区域性防突关键技术及应用.ppt
2009年国有重点煤矿企业负责人安全培训材料,中 国 矿 业 大 学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心2009年11月，安徽淮南,俞启香教授、博士生导师,煤与瓦斯突出煤层区域性防突关键技术及应用,讲 座 提 纲,一、煤与瓦斯突出灾害的严重性与现状二、防突规定的总体技术思路三、防突规定的基本框架四、区域性瓦斯治理技术五、结束语,一、煤与瓦斯突出的严重性与现状灾害,（一）煤与瓦斯突出灾害的严重性（二）煤与瓦斯突出案例（三）煤与瓦斯突出现状,（一）煤与瓦斯突出灾害的严重性,煤与瓦斯突出是煤层中存储的瓦斯能和应力能的突然失稳释放，表现为在极短的时间内向工作面空间抛出大量煤岩和瓦斯。抛出煤岩从几吨到上万吨瓦斯从几百到上百万立方米，并可能引发瓦斯爆炸。,煤与瓦斯突出（简称突出）,我国煤矿有约50对矿井开采深度达到8001200m，每年以2050m 的速度向深部延伸，地应力及瓦斯压力不断增加，突出灾害日趋严重。,（一）煤与瓦斯突出灾害的严重性,煤与瓦斯突出（简称突出）,突出矿区分布示意图,2008年全国有754处突出矿井（国有煤矿255处）比2007年增加55处，每年因突出灾害死亡超过300人。,（一）煤与瓦斯突出灾害的严重性,（二）煤与瓦斯突出案例,2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生大型煤与瓦斯突出,煤层,巷道掘进,2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生特大型突出,（二）煤与瓦斯突出案例,煤层,巷道掘进,2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生特大型突出,煤层,巷道掘进,2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生特大型突出,（二）煤与瓦斯突出案例,煤层,巷道掘进,2002年4月7日，淮北芦岭煤矿发生特大型突出,（二）煤与瓦斯突出案例,煤层,巷道掘进,2002年4月7日，淮北芦岭煤矿二水平818-3#溜煤斜巷发生特大型突出,（二）煤与瓦斯突出案例,煤层,巷道掘进,2002年4月7日，淮北芦岭煤矿二水平818-3#溜煤斜巷发生特大型突出,（二）煤与瓦斯突出案例,煤层,巷道掘进,2002年4月7日，淮北芦岭煤矿二水平818-3#溜煤斜巷发生特大型突出,（二）煤与瓦斯突出案例,煤层,巷道掘进,2002年4月7日，淮北芦岭煤矿二水平818-3#溜煤斜巷发生特大型突出（垂深600m，瓦斯压力2.65MPa，遇逆断层）,（二）煤与瓦斯突出案例,突出煤岩量10500t，煤抛出240m，堵煤巷总长796m瓦斯量93万m3，瓦斯逆流3120m，死亡13人,（二）煤与瓦斯突出案例,2004年10月20日，郑州大平煤矿发生特大型突出，引发瓦斯爆炸，死亡148人。突出煤岩量1894 t；瓦斯量25万m3。（突出点垂深602m，瓦斯压力2MPa以上，向斜轴部，遇有逆断层）,（三）煤与瓦斯突出现状,20062008年我国煤矿较大瓦斯事故按类型统计分析,（三）煤与瓦斯突出现状,20062008年我国煤矿重大以上瓦斯事故按类型统计分析,2007年煤矿重大煤与瓦斯突出事故统计,(三)煤与瓦斯突出灾害现状,2008年煤矿重、特大煤与瓦斯突出事故统计,(三)煤与瓦斯突出灾害现状,2009年煤矿重特大煤与瓦斯突出事故统计,(三)煤与瓦斯突出灾害现状,二、总体技术思路,（一）突出煤层低瓦斯煤层开采（二）传统技术途径（三）区域防突措施先行（四）技术难点与技术关键（五）总体目标,突出煤层,（一）突出煤层开采,高瓦斯煤层,低瓦斯煤层,我国开采煤层,传统技术途径：局部瓦斯治理技术,（二）传统技术途径,问题：矿工时刻都在突出煤层突出危险环境中作业，任一工程工艺环节都可能发生突出甚至是特大突出事故，并波及邻区乃至矿井安全，造成人员伤亡。,（三）区域防突措施先行,第六条 防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的，严禁进行采掘活动。区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。,防治煤与瓦斯突出规定第六条,单一突出煤层,区域性瓦斯治理技术,抽采被保护层卸压瓦斯并达标,煤层群,开采保护层,区域性增透,强化抽采瓦斯并达标,低瓦斯煤层,保护层突出否,否,将突出煤层转变为低瓦斯煤层，实现突出煤层安全高效开采。,总体目标,（五）总体目标,技术难点,（四）难点与技术关键,地应力高瓦斯压力大,煤层透气性低瓦斯抽采困难,突出灾害严重,三、防突规定的基本框架,（一）瓦斯治理理念（二）防突规定的基本结构（三）防突规定的基本程序,区域防突措施先行，局部防突措施补充不掘突出头、不采突出面,（一）瓦斯治理的理念,无危险区内有危险点,（二）防突规定的基本结构,第一章 总则(第一七条)第二章 一般规定(第八三十二条)第三章 区域综合防突措施(第三十三五十八条)第四章 局部综合防突措施（第五十九一百零六条）第五章 防治岩石与二氧化碳（瓦斯）突出措施(第一百零七一百一十一条)第六章 罚则（第一百一十二一百二十三条）第七章 附则（第一百二十四条）,（三）防突规定的工作程序,开采煤层,突出危险性鉴定,突出煤层,非突出煤层,建井期间评估为有突出危险或满足需要鉴定的条件,（三）防突规定的工作程序,增加了煤层瓦斯参数实测资料，验证开拓前区域预测,用途：指导工作面的设计和采掘生产作业,达标,不达标,（三）防突规定的工作程序,由“已知推测未知”，根据已知的技术资料科学外推，获得未知区域的技术资料,用途：指导新水平新采区的设计和新水平、新采区开拓工程的揭煤作业,（三）防突规定的工作程序,（三）防突规定的工作程序,四、区域性瓦斯治理技术,（一）保护层开采及卸压瓦斯抽采技术（二）单一煤层增透及瓦斯抽采技术（三）区域措施效果检验（四）瓦斯治理时空保障及管理技术,复杂地质条件下，被保护层卸压程度低，卸压和增透效果有限；卸压瓦斯解吸流动特性及汇聚规律不清楚；瓦斯抽采方法和技术参数难于确定。,（一）保护层开采及卸压瓦斯抽采技术,技术难点,技术原理,上被保护层,下被保护层,保护层,原始煤体,卸压煤体,保护层开采过程，顶底板及煤体产生移动被保护层地应力降低、发生膨胀变形,（一）保护层开采及卸压瓦斯抽采技术,
