煤与瓦斯突出预测方法和防治措施PDF电子书下载

导言 1

1　矿井瓦斯的涌出 3

1.1　煤层地下开采时的瓦斯问题 3

1.1.1　矿井瓦斯的成因 3

1.1.2　煤田矿井瓦斯的集聚形式 5

1.1.3　瓦斯的分布带 5

1.1.4　煤田的瓦斯储量 7

1.1.5　煤层瓦斯的涌出 9

1.1.6　煤层瓦斯源的人工抽放 15

1.1.7　瓦斯向大气的泄出对地球气候的影响 17

1.2　开采区域含瓦斯煤层的瓦斯动态 19

1.2.1　煤层瓦斯运移的物理化学基础 19

1.2.2　含瓦斯煤的变形 21

1.2.3　含瓦斯煤的结构转变 27

2　煤层和岩层的突出危险性预测 31

2.1　概况 31

2.2　煤层的突出危险性标志 34

2.2.1　煤层的变形特征 34

2.2.2　检验钻孔的瓦斯涌出规律 38

2.3　煤层突出危险性预测方法 42

2.3.1　根据钻孔瓦斯涌出初速度预测煤层突出危险带的方法 47

2.3.2　揭煤地点煤层突出危险性预测 49

2.3.3　根据瓦斯涌出初速度动态检查煤与瓦斯突出防治措施效果 50

2.3.4　根据煤层地震声学噪声预测煤层突出危险性 52

2.3.5　煤层突出危险性预测的物理化学和物理方法 53

2.3.6　测量钻孔瓦斯涌出初速度的仪器 56

2.3.7　防突措施效果的自动化检查 60

2.4　砂岩的突出危险性特征 61

2.5　砂岩的突出危险性预测 64

2.6　煤层和岩石突出危险性预测的工作组织和防突措施效果检查 65

2.6.1　概况 65

2.6.2　矿井预测站工作人员的职能和责任 66

2.6.3　矿井预测站工作人员的权力 68

2.6.4　日常预测和防突措施效果检查的组织 69

3矿井瓦斯涌出的瓦斯动力形式 72

3.1　煤岩与瓦斯突出防治现状 72

3.1.1　概况 72

3.1.2　揭煤时的煤与瓦斯突出 78

3.1.3　回采和准备巷道的煤与瓦斯突出 79

3.2　煤与瓦斯突出防治措施效果 98

3.2.1　保护层的预先开采 98

3.2.2　煤与瓦斯突出防治区域措施 100

3.2.3　煤层水力松动 101

3.2.4　煤层水力压裂 103

3.2.5　卸压缝 104

3.2.6　超前钻孔 104

3.2.7　煤层内部爆破 105

3.2.8　各种防突措施突出频率比较 107

3.2.9　煤层突出危险性日常预测 108

3.2.10　煤层揭穿措施效果 109

3.3　开采突出危险煤层时的一般安全措施 110

3.3.1　震动爆破 110

3.3.2　突出危险煤层的机械遥控 112

3.3.3　突出时人员位置的安全距离 113

3.3.4　煤与瓦斯突出的人员个体和群体防护装置 114

3.4　突出危险煤层开采的主要技术方向 114

4.1　揭穿突出危险煤层和岩层的安全工艺 119

4　揭穿煤层 119

4.2　井筒揭穿突出危险煤层工艺 120

4.3　综掘机掘进井筒揭穿突出危险煤层和岩层的工艺 122

4.4　打超前抽放钻孔井筒揭穿煤层的工艺 126

4.5　构筑超前骨架支架用井巷揭穿危险煤层工艺 128

4.6　煤层注水（煤层湿润）用井筒揭穿危险煤层工艺 129

4.7　水平巷道揭穿煤层工艺 130

4.8　揭穿地点煤层突出危险性预测工艺 131

4.9　打抽放钻孔用石门揭穿煤层工艺 132

4.10　煤层注水用石门揭穿煤层工艺 134

4.11　构筑骨架支架用石门揭穿危险煤层工艺 137

4.12　煤体预先水力冲刷揭穿煤层工艺 138

4.13　选择作用的掘进机揭穿煤层工艺 148

4.14　在突出危险岩层中井底车场巷道与井筒会合处及大断面硐室的构筑工艺 151

4.15　揭穿煤层前隔离系统结构和突出隔离工艺 159

5　回采和准备作业工艺 162

5.1　井田准备 162

5.2　准备巷道的布置 163

5.5　开采方法 167

5.3　沿突出危险岩层掘进准备巷道 167

5.4　沿突出危险煤层掘进准备巷道 167

5.5.1　陡直煤层 169

5.5.2　缓倾斜和倾斜煤层 175

5.6　开采突出危险煤层时的顶板管理 182

5.7　回采作业机械化 185

5.8　回采工作面生产组织 186

5.9　突出孔洞的过渡工艺 186

5.10　在地质破坏带的采矿作业工艺 189

5.11　煤与瓦斯突出防治措施的应用条件 192

6　煤与瓦斯突出区域防治措施 195

6.1　煤层的抽放和湿润 195

6.2　采用表面活性剂湿润煤层 198

6.2.1　湿润对煤层的作用 198

6.2.2　湿润参数 200

6.2.3　煤层湿润工艺 202

6.2.4　预防湿润效果的检查 204

6.2.5　突出危险煤层预抽新方法 206

6.3.1　保护层超前开采的保护作用机理 209

6.3　保护层的超前开采 209

6.3.2　煤层保护作用参数 212

6.3.3　保护层有效利用方案 219

6.3.4　扩大保护层应用范围的方法 221

6.3.5　防治煤岩和瓦斯突出的局部的巷道上部开采或下部开采方法 224

6.3.6　保护作用效果检查 225

7　煤岩和瓦斯突出防治局部措施 229

7.1　煤层水力松动 229

7.1.1　煤层水力松动作用机理 229

7.1.2　水力松动参数 230

7.1.3　煤层水力松动工艺 238

7.1.4　水力松动参数和效果检查 240

7.1.5　水力松动应用范围 241

7.2　煤层水力压裂 242

7.2.1　工作面附近煤层水力压裂作用机理 242

7.2.2　水力压裂工艺 244

7.2.3　水力压裂参数 245

7.2.4　水力压裂安全措施 249

7.3.1　卸压缝的保护作用机理 250

7.3　沿回采工作面在煤层中开卸压缝 250

7.2.5　水力压裂应用范围 250

7.3.2　缓倾斜煤层回采工作面卸压缝开凿工艺 253

7.3.3　卸压缝参数 254

7.3.4　沿回采工作面全长割卸压缝防治煤与瓦斯突出的应用经验 266

7.4　卸压槽 269

7.5　在围岩中开卸压腔（缝） 272

7.5.1　总则 272

7.5.2　卸压缝对突出危险煤体的作用 272

7.5.3　在围岩中开卸压腔用综掘机掘进巷道工艺 278

7.5.4　打眼爆破方法形成卸压缝和巷道掘进工艺 281

7.6　超前钻孔 283

7.6.1　超前钻孔对突出危险煤体的作用 285

7.6.2　超前钻孔参数 287

7.6.3　超前钻孔打钻工艺 289

7.7　煤层的水力爆破处理 290

7.7.1　煤层水力爆破处理参数 290

7.7.2　煤体水力爆破处理的工艺 296

8.1.1　打眼爆破作业最佳参数的本质 301

8.1　打眼爆破方法沿突出危险砂岩掘进巷道 301

8　岩石与瓦斯突出防治措施 301

8.1.2　打眼爆破作业参数 305

8.1.3　沿突出危险砂岩巷道掘进工艺 310

8.1.4　切割卸压缝沿突出危险砂岩掘进巷道 310

8.2　掘进机沿突出危险岩层掘进巷道 313

8.2.1　准备巷道掘进时矿山压力控制利用的方法参数 314

8.2.2　沿突出危险岩层掘进机掘进巷道工艺 315

8.2.3　沿突出危险岩层掘进巷道的掘进机 321

8.2.4　应用范围 325

9　进行采矿作业时的安全保证措施 327

9.1　根据工作面附近煤层瓦斯含量和应力分布规律降低煤体突出危险性的方法 327

9.2　震动爆破 338

9.2.1　震动爆破时降低突出频率和强度的科学基础 338

9.2.2　震动爆破时降低突出频率和强度的措施 341

9.3　远距离开停机械在突出危险煤层落煤 353

9.4　遭遇煤与瓦斯突出人员的保护设备 354

结束语 357

参考文献 359