1防突设计.doc
防突设计 防突细则第10条规定 在新建突出矿井的初步设计或有突出的生产矿井的新水平、新采区的设计中,对突出煤层都必需编制防治突出专门设计。专门设计应包括开拓方式、煤层开采顺序、采煤方法、通风方式、支护形式、突出危险性预测方法、保护层的选择或预抽煤层瓦斯、局部防治突出措施等内容,报矿务局总工程师批准。 新建的突出矿井,必须按国家颁布的有关基本建设程序的规定,对防治突出专门设计部分组织验收。 有突出煤层的生产矿井的新水平、新采区移交生产前,应由矿务局对防治突出专门设计部分组织验收。 在验收中,发现防治突出专门设计中的工程、设备的安全设施不符合规定时不得移交生产。 第11条 突出矿井的巷道布置应符合下列要求 1、主要巷道应布置在岩层或非突出煤层中; 2、煤层巷道应尽可能布置地卸压范围内,如采用沿空留巷或沿空送巷; 3、井巷揭穿突出煤层的数应尽可能减少; 4、井巷揭穿突出煤层的地点应避开地质构造破坏带; 5、突出煤层中的掘进工作量应尽可能减少; 6、开采保护层的矿井,应充分利用保护层的保护范围; 7、井巷揭穿突出煤层前,必须具有独立的、可靠的通风系统; 8、在突出煤层中,严禁任何两个采掘工作面之间串联通风。 **县区**煤矿 **号煤层水平开采 防突设计 设计 审核 矿长 **煤矿 **** 年 **月 目 录 第一章基本情况概述 第一节矿井概况 第二节设计开采煤层基本情况及设计水平瓦斯涌出情况 第二章矿井开拓方式及采掘方式描述 第一节矿井开拓方式描述 第二节巷道布置的防突要求 第三节矿井采掘方式描述 第四节支护方式及采掘方法 第三章煤层开采顺序及通风方式 第一节煤层开采顺序描述 第二节通风方式描述 第四章突出危险性预测方式的选择及主要安全技术措施 第一节突出危险性预测方式的选择及设施设备选择 第二节突出危险性预测中涉及的主要安全技术措施 第五章区域性防突措施的选择及主要安全技术措施 第一节区域性防突措施的选择及设施设备选择 第二节区域性防突措施施工中涉及的主要安全技术措施 第六章局部性防突措施的选择及主要安全技术措施 第一节局部性防突措施的选择及设施设备选择 第二节局部性防突措施施工中涉及的主要安全技术措施 第七章防突措施效果检验方式的选择及主要安全技术措施 第一节防突措施效果检验方式的选择及设施设备选择 第二节防突措施效果检验及主要安全技术措施 第三节效果检验孔与预测孔及措施孔的关系 第八章安全防护措施的选择、施工及主要安全技术措施 第一节安全防护措施的选择及其设施设备选择 第二节安全防护措施施工工艺 第三节安全防护措施施工主要安全技术措施 附图 1. 开拓系统布置图 2、通风系统图 3.避灾线路图 4. 区域性防突措施设计、布置图 5. 局部性防突措施设计、布置图 6. 突出危险性预测方式及钻孔布置控制图 7. 防突措施效果检验施工图 8. 防突措施效果检验预计效果图 9. 安全防护设施布置图 第一章 井田概况及生产条件 第一节 井田概况 一、交通位置 县(区)乡(镇)煤矿煤矿位于县(区)方向境内。有公里公路与公路相接,矿区距公路15公里,距(重点县区)公里。行政区划隶属县(区)乡(镇)管辖,交通较为方便。 煤矿煤矿 矿井位置 图1-1 二、矿井范围 矿区面积km2。 三、自然地理 矿区属侵蚀~剥蚀地貌,地形起伏变化大,总体为东西向的沟谷地南北高,最高1970m,中部低,最低为1600m,相对高差370m。仅在评估区中部局部地形相对较为平缓,其余地带地形相对较为陡峻,多为荒山,南部植被较发育。 四、气象、气候 矿区属亚热带高原季风气候区,冬无严寒,夏无酷暑,气候温和,降水充沛,雨热同期,有明显的旱季和雨季之分。根据六盘水市气象局多年气象观测资料,区内年平均降水量为1363.27mm,其中5一l O月为雨季,水量达1173.77 mm,占全年降水量的86.50%,11月至次年4月为旱季,水量为189.50mm,仅占全年降水量的13.50%。降水强度亦随季节的变而变化,冬春季节旱季降水量少,强度亦小,夏秋季节雨季’降量大,强度亦大,且较为集中。年平均降大雨至暴雨1 2~l 5天,日最大降水量达148.8mm,小时最大降水量66.4 mm。区内年平均气温13.7℃,相对湿度79%,年平均蒸发量为l 3 9 6.mm,全年无霜期240天,日照时数为1555.6小时,日照率为35%。主导风多为EsE向,平均风速2.3m/s,区内还有春旱,倒春寒、凝冻、冰雹等灾害性天气。 第二节 煤层基本概况 一、地质构造及煤层特征 一)地层 矿区出露地层有下二叠统茅口组P2m,上二叠统峨眉山玄武岩组P2β、龙潭组P2l,下三叠统飞仙关组T1f、永宁镇组和第四系Q等。现由老至新分述如下 1.下二叠统茅口组P2m为浅灰、灰色至深灰色薄至中厚层石灰岩,厚度大于100m。分布于矿区北部; 2.上二叠统峨眉山玄武岩组P2β为灰绿色、暗绿色、灰黑色凝灰岩、玄武岩等,厚度大于50m,分布于矿区中北部; 3.上二叠统龙潭组P21分布于矿区中部,该组总厚约280~310m,与上覆地层呈整合接触。其中底部以灰到深灰色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、夹细砂岩及煤层等组成,含团块状菱铁矿。中部主要为浅灰色~深灰色及灰绿色细砂岩、粉砂岩、粉砂质粘土岩、灰色及紫灰色菱铁质粘土岩及煤层组成。上部以黄褐色、灰绿色及灰色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、粘土岩及煤层等组成。该组共含煤80层,其中可采及局部可采煤层有C1、C12、C15、C18、C26号等,主要分布在煤系地层的中上部。 4.下三叠统飞仙关组T1f下部为灰绿色、青灰色、黄绿色薄至中厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩夹灰紫色粉砂岩、粉砂质泥岩及砂岩等组成,顶部有一层鲕状灰岩;中部为紫灰色、青灰色薄至中厚层粉砂岩、夹细砂岩和粉砂岩泥岩,常夹有薄层灰岩条带。上部则以紫红、暗紫、灰紫色薄至中厚层粉砂质泥岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩为主,夹泥灰岩及泥质灰岩。该组厚约500m,与上覆地层呈整合接触。 5.下三叠统永宁镇组T1yn主要分布于矿区南部,为黄绿色、绿灰色薄层钙质泥岩夹细粒砂岩及粉砂岩。下部为灰色、浅灰色薄至中厚层灰岩,夹薄层泥灰岩和少量钙质粉砂岩;该组厚约300m,与上覆地层呈整合接触。 6.第四系Q主要为残坡积和冲积的粘土、粉质粘土、砂砾石、碎石土等组成,厚约3~20m。主要分布于地势较低处的山麓坡脚、低洼也带。 矿区含煤岩系为上二叠统龙潭组P11。含可采及局部可采煤层5层,其中主要可采煤层为C1、C12、C15、C18、C28号等煤层。Cl煤层平均厚2.3Om,C12煤层平均厚约1.83m,C15煤层平均厚约2.13m,C18煤层平均厚约2.20m,C26煤层平均厚约2.50m,主要集中分布在煤系地层的中上部。 二)构造 矿区位子扬子准地台黔北台隆六盘水断陷威宁北西向构造变形区格目底向斜的北东翼,总体构造形态为一向南倾斜的单斜构造,地层产状倾向190210度,倾角55一85度,一般71度。次级构造较发育。因此,区内地质构造较复杂。 煤层没有发现明显的断裂构造同时褶皱显示微弱,主要为倾向南西单斜构造产出。 矿区北东端见一条断层,长960m,走向120~300。,倾向30,倾角80,为一逆断层。 三)含煤性及煤层特征 1)煤层及煤质 (1)矿区含煤地层 煤矿煤矿区出露地层有二迭系上统峨眉山玄武岩(P2β)、上二叠统龙潭组P2l、下三叠统飞仙关组T1f。含煤地层主要为上二叠统龙潭组P2l,现简述如下 上二叠统龙潭组P2l为一套以陆相为主的海陆交互相含煤砂页岩,区域厚度147--360m,矿区厚度出露不全。该组底部多以灰、绿灰色鲕状铝土质页岩或富含菱铁矿团块、角砾状的泥质岩与下伏玄武岩接触;顶部常为一层较为稳定的低硫低灰优质煤,并经此与上伏长兴一大隆组分界,两者为连续沉积。按含煤程度、岩石类型、沉积韵律及旋迥结构诸方面特征,大致分为三段 第一段(P2l1)厚52m,岩性以灰至深灰色粉砂岩、粉砂质粘岩为主,夹灰黄褐色细砂岩、薄层菱铁岩及煤层。本段在矿区含煤二层,多为不可采煤层。与下伏峨眉山玄武岩呈假整合接触。 第二段(P2l2)厚110m,岩性为灰色及灰绿色细砂岩、粉砂岩、粉砂质粘土岩、灰色及紫灰色菱铁质鲕状粘土岩、页岩。该组底部常以灰、灰绿色钙质或泥质岩屑砂岩与第一段分界。本段厚度比较稳定,矿区含煤二层,煤层薄,一般无高岭石夹矸,灰份、硫份含量高。以缺乏可采煤层为本段之主要特征。 第三段(P2l3)厚约56m,岩性为黄褐色及灰色粘土岩、粉砂岩、粉砂质页岩及灰色一绿色岩屑砂岩为主,夹菱铁矿及煤层。本段顶部常有一、二层较厚而稳定的砂岩,底部一般均为一层厚610m的黄褐、灰色厚层砂岩,质地疏松,斜层理发育,常具球状风化,且横向比较稳定,可作为本段的底部标志。本段含煤78层,集中在该段的中上部。 上二叠统长兴一大隆组P2c-d厚约134m。为一套海陆交替相含煤砂页岩,偶夹泥灰岩沉积,岩性为灰至灰黄色中、细粒岩屑砂岩、钙质砂岩、灰绿色至灰色粉砂质页岩、粘土岩石及煤层,夹薄层菱铁矿。顶部多以一层煤常被煤田地质单位称为“盖顶煤”或粉砂质泥岩与上伏下三叠统飞仙关组连续沉积。下部一般有10--30m的无煤或少煤地段,多以钙质砂岩、粉砂岩为主,或由薄层粉砂岩与菱铁矿时见泥灰岩的互层组成。长兴一大隆组在矿区含可采煤层四层。 (2) 煤层特征 煤成因类型属陆植煤,煤岩类型为暗煤一半暗煤岩垂,煤质牌号为主焦煤,发热量高,结焦性好。 煤层俗称“”,上距煤层约为24m,平均真厚2.20m。顶板岩性为泥质粉砂岩,底板岩性为粘土岩。灰份10~12%,挥发份20~25%,含硫0.26~0.5%,粘结指数80,发热量6800~7000卡/克。 四)开采技术条件 1. 煤层顶、底板条件 矿区内含煤岩系为龙潭组,岩性为层状砂泥岩夹煤层,为软质岩夹较坚硬岩组合,煤层顶板均为泥质粉砂岩或粉砂岩。通过对矿井及矿区内停产小窑进行调查,顶板较为稳固,但局部地段节理裂隙发育,开采时必须进行支护。底板粘土岩,采煤后遇水一般变软,易膨胀,出现底鼓现象,对采煤有直接影响,开采时应引起足够重视。 2.瓦斯 根据矿井提供的2006年度瓦斯等级鉴定和黔煤行管字[2006]67号对六盘水市煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复,县(区)乡(镇)煤矿煤矿属高瓦斯矿井,瓦斯绝对涌出量2.76m3/min、相对涌出量32.67m3/t; 式中 Wx煤的瓦斯吸附量,m3/t。 Wf、Af、Vf----煤的水分、灰分、挥发分。 P瓦斯压力,0.2Mpa。 en----温度系数(按20℃查表取值0.672)。 Wy----游离瓦斯量,m3/t。 fn----煤的孔隙率,(煤为贫煤,查表取10)。 γ煤的容重,t/m3。 Ky----相对煤层瓦斯压力下的瓦斯压缩系数,查表取1.08。 T温度,℃,取20。 使用上述公式进行计算,结果见下表 各煤层瓦斯含量计算结果表 表143 煤层编号 吸附瓦斯量 Wx(m3/t) 游离瓦斯量 Wy(m3/t) 瓦斯总含量 Wh(m3/t) C1 10.56 0.3 10.86 C12 13.62 0.31 13.93 C15 13.77 0.3 14.07 C18 12.70 0.3 13.00 C26 9.54 0.32 9.86 三、 煤层瓦斯涌出量 (1)回采瓦斯涌出量 按年产6万t,330日计算,日产原煤181t,则 回采工作面绝对瓦斯涌出量为 q沼=1440Q沼/Ad Q沼18110.62/14401.33m3/min。 Kw-围岩瓦斯涌出系数,一般取1.2。 Kd-丢煤损失系数,。 Kz-掘进回采巷道瓦斯预排系数。 (L-工作面长度,h-掘进预排宽度,取14m。) m-开采层厚度,m。 m0-开采分层厚度,m。 Wh-本煤层瓦斯含量,m3/t。 (2)掘进工作面瓦斯涌出量 0.288-0.0120.2760.873 3)采空区瓦斯涌出量 5矿井瓦斯涌出量 矿井为一个采面回采,矿井瓦斯涌出量同采区瓦斯涌出量,即矿井瓦斯相对涌出量为13m3/t。绝对瓦斯涌出量为13181/14401.63m3/min。 3.煤尘 根据六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司实验室2007-120和2007-120煤样鉴定报告提供的数据,县(区)乡(镇)煤矿煤矿 (C18)号煤层的煤尘有爆炸危险性。 4.自燃 根据六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司实验室2007-0120和2007-120煤样鉴定报告提供的数据,县(区)乡(镇)煤矿煤矿 (C18)号煤层自燃发火倾向性为二类,即为自燃煤层。。 5、突出性鉴定 本矿井未作突出性鉴定,生产过程中必须突出矿井进行管理。C 煤层按突出煤层管理。 第二章 采掘方法和工艺 煤层平均倾角为,属急倾斜煤层,煤层又属于自燃煤层,设计采用走向壁式后退柔性支护采煤方法。鉴于工作面走向较长,每推进一定距离后(自燃发火临界期),重开切眼,采取相应防灭火后,封闭采空区,重新开始回采 。 回采工艺过程主要包括掩护支架安装,下放与采煤、回收等项。 根据相关规定,在前探(超前)平巷和溜煤小眼掘进时采煤工作面不准生产,区段回风巷内不能有人作业。 掘进为炮掘作业,工艺过程主要包括打眼,放炮与架棚、出渣等项。 第三章 水平 煤层通风系统 一、通风方式及通风系统 1.通风方式 本矿井通风采用并列式通风。 2.通风系统 矿井通风路线为 副斜井(主斜井)→集中运输石门→下山→ 运输巷→回采工作面→ 回风巷→集中回风石门→回风斜井→引风道→地面。 二、通风设施 1.通风设施 为保证 煤层水平采、掘工作面的风量并使风流按规定流动,在风流流动的路线中设置有风门等通风构筑物。为防止煤与瓦斯突出, 煤层采、掘工作面进风巷道端设防突反向风门、压风自救等设施。 2.防止突出风流反向措施 通风构筑物应设在围岩坚固、地压稳定地段,并加强管理,经常检查、维修。反向风门按突出强度合理安设。 第四章 煤与瓦斯突出危险性防治 第一节 预测 煤层与瓦斯突出危险性预测是指采用一定的预测方法和措施,对煤层、煤层区域和工作面附近煤体的突出危险性进行预测。 煤层突出危险性预测分为区域突出危险性预测和工作面突出危险性预测。 区域突出危险性预测应预测煤层和煤层区域的突出危险性,并应在地质勘探、新井建设、新水平和新采区开拓或准备时进行。 煤层工作面预测是预测工作面附近煤体的突出危险性,应在工作面推进过程中进行。 突出煤层经区域预测后可划分为突出危险区、突出威胁区和无突出危险区。在突出危险区域内,工作面进行采掘前,应进行工作面突出危险性预测。采掘工作面经预测后,可划分为突出危险工作面和无突出危险工作面。 在突出危险工作面进行采掘作业前,必须采取防治突出措施。采取防治突出措施之后,还要进行措施效果检验,经检验证实措施有效后,方可采取安全防护措施进行采掘作业。每执行一次防治突出措施作业循环包括措施、措施效果检验、采掘作业后,须再进行工作面预测,如预测为突出危险时,还必须再执行防治突出的措施,只有连续2次预测为无突出危险时,该工作面方可视为无突出危险工作面。 在无突出危险工作面进行采掘作业时,可不采取防治突出措施,但必须采取安全防护措施。 第二节 区域突出危险性预测方法 一、区域突出危险性预测方法简述 煤层区域突出危险性预测方法有“煤层突出危险性指标法”、“瓦斯地质统计法”和“综合指标法”。现分述如下 1、“煤层突出危险性指标法”。 指标可用煤的破坏类型、瓦斯放散初速度指标△P、煤的坚固性系数(f)和煤层瓦斯压力(p)。判断煤层突出危险性的临界值,应根据矿井的实测资料确定,如无实测资料时,可参考表3-2-1所列数据划分,只有全部指标达到或超过其临界值时方可划为突出煤层。 预测煤层突出危险性的各单项指标值 表3-2-1 指标项目 煤的破 坏类型 瓦斯放散初 速度△P 煤的坚固性 系数f 瓦斯压力 MPa 备注 有突出危险煤层 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ ≥10 ≤0.5 ≥0.74 注煤的破坏类型分类可参见防治煤与瓦斯突出细则表6。 2、“瓦斯地质统计法” 根据已开采区域确切掌握的煤层赋存和地质构造条件与突出分布的规律,划分出突出危险区域与突出威胁区域。 3、“综合指标法”在岩石工作面向突出煤层至少打两个测压钻孔,测定煤层瓦斯压力;在打测压孔的过程中,每米煤孔采取一个煤样,测定煤的坚固性系数f;将两个测压孔所得的坚固性系数最小值加以平均作为煤层软分层的平均坚固性系数;将坚固性系数最小的两个煤样混合后,测定煤的瓦斯放散初速度指标△P。 煤层区域性突出危险性,可按下列两个综合指标判断 D=0.0075H/f-3 p-0.74 1 K△p/f 2 式中 D煤层的突出危险性综合指标; K煤层的突出危险性综合指标; H开采深度,m; p煤层瓦斯压力,取两个测压钻孔实测瓦斯压力的最大值,MPa; △p软分层煤的瓦斯放散初速度指标; f软分层煤的平均坚固性系数。 综合指标D、K的突出临界指标值应根据本矿区实测数据确定,如无实测资料,可参照表3-2-2所列的临界值,确定区域突出危险性。 综合指标D和K预测煤层区域突出危险性的临界值 表322 煤层突出危险性综合指标 D 煤层突出危险性综合指标K 焦煤 其它煤种 O.25 20 15 注如果D=O.O075H/f-3p-O.74式中两个括号内的计算值都为负时,则不论D值大小,都为突出威胁区域。 二、区域突出危险性预测方法的确定 按照防治煤与瓦斯突出细则第30条的规定,选择“综合指标法”对C18煤层以下各煤层区域突出危险性进行预测。p实测按照防治煤与瓦斯突出细则附录二规定执行;△p实测按照防治煤与瓦斯突出细则附录七规定执行;f实测按照防治煤与瓦斯突出细则附录六规定执行。按公式计算得出综合指标D和K。 第三节 工作面突出危险性预测 一、指标选择与临界值确定 根据以上C18煤层突出的主要受控因素及强度分析;遵循相关性和易操作性原则和防治煤与瓦斯突出细则第31~44条的规定。工作面突出危险性预测指标选择如下 钻屑瓦斯解吸指标K1 该指标系煤样瓦斯解吸特征系数,其值的大小与煤层瓦斯压力、瓦斯解吸速度及煤的破坏程度等有关,而这些参数与突出危险性关系密切,K1指标的测定值大小反映出了工作面突出危险性的大小。实验室的实验结果和现场大量实践都表明K1值用于突出危险性预测是切实可行的。 每米钻屑指标Smax 每米钻孔煤屑的重量。该指标与煤体机械强度、地应力的大小、瓦斯压力大小有关,具有综合影响的效果。测定值大小反映出了工作面突出危险性的大小。现场大量实践都表明每米钻屑值Smax用于突出危险性预测具有操作简单、实施方便、可靠性高等优点。该指标对应力集中带、煤体破坏程度有较高的敏感度。选择该指标对本矿具有针对性。 K1、 Smax值的突出临界指标值应根据本矿区实测数据确定,如无实测资料,可参照表3-3所列的临界值,确定工作面突出危险性。 K1、 Smax值预测工作面突出危险性的临界指标值 表3-3-1 最大钻屑量Smax 钻屑瓦斯解吸指标K1 危 险 性 Kg/m L/m ML/g.min1/2 ≥6 ≥5.4 ≥0.5 突出危险工作面 <6 <5.4 <0.5 无突出危险工作面 二、工作面突出危险性预测方法 1、工作面突出危险性预测方法 采用钻屑瓦斯解吸指标(K1)法和每米钻屑指标法(Smax)组合预测的方法对工作面突出危险性进行预测。实施突出危险性预测时,若测定的参数 ⑴ 最大钻屑量Smax或钻屑瓦斯解吸指标K1,有一个指标大于表3-3临界指标值,预测结果为突出危险工作面。 ⑵ 最大钻屑量Smax和钻屑瓦斯解吸指标K1,两个指标都小于表3-3-1临界指标值,预测结果为无突出危险工作面。 2、突出危险性预测参数测定 ⑴ WTC 便携式矿用本质安全型智能测量仪器,用于测定煤与瓦斯突出预测预报参数。主要测量钻屑瓦斯解吸指标K1、综合指标Kf由K1指标和煤的坚固性系数f值组成的指标。 ⑵ 电煤钻、风钻、防突钻机。 ⑶ 容器、便携式称重仪、秒表、筛子、其他仪器等。 参数的测定 按防治煤与瓦斯突出细则附录四规定的测定方法,测定最大钻屑量Smax,使用WTC测定钻屑瓦斯解吸指标K1。 第四节 煤层煤巷掘进工作面防治突出措施 一、突出煤层煤巷掘进工作面防治突出的措施 本矿煤层为突出煤层。在该煤层中掘进巷道时,应采取防治突出的措施。突出煤层防治突出的措施有预抽瓦斯、超前钻孔、松动爆破、前探支架、水力冲孔等措施。 本专项设计考虑了预先抽放瓦斯进行防突,并设计了永久抽放系统,故在煤层掘进时可优先考虑预先抽放瓦斯,在预先抽放瓦斯失效时采取超前钻孔防突的补充措施。 在煤巷掘进,采用先抽后掘,边抽边掘。在掘进工作面顶底板布置钻场,每个钻场布置13个钻孔,长钻孔长度40m。措施效果检验有效推进30m,预留10m保护距,措施效果检验无效,实施超前钻孔补充措施,直至措施效果检验有效。 二、 煤层煤巷掘进工作面防治突出的补充措施 当突出煤层煤巷掘进工作面防治突出的措施(预先抽放瓦斯)失效时,应采取超前钻孔防治突出的补充措施。措施的要求如下 (1)超前钻孔应尽量布置在煤层的软分层中; (2)超前钻孔的控制范围,应控制到巷道断面轮廓线外2~4m(包括巷道断面内的煤层); (3)超前钻孔孔数应根据钻孔的有效排放半径确定,钻孔的有效排放半径必须经考察确定,在无实测数据的情况下,钻孔的有效排放半径可暂定为2m; (4)超前钻孔采用ZK75钻机实施,钻场、钻孔直径及钻孔布置图。 (5)超前钻孔超前掘进工作面的距离不得小于5m。钻孔长度一般为15~45m,钻孔最小长度不得小于10m。超前钻孔的数量为7个。 (6)煤层赋存状态发生变化时,应及时探明情况,并根据已掌握的情况重新确定超前钻孔的参数; (7)超前钻孔施工前应加强工作面支护,打好迎面支架,背好工作面。 超前钻孔布置图 (8)在地质构造破坏带或煤层赋存条件急剧变化处不能按原措施要求实施时,必须打钻孔查明煤层赋存条件,然后采用直径为Ф75㎜的钻孔进行排放,经措施效果检验有效后,方可采取安全防护措施施工。 (9)在 煤层中掘进上山时,应采取措施保证瓦斯抽放或超前钻孔能正常实施。 (10) 煤层上山掘进工作面采用放炮作业时,应采用浅炮眼远距离全断面一次爆破。 (11)在 煤层的煤巷中更换、维修或回收支架时,必须采取预防煤体垮落而引起突出的措施。 第五节 采煤工作面防治突出措施 一、 煤层回采工作面防治突出的措施 在有突出危险性的回采工作面可采取的防突措施有松动爆破、注水湿润煤体、超前钻孔、预抽瓦斯等防突措施。 本矿煤层为突出煤层,选定回采工作面采用本煤层预抽瓦斯的措施防治突出。 二、突出煤层回采工作面防治突出的补充措施 当突出煤层回采工作面防突措施(预抽瓦斯)失效或被保护层回采工作面的保护失效后,应采取超前钻孔防治突出的补充措施。 超前钻孔防治突出的补充措施要求如下 1)超前钻孔布置要求 (1)钻孔直径75mm; (2)钻孔数量双排眼,眼距2m; (3)钻孔长度 15---45m;; 2)超前钻孔布置方式 采用垂直采面布置钻孔,采用电煤钻带75mm钻头施工。电煤钻钻杆采用内罗纹套联结。 3)超前钻孔防治突出措施实施后,经效果检验有效后,方可采取安全防护措施进行回采。 超前钻孔布置图 第六章 “四位一体”综合防突措施 一、突出的基本特征及预兆 在井下采掘过程中,煤与岩石常常一瞬间被从煤体中抛出,并喷出大量瓦斯,这种现象叫煤与瓦斯突出,简称为突出。 煤与瓦斯突出事故不仅会造成采掘工作面和通风系统的破坏,同时大量煤与瓦斯以极快的速度喷出,还可能会充塞巷道,造成人员窒息和瓦斯爆炸、燃烧及煤(岩)埋人事故。 煤与瓦斯突出前,一般都有预兆,没有预兆的突出极少。突出预兆可分为有声预兆和无声预兆。 有声预兆煤层发出劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮、以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。声音由远到近,由小到大,有短暂的,有连续的,时间间隔长短也不一致。煤壁发生震动和冲击,顶板来压,支架发出折裂声。无声预兆工作面顶板压力增大,煤壁被挤压,片帮掉渣,顶板下沿或底板鼓起;煤层层理紊乱、煤暗淡无光泽、煤质变软;瓦斯忽大忽小,煤壁发凉,打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。 井下工作人员发现上述预兆后,应立即向有关部门报告,及时采取措施。情况严重时,应立即停止作业,迅速迎着风流撤出。 二 、防突基本措施 1、采掘工作面必须有可靠的、独立的通风系统,否则严禁进行施工作业。 2、 层采掘工作面掘进过程中,严禁任何形势的两个采掘工作面串联通风。 3、 层掘进工作面必须使用抗静电硬质风筒通风。 5、采掘工作面巷道如需更换、维修或回收支架时,必须有防止因煤体垮落而引起突出的措施。 6、矿长、工程师每季度必须对 煤层防突措施的实施情况作出检查,并进行平衡工作。 7、矿自查自纠小组必须每半月对工作面的防突措施进行检查,检查结果报矿长、工程师,发现问题,立即解决。 8、安全检查员必须对矿井防突工作作出监督检查,制止违章作业及违章指挥,并行使违章罚款或提出其他处理意见,对突出隐患,要求在限期内解决,对威胁安全生产和可能造成突出事故的作业场所,必须令其停止作业,撤出人员。 9、井下所有的工作人员,必须接受防突知识培训,熟悉突出的预兆和防治突出的基本知识,经考试合格,方准从事井下工作。 10、井下所有的工作人员,必须熟悉突出发生时的避灾线路。 11、井下所有的工作人员,必须熟悉突出发生时的的自救和互救常识,进行现场救护。 12、必须保证正常的防突设施、设备材料供应,配齐必用的常用药品。 14、工作面在作业过程中,发现或靠近地质构造、破坏带,煤层倾角和厚度发生急剧变化地带时,必须反复认真检查防治突出措施的实际效果,如果防治突出的措施未能达到预期效果,必须立即停止 层采掘工作面工作,及时采取补救措施。 15、跟头瓦检员必须随时检查所辖范围内的瓦斯、煤尘等“一通三防”情况。 16、若 层采掘工作面放炮作业时,所有不装药的眼、孔(防突措施孔、预测预报孔、效果检验孔)都应用不然性材料充填,充填深度应不小于爆破孔深度的1.5倍。严禁将预测孔、防突措施孔及校检孔作炮眼使用。 17、若 层采掘工作面需放炮作业时,严格执行“一炮三检”和“三人联合换牌”的放炮制度。 18、更换、维修或回收支架时必须采取措施预防煤体垮落而引起突出。 1巷道周边必须用刹杆插严背实,严禁空帮空顶。 2超前支护必须紧抵迎头,护顶刹杆必须铺严。 3跟班矿长必须随时检查巷道的支护情况,确保支护完好。 19、严禁使用风镐落煤。 20、必须加强局部通风管理,除瓦检员外,严禁任何人员停开局部通风机。 21、若 层采掘工作面需放炮作业时,迎头打眼、装药时,安全员、瓦检员必须在现场监督检查。 19、预测预报孔、防突措施孔、效果检验孔必须严格按设计施工,如因特殊情况,不能打到设计深度时,必须说明原因。 五、 层采掘工作面掘进期间预测预报措施 1、在 层采掘工作面掘进过程中,决定使用钻屑指标法进行突出危险性预测。 2、、钻孔每打一次测定钻屑量一次,每隔2米测定一次瓦斯解吸指标,根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量和钻屑解吸指标预测采掘工作面的突出危险性。 3、当最大钻屑量大于或等于每米6公斤,K值大于或等于0、5时,则可确定存在突出危险性。 4、当预测预报确定无突出危险时,可正常进行采掘工作,但必须保证迎头有2米的超前距离,严禁超采掘。以后工作面每推进68米进行预测预报一次。迎头仍留2米的超前距离。 5、当预测预报有突出危险时,必须按规定采取防突措施,再进行措施效果检验,无突出危险方可正常作业,但必须在作业过程中,工作面每推进68米进行预测预报一次。 6、预测预报过程中,必须随时掌握迎头状况,发现异常情况,必须立即停止作业,撤出人员,切断电源,进行汇报,但不得拔出钻杆。 8、预测预报过程中,必须有专门的安全负责人在场,负责现场安全检查,无安全隐患,方可作业。 9、迎头瓦斯超过煤矿安全规程规定时,严禁作业。 10、预测预报过程中,严禁任何形式的、与预测预报工作无关的工作平行作业。 11、必须按规定进行预测预报各项操作,严禁弄虚作假。 六、防突措施 当采掘工作面预测有突出危险时必须采取防突措施,本矿采用抽放及排放钻孔为主要防突措施。 1、排放钻孔采用的孔径为75毫米,地质变化剧烈地带采用直径42毫米的钻头打孔。 2、钻孔长度不得小于10米,钻孔超前于采掘工作面得距离不得小于5米(详见钻孔布置图)。 3、钻孔应布置在工作面煤质松软的软分层中。 4、排放钻孔的控制范围,应包括巷道断面和巷道断面轮廓线外,四周都不得小于2米。 5、当 层采掘工作面煤层赋存条件发生变化时,必须对钻孔孔数增减和钻孔直径重新作出规定。 6、防突措施采取完成后,必须进行措施效果检验,如果检验证实措施无效,必须补打钻孔或采取其他防突措施。 7、打排放孔过程中,必须随时掌握迎头状况,发现异常情况,必须立即停止作业,撤出人员,切断电源,进行汇报,但不得拔出钻杆。 8、打排放孔过程中,必须有专门的安全负责人在场,负责现场安全检查,无安全隐患,方可作业。 9、工作面瓦斯超过煤矿安全规程规定时,严禁作业。 10、打排放孔过程中,严禁任何形式的、与打排放孔工作无关的工作平行作业。 11、必须按规定进行打排放孔各项操作,严禁弄虚作假。 七、效果检验措施 防突措施采取完成后,必须进行措施效果检验,如果检验证实措施无效,必须补打钻孔或采取其他防突措施 1、在 层采掘工作面作业过程中,决定使用钻屑指标法进行突出危险性效果检验。 2、效果检验孔必须布置在防突措施孔之间(具体见效果检验钻孔布置图)。 3、钻孔每打一米测定钻屑量一次,每隔2米测定一次瓦斯解吸指标,根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量和钻屑解吸指标对采掘工作面的突出危险性进行效果检验。 4、当最大钻屑量大于或等于每米6公斤,K值大于或等于0、5时,则可确定存在突出危险性。 5、当效果检验确定无突出危险时,可正常进行工作,但必须保证迎头有2米的超前距离,严禁超采掘。以后工作面每推进68米进行预测预报一次。迎头仍留2米的超前距离,预测预报有突出危险性,必须再进行防治突出措施的实施,然后再进行新一轮效果检验。 6、当效果检验有突出危险时,必须按规定采取防突措施,再进行措施效果检验,无突出危险方可正常采掘,但必须在采掘过程中,工作面每推进68米进行预测预报一次。 7、效果检验过程中,必须随时掌握迎头状况,发现异常情况,必须立即停止作业,撤出人员,切断电源,进行汇报,但不得拔出钻杆。 8、效果检验过程中,必须有专门的安全负责人在场,负责现场安全检查,无安全隐患,方可作业。 9、迎头瓦斯超过煤矿安全规程规定时,严禁作业。 10、效果检验过程中,严禁任何形式的、与预测预报工作无关的工作平行作业。 11、必须按规定进行效果检验各项操作,严禁弄虚作假。 八、安全防护措施 (一)必须在掘进工作面的进风侧设置防突反向风门,具体如下 1、反向风门必须设在 层掘进工作面进风侧,防止突出时的瓦斯能沿回风道进入回风系统。 2、反向风门必须牢固,并安设两道,风门墙用砖砌筑,镶入巷道周边岩石不得小于0、3米,风门墙厚不得小于0、8米,门和门框可采用坚固的木质结构,风门厚度不小于50毫米,门框厚度不小于100毫米,两道风门之间的距离不得小于5米。 3、若 层掘进工作面放炮作业时,放炮时风门必须关闭,对通过门框的风筒,必须设有铁与软质风筒相接的隔断装置。 4、放炮后,达到进入检查时间,有关人员进入 层掘进工作面检查时必须将风门打开顶牢。 (二)若 层采掘工作面需放炮作业时,必须采取远距离放炮,远距离放炮的地点设置在 层采掘工作面进风侧防突风门外或1485石门外,距离不得小于300米。 (三)放炮员操纵放炮的地点,必须配备隔离式自救器。 (四)远距离放炮时, 层采掘工作面、 层采掘工作面回风系统经过的地点和巷道必须停电、撤人。 (五)放炮后,必须等30分钟后且炮烟吹散,方可进入 层采掘工作面进行检查。 (六) 层采掘工作面的电气设备必须有专人负责检查、维护、修理和调整。 (七) 层采掘工作面使用中的电气设备的防爆性能必须每旬检查一次,严禁使用性能失爆的电气设备。 (八)突出的煤必须及时清理,防止自燃引起瓦斯、煤尘爆炸。清理时必须杜绝火源,洒水将煤及煤尘完全湿润后方能清理,且清理时必须保证巷道支架完好,退路畅通。 (九)对突出的孔洞,应充填接顶,发生大型的或特大型的突出后,一般不应从孔洞中放出煤体(含松散煤体),以免造成孔洞垮塌,引起再次突出,应及时砌碹或注浆封闭孔洞,以免引起煤的自燃。 (十)进入 层采掘工作面的所有人员,必须佩带隔离式自救器。 九、打钻安全技术措施 1、打钻人员只能站在支护完好的地方操作,严禁空顶作业。 2、打钻的钻机必须进行“风电和瓦斯电闭锁”。 3、打钻之前,必须严格检查作业地点及其附近20米范围内的顶板及支护情况。如有隐患,须待排除后,方可进行打钻。 4、打钻地点及其附近20米范围内的瓦斯浓度超过1时,严禁打钻。 5、清理打钻地点附近杂物,保证撤退路线畅通。 6、打钻过程中,如果出现卡钻时,不能强行拔出钻杆。 7、打眼前先检查钻机的零部件是否齐全完好,要及时进行试运转后方可打钻。 8