1突出概況

我國是世界上煤與瓦斯突出最嚴重的國家，1950——1985年期間，共發(fā)生突出12089次，強度超過千噸的特大型突出約有80次，突出最大強度達12400t。

35年來我國突出礦井數(shù)n和突出次數(shù)N的變化情況如圖1。由圖1看出，在1950——1980的



30年間，突出礦井數(shù)由一個增加到205個。1980年后由于一些地方突出礦井報廢，突出礦井略有下降，但仍多達187個。年突出次數(shù)總趨勢也是逐年增加，在1980年達最高值，年突出1151次，1980年后雖有一定程度減少，但仍保持年突出500~600次。在20世紀60年代，盡管突出礦井數(shù)有所增加，但由于較廣泛地推廣應用開采解放層等防突措施，突出次數(shù)明顯下降。從20世紀70年代起，由于開采深度加大許多解放層變?yōu)橥怀鑫ｋU層，且有些解放層變薄為不可采層，所以突出次數(shù)又急劇上升。

經(jīng)調查分析，1986年和1988年各次突出的措施執(zhí)行情況如表1。

表1部分突出局礦防突措施執(zhí)行情況



由表1看出,1986年有75.7%的突出是在未采取防突措施的情況下發(fā)生的，這基本上反映了我國多年來防突措施的執(zhí)行情況。盡管在我國《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定了在突出危險煤層中進行采掘工作要采取防治突出措施，但由于采用防突局部措施要消耗大量人力和物力，故許多突出礦井往往只采取安全保護措施。1987年后，由于各級安全領導部門嚴格要求，并在各次防突出會議上強調要采用防突技術措施，故不執(zhí)行措施的情況大有好轉。1988年未采取措施發(fā)生突出由1986年的75.7%下降為21.1%。但從表1看出，有78.9%的突出是在采取防突措施情況下發(fā)生的，這表明我國防突措施的效果亟待提高。

2綜合防突措施

在突出煤層開采過程中，只有很小的區(qū)域或區(qū)段才發(fā)生突出，在對突出的區(qū)域分布性質未認識或無預測突出危險性方法的條件下，要求在突出危險煤層采掘工作中普遍采取防突措施是合理的。但是，這樣執(zhí)行的結果，使防突工作帶有一定的盲目性，且由于在本來無突出危險的區(qū)域采用了防突措施，導致了人力和財力的浪費，也嚴重制約了突出礦井生產(chǎn)的發(fā)展。隨著科學技術的進步，突出預測逐漸從研究階段進入生產(chǎn)實用階段，因此，使得有可能把突出預測作為綜合防突措施的第一個環(huán)節(jié)。預測的目的是確定突出危險區(qū)域和地點，以便使防突措施更加有的放矢。

綜合防突措施的第二個環(huán)節(jié)是防突措施。即在預測有突出危險的地段，采取防止突出措施，以達到預防突出的發(fā)生。

綜合防突措施的第三個環(huán)節(jié)是措施效果檢驗。國內外多年的生產(chǎn)實踐表明，各種防突措施，特別是局部防突措施，盡管經(jīng)過科學試驗證實是有效的，但在生產(chǎn)中推廣應用后，都無例外地發(fā)生過多多少少的突出。這就令人對措施本身的防突效果產(chǎn)生了懷疑，即使在同一突出煤層，在一些區(qū)域證實所采取措施是有效的，但在有些區(qū)段則無效，其原因在于井下條件的復雜性，如煤層賦存條件變化、地質構造條件變化和采掘工藝條件變化等。因此，要求在防突措施執(zhí)行以后，要對其防突效果進行立竿見影的檢驗，以確保措施的防突效果。措施效果檢驗方法與預測方法大致相同。

綜合防突措施的第四個環(huán)節(jié)是安全防護措施。為了防止預測失誤或防突措失效發(fā)生突出時的人身事故，必須采取安全防護措施。這是防止發(fā)生突出事故的第二道防線。

按圖2所示該系統(tǒng)進行防突工作可以達到下述效果：

（1） 使防突措施更加有的放矢。僅僅在突出危險煤層突出危險區(qū)的突出危險面才采取防突措施，在突出威脅工作面用工作面預測來代替防突措施。這將大大縮小突出危險煤層開采時防突措施的使用范圍，從而使突出煤層采掘速度提高，減少突出對生產(chǎn)的制約作用。

（2） 提高措施的防突效果。按照圖2所示的系統(tǒng)，在每次執(zhí)行防突措施后，都要進行措施效果檢驗。檢驗結果如無效，則須補充采取防突措施，這將大大提高防突措施的可靠性。由表1看出，有78.9%的突出是在采取措施的情況下發(fā)生的，說明開展措施效果檢驗是十分必要的。

（3） 提高經(jīng)濟效益。按照綜合防突措施系統(tǒng)，因用較簡單易行的工作面預防代替了大量消耗人力、財力的防突措施，這就可大量節(jié)省防突措施費用，獲得良好的經(jīng)濟效益。

3綜合防突措施的發(fā)展方面

3．1 突出預測

當前工作面預測采用鉆孔法。《細測》中規(guī)定了用最大鉆屑量、鉆屑瓦斯解吸指標、鉆孔瓦斯涌出初速度和綜合指標R來預測突出危險性。為了測定這些指標，煤科總院撫順分院研制了MD-2型鉆屑瓦斯解吸指標測定儀、ZLD-1型鉆孔多級流量測定儀和JN-1型膠囊封孔器；重慶分院研制了ATY型瓦斯突出預測儀。這些測定儀表裝置已在我國許多突出礦井應用。各突出礦井應結合本礦地質開采條件，通過實踐確定適用本礦條件的敏感指標和標志突出危險的指標臨界值。

當前所用的工作面預測方法雖已簡化到一般只須兩個深約6m的炮眼，但仍有一定的工程量，預測作業(yè)仍須4~5h。工作面預測的發(fā)展方向是實現(xiàn)連續(xù)非接觸式預測。

實現(xiàn)連續(xù)預測的途徑之一是利用聲發(fā)射（AE）連續(xù)測定工作面前方的破碎音響，該法在俄、波、日、德等國已在生產(chǎn)中得到應用。我國已開始進行這方面工作，重慶和撫順分院在“七五”期間，已列題進行研究。通過試驗室和現(xiàn)場的初步研究，認為AE法進行工作面預測是有前途的。



圖2綜合防突措施系統(tǒng)圖

另一個實現(xiàn)連續(xù)預測的現(xiàn)實途徑是,根據(jù)工作面瓦斯涌出連續(xù)變化的特征來預測突出危險性.多年的生產(chǎn)實踐表明，瓦斯涌出忽高忽低或突然變化是突出發(fā)生的預兆之一。當前許多突出礦都裝備了瓦斯遙測系統(tǒng)，實現(xiàn)了風流瓦斯深度的連續(xù)測定，這就給實現(xiàn)根據(jù)瓦斯涌出變化特征進行突出預測提供了物質基礎。經(jīng)撫順分院初步試驗觀測表明，利用瓦斯涌出變化特征來實現(xiàn)突出連續(xù)預測是可行的。

3．2防突措施

在區(qū)域措施方面，除大力推廣解放層開采外，應擴大應用大面積預抽瓦斯防突措施。但大面積預抽需工程量較大，為推廣該項措施，應完善鉆機、鉆具和打鉆工藝，以實現(xiàn)快速打鉆，縮短施工時間。并應采取輔助煤層卸壓措施（如水力割縫、水力壓裂等），以提高預抽瓦斯效果。

在局部措施方面，數(shù)十年來試驗和應用了超前鉆孔、松動爆破、水力沖刷、水力沖孔、金屬骨架、煤層注水等措施。當前存在的問題一是這些措施執(zhí)行后，都有多多少少發(fā)生過突出；二是在某些措施執(zhí)行過程中，有發(fā)生突出的危險，不夠安全。

為了提高措施的防突效果，應根據(jù)礦井的具體條件，在措施制定前，通過試驗確定措施的合理參數(shù)，并在措施 執(zhí)行后進行防突效果檢驗。

為了克服上述第二個問題，除在措施執(zhí)行中采取加固工作面等安全措施外，應研制遙控鉆機，以便遠方操作。

機掘和機采工作面防突是我國防突的薄弱環(huán)節(jié)，隨著機采、綜采的發(fā)展，這一問題顯得越來越重要。在機采和機掘工作面防突，除應完善與提高現(xiàn)有措施（如短水力壓出、注水等）外，尚應試驗考察采掘工藝條件與突出的關系，以期達到均速卸壓自我保護的目的。例如用淺截深采煤機和刨煤機落煤、帶超前割縫機構的掘進機組、減少回采面懸頂空間等。

3．3安全防護措施

安全防護措施是避免突出造成人身傷亡的重要環(huán)節(jié)。在這方面，除按《細則》要求裝備自救器、壓風自救系統(tǒng)、設避難所外，尚應研究在防突措施執(zhí)行過程中的安全措施。從長遠來看，開展無人工作機械化采煤的研究，對避免回采面突出事故是必要的。摘自《煤礦安全》雜志