防突工培训课件教学文案.ppt

余国锋;提 纲;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;煤与瓦斯突出 预测及效果检验;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;2;防治煤与瓦斯突出措施;3;3;3;3;区域性防突出措施;煤层类别; 预抽煤层瓦斯 预抽煤层瓦斯措施防突机理为通过预抽煤体中的瓦斯，降低了突出煤层瓦斯压力和瓦斯含量，煤体瓦斯潜能得到释放；由于煤体瓦斯排放，煤体发生收缩变形，煤体应力紧张得到缓解而卸压，部分地释放煤体的弹性潜能；此外，由于瓦斯排放，煤体强度提高，增大了煤体抵抗突出的阻力。以上三方面共同作用，达到消除突危险的目的。 预抽煤层瓦斯的有效性指标主要有两个： 预抽瓦斯后，煤层残存瓦斯含量小于该煤层始突深度煤层原始瓦斯含量； 煤层瓦斯预抽率大于25%。; 煤层注水 随着煤体的湿润，可对引起突出的因素（包括煤层的瓦斯动力学性质及物理力学性质）产生影响，使煤的湿度、瓦斯涌出量、瓦斯压力及煤体应力都发生变化。其原因是水改变了煤的力学性质，增加了煤的可塑性，降低了煤的弹性能，使应力分布均匀化，弹性能释放的速度变小，降低了释放的功率；水进入煤的孔隙，抑制了瓦斯的排放，可使煤的瓦斯放散初速度大大降低，减少了发生突出的可能性。 煤层注水有长钻孔（区域性措施）和浅孔（局部措施，一般用于采煤工作面防突）两种。按其工艺划分为高压注水和中压长时注水。;高压注水压力应根据煤层软硬程度和透气性来确定。松软煤层注水压力不宜过大，一般以6~9MPa为宜，硬煤注水压力以10~15MPa为宜。封孔方式可用水泥或水力膨胀式封孔器。 中压长时注水则是依靠静水压力，缓慢地将水注入或吸入煤体内部，做到均匀湿润煤层。为了提高注水速度和湿润效果，可在水中添加湿润剂。采用静压注水系统，注水最大压力即为水管压力，压力不低于0.4Mpa。 ;局部防突出措施; 石门揭煤防突措施 抽放瓦斯措施要求 煤层透气性比较好，有足够的抽放时间（一般不少于3个月）； 钻孔控制石门周边界外3m－4m。 抽放孔径75－100mm，孔底间距一般为2m－3m。 在抽放孔控制范围内，如预测指标降到突出临界值以下，认为措施有效。; 石门揭煤防突措施 排放钻孔措施要求 有足够的排放时间； 排放孔控制石门周界外3m~5m煤层； 排放孔径75~100m，孔底间距按有效排放半径确定，一般不大于2m； 缓倾斜煤层，钻孔不能一次穿透煤层全厚，可以分段打，但第一次打钻穿煤长不得小于15m，且进入煤层后排放钻孔必须留有5m最小超前距。 在排放钻孔控制范围内，必须进行措施效果检验。如效果检验指标降到突出危险临界值以下，措施有效。 ; 石门揭煤防突措施 金属骨架措施要求 适用于软煤和软围岩的薄和中厚煤层； 要求在石门上部和两侧周边外0.5～1.0m范围布置骨架孔； 骨架孔要进入顶板0.5m，孔间距应小于0.2m； 骨架材料可选用8kg/m钢轨、型钢或直径不小于50mm钢管； 揭开煤层后严禁拆除金属骨架。 我国应用金属骨架措施实践表明，对防止倾出类型的突出，金属骨架措施是有效的，而对突出十分严重的煤层，仅靠金属骨架措施尚不能有效防止突出，因此，目前金属骨架一般与其它措施配合使用，仅作为一种辅助措施。 ; 石门揭煤防突措施 扩孔钻卸煤措施要求 扩孔钻卸煤措施是利用可伸缩钻头，将石门前方煤体部分掏出，使煤体卸压，排放瓦斯，达到防突目的的一种方法。为防止卸煤过程中上部悬煤垮落，使用该措施时，在石门上部架设金属骨架。 钻孔卸煤措施分两个步骤进行。首先是架设骨架，当石门工作面距煤层最小垂距为1.5～2m时(如岩柱岩石松软应增加0.5～1m)，沿石门轮廓线打15～19个直径为100mm或75mm的骨架孔，孔间距0.3m。然后向骨架孔插入直径为89mm的钢管或8kg/m的重钢轨，再向孔内注入水泥砂浆固化。第二部是打钻卸孔，在石门工作面打直径为150mm的钻孔，当钻孔进入煤层0.4m后，停钻更换扩孔钻具，扩孔直径500mm，直至煤层全厚。;下图为抚顺分院国家“十五”攻关项目在淮南试验所用钻头（收缩和扩张状态），是抚顺分院研制的专用防突机械伸缩式扩孔钻头，钻头总长420mm，未扩张时直径为Φ108mm，扩张时最大直径为Φ230mm。排放钻孔岩石段孔径为φ108mm，见到煤层后更换机械可伸缩扩孔钻头进行施工。 ; 煤巷掘进防突措施 煤巷掘进防突措施主要有大直径钻孔、超前钻孔、松动爆破、水力冲孔、煤层高压注水、前探支架等，国外还有卸压槽、煤层水力疏松。其中超前钻孔和松动爆破措施是国内应用最普遍的煤巷掘进局部