防治煤与瓦斯突出原理及应用
- 格式:pdf
- 大小:139.14 KB
- 文档页数:3
煤与瓦斯突出及其预防煤与瓦斯突出是煤矿井下常见的一种灾害,指在采煤作业中,煤层和煤岩体释放高压瓦斯导致煤与瓦斯突然向井道内喷出的现象。
这种突然的喷出不仅会导致井下人员的伤亡和矿井设备受损,同时也会危害到整个矿山的生产稳定。
本文将介绍煤与瓦斯突出的原因、预防措施及其应对方法。
煤与瓦斯突出的原因:1.煤岩体构造发生变化,使煤体的强度下降,高压瓦斯被释放出来。
2.采空区普遍存在,未形成良好的支护,从而导致高压瓦斯喷出。
3.采煤工艺不合理,开采强度过大,使煤岩体破裂,高压瓦斯被喷出。
煤与瓦斯突出的预防措施:1.合理采矿顺序和参数:采煤顺序应根据岩层条件和煤岩体变形规律,结合瓦斯出现的规律编制采掘方案,采煤强度应逐层递减;煤岩体固结性好的地方采用快速回采;减轻煤岩体的变形压力,减少高压瓦斯的释放。
2.强化瓦斯抽采:对于高瓦斯煤层,应采取强制抽采的方式,减少瓦斯对井下环境和工作人员的影响,同时降低煤与瓦斯突出的概率。
3.加强监测和预警体系:监测瓦斯浓度和压力,及时发现异常情况,采取积极有效的预警和应对措施。
4.支护措施:加强巷道支护,提高采掘稳定性,使采煤工作更安全。
应对煤与瓦斯突出的方法:1.采取临时隔离措施:对喷出点所在巷道进行临时封闭,减少其对其他巷道的影响。
2.及时排空瓦斯:加大对煤层瓦斯的抽采力度,降低井下瓦斯浓度,提高井下环境安全水平。
3.合理安排人员:根据井下瓦斯浓度,降低人员活动密度,调整作业时间和计划,降低井下人员受到瓦斯危害的风险。
总结:煤与瓦斯突出是煤矿井下的一种危险现象,预防措施的推行需要全员动员,全面加强煤矿安全管理,确保矿工的人身安全和矿山的正常生产。
技术经验与应用收稿日期:2008-03-103基金项目:国家自然科学基金赞助项目(10102016)作者简介:高志才(1980-),男,江苏徐州人,西安科技大学能源学院在读研究生,主要从事安全技术及工程方面的研究。
防治煤与瓦斯突出原理及应用3高志才,邓 军,翟小伟(西安科技大学能源学院,陕西西安 710054)摘 要:煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中常发生的严重自然灾害之一。
通过分析近距离保护层开采、水力掏槽法及边抽边掘技术防治煤与瓦斯突出原理及实践应用,从而有利于煤与瓦斯突出矿井选择合理有效的防突技术。
关键词:煤与瓦斯突出;防治;保护层开采;水力掏槽;边抽边掘中图分类号:T D71312 文献标识码:A 文章编号:1671-749X (2008)04-0045-020 引言 煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中常发生的严重自然灾害之一。
1950年辽源矿务局富国西二矿首次发生突出以来,国内防突科技人员先后试验应用了松动爆破、超前排放钻孔、深孔控制卸压爆破、水力化等多项防突措施,有效降低了突出强度和突出次数,取得了明显防突效果[1],然而这些措施分别有其局限性[1-4],如松动爆破措施主要适用于煤质较硬、突出强度较小的弱突出煤层;超前排放钻孔措施施工时间长,措施有效作用距离短,补充措施频繁;深孔控制卸压爆破措施由于装药工艺没有根本解决,操作比较复杂,不利于推广应用;水力冲孔法,是针对突出煤层钻孔时自喷现象,采用压力水钻冲孔,激发喷孔释放突出能量、消除一定范围内的突出危险,措施主要适用于石门揭煤或自喷能力强的软煤分层。
因此,选择合理有效的防突技术是突出矿井实现高产高效的关键。
1 保护层开采防治煤与瓦斯突出1.1 保护层开采技术原理保护层的超前开采,使上、下地层产生强烈拉张破坏,原来的挤压应力变成了拉张应力;上覆煤岩层垮落、破裂、下沉弯曲或者下伏煤(岩)层的破裂、上鼓,使得煤(岩)层的大量裂隙张开,地应力大范围的有效释放,无论是构造对瓦斯的封闭,还是地应力对瓦斯的封闭作用都会被释放,被保护层的透气性系数成数百倍甚至数千倍的增大,瓦斯压力会急剧下降,大量的吸附瓦斯被解吸,因此,被保护层突出危险性得到降低甚至消除[1,5,6]。
防治煤与瓦斯突出细则1. 引言煤矿瓦斯突出是煤矿开采中常见的安全事故之一,给矿工的人身安全造成了严重威胁。
为了防止煤矿瓦斯突出事故的发生,需要制定相应的细则来引导煤矿的防治工作。
本文将详细介绍防治煤与瓦斯突出的细则。
2. 煤与瓦斯突出的原因分析煤与瓦斯突出是由于在煤层开采过程中,煤层与围岩的力学性质发生变化,导致地下瓦斯在煤矿工作面上涌出而产生的现象。
主要的原因包括: - 煤层中的损伤带 - 工作面上的应力集中 - 煤与围岩的接触面积减小 - 工作面掘进速度过快等3. 预防煤与瓦斯突出的措施为了预防煤与瓦斯突出事故的发生,需要采取一系列的措施。
具体措施如下: ### 3.1 加强瓦斯抽放在煤矿开采过程中,应加强对瓦斯的抽放工作。
包括安装抽放设备,提高抽放效果,并定期检查和维护设备的运行情况。
3.2 设备与作业面的防爆措施煤矿作业面和设备容易发生火灾和爆炸,因此需要采取一系列的防爆措施,如使用防爆设备、定期进行安全检查和维护、进行爆炸风险评估等。
3.3 控制工作面进度工作面的掘进速度过快容易导致瓦斯突出事故的发生。
因此,需要合理控制工作面的进度,确保掘进速度适中,避免产生瓦斯突出的情况。
3.4 加强通风管理煤矿的通风是预防瓦斯突出的重要手段。
需要加强对通风系统的管理,确保通风设备正常运行,并定期进行通风系统的检查和维护。
4. 瓦斯突出应急处理尽管采取了一系列的预防措施,瓦斯突出事故仍然有可能发生。
为了应对瓦斯突出事故,需要制定相应的应急处理措施,并进行相应的培训和演练。
4.1 现场应急预案制定详细的现场应急预案,包括瓦斯突出的预警和应急处理流程,以及应急设备的使用方法和保养要求等。
4.2 应急设备准备现场需要配备相应的应急设备,如逃生器、呼吸器等,以便在事故发生时能够及时进行救援和自救。
4.3 应急演练定期组织瓦斯突出的应急演练,提高矿工的应急处理能力和操作技能,并及时总结演练中的问题和不足,进行改进。
防治煤与瓦斯突出的基本常识范文煤与瓦斯突出是煤矿开采过程中常见的一种危险事故,是由于煤层中存在过剩的瓦斯导致的突然释放。
这种突出不仅会对矿工的生命安全造成严重威胁,还会导致矿井的结构破坏和生产设施的损失。
为了防止和治理煤与瓦斯突出,矿山安全管理部门应采取一系列措施,确保煤矿开采过程的安全可靠。
本文将介绍关于防治煤与瓦斯突出的基本常识。
一、煤与瓦斯突出的成因煤与瓦斯突出是由于煤层中的瓦斯压力超过一定限度导致的。
具体成因包括以下几点:1. 煤层中瓦斯压力过高:煤层中的瓦斯压力受到地层应力、煤层岩性、煤层埋藏深度等因素的影响。
当这些因素超过一定阈值时,瓦斯压力突然释放,导致煤与瓦斯突出。
2. 煤体中存在的瓦斯超标:煤矿开采过程中,如果煤体中存在大量的瓦斯,就会增加煤与瓦斯突出的风险。
煤矿开采时,随着煤体的开采,瓦斯会随着煤体的破碎而释放出来,导致煤与瓦斯突出的发生。
3. 地质构造引发突出:某些地质构造,如断层、岩漏等,会使煤层的瓦斯聚集在一定区域,使瓦斯压力超过安全范围,从而发生煤与瓦斯突出。
二、煤与瓦斯突出的危害煤与瓦斯突出的危害主要有以下几个方面:1. 对矿工生命安全的威胁:煤与瓦斯突出会导致矿工受到瓦斯中毒、火灾或爆炸等的威胁,严重时甚至会导致矿工的死亡。
2. 对矿井结构的破坏:煤与瓦斯突出不仅会导致矿工的生命安全受到威胁,还会对矿井结构造成严重破坏。
突出释放的瓦斯会导致矿井的岩层松动,甚至引发地面沉陷等灾害。
3. 生产设施和设备的损失:煤与瓦斯突出会导致矿井内的产能下降,设施和设备损坏,给煤矿的正常生产造成严重影响。
三、防治煤与瓦斯突出的基本措施为了防治煤与瓦斯突出,矿山安全管理部门应采取以下一些基本措施:1. 瓦斯抽放:通过安装瓦斯抽放管道,将煤矿中的瓦斯抽放到安全区域,降低矿井中瓦斯的压力,减少煤与瓦斯突出的风险。
2. 定期瓦斯检测:对煤矿开采面和矿井内部进行定期的瓦斯检测,确保瓦斯浓度处于安全范围内。
煤矿矿井防治煤与瓦斯突出技术煤矿行业一直以来都是我国能源结构中重要的组成部分,然而,煤与瓦斯突出问题一直困扰着煤矿安全管理工作。
为了保障矿工的生命安全和矿井的高效稳定运营,煤矿矿井防治煤与瓦斯突出技术应运而生。
一、背景及意义煤与瓦斯突出指煤矿工作面矿岩破裂释放固定运动能量,导致大量的煤与瓦斯扩散变化的现象。
这种现象极易引发事故,威胁到矿工的生命安全和矿井的正常运营。
因此,煤矿矿井防治煤与瓦斯突出技术的研究与应用具有重要的背景和意义。
二、技术原理矿井防治煤与瓦斯突出技术主要通过控制煤与瓦斯在矿井中的释放、扩散和爆炸传播,降低煤与瓦斯突出风险,并保证矿井的安全稳定运营。
该技术主要包括以下几个方面的原理:1. 煤与瓦斯突出机理:煤层中瓦斯与煤岩破裂释放固定运动能量导致煤与瓦斯的扩散以及瓦斯爆炸等现象。
2. 煤与瓦斯突出监测:通过实时监测矿井中煤与瓦斯突出的情况,做到及时预警,为采取相应措施提供数据支持。
3. 煤与瓦斯突出控制:采取一系列措施,如煤与瓦斯抽采、通风控制、地压控制等,来降低煤与瓦斯突出风险。
4. 煤与瓦斯突出治理:煤矿开采过程中积极治理瓦斯突出现象,通过合理布置抽放系统、支护措施等来防治煤与瓦斯突出。
三、典型技术应用煤矿矿井防治煤与瓦斯突出技术根据地质条件、安全管理要求和瓦斯突出等级等因素,可以选择不同的技术应用方案。
以下是一些典型的技术应用案例:1. 动态监测与预警系统:利用多种传感器和监测仪器,实时监测煤与瓦斯突出情况,并通过数据分析和模型预测,提前预警突出风险。
2. 瓦斯抽采技术:采用高效的排放系统,将瓦斯抽取到安全区域进行处理,降低瓦斯浓度,减少突出风险。
3. 通风控制技术:通过调整矿井的通风系统,降低煤与瓦斯突出的风险,保持矿井内的安全环境。
4. 覆岩压力控制技术:采用支护、预裂爆破、负压排放等手段,控制煤岩变形和压力的释放,减少煤与瓦斯突出的可能性。
四、技术应用效果通过煤矿矿井防治煤与瓦斯突出技术的应用,取得了显著的效果:1. 事故发生率显著下降:煤与瓦斯突出事故的发生率明显降低,有效保障了矿工的生命安全。
煤与瓦斯突出的防治专业知识煤与瓦斯突出是煤矿开采过程中常见的一种极度危险的现象,严重威胁着矿工的生命安全和煤矿生产的正常进行。
因此,煤与瓦斯突出的防治工作至关重要。
本文将分析煤与瓦斯突出的原因,介绍煤与瓦斯突出的危害,并探讨煤与瓦斯突出的防治措施。
煤与瓦斯突出的原因主要有以下几点:1. 煤体属性因素:煤体的物理力学性质是导致煤与瓦斯突出的主要原因之一。
煤体的强度、厚度、岩性等因素直接影响突出的发生。
2. 瓦斯因素:煤与瓦斯突出是由于煤层中的瓦斯瞬间释放所导致的。
当煤层中的瓦斯压力超过了煤层的顶板压力时,瓦斯即会迅速释放,导致突出事故的发生。
3. 工作面开采因素:工作面的开采方式、进度等因素也会影响煤与瓦斯突出。
如果工作面开采过快、过猛,就容易引发突出事故。
煤与瓦斯突出的危害主要有以下几个方面:1. 生命安全威胁:煤与瓦斯突出是一种突发的、剧烈的现象,矿工在突出事故中很难逃生,往往导致多人伤亡。
2. 矿井设备破坏:突出事故会导致矿井内的设备破坏,影响到煤矿正常生产的进行。
3. 矿井通风系统受阻:突出事故会导致矿井通风系统的受阻,使瓦斯积聚在地下,进一步加剧了煤与瓦斯突出的危险性。
为了防止煤与瓦斯突出事故的发生,需要采取一系列的防治措施:1. 加强瓦斯治理:瓦斯治理是防治煤与瓦斯突出的关键措施之一。
通过安装抽放瓦斯管网,及时抽出瓦斯,减少瓦斯的积聚,降低突出事故的发生概率。
2. 合理布置通风系统:合理布置通风系统,保证煤层中的瓦斯能够及时排出,使瓦斯浓度控制在安全范围内。
3. 严格管理开采进度:合理安排开采进度,控制工作面开采速度,避免过快、过猛的开采导致突出事故的发生。
4. 加强安全培训和监控:加强矿工的安全培训,提高他们的安全意识和应对突出事故的能力。
同时,加强对矿井的监控,及时发现异常情况并采取相应措施。
5. 加强钻孔防突技术研究:钻孔防突是一种有效控制煤与瓦斯突出的技术手段。
通过在煤层中钻孔释放瓦斯,降低瓦斯压力,减少突出事故的发生。
2024年煤与瓦斯突出的防治专业知识2024年煤与瓦斯突出防治是煤矿安全工作中的重要内容之一,是保障煤矿工人生命安全的关键。
随着技术的进步与发展,煤与瓦斯突出防治的专业知识也在不断更新。
本文将从煤与瓦斯突出的原因、防治技术和设备、安全管理等方面详细介绍2024年煤与瓦斯突出的防治专业知识。
一、煤与瓦斯突出的原因1.1 煤的物质特性煤是一种含有大量有机质的岩石,其中含有丰富的瓦斯(主要是甲烷)和吸附的气体(主要是二氧化碳)。
由于煤具有多孔、多裂、吸附能力强的特点,当矿井中的地压增大时,这些气体就会逸出,形成煤与瓦斯突出。
1.2 地质构造地质构造是煤与瓦斯突出的重要因素之一。
地质构造不仅影响煤层的岩性和构造特征,还直接影响瓦斯运移的规律和方式。
常见的地质构造包括断层、褶皱、滑移带等,这些地质构造易于形成煤与瓦斯突出的条件。
1.3 开采工艺开采工艺也是导致煤与瓦斯突出的重要原因之一。
传统的开采方法如绞车矿井和煤壁煤柱开采,会造成煤与瓦斯突出的风险增加。
而现代化的开采工艺如矿山压力调节、湿法开采等技术措施,可以有效地减少煤与瓦斯的突出风险。
二、煤与瓦斯突出的防治技术和设备2.1 抽采技术抽采技术是防治煤与瓦斯突出的核心技术之一。
煤矿抽采系统通过开采矿井中的瓦斯和煤与瓦斯突出,使煤矿井中的瓦斯浓度保持在安全范围之内。
目前,常用的抽采技术包括混合气流抽采、抽采煤柱、抽采矿柱等。
2.2 瓦斯抑制技术瓦斯抑制技术是防治煤与瓦斯突出的重要手段之一。
瓦斯抑制技术主要通过控制煤层的压力和吸附能力来减少瓦斯的释放。
目前,常用的瓦斯抑制技术包括煤层注气、煤层注水、煤层注聚合物等。
2.3 瓦斯抽放技术瓦斯抽放技术是煤与瓦斯突出防治中的关键技术之一。
瓦斯抽放技术主要通过抽取矿井中的瓦斯来减少矿井内的瓦斯浓度,从而减少煤与瓦斯突出的风险。
目前,常用的瓦斯抽放技术包括瓦斯抽放井、瓦斯抽放孔、瓦斯抽放巷道等。
2.4 通风技术通风技术是煤与瓦斯突出防治中至关重要的一环。
煤与瓦斯突出的防治专业知识煤与瓦斯突出是矿井开采过程中常见的安全隐患之一,对于矿工的生命财产安全造成严重威胁。
为了预防和控制煤与瓦斯突出事故的发生,需要掌握一定的防治专业知识。
接下来,我将详细介绍煤与瓦斯突出的防治方法。
一、煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出是由于矿井内部地应力与煤岩的物理力学性质的相互作用,使煤层内部的瓦斯及其他可溶性气体随着煤体失去约束而释放,从而形成突出现象。
主要原因包括矿井地应力的改变、煤层构造断裂的变形、煤与瓦斯突出危险区域的变化等。
二、煤与瓦斯突出的预测与预防1.地质勘探:通过对煤层地质情况的详细勘探,了解矿井煤层的结构、裂隙、含气性以及厚度等参数,进而预测煤与瓦斯突出的危险性。
2.瓦斯涌出预测:瓦斯涌出是煤与瓦斯突出的前兆,通过监测矿井瓦斯涌出量的变化,可以提前判断煤与瓦斯突出的可能性。
3.煤与瓦斯突出危险区域划定:根据地质勘探和监测数据,划定煤与瓦斯突出危险区域,制定相应的防治措施。
4.支护与采掘方式选择:采用合适的支护和采掘方式,增强煤层的稳定性,减少煤与瓦斯突出的风险。
常用的支护方式包括木材支护、钢筋混凝土支护、锚杆支护等。
5.瓦斯抽采与通风:通过瓦斯抽采和通风系统的建设和运行,及时清除煤层内积聚的瓦斯,保持矿井通风畅通,减少煤与瓦斯突出的发生。
三、常见的煤与瓦斯突出事故防治措施1.固定煤层的措施:(1)使用锚杆支护等固定煤层的方式,增强煤层的稳定性。
(2)通过矿压观测与煤层应力分析,及时调整支护参数,保持煤层的稳定。
(3)在地质构造破碎带、断层附近更加注重煤层的固定,避免煤与瓦斯突出的发生。
2.提高通风效果:(1)增加井口风量,提高矿井的通风效果,保持矿井内的瓦斯浓度在安全范围内。
(2)合理设置风门、瓦斯抽采设备等瓦斯控制装置,及时清除矿井内积聚的瓦斯,减少煤与瓦斯突出的风险。
3.瓦斯抽采:(1)开展瓦斯抽采工程,通过利用瓦斯抽采设备,将煤层内积聚的瓦斯抽采到地面,减少瓦斯对煤层稳定性的影响。
2024年防治煤与瓦斯突出的基本常识防治煤与瓦斯突出是煤矿安全生产的重要环节,对于保障矿工的生命财产安全具有重要意义。
本文将结合____年的技术发展和政策法规,介绍防治煤与瓦斯突出的基本常识。
一、煤与瓦斯突出的概念和原因1.1 煤与瓦斯突出的概念煤与瓦斯突出是指在采煤过程中,由于煤中瓦斯在一定条件下的异常积聚,突然释放并迅速向煤壁和工作面进入的现象。
1.2 煤与瓦斯突出的原因(1)煤层中瓦斯含量高:煤矿煤层中存在大量的瓦斯,其中主要成分是甲烷。
当矿井开采时,煤层内的瓦斯被释放出来,导致瓦斯浓度升高。
(2)瓦斯渗透到工作面:由于采煤工作面的破坏,瓦斯可以通过裂隙、煤柱等途径渗透到工作面,造成瓦斯积聚。
(3)瓦斯积聚导致突出:当瓦斯积聚到一定浓度时,一旦受到扰动或触发条件,瓦斯极易发生突出现象,给矿工的生命安全带来威胁。
二、煤与瓦斯突出的危害和预防措施2.1 煤与瓦斯突出的危害(1)煤与瓦斯突出孕育了瓦斯爆炸的危险手段,导致矿井引发爆炸事故。
(2)瓦斯突出导致煤与瓦斯联合突出,煤壁、顶板和底板的突然释放威力巨大,造成人员伤亡和设备毁坏。
(3)高浓度瓦斯的突出,会导致瓦斯窒息、眩晕、窒息甚至死亡。
2.2 煤与瓦斯突出的预防措施(1)科学布置瓦斯抽放井:合理设置瓦斯抽放井,加强瓦斯抽放工作,及时降低瓦斯浓度。
(2)控制采煤速度和压力:在煤层开采时,控制采煤速度和采煤工艺,减少煤层破坏和瓦斯释放。
(3)设置瓦斯抑制剂:在采煤作业面、巷道等地方设置瓦斯抑制剂,减少瓦斯的积聚和扩散。
(4)加强瓦斯监测和预警:全面地进行瓦斯监测和预警,建立瓦斯监测系统,及时发现瓦斯超标和积聚情况。
(5)提高煤与瓦斯突出事故应急处置能力:建立健全煤与瓦斯突出事故应急预案,加强煤灾现场救援能力和应急演练,确保矿工的安全撤离。
三、____年防治煤与瓦斯突出的技术和政策措施3.1 技术方面的进展(1)无人机技术的应用:通过无人机进行煤矿巷道、采区和顶板等区域的瓦斯检测,提高瓦斯监测的精确性和效率。
防治煤与瓦斯突出的基本常识煤与瓦斯突出是矿井开采中常见的安全隐患,给矿井工人的生命和财产安全带来极大的威胁。
为了预防和控制煤与瓦斯突出事故,矿山管理部门需要了解一些基本的常识。
以下是关于防治煤与瓦斯突出的一些基本常识,供参考:一、煤与瓦斯突出的原因1. 煤层条件:煤层含气量高、透气能力差、煤与顶板或底板结合不牢固等,容易发生煤与瓦斯突出。
2. 矿井开采方式:采用顶煤先采放顶煤,短工作面开采方法等容易导致煤与瓦斯突出的开采方式。
3. 工作面条件:工作面煤厚度大、采高大、支护压力大等,容易引起煤与瓦斯突出。
4. 工作面瓦斯抽放不畅:瓦斯抽放管道阻塞、瓦斯抽放系统不完善,瓦斯无法及时抽放,增加了煤与瓦斯突出的危险性。
二、煤与瓦斯突出的预警和预测方法1. 动态地应用实时瓦斯浓度监测技术,及时掌握工作面瓦斯浓度的变化情况。
2. 根据矿井的地质构造和瓦斯分布规律,进行瓦斯涌出和瓦斯含量预测及评价。
3. 通过地下水位监测,合理判断矿井排水效果,水文演化动态。
4. 监测观察工作面和煤层变形情况,判断是否存在煤与瓦斯突出的危险。
三、防治煤与瓦斯突出的措施1. 加强瓦斯抽放管道、风流控制门等设备的维修和管理,保证瓦斯抽放的畅通。
2. 加强巷道顶板的支护,采取合理的支护方式,预防顶板大片下滑引起煤与瓦斯突出。
3. 严格按照矿山安全生产规程规定的瓦斯控制指标,合理设置风流,控制瓦斯涌出和积聚。
4. 强化对矿井地质构造的研究,根据地质条件合理布置工作面,避免煤与瓦斯突出的危险。
5. 定期检查和维修工作面的瓦斯抽放和通风系统设备,确保设备的正常运行。
6. 加强对工作面和巷道的巡查和检测,及时发现煤与瓦斯突出的迹象,采取相应的应急措施。
7. 进行瓦斯抽放和通风系统的模拟和仿真实验,优化系统设计,提高系统的安全性能。
四、煤与瓦斯突出事故的应急处理1. 发生煤与瓦斯突出事故时,应立即采取紧急停产措施,切断电源,停止火源等,防止次生事故的发生。
煤与瓦斯突出的防治专业知识煤与瓦斯突出是矿井安全中非常重要的问题,对于进行煤矿开采的人员来说,了解煤与瓦斯突出的防治专业知识十分必要。
这篇文章将重点介绍煤与瓦斯突出的防治专业知识,包括煤与瓦斯突出的原因、防治措施以及煤与瓦斯突出事故的处理方法。
一、煤与瓦斯突出的原因1. 煤与瓦斯突出是煤矿开采中常见的安全问题,其主要原因是煤层内存在一定的构造瑕疵和煤质异质性,同时也与开采方式、巷道支护等因素有关。
2. 煤与瓦斯突出是由于煤层内瓦斯与煤体之间的微小孔隙中瓦斯压力超过了煤体压力而导致的。
当煤层开采破坏破局了原有的孔隙结构时,瓦斯随之释放并逐渐聚集在采空区域,当瓦斯压力超过煤体中包气圈的抵抗力时,煤与瓦斯就会突出。
3. 煤与瓦斯突出还与煤层内部应力体系的变化有关。
当煤层开采时,煤层内部应力系统会发生变化,煤体受到的压力将发生变化,从而导致瓦斯从煤体中释放出来。
二、煤与瓦斯突出的防治措施1. 加强煤与瓦斯突出的预测和预警工作。
通过对煤层瓦斯含量、煤层裂隙、煤体应力等因素的监测和分析,及早发现煤与瓦斯突出的迹象,并采取相应的措施进行预防和控制。
2. 加强巷道支护的设计和实施。
巷道支护是控制煤与瓦斯突出的关键措施之一,采用合理的支护方式和材料,确保巷道的稳定性和密封性,防止瓦斯的逸散和突出。
3. 强化瓦斯抽放和排放措施。
通过设置抽放巷道和排放风巷,及时将瓦斯从煤矿井下抽出并排放到安全地点,减少瓦斯在井下的积聚和突出的可能性。
4. 控制煤层开采的速度和规模。
合理控制煤层开采的速度和规模,避免过快和过大的开采导致煤与瓦斯突出的风险增加。
5. 加强对瓦斯进行去除和利用。
通过瓦斯抽采装置,将瓦斯抽出井下后进行提炼和净化,然后利用瓦斯作为能源使用,避免瓦斯的积聚和突出。
三、煤与瓦斯突出事故的处理方法1. 发生煤与瓦斯突出事故后,应立即切断采区与井口的通道,避免瓦斯的扩散和危害的进一步发展。
2. 启动应急预案,迅速组织抢险救援力量,包括瓦斯抽采和排风设备的调运、现场救援人员的组织、瓦斯浓度的监测等。
防治煤与瓦斯突出的基本常识煤与瓦斯突出是矿井中的一种重要危险性现象,指煤层瓦斯在矿井综放工作面开采过程中,突然大量涌出并迅速蔓延。
煤与瓦斯突出具有突发性、突然性和破坏性大的特点,给矿井生产带来巨大的风险。
防治煤与瓦斯突出是矿井安全生产的重要保障措施,下面将介绍煤与瓦斯突出的基本常识及其防治方法。
一、煤与瓦斯突出的原因及危害煤与瓦斯突出的原因主要有以下几个方面:1. 煤层力学性质差:煤层具有较强的膨胀性和脆性,容易发生局部断裂,从而导致煤与瓦斯突出。
2. 煤层内部存在天然矿体和构造破碎带:天然矿体和构造破碎带是煤与瓦斯突出的重要诱因。
它们会破坏煤层的连续性,导致瓦斯聚集和突出。
3. 工作面掘进速度大:工作面掘进速度过大,会引起煤岩破裂面的突出,从而产生煤与瓦斯突出。
煤与瓦斯突出的危害主要有以下几个方面:1. 对作业人员的安全构成威胁:煤与瓦斯突出会造成矿井内瓦斯浓度迅速升高,从而增加了矿井的爆炸风险,对作业人员的安全构成严重威胁。
2. 产量下降及生产成本增加:煤与瓦斯突出会导致矿井的生产受到严重限制,从而降低了矿井的产量。
同时,为了防治煤与瓦斯突出,矿井需要增加投入,增加了生产成本。
二、煤与瓦斯突出的防治方法为了防治煤与瓦斯突出,需要采取一系列措施以减少突出的发生和减轻其危害。
下面介绍一些常用的防治方法:1. 建立完善的瓦斯抽放系统:通过煤层预抽放和工作面抽放,及时排除瓦斯,降低瓦斯浓度,减少瓦斯突出的风险。
2. 优化煤层控制技术:采用合理的支护方式和减压爆破技术,控制煤岩破裂面的发展,减少瓦斯突出的可能性。
3. 加强瓦斯监测和预警:通过设置瓦斯监测装置和建立预警系统,及时掌握瓦斯浓度的变化,提前采取相应的措施,减轻瓦斯突出带来的危害。
4. 加强通风和防尘工作:合理设计矿井通风系统,保持良好的通风条件,减少煤尘的积聚,降低煤尘爆炸和瓦斯爆炸的风险。
5. 加强管理和培训:加强矿井管理,做好矿井巡逻、安全检查等工作,提高作业人员的安全意识和技能,减少人为因素引起的瓦斯突出。
防治煤与瓦斯突出的技术原理一、应力释放原理煤与瓦斯突出是在地应力、包含在煤中的瓦斯及煤结构力学性质综合作用下产生的动力现象。
在突出过程中,地应力、瓦斯压力是发动与发展突出的动力,煤结构及力学性质是阻碍突出发生的因素。
一般来说,地应力在煤与瓦斯突出中的作用有以下三点:(1)围岩或煤层的弹性变形潜能做功,使煤体产生破坏和位移。
(2)地应力场对瓦斯压力场起控制作用,围岩中高的地应力决定了煤层的高瓦斯压力,从而促进了瓦斯压力梯度在破坏煤体中的作用。
(3)煤层透气性也取决于地应力状态,当地应力增加时,煤层透气性按负指数规律降低。
因此,围岩中增高的地应力,也决定了煤层的低透气性,使巷道前方的煤体不易排放瓦斯,而造成较高的瓦斯压力梯度。
煤体一旦破坏,又有较高的瓦斯放散能力,这对突出十分不利。
从上述分析可以看出,具有较高的地应力是发生煤与瓦斯突出的第一个必要条件。
因此,防止突出的第一招就是释放工作面附近地带的较高的地应力。
二、瓦斯排放原理以游离状态和吸附状态存在于煤裂隙和孔隙中的瓦斯,对于煤体有三方面的作用:(1)全面压缩煤的骨架,促进煤体中产生潜能。
(2)吸附在微孔表面的瓦斯分子,对微孔起楔子作用,因而降低煤的强度。
(3)具有很大的瓦斯压力梯度,从而造成作用于压力降低方向的力。
在这个方向上,压力不是作用于煤层全断面上,而只作用在部分断面上。
该断面与脱离接触的面积与煤结构单元的表面积的比值成比例。
因此,无论是游离瓦斯,还是吸附瓦斯,都参与突出的发展。
突出时,依靠潜能的释放,使煤体破碎并发生移动,瓦斯的解吸使破碎和移动进一步加强;并由瓦斯流不断地把碎煤抛出,使突出空洞壁始终保持着一个较大的地应力梯度和瓦斯压力梯度,致使煤的破碎不断向深部发展。
防止突出的第二招,就是在工作面卸压的基础上,煤体的瓦斯得以排放,降低瓦斯压力梯度和瓦斯内能。
三、煤体强度增加原理煤体结构和力学性质,与发生突出的关系很大,这是因为煤体和煤的强度性质(抵抗破坏的能力)、瓦斯解吸和放散能力、透气性能等,都对突出的发动与发展起着重要作用。
防治煤与瓦斯突出的基本常识煤与瓦斯突出是矿井灾害的一种,指的是煤与瓦斯在矿井开采过程中突然从岩层裂隙中释放出来,形成喷出或泄漏的现象。
煤与瓦斯突出不仅对矿井工人的生命安全造成威胁,还可能导致矿井的封闭失效、火灾和爆炸等严重事故。
因此,防治煤与瓦斯突出是矿井安全工作的重中之重。
下面,我们将介绍一些防治煤与瓦斯突出的基本常识。
一、了解煤与瓦斯突出的原因和特点1.1 煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出主要是由于以下几点原因引起的:(1)煤层中存在高压气体,压力超过了煤的固结力,导致瓦斯释放;(2)煤层中存在裂隙、断层等地质构造,可以形成通道,使瓦斯逸出;(3)矿井开采过程中,由于抽采不及时,导致瓦斯积聚而突然释放;(4)煤与瓦斯的地质条件和气源不稳定,使瓦斯忽然突出。
1.2 煤与瓦斯突出的特点在煤与瓦斯突出中,瓦斯的释放量和突出的程度与煤层厚度、瓦斯含量、煤层的固结力、裂隙的连通性等因素有关。
煤层厚度越厚、瓦斯含量越高、固结力越低、裂隙连续性越强,煤与瓦斯突出的危险性就越大。
二、煤与瓦斯突出的防治措施为了预防煤与瓦斯突出,保障矿井工人的生命安全,需要采取一系列的防治措施。
以下是一些基本的防治措施:2.1 加强瓦斯的抽采和灭火工作降低矿井中瓦斯的含量是防治煤与瓦斯突出的关键。
要加强抽采瓦斯的设备配置和灭火工作,确保矿井中的瓦斯浓度保持在安全范围内。
可采取使用抽瓦斯井、爆破瓦斯、排放瓦斯等方法来控制和降低瓦斯含量。
2.2 控制煤层压力,防止煤与瓦斯突出通过合理的支护和减轻煤层压力,可以有效降低突出的风险。
支护措施可以采取安装支架、锚杆、网片等,并合理设置支护参数。
此外,定期检查支护系统的运行情况,及时维修和更换损坏的支护设备,确保支护系统的稳定性和可靠性。
2.3 加强瓦斯监测和预警瓦斯监测是及时发现和预警煤与瓦斯突出的重要手段。
矿井中应布置瓦斯传感器和监测仪器,对瓦斯含量、压力、流量等进行实时监测。
当监测到异常情况时,应及时启动报警装置,通知矿井工人撤离。
2023年煤与瓦斯突出的防治专业知识煤与瓦斯突出是煤矿开采中常见的一种危险现象,对矿工的生命财产安全造成严重威胁。
为了防止和控制煤与瓦斯突出事故的发生,煤矿防治突出事故的专业知识至关重要。
下面将详细介绍2023年煤与瓦斯突出的防治专业知识。
一、煤与瓦斯突出的定义和原因煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中,由于压力释放不及时,导致煤层与孔隙中的瓦斯突然向工作面或巷道内喷出的现象。
煤与瓦斯突出的主要原因包括:1.地质因素:煤层中的压力和瓦斯含量是煤与瓦斯突出的主要地质因素。
煤层厚度、煤层中的断层、褶皱等地质构造对突出具有重要影响。
2.工程因素:包括采煤方法、工作面长度、煤壁稳定性等因素。
采用不合理的开采方法或过长的工作面会增加煤与瓦斯突出的风险。
3.煤与瓦斯突出的早期预兆:煤与瓦斯突出通常有一些早期预兆,如瓦斯涌出量增大、煤壁松动、矿压显著增大等。
二、煤与瓦斯突出的防治措施1.选用合理的开采方法:不同类型的煤层和地质条件应采用合适的开采方法。
常用的开采方法有割缝开采法、顶煤回采法、矩形岩柱支护法等。
2.加强瓦斯抽放:通过设置瓦斯抽放孔、定期抽放瓦斯等措施,减少工作面和巷道内的瓦斯积聚量,降低瓦斯浓度,减少瓦斯突出的可能性。
3.加强通风措施:合理设计通风系统,确保足够的新鲜空气进入工作面和巷道,及时排除瓦斯和煤尘,降低瓦斯积聚和煤尘爆炸的风险。
4.加强煤壁支护:采用合适的支护方式和材料,加强煤壁的稳定性,防止煤与瓦斯突出。
5.提高瓦斯抑制能力:采取适当的瓦斯抑制措施,如在工作面布设瓦斯抑制器,减轻瓦斯突出的影响。
6.加强监测预警:利用瓦斯抽放孔、瓦斯抑制器和其他监测设备,对瓦斯浓度、煤层压力、煤壁位移等进行实时监测,及时预警并采取措施。
7.加强安全管理:严格遵守煤矿安全规程和操作规程,加强对煤工的安全教育和培训,提高煤工的安全意识和自我保护能力。
三、煤与瓦斯突出应急措施尽管采取了一系列的防治措施,但煤与瓦斯突出事故仍可能发生。
煤与瓦斯突出防治技术范文煤与瓦斯突出是煤矿生产中的一种危险现象,它在矿井中突然发生,导致煤与瓦斯大量喷出,对井下的安全造成了巨大威胁。
为了有效预防和控制煤与瓦斯突出事故的发生,科学家和工程师们不断探索和研发煤与瓦斯突出防治技术。
本文将重点介绍几种常见的煤与瓦斯突出防治技术,并对其原理和应用进行详细阐述。
首先,针对煤与瓦斯突出现象,矿井工程师们提出了“预先护盖”技术。
该技术是通过在煤层顶板上提前钻孔,将预先构筑的支护体系与采掘工作面紧密连接,从而达到预防煤与瓦斯突出的目的。
预先护盖技术的实施分为两个阶段:首先是预先钻孔,通常采用岩钻将较大直径的钻孔打入煤层顶板;其次是注水固化,通过向钻孔中注入水泥浆体系,形成预先构筑的支护体系。
这样,当采掘工作面逐步向前推进时,预先护盖技术能够起到积极的控制和预防煤与瓦斯突出的作用。
其次,煤与瓦斯突出防治技术的另一种方法是“抽放瓦斯”技术。
这种技术通过在井下设置抽采设备,将井下积聚的瓦斯抽出,以减少瓦斯压力,从而降低煤与瓦斯突出的风险。
抽放瓦斯技术的原理是利用抽采设备组织开采瓦斯,使其尽早与井下大气环境分离,减少瓦斯在煤层中的积聚和压力升高的可能性。
另外一种常见的煤与瓦斯突出防治技术是“探水灌注”技术。
该技术主要通过井下钻取水井,将地表或深层地下水引入瓦斯高压区域,降低瓦斯压力,减少瓦斯突出的危险。
探水灌注技术的应用需要根据具体矿山地质条件、瓦斯分布情况和井下水文地质条件进行选择,科学合理地确定水井的位置和深度。
通过探水灌注技术,还能够有效地降低矿井的温度,提高矿井的环境条件,为安全生产创造良好的条件。
此外,应用煤与瓦斯突出防治技术的过程中,还需要进行灵活的布置和调整。
例如,在采掘巷道时,可以采用错断巷、错层巷和错向巷的方式,以减少煤与瓦斯突出的可能性。
此外,合理设计巷道的宽度和高度,加强巷道支护,也是预防和控制煤与瓦斯突出的重要手段。
值得强调的是,在煤与瓦斯突出防治的过程中,要充分发挥矿井通风系统的作用,合理调整和控制气流,保持井下空气新鲜和温度适宜,提高矿井安全性和舒适性。
煤与瓦斯突出防治技术模版煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中一种严重的危险事件,会给矿工的生命安全造成严重威胁。
为了有效防治煤与瓦斯突出,各国煤矿安全管理部门和科研单位不断开展技术研究和实践探索,形成了一系列有效的煤与瓦斯突出防治技术。
本文将介绍其中几种常用的技术,并对其原理、应用场景以及效果进行详细讲解。
一、局部增强瓦斯抽采技术局部增强瓦斯抽采技术是指在煤与瓦斯突出易发区域设置专门的瓦斯抽采设备,通过加大抽采风量,降低瓦斯浓度,从而达到防治煤与瓦斯突出的目的。
该技术的原理是利用瓦斯抽采设备主动对突出煤体进行抽采,从而减少煤与瓦斯突出的可能性。
该技术适用于煤矿采取人工开采方式,且瓦斯突出易发区域比较明确的情况下。
该技术的应用效果显著,可以有效地减少瓦斯突出的发生频率和突出量,提高矿工的安全生产条件。
同时,该技术还可以通过瓦斯抽采设备对突出煤体进行抽采利用,实现资源的有效利用。
二、控制煤与瓦斯突出的预裂技术控制煤与瓦斯突出的预裂技术是指在预先开展瓦斯抽采的同时,通过采取合理的预裂方法,将煤体分裂为自由状态,并将瓦斯抽采设备与煤体连接起来,实现对煤体的有效控制。
该技术的原理是通过采取合理的爆破技术,将煤体预先裂解为小块煤体,使其内部的应力得到释放,从而减少煤与瓦斯突出的可能性。
将瓦斯抽采设备与裂解后的煤体连接起来,可以实现对煤体的有效控制,进一步减少瓦斯突出的发生。
控制煤与瓦斯突出的预裂技术适用于煤层良好、煤与瓦斯突出危险性较大的煤矿。
该技术通过合理的预裂方法控制煤体,有效地降低了瓦斯突出的风险。
三、钻孔抽采瓦斯技术钻孔抽采瓦斯技术是指在煤与瓦斯突出易发区域进行钻孔,并通过钻孔进行瓦斯抽采,从而减少瓦斯浓度,降低突出风险。
该技术的原理是通过钻孔将瓦斯抽采到地面或其它安全地点,从而减少煤与瓦斯突出的可能性。
钻孔抽采瓦斯技术适用于煤与瓦斯突出较严重、矿压较大的煤矿。
钻孔抽采瓦斯技术的应用效果非常显著,可以大幅度降低瓦斯浓度,减少突出风险。
煤与瓦斯突出的防治专业知识范本煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中的严重问题之一。
针对煤与瓦斯突出的防治,需要了解相应的专业知识。
本文将介绍与煤与瓦斯突出相关的专业知识,包括煤与瓦斯突出的原因、特点,以及防治对策。
一、煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出是由于煤层与瓦斯压力超过了岩石的抗压强度,从而导致煤层破碎和瓦斯从煤层中发生喷出的现象。
主要的原因包括:1. 煤体的物理力学特性:煤体具有一定的膨胀特性和弹性特性,当煤体受到外部压力的作用时,容易发生破碎和突出。
2. 岩石结构和构造:煤层中的主要岩石为页岩、泥岩等软弱岩石,其抗压强度较低,容易发生破碎和突出。
3. 瓦斯压力:煤层中含有一定量的瓦斯,当瓦斯压力超过一定范围时,容易引发煤与瓦斯突出。
4. 煤层厚度和倾角:煤层厚度较大或倾角较大时,容易发生破碎和突出。
5. 采掘工艺和施工方法:不合理的采掘工艺和施工方法会增加煤与瓦斯突出的发生概率。
二、煤与瓦斯突出的特点煤与瓦斯突出具有以下特点:1. 突发性强:煤与瓦斯突出往往是突然发生的,难以预测和避免。
2. 速度快:煤与瓦斯突出时,煤层和瓦斯会迅速喷出,速度较快。
3. 真空效应:煤与瓦斯突出时,周围空间会产生真空效应,对矿工和设备造成威胁。
4. 破坏性强:煤与瓦斯突出时,矿体会发生破碎和塌陷,造成严重的破坏。
三、煤与瓦斯突出的防治对策为了防治煤与瓦斯突出,采取一系列的措施是必要的。
下面介绍几种常用的防治对策:1. 采取合理的采掘工艺和施工方法:合理的采掘工艺和施工方法可以减少煤与瓦斯突出的发生概率。
例如,合理控制瓦斯抽采量、改变采掘方向等。
2. 加强煤层管理:对于存在突出危险的煤层,需要加强煤层管理,加强测量和监测,确保煤层的安全稳定。
3. 提高瓦斯抽放效果:加强瓦斯抽放工作,提高抽放效率,降低瓦斯压力,减少煤与瓦斯突出的发生概率。
4. 增加工作面的支护强度:采取合理的支护措施,提高工作面的支护强度,减少煤与瓦斯突出的发生。
煤矿煤与瓦斯突出的与防治煤矿煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中常见的问题之一,给工人的生命安全和煤矿的生产带来了巨大的威胁。
为了遏制和消除煤与瓦斯突出,煤矿必须采取一系列的措施,包括瓦斯解吸、工作面水封、煤层抽放等。
本文将从煤矿煤与瓦斯突出的原因、危害以及预防措施三个方面进行论述。
1. 煤矿煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出主要是由于煤矿工作面开采活动中,随着煤炭开采到达一定深度,煤体中嵌存在煤层内部的瓦斯被释放出来,造成了大量瓦斯积聚,超过煤体本身的承载能力,导致煤与瓦斯突出。
此外,煤体中含有的瓦斯一旦受到外力刺激,就可能发生突出。
2. 煤矿煤与瓦斯突出的危害煤与瓦斯突出给煤矿安全带来了巨大的威胁。
煤与瓦斯突出不仅会造成煤矿的物质损失,还会危及工人的生命和财产安全。
当煤与瓦斯突出发生时,会产生剧烈的冲击波和喷射物,给工人的生命安全造成严重威胁。
此外,煤与瓦斯突出会引发煤尘爆炸,造成更大范围的物质破坏和伤亡可能。
3. 煤矿煤与瓦斯突出的预防措施为了有效预防和控制煤与瓦斯突出,煤矿需要采取一系列的预防措施。
3.1 瓦斯解吸瓦斯解吸是降低煤与瓦斯突出风险的重要手段。
通过煤矿瓦斯抽放系统,将煤矿工作面的瓦斯实时监测,将瓦斯抽出,降低瓦斯浓度,避免了瓦斯累积到一定程度而突然释放。
3.2 工作面水封工作面水封是一种常见的煤与瓦斯突出防治措施。
通过在工作面进风巷和回风巷之间设置水封,利用水的阻力来阻止瓦斯突出的扩散,起到有效控制瓦斯突出的作用。
3.3 煤层抽放煤层抽放是利用矿井自身的差压和水力原理,将煤层中的瓦斯抽出,减少瓦斯积聚的压力,以降低煤与瓦斯突出的发生概率。
此外,煤矿还应加强对工人的培训,提高工人对煤与瓦斯突出的认识和应对能力,做到防患于未然。
同时,科学的管理和规范的操作,也是预防煤与瓦斯突出不可忽视的方面。
总结:煤矿煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中的重要问题,它给煤矿安全和工人的生命安全带来了巨大威胁。
针对煤与瓦斯突出的原因和危害,煤矿需要采取一系列的预防措施,包括瓦斯解吸、工作面水封和煤层抽放等。
防治煤与瓦斯突出知识煤与瓦斯突出是煤矿井下常见的一种事故形式,给矿井生产和工人的生命安全带来了巨大的威胁。
为了预防和控制煤与瓦斯突出事故,矿区负责人和矿工们都需要了解相关的防治知识。
本文将重点介绍防治煤与瓦斯突出所需的关键知识和措施。
一、煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出是由于地质构造、煤层自身条件等因素综合作用下的一种现象。
主要原因包括煤层中瓦斯的增加、煤与瓦斯在采煤过程中的相互作用以及地质构造的影响等。
1. 煤层中瓦斯增加煤层中的瓦斯主要来源于煤的吸附和捕集,一些地质因素会导致瓦斯的积聚和增加,例如地下水对瓦斯解吸的作用、煤层深度的增加等。
当瓦斯积聚到一定程度时,一旦遇到某种触发条件,就可能突然释放出来,形成煤与瓦斯突出。
2. 煤与瓦斯的相互作用在采煤过程中,人工开采对煤层中瓦斯的容易排放,从而导致瓦斯浓度的升高。
此外,煤与瓦斯的相互作用也会导致煤与瓦斯突出的发生,例如采煤工艺不当、煤体变形等。
3. 地质构造的影响地质构造的变化会导致煤与瓦斯突出的发生。
例如断层、受压构造等都可能直接或间接地影响煤层中瓦斯的释放,从而加剧煤与瓦斯突出的风险。
二、防治煤与瓦斯突出的措施为了防止和控制煤与瓦斯突出事故,矿区负责人和矿工们需要采取一系列有效的防治措施。
以下是一些关键的措施。
1. 严格执行瓦斯防治制度矿区负责人应制定并完善瓦斯防治制度,确保瓦斯检测、通风、人员配备等措施得到有效执行。
同时,还应定期组织开展瓦斯防治培训,提高矿工们的安全意识和应急处理能力。
2. 做好瓦斯监测与通风瓦斯监测是预防和控制煤与瓦斯突出的关键步骤。
矿井应当安装可靠的瓦斯检测仪器,并定期进行检验和维护。
同时,通风系统的设计和运行也是非常重要的,确保空气流通,降低瓦斯积聚的风险。
3. 采取合理的采煤工艺和支护措施采煤工艺和支护措施的合理选择对预防煤与瓦斯突出具有至关重要的意义。
矿区负责人和技术人员应根据煤层条件、地质构造等因素,选择适应的采煤工艺和支护方式,最大限度地减少瓦斯的释放和积聚。
技术经验与应用收稿日期:2008-03-103基金项目:国家自然科学基金赞助项目(10102016)作者简介:高志才(1980-),男,江苏徐州人,西安科技大学能源学院在读研究生,主要从事安全技术及工程方面的研究。
防治煤与瓦斯突出原理及应用3高志才,邓 军,翟小伟(西安科技大学能源学院,陕西西安 710054)摘 要:煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中常发生的严重自然灾害之一。
通过分析近距离保护层开采、水力掏槽法及边抽边掘技术防治煤与瓦斯突出原理及实践应用,从而有利于煤与瓦斯突出矿井选择合理有效的防突技术。
关键词:煤与瓦斯突出;防治;保护层开采;水力掏槽;边抽边掘中图分类号:T D71312 文献标识码:A 文章编号:1671-749X (2008)04-0045-020 引言 煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中常发生的严重自然灾害之一。
1950年辽源矿务局富国西二矿首次发生突出以来,国内防突科技人员先后试验应用了松动爆破、超前排放钻孔、深孔控制卸压爆破、水力化等多项防突措施,有效降低了突出强度和突出次数,取得了明显防突效果[1],然而这些措施分别有其局限性[1-4],如松动爆破措施主要适用于煤质较硬、突出强度较小的弱突出煤层;超前排放钻孔措施施工时间长,措施有效作用距离短,补充措施频繁;深孔控制卸压爆破措施由于装药工艺没有根本解决,操作比较复杂,不利于推广应用;水力冲孔法,是针对突出煤层钻孔时自喷现象,采用压力水钻冲孔,激发喷孔释放突出能量、消除一定范围内的突出危险,措施主要适用于石门揭煤或自喷能力强的软煤分层。
因此,选择合理有效的防突技术是突出矿井实现高产高效的关键。
1 保护层开采防治煤与瓦斯突出1.1 保护层开采技术原理保护层的超前开采,使上、下地层产生强烈拉张破坏,原来的挤压应力变成了拉张应力;上覆煤岩层垮落、破裂、下沉弯曲或者下伏煤(岩)层的破裂、上鼓,使得煤(岩)层的大量裂隙张开,地应力大范围的有效释放,无论是构造对瓦斯的封闭,还是地应力对瓦斯的封闭作用都会被释放,被保护层的透气性系数成数百倍甚至数千倍的增大,瓦斯压力会急剧下降,大量的吸附瓦斯被解吸,因此,被保护层突出危险性得到降低甚至消除[1,5,6]。
防治煤与瓦斯突出原理见图1。
图1 保护层开采防治煤与瓦斯突出原理图[1]1.2 近距离保护层开采技术应用平煤五矿己15煤层是非突出煤层,瓦斯含量小,而己16、17煤层是突出煤层,瓦斯含量大。
己15-23110工作面是己16、17-23110工作面的保护层。
两者层间距0.4~4.4m 。
保护层己15-23110工作面平均煤厚1.7m ,瓦斯含量4.05m 3/t .r,瓦斯压力0.36MPa;被保护层己16、17-23110工作面平均煤厚3.2m;瓦斯含量11.33m 3/t .r,瓦斯压力0.81MPa >0.7MPa 。
保护层己15-23110工作面回采后,被保护层己16、17-23110工作面掘进、回采时从未发生煤与瓦斯突出现象和出现突出预兆,防突预测预报值未出现一次超标。
而没有开采保护层的己17-23200工作面在掘进期间,发生多次瓦斯超限事故,在采取超前排放钻孔防突措施的情况下,防突预测54第4期 高志才 邓 军 翟小伟 防治煤与瓦斯突出原理及应用3预报值多次超标,由于措施重复率高、掘进速度缓慢。
因此,保护层开采,不仅杜绝了掘进期间瓦斯超限事故,还使被保护层掘进、回采速度成倍提高,缓解了工作面采掘接替紧张局面;保护层的开采不仅节约了大量的宝贵资源,而且带来了安全效益,更重要的是带来巨额的经济效益。
2 水力掏槽法防治煤与瓦斯突出2.1 水力掏槽法原理水力掏槽技术实质就是在(采)掘进工作面无人的情况下,利用高压射流在较短时间内破坏煤体、释放大量瓦斯、改善煤体应力状态[3,4]。
煤体的破坏首先是高能量的高压射流破碎煤体,形成直径较小的槽孔;然后在煤体瓦斯压力梯度和射流残余能量反射的作用下破碎孔周围的煤体,形成大直径的槽孔;而槽孔上部煤体由于稳定状态被破坏,在水力和重力的作用下充分垮落,形成近似矩形槽硐。
煤体在掏槽期间是渐进的被破碎,煤体的应力和瓦斯潜能也是渐进的释放,掏槽过程中排出了大量瓦斯和一定数量的煤炭,因此在煤体中形成一定的卸压、排放瓦斯区域,在这个区域内,破坏了突出发生的基本条件,防突效果显著。
与其他措施相比,该措施工艺简单,施工安全,掘进工作面前方煤体中激发突出的应力得到消除,煤体中的瓦斯得到充分释放。
2.2 水力掏槽法应用焦作煤业集团演马庄矿某工作面煤层瓦斯含量为30.69m3/t.r,瓦斯压力为0.96MPa>0.7MPa,透气性系数为4.15m2/MPa2.d,煤层硬度f=0.1~0.8,煤层平均厚度为6m,煤层具有严重的突出危险性。
在煤巷掘进过程中,通过选择合理的水力掏槽措施技术参数(泵压、流量、措施超前距、水力掏槽尺寸),水力掏槽消突措施后,突出指标效检超标率为个位数,远低于常规的30%措施超标率,效检不突出准确率为100%,充分显示了水力掏槽消突措施的有效性和可靠性;同时水力掏槽措施使掘进速度提高到原来的2倍以上,掏槽后形成较大面积的槽洞对减少爆破工程量、材料费用、提高爆破效果和增加一次爆破深度均有显著作用。
3 边抽边掘技术防治煤与瓦斯突出3.1 边抽边掘技术原理通过实施排放瓦斯钻孔,抽放瓦斯,以达到消除突出危险、保证工作面安全有效。
首先,采取抽放措施后,煤体的瓦斯压力得到充分释放,地应力也显著降低,即通过降低发生瓦斯突出的地应力和瓦斯压力来消除煤与瓦斯突出危险;其次,通过抽放,使煤体的物理力学性质得到改变,应力集中带前移,增加了迎头前方煤体的卸压带宽度和透气性,降低了发生突出的动力,即瓦斯压力和地应力;再者,通过长钻孔抽放可减少由煤体涌入巷道空间的瓦斯,降低风排瓦斯量。
3.2 边抽边掘技术应用淮南潘谢矿区井田内13-1煤层为突出危险煤层。
1151(3)工作面煤层瓦斯含量为10.23m3/t.r,瓦斯压力为0.74MPa>0.7MPa,平均煤厚为5.9 m,煤层具有较大的突出危险性。
在工作面掘进期间,通过在巷道两帮施工钻场,在钻场内和迎头沿工作面走向方向施工长钻孔抽放瓦斯的边抽边掘技术,月平均防突预测指标超限次数大大降低,没有发生一次瓦斯超限事故,同时掘进尺度提高2~3倍,带来很大的经济效益。
该措施需要很高的封孔质量,循环次数较多,在钻孔施工期间,容易造成局部瓦斯积聚。
但是,边抽边掘技术是防止煤与瓦斯突出有效的技术措施之一[1,3]。
4 结论通过分析近距离保护层开采、水力掏槽法及边抽边掘技术防治煤与瓦斯突出的原理以及在不同煤层瓦斯含量、瓦斯压力、煤层厚度突出矿井的应用,为相似煤层条件的煤与瓦斯突出矿井选择合理有效的防突技术做出贡献。
参考文献:[1] 于不凡,王佑安.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M].北京:煤炭工业出版社,2000.[2] 林柏泉.深孔控制卸压爆破及其防突作用机理的实验研究[J].阜新矿业学院学报,1995,(3):1-8.[3] 魏国营,张书军,辛新平.突出煤层掘进防突技术研究[J].中国安全科学学报,2005,15(6):100-104.[4] 单智勇.中高压注水综合防突措施的研究与应用[J].煤炭工程,2005,(9):17-19.[5] 于不凡.开采解放层的认识与实践[M].北京:煤炭工业出版社,1986.[6] 刘林.煤层群多重保护层开采防突技术的研究[J].矿业安全与环保,2001,8(5):1-4.(上转第37页)64陕 西 煤 炭 2008年生。
因此,要处理好一个资源和两个市场的关系。
3.2 要以企业和社会需求进行改革调控要以企业和社会的需求来改革和调控的专业方向、课程设置、教材选择、课堂教学和实训实习的内容。
企业和社会对毕业生的要求是一个变量,必须围绕企业的要求来考虑和调控的教育教学过程。
2006年新疆地质局急需钻探专业的学生,当时我们还没有钻探专业。
该局就建议,给地质班的学生加开两门课程,一个是钻探工艺,一个是钻探设备。
就可以从事钻探工作了。
学院就给一个地质班增设了这两门课,2008年毕业生虽然没有钻探专业,但用人单位一看有这两门课就选择了我们的学生去从事钻探专业。
2005年神东公司给我们推荐一个子弟班,通过单招考试入学。
神东公司要求给这个班上专业课时,该企业现用的机电设备,如采煤机、掘进机和运输机为依据,这样学生一回来就能操作和维修。
根据他们的要求,我们利用暑假把机电老师带到神东去先学习他们的设备,然后给学生讲。
这个班去年毕业,全部安排在神东公司,表现很好,深受企业欢迎。
通过这几年的就业实践有以下的感想:第一,开门办学。
教师要利用各种机会包括实习,去企业,去医院学习和调研,掌握现场的需求,然后改革和调整教学过程。
这样既能提高教师的素质,又能提高教学质量,也能提高学生的就业率。
第二,既教书又育人。
许多实例说明,道德素质的高低会影响就业率,不仅要给学生培养知识和技能,还要注重学生道德水平的教育提高。
第三,一专多能。
学校应积极开设辅修专业、第二专业或双专业,这才能提高就业率。
3.3 在出口关要加强就业工作的领导和投入就业是民生之本,党中央和国务院对就业工作极其重视,教育部每年召开一次就业工作会议,对就业工作作出全面的部署,并把就业率作为考量一个学校的重要指标,在招生、评估、资源倾斜等方面挂勾,同时明确规定,当年学费收入的1%用于就业工作。
院党政领导历来对就业工作十分重视,在机构、人员和经费上做到了三到位。
在大家努力下,三年来学院就业工作取得一定成绩。
2005年1457名毕业生,一次性就业率61.22%,年底就业率是89%,2006年1965名毕业生,一次性就业率72.82%,年底就业率是86.3%,2007年2188名毕业生一次性就业率72.66%,年底就业率是91.6%。
2005、2006年连续两年被省人事厅评为就业工作先进单位。
就业工作任重而道远。
由于社会用人才需求的变动性(客观上矿山类专业就业旺盛,非矿山类的电子、经管和医学专业就业滞缓),需要在这些专业上加大工作力度。
还有医学类学生的实习一般安排在大中城市条件相对优越的医院,调高了毕业生的就业意愿,从而不愿到新疆等边远山区基层医院去,出现有业不就的现象。
就业工作是一项良心工程,是积德行善造福学生和家长的工作,是学院发展的一项重要支撑点和推动点。
要发扬成绩,克服存在的问题,继续把工作做好。
总之要在入口、教育教学过程和出口三个环节上全面贯彻“职业教育就是就业教育”思想,才能保证高职学院的健康可持续发展。
参考文献:[1] 周济在示范性高职院建设视频会议上的讲话[N ].中国教育报,2006-11-13.[2] 崔岩,王晖.以就业为导向,建设特色高职学院[C ].陕西高等教育论坛(第二辑).西北大学出版社,2006,12.(下接第46页)M echan ism of controlli n g coal 2gas outburst and its practi ceG AO Zhi 2cai,DE NG Jun,ZHA I Xiao 2wei(School of Energy,Xi ′an University of Science and Technol ogy ,Xi ′an 710054,China )Abstract:The coal -gas outburst is one of the badly natural disasters in the p r ocess of coal m ining .The paper researchs the p rinci p le of p r otective sea m m ining,hydraulic sl otting method and executing -digging technol ogy t o avoid risk of coal -gas outburst,and its p ractices in coal m ine .It is useful for coal m ine app lying reas onable and effective method t o contr ol coal -gas outburst .Key words:coal -gas outburst;gas contr ol;p r otective coal sea m m ining;hydraulic sl otting;executing -digging73第4期 詹三瑞 解读职业教育就是就业教育。