C.布置突出礦井的采掘工作面應(yīng)考慮的因素
為了減少突出對生產(chǎn)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(hù)層的地方,要充分利用其保護(hù)范圍,將巷道布置在保護(hù)范圍內(nèi).
地質(zhì)劇烈變化地帶,最易發(fā)生突出,且突出強(qiáng)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(diǎn),然后石門再與煤巷溝通,為了防止煤巷掘進(jìn)工作面與石門掘進(jìn)工作面前方應(yīng)力的相互影響,應(yīng)力疊加而誘發(fā)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(fā)生爆燃或有火焰噴出,當(dāng)煤巷中因通風(fēng)不良或沒有通風(fēng)而造成瓦斯聚集時,就會發(fā)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(fēng).應(yīng)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(yīng)力可分垂直應(yīng)力)巖石自重所形成的應(yīng)力*,水平應(yīng)力)構(gòu)造應(yīng)力*及采掘附加應(yīng)力.前二者在同一個采區(qū)或不大的范圍內(nèi),無明顯變化,而采掘附加應(yīng)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(yīng)力狀態(tài),使應(yīng)力重新分布的結(jié)果.在高應(yīng)力區(qū)內(nèi)進(jìn)行采掘工作,易觸發(fā)應(yīng)力突變,導(dǎo)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(xiàn)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(yùn)到遠(yuǎn)離工作面的地方,形成突出.在#個或相鄰!個采區(qū)中,同一煤層的同一區(qū)段,兩個工作面進(jìn)行相向采掘工作,當(dāng)!個工作面相互接近時,由于!個工作面的采掘附加應(yīng)力相互疊加,產(chǎn)生高應(yīng)力區(qū),易發(fā)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(zhì)圖
瓦斯地質(zhì)是研究礦井瓦斯涌出量,煤與瓦斯突出與地質(zhì)構(gòu)造的相互關(guān)系.在突出礦井中應(yīng)統(tǒng)計,總結(jié)出本礦井煤與瓦斯突出與礦井地質(zhì)構(gòu)造的規(guī)律,并用于區(qū)域預(yù)測,劃分突出危險區(qū),突出威脅區(qū)和無突出危險區(qū),能對防治瓦斯突出工作起到積極指導(dǎo)作用.突出礦井的瓦斯地質(zhì)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(zhì)資料不斷積累完善的基礎(chǔ)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(zhì)圖,供今后生產(chǎn)用.
E.防止誤穿突出危險煤層
嚴(yán)重突出礦井,為了防治瓦斯突出,常采用預(yù)抽突出煤層瓦斯的方法,防止在今后采掘工作中出現(xiàn)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?shù)装鍘r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(dāng)巖石巷道進(jìn)入到地質(zhì)變化帶時,煤層的走向,巖性都發(fā)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(dǎo)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(wù)局南礦在掘進(jìn)抽放鉆場與六枝礦物局化處礦掘進(jìn)底板抽放巷道時都發(fā)生了千噸級的大突出.除此之外,在開采了保護(hù)層的被保護(hù)層)已受保護(hù)的突出危險煤層*中進(jìn)行采掘工作時,同樣也要防止采掘工作面誤入未保護(hù)區(qū))尤其是接近未保護(hù)區(qū)的邊緣地帶,危險性更大*,此處為高應(yīng)力集中地區(qū),容易發(fā)生突出,且突出強(qiáng)度較大.例如南桐礦務(wù)局魚田堡煤礦+#’"水平西三石門,&煤層運(yùn)輸大巷,在進(jìn)入,-煤層保護(hù)層采煤工作面采線附近的未保護(hù)區(qū)的邊緣地帶時,發(fā)生強(qiáng)度達(dá)-""".的大突出.松藻礦務(wù)局石壕煤礦#$##,&回采工作面,同樣也進(jìn)入上保護(hù)層回采工作面的采止線形成的未保護(hù)帶的邊緣地區(qū),也發(fā)生了千噸級的大突出.
突出危險煤層的采掘工作面需要設(shè)立專職的瓦斯檢查員
煤層發(fā)生突出之前,一般會出現(xiàn)突出預(yù)兆.預(yù)兆分有聲和無聲兩類
1)有聲預(yù)兆:煤體中有悶雷聲,且由遠(yuǎn)到近的發(fā)出悶雷聲;煤體中出現(xiàn)機(jī)槍聲,煤炮聲;支柱受壓發(fā)出的喳喳聲.
2)無聲預(yù)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(fā)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(qiáng)烈的擠壓的痕跡;煤層的產(chǎn)狀發(fā)生突變.
充分掌握上述有聲與無聲預(yù)兆,對防止煤與瓦斯突出,減少人員的傷亡是至關(guān)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(yù)兆之一.因而開采突出危險煤層時,每個采掘工作面都應(yīng)設(shè)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(yù)兆,并隨時準(zhǔn)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(hù)意識,掌握防治突出的基本知識
開采突出礦井是一項(xiàng)難度大,技術(shù)復(fù)雜的工作.因?yàn)樗陌l(fā)生具有很大的隨機(jī)性,為了防治它所采用防治突出的措施也需根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況,在原定的防治突出措施上進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?方能對防治突出奏效.現(xiàn)場變化的信息反映到?jīng)Q策者時,需要有一定的時間,在這段時間內(nèi),工作人員對防治突出工作如不熟悉,繼續(xù)或違章工作,就有可能醞釀出因突出而導(dǎo)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(xùn),熟悉突出預(yù)兆和防治突出的基本知識,經(jīng)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(hù)意識,抵制一些因違章指揮而可能發(fā)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(fā)生突出必不可少的條件.礦壓’應(yīng)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(qiáng)大的瓦斯氣流,將被地應(yīng)力和瓦斯破碎的煤塊搬運(yùn)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(xù)進(jìn)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(fā)生創(chuàng)造良好的條件.
H.突出煤層不能使用風(fēng)鎬
煤層在發(fā)生突出時,突出的三大因素都處于不穩(wěn)定狀態(tài),其中尤其是應(yīng)力,稍有震動,就會失去平衡,而導(dǎo)致突出.風(fēng)鎬是一種震動力很強(qiáng)的工具,使用它進(jìn)行落煤時,對煤體會產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動,加速煤層瓦斯解吸并觸發(fā)工作面前方應(yīng)力突變而導(dǎo)致突出.除此之外,高噪音也掩蓋了突出有聲預(yù)兆,使工作人員不能及時發(fā)現(xiàn)突出預(yù)兆,迅速撤離現(xiàn)場,極易造成人員傷亡.所以在突出煤層中進(jìn)行采掘工作時,不能使用風(fēng)鎬.
I.突出礦井爆破作業(yè)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(fā)的應(yīng)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(qiáng)烈震動,容易發(fā)生突出,突出時必然會產(chǎn)生大量瓦斯,如火藥安全性能不好,極易引發(fā)瓦斯爆炸.因而突出礦井對爆破落煤的炸藥有嚴(yán)格的要求,即在有瓦斯存在,一定的技術(shù)條件要求下引發(fā)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(yè)前,不裝藥的炮眼及孔,洞的處理
采掘工作面在爆破作業(yè)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(guī)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(jìn)行爆破作業(yè)時,有可能引發(fā)未充填孔穴內(nèi)的瓦斯爆炸,所以當(dāng)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(dāng)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(yīng)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(qiáng)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(diǎn)附近的瓦斯聚集,防止瓦斯爆炸.