瓦斯地質理論培訓課件

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1、,瓦斯地質理論,瓦斯地質理論早期創始人：楊力生教授,前國家主席江澤民觀看中國煤層瓦斯地質圖,國家煤礦安全監察局局長王顯政到瓦斯地質研究所指導工作,瓦斯地質理論,瓦斯地質發展簡史1960年，焦西礦開發井田深部地質構造復雜的西冀,1964年10月，原煤炭部安監司指示：“應在原有基礎上，使它成為經常性的定期瓦斯預報”1978年，瓦斯地質專業學術討論會，“瓦斯地質”概念得以確立1979年，“湘、贛、豫煤和瓦斯突出帶地質構造特征”,瓦斯地質發展簡史,瓦斯地質發展簡史,1982年，“全國煤礦瓦斯地質編圖”編制了25套省(區)瓦斯地質圖125套礦區瓦斯地質圖500余套礦井瓦斯地質圖開辦了兩屆瓦斯地質研究生班

2、。,瓦斯地質發展簡史,1983年,原煤炭部頒發關于加強瓦斯地質工作的通知1985年，中國煤炭學會批準成立瓦斯地質專業委員會，專委會創辦了瓦斯地質期刊1990年，1：200萬中國煤層瓦斯地質圖,瓦斯地質發展簡史,1994年，煤炭部批準成立“焦作礦業學院瓦斯地質研究所”1994年，煤礦安全規程第181條規定：“及時編制礦井瓦斯地質圖”。2005年，國家發改委出臺的煤礦瓦斯治理與利用總體方案中明確指出：“及時編制礦區、礦井、采區采面三級瓦斯地質圖，加強瓦斯地質規律研究”。,瓦斯地質發展簡史,國家科技重大專項研究課題“全國重點煤礦區瓦斯賦存分布規律和控制因素”58個重點礦區的礦井、礦區瓦斯地質圖28個

3、?。▍^）煤礦瓦斯地質圖1：250萬中國煤礦瓦斯地質圖的編制。,瓦斯地質學,瓦斯的形成和運移,瓦斯賦存的地質條件,煤與瓦斯突出的地質條件,瓦斯危險預測,瓦斯含量預測瓦斯涌出量預測瓦斯突出預測,瓦斯地質研究內容,瓦斯地質觀點,(1)煤層瓦斯和瓦斯突出分布是不均衡的，具有分區分帶的特點在全國的不同省(區)，同一省(區)的不同煤田，同一煤田的不同井田，同一井田的不同煤層及同一煤層的不同塊段內，煤層瓦斯含量、礦井瓦斯涌出量和瓦斯等級、煤層突出危險性和突出嚴重程度存在顯著差異全國煤礦瓦斯分布勢態總體上表現有東高、西低、南高、北低的格局,瓦斯地質觀點,(2)地質條件是影響瓦斯賦存的主要因素含煤巖系的沉積環境

4、及其演化煤盆地所處的大地構造位置及其構造特征區域構造演化煤化作用的程度等,瓦斯地質觀點,(2)地質條件是影響突出分布的主要因素地質構造及組合煤層圍巖及邊界條件煤厚大小及其變化煤的結構及顯微組成煤的破壞類型及性能煤層埋藏深度,（3）地質構造是控制突出發生主導地質因素斷層附近突出分布規律煤巖層產狀及其變化褶皺緊閉程度，復雜程度煤層褶皺幅度、強度層間滑動和層間褶皺的發育程度一般褶皺軸部的突出危險性大于翼部,瓦斯地質觀點,煤與瓦斯突出危險帶地質構造類型圖示（據焦作礦業學院瓦斯地質課題組）,瓦斯地質觀點,（4）構造煤對瓦斯突出控制,（5）瓦斯地質規律與瓦斯預測,煤層瓦斯含量高是突出發生基礎；煤體結構破壞

5、是瓦斯突出必要條件；構造應力相對集中的地帶是瓦斯突出發生的主要位置；壓性、壓扭性構造是發生煤與瓦斯突出的有利地帶。,瓦斯地質觀點,中國煤層高瓦斯區域分布規律,（1）以深成煤化作用為主的中、高變質煙煤、無煙煤帶，又是地層連續沉積的拗陷帶，控制了煤層高瓦斯賦存、高瓦斯涌出量分布區、分布帶。屬于這種類型的有山西沁水盆地石炭二疊紀煤層；鄂爾多斯盆地東緣石炭二疊紀煤層；東北松嫩盆地晚侏羅早白堊世煤層；四川盆地龍潭組和須家河組煤層；川南、黔西（六盤水等地）滇東龍潭組煤層；湘中、湘南測水組和龍潭組煤層。（2）以深成煤化作用為主的中、高變質煙煤、無煙煤帶，構造上以擠壓作用為主，控制了煤層高瓦斯賦存，高瓦斯涌出

6、量分布帶。屬于這種類型的有太行山東麓山西組煤層，如焦作、鶴壁、安陽等煤田，陽泉煤田也屬于此類；豫西平頂山、宜洛、滎鞏等煤田的山西組、下石盒子組煤層；淮南煤田二疊紀煤層等。,（3）以巖漿熱變質煤化作用為主的中、高變質煙煤、無煙煤帶（超高變質無煙煤除外），構造上以擠壓、褶皺、逆沖推覆為主，控制了煤層高瓦斯賦存、高瓦斯涌出量分布帶。屬于這種類型的有華北板塊北緣隆起帶早、中侏羅世煤層，由西至東包頭、下花園、北票等礦區；東北地區雞西、雙鴨山等煤田晚侏羅早白堊世煤層；華南地區萍鄉樂平一帶的安源組煤層；粵北南嶺等礦區的艮口群煤層。,中國煤層高瓦斯區域分布規律,（4）以含有多層油頁巖為特征的早第三紀煤層，分別

7、有東北地區撫順、梅河口早第三紀煤層；華南地區茂名煤田、百色煤田早第三紀煤層。（5）以含有油氣涌出為特征的礦區，鄂爾多斯盆地南部焦坪等礦區早、中侏羅世煤層。,中國煤層高瓦斯區域分布規律,（1）以強風化剝蝕作用為主控制的煤層低瓦斯賦存、低瓦斯涌出量分布區、分布帶。屬于這種類型的有魯淮斷隆控制的山東、蘇北石炭二疊紀煤層低瓦斯分布區，石炭二疊紀煤層形成后，隆起的早、隆起的時間長，瓦斯大量釋放；東北地區大興安嶺隆起帶晚侏羅早白堊世煤層，煤層形成不久大興安嶺隆起，煤化程度低，距地表淺；西北地區早、中侏羅世煤層，大范圍的低瓦斯涌出礦井，與中、新生代以來受印度板塊快速北進，青藏及其一系列山系隆起引起的煤層距地

8、表淺、遭受強風化剝蝕作用有關。華北板塊靠近北緣隆起帶的石炭二疊紀煤層，如內蒙準格爾等煤田也屬于此類型。,中國煤層低瓦斯區域分布規律,（2）以拉張活動為主控制的煤層低瓦斯賦存、低瓦斯涌出分布區、分布帶。屬于這種類型的有下遼河華北盆地石炭二疊紀煤層；汾渭盆地石炭二疊紀煤層等。（3）以淺海碳酸鹽巖相沉積為主的石炭二疊紀煤層，由于含煤地層中巖溶裂隙發育，致使煤層瓦斯大量逸散，控制了煤層的低瓦斯賦存和低瓦斯涌出。屬于這種類型的最典型的是廣西合山等煤田的合山組煤層；黔東、湘西、鄂西南等地的吳家坪組煤層；華北地區有關煤田中的太原組煤層的低瓦斯賦存、低瓦斯涌出，也是此因。,中國煤層低瓦斯區域分布規律,（4）超

9、高變質無煙煤低瓦斯帶。屬于這種類型的有華北地區京西煤田；華南地區閩西、粵東等地高階無煙煤。（5）晚第三紀、早第三紀褐煤低瓦斯賦存、低瓦斯涌出分布帶。屬于這種類型的有滇西新第三紀褐煤；廣西南寧、扶綏、明江等地老第三紀褐煤；東北地區沈北等煤田老第三紀褐煤，依蘭煤田老第三紀長焰煤等,中國煤層低瓦斯區域分布規律,（）太行山造山帶東緣高突出瓦斯帶：安陽、鶴壁、焦作礦區等；（）豫西強變形“三軟”煤層高突出瓦斯帶：禹州、汝州、新密、登封、滎鞏、偃龍、陜澠義馬、新安、宜洛礦區等；（）秦嶺造山帶北緣逆沖推覆構造系高突出瓦斯帶：平頂山礦區、確山煤田和周口預測區；（）魯西南豫東斷隆低瓦斯帶：永夏礦區。,河南省煤層瓦

10、斯區域分布規律,編制煤礦三級瓦斯地質圖,礦區瓦斯地質圖,礦井瓦斯地質圖,采掘工作面瓦斯地質圖,平頂山十礦己15煤層瓦斯地質圖,平頂山八礦戊9-1012121工作面瓦斯地質圖,湖南省資江礦業有限公司“68”特大煤與瓦斯突出事故調查情況通報,2005年6月8日，湖南省資江礦業有限公司（預名，下同）發生一起煤與瓦斯突出事故，造成22人死亡，直接經濟損失1100.3萬元。,事故發生后，國家安全生產監督管理總局、湖南省委、省政府領導極為重視，李毅中局長、楊正午書記、周伯華省長立即作出重要批示；湖南省人民政府許云昭副省長率省政府有關部門領導迅速趕赴事故現場指導搶救工作；婁底市蔡力峰書記、劉云柱市長和冷水江

11、市謝志雄書記、劉小龍市長等兩市市委、市政府領導迅即組織有關部門開展事故搶險和善后處理工作。,依照國家有關法律法規，并報湖南省人民政府同意，6月14日成立了以湖南煤礦安全監察局副局長嚴寅初任組長，婁底市人民政府副市長王善明、湖南省監察廳監察專員虢國華、湖南煤礦安全監察局副總工程師黃加訓為副組長，湖南煤礦安全監察局、省監察廳、省檢察院、省公安廳、省總工會、省國土資源廳、省煤炭局和婁底市人民政府及相關部門參加的資江礦業有限公司“68”煤與瓦斯突出事故聯合調查組。聯合調查組聘請了四名專家協助事故調查。,一、事故概況事故單位：湖南省資江礦業有限公司。企業性質：私營企業。事故時間：2005年6月8日10時

12、56分。事故地點：303采區-200水平四石門（以下簡稱四石門）。事故類別：煤與瓦斯突出事故。事故性質：責任事故。事故傷亡情況：死亡22人。直接經濟損失：1100.3萬元。,二、事故單位概況礦井基本情況湖南省資江礦業有限公司地處冷水江市，隸屬湖南輝鵬投資有限公司（私營企業、法人代表鄧建輝），原為婁底市市屬國有煤礦，2005年元月26日改制，2月19日資產交割。改制前礦井依法取得了“四證”，改制后礦井未辦理好證照變更手續，礦井沒有取得安全生產許可證。國家煤礦安全監察局2005年第3號公告確定，該礦為不具備安全生產條件的D類礦井，2005年4月8日、4月29日湖南煤礦安全監察局婁底監察分局、泠水江

13、安監局分別責令該礦停產整頓，但資江礦業有限公司一直在違法組織生產。,從1975年有記載以來，全井共發生突出283次，其中突出煤量超過1000噸的有6次，最大一次達4000噸。礦井絕對瓦斯涌出量16.85m3min，相對瓦斯涌出量39.97m3t。屬煤與瓦斯突出礦井。礦井水文地質條件屬中等類型，煤塵無爆炸危險，煤層不易自燃。,礦井安裝了KJ75安全監測系統，但井下甲烷傳感器配備不足，四石門揭煤工作面和回風巷沒有配備甲烷傳感器。礦井沒有進行瓦斯抽放。,礦井采用斜井多水平開拓方式，設計為三個水平開采，第一、二水平已開采完畢；第三水平為現生產水平，水平大巷標高為-200米，目前有303、305兩個生產

14、采區，307一個開拓采區。礦井采用中央邊界式通風，有2個進風井、1個回風井，風井安裝二臺軸流式通風機。礦井總進風量為2786m3/min，總回風量為2814m3/min。,事故地點概況事故發生在303采區-200米水平四石門。303采區可采煤層4層（、煤），煤不可采。煤層傾角平均220。區內小斷層、小褶皺發育。采區有一個回采、三個掘進和三個維修工作面。采區有兩路進風，一路來自主平硐，一路來自箕斗井，總進風量為1195m3/min。采區內布置了軌道上山、皮帶上山和回風上山三條底板巖石上山。四石門局部通風機（11KW）安裝在-200米水平大巷（進風巷），乏風直接進入回風上山。四石門進風側構筑了兩道

15、正反向風門，外側反向風門為雙葉門結構，質量不符合規定要求。四石門開門口設有避災硐室。,-200米水平四石門設計長203米，經過石磴子灰巖87米進入煤系地層，預計將先后揭開、各煤層。原資江煤礦編制了四石門揭煤專門設計和303四石門大孔徑探煤安全技術措施，設計規定采用大孔徑探煤，布孔2個，鉆孔孔深分兩步進行，第一步先打到煤底板，第二步打到煤頂板。,巷道施工進入煤系地層后，三次施鉆長探。第一次孔深18米，未見煤，掘進12.7米進行第二次長探；第二次孔深20米，于8.5米處見煤，煤厚0.1米，掘進3米后進行第三次長探；第三次孔深8.1米，于4米處見煤，因卡鉆未再布孔長探。5月26日編制了探煤補充措施，

16、采取探3.5米，掘1.0米的短探措施。第三次長探后，允許掘進5米，但實際掘進9.0米。至事故發生時止，巷道已過煤，全斷面進入煤底板法線距離3.9米（煤與煤的法線距離為5至10米）。,巷道進入煤系地層后，頂板出現松軟破碎。6月7日早班（8001600）放炮后，垮落近50車矸子（正常12車矸子），其中還有油土（表明已接近煤層），工作面和回風流中瓦斯濃度超限（分別為3.0%和1.8%），并聽到當頭頻繁的煤炮聲。中班（16002400）出矸15車，晚班（次日000800）出矸20車。作業人員在出矸過程中不斷聽到煤炮聲。,三、事故發生經過及搶救情況6月7日下午6時，資江礦業有限公司總經理蘇繼逵主持開會專

17、題研究四石門揭煤安全問題，會上總工程師李壽石和安全副總經理曾衛星提出停止當頭作業，關閉反向風門，但蘇繼逵沒有采納，仍安排了6月7日晚班和6月8日早班的作業，并派經營副總經理黃祖德、總工程師李壽石、安全副總經理曾衛星、生產副總經理羅建松于6月8日早班現場處理。,6月8日早班，全礦共252人下井,其中四石門掘進工作面8人（包括安監員1人），303采區其它地點107人,305采區100人，大巷運輸線29人，水泵房8人。,3335工作面47人,3346回風上山修理14人,3346掘進面12人,3326沿煤上山4人,109石門修理9人,153石門修理4人,四石門8人,3524工作面25人,3326工作面

18、28人,3533切眼10人,3533風巷8人,3526中巷5人,65石門修理14人,200西大巷7人,305絞車房3人,全礦下井人數252人：其中：礦管理人員17人大巷運輸線29人,水泵房8人,6月8日9時，四石門作業人員來到工作面裝矸，剛裝半車，副總經理黃祖德帶著生產部長楊篤運來到了工作面，發現距工作面1.5米未支護，且出現空頂，冒落高度達1.5米，并有掉渣現象。黃祖德交待：“出完矸后，要加強支護”。隨后黃、楊倆人離開了工作面，作業人員繼續出矸。10時，工作面局部通風機停電停風，作業人員撤至石門內兩道風門間休息,并推了三輛礦車放在兩道風門之間。10時55分左右，一股黑煙沖開石門內側的正向風門

19、，大家馬上意識到發生了突出，便沖出石門躲進避災硐室。一輛礦車被突出的強大氣流卡在風門處，擋住了一部份瓦斯和煤矸。,突出時間：6月8日10時56分,突出煤量：900噸突出瓦斯：80000M3,10時57分瓦斯2.6%,11時03分瓦斯4%,11時12分瓦斯2.7%,11時10分井口反風瓦斯0.5%,11時15分瓦斯7%,井底車場瓦斯2%,瓦斯10%,瓦斯30%,瓦斯80%,四石門作業人員張文標在避災硐室馬上用電話向調度室匯報：“四石門突出了！”調度室接到電話后，立即通知礦救護隊下井搶救，同時通知305采區所有人員從新井撤出地面，并向總經理蘇繼逵匯報。蘇繼逵接到事故報告后，立即報告冷水江市政府。,

20、冷水江市政府接到事故報告后，立即啟動特大事故應急救援預案，成立了“68”煤與瓦斯突出事故搶險救災指揮部，先后召請了6支礦山救護隊參加搶救。經救護隊救援和職工自救互救，至6月9日凌晨，搶救工作全部結束。當班井下252人，230人安全脫險，22人死亡。,3346運輸巷死亡1人,153石門死亡10人,200繞道死亡1人,200大巷死亡1人,303回風上山死亡2人,303軌道上山死亡1人,303上部車場死亡5人,30大巷死亡1人,四、事故原因分析直接原因-200水平四石門即將揭開具有嚴重煤與瓦斯突出危險的煤層，揭煤前探煤鉆孔未能按防治煤與瓦斯突出細則規定布孔，未能控制前方突出煤層的距離及煤層的賦存情況

21、，沒有采取防突措施消除煤與瓦斯突出危險性。,盲目掘進進入距突出煤層法線距離1.16.1米的地段，放炮后造成掘進工作面垮頂，而垮頂后未采取有效措施進行處理，導致松散頂板不斷垮落、冒落拱懸露面積不斷擴大，最終誘導煤與瓦斯突出。,間接原因6月7日早班放炮后，當頭瓦斯濃度升高、頻繁響煤炮、頂板掉渣，表明有煤與瓦斯突出預兆。在這種情況下，資江礦業有限公司沒有停止掘進，撤出人員并關好反向風門，仍繼續安排作業人員出矸，發生煤礦與瓦斯突出時，因沒有關上反向風門，使大量煤與瓦斯逆流進行礦井總進風巷，導致井下大范圍內的作業人員處于高濃度瓦斯之中窒息死亡或者受傷。,資江礦業公司無視國家法律法規，重生產、輕安全，片面

22、追求經濟利益，在礦井沒有取得合法證照且不具備安全生產條件的情況下，拒不執行煤礦安全監管部門下達的“停產整頓”指令，違法組織生產。,礦井安全投入不足。礦井沒有建立瓦斯抽放系統；四石門工作面和回風流中沒有安裝甲烷傳感器；管理人員和井下流動電鉗工沒有按規定配備便攜式光學甲烷檢測儀；四石門反向風門和密閉質量不符合規定要求；井下避災硐室無壓風自救系統；掘進工作面局部通風機沒有實現“三專二閉鎖”。,礦井安全管理混亂，瓦斯治理責任制不落實。礦井沒有設立瓦斯治理機構和專門的防突隊伍，沒有配備專業防突技術人員（僅2名防突工和1名兼職通風工），四石門沒有配備專職瓦斯檢查員；總經理（礦長）不審閱瓦斯日報表，發現工作

23、面瓦斯超限和有突出預兆時，不停止作業；四石門揭煤設計和施工沒有嚴格按照煤礦安全規程的要求進行。,安全意識淡薄，沒有認真吸取事故教訓。2002年1月14日該礦發生特大煤與瓦斯突出事故（死亡18人），資江礦業公司主要生產經營者沒有認真吸取事故教訓，落實防范措施，加強瓦斯治理，以致事故接連不斷：2002年1月14日2005年6月8日共發生5起死亡事故，死亡46人，其中特大事故2起，死亡40人。,婁底市和冷水江市政府及有關部門沒有認真履行安全生產監管職責。資江礦業有限公司是一個產量較大且災害十分嚴重的礦井，安全監管任務繁重。婁底市和冷水江市政府及有關部門，在原資江煤礦改制過程中及改制后，沒有認真研究、

24、落實對資江礦業有限公司進行安全監管的措施和職責，致使對資江礦業有限公司的安全監管出現責任不明、措施不力的局面。,2005年3月5日，婁底市成立了有煤炭、安監部門參加的過度時期技術指導小組，冷水江市成立了有煤炭、安監部門參加的臨時監管小組，技術指導小組與臨時監管小組一道對資江礦業有限公司實施兩級監管。但在監管過程中，兩級監管都沒有有效地制止資江礦業有限公司的違法生產行為；沒有及時發現和消除四石門揭煤過程中存在的重大事故隱患。,事故性質經調查認定這是一起責任事故。,五、防范措施湖南省資江礦業有限公司所持證照是原資江煤礦證照，改制后，應依法進行更換，特別是煤礦安全生產許可證要積極按程序申辦。公司在未

25、取得所有合法證照之前，不得非法從事生產經營活動。,湖南輝鵬投資有限公司要深刻反思事故教訓，牢固樹立安全第一的思想。要加強對資江礦業公司的領導和管理，建立健全安全生產責任制，組建強有力的領導班子，配備足夠的專業技術人員，設立專門的瓦斯治理機構，加大瓦斯專項治理等安全投入，當前急需解決的是購置瓦斯抽放設備、配齊井下甲烷傳感器、完善礦井通風系統。,資江礦業公司要認真吸取事故教訓，認真搞好瓦斯防治工作。要嚴格落實瓦斯治理“十二字”方針，建立瓦斯抽放系統，完善瓦斯監控裝置，嚴禁超通風能力生產，嚴格執行“四位一體”綜合防突措施。在停產整頓過程中，要聘請有關專家，編制有針對性的整改方案與措施，扎扎實實進行整

26、改，消除安全隱患，達到國家規定的安全生產條件，杜絕類似事故再次發生。,舉一反三，不斷完善煤礦安全生產的監管體系。婁底市和冷水江市政府要加強對改制煤礦安全監管工作的領導，明確對改制煤礦安全監管的主體、監管責任人和監管措施，督促各職能部門嚴格落實安全責任制。,嚴格履行安全監管責任。婁底市和冷水江市有關部門，要認真履行煤礦安全監管責任，凡是對需要停產整頓的礦井，行業主管部門要督促其制定整改方案和措施，公安部門要限量供應火工產品，電力部門要限量供應電力，煤炭部門限量供應準銷準運證，稅務部門限量供應票據；要加大行政執法力度，對停而不整，以產代整的行為，按安全生產法依法從重處罰，釀成事故的，要依法從嚴查處。,謝謝！祝身體健康學習愉快！,