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1、第十章 特殊条件下的巷道施工,二、揭开煤与瓦斯突出煤层的施工方法：1、煤与瓦斯突出概述：概念及危害：在煤矿井下生产过程中，突然从煤壁内部向外部采掘空间喷出煤和瓦斯的现象，为煤与瓦斯突出。煤与瓦斯突出是一种破坏性极强的动力现象，它常伴有猛烈的声响和强大的动能，能摧毁井巷设施，破坏通风系统，造成人员窒息甚至引起火灾和瓦斯爆炸，是煤矿安全生产的最严重的灾害。,突出机理：当前世界普通认同的突出机理是：地应力，瓦斯和煤的结构是导致煤与瓦斯突出的三个主要因素。此种论点是：A、煤与瓦斯突出是地应力，高压瓦斯，煤的结构性能等三个因素综合作用的结果，除地压和瓦斯压力外，在煤层中不存在任何其它导致突出的能源。B、
2、地压破碎煤体是造成突出的首要原因。而瓦斯则起着抛出煤体和搬运煤体的作用。瓦斯是完成突出的主要能源。C、煤的强度是形成突出的一个主要因素。只有当煤的强度很低，煤与围岩的摩擦力不大时，地压造成的变形潜能才能使煤体破碎。,突出的一般规律：A、发生在一定深度以下B、地质构造附近C、石门揭煤D、应力集中区E、发生于受冲击的作用下,突出预兆 A、有声预兆：响煤炮，在煤层中发生象机枪，炮击声，手摸煤体有冲击和震动。突然压力增加，支柱来劲有响，活柱下降。B、无声预兆：压力增加，片帮，掉碴，煤壁外鼓。煤岩自动剥落。煤层发生变化：层理紊乱，变软，暗淡无光。瓦斯涌出量变化：涌出量异常，忽大忽小，煤尘增大，气味异常，
3、煤壁温度变化，煤壁发冷，气温下降等。,煤与瓦斯突出综合防治措施（四位一体）突出危险区突出威胁区A煤与瓦斯突出危险性预测（预测预报）a区域性（地质统计法，综合指标法）b局部性（综合指标法，R值指标法，钻孔瓦斯初速度法，掘进钻屑法）,B煤与瓦斯突出防治措施（防治措施）a区域性：开采解放层：降低地应力和瓦斯压力 预抽煤层瓦斯：采面大于5m3/min 掘面大于3m3/mimb局部性：预抽煤层瓦斯，水力冲孔，排放钻孔，金属骨架，留煤根，超前钻孔，深孔松动爆破。,B煤与瓦斯突出防治措施（防治措施）a区域性：开采解放层：降低地应力和瓦斯压力 预抽煤层瓦斯：采面大于5m3/min 掘面大于3m3/mimb局部
4、性：预抽煤层瓦斯，水力冲孔，排放钻孔，金属骨架，留煤根，超前钻孔，深孔松动爆破。,C煤与瓦斯突出防治措施的效果检验（效果检验）D煤与瓦斯突出安全防护措施（安全防护）a震动炮 b反向风门 c远距离放炮 d避难所或压风自救系统,2、石门揭穿突出煤层的施工方法：震动放炮，金属骨架，排放钻孔，水力冲孔。常用震动放炮。石门揭穿突出煤层的工作顺序：A探明石门工作面与煤层的相对位置 5m、2m、1.5mB预测煤层瓦斯压力和突出危险性C有突出危险时，采取防治突出措施D实施防治措施的效果检验E远距离放炮或震动放炮揭穿煤层F在石门与煤层交接口加强支护（前、后）G穿透煤层进入岩层（2m）,石门揭穿突出煤层的专项设计
5、内容：A突出预测方法及预测钻孔布置，控制突出煤层层位和测定煤层瓦斯压力和钻孔布置。B建立安全可靠的独立通风系统，并加强控制通风风流设施的措施。C确定停电撤人的范围，警戒位置及方法。D揭穿突出煤层的防治突出的措施。E确定安全岩柱厚度措施。F安全防护措施的布置。G震动炮的参数确定，炮眼布置药量，爆破要求，反向风门，避难所，金属挡栏。H安全措施,石门揭穿突出煤层的具体步骤：A确定石门工作面与突出煤层的相对位置a石门开始施工前，沿石门掘进方向施工一个地质前探钻孔，掌握石门前方煤层的大致位置。b在石门工作面掘至煤层10m（垂距）之前，至少两个穿透煤层全厚且进入顶（底）板不小于0.5m的前探钻孔。地质构造
6、复杂，岩石破碎的区域，石门工作面掘至距煤层20m（垂距）之前，必须在石门断面四周轮廓线外5m范围煤层内布置一定数量的前探钻孔，以保证能确切地掌握煤层厚度，倾角的变化，地质构造和瓦斯情况等。c在石门工作面距煤层5m（垂距）以外，至少打2个穿透煤层全厚的测压（预测）钻孔，（进行预测）当预测后煤层无突出危险时，掘进至安全岩柱。d为了防止误穿煤层，在石门工作面距煤层垂距5m时，应在工作面顶（底）部再补打3个直径（42mm）超前钻孔，其超前距不得小于2m。当岩巷距煤层不足5m大于2m时，必须采取探测措施，确定煤层层位，保证岩柱厚度急倾斜不小于2m，倾斜和缓倾斜不小于1.5m。,B、确定震动炮的参数及施工
7、爆破要求：a、炮眼眼数确定：按45个/m2计，N=S*5（个）按经验公式计：N=5S（个）b、震动炮眼布置：可采单列或双列三排楔形掏槽，煤眼和岩眼比例1：2，煤眼和岩眼相间排列，岩眼不得打入煤层，眼底距煤层0.2m。c、震动炮的单位炸药消耗量：按正常掘进的1.52倍确定。（煤岩分取）d、炮眼施工要按炮眼布置图施工，深度、角度符合要求。e、装药：岩眼已见煤，在眼底先填0.2m的炮泥，再装药。打穿煤层的炮眼压煤段和岩石段应分别装药，煤岩分界处填0.3m炮泥。f、封泥：所有炮眼在炸药与封泥间装12个水炮泥，封泥都要密实装至眼口，在揭煤断面上有前探钻孔要将钻孔用炮泥填实，并要超过炮眼0.5m。g、雷管
8、：采取铜脚线的毫秒管起爆，最后一段延期不大于130ms，并不得跳段使用。h、起爆：采取放炮器或专用电网。i、放炮站：设在避难所或远距离放炮（具体决定）,C安全防护措施的布置。a、反向风门：安装在进风侧，以控制突出时瓦斯能全部流入回风道，防止风流逆转。每组要有两道，安装必须牢固可靠，风筒过道要没有防逆装置。放炮前，敞开风门，放炮时关闭，检查时打开顶牢风门。b、避难所：有对外开启的隔离门。室内净高不小于2m，面积应据人数而确定（每人不小于0.5m2）有与调度室直通电话，有供风系统，每人供风量不小于03m3/分，或压风自救系统。配备足够数量的自救器。设置在反向风门以外。c、金属挡栏的设置,D、安全措
9、施：震动炮由矿长统一指挥，救护队员待命。炮后30分钟后由救护队员进行工作面检查，并根据检查情况确定恢复送风：通风，排放瓦斯的措施。一次未揭穿，余后煤层的掘进措施。停电撤人范围，警戒位置，避灾路线的确定。,3、沿突出煤层掘进平巷的技术措施：煤层突出危险性预测（预测预报）A、钻孔瓦斯涌出初速度法B、R值指标法C、钻屑量法（常用）防治突出措施（防治措施）A、预抽瓦斯煤层瓦斯B、水力冲孔C、超前钻孔D、深孔松动爆破E、金属骨架（留煤根）F、排放钻孔（常用）,防治措施的效果检验方法与预测一样安全防护措施具体施工步骤：A、首先进行煤层突出危险性预测。B、煤层有突出危险性实行突出防治措施。C、对突出防治措施进行效果检验，措施有效，可以掘进措施无效，继续采取措施，再进行效果检验，直至有效。D、煤层无突出危险性可以进尺，但要采取安全防护措施，即：严禁风镐落煤，要采取爆破落煤，要设立压风自救系统，要实行远距离或避难所放炮。放炮前，要撤出放炮影响区域的所有人员。,练习题：1、什么是煤与瓦斯突出，有何危害？2、煤与瓦斯突出的规律和预兆是什么？3、什么是煤与瓦斯突出的综合防治措施？4、石门揭穿突出煤层的施工方法有几种，常用哪一种？5、石门揭穿突出煤层的工作顺序是什么？6、石门揭穿突出煤层的具体步骤是什么？,
