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1、矿山灾害防治与治理矿山灾害防治与治理n n水水n n火火n n瓦斯瓦斯n n煤尘煤尘n n顶板灾害顶板灾害水水n n国家煤矿安全监察局提出了煤矿水害防治十六字原则“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”n n“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。矿井水害事故的类型矿井水害事故的类型 n n1 1、地表水水害、地表水水害 由地表河流、湖泊、沼泽、水库等地表水体，通过连通矿井井巷的由地表河流、湖泊、沼泽、水库等地表水体，通过连通矿井井巷的岩石裂隙、断层裂隙、岩溶孔洞、塌陷区裂隙、老窑、井巷等通道进入岩石裂隙、断层裂隙、岩溶孔洞、塌陷区裂隙、老窑、井巷等通道进入矿井，造成矿井充水，而且影响矿井的

2、生产和安全。矿井，造成矿井充水，而且影响矿井的生产和安全。n n2 2、含水层水水害、含水层水水害 煤层或煤系顶板低部岩层含地下水，井巷拓或开采后，使含水层中煤层或煤系顶板低部岩层含地下水，井巷拓或开采后，使含水层中的地下水进入矿井，造成矿井充水，而且影响矿井的生产和安全。的地下水进入矿井，造成矿井充水，而且影响矿井的生产和安全。n n3 3、断层水水害、断层水水害 断层破碎带裂隙、孔洞连通含水层、含水溶洞、老空积水、地表水断层破碎带裂隙、孔洞连通含水层、含水溶洞、老空积水、地表水等水体，当井巷进入断层破碎带而矿井充水，而且影响矿井的生产和安等水体，当井巷进入断层破碎带而矿井充水，而且影响矿井

3、的生产和安全。全。n nn n4 4、老空积水水害、老空积水水害 矿井原有的巷道及采空区废弃后积水为老空水。当掘出矿井原有的巷道及采空区废弃后积水为老空水。当掘出巷道、工作面进入老空区而引起矿井充水，而且影响矿井巷道、工作面进入老空区而引起矿井充水，而且影响矿井的生产和安全。的生产和安全。n n5 5、岩溶水水害、岩溶水水害 易溶性石灰石或其它可溶性岩层溶蚀后生的溶隙、溶道、易溶性石灰石或其它可溶性岩层溶蚀后生的溶隙、溶道、溶洞、并积有地下水，当井巷或工作面揭穿时则导致矿井溶洞、并积有地下水，当井巷或工作面揭穿时则导致矿井充水，且影响矿井的生产和安全。充水，且影响矿井的生产和安全。n n6 6

4、、封闭不良的钻孔水水害、封闭不良的钻孔水水害 地质勘探时，钻孔钻透含水层、含水溶洞，此钻孔终孔地质勘探时，钻孔钻透含水层、含水溶洞，此钻孔终孔时未封孔（或封闭不良），井巷或工作面揭穿时，导致矿时未封孔（或封闭不良），井巷或工作面揭穿时，导致矿井充水，影响矿井生产和安全。井充水，影响矿井生产和安全。基本概念n n含水层含水层：含水层是指具有下述两种性质的地层或：含水层是指具有下述两种性质的地层或岩层：含有水；一般的野外条件下允许大量的水岩层：含有水；一般的野外条件下允许大量的水在其中运动。在其中运动。n n阻水层阻水层：与含水层相反，是一种可以含水，但在：与含水层相反，是一种可以含水，但在一般的

5、野外条件下，不能大量导水地层。从实用一般的野外条件下，不能大量导水地层。从实用的观点出发，阻水层可以认为是隔水层。的观点出发，阻水层可以认为是隔水层。n n隔水层隔水层：存在于含水层与开采煤层底板、巷道和：存在于含水层与开采煤层底板、巷道和采空区之间的能阻碍或减弱水流动的岩层，该岩采空区之间的能阻碍或减弱水流动的岩层，该岩层内的孔隙不连通，地下水无运动条件，常以吸层内的孔隙不连通，地下水无运动条件，常以吸着水存在，无重力水。亦称不透水层或保护层。着水存在，无重力水。亦称不透水层或保护层。n n边缘充水型边缘充水型n n此型的特点此型的特点是：陷落柱内充是：陷落柱内充填物紧密压实，填物紧密压实，

6、风化程度强，柱风化程度强，柱内水力联系不好，内水力联系不好，而柱边水力联系而柱边水力联系较强，并有断层较强，并有断层存在且充水。当存在且充水。当采掘工程揭露时，采掘工程揭露时，也有涌水，但水也有涌水，但水量一般不如全充量一般不如全充水型大。水型大。n n国家安全监管总局国家煤矿安监局关于华晋焦煤有限责任公司王家岭国家安全监管总局国家煤矿安监局关于华晋焦煤有限责任公司王家岭矿矿“328”328”透水事故的通报透水事故的通报 位于山西省境内的王家岭矿是中国中煤能源集团公司与山西焦煤集团位于山西省境内的王家岭矿是中国中煤能源集团公司与山西焦煤集团公司合资组建的华晋焦煤有限责任公司投资开发的基建矿井，

7、设计生产公司合资组建的华晋焦煤有限责任公司投资开发的基建矿井，设计生产能力能力600600万吨万吨/年，于年，于20062006年年1212月开工建设，计划于月开工建设，计划于20102010年年1010月建成月建成投产，由中国中煤能源集团公司第一建设公司投产，由中国中煤能源集团公司第一建设公司6363处碟子沟项目部施工。处碟子沟项目部施工。事故发生在该矿事故发生在该矿2010120101工作面回风巷掘进头，初步分析是掘进过程中导工作面回风巷掘进头，初步分析是掘进过程中导通老空区而引发透水事故。事故暴露出的主要问题是：该矿施工过程中通老空区而引发透水事故。事故暴露出的主要问题是：该矿施工过程中

8、存在违规违章行为，未严格执行存在违规违章行为，未严格执行煤矿防治水规定煤矿防治水规定（国家安全监管总（国家安全监管总局令第局令第2828号），掘进工作面探放水措施不落实；劳动组织管理混乱，为号），掘进工作面探放水措施不落实；劳动组织管理混乱，为了赶工期、赶进度，当班安排了赶工期、赶进度，当班安排1414个掘进队同时作业，作业人员过度集中，个掘进队同时作业，作业人员过度集中，且领导干部带班制度不落实；施工安全措施不落实，工作面出现透水征且领导干部带班制度不落实；施工安全措施不落实，工作面出现透水征兆后，没有按照规定及时撤人和采取有效应对措施；隐患排查治理不力，兆后，没有按照规定及时撤人和采取有效

9、应对措施；隐患排查治理不力，特别是今年特别是今年3 3月份以来月份以来2010120101工作面回风巷多次发现巷道积水，但一直工作面回风巷多次发现巷道积水，但一直未能采取有效措施消除隐患。未能采取有效措施消除隐患。（一）矿山火灾的分类、自然发火条件和特性n n分类：内因火灾（煤炭自燃）、外因火灾。n n煤炭自燃的必要充分条件有自燃倾向性的煤被开采后呈破碎状态，堆积厚有自燃倾向性的煤被开采后呈破碎状态，堆积厚度一般要大于度一般要大于0.4 m0.4 m；有较好的蓄热条件；有较好的蓄热条件；有适量的通风供氧；有适量的通风供氧；上述三个条件共存的时间大于煤的自燃发火期。上述三个条件共存的时间大于煤的

10、自燃发火期。n n自然发火的过程：潜伏期、自热期和燃烧期。（二）煤炭及其他可燃矿物自然发火危险性评价方法n n自燃倾向性预测；n n因素综合评判预测法；n n经验统计预测法和数学模型预测法。（三）煤炭自然发火早期预测预报技术n n目前预测自然发火期的方法有在实验室确定自燃倾向性等级；在实验室确定自燃倾向性等级；根据本矿或条件相似矿井或采区的已有自然发火根据本矿或条件相似矿井或采区的已有自然发火统计资料，确定待采（或本）煤层的自然发火期。统计资料，确定待采（或本）煤层的自然发火期。n n自然发火标志化性气体及其指标一氧化碳（一氧化碳（COCO）指标，指标，COCO的派生指标，烯烃的派生指标，烯烃

11、（乙烯（乙烯C C2 2H H4 4）及烯烷比，炔烃（乙炔及烯烷比，炔烃（乙炔C C2 2H H2 2）。）。n n预测预报方法：气体分析法，测温法和气味检测法。（四）矿山内因火灾防止技术n n灌浆灭火n n阻化剂防灭火n n均压灭火n n惰气压注灭火n n新型凝胶灭火n n泡沫、干粉等（四）矿山外因火灾防止技术n n防止失控的高温热源产生和存在 n n尽量不用或少用可燃材料 n n防止产生机电火灾 n n防止摩擦引燃 n n防止高温热源和火花与可燃物相互作用（四）火区封闭技术 火区内的空气温度下降到30以下，或与火灾发生前该区的日常空气温度相同。火区内空气中的氧气浓度降到5.0%以下。火区内

12、空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳浓度在封闭期间内逐渐下降，并稳定在0.001%以下。火区的出水温度低于25，或与火灾发生前该区的日常出水温度相同。上述4项指标持续稳定的时间在个月以上。（四）火区启封技术 锁风启封火区（分段启封火区）：用于火区范围较大，不能确认火源已经熄灭。通风启封火区（一次性打开火区）：用于火区范围较小，确认火源已经熄灭。五、矿山水害 了解矿井水害的主要类型、矿井水的化学成分及来源；熟悉矿井涌水特征、涌水通道、突水预兆等方面的基础知识；掌握矿井突水监测预防的主要技术特点、堵排水的方法与技术措施。（一）矿井水害的主要类型、矿井水的来源 水害的主要类型透水；突水；涌水。矿井水来源

13、大气降水；地表水；地下水（含水层水、断层水等）；老空区积水。（二）矿井涌水特征、涌水通道、突水预兆矿井涌水特征大气降水为主要充水水源的涌水特征；以地表水为主要充水水源的涌水特征；以地下水为主要充水水源的矿床；以老采空区为主要充水水源的矿床。涌水通道 自然涌水通道：地层的空隙、断裂带等属于自然形成的通道；人为涌水通道：由于采掘活动等引起的人为涌水通道。（二）突水预兆一般预兆采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等；工作面底板灰岩含水层突水预兆 松散孔隙含水层突水预兆（三）矿井突水预防的技术留设防水煤（岩

14、）柱；疏干（放水）；含水层改造与隔水层加固；建立防水闸门和水闸隔墙；注浆堵水。第九章第九章 矿井瓦斯矿井瓦斯本章主要内容本章主要内容本章主要内容本章主要内容1 1 1 1、瓦斯概念、瓦斯概念、瓦斯概念、瓦斯概念2 2 2 2、煤层瓦斯赋存与含量、煤层瓦斯赋存与含量、煤层瓦斯赋存与含量、煤层瓦斯赋存与含量3 3 3 3、矿井瓦斯涌出、矿井瓦斯涌出、矿井瓦斯涌出、矿井瓦斯涌出4 4 4 4、瓦斯喷出与突出、瓦斯喷出与突出、瓦斯喷出与突出、瓦斯喷出与突出5 5 5 5、瓦斯爆炸与预防、瓦斯爆炸与预防、瓦斯爆炸与预防、瓦斯爆炸与预防6 6 6 6、瓦斯抽放、瓦斯抽放、瓦斯抽放、瓦斯抽放第九章矿井瓦斯第

15、九章矿井瓦斯第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 矿矿矿矿井井井井瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯是是是是煤煤煤煤矿矿矿矿生生生生产产产产过过过过程程程程中中中中，从从从从煤煤煤煤、岩岩岩岩内内内内涌涌涌涌出出出出的的的的各各各各种种种种气气气气体体体体的的的的总总总总称称称称。煤矿术语中的瓦斯指的就是煤矿术语中的瓦斯指的就是煤矿术语中的瓦斯指的就是煤矿术语中的瓦斯指的就是甲烷。甲烷。甲烷。甲烷。物理化学性质。无色、无味、无毒、比空气轻，微溶于水。物理化学性质。无色、无味、无毒、比空气轻，微溶于水。物理化学性质。无色、无味、无毒、比空气轻，微溶于水。物理化学性质。无色、无味、无毒、比空气轻，微溶于水。危

16、害危害危害危害：爆炸，突出，人员窒息、环境污染。：爆炸，突出，人员窒息、环境污染。：爆炸，突出，人员窒息、环境污染。：爆炸，突出，人员窒息、环境污染。作用作用作用作用：能源、化工原料。：能源、化工原料。：能源、化工原料。：能源、化工原料。第二节第二节第二节第二节 煤层瓦斯赋存与含量煤层瓦斯赋存与含量煤层瓦斯赋存与含量煤层瓦斯赋存与含量一、瓦斯的成因与赋存一、瓦斯的成因与赋存一、瓦斯的成因与赋存一、瓦斯的成因与赋存（一）矿井瓦斯的生成（一）矿井瓦斯的生成（一）矿井瓦斯的生成（一）矿井瓦斯的生成 煤层瓦斯是煤层瓦斯是煤层瓦斯是煤层瓦斯是腐植型有机物（植物）腐植型有机物（植物）腐植型有机物（植物）腐

17、植型有机物（植物）在成煤过程中生成的。在成煤过程中生成的。在成煤过程中生成的。在成煤过程中生成的。成气过程两个阶段一是成气过程两个阶段一是成气过程两个阶段一是成气过程两个阶段一是生物化学成气时期生物化学成气时期生物化学成气时期生物化学成气时期；二是；二是；二是；二是煤化变质作用煤化变质作用煤化变质作用煤化变质作用时期。时期。时期。时期。（二）瓦斯在煤体内存在的状态（二）瓦斯在煤体内存在的状态（二）瓦斯在煤体内存在的状态（二）瓦斯在煤体内存在的状态 煤体是一种复杂的多孔性固体，包括原生孔隙和运动形成的大量煤体是一种复杂的多孔性固体，包括原生孔隙和运动形成的大量煤体是一种复杂的多孔性固体，包括原生

18、孔隙和运动形成的大量煤体是一种复杂的多孔性固体，包括原生孔隙和运动形成的大量孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔隙表面。孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔隙表面。孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔隙表面。孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔隙表面。煤层中煤层中煤层中煤层中 瓦斯赋存两种状态：瓦斯赋存两种状态：瓦斯赋存两种状态：瓦斯赋存两种状态：游离状态游离状态游离状态游离状态 吸附状态吸附状态吸附状态吸附状态 吸着状态吸着状态吸着状态吸着状态 吸收状态吸收状态吸收状态吸收状态二、煤层中瓦斯垂直分带二、煤层中瓦斯垂直分带二、煤层中瓦斯垂直分带二、煤层中瓦斯垂直分带 形形形形成成成成原原原原因

19、因因因：当当当当煤煤煤煤层层层层直直直直达达达达地地地地表表表表或或或或直直直直接接接接为为为为透透透透气气气气性性性性较较较较好好好好的的的的第第第第四四四四系系系系冲冲冲冲积积积积层层层层覆覆覆覆盖盖盖盖时时时时，由由由由于于于于煤煤煤煤层层层层中中中中瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯向向向向上上上上运运运运移移移移和和和和地地地地面面面面空空空空气气气气向向向向煤煤煤煤层层层层中中中中渗渗渗渗透透透透，使使使使煤层内的瓦斯呈现出垂直分带特征。煤层内的瓦斯呈现出垂直分带特征。煤层内的瓦斯呈现出垂直分带特征。煤层内的瓦斯呈现出垂直分带特征。四带四带四带四带：COCOCOCO2 2 2 2-N-N-N-N2

20、2 2 2带、带、带、带、N N N N2 2 2 2带、带、带、带、N N N N2 2 2 2CHCHCHCH4 4 4 4带、带、带、带、CHCHCHCH4 4 4 4带。带。带。带。瓦斯风化带下界深度确定依据：瓦斯风化带下界深度确定依据：瓦斯风化带下界深度确定依据：瓦斯风化带下界深度确定依据：可以根据下列指标中的任何一项确定。可以根据下列指标中的任何一项确定。可以根据下列指标中的任何一项确定。可以根据下列指标中的任何一项确定。（1 1 1 1）煤层的相对瓦斯涌出量等于）煤层的相对瓦斯涌出量等于）煤层的相对瓦斯涌出量等于）煤层的相对瓦斯涌出量等于2 2 2 23m3m3m3m3 3 3

21、3/t/t/t/t处；处；处；处；（2 2 2 2）煤层内的瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总和达到）煤层内的瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总和达到）煤层内的瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总和达到）煤层内的瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总和达到80%80%80%80%（体积比）；（体积比）；（体积比）；（体积比）；（3 3 3 3）煤层内的瓦斯压力为）煤层内的瓦斯压力为）煤层内的瓦斯压力为）煤层内的瓦斯压力为0.10.10.10.10.15MPa0.15MPa0.15MPa0.15MPa；（4 4 4 4）煤煤煤煤的的的的瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯含含含含量量量量达达达达到到到到下下下下列列列列数数数数值值值值处处处处：长长长长

22、焰焰焰焰煤煤煤煤1.01.01.01.01.5 1.5 1.5 1.5 m m m m3 3 3 3/t/t/t/t（C.M.C.M.C.M.C.M.），气气气气煤煤煤煤1.51.51.51.52.0m2.0m2.0m2.0m3 3 3 3/t/t/t/t（C.M.C.M.C.M.C.M.），肥肥肥肥煤煤煤煤与与与与焦焦焦焦煤煤煤煤2.02.02.02.02.5m2.5m2.5m2.5m3 3 3 3/t(C.M)/t(C.M)/t(C.M)/t(C.M)，瘦瘦瘦瘦煤煤煤煤2.52.52.52.5 3.0m3.0m3.0m3.0m3 3 3 3/t(C.M.)/t(C.M.)/t(C.M.)/

23、t(C.M.)，贫贫贫贫 煤煤煤煤 3.03.03.03.0 4.0m4.0m4.0m4.0m3 3 3 3/t(C.M.)/t(C.M.)/t(C.M.)/t(C.M.)，无无无无 烟烟烟烟 煤煤煤煤 5.05.05.05.07.0m7.0m7.0m7.0m3 3 3 3/t(C.M.)/t(C.M.)/t(C.M.)/t(C.M.)（此处的此处的此处的此处的C.M.C.M.C.M.C.M.是指煤中可燃质既固定碳和挥发分）是指煤中可燃质既固定碳和挥发分）是指煤中可燃质既固定碳和挥发分）是指煤中可燃质既固定碳和挥发分）三三三三 影响煤层瓦斯含量的因素影响煤层瓦斯含量的因素影响煤层瓦斯含量的因素

24、影响煤层瓦斯含量的因素 煤煤煤煤的的的的瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯含含含含量量量量是是是是指指指指单单单单位位位位体体体体积积积积或或或或重重重重量量量量的的的的煤煤煤煤在在在在自自自自然然然然状状状状态态态态下下下下所所所所含含含含有有有有的的的的瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯量量量量（标准状态下的瓦斯体积），（标准状态下的瓦斯体积），（标准状态下的瓦斯体积），（标准状态下的瓦斯体积），单位为单位为单位为单位为 m m m m3 3 3 3/m/m/m/m3 3 3 3(cm(cm(cm(cm3 3 3 3/cm/cm/cm/cm3 3 3 3)或或或或 m m m m3 3 3 3/t(cm/t(cm/t(cm/

25、t(cm3 3 3 3/g)/g)/g)/g)。煤的瓦斯含量包括煤的瓦斯含量包括煤的瓦斯含量包括煤的瓦斯含量包括游离瓦斯游离瓦斯游离瓦斯游离瓦斯和和和和吸附瓦斯吸附瓦斯吸附瓦斯吸附瓦斯含量之和含量之和含量之和含量之和。主要影响因素：主要影响因素：主要影响因素：主要影响因素：1 1 1 1、煤煤煤煤的的的的吸吸吸吸附附附附特特特特性性性性 煤煤煤煤的的的的吸吸吸吸附附附附性性性性能能能能决决决决定定定定于于于于煤煤煤煤化化化化程程程程度度度度，一一一一般般般般情情情情况况况况下下下下煤煤煤煤的煤化程度越高，存储瓦斯的能力越强。的煤化程度越高，存储瓦斯的能力越强。的煤化程度越高，存储瓦斯的能力越强

26、。的煤化程度越高，存储瓦斯的能力越强。2 2 2 2、.煤层露头煤层露头煤层露头煤层露头3 3 3 3、煤层的埋藏深度煤层的埋藏深度煤层的埋藏深度煤层的埋藏深度 -深，瓦斯大深，瓦斯大深，瓦斯大深，瓦斯大4 4 4 4、围岩透气性围岩透气性围岩透气性围岩透气性、泥岩、完整石灰岩低透气性、泥岩、完整石灰岩低透气性、泥岩、完整石灰岩低透气性、泥岩、完整石灰岩低透气性5 5 5 5、煤层倾角煤层倾角煤层倾角煤层倾角-大，瓦斯小，小，瓦斯大大，瓦斯小，小，瓦斯大大，瓦斯小，小，瓦斯大大，瓦斯小，小，瓦斯大6 6 6 6、地质构造地质构造地质构造地质构造-封闭地质，瓦斯大，开放的，瓦斯小封闭地质，瓦斯大

27、，开放的，瓦斯小封闭地质，瓦斯大，开放的，瓦斯小封闭地质，瓦斯大，开放的，瓦斯小7 7 7 7、水文地质条件水文地质条件水文地质条件水文地质条件-水流，带走瓦斯水流，带走瓦斯水流，带走瓦斯水流，带走瓦斯四、煤层内的瓦斯压力四、煤层内的瓦斯压力四、煤层内的瓦斯压力四、煤层内的瓦斯压力 瓦斯流动动力高低瓦斯流动动力高低瓦斯流动动力高低瓦斯流动动力高低以及以及以及以及瓦斯动力现象瓦斯动力现象瓦斯动力现象瓦斯动力现象的基本参数。的基本参数。的基本参数。的基本参数。瓦斯压力测定：打钻、封孔、测压瓦斯压力测定：打钻、封孔、测压瓦斯压力测定：打钻、封孔、测压瓦斯压力测定：打钻、封孔、测压瓦斯带内瓦斯压力变化

28、规律：瓦斯带内瓦斯压力变化规律：瓦斯带内瓦斯压力变化规律：瓦斯带内瓦斯压力变化规律：末受采动影响的煤层内的瓦斯压力，随深度的增加而有规末受采动影响的煤层内的瓦斯压力，随深度的增加而有规末受采动影响的煤层内的瓦斯压力，随深度的增加而有规末受采动影响的煤层内的瓦斯压力，随深度的增加而有规律地增加，可以大于、等于或小于静水压。律地增加，可以大于、等于或小于静水压。律地增加，可以大于、等于或小于静水压。律地增加，可以大于、等于或小于静水压。瓦斯压力梯度：瓦斯压力梯度：瓦斯压力梯度：瓦斯压力梯度：或或或或式中式中式中式中 P P P P预测的甲烷带内深预测的甲烷带内深预测的甲烷带内深预测的甲烷带内深H(

29、m)H(m)H(m)H(m)处的瓦斯压力，处的瓦斯压力，处的瓦斯压力，处的瓦斯压力，MPaMPaMPaMPa g g g gp p p p瓦斯压力梯度，瓦斯压力梯度，瓦斯压力梯度，瓦斯压力梯度，MPa/mMPa/mMPa/mMPa/m P P P P1 1 1 1，P P P P2 2 2 2甲烷带内深度为甲烷带内深度为甲烷带内深度为甲烷带内深度为H H H H1 1 1 1、H H H H2 2 2 2(m)(m)(m)(m)处的瓦斯压力，处的瓦斯压力，处的瓦斯压力，处的瓦斯压力，MPaMPaMPaMPa。P P P P0 0 0 0-甲烷带上部边界处瓦斯压力，取甲烷带上部边界处瓦斯压力，取

30、甲烷带上部边界处瓦斯压力，取甲烷带上部边界处瓦斯压力，取0.2MPa 0.2MPa 0.2MPa 0.2MPa。H H H H0 0 0 0-甲烷带上部边界深度，甲烷带上部边界深度，甲烷带上部边界深度，甲烷带上部边界深度，m m m m。第三节第三节第三节第三节 矿井瓦斯涌出矿井瓦斯涌出矿井瓦斯涌出矿井瓦斯涌出普通涌出普通涌出普通涌出普通涌出 特殊涌出特殊涌出特殊涌出特殊涌出一、瓦斯涌出量一、瓦斯涌出量一、瓦斯涌出量一、瓦斯涌出量1 1 1 1、含义：矿井建设或生产过程中从煤岩内涌出的瓦斯量、含义：矿井建设或生产过程中从煤岩内涌出的瓦斯量、含义：矿井建设或生产过程中从煤岩内涌出的瓦斯量、含义：

31、矿井建设或生产过程中从煤岩内涌出的瓦斯量2 2 2 2、瓦斯涌出量表示方法、瓦斯涌出量表示方法、瓦斯涌出量表示方法、瓦斯涌出量表示方法绝对瓦斯涌出量绝对瓦斯涌出量绝对瓦斯涌出量绝对瓦斯涌出量-单位时间涌出的瓦斯体积，单位为单位时间涌出的瓦斯体积，单位为单位时间涌出的瓦斯体积，单位为单位时间涌出的瓦斯体积，单位为m m m m3 3 3 3/d/d/d/d或或或或m m m m3 3 3 3/min/min/min/min：相相相相对对对对瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯涌涌涌涌出出出出量量量量-平平平平均均均均日日日日产产产产一一一一吨吨吨吨煤煤煤煤同同同同期期期期所所所所涌涌涌涌出出出出的的的的瓦瓦瓦瓦斯斯

32、斯斯量量量量，单单单单位位位位是是是是 m m m m3 3 3 3/t/t/t/t 。二、影响瓦斯涌出的因素二、影响瓦斯涌出的因素二、影响瓦斯涌出的因素二、影响瓦斯涌出的因素 决定于自然因素和开采技术因素的综合影响。决定于自然因素和开采技术因素的综合影响。决定于自然因素和开采技术因素的综合影响。决定于自然因素和开采技术因素的综合影响。(一一一一)自然因素自然因素自然因素自然因素1 1 1 1、煤层和围岩的瓦斯含量，、煤层和围岩的瓦斯含量，、煤层和围岩的瓦斯含量，、煤层和围岩的瓦斯含量，2 2 2 2、地面大气压变化。、地面大气压变化。、地面大气压变化。、地面大气压变化。（二）开采技术因素（二

33、）开采技术因素（二）开采技术因素（二）开采技术因素 1 1 1 1、开采规模开采规模开采规模开采规模产量与瓦斯涌出量的关系复杂产量与瓦斯涌出量的关系复杂产量与瓦斯涌出量的关系复杂产量与瓦斯涌出量的关系复杂 2 2 2 2、开采顺序与回采方法开采顺序与回采方法开采顺序与回采方法开采顺序与回采方法 -先开采，大；回采率低，大；顶板管理先开采，大；回采率低，大；顶板管理先开采，大；回采率低，大；顶板管理先开采，大；回采率低，大；顶板管理 3 3 3 3、生产工艺、生产工艺、生产工艺、生产工艺-初期大，呈指数下降初期大，呈指数下降初期大，呈指数下降初期大，呈指数下降 4 4 4 4、风量变化风量变化风

34、量变化风量变化-单一煤层，随风量减而增，煤层群单一煤层，随风量减而增，煤层群单一煤层，随风量减而增，煤层群单一煤层，随风量减而增，煤层群 5 5 5 5、采区通风系统采区通风系统采区通风系统采区通风系统 6 6 6 6、采空区的密闭质量采空区的密闭质量采空区的密闭质量采空区的密闭质量三、矿井瓦斯涌出来源的分析与分源治理三、矿井瓦斯涌出来源的分析与分源治理三、矿井瓦斯涌出来源的分析与分源治理三、矿井瓦斯涌出来源的分析与分源治理 按划分目的的不同，对矿井瓦斯来源有三种划分方式：按划分目的的不同，对矿井瓦斯来源有三种划分方式：按划分目的的不同，对矿井瓦斯来源有三种划分方式：按划分目的的不同，对矿井瓦

35、斯来源有三种划分方式：.按水平、翼、采区来进行划分，作为风量分配的依据之一；按水平、翼、采区来进行划分，作为风量分配的依据之一；按水平、翼、采区来进行划分，作为风量分配的依据之一；按水平、翼、采区来进行划分，作为风量分配的依据之一；.按掘进区、回采区和已采区来划分，它是日常治理瓦斯工作的按掘进区、回采区和已采区来划分，它是日常治理瓦斯工作的按掘进区、回采区和已采区来划分，它是日常治理瓦斯工作的按掘进区、回采区和已采区来划分，它是日常治理瓦斯工作的基础；基础；基础；基础；.按开采区、临近区划分，它是采煤工作面治理瓦斯工作的基础按开采区、临近区划分，它是采煤工作面治理瓦斯工作的基础按开采区、临近区

36、划分，它是采煤工作面治理瓦斯工作的基础按开采区、临近区划分，它是采煤工作面治理瓦斯工作的基础四、瓦斯涌出不均系数四、瓦斯涌出不均系数四、瓦斯涌出不均系数四、瓦斯涌出不均系数 正正正正常常常常生生生生产产产产过过过过程程程程中中中中，矿矿矿矿井井井井绝绝绝绝对对对对瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯涌涌涌涌出出出出量量量量受受受受各各各各种种种种因因因因素素素素的的的的影影影影响响响响其其其其数数数数值值值值是是是是经经经经常常常常变变变变化化化化的的的的，但但但但在在在在一一一一段段段段时时时时间间间间内内内内只只只只在在在在一一一一个个个个平平平平均均均均值值值值上上上上下下下下波波波波动动动动，峰峰峰峰值值

37、值值与与与与平平平平均均均均值值值值的比值称为的比值称为的比值称为的比值称为瓦斯涌出不均系数瓦斯涌出不均系数瓦斯涌出不均系数瓦斯涌出不均系数。矿井瓦斯涌出不均系数表示为：矿井瓦斯涌出不均系数表示为：矿井瓦斯涌出不均系数表示为：矿井瓦斯涌出不均系数表示为：k k k kg g g g=Q Q Q Qmaxmaxmaxmax/Q/Q/Q/Qa a a a 式中：式中：式中：式中：k k k kg g g g给定时间内瓦斯涌出不均系数；给定时间内瓦斯涌出不均系数；给定时间内瓦斯涌出不均系数；给定时间内瓦斯涌出不均系数；Q Q Q Qmaxmaxmaxmax该时间内的最大瓦斯涌出量，该时间内的最大瓦斯

38、涌出量，该时间内的最大瓦斯涌出量，该时间内的最大瓦斯涌出量，m m m m3 3 3 3/min/min/min/min；Q Q Q Qa a a a该时间内的平均瓦斯涌出量，该时间内的平均瓦斯涌出量，该时间内的平均瓦斯涌出量，该时间内的平均瓦斯涌出量，m m m m3 3 3 3/min/min/min/min；方法：确定区域，进回风量、瓦斯浓度方法：确定区域，进回风量、瓦斯浓度方法：确定区域，进回风量、瓦斯浓度方法：确定区域，进回风量、瓦斯浓度五、矿井瓦斯等级五、矿井瓦斯等级五、矿井瓦斯等级五、矿井瓦斯等级1.1.1.1.矿井瓦斯等级划分矿井瓦斯等级划分矿井瓦斯等级划分矿井瓦斯等级划分依依

39、依依据据据据：按按按按照照照照平平平平均均均均日日日日产产产产一一一一吨吨吨吨煤煤煤煤涌涌涌涌出出出出瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯量量量量（相相相相对对对对瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯涌涌涌涌出出出出量量量量）和和和和瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯涌涌涌涌出出出出形式形式形式形式，划分为：，划分为：，划分为：，划分为：低瓦斯矿井低瓦斯矿井低瓦斯矿井低瓦斯矿井：10m10m10m10m3 3 3 3及其以下；及其以下；及其以下；及其以下；高瓦斯矿井高瓦斯矿井高瓦斯矿井高瓦斯矿井：10m10m10m10m3 3 3 3以上；以上；以上；以上；煤与瓦斯突出矿井煤与瓦斯突出矿井煤与瓦斯突出矿井煤与瓦斯突出矿井。2 2 2 2、矿井瓦斯等级

40、鉴定、矿井瓦斯等级鉴定、矿井瓦斯等级鉴定、矿井瓦斯等级鉴定（1 1 1 1）鉴定时间和基本条件）鉴定时间和基本条件）鉴定时间和基本条件）鉴定时间和基本条件 矿井瓦斯等级的鉴定工作应在正常生产矿井瓦斯等级的鉴定工作应在正常生产矿井瓦斯等级的鉴定工作应在正常生产矿井瓦斯等级的鉴定工作应在正常生产的条件下进行。的条件下进行。的条件下进行。的条件下进行。（2 2 2 2）测点选择和测定内容及要求。）测点选择和测定内容及要求。）测点选择和测定内容及要求。）测点选择和测定内容及要求。（3 3 3 3）矿井瓦斯等级的确定。）矿井瓦斯等级的确定。）矿井瓦斯等级的确定。）矿井瓦斯等级的确定。六、矿井瓦斯涌出量预

41、测六、矿井瓦斯涌出量预测六、矿井瓦斯涌出量预测六、矿井瓦斯涌出量预测 瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯涌涌涌涌出出出出量量量量的的的的预预预预测测测测：指指指指根根根根据据据据某某某某些些些些已已已已知知知知相相相相关关关关数数数数据据据据，按按按按照照照照一一一一定定定定的的的的方方方方法法法法和规律，预先估算出矿井或局部区域瓦斯涌出量的工作。和规律，预先估算出矿井或局部区域瓦斯涌出量的工作。和规律，预先估算出矿井或局部区域瓦斯涌出量的工作。和规律，预先估算出矿井或局部区域瓦斯涌出量的工作。瓦斯涌出量的预测的方法：瓦斯涌出量的预测的方法：瓦斯涌出量的预测的方法：瓦斯涌出量的预测的方法：（1 1 1 1）统计

42、法统计法统计法统计法 A A A A、瓦斯涌出量梯度：深度与相对涌出量的比值瓦斯涌出量梯度：深度与相对涌出量的比值瓦斯涌出量梯度：深度与相对涌出量的比值瓦斯涌出量梯度：深度与相对涌出量的比值 B B B B、物理含义物理含义物理含义物理含义 C C C C、计算计算计算计算 （2 2 2 2）计算法）计算法）计算法）计算法:以煤层瓦斯含量为基础进行计算。以煤层瓦斯含量为基础进行计算。以煤层瓦斯含量为基础进行计算。以煤层瓦斯含量为基础进行计算。第四节第四节第四节第四节 瓦斯喷出瓦斯喷出瓦斯喷出瓦斯喷出 瓦斯喷出瓦斯喷出瓦斯喷出瓦斯喷出：大量承压状态的瓦斯从煤、岩裂缝中快速喷出的现象。：大量承压状

43、态的瓦斯从煤、岩裂缝中快速喷出的现象。：大量承压状态的瓦斯从煤、岩裂缝中快速喷出的现象。：大量承压状态的瓦斯从煤、岩裂缝中快速喷出的现象。一、瓦斯喷出的分类一、瓦斯喷出的分类一、瓦斯喷出的分类一、瓦斯喷出的分类 根据喷瓦斯裂缝呈现原因的不同，可把瓦斯喷出分成：根据喷瓦斯裂缝呈现原因的不同，可把瓦斯喷出分成：根据喷瓦斯裂缝呈现原因的不同，可把瓦斯喷出分成：根据喷瓦斯裂缝呈现原因的不同，可把瓦斯喷出分成：地质来源形成地质来源形成地质来源形成地质来源形成的和的和的和的和采掘卸压形成采掘卸压形成采掘卸压形成采掘卸压形成的两大类。的两大类。的两大类。的两大类。二、瓦斯喷出的预防二、瓦斯喷出的预防二、瓦斯

44、喷出的预防二、瓦斯喷出的预防 预预预预防防防防瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯喷喷喷喷出出出出，首首首首先先先先要要要要加加加加强强强强地地地地质质质质工工工工作作作作，查查查查清清清清楚楚楚楚施施施施工工工工地地地地区区区区的的的的地地地地质质质质构构构构造造造造、断断断断层层层层、溶溶溶溶洞洞洞洞的的的的位位位位置置置置、裂裂裂裂隙隙隙隙的的的的位位位位置置置置和和和和走走走走向向向向、以以以以及及及及瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯储储储储量量量量和和和和压压压压力力力力等等等等情情情情况，采取相应的预防或处理措施。分为：况，采取相应的预防或处理措施。分为：况，采取相应的预防或处理措施。分为：况，采取相应的预防或处理措

45、施。分为：1 1 1 1、当当当当瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯喷喷喷喷出出出出量量量量和和和和压压压压力力力力不不不不大大大大时时时时，黄黄黄黄泥泥泥泥或或或或水水水水泥泥泥泥沙沙沙沙浆浆浆浆等等等等充充充充填填填填材材材材料料料料堵堵堵堵塞塞塞塞喷喷喷喷出出出出口；口；口；口；2 2 2 2、当当当当瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯喷喷喷喷出出出出量量量量和和和和压压压压力力力力较较较较大大大大时时时时，可可可可能能能能的的的的喷喷喷喷出出出出地地地地点点点点附附附附近近近近打打打打前前前前探探探探钻钻钻钻孔孔孔孔，探探探探测、排放。测、排放。测、排放。测、排放。前探钻孔的要求：前探钻孔的要求：前探钻孔的要求：前探钻孔

46、的要求：(1)10 m1)10 m1)10 m1)10 m外，打钻外，打钻外，打钻外，打钻75mm75mm75mm75mm，3 3 3 3个个个个(2)(2)(2)(2)边掘边打超前钻，超前边掘边打超前钻，超前边掘边打超前钻，超前边掘边打超前钻，超前5 m5 m5 m5 m，不少，不少，不少，不少3 3 3 3个孔；个孔；个孔；个孔；(3)(3)(3)(3)裂裂裂裂隙隙隙隙、溶溶溶溶洞洞洞洞、破破破破坏坏坏坏带带带带打打打打超超超超前前前前钻钻钻钻,75mm,2,75mm,2,75mm,2,75mm,2个个个个，超超超超5m5m5m5m第五节第五节第五节第五节 煤与瓦斯突出及其预防煤与瓦斯突出

47、及其预防煤与瓦斯突出及其预防煤与瓦斯突出及其预防一、概述一、概述一、概述一、概述 含义：在极短时间内，从煤岩内以极快速度向采掘空间涌出煤岩和瓦含义：在极短时间内，从煤岩内以极快速度向采掘空间涌出煤岩和瓦含义：在极短时间内，从煤岩内以极快速度向采掘空间涌出煤岩和瓦含义：在极短时间内，从煤岩内以极快速度向采掘空间涌出煤岩和瓦斯。斯。斯。斯。危害：危害：危害：危害：二、突出的机理二、突出的机理二、突出的机理二、突出的机理 突出的机理是关于解释突出的原因和过程的理论。突出是十分复杂的突出的机理是关于解释突出的原因和过程的理论。突出是十分复杂的突出的机理是关于解释突出的原因和过程的理论。突出是十分复杂的

48、突出的机理是关于解释突出的原因和过程的理论。突出是十分复杂的自然现象，它的机理还没有统一的见解，假说很多。多数人认为，突自然现象，它的机理还没有统一的见解，假说很多。多数人认为，突自然现象，它的机理还没有统一的见解，假说很多。多数人认为，突自然现象，它的机理还没有统一的见解，假说很多。多数人认为，突出是地压、瓦斯、煤的力学性质和重力综合作用的结果。出是地压、瓦斯、煤的力学性质和重力综合作用的结果。出是地压、瓦斯、煤的力学性质和重力综合作用的结果。出是地压、瓦斯、煤的力学性质和重力综合作用的结果。三、突出的一般规律三、突出的一般规律三、突出的一般规律三、突出的一般规律1 1 1 1、突出多发生在

49、一定的采深以后；、突出多发生在一定的采深以后；、突出多发生在一定的采深以后；、突出多发生在一定的采深以后；2 2 2 2、突出多发生在地质构造带、应力集中区；、突出多发生在地质构造带、应力集中区；、突出多发生在地质构造带、应力集中区；、突出多发生在地质构造带、应力集中区；3 3 3 3、突出的强度和次数，与煤层厚度、倾角、硬度、透气性等有关；、突出的强度和次数，与煤层厚度、倾角、硬度、透气性等有关；、突出的强度和次数，与煤层厚度、倾角、硬度、透气性等有关；、突出的强度和次数，与煤层厚度、倾角、硬度、透气性等有关；4 4 4 4、突出与瓦斯关系，瓦斯压力小含量低，可能发生突出。、突出与瓦斯关系，

50、瓦斯压力小含量低，可能发生突出。、突出与瓦斯关系，瓦斯压力小含量低，可能发生突出。、突出与瓦斯关系，瓦斯压力小含量低，可能发生突出。4 4 4 4、突出大多发生在落煤、放炮工序、突出大多发生在落煤、放炮工序、突出大多发生在落煤、放炮工序、突出大多发生在落煤、放炮工序5 5 5 5、突出前有预兆、突出前有预兆、突出前有预兆、突出前有预兆 四、预防煤与瓦斯突出的主要技术措施四、预防煤与瓦斯突出的主要技术措施四、预防煤与瓦斯突出的主要技术措施四、预防煤与瓦斯突出的主要技术措施 防突措施分类：防突措施分类：防突措施分类：防突措施分类：区区区区域域域域性性性性防防防防突突突突措措措措施施施施：实实实实施