C.布置突出礦井的采掘工作面應考慮的因素
為了減少突出對生產的危害,盡量少擾動突出煤層,在有條件的地方,把主要巷道布置在巖石,無突出或突出危險性較低的煤層中.在開采了保護層的地方,要充分利用其保護范圍,將巷道布置在保護范圍內.
地質劇烈變化地帶,最易發生突出,且突出強度高,所以不能將石門布置在該帶中,以免增加危險和防治突出工作的難度.如果條件許可,先用煤巷掘至石門揭煤地點,然后石門再與煤巷溝通,為了防止煤巷掘進工作面與石門掘進工作面前方應力的相互影響,應力疊加而誘發的突出,煤巷必須超過石門貫通位置’(以上.為了防止石門與煤巷貫通時,炮眼底距煤巷幫的距離小于炮眼的最小抵抗線,火藥容易發生爆燃或有火焰噴出,當煤巷中因通風不良或沒有通風而造成瓦斯聚集時,就會發生瓦斯爆炸事故,因而采用石門貫通煤層必須保證煤巷的正常通風.應力在煤與瓦斯突出中是一個不可忽視的重要因素,一般說來,應力可分垂直應力)巖石自重所形成的應力*,水平應力)構造應力*及采掘附加應力.前二者在同一個采區或不大的范圍內,無明顯變化,而采掘附加應力是一個變量,它是由于人們采掘活動,破壞了煤)巖*的原始應力狀態,使應力重新分布的結果.在高應力區內進行采掘工作,易觸發應力突變,導致在采掘工作面前方快速形成卸壓帶,造成煤體破壞,煤層中的瓦斯快速解吸,大量的游離瓦斯出現在煤層的裂隙,空隙中,參與破碎煤體,并將被破碎的煤塊搬運到遠離工作面的地方,形成突出.在#個或相鄰!個采區中,同一煤層的同一區段,兩個工作面進行相向采掘工作,當!個工作面相互接近時,由于!個工作面的采掘附加應力相互疊加,產生高應力區,易發生突出.因而在上述條件下,不能布置!個相向采掘工作面.
D.礦井瓦斯地質圖
瓦斯地質是研究礦井瓦斯涌出量,煤與瓦斯突出與地質構造的相互關系.在突出礦井中應統計,總結出本礦井煤與瓦斯突出與礦井地質構造的規律,并用于區域預測,劃分突出危險區,突出威脅區和無突出危險區,能對防治瓦斯突出工作起到積極指導作用.突出礦井的瓦斯地質圖,是一種突出歷史資料的積累,它是在突出礦井日常工作中,對礦井瓦斯涌出量,煤與瓦斯突出和礦井地質資料不斷積累完善的基礎上得出的.突出礦井,為了治理突出,就必須及時編制好礦井瓦斯地質圖,供今后生產用.
E.防止誤穿突出危險煤層
嚴重突出礦井,為了防治瓦斯突出,常采用預抽突出煤層瓦斯的方法,防止在今后采掘工作中出現的煤與瓦斯突出,為了抽放突出煤層中的瓦斯,就要在突出煤層的頂底板巖石中開鑿巖巷,通常巖巷距煤層要有一定的安全距離)其距離視煤層頂,底板的巖性而定*.但是當巖石巷道進入到地質變化帶時,煤層的走向,巖性都發生了變化,若安全距離減少,巖石變軟,受煤層中高壓瓦斯推力的作用或巖石卸壓的影響,會導致突出煤層自行揭穿或誤穿煤層,形成突出.例如:中梁山礦務局南礦在掘進抽放鉆場與六枝礦物局化處礦掘進底板抽放巷道時都發生了千噸級的大突出.除此之外,在開采了保護層的被保護層)已受保護的突出危險煤層*中進行采掘工作時,同樣也要防止采掘工作面誤入未保護區)尤其是接近未保護區的邊緣地帶,危險性更大*,此處為高應力集中地區,容易發生突出,且突出強度較大.例如南桐礦務局魚田堡煤礦+#’"水平西三石門,&煤層運輸大巷,在進入,-煤層保護層采煤工作面采線附近的未保護區的邊緣地帶時,發生強度達-""".的大突出.松藻礦務局石壕煤礦#$##,&回采工作面,同樣也進入上保護層回采工作面的采止線形成的未保護帶的邊緣地區,也發生了千噸級的大突出.
突出危險煤層的采掘工作面需要設立專職的瓦斯檢查員
煤層發生突出之前,一般會出現突出預兆.預兆分有聲和無聲兩類
1)有聲預兆:煤體中有悶雷聲,且由遠到近的發出悶雷聲;煤體中出現機槍聲,煤炮聲;支柱受壓發出的喳喳聲.
2)無聲預兆:工作面空氣中的瓦斯含量有明顯的變化,忽大忽小,變化頻繁;工作面片幫,掉渣;工作面頂板來壓;煤層厚度變化明顯,尤其是其中最容易發生突出的軟分層的變化;煤層硬度變化,由硬變軟,煤層的層理變得模糊不清,成雞窩狀;煤層有遭受強烈的擠壓的痕跡;煤層的產狀發生突變.
充分掌握上述有聲與無聲預兆,對防止煤與瓦斯突出,減少人員的傷亡是至關重要的.但這些都需要人去觀察與掌握,尤其是工作面空氣中的瓦斯含量變化是最明顯的預兆之一.因而開采突出危險煤層時,每個采掘工作面都應設置專職瓦斯檢查員隨時隨地檢查工作面的瓦斯,觀察突出預兆,并隨時準備撤退工作人員,防止突出事故對工作人員的傷害.
F.礦井工作人員,需要提高自我保護意識,掌握防治突出的基本知識
開采突出礦井是一項難度大,技術復雜的工作.因為它的發生具有很大的隨機性,為了防治它所采用防治突出的措施也需根據現場的實際情況,在原定的防治突出措施上進行適當的修改,方能對防治突出奏效.現場變化的信息反映到決策者時,需要有一定的時間,在這段時間內,工作人員對防治突出工作如不熟悉,繼續或違章工作,就有可能醞釀出因突出而導致的重大人身傷亡事故.所以突出礦井的工作人員,必須接受防治突出知識培訓,熟悉突出預兆和防治突出的基本知識,經考試合格后,方能上崗.突出礦井的工作人員掌握了防治突出的基本知識后,可以提高工作人員的自我保護意識,抵制一些因違章指揮而可能發生的突出事故.
G.突出危險煤層中禁止使用放頂煤采煤法
放頂煤采煤法是利用礦壓,煤的自重落煤.突出煤層具有松軟,瓦斯含量大的特征,這些特征有利于放頂煤采煤法,但這些特征恰恰是發生突出必不可少的條件.礦壓’應力(活動頻繁,煤層松軟,受煤體自重的影響,使煤層自頂板垮落’冒頂(,形成了新的暴露面,新暴露面上的瓦斯壓力梯度陡增,在煤層中游離瓦斯壓力作用下,煤層被破碎,瓦斯快速解吸形成強大的瓦斯氣流,將被地應力和瓦斯破碎的煤塊搬運到采掘空間中來,形成突出,若瓦斯與煤塊的混合氣流在流動過程中沒有遇到阻力,突出將繼續進行,直到混合氣流受阻,新暴露面上的瓦斯壓力梯度下降,不能再破碎煤體時,突出才被迫停止.由此看來,放頂煤采煤法不但不利于防治煤與瓦斯突出,反而為突出的發生創造良好的條件.
H.突出煤層不能使用風鎬
煤層在發生突出時,突出的三大因素都處于不穩定狀態,其中尤其是應力,稍有震動,就會失去平衡,而導致突出.風鎬是一種震動力很強的工具,使用它進行落煤時,對煤體會產生強烈的震動,加速煤層瓦斯解吸并觸發工作面前方應力突變而導致突出.除此之外,高噪音也掩蓋了突出有聲預兆,使工作人員不能及時發現突出預兆,迅速撤離現場,極易造成人員傷亡.所以在突出煤層中進行采掘工作時,不能使用風鎬.
I.突出礦井爆破作業須采用安全等級不低于三級的煤礦許用的含水炸藥
突出礦井為了避免人員傷亡,盡量避免人員與由于落煤工作誘發的應力突變時期接觸,所以突出礦井采掘工作面的落煤工作多采用爆破落煤.在爆破落煤時,煤層受到強烈震動,容易發生突出,突出時必然會產生大量瓦斯,如火藥安全性能不好,極易引發瓦斯爆炸.因而突出礦井對爆破落煤的炸藥有嚴格的要求,即在有瓦斯存在,一定的技術條件要求下引發火藥爆炸,不能引起瓦斯爆炸.目前煤礦使用的安全等級不低于三級的含水炸藥,就能滿足上述要求.
J.爆破作業前,不裝藥的炮眼及孔,洞的處理
采掘工作面在爆破作業前,對爆破工作面所有不裝藥的炮眼,要用不燃材料充填,充填深度要大于爆破孔深度的%)*倍.對爆破工作面的各種直徑超前鉆孔,水力沖刷或水力沖孔等措施在煤體形成的孔洞,爆破前,都必須充填或注滿水,砂或填土.
突出煤層中的人工形成的各種孔洞,洞穴,都不同程度的有瓦斯逸出或積聚.且爆破孔與孔洞之間的間距,一般都小于規程要求的鉆孔爆破最小抵抗線’煤層中不得小于$)*+(,在孔洞附近進行爆破作業時,有可能引發未充填孔穴內的瓦斯爆炸,所以當爆破孔深大于不裝藥的其它鉆眼時,不裝藥的其它鉆眼全部用不燃材料充填.當爆破孔深小于不裝藥的其它鉆眼時,不裝藥的其它鉆眼用不燃材料的充填深度應不小于爆破鉆孔深度的%)*倍.各種直徑的超前鉆孔,水力沖刷或水力沖孔等措施在煤體中所形成的孔洞,因其體積大,積蓄在孔洞中的瓦斯量大,一旦引起瓦斯爆炸,其影響范圍,爆炸強度都不容忽視,為了避免此類瓦斯爆炸事故,所以將這些孔洞用水,砂或土加以充填,目的是消除爆破地點附近的瓦斯聚集,防止瓦斯爆炸.
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