的避灾措施(1)矿工在采煤工作面发现有突出预兆时，要以最快的速度通知 人员快速向进风侧撤离。撤离中快速打开隔离式自救器并佩戴好，迎着 新奇风流连续外撤。假如距离新奇风流太远时，应首先到避难所或利用 压风自救系统进行自救。(2)掘进工作面发现煤和瓦斯突出的预兆时，必需向外快速撤至 反向风门之外，之后把反向风门关好，然后连续外撤。如自救器发生故 障或佩戴自救器不能安全到达新奇风流时，应在撤出途中到避难所或 利用压风自救系统进行自救，等候抢救队援救。发生突出事故后现场人员的避灾措施在有煤也瓦斯突出危险的矿井，矿工要把自己的隔离式自救器带 在身上，一旦发生煤与瓦斯突出事故，立刻打开外壳佩戴好，快速外撤。矿工在撤退途中，假如退路被堵或自救器有效时间不够，可到矿井 特地设置的井下避难所或压风自救装置处暂避，也可查找有压缩空气 管路的巷道、胴室躲避。这时要把管子的螺钉接头卸开，形成正压通风, 延长避难时间，并设法与外界保持联系。第三节水灾事故隐患及应急处理措施矿井水灾的类型及易发生突水事故的地点矿井水灾的类型造成矿井水灾的水源有大气降水、地表水、地下水和老窑水。多数 矿井水害往往由23种水源造成的。矿井水害可分为地表水害、老 窑水水害、松散孔隙水水害、煤层顶板水水害、煤层底板水水害。易发生突水事故的地点矿井涌水所造成的类井水灾，通常称为突水或透水。矿井突水的条 件是必需具有涌水水源和涌水通道。因此，简单发生突水的地点有：接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻近煤矿的地点。接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱的地点。打开隔离煤柱放水的地点。接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破裂带 的地点。接近有出水可能的钻孔的地点。接近有水的灌浆区的地点。接近其他可能出水地区的地点。矿井发生透水前的预兆一般说来，矿井透水前主要有几种预兆：挂汗。积水区的水，在自身压力作用下，通过煤岩裂隙而在采掘工 作面的煤岩壁上聚积成很多水珠的现象，叫挂汗。井下空气中的水分遇 低温的物体，有时也可能积成水珠，这是假象。区分真假挂汗的方法是, 认真观看新暴露的煤壁面上是否潮湿，若潮湿是透水预兆。挂红。矿井水中含有铁的氧化物，在它通过煤岩裂隙而浸透到采掘 工作面的煤岩体外表时，会呈现暗红色水锈，这种现象叫挂红。挂红是 一种出水信号。水叫。含水层或积水区内的高压水，向煤壁裂隙挤压时，与两壁摩 擦会发出“嘶嘶”叫声，这就说明采掘工作面距积水区或其他水源已经 很近了，若是煤巷掘进，则透水即将发生，这时必需立刻发出警报，撤 出全部受水威逼的人员。空气变冷。采掘工作面接近积水区域时，空气温度会下降，煤壁发 凉，人一进入工作面就会有凉快、阴冷的感觉；但应留意，受地热影响 较大的矿井地下水的温度偏高，当采掘工作面接近积水区时，气温反而 上升。显现雾气。当采掘工作面气温较高时，从煤壁渗出的积水，就会被 蒸发而形成雾气。顶板淋水增大。顶板来压，底板鼓起。水色发浑，有臭味。采掘工作面有害气体增加，积水区向外散发出瓦斯、二氧化碳和硫 化氢等有害气体。裂隙显现渗水。假如出水清净，则离积水区较远；若 浑浊，则离积水区已近。由于矿井水的来源不同，发生透水前的预兆各有特点：老空水透水预兆。由于老空水积存时间长，水量补给较差，故称“死 水”。老空水透水预兆有挂红，酸性大，水味发涩的特点。溶洞水透水预兆。由于洞内积水长期侵蚀溶岩，所以，水多呈灰色 或灰黄色，带有臭味，有时也有挂红现象。另外，当采掘工作面接近石 灰岩溶洞水时，可能显现顶底模式反来压、裂隙和柱窝渗水的现象。断层水透水预兆。断层破裂带中的地下水一般是流淌的，补给较充 足，故称“活水”。所以，很少显现挂红现象，水无涩味而发甜；在岩巷 中遇到或接近断层水时，有时在岩缝中可见到淤泥，水较浑浊多呈黄色。 另外，当采掘工作面接近含水的断层破裂带时，会显现来压，淋水增大 等现象。冲积层水透水预兆。浅部掘进井筒常遇到冲积层水，采空区顶板冒 落，裂缝沟通冲积层时，也会遇到冲积层水。冲积层水透水的特点是， 开头水量较少，呈黄色，并夹有砂子，以后便急剧增大。防治矿井水灾的主要措施防治水害的措施可归纳为“查、探、放、排、堵、截”六个字。查：查明矿区和矿井的水文地质条件，强化水害预测，制定并实施 防治水规划。探：“有疑必探、先探后掘”。遇到以下情况之一，必需确定探水线 进行探水：接近水淹或积水的井巷、老空或相邻煤矿时。接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。打开隔离煤柱放水时。接近可能有河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破裂带时。接近有出水可能的钻孔时。接近有水的灌浆区时。接近其他可能出水地区时。经探水确认无突水危险后，方可前进。放：将威逼性水源采纳打钻抽水、井下疏水巷道疏水、井下钻孔疏 水、立井泄放水等方法，全部或部分疏放掉。是消退水患的主要措施之 O截：利用水闸墙、水闸门和防水煤（岩）柱等物体，临时或永远地 截住涌水，将采掘区与水源隔离，使某一地点突水不致危及其他地区， 是减轻水灾危害的重要措施。堵：是将水泥砂浆或化学浆堵水材料通过钻孔注入到渗水的地层 裂隙、溶洞、断层破裂带，使其凝固硬化，将裂隙、裂缝和溶洞充填， 到达堵水的目的，是防治水灾的重要措施之一。排：为防止矿井水灾，矿井必需按煤矿安全规程规定建立有效 的排水系统。煤矿地上井下的防治水的装备设备，如水泵、水管、水仓、防水煤 （岩）柱、防水闸门、水闸墙以及疏水渠道等，对防治矿井水害非常重 要，煤矿职工要爱惜，发现问题要按时报告或实行相应措施。矿井发生透水事故的处理措施及留意事项发生透水事故的处理措施采掘工作面或其他作业地点发现有突水预兆时，必需发出警报，撤 出全部受水威逼地点的人员。最先发现透水的现场工作人员一方面报告矿调度室，另一方面快 速组织抢救。打木垛或用密集柱，堵住出水点，防止事故连续扩大；水 势猛来不及进行加固时，人员应向高处撤退，安全出井。井下突然突水，破坏了巷道中的照明和避灾路线上的指示牌，人员 一旦迷失方向，必需朝着有风流通过而又能通达地面的上山巷道方向 撤退，切勿进入下山独头巷道。透水后现场人员撤退时的留意事项透水后，应在可能的情况下快速观看和推断透水的地点、水源、涌 水量、发生原因、程度等情况，依据灾害预防和处理计划中规定的撤退 路线，快速撤退到透水地点以上的水平，而不能进入透水点附近及下方 的独头巷道。行进中，应靠近巷道的一侧，抓牢支架或固定物体，尽量避开压力 水头和泄水流，并留意防止被水中流淌的砰石和木料撞伤。如透水破坏了巷道中的照明和路标，迷失行进方向时，遇险人员应 朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。在撤退沿途和所经过的巷道交叉口，应留设指示行进方向的明显标志，以提示抢救人员的留意。人员撤退到坚井，需从梯子间上去时，应遵守秩序，禁止慌乱和争 抢。行动中手要抓牢，脚要蹬稳，切实留意自己和他人的安全。如唯一的出口被水封堵无法撤退时，应有组织地在独头工作面躲 避，等候抢救人员营救。严禁盲目潜水逃命等冒险行为。透水后被围困时的避灾自救措施当现场人员被涌水围困无法退出时，应快速进入预先筑好的避难 胴室中避灾，或选择适宜地点快速建筑临时避难胴室避灾。迫不得已时, 可爬上巷道中高冒空间待救。如系老窑透水，则须在避难胴室处建临时 挡墙或吊挂风帘，防止被涌出的有毒有害气体损害。进入避难碉室前， 应在胴室外留设明显标志。在避灾期间，遇险矿工要有良好的精神心理状态，心情安定、自信 乐观、意志坚强。要作好长时间避灾的准备，除轮番担任岗哨观看水情 的人员外，其余人员均应静卧，以削减体力和空气消耗。避灾时，应用敲击的方法有规律、不间断地发出呼救信号，向营救 人员指示躲避处的位置。被困期间断绝食物后，即使在饥饿难忍的情况下，也应努力克制自 己，决不嚼食杂物充饥。需要饮用井下水时，应选择适合的水源，并用 纱布或衣服过滤。长时间被困井下，觉察抢救人员到来营救时，避灾人员不行过渡兴 奋和慌乱，以防发生意外。突出大多伴有预兆，石门突出多伴无声预兆。突出危险性伴着硬而厚的围岩存在而增高。第二节煤与瓦斯突出的预兆绝大多数的煤与瓦斯突出，在突出前都伴有预兆，没有预兆的突出 是极少数。有声预兆：由于各矿区、各采掘工作面的地质条件、采掘方法、瓦 斯大小及煤质特征等的不同，所以预兆声响的大小、间隔时间、煤体深 处发出的响声种类也不同。有的象炒豆似的劈劈叭叭声。有的象鞭炮声, 有的象机枪连射声，有的似跑车样的闷雷声、嘈杂声、嗡嗡声以及气体 穿过含水裂缝时的吱吱声等。无声预兆：煤层结构构造方面的表现：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；地压显现方面的表现：压力增大使支架变形，煤壁外 鼓、片帮、掉殖，顶板显现冒顶、断裂，底板显现鼓起，炮眼变形装不 进药，打钻夹钻、顶钻等；其它方面的表现：瓦斯涌出异样、忽大忽小， 煤尘增大，空气气味异样、闷人，煤温或气温降低或上升。上述突出的预兆并非每次突出时都同时显现，而仅仅是显现一种 或几种。煤矿安全规程对采掘工作面防突的规定矿井在采掘过程中，只要发生过1次煤（岩）与瓦斯突出，该矿井 即为突出矿井，发生过突出的煤层即为突出煤层。突出矿井及突出煤层 确实定，由煤矿企业提出报告，经国家煤矿安全监察局授权单位鉴定， 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。开采突出煤层时，必需实行突出危险性预测、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。开采突出煤层时，每个采掘工作面的专职瓦斯检查工，必需随时检 查瓦斯，把握突出预兆，当发现有突出预兆时，瓦斯检查工有权停止工 作面作业，并帮助班组长立刻组织人员按避灾路线撤出，报告矿调度室。有突出危险的采掘工作面爆破落煤前，全部不装药的炮眼、孔都应 用不燃性材料充填，充填深度不小于孔深度的L5倍。井巷揭穿煤层和在突出煤层中进行采掘作业时，必需实行震惊爆 破、避难胴室、反向风门、压风自救系统等安全防护措施。预防煤与瓦斯突出的主要措施区域性防突措施开采爱护层、预抽煤层瓦斯和煤层注水是区域防突的主要措施。开采爱护层在突出矿井中，在煤层群中首先开采的，并能使相邻的突出煤层消 退突出危险的煤层叫爱护层，开采爱护层是防治煤与瓦斯突出最有效、 最经济的措施之一。预抽突出煤层瓦斯开采爱护层时，已有瓦斯抽放系统的矿井，应同时抽放被爱护层的 瓦斯。单一煤层和无爱护层可采的突出危险煤层，经实验预抽瓦斯有效 果时，也必需采纳抽放瓦斯的措施。突出煤层注水煤体注水不仅可以预防煤与瓦斯突出，也可以削减开采过程中粉 尘的产生和飞扬。当水中参加一些阻化剂时，还可以防止煤炭自燃。局部防突措施1、石门揭煤防治突出措施石门和其他岩石井巷揭穿突出危险煤层时的防突措施中，除抽放 瓦斯外，还有超前排放钻孔、水力冲孔、水力冲刷、金属骨架和震惊放 炮等。（1）水力冲孔。当石门揭煤打钻显现喷煤、喷瓦斯的自喷现象时， 可采纳水力冲孔措施进行揭煤。水力冲孔要求石门冲出的总煤量（吨） 数量上不小于煤层厚度（米）的20倍。（2）水力冲刷。水力冲刷是利用高压水力冲刷石门工作面前方煤 体，形成超前孔洞，使煤体得到卸压和排放瓦斯以消退石门揭煤时的突 出危险性。要留意的是冲刷出的煤和瓦斯就地排放，形成了工作地点担 心全环境。（3）超前排放钻孔。超前排放钻孔是在石门掘至离煤层垂距58 米处向突出危险煤层沿倾斜和走向匀称地布置23圈钻孔，掌握范围 到达石门周边外35米，形成充足的卸压和排放瓦斯范围，在设计要 求的范围内，瓦斯压力全部降到0.74兆帕以下。这一措施适用于不同 厚度和倾角的突出煤层，对于瓦斯压力较高的煤层，也有较好的防突效 果。（3）金属骨架。金属骨架是用于石门揭煤的一种超前支架。在距 煤层23米时，在工作面上部和两侧周边打钻孔，钻孔要穿透煤层全 厚并进入岩层0.5米，单排孔间距一般不大于0.2米，双排孔间距一般 不大于0.3米，然后在钻孔中插入长度大于孔深0.5米以上的钢管或钢 轨，将其尾部固定架牢，形成一个整体防护架。金属骨架措施的防突作用：一是钻孔卸压；二是钻孔排放瓦斯；三 是爱护煤体。主要作用是爱护煤体，增大突出的阻力。2、煤巷掘进工作面防治突出措施在有突出危险的煤层中掘进巷道，可以采纳预抽瓦斯、水力冲孔、 超前钻孔、深孔松动爆破、深孔掌握卸压爆破、卸压槽和前探支架等防 治突出措施。(1)超前钻孔(包括大直径钻孔)。适用于煤层透气性较好、钻孔 的有效影响半径大于0.7米、煤质稍硬的突出煤层。钻孔长度不得小于 10米，钻孔超前掘进工作面的距离不得小于5米。排放钻孔的掌握范 围，应包括巷道断面和巷道断面轮廓线外周围不小于2米的范围。超 前钻孔的直径一般为75120毫米，地质条件改变猛烈地带也在采纳42 毫米直径的钻孔。(2)深孔松动爆破。深孔松动爆破是在工作面前方打若干个肯定 深度的炮眼，通过爆破使四周煤体破裂、使应力集中带向煤体深部推移, 到达卸压和排放瓦斯的作用。该措施适用于煤质较硬、突出强度较小的 煤层。深孔松动爆破的孔径为42毫米，孔长不得小于8米，超前距不 得小于5米。深孔松动爆破应掌握到巷道轮廓线外1.52米的范围。(3)深孔掌握卸压爆破。与一般深孔松动爆破相比，深孔掌握卸 压爆破有两个特点：一是将爆破孔长度由810米增加到2025米；二 是在爆破孔附近打了不装药的掌握孔，以增大卸压和排放瓦斯的效果。(4)卸压槽。沿巷道两帮预先切割出肯定宽度的缝槽，保持肯定 的超前距，使前方一段距离内的煤体与煤层母体部分脱离。在卸压槽的 爱护范围内掘进，可以防止突出或冲击地压的发生。（5）前探支架。前探支架一般是向工作面前方打钻孔，孔内插入 钢管或钢轨，其长度为两次掘进长度再加0.5米。掘进每循环一次，打 一排钻孔，形成两排钻孔交替前进，钻孔间距为0.20.3米。3、采煤工作面防治突出措施对于有突出危险的采煤工作面，防治突出应以区域性措施为主，当 未实行区域防突措施时在区域防突措施失效的区段，可采纳排放钻孔、 松动爆破、注水潮湿煤体、大直径钻孔、预抽瓦斯等局部防治突出措施， 并应尽可能地采纳刨煤机或浅截深滚筒式采煤机采煤。安全防护措施包括石门揭穿煤层时的震惊放炮、采掘工作面的远距离放炮、挡拦、 反向风门、自救器、避难所和压风自救系统等安全防护措施。1、震惊放炮震惊性放炮的主要本质是一种诱导突出的安全措施，在突出危险 煤层厚度小于0.3米或瓦斯压力小于0.74兆帕的煤层中，可采纳震惊 放炮揭穿煤层。震惊放炮必需有独立的回风系统。其进风侧应设置两道 牢固反向风门，（4风系统严禁人员通行或作业。假如震惊放炮未能次 揭穿煤层，在掘进盈余部分时，仍必需实行预防突出措施。2、远距离放炮在有突出危险的采掘工作面采纳放炮作业时，必需采纳远距离放 炮。远距离放炮的操纵地点应设在进风侧反向风门之外或避难所内，距 工作面的距离依据现场实际情况而定，但不得小300米。远距离放炮 时，放炮工操纵放炮的地点，应配备压风自救系统或隔离式自救器。回 风系统的采掘工作面以及有人作业的地点，都必需停电撤人，放炮30 分钟后，方可进入工作面检查。3、挡拦设备突出危险区设置反向风门，应遵守以下规定：(1)反向风门必需设在石门掘进工作面的进风侧，以防止突出时 的瓦斯进入进风系统。(2)反向风门必需坚固，并须设两道。风门墙垛可用砖或混凝土 砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可依据岩石性质确定，但不得少于0.2 米，墙垛厚度不得少于0.8米。门框和门扇可采纳坚实的木质结构，门 框厚度不得小于XXX毫米，门扇厚度不得小于50毫米，两道风门之 间的距离不得小于4米。(3)放炮时反向风门必需关闭，对通过门垛的风筒，必需设有隔 断装置。放炮后，矿山抢救队有关人员进入检查时，必需把风门打开顶 牢。（4）反向风门距工作面的距离和反向风门的组数，应依据掘进工 作面的通风系统和石门揭穿突出煤层时估计的突出强度确定。5、自救器进入有突出危险采掘工作面的工作人员，必需佩戴隔离式自救器， 每天下井前与升井后必需对自救器进行称重和气密性检查，以保持性 能良好。6、井下避难所和压风自救系统突出危险矿井应在井下设避难所或压风自救系统，依据详细情况， 可设置其中一种或混合设置，并要符合以下要求。（1）井下避难所：避难所应在采掘工作面附近和放炮的地点，避难所的数量及其 距采掘工作面的距离，应依据详细条件确定。避难所必需设向外开启的严密的隔离门，室内净高不得低于2米, 长度和宽度应依据同时避难的最多人数确定，但每人占用面积不得少 于0.5平方米，避难所内支护必需爱护良好，并设有与矿（井）调度室 直通的电话。避难所内必需设有供应空气的设备，每人供风量不得少于0.3立 方米/分钟。假如用压缩空气供风时，应有减压装置和带有阀门掌握的 呼吸嘴。