巡场煤矿“10.16、11.24”两次特大型突出事故分析
巡场煤矿三水平东一采区±0m装车石门于95年10月16日、11月24日分别在揭穿B2煤层和处理B2煤层门坎时，发生了两次特大型煤与瓦斯突出，第一次突出煤量分别为1221吨，岩石278吨，瓦斯11.72万m3；第二次煤3070吨，瓦斯25.21万m3。这两次特大型突出发生在同一地点同一煤层，在国内外亦属罕见现象。
一、石门概况
东一采区±0m装车石门从东大巷挂口掘进，揭穿前采区轨道上山已经贯穿形成石门的独立回风系统，该石门标高+4.5m，埋深415m~515m，突出点埋深440m，从底板方向分别揭穿B1下、B1、B2下、B2、B3、B4、C5煤层，煤层倾角45°～51°，各煤层厚度及层间距见下表一。 煤层间距表一
二、突出危险性预测
1、煤层瓦斯压力第一次在距B1煤层35m（垂距）处测得瓦斯压力
2.43MPa，第二次在距B2煤层10m（垂距）处重新打钻测得瓦斯压力
2.95MPa。由于B组煤层的层间距小，故测得的瓦斯压力为综合瓦斯压力。
2、突出危险性预测
根据测得最大瓦斯压力（P），各媒层埋深（H），取样分析的△ P、f值，计算各煤层的综合指标D、K见表二，参照《防治煤与瓦斯突出
4.揭煤前的测试情况
石门恢复施工采取“探三掘一”的措施掘进，用4m钎子边探边掘，探到煤后，用钻屑瓦斯解吸指标⊿h2，K1值进行效果检验均未超标，结果见附表三。
石门揭煤措施效果检验表三（95年）
三、两次特大型突出情况;
95年10月16日22:28时，实施震动性放炮揭开B2煤层，放炮后石门内瓦斯监测仪传出的数据突出上升至3.01%后立即消失，后立即接到中央采区+182m3#石门采煤工作面瓦检员汇报风流倒向，煤尘飞扬。地面总指挥立即下令地面变电所切断井下一切电源，通知各处作业人员撇出地面。同时通知起爆点的救护队员收缩+124m、+182m及+240m区域人员，本次突出未造成人员伤亡。经检查发现，石门内正向风门冲开变形，闭锁损坏，逆流瓦斯是±0m东大巷风门处水沟盖板推开3块呈鱼鳞状，水沟中的泥浆冲出10多米，碛头耙斗机被冲出40多米并推翻，东一±0m下车场矿车被推得横七竖八一对，并推上斜坡5m多，石门内风水管、电缆、风筒全部摧烂。突出后瓦斯逆流达到中央采区+240m5#石门采煤工作面，距离达1000多米；突出煤岩1499吨（其中岩石278吨），喷出瓦斯量11.72万m?；突出煤矸堆积在±0m装车石门及下车场内，堆积长度160多米，抛出煤岩距
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煤矿瓦斯防爆隔爆措施
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百灵煤矿为高瓦斯矿井，现正在掘进施工的10202工作面上下顺槽和正在回采的10201工作面瓦斯含量都较高。为加强瓦斯治理，防止瓦斯积聚发生瓦斯爆炸，特制定以下矿井瓦斯防治防爆隔爆措施。
一、防止瓦斯积存
瓦斯积存超限是瓦斯爆炸的前提条件，防止瓦斯积存应采取以下措施：
1、健全稳定、合理、可靠的通风系统
矿井通风系统为中央分列式，通风方式为机械抽出式，符合矿井煤层赋存条件和开拓布置要求。风井配备高效通风机满足井下风量需求，通风机在合理区域内运行。在生产中制定通风系统管理标准，根据各项指标调整通风系统，确保通风系统稳定可靠。
2、保证工作面有充足的风量
10201综采工作面配风量为18.5m3/ s ,满足瓦斯涌出量、工作面温度、工作面同时工作最多人数的要求；10202两个综掘工作面配风量为7.2m3/ s，普掘面配风量为5.8m3/ s，满足瓦斯涌出量、局部通风机吸风量、工作面同时工作最多人数的要求。
3、杜绝掘进工作面停风
加强掘进工作面供风管理，杜绝无计划停风，10202工作面上下顺槽综掘面配备FBD/45×2型矿用隔爆型对旋式局部通风机，普掘面均配备FBD/30×2型矿用隔爆型对旋式局部通风机，均能实现主风机停止运转，备用风机自动进行切换运转功能，杜绝工作面停风现象。
4、积极开展瓦斯地质研究
预防瓦斯事故积极进行瓦斯地质研究。在掘进和回采过程中详细记录有关瓦斯数据，对数据进行分析保存，研究瓦斯地质变化情况，预测未采区域瓦斯含量情况。
5、其它巷道防止瓦斯积聚措施
（1）独头巷道扩散通风距离不超过6m，且巷道宽度不得小于1. 5m，无瓦斯涌出，并经常检查其瓦斯是否超限；
（2）所有巷道风速必须符合《煤矿安全规程》要求；
（3）已报废巷道、硐室，较长时间不用的巷道、硐室或硐室的某一部分，必须及时密闭，并设置警示标志，经常检查密闭效果。
二、瓦斯抽采
瓦斯抽采不仅是防治突出发生的有效手段，也是解决工作面瓦斯涌出超限的根本措施。掘进和回采过程中实行先抽后掘、先抽后采的施工方法确保施工安全：
1、为了尽最大限度抽采瓦斯，矿井建立了两套抽采系统，即高负压抽采系统和低负压抽采系统。抽采本煤层瓦斯采用高负压抽采系统，抽采采空区瓦斯和处理回采工作面上隅角积聚的瓦斯采用低负压抽采系统。高、低负压抽采系统独立布置。
2、瓦斯抽采方法：我矿抽采设计采用的是石门揭煤预抽、开采煤层瓦斯采前预抽、边采（掘）边抽和采空区瓦斯抽采（钻孔与埋管）相结合的瓦斯抽采方法。
①石门揭煤预抽方法,石门揭穿煤层前，必须进行煤层瓦斯预抽，预抽的时间根据实际情况确定（通过测定煤层瓦斯含量和压力来确定，确保揭煤和回采过程中安全）。
②掘进顺槽时，沿煤层四周打顺层钻孔对掘进面前方进行边掘边抽。
③工作面回采过程中，通过回风顺槽沿煤层向下和通过运输顺槽向上打顺层钻孔对工作面前方进行边采边抽。
工作面上隅角和工作面后方的采空区，可采取埋管抽采来实现。
上隅角瓦斯抽采主要是利用对回采工作面后方采空区埋管抽采来实现。回采工作面后方采空区埋管抽采是通过安装管路直接抽采采空区瓦斯，尽量减少采空区瓦斯流入工作面。
④构造带和瓦斯异常区域抽采：在距离构造150m时进行打钻勘探，若有瓦斯喷出或瓦斯涌出量异常时，必须停止掘进工作，插管抽采瓦斯。当瓦斯压力、涌出量正常时再继续掘进工作。
我矿设计选用采前预抽、边采（掘）边抽和采空区瓦斯抽采的综合抽采方法。在石门掘进过程中，即可打穿层钻孔对上部煤层进行采前预抽及对煤层瓦斯进行卸压；当抽至煤层瓦斯含量及压力减小，可掘进顺槽，并同时向两侧打顺层钻孔及向下打穿层钻孔进行抽采；当工作面巷道掘进完成并回采过程中，继续采用顺槽钻孔和穿层钻孔相结合的方法对煤体进行抽采。
三、瓦斯积聚的处理
在矿井生产过程中，因地质条件、开采技术和通风管理等因素的影响，不可避免地会出现瓦斯积聚现象。瓦斯积聚一般发生在采煤面上隅角、停风的巷道等地点。
1、上隅角瓦斯积聚的处理
由于风流在采煤面上隅角形成涡流，同时该处风速较低，而瓦斯比重比空气小，浮在空气上部，生产过程中涌出的瓦斯易积聚在上隅角，不易被风流带走，因此上隅角最易发生瓦斯积聚，可采取如下措施：
（1）在回采工作面与回风巷联接处（上隅角）附近设置抗静电帆布一风幛，迫使一部分风流清洗上隅角，防止瓦斯聚集。如果瓦斯浓度较高，上述措施无法解决时，可在回风巷安设抽出式风机和负压风筒，强制将上隅角高浓度瓦斯排到回风巷风流中进行稀释。10201工作面采用低负压瓦斯抽采系统对采空区瓦斯进行抽采，抽采方式是利用对回采工作面后方采空区埋管抽采。
（2）加强安全监测管理，随时监测瓦斯情况，超限时及时切断工作面电源；
（3）加强瓦斯检查，配备业务水平高、责任心强的专职瓦斯检查员；
（4）加大采煤面倾斜方向与回风巷的角度使风流流经上隅角的面积尽可能的大一些；
（5）加强超前支护，保证回风巷通风断面；
（6）在上隅角安设喷雾设施，及时消灭产生的摩擦火花。
2、掘进工作面瓦斯积聚的处理
在掘进巷道中最常遇到的瓦斯积聚形式有巷道顶板附近、钻孔中和打钻时的孔口附近。通常掘进工作面只要供风充足，涌出的瓦斯会随风流及时排出，一般不会发生瓦斯积聚。除采用独立通风外，防止瓦斯积聚尚需采取以下措施：
（1）消除巷道顶板附近瓦斯积聚的措施
①保证巷道风速，在一般瓦斯涌出情况下顶板处的风速不小于1. 0m/ s。
②当风速不能满足要求时，在靠近瓦斯涌出区段，局部增加风速，采用帆布风幛，靠顶板挂倾斜档板，局部提高风速。
③巷道掘进时，对超挖部分以不燃材料填实，消除空洞。
（2）防止打钻时的瓦斯局部积聚采取保证打钻巷道的供风量，采取在巷道中安设风幛、倾斜挡板等方法增加钻孔孔口附近的风速等措施。
（3）掘进工作面局扇必须设置在进风口侧新鲜风流中，距掘进巷道回风口不得小于10m处，防止产生循环风，风筒出风口距掘进工作面迎头不超5米。
四、控制和消除引爆火源
据有关资料统计，引起瓦斯爆炸事故的火源主要有电火花和放炮，其中，电火花占50%，放炮占32%，其他占18%。
1、井下电气设备及保护的选择
井下采区配电硐室内高压开关设备选用矿用隔爆高压真空配电装置，低压开关设备选用矿用隔爆型真空馈电开关和矿用隔爆型电磁启动器，变压器选用矿用隔爆型干式变压器。井下矿用隔爆型配电装置、馈电开关及电磁启动器都设有短路、过流、过压、断相、漏电、保护接地等保护。
要求：一是防爆电气设备必须取得合格证，入井前需由专门的防爆检查员进行安全检查，合格后方可入井；二是防止电缆碰撞、急弯、划伤、刺伤等机械损伤；三是电缆导线连接要牢固，无明接头，有过电流和漏电保护；四是设置保护接地和漏电保护装置，定期进行预防性试验，发现漏电要及时处理；五是按程序操作电气设备，严禁带电维修电源开关闭锁和搬迁电气设备、电缆电线，做到日常维护检修和巡回检查相结合。
2、防止放炮引燃瓦斯
要加强放炮管理，抓好放炮的每一道工序、每一个环节。做到：一是严格执行一炮三检制度，认真检查放炮前后的瓦斯情况；二是放炮前后冲刷煤尘；三是坚持使用水炮泥，黄泥封孔；四是正规放炮操作程序，严格执行《规程》中爆破的有关规定；五是加强雷管导通工作，杜绝不合格的雷管出库。
3、消灭井下火源的其它措施
（1）生产过程中应加强机械及电器设备的管理，按照《煤矿安全规程》的规定周期进行各项检查、测定和调整，保持其各项性能完好。按照作业规程进行操作，防止机械磨擦及碰撞引起火花及电火花。
（2）必须使用煤矿许用炸药和电雷管，采用水炮泥，在放炮前后仔细检测瓦斯浓度，在瓦斯浓度达到1%时，严禁装药爆破，严禁违章作业。
（3）巷道所用风幛必须用不透气、抗静电、不延燃、耐撕裂的材料制造，以防静电引起火花引发瓦斯及煤尘爆炸。
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