煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计.doc

***煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计 **县***煤矿 防治煤与瓦斯突出 专 项 设 计 **县***煤矿 二〇一〇年四月十三日 一、矿井基本概况 1、煤矿位置、范围 ***煤矿位于**县**乡，行政区划属**县**乡所辖，地理坐标为东经**01′15″～**03′30″，北纬**56′30″～**57′15″。距**县城西距离约78km，由**城关至***有乡村公路相通，公路从矿区穿过，**乡至***与县、乡公路，交通较为方便。矿区地形陡峻，最高点海拔标高2288.50m，最低点位于矿区北西朱家岩洞，海拔标高1568m，高差相对较大，一般约100m，最大高差720.50m。主井坐标为X*****，Y***0**，Z1917。详见交通位置图 2、地形地貌 矿区主要为碎屑岩侵蚀高山地貌，地形陡峭，煤系地层出露地段相对缓慢，总体地貌形态呈北东-南西走向，地形北西底南东高，矿区位于高山斜坡变缓地带。最高点位于矿区南东石大人梁子，海拔标高为2288.50米，最低点位于矿区北西朱家岩洞，海拔标高为1568.0米，高差相对较大，一般约为150米，最大高差为720.5米。矿区内地貌大致可分为三种类型煤系分布地段呈缓坡、沟谷地貌；砂、泥岩分布地段呈陡坡、冲沟地貌；灰岩分布地段呈陡崖地貌。总体呈高山地貌，有利于地表水、地下水的排泄。 3、煤系地层 矿区出露地层为二叠系中统茅口组（P2m），二叠系上统峨眉山玄武岩组（P3β）、龙潭组（P3l）、长兴大隆组（P3cd），三叠系下统飞仙关组（T1f）、永宁镇组（T1yn）及第四系（Q）。现将本区地层由老至新分述如下。 ①二叠系中统（P2） 茅口组（P2m）浅灰至深灰色中厚层块状灰岩，夹少量白云岩、白云质灰岩，上部及下部含燧石团块及条带，产Schwagerina SP.Neoschuagerina SP。本组厚度大于10m。 ②二叠系上统（P3） 峨眉山玄武岩组（P3β）暗绿色杏仁状、气孔状玄武岩，厚度50～70m，与下伏地层呈假整合接触。 龙潭组（P3l）为本区主要含煤地层，由粘土岩、泥岩、细砂岩、粉砂岩、煤层、煤线组成，按岩性及含煤组合特征，可分为三段。本组与下伏地层呈假整合接触。 第一段（P3l1）灰至灰黄色薄至中层状粉砂岩夹细砂岩、泥岩、粘土岩、煤层及煤线，产植物化石及碎片。中下部见一层0.45～1.50m厚的灰色硅质泥岩，底部为一层1.10～2.00m浅灰、浅紫红色凝灰质粘土岩。含煤10层，煤层不稳定，其中仅33煤层区内局部可采，其余煤层均不可采。本段厚80.0～90.0m。 第二段（P3l2）灰至灰黄色中至户层状细砂岩、粉砂岩夹泥岩、粘土岩、煤层及煤线，底部为灰绿色中厚层状细砂岩、粉砂岩，全区稳定，厚2～5m。含煤13层，其中13煤层全区稳定可采，厚度1.20～1.60m，平均1.40m，14、16煤层区内局部可采，其余煤层均不可采。本段厚100.0～110.0m。 第三段（P3l3）灰色中厚层细砂岩、泥质粉砂岩或粉砂质粘土岩，顶部黄灰色粉砂岩作为长兴大隆组与龙潭组的分界。含煤7层，其中5、6煤层全区稳定可采，6煤层厚度1.1～1.30m，平均1.2m，5煤层厚度为0.91～1.10m，平均1.0m，其余煤层因厚度小，均不可采。本段厚60.0～70.0m。 长兴大隆组（P3cd）上部为浅灰色钙质泥岩，夹薄层灰岩、泥灰岩及细砂岩，中至下部为浅灰至灰色中厚层状石灰岩、泥质灰岩、燧石灰岩夹泥质粉砂岩、粉砂岩。底部4～5m为灰色燧石灰岩，产腕足类腹足类化石及菊石。本组厚37.0～40.0m。 ③三叠系下统（T1） 飞仙关组（T1f）按其岩性特征分为二段。 飞仙关组第一段（T1f1）青灰色、灰绿色粉砂岩、细砂岩夹泥质粉砂岩、泥岩，含瓣类及腕足类化石，厚度110～120m。 飞仙关组第二段（T1f2）灰色、暗紫色粉砂岩、粉砂质泥岩夹细砂岩、泥岩及灰岩薄层，含瓣类化石，厚度450～460m。 永宁镇组（T1yn）灰、深灰色石灰岩，夹泥质灰岩及钙质泥页岩，顶部常为白云岩，产瓣类化石，厚度270～564.5m，区内大于150m。 ④第四系（Q） 主要为坡积、残积、冲积物，岩性以粉质粘土、亚粘土为主，见泥灰岩、砂岩碎块，多覆盖与煤系地层之上，厚度0～10m。 矿井成煤地质年代为晚古生代二叠纪上统，属于裸子植物和爬行动物出现，两栖动物时代和孢子植物时代。开采煤层属龙潭组煤系。矿区内可采5、6、13三个煤层，煤层稳定，13煤层赋存于龙潭组第二段地层中，5、6煤层赋存于龙潭组第三段地层中。 4、地质构造 矿区位于金盆向斜北西翼中部**背斜南东翼中部，区内为一单斜地层，局部地段见小褶曲小断层，次级构造规模小，未见其它对煤系有破坏作用的构造，区内地层倾向100～240，倾角13～20，一般15，因此，区内构造相对简单。 5、煤层及煤质情况 1、煤层 区内含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），属海陆交互相沉积。主要由细砂岩、粉砂岩、泥岩、粘土岩及煤层组成，总厚度240～270m。龙潭组（P3l）含煤30层，总厚度18.60m，含煤率7.3，可采、局部可采总厚度6.55m，含煤率2.6。 全矿井可采煤层3层，即5、6和13煤层。矿区内各可采煤层露头基本被第四系覆盖，局部被地面工程揭露，预计风氧化距离约为15m。各可采煤层分述如下 1）5煤层黑色，块状构造，暗淡至光亮型煤。位于龙潭组第三段中上部，上距长兴组10m，厚度0.9～1.10m，平均1.0m，煤层结构单一，全区稳定可采。顶板为泥质粉砂岩、粉砂岩，底板为粘土岩、钙质泥岩。 2）6煤层黑色，块状构造，暗淡至光亮型煤。位于龙潭组第三段中部，上距长兴组30m，厚1.10～1.30m，平均1.20m，厚度变化小，煤层结构单一，全区稳定可采。顶板为泥质粉砂岩、粉砂岩，底板为粘土岩、钙质泥岩。 3）13煤层黑色，块状构造，半暗至光亮型煤。位于龙潭组第二段中上部，距长兴组80m，距6煤层50m，厚1.20～1.60m，平均1.40m，厚度变化小，煤层结构单一，全区稳定可采。顶板为泥质粉砂岩、粉砂岩，底板为粘土岩、钙质泥岩 各可采煤层及其顶、底板均稳定，基本无变化。 可采煤层特征表 煤层 编号 层间距 （m） 煤 厚 （m） 煤层 结构 煤层倾角 （） 顶板岩性 底板岩性 容 重 （t/m3） 稳定 性 5 20 1.0 单一 13～20 泥质粉砂岩、 粉砂岩 粘土岩、钙质泥岩、泥质砂岩 1.45 稳定 6 1.2 单一 13～20 泥质粉砂岩、 粉砂岩 粘土岩、钙质泥岩、泥质砂岩 1.45 稳定 50 13 1.4 单一 13～20 泥质粉砂岩、 粉砂岩 粘土岩、钙质泥岩、泥质砂岩 1.46 稳定 2、煤质 根据**省煤田地质局出具的**县各煤层检测报告，***煤矿可采煤层煤质如下 5煤层为特低硫、低灰、特高热值无烟煤。 6煤层为特低硫、中灰、特高热值无烟煤。 13煤层为特低硫、低灰、特高热值无烟煤。 可采煤层煤质特征表 煤层编号 分 析 结 果 牌 号 Mad（） Ad（） Vadf（） St.d（） Qb.dafMJ/kg 5 1.12 14.75 8.72 0.40 29.323 无烟煤 6 4.09 18.58 5.62 0.42 29.091 无烟煤 13 4.51 15.87 5.02 0.23 30.161 无烟煤 6、开拓、开采情况 矿井采用斜井开拓，中央并列抽出式通风。属高瓦斯矿井。矿井设计生产能力kt/a，设计服务年限18.6年。采用走向长壁后退式采煤方法，爆破落煤工艺，全部垮落法处理采空区。主斜井设计采用0.8m胶带输送机运煤，副斜井设计采用1.2m矿用提升绞车运输材料、矸石和设备。运输大巷、井底车场采用防爆式电机车运输。各井筒冲积层段采用混凝土浇灌碹支护，基岩段采用锚网喷浆锚索支护。矿井主供电源来自**10kv变电站，备用电源来自**建新河10kv变电站，建井期间采用低压下井，投产后采用高压下井。 ***煤矿系私人合伙企业，目前处于建井中期。 7、矿井通风、瓦斯情况 由于本矿为整合中新设置矿权的地方民用燃煤矿井，没有进行瓦斯等级鉴定和煤与瓦斯突出危险性鉴定，由**省地矿局***地质大队**省**县***煤矿普查地质报告对于矿井瓦斯情况也没有说明，因此设计时对于矿井的瓦斯赋存状况、各煤层瓦斯含量、矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式无准确资料，无法准确确定矿井瓦斯等级、瓦斯含量梯度。煤与瓦斯突出危险性鉴定现已进行鉴定。 开采方案设计参照附近和小窑开采情况，预测该矿瓦斯相对涌出量为36m3/t，据此按9万t/a生产规模计算绝对瓦斯涌出量为6.16m3/min。 8、矿井煤与瓦斯突出情况 由于现各斜井井口设在了矿区煤层上部坡积层很厚5煤层顶板岩层中，使煤层瓦斯释放通道被堵塞，导致煤层瓦斯压力得不到释放；同时，而矿区煤层又恰被井口东南翼的高山所覆盖，导致地压进一步加大，使煤层瓦斯压力进一步提升；并且各斜井上部实际均为比煤层倾角小的伪斜巷，导致上部穿顶煤；而下部又将倾角改为比煤层倾角大的伪斜巷，进而又回穿底板岩层和煤层，使井筒反复揭煤。根据临近矿井和本矿已揭露的1、2、3等煤层情况来看，1、2、3各煤层均有煤与瓦斯突出危险性，5、6、13本矿及周边矿井未出现或发生突出危险现象，但由于5煤层与上部1、2、3煤层相邻较近，且矿井地质资料并不满足矿井生产需要，故矿井在斜井施工和采区准备的整个建井阶段，必须按规定采取“四位一体”的综合防突措施，以确保矿井人员和财产安全。 9、 其他 （1）煤层不易自燃和煤尘无爆炸性 根据**省煤田地质局实验室提供的煤尘爆炸性鉴定报告，矿井5、6、13煤尘均无爆炸性；5、6、13煤层自燃倾向性均为Ш级，即不易自燃。 （2）矿井无冲击地压和地温异常现象 根据**省煤田地质局***队提供的地质资料，本矿井无冲击地压，地温无异常，地温正常。 （3）地质资料与井下实际出入较大 由于地质部门提供的材料大多严重失真，特别是各煤层层间距与实际出入很大，各煤层的标志层相互雷同，毫无实际参考价值；地层倾角也与实际出入很大，导致矿井无法进行施工设计。 二、矿井防突现状及存在的问题 1、矿井防突现状 矿井防突按矿井开采方案设计及安全专篇要求，在各工作面执行“四位一体”综合防突措施，即先进行突出危险性预测，如果不超标则在采取安全防护措施的前提下组织生产，超标则采取防突技术措施，之后进行效果检验。 矿井采取的抽放措施在掘进工作面，如果存在突出危险性，则主要采用动压区浅孔抽放、边掘边抽等方法；在采煤工作面，主要采用本煤层预抽、上隅角抽放、采空区抽放、高位尾巷钻场抽放、高位巷抽放、动压区浅孔抽放等方法。 矿井现有抽放泵四台，其中2BE1-253型高负压瓦斯抽放泵两台，功率75kw，一台运行，一台备用，实际抽放能力分别为50m3/min。 2BE1-153型低负压瓦斯抽放泵两台，功率55kw，一台运行，一台备用，实际抽放能力分别为35m3/min。 2、防突存在的问题 1）矿井开采布置不合理，井筒选择位置错误，巷道位于5层之上，井筒倾角小于煤层倾角，导致巷道误穿上部不知名煤层，瓦斯涌出量较大，增加矿井瓦斯管理难度。 2）煤层突出危险性未按计划完成鉴定，计划在一水平底对5层、6层进行煤层突出危险性鉴定工作，因井底未揭露煤层，顾未在井底对煤层突出危险性进行鉴定，仅在首采面运巷水平对5层进行鉴定，现突出危险性鉴定报告未出来。 3）井下地质条件复杂，煤层赋存不稳定，煤层层位不明显，局部地段煤层紊乱，构造复杂，加大瓦斯管理难度。 4）管理力量薄弱，专业技术人员及有水平缺乏，技术力量不够。 5）防突人员经验缺乏，对防突工作操作水平等有待提高。 6）从业人员素质较低，防突意识观念淡薄，对煤层突出危险性安全防护措施不认真执行。 7）矿井效益差，矿井处于建设阶段，投入资金大，安全欠账多，对矿井防突投入心有余而力不足，影响矿井建设。 三、矿井采掘部署优化 1、矿井开采顺序及保护层位置选择 选择保护层必须遵守下列规定 1 在突出矿井开采煤层群时，如在有效保护垂距内存在厚度0.5m及以上的无突出危险煤层的，除因突出煤层距离太近而威胁保护层工作面安全的或可能破坏突出煤层开采条件的以外，必须首先开采保护层。有条件的矿井也可将软岩层作为保护层开采； 2 当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时，应综合比较分析，择优开采保护效果最好的煤层； 3 当矿井中所有煤层都有突出危险时，应选择突出危险程度较小的煤层作保护层先行开采，但采掘前必须按防突规定的要求采取预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行效果检验； 4 应优先选择上保护层。在选择开采下保护层时，不得破坏被保护层的开采条件。 开采保护层区域防突措施应符合以下要求 1 开采保护层时应同时抽采被保护层的瓦斯； 2 开采近距离保护层时，必须采取措施防止被保护层初期卸压瓦斯突然涌入保护层采掘工作面或误穿突出煤层； 3 正在开采的保护层工作面必须超前于被保护层的掘进工作面，其超前距离不得小于保护层与被保护层层间垂距的3倍，并不得小于100m； 4 开采保护层时，采空区内不得留有煤岩柱。特殊情况需留煤岩柱时，应经矿技术负责人批准，并作好记录，将煤岩柱的位置和尺寸准确地标在采掘平面图上。每个被保护层的瓦斯地质图应标出煤岩柱的影响范围，在这个范围内进行采掘工作前，必须首先采取预抽煤层瓦斯区域防突措施。 5 当保护层留有不规则煤柱时，必须按照其最外缘的轮廊划出平直轮廓线，并根据保护层与被保护层之间的层间距变化，确定其有效影响范围。在被保护层进行采掘工作时，还应根据采掘瓦斯动态及时修改。 6 保护层和被保护层开采设计依据的保护层有效保护范围等有关参数应根据试验考察确定，并报矿技术负责人批准后执行。 7 首次开采保护层时，可参照附录确定沿倾斜的保护范围、沿走向（始采线、采止线）的保护范围、保护层与被保护层之间的最大保护垂距、开采下保护层时不破坏上部被保护层的最小层间距离等参数。 附录保护层保护范围的确定 1.1 沿倾斜方向的保护范围 保护层工作面沿倾斜方向的保护范围应根据卸压角划定，如图1.1所示。在没有本矿井实测的卸压角时，可参考表D.1的数据。 A保护层；B被保护层；C保护范围边界线 图1.1 保护层工作面沿倾斜方向的保护范围 表1.1 保护层沿倾斜方向的卸压角 煤层倾角（o） 卸 压 角 （o） 0 80 80 75 75 10 77 83 75 75 20 73 87 75 75 30 69 90 77 70 40 65 90 80 70 50 70 90 80 70 60 72 90 80 70 70 72 90 80 72 80 73 90 78 75 90 75 80 75 8O 1.2 沿走向方向的保护范围 若保护层采煤工作面停采时间超过3个月、且卸压比较充分，则该保护层采煤工作面对被保护层沿走向的保护范围对应于始采线、采止线及所留煤柱边缘位置的边界线可按卸压角56～60划定，如图1.2所示。 B E E C A D D F F E E F B A保护层；B被保护层；C煤柱；1采空区； E保护范围；F始采线、采止线 图1.2 保护层工作面始采线、采止线和煤柱的影响范围 1.3 最大保护垂距 保护层与被保护层之间的最大保护垂距可参照表1.2选取或用式1.1、式1.2计算确定 表1.2 保护层与被保护层之间的最大保护垂距 煤层类别 最大保护垂距（m） 上保护层 下保护层 急倾斜煤层 缓倾斜和倾斜煤层 下保护层的最大保护垂距 1.1 上保护层的最大保护垂距 1.2 式中、下保护层和上保护层的理论最大保护垂距，m。它与工作面长度和开采深度有关，可参照表1.3取值。当时，取，但不得大于250m； －保护层开采的影响系数，当时，，当时，； －保护层的开采厚度，m； －保护层的最小有效厚度，m。可参照图1.3确定； －层间硬岩（砂岩、石灰岩）含量系数，以表示在层间岩石中所占的百分比，当时，，当时，。 表1.3 和与开采深度和工作面长度之间的关系 开采深度 m （m） （m） 工作面长度 （m） 工作面长度 （m） 50 75 100 125 150 175 50 75 100 125 150 200 300 70 100 125 148 172 190 56 67 76 83 87 90 400 58 85 112 134 155 170 40 50 58 66 71 74 500 50 75 100 120 142 154 29 39 49 56 62 66 600 45 67 90 109 1** 138 24 34 43 50 55 59 800 33 54 73 90 103 117 21 29 36 41 45 49 1000 27 41 57 71 88 100 18 25 32 36 41 44 1200 24 37 50 63 80 92 16 23 30 32 37 40 图1.3 保护层工作面始采线、采止线和煤柱的影响范围 1.4 开采下保护层的最小层间距 开采下保护层时，不破坏上部被保护层的最小层间距离可参用式1.3或式1.4确定 当时， 1.3 当时， 1.4 式中－允许采用的最小层间距，m； －保护层的开采厚度，m； －煤层倾角，度； －顶板管理系数。冒落法管理顶板时，取10，充填法管理顶板时，取6。 - 52 - 矿区内可采煤层为5、6和13煤层。由于煤与瓦斯突出性鉴定未完成，尚无法确定某一煤层的突出危险性大小，因此，主要巷道均建在6煤层底板岩层中。 由于5和6煤层的间距为20米，6和13煤层的间距为50米，如果以6煤层作为开采5煤层的下保护层，则会对5煤层造成破坏，如果以13煤层作为开采5和6煤层的下保护层，则由于层间距较大，保护效果不明显，故设计以5煤层为首采层，以5煤层作为开采6煤层的保护层，以6煤层作为开采13煤层的保护层。现对开采保护层的可行性进行分析如下 本矿煤层为缓倾斜煤层，根据煤矿设计手册中开采保护层的查表法，开采缓倾斜和倾斜煤层上保护层的最大有效距离为50m。 因此，5煤层具备作为开采6煤层的保护层的条件。6煤层具备作为开采13煤层的保护层的条件。故矿井以5煤层作为开采6煤层的保护层，以6煤层作为开采13煤层的保护层。 2、开拓系统调整 （1）井筒施工情况井筒原设计位于6煤层底板岩石中，沿岩层倾向布置，方位角147，设计坡度13，设计全长389米，但由于矿区地质资料不详，致使井筒定位开掘时，已将井筒开掘在5煤层顶板岩层上方，而矿井实际煤（岩）层倾角为15～20。因此按设计布置的井筒，上段处在地质冲积层地段，岩性不稳，地层压力大，巷道底鼓严重，支护难度极大，施工过程中遇一层有一定的动力现象的煤层，综合各种因素，为确保矿井施工安全，决定在将坡度由原来设计的13调增至25。现各井筒施工情况如下1、主斜井井口坐标x***2387.5,y***05225.1,z1899.131,α145.5，β13，施工至215.7m处变坡为25，往下施工至112.3m处落平。2、副斜井井口坐标x***2366.8,y***05199.3,z1902.025,α145.5，β13，施工至194.9m处变坡为25，变坡往下至45.8m处停掘，从井口往下125.2m处，标高1874.3m开口掘一阶段回风巷，从井口往下234.8m处，标高1843.3m开口掘一阶段运输巷，现一阶段运输巷及回风巷均已风井贯通，巷道已形成独立的通风系统。3、风井井口坐标x***2359.8,y***05165.9,z1907.397,α145.5，β13，施工至153.1m处变坡为20.5，往下施工207.2m处落平，主井与风井已施工至第一水平位置并贯通形成回风系统。 （2）目前进行的井巷工程有井底水仓、井底中央水泵房、1501运输巷、1501回风巷、1502运输巷、1502回风巷。 3、采煤方法及掘进工艺 （1）采煤方法 采煤工作面采用爆破落煤，其工艺过程为打眼→爆破落煤→打铰接顶梁支护顶板→人工攉煤→回柱支柱。爆破落煤采高1.1m。每天一个循环，循环进度1m。 一、爆破落煤 工作面采用两台电煤钻分段同时打眼，为了不崩倒支架，使水平方向的最小抵抗线朝向两柱的空挡。 炮眼深度1.2m，装药量根据煤质而定，一般情况下顶底眼装药量为400g，煤软时，每个眼可装药200g，每眼封泥长度不小于0.5m。 爆破方法采用串联法连线，严禁采用并联连线爆破，一次装药，一次起爆，禁止一次装药分次起爆，每班放炮次数根据顶板情况而定。 二、运煤 工作面倾角较小，放炮后采用SGW-34型刮板运输机运煤，运输巷采用SGW-34型溜煤槽与皮带运输机联合运输。 三、工作面支护和采区处理 工作面使用单体液压支柱和铰接顶梁支护，顶上铺金属网，网与网搭接不少于50mm，每隔15m设木垛一个，采用正悬壁齐柱布置，最大控顶距为4排支柱，最小控顶距为3排支柱，排距1m，柱距为0.7m。 当工作面推进到第四排支柱时，对采区处理进行回柱放顶，使采区直接顶直接垮落。金属挡柱矸石，防止垮落矸石滚到工作下方。 正规循环生产能力 WLShVC 式中W工作面正规循环生产能力.t L工作面长度110m S工作面循环进尺.1.0 h工作面设计采高1.1m r煤的视密度.取1.45t/m3 c工作面采出率97 代入数据计算得170.2t （2）掘进工艺 1、巷道掘进采用人工打眼、放炮、出碴，沿中线施工，全断面一次爆破一次成巷，掘进与支护顺序作业。 2、施工前，首先按照测量部门给定的开门位置，建立供电、供风、供水、通讯及防尘系统。 3、永久支护为工字钢支护，工作面临时支护必须采用前探梁支护，支护紧跟工作面。 4、采用“三八”作业方式，即二掘一支。接班后，班长必须行进行安全检查，发现隐患，必须立即处理，确认安全无误后，方可开工。然后进行打眼、装药、爆破等工作，当工作面炮烟吹散后，由班长、爆破员、瓦斯员进入工作面，由外向里依次检查顶板、支护、瓦斯、煤尘和拒爆等情况，确认安全后，前移前探梁，用刹顶木、木楔打紧背牢，然后进行出碴、支护等工作。掘进工艺流程为交接班→处理安全→运料及检查后路支护情况→加固后路支护→打眼→装药、联线、设置警戒→爆破→敲帮问顶→处理安全→洒水、架设临时支护→出渣（煤）→架设永久支护→清理工作面。 四、矿井防治煤与瓦斯突出技术方案 1、防突总体方案及管理原则 1）煤矿企业主要负责人及矿长是防突工作的第一责任人。 2）设置相应的防突机构、建立健全防突管理制度和各级岗位责任制。 3）根据矿井的实际状况和条件制定具体的区域综合防突措施和局部综合防突措施。 4）防突工作坚持“区域防突措施先行、局部防突措施补充”的原则。未采取区域综合防突措施并达到要求指标的，严禁进行采掘活动，做到“不掘突出头，不采突出面”。 区域防突工作应当做到“多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标”。 2、区域防突技术方案 （1）区域突出危险性预测 1）对突出煤层进行区域预测。经区域预测后，突出煤层划分为突出危险区和无突出危险区。未进行区域预测的区域视为突出危险区。开拓前区域预测结果仅用于指导新水平、新采区的设计和新水平、新采区开拓工程的揭煤作业。 2） 开拓后区域预测应当主要依据预测区域煤层瓦斯的井下实测资料，并结合地质勘探资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料等进行。 开拓后区域预测结果用于指导工作面的设计和采掘生产作业。 区域预测结果应当由矿技术负责人批准确认。 3） 经评估为有突出危险煤层的新井建井期间以及突出煤层经开拓前区域预测为突出危险区的新水平、新采区开拓过程中的所有揭煤作业必须采取区域综合防突措施并达到要求指标。 经开拓前区域预测为无突出危险区的煤层进行新水平、新采区开拓过程中的所有揭煤作业应当采取局部综合防突措施。 4） 经开拓后区域预测为突出危险区的煤层，必须采取区域防突措施并进行区域措施效果检验。经效果检验仍为突出危险区的，必须继续进行或者补充实施区域防突措施。 经开拓后区域预测或者经区域措施效果检验后为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时，必须采用工作面预测方法进行区域验证。 所有区域防突措施均由矿技术负责人批准。 5） 区域防突措施应当优先采用开采保护层。 突出矿井首次开采某个保护层时，应当对被保护层进行区域措施效果检验及保护范围的实际考察。如果被保护层顶底板位移量大于千分之三，则检验和考察结果可适用于其他区域的同一保护层和被保护层，否则，应当对每个预计的被保护区域进行区域措施效果检验。此外，若保护层与被保护层的层间距离、岩性及保护层开采厚度等发生了较大变化时，应当再次进行效果检验和保护范围考察。 保护效果检验、保护范围考察结果报矿技术负责人批准。 6） 根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法应当按照下列要求进行 1 煤层瓦斯风化带为无突出危险区域； 2 根据已开采区域确切掌握的煤层赋存、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果，采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。在同一地质单元内，发生了突出（或有明显突出预兆）的位置以上20m（埋深）及以下的范围为突出危险区；此外，根据上部区域突出点（或具有明显突出预兆的位置）分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离，并结合下部区域的地质构造分布划分出下部区域构造线两侧的突出危险区如图1； 图1 用瓦斯地质统计法推测同一地质单元内 下部区域的突出危险区域示意图 1断层；2突出点；3上部区域突出点在断层两侧的最远距离线；4推测下部区域断层两侧的突出危险区边界线；5-推测的下部区域突出危险区上边界线；6突出危险区（阴影部分） 3 在上述①、②项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域，应当根据煤层瓦斯压力P进行预测。如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料，也可根据煤层瓦斯含量W进行预测。预测所依据的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表2预测。 表2 根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值 瓦斯压力P（MPa） 瓦斯含量W（m3/t） 区域类别 P﹤0.74 W﹤8 无突出危险区 其他情况 突出危险区 7）进行开拓后区域预测时，还应当符合下列要求 1 应主要依据井下实测的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数进行预测； 2 测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点应当在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。 （2）区域性防突技术措施 1） 区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。 开采保护层分为上保护层和下保护层两种方式。 预抽煤层瓦斯可采用的方式有地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。 预抽煤层瓦斯区域防突措施应按上述列举的各类方式的优先顺序选取，或一并采用多种方式的预抽煤层瓦斯措施。 5）采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应符合以下要求 1 穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制区段内的整个开采块段和整条顺槽及其外侧一定范围内的煤层。要求钻孔控制顺槽外侧的范围是倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m；其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m；均为沿层面的距离，以下同； 2 穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层。该范围与本条第（一）项中顺槽外侧的要求相同； 3 顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制整个开采块段的煤层； 4 穿层钻孔预抽石门等揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。钻孔的最小控制范围是石门（井巷）揭煤处巷道轮廓线外12m（急倾斜煤层底部或下帮6m），同时还应保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不小于5m，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应保持煤孔最小超前距15m； 5 顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制的条带长度不小于60m，巷道两侧的控制范围与本条第①项中顺槽外侧的要求相同； 6 当煤巷掘进和回采工作面在预抽防突效果有效的区域内作业时，工作面距未预抽或预抽防突效果无效范围的边界不得小于20m； 7 特厚煤层分层开采时，预抽钻孔应控制开采的分层及其上部至少20m、下部至少10m（均为铅垂距离，且仅限于煤层部分）。 6）预抽煤层瓦斯钻孔应在整个预抽区域内均匀布置，钻孔间距应根据实际考察的煤层有效抽放半径确定。 预抽瓦斯钻孔封堵必须严密。穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m，顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m。 应做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。预抽瓦斯浓度低于30时，应采取改进封孔的措施，以提高封孔质量。 （3）区域性防突措施效果检验 1）开采保护层的保护效果检验主要采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量、顶底板位移量及其他经试验证实有效的指标和方法，也可结合煤层的透气性系数变化率等辅助指标。 当采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量检验时，应根据实测的最大残余瓦斯压力或最大残余瓦斯含量按防突规定第四十三条第（三）项的方法对预计被保护区域的保护效果进行判断。若检验结果仍为突出危险区，保护效果为无效。 2）在煤巷掘进和回采工作面采用工作面预测的方法对无突出危险区进行区域验证时应当按下列要求进行 1 在工作面进入该区域时应立即连续进行至少两次区域验证； 2 工作面每推进10～50m（在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值）至少进行两次区域验证； 3 在构造破坏带应当连续进行区域验证； 4 在煤巷掘进工作面还应当至少打1个超前距不小于10m的超前钻孔或者采取超前物探措施，探测地质构造和观察突出预兆。 3）当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行采掘作业。但若为采掘工作面在该区域进行的首次区域验证时，采掘前还应保留足够的突出预测超前距。 只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆，则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。 3、局部综合防突措施 （1）掘进工作面的防突措施方案 1）工作面地质构造、采掘作业及钻孔等发生的各种现象主要有以下方面 1 煤层的构造破坏带，包括断层、剧烈褶曲、火成岩侵入等； 2 煤层赋存条件急剧变化； 3 采掘应力迭加； 4 在工作面出现喷孔、顶钻等动力现象； 5 工作面出现明显的突出预兆。 在突出煤层，当出现上述第④、⑤情况时，应判定为突出危险工作面；当有上述第①、②、③情况时，除已经实施了工作面防突措施的以外，应视为突出危险工作面并实施相关措施。 工作面突出危险性预测（简称工作面预测）是预测工作面煤体的突出危险性，包括石门（井巷）揭煤工作面、煤巷掘进工作面和采煤工作面的突出危险性预测等。工作面预测应在工作面推进过程中进行。 采掘工作面经工作面预测后划分为突出危险工作面和无突出危险工作面。 未进行工作面预测的采掘工作面，应视为突出危险工作面。 2）煤巷掘进工作面突出危险性预测 采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的步骤 ① 在煤巷掘进工作面打3个直径为42mm、孔深8～10m的钻孔，钻孔布置在软分层中，一个钻孔位于巷道工作面的中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点位于巷道轮廓线外2～4m处。如下图所示。 掘进工作面预测预报及效果检验钻孔布置示意图 1巷道； 2钻孔 ② 钻孔每打1m测定钻屑量一次，每隔2m测定一次钻屑解吸指标。根据每个钻孔沿孔长每m的最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标△h2或K1预测工作面的突出危险性。 采用钻屑指标法预测工作面突出危险性时，应根据实测数据确定，如无实测数据时，可按下表所列的指标临界值预测突出危险性。 用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的临界值 △h2 最大钻屑量Smax K1 危险性 Pa Kg/m L/m ml/g.min1/2 ≥200 ≥6 ≥5.4 ≥0.5 突出危险工作面 ＜200 ＜6 ＜5.4 ＜0.5 无突出危险工作面 实测的任一指标Smax值、 K1或△h2值等于或大于临界值时，该工作面预测为突出危险工作面。 3）采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性，当预测为无突出危险性时，每预测循环应留有2m的预测超前距。 4）突出危险工作面必须采取工作面防突措施，并进行措施效果检验。经检验证实措施有效后，即判定为无突出危险工作面；当措施无效时，仍为突出危险工作面，必须采取补充防突措施，并再次进行措施效果检验，直到措施有效。 无突出危险工作面必须在采取安全防护措施并保留足够的突出预测超前距或防突措施超前距的条件下进行采掘作业。 5）工作面应保留的最小措施超前距为煤巷掘进工作面5m，回采工作面3m；在地质构造破坏严重地带应适当增加超前距，但煤巷掘进工作面不小于7m，回采工作面不小于5m。 6）、煤巷及半煤巷掘进工作面防治突出的措施 煤及半煤掘进工作面掘进过程中采用在巷道两帮掘钻场预抽的“先抽后掘”的局部防治突出措施，当采