2采煤工作面非保护层开采范围内防突专项设计编制指南.docx

2采煤工作面非保护层开采范围内防突专项设计编制指南.docx

《2采煤工作面非保护层开采范围内防突专项设计编制指南.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2采煤工作面非保护层开采范围内防突专项设计编制指南.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

2采煤工作面非保护层开采范围内防突专项设计编制指南

XX有限公司XX煤矿

XX采煤工作面防突专项设计

（非保护层开采范围内）

（网上征求意见稿）

编制单位：

编制人：

审核：

单位负责人：

X年X月X日

会审意见

会审时间：

年月日

主持人：

（必须是总工程师或矿长）会审意见：

1.

会审意见共条

会审人员签字

单位

姓名

职务

单位

姓名

职务

会审人员必须包括通防副总、地质副总、安全副总，通风、技术、安监、地测、调度室、施工单位部门负责人或技术负责人（必须有助理以上职称）参加。

审批意见：

（必须经总工程师和矿长审批）

审批人签字：

XX采煤工作面防突专项设计

第一章编制依据

一、《煤矿安全规程》（2016版）；

二、《防治煤与瓦斯突出细则》（2019年版）；三、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》；

四、《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》（GB/T23250）；

五、《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ/T1047-2007）；六、贵州省相关规定及要求。

（相关规定如有变化，以最新版本为准）

第二章概况

一、矿井（采区）基本情况1.开采煤层赋存情况

简述矿井（采区）开采范围内的各煤层厚度、间距及可采煤层。

包含煤层自燃发火倾向性、煤尘爆炸危险性情况。

2.突出危险性鉴定情况

井田范围内采掘工程揭露的所有平均厚度在0.3m及以上的煤层突出危险性鉴定情况，及相邻矿井开采的同一煤层鉴定或者认定情况。

3.矿井（采区）采取的区域防突措施

简述矿井（采区）是否开采保护层、采掘工作面采取的哪种预抽煤层瓦斯措施。

4.矿井（采区）采取的工作面防突措施

简述矿井（采区）采掘工作面主要采取哪种工作面防突措施。

5.矿井防突机构建设情况

简述防突职能部门、防突预测预报专业队伍、打钻抽采队伍、通风专业队伍、瓦斯监测监控专业队伍、爆破专业队伍建设情况。

二、工作面概述

1.巷道布置及主要技术参数

（1）工作面巷道布置

（2）工作面巷道的几何参数、支护形式、工作面机、风巷标高、收作线位置、采高、预计回采时间

（3）工作面储量、工作面生产循环组织、预计日产量

附图1：

XX工作面施工平面图

2.采煤工作面与邻近区域巷道布置的基本情况

说明采煤工作面上、下煤层开采情况，周边采掘活动现状，与邻近区域巷道及工作面位置关系,邻近煤层采掘活动现状。

对采煤工作面应力集中情况进行分析。

3.煤层赋存概况

说明工作面回采煤层的产状（走向、倾向）、煤的结构类型、破坏程度，平均煤厚、倾角、埋深（说明最大埋深位置）、夹矸（软分层）分布等内容（附综合柱状图说明）。

说明采煤工作面顶底板岩性。

包含煤层自燃发火倾向性、煤尘爆炸危险性情况。

回采煤层底板法距5m和上面冒落带及裂隙带的煤层赋存情况。

4.区域煤层瓦斯地质情况

参照构造单元内、煤巷掘进期间及相邻区域煤层瓦斯压力、瓦斯含量、涌出量、突出区域划分，历史瓦斯突出的基本情况，预计回采范围内煤层瓦斯压力、瓦斯含量，初步评价回采范围内的突出危险性。

5.地质构造情况

说明采煤工作面（包括工作面邻近区域）构造发育情况。

（地质部门应根据钻孔资料分析构造情况，并说明构造对回采工作面的影响范围）如有构造，说明构造的落差、产状、发育情况，并在附图1XX采煤工作面布置平、剖面图中标明构造与采煤工作面的位置关系及相关参数。

一、通风系统

第三章安全系统

矿井通风方式、主通风机主要运行参数（型号、电机功率、叶片运行角度）、矿井（采区）总进风、回风量，有效风量率等。

XX工作面通风方式、通风路线、XX工作面需风量。

XX工作面建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施。

附图2：

XX工作面通风系统图（标示避灾路线）二、抽采系统

抽采泵主要运行参数（型号、电机功率、目前主要抽采参数）、矿井抽采率、矿井主要抽采管路布置情况等。

简述XX工作面局部抽采系统布置及在线计量装置安设情况（本煤层与穿层钻孔预抽邻近煤层瓦斯分源计量情况）。

三、监控系统

简述矿井监控系统主要情况介绍

XX工作面监控系统布置情况（传感器安装位置、报警浓度、断电浓度、复电浓度、控制区域）

四、供电系统

简述XX工作面供电系统。

五、人员定位系统

简述矿井人员定位系统及XX工作面射频卡信号接收器安装情况。

六、通信联络系统

简述矿井通信联络系统及XX工作面通信联络电话安装情况。

七、矿井压风系统

简述矿井压风系统及XX工作面压风系统安装情况。

八、紧急避险系统

简述矿井井下永久避难硐室及XX工作面临时避难硐室布置情况九、供水施救

简述矿井供水施救及XX工作面供水施救安装布置情况

一、区域突出危险性预测

第四章区域综合防突措施

区域预测结果为无突出危险区的应当由煤矿企业技术负责人批准得文件及相关结论。

区域防突措施、区域防突措施效果检验相关章节不需要编制。

区域预测结果为突出危险区的煤层或直接认定为突出危险区的煤层，直接采取区域防突措施。

二、区域防突措施

1.区域防突措施的选择

根据《防治煤与瓦斯突出细则》第六十四条规定，XX采煤工作面采用穿层钻孔或者顺层钻孔预抽区域煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整个回采区域的煤层（明确布孔方式、开孔位置、孔径、角度、方位、终孔深度、孔底间距，详见附图3、4、5）。

回采工作面

切眼

附图3：

XX采煤工作面穿层抽采钻孔设计图

附图4：

XX采煤工作面顺层抽采钻孔设计图

附图5：

XX采煤工作面定向（顺层）长钻孔设计图

针对距煤层法向距离小于5m的平均厚度大于0.3m的邻近突出煤层，预抽钻孔控制范围与本煤层一致。

附图6：

采煤工作面法向距离小于5m的平均厚度大于0.3m的邻近突出煤层抽采钻孔（底抽巷内施工）设计

附图7：

采煤工作面法向距离小于5m的平均厚度大于0.3m的邻近突出煤层抽采钻孔（顺槽内施工）设计

附图8：

采煤工作面法向距离小于5m的平均厚度大于0.3m的邻近突出煤层定向抽采钻孔

（顺槽内施工）设计

2.瓦斯抽采半径：

抽采钻孔设计半径（抽采半径对应抽采时间）？

依据来源？

3.预抽钻孔封孔方法：

4.钻孔施工质量要求：

5.根据矿井瓦斯防治工作的实际需要，将预抽煤层瓦斯的整个回采区段划分为若干个评价

单元，针对每一个评价单元在其抽采管网安装在线计量装置。

三、区域防突措施效果检验

采取区域防突措施抽采瓦斯满足抽采时间要求后，必须对瓦斯抽采的基础条件和抽采效果进行评判，按以下步骤对其进行效果检验：

（一）抽采钻孔有效控制范围界定及布孔均匀程度评价

预抽煤层瓦斯的抽采钻孔施工完毕后，应当对预抽钻孔的有效控制范围进行界定。

对该措施所采取的穿层（顺层）钻孔有效范围，有效范围取相邻有效边缘孔的见煤点之间的连线所圈定的范围，并且要对钻孔在有效控制范围内的均匀程度进行评价，预抽钻孔间距不得大于设计间距，当大于设计间距时，要重新补孔加以控制，当预抽钻孔间距符合设计要求时，在预抽煤层瓦斯后在钻孔有效控制范围内可以按照《防治煤与瓦斯突出细则》的要求进行区域措施效果检验。

通过分析，对出现动力现象的钻孔附近、断层等异常带附近采取加密钻孔进行补孔加强抽采。

（二）区域措施效果检验指标测定

效检指标

瓦斯含量W

瓦斯压力P

突出倾向

单位

（m3/t）

MPa

临界值

W＜8（构造带

W＜6）

P＜0.74

无突出危险

W≥8

P≥0.74

有突出危险

进行区域效检时严格按下列要求进行，区域效检采用煤层残余瓦斯含量W作为检验指标。

表1：

区域措施效果检验指标临界值

1.评价单元划分

预抽煤层瓦斯钻孔施工完毕后，准确记录联抽时间，计算钻孔预抽时间差异系数（预抽时间最长的钻孔抽采天数减去预抽时间最短的钻孔预抽时间天数的差值与预抽时间最长的钻孔抽采天数之比），将钻孔间距基本相同和预抽时间基本一致（预抽时间差异系数小于30%）的区域划分为一个评价单元。

2.预抽效果预评价

钻孔抽采过程中，派专人对抽采情况进行观察测定或采取自动计量装置，统计钻场联抽期间的瓦斯抽采总量Q。

按以下公式计算预抽瓦斯后煤层的残余瓦斯含量，小于临界指标8m3/t后，现场实测预抽瓦斯效果指标：

WCY

=W0G-QG

式中：

WCY—煤的残余瓦斯含量，m3/t；

W0—煤的原始瓦斯含量（本地质单元的最大瓦斯含量），m3/t；

Q—评价单元钻孔抽排瓦斯总量，m3；

G—评价单元参与计算煤炭储量，t。

评价单元参与计算煤炭储量G按下式计算：

G=（L-H1-H2+2R）（l-h1-h2+R）mγ

式中：

L—评价单元煤层走向长度，m；

（3）

l—评价单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾向长度，m；

H1、H2—分别为评价单元走向方向两端巷道瓦斯预排等值宽度，m。

如果无巷道则为0；

h1、h2—分别为评价单元倾向方向两侧巷道瓦斯预排等值宽度，m。

如果无巷道则为0；

R—抽采钻孔的有效影响半径，m；

m—评价单元平均煤层厚度，m；

γ—评价单元煤的密度，t/m3。

3.现场实测措施效果检验指标

在预抽瓦斯效果预评价满足要求后，现场施工取芯钻孔或测压钻孔进行区域措施效果检验。

利用残余瓦斯含量或残余瓦斯压力进行区域措施效果检验时操作步骤及注意事项：

（1）针对预抽回采区煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，若回采区域宽度未超过120m,利用两顺槽或者瓦斯治理巷道在采煤工作面推进方向每间隔30-50m至少布置2个检验测试点；否则，应当沿采煤工作面推进方向每间隔30-50m至少布置3个检验测试点，且检验测试点距离回采巷道两帮大于20m。

在地质构造区和瓦斯异常区要增加检验测试点。

分段检验时，每段长度不得小于200m。

附图9：

XX采煤工作面区域措施效果检验钻孔设计图

针对距本煤层法向距离小于5m的平均厚度大于0.3m的邻近突出煤层，采取穿层钻孔抽采措施后，分煤层一并进行抽采达标评判及区域措施效果检验。

（2）钻孔布置于所在部位钻孔密度小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，并尽可能远离测试点周围的各抽采钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离，且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。

（3）防突考察工到现场后对X煤进行取煤粉（定点取样），取煤粉后必须按规定进行井下解析和带到地面实验室进行化验，测定经抽采后钻孔控制范围内的煤层残余瓦斯含量W，或按照《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ/T1047-2007）进行封孔测压。

检验测试孔施工期间应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆，若施工期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域判定为突出危险区。

（4）化验后，如检验测试孔控制范围内煤层残余瓦斯含量W小于8m3/t（残余瓦斯压力P小于0.74MPa）时，以及检验测试孔施工过程中无喷孔、顶钻等其它异常现象，方可认为措施有效，该区域判定为无突出危险区；如检验测试孔控制范围内的煤层残余瓦斯含量W大于8m3/t

（残余瓦斯压力P大于0.74MPa），或施工期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，则措施无效，该区域仍为突出危险区，必须继续进行区域瓦斯抽采且直至措施经效检有效。

四、区域验证

区域预测为无突出危险区或者区域措施效果检验有效时，采煤工作面回采过程中当按照工

作面预测的方法对无突出危险区进行区域验证，要求如下：

1.在工作面首次进入该区域时，立即连续进行至少2次区域验证；

2.工作面每推进10-50m（在地质构造复杂区域或者采取非定向钻机施工的预抽煤层瓦斯区域防突措施的每推进30m）至少进行2次区域验证。

3.在原始应力区、构造破坏带、应力集中区域连续进行区域验证。

第五章局部综合防突措施

一、工作面突出危险性预测

XX采煤工作面突出危险性预测方法采用钻屑指标法，钻屑指标法操作方法及要求如下：

在预测回采工作面突出危险性时，应沿采煤工作面每隔10-15m（在地质构造破坏带、软

分层增厚的地点，增加预测钻孔个数）布置一个预测钻孔，钻孔直径42mm、深度5-10m，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。

钻孔应当尽可能布置在软分层中，预测钻孔从第2m深度开始，每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1（△h2）值。

附图10：

XX采煤工作面突出危险性预测钻孔设计

表2：

钻屑指标法预测采煤工作面突出危险性的参考临界值

钻屑瓦斯解吸指标K1/

（mL/（g.min0.5））

钻屑瓦斯解吸指标Δh2/Pa

钻屑量S/

（kg*m-1）

（L*m-1）

0.5

200

6

5.4

如果实测的S、K1或Δh2值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面，在保留2米预测超前距并采取安全防护措施后回采；否则，为突出危险工作面。

二、工作面防突措施

当工作面突出危险性预测为突出危险工作面时，必须采取工作面防突措施，直到经措施效果检验为无突出危险工作面。

（一）工作面防突措施选择1.超前钻孔工作面防突措施

采煤工作面采用超前钻孔作为工作面防突措施时，钻孔直径一般为75～120mm，钻孔在控

制范围内应当均匀布置，在煤层的软分层中可适当增加钻孔数；超前钻孔的孔数、孔底间距等应当根据钻孔的有效排放或者抽放半径确定。

附图11：

XX采煤工作面超前钻孔设计2.松动爆破工作面防突措施

采煤工作面的松动爆破防突措施适用于煤质较硬、围岩稳定性较好的煤层。

松动爆破孔间距根据实际情况确定，一般2～3m，孔径一般为42mm，孔深不小于5m，炮泥封孔长度不得小于1m。

应当适当控制装药量，以免孔口煤壁垮塌。

采用松动爆破作为工作面防突措施：

（1）松动爆破时，应当按远距离爆破的要求执行。

爆破后，进入工作检查的时间不得小于30min。

（2）松动爆破应当配合瓦斯抽放钻孔一起使用。

3.注水湿润煤体工作面防突措施

采煤工作面浅孔注水湿润煤体措施可用于煤质较硬的突出煤层。

向工作面前方按一定间距布置注水钻孔，然后利用封孔器封孔，向钻孔内注入高压水。

注水孔间距和注水压力等根据实际情况考察确定，孔径42～50mm、封孔不小于2m，孔深不小于4m，注水压力不得高于10MPa。

当发现水由煤壁或者相邻注水钻孔中流出时，即可停止注水。

采煤工作面回采期间进行工作面预测有突出危险性时，优先选用超前钻孔，可选用松动爆破、水力疏松等工作面防突措施，必须符合《防治煤与瓦斯突出细则》第一百零八条规定要求。

（二）抽采管路安装及联抽要求：

附图12：

XX采煤工作面抽采管路连接示意图

回采过程中必须密切关注瓦斯涌出情况及各种突出预兆，严防超采现象，若发现异常说明防突措施无效，必须立即停止回采，再补充采取施工抽采孔抽采瓦斯、瓦斯排放孔排放瓦斯或者其他经试验证明有效的工作面防突措施，再次经过工作面防突措施效果检验为无突出危险工作面，在执行安全防护措施后方可恢复回采。

三、工作面防突措施效果检验

工作面执行防突措施后，必须对防突措施效果进行检验。

在实施钻孔检验防突措施效果时，分布在工作面各部位的检验钻孔应当布置于所在部位防突措施钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位置，并远离周围的各防突措施钻孔或者尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离。

在地质构造复杂地带应当根据情况适当增加检验钻孔。

工作面防突措施效果检验首先检查所实施的工作面防突措施是否达到了设计要求和满足有关规章、标准等规定，并了解、收集工作面及实施措施的相关情况、突出预兆等（包括喷孔、顶钻等），作为措施效果检验报告的内容之一，用于综合分析、判断；其次各检验指标的测定情况及主要数据。

XX采煤工作面采用钻屑指标法进行工作面措施效果检验，沿采煤工作面每隔15m（在地质构造破坏带、软分层增厚的地点，增加预测钻孔个数）布置一个预测钻孔，钻孔直径42mm、深度5-10m，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。

钻孔应当尽可能布置在软分层中，预测钻孔从第2m深度开始，每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1（△h2）值。

1.检验结果的各项指标都在突出危险临界值以下，且校检钻孔施工过程中无喷孔、顶钻等其它异常现象，方可认为措施有效，否则必须重新执行区域综合防突措施或者局部综合防突措施，直至效果检验有效。

2.效果检验无突出危险后，采取安全防护措施回采作业，如有突出危险性，无论措施孔还留有多少超前距，都必须采取补充措施，只有经检验确认无突出危险后，方可采取安全防护措施回采。

3.经检验结果措施有效时，若检验孔与防突措施钻孔孔深相等，则可在留足防突措施超前距（至少3m，在地质构造破坏严重地带不小于5m）并采取安全防护措施的条件下回采。

当检验孔的投影孔深小于防突措施钻孔时，则应当在留足所需的防突措施超前距并同时保留有至少2m检验孔投影孔深超前距的条件下，采取安全防护措施后实施回采作业。

4.回采过程中必须密切关注工作面瓦斯涌出情况及各种突出预兆，严防超采现象，若发现异常等情况，说明防突措施无效，必须立即停止回采，补充施工超前抽采、排放钻孔或者其他经试验证明有效的工作面防突措施，再次经过工作面防突措施效果检验为无突出危险工作面，在执行安全防护措施后方可恢复回采。

四、安全防护措施1.压风自救系统

突出煤层采煤工作面附近、爆破撤离人员集中地点XX、起爆地点XX等地点必须设有直通矿调度室的电话，并设置有供给压缩孔器的避险设施或者压风自救装置。

工作面回风系统有人作业的地点，也应该设置压风自救装置。

压风自救系统应当达到下列要求：

（1）压风自救装置安装在采煤工作面巷道内的压缩空气管道上；

（2）在以下每个地点都应当至少设置一组压风自救装置：

距XX采煤工作面工作面25～40m的巷道内、起爆地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风巷有人作业处等地点。

在长距离的巷道中，应当每隔200m至少安设一组压风自救装置，并在实施预抽煤层瓦斯区域防突措施的区域增加压风自救装置。

（3）每组压风自救应可供5～8人使用，平均每人的压缩孔器供给量不得少于0.1m3/min。

（4）压风自救安设在地点宽敞、支护良好、没有杂物堆积的人行道侧，高度适宜，操作方便。

（5）压风自救系统由施工单位安排专人管理、维修。

每天检修一次，必须正常供风，不得随意关闭，瓦检员、安检员进班及班中要经常检查压风自救，发现问题，及时处理，保证发生灾害时能够正常使用。

2.防突风门

（1）防突风门的设置位置

（2）风门标准

防突风门墙体用小砖和水泥砂浆砌筑，且必须与墙体接触严密，风门墙体牢固，崁入巷道周边岩石深度≥0.2m，风门间距为Xm，且正向风门必须闭锁，电缆孔必须封堵严密，风门墙厚为Xm，门板厚度为Xmm。

（3）风筒过风门墙体已经安装可靠的风筒防逆流装置，水沟设反水池，风门有底坎及轨道挡风装置。

（4）加强通风管理，爆破前，施工单位必须把所有影响范围内的通风设施作全面检查，如有损坏，必须立即进行修复加固，确保完好。

（5）工作面爆破作业或者无人作业时，反向风门必须关闭。

3.个人安全防护

（1）下井作业人员必须携带隔离式自救器，并懂得使用自救器的正确方法，经检身房检查未携带自救器，严禁入井作业，自救器只能随身携带，不能乱丢乱放。

（2）所有施工及技术管理人员必须认真学习本专项防突设计，学习要有记录并考试合格后方可入井工作，否则不能入井。

（3）现场人员必须熟悉突出预兆：

有明显突出征兆（煤与瓦斯突出的预兆：

有声预兆①煤壁发生震动或冲击，并伴有声响；②煤层变形发出劈裂声、鞭炮声、机枪声、炮击声或远处雷鸣声，声音一般由远到近，由大到小，先单响，后连响，最后一声巨响，接着便发生突出；③顶板来压，出现裂缝、发生断裂声，支架被压断，发出折断声。

无声预兆：

①紧接着声响工作面压力增大，煤壁塌落，片帮掉渣，煤被挤出、喷出、弹出，局部隆起，顶板下沉，底板鼓起，打眼顶钎、夹钎、喷孔，装药顶炮。

②煤质变软，有时软硬相间，疏松易碎，层理紊乱，光泽暗淡。

③地压活动激烈，工作面瓦斯涌出量大或忽大忽小或呈喷出状，温度下降，空气变冷，煤壁发凉。

④人在工作面感到头昏发冷等）时，要立即停止作业、切断电源、撤出人员，人员撤至安全地点后向调度室汇报。

（4）现场人员必须熟悉避灾路线，避灾路线所经过的岔道口应设置有醒目的方向指示牌，保证避灾人员安全快速撤离。

4.远距离爆破

工作面预测或者措施效果检验合格且未发现其它异常情况后，XX采煤工作面可采用远距离爆破方式回采作业。

（1）起爆地点：

设在工作面外的进风侧，并到工作面的距离不得小于100m。

（2）站岗地点：

起爆地点及回风侧反向风门外，并到工作面的距离不得小于100m。

（3）起爆要求：

站岗人员到位，撤出人员汇报调度室后方可起爆。

（4）停电范围：

XX等工作面内的所有非本安型电气设备。

（5）撤人范围：

包括站岗地点以里采工作面、联络巷内、回风系统内的全部人员。

（6）在放炮站岗地点必须安设电话和压风自救装置。

（7）爆破作业掏槽方式：

炸药、雷管：

装药结构：

起爆方式：

第六章组织管理措施

一、成立领导小组组长

副组长：

成员：

二、明确职责

简述组长、副组长、成员职责三、重点环节管控

简述区域预测、防突措施实施、抽采计量、措施效果检验（实验室化验）、区域验证等重点环节的管控措施。