煤与瓦斯突出综合防治技术.ppt

煤与瓦斯突出的综合防治技术 十矿 段洪普 2011.9.8 煤与瓦斯突出的综合防治技术 一、煤与瓦斯突出的现状 煤与瓦斯突出的概念 一、煤与瓦斯突出的现状 1950年4月20日吉林辽源矿务局富国矿西二坑发生煤与瓦斯，这是我国有记载的最早的一次突出。我国最大的一次突出发生在1975年8月8日，是四川天府矿务局三汇坝一矿在主平酮揭穿煤层时发生的，突出煤（岩）12780t,涌出瓦斯近140万m3。 一、煤与瓦斯突出的现状 十矿自1988年4月22日在戊9-10——20090机川发生第一次煤与瓦斯突出起，截至2007年11月，共发生煤与瓦斯突出51次，突出的主要参数如下表所示： 事故概况：2007年11月12日02时45分，十矿己15-16－24110综采工作面发生煤与瓦斯突出事故；突出煤量2000t，突出瓦斯量4万m3；造成12人死亡。 事故工作面概况 己15-16-24110采面标高-610～-679m，埋深880～1039m； 煤层厚度1.8～4.9m，平均3.0m左右；倾角8°～23°； 采面倾斜长256m，走向长785m； 综合机械化采煤； 2007年8月28日开始回采，突出时，机巷推进93m，风巷推进84m。 ： 1.突出存在较明显的区域性和条带性 历次突出中90%左右有预兆 综上所述，平煤集团公司140次突出事故中，十矿突出次数最多，共突出51次，占总突出次数的37.5%；突出最高标高为—230m水平；突出最多的煤层是己组，达61次，占总数的43.6%；突出遇到构造或因构造影响的达81次，占总数的57.86%；突出最多工序为爆破，共68次，占总数的48.57%，突出最多的作业地点为掘进，共99次，占总数的70.71% 工作面从断层的下降盘向上升盘方向推进容易发生突出 丁，戊和己组没成的突出的差异性。 突出多发生小型断裂构造附近。、 突出类型：51次突出事故中，突出6次，占11.8%；倾出3次，占5.9%；压出42次，占82.3% 在矿井深部开采时有冲击地压伴生煤与瓦斯突出。 三、影响煤与瓦斯突出的因素 三、影响煤与瓦斯突出的因素 1，煤层瓦斯的含量 平煤十矿戊9-10煤层瓦斯含量测定 采用直接法测定和勘探钻孔煤层瓦斯含量，结果如下表所示： 三、影响煤与瓦斯突出的因素 三，影响煤与瓦斯突出的因素 己15-16煤层瓦斯含量 三，影响煤与瓦斯突出的因素 三，影响煤与瓦斯突出的因素 三，影响煤与瓦斯突出的因素 三、影响煤与瓦斯突出的因素 三、影响煤与瓦斯突出的因素 三、影响煤与瓦斯突出的因素 平煤十矿煤田地势图 三、影响煤与瓦斯突出的因素 3.地质构造 三、影响煤与瓦斯突出的因素 三、影响煤与瓦斯突出的因素 煤与瓦斯突出位置平面分布图 三、影响煤与瓦斯突出的因素 煤与瓦斯突出带状分布图 红色—十矿 黄色—十二矿 蓝色—八矿 四、煤与瓦斯突出的机理 煤与瓦斯突出的机理 流变机理 四、煤与瓦斯突出的机理 煤与瓦斯突出的机理 球壳失稳机理 四、煤与瓦斯突出的机理 煤与瓦斯突出机理 力学作用机理 认为煤与瓦斯突出、冲击地压等煤岩瓦斯动力灾害都是煤岩介质在固气两相力作用下发生突然和连续破坏的过程；这个过程包含准备、发动、发展、终止四个阶段；准备阶段是应力集中并发生弹塑性小变形阶段，发动阶段是暴露面附近煤岩突然失稳并抛出的阶段，发展阶段是继发动阶段后暴露面深部煤岩体连续失稳并抛出的阶段，终止阶段是煤岩停止抛出的阶段；发动阶段的起因主要体现于煤岩应变软化、加速蠕变、介质弱面、震动载荷等，表现为大变形或脆性断裂的破坏形态；发展阶段的起因主要体现于力的梯度的急剧增加，依据气相力作用程度表现为粉化+层裂或层裂破坏的破坏形态。 四、煤与瓦斯突出的机理 经历准备、发动、发展、终止四个演化过程 五、煤与瓦斯突出防治技术的发展 五、煤与瓦斯突出防治技术的发展 五、煤与瓦斯突出防治技术的发展 六、煤与瓦斯突出的综合防治技术措施 七、煤与瓦斯突出的早期辨识与预警技术 煤与瓦斯突出的常见预兆 声响预兆--响煤炮 瓦斯预兆--瓦斯异常、喷孔 煤结构预兆--煤结构紊乱、煤体发暗、煤厚急剧变化 矿压显现预兆--片帮、煤墙外臌、底臌、顶（夹）钻 温度预兆--温度降低、煤墙发凉 七、煤与瓦斯突出的早期辨识与预警技术 十矿·段洪普 煤与瓦斯突出发生必要条件 煤结构和 力学性质条件 瓦斯条件 地应力条件 地应力状态的突然变化 ①围岩或煤层的弹性潜能释放作功，使煤体产生突然破坏和位移。 ②地应力场对瓦斯压力场起控制作用。 ③地应力状态对煤层的透气性起到一定的控制作用。 ①高压游离瓦斯产生的瓦斯膨胀能； ②高压瓦斯分子全面缩煤的骨架，促使煤体中产生弹性潜能 ③吸附在微孔表面的