#1131综采工作面专项防突设计#.docx
《#1131综采工作面专项防突设计#.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《#1131综采工作面专项防突设计#.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
#1131综采工作面专项防突设计#
盘县石桥镇老洼地煤矿
1131综采工作面回采期间的
专项防突设计
老洼地煤矿
二〇一二年三月
第一章1131工作面概况
一、工作面概况
1131综采工作面是老洼地煤矿首采工作面，与下覆M7煤层平均层间距34.1m，1131回风巷以上为地表风氧化带，部分被小窑开采破坏。
1131掘进工作面运输巷标高为+1878.4m，掘进长704m；回风巷标高为+1834.2m，掘进走向长728m；切眼倾向长130m，煤层平均厚度2.5m，煤层倾角21°，煤质为贫煤，底板为泥质粉砂岩，顶板为泥质粉砂岩，整个工作面构造不明显，没有发现较大构造，巷道掘进前已经具备独立的通风系统，掘进过程中均采用压入式通风，回采期间采用U型全风压上行通风。
根据煤层厚度，结合工作面技术装备和产量，首采工作面布置于M3煤层1131采面，采厚2.5m，首采工作面倾斜长度130m，工作面回采率97%,采用“边采边准”的工作方式，每班一个循环，循环进度1.2米。
矿井以一个综采工作面生产保证30万吨/年的设计生产能力。
月推进度57m，年推进度679m，工作面年生产能力为27.5万t/a。
掘进出煤按回采煤量的10%考虑，计算得掘进出煤为2.75万t。
1131首采面的接替工作面为1172工作面。
二、煤层特征
1、煤层
位于龙潭组上部，全层厚2.2m-2.8m,一般厚2.5m。
上距龙潭组底界约30米，层位及厚度稳定。
矿区附近曾有老硐开采。
煤层中常夹二层炭质粘土岩夹矸，夹矸厚0.05-0.24m。
顶板：
为粉砂岩与薄层状、透镜体状菱铁矿互层。
底板：
直接底板为粉砂质泥岩，为稳定底板。
2、断层情况
据现有资料，该工作面前方无大构造，但可能存在零星小断层。
3、煤层赋存情况
可采煤层特征表
煤层编号
煤层厚度
（m）
煤层倾角（°）
层间距
（m）
煤层容重（t/m3）
煤层结构
煤层稳定性
顶底板岩性
顶板
底板
M3
2.2～2.8
2.50
21
34．41
1.45
简单
较稳定
粉砂岩和菱铁矿互层
粉砂质泥岩
4、煤质特征
M3煤层属贫煤，煤质特征见下表。
煤质特征表
分析结果
煤层编号
挥发份Vdaf（%）
灰份（%）Ad
发热量（MJ/Kg）
硫（%）Std
水份（%）Mad
容重
（t/m3）
M3
11.11
18.37
34.4
0.39
1.91
1.45
5、水文地质情况
该采面涌水主要为上覆煤系地层和飞仙关砂岩的孔隙水和裂隙水，补给源为大气降雨，含水性弱，补给途径为风氧化裂隙和采动塌陷裂隙，雨季（5—10月）涌水量大，根据各含、隔水层水文地质特征，区内地下水补给来源主要为大气降水，地表水及地下水排泄条件良好，开采标高高于当地最低侵蚀基准面。
各煤层直接充水含水层为龙潭组基岩裂隙含水层，其矿床水文地质勘查类型为二类二型，即以裂隙含水层为主的裂隙充水矿床，矿床水文地质复杂程度中等。
三、保护层开采情况
矿井南翼M3煤层+1817m标高以上已开采形成采空区，M3煤层开采时采取了沿空掘巷或留窄小煤柱的方法，老井在关闭前护巷煤柱已回收。
1131回风巷以上为地表风氧化带，部分被小窑开采破坏。
1131掘进工作面在掘进过程中，煤层瓦斯压力小于0.74Mpa，瓦斯含量小于8m3/t，结合相邻矿井M3煤层采掘情况，M3煤层在本矿井范围第一区段作为下覆煤层的保护层开采。
四、瓦斯、煤层自燃及煤尘爆炸特征
根据AQ1018分源预测法对矿井的瓦斯涌出量进行预测。
M3、M7、M9、M10 煤层瓦斯含量在+1750m、+1600m标高如表
煤层编号
M3
M7
M9
M10
预测点标高
瓦斯含量（m3/t）
9.01
8.58
8.65
8.4
+1750m
14.71
14.28
14.35
14.1
+1600m
表各煤层瓦斯含量表
根据表1－2－3，井田内给煤层原始瓦斯含量较高，根据各煤层煤与瓦斯突出鉴定报告，M3、M7、M9、M10煤层为煤与瓦斯突出煤层，矿井为煤与瓦斯突出矿井。
2、煤的自燃倾向性
M3煤层自燃倾向分类为Ⅲ级（不易自燃）。
3、煤尘爆炸性
M3煤层的煤尘有爆炸性。
五、通风、瓦斯及抽放
1、通风方式及通风方法
矿井通风方式为中央并列抽出式，通风方法为抽出式，矿井设计风量为3600m3/min，回采工作面采用上行式U型通风方式，掘进工作面采用压入式局部通风机风筒通风。
矿井以一个采煤工作面、两个掘进工作面达产，采煤工作面为全风压通风。
矿井选用FBCDZ-8-NO26型号隔爆对旋轴流风机2台，一台工作，一台备用。
风量2400～14400m3/min，负压1550～5180Pa。
电机功率N=315kw。
布置有4个井筒，其中主平硐、副斜井、进风行人斜井为进风井，回风斜井为回风井，通风系统较简单，设施齐全。
1131综采工作面采用U型通风。
1）1131综采面通风系统
新鲜风经地面——主平硐、副斜井、进风行人斜井——111运输石门——1131运输巷——1131采面——1131回风巷——110回风石门——回风斜井——地面。
2、瓦斯情况及瓦斯抽放
矿井目前设置有高、低负压抽放系统各一套，其中：
已建立高、低负压瓦斯抽放系统各一套。
高负压抽放系统安装两台2BEC62-1型水环式真空泵（一台工作、一台备用），转速为740r/min，最大抽气量275m3/min，极限真空-0.087MPa；配套电机YB2-4504-4，电机功率315kw；低负压抽放系统安装两台2BEC62-1型水环式真空泵（一台工作、一台备用），转速为740r/min，最大抽气量290m3/min，极限真空度160hPa；配套电机YB2-4505-4，电机功率355kw；抽放管路为地面至回风斜井井口50m段为无缝钢管，井下为PE专用瓦斯抽放管。
高、低负压主管管径为D500×18mm，支管管径为DN200×10。
瓦斯抽放管路系统已安设放水器、检测装置等。
1131掘进工作面掘进期间采用一台高负压瓦斯抽放泵配备一趟DN200×10聚氯乙烯管抽放掘进期间的区域顺层瓦斯，单孔使用1.5寸管连接。
设计1131运输巷、1131回风巷的瓦斯抽放管路每趟负压平均13.0kpa,流量17.0m3/min，能满足1131掘进工作面运输巷、回风巷、切眼掘进期间瓦斯治理要求。
第二章1131采煤工作面回采区域综合防突措施
一、区域突出危险性预测：
1131掘进工作面在掘进过程中，煤层瓦斯压力小于0.74Mpa，瓦斯含量小于8m3/t，结合相邻矿井M3煤层采掘情况，1131掘进工作面在掘进过程中未发生喷孔、顶钻等瓦斯动力现象，煤层瓦斯压力及煤层瓦斯含量测定情况如下表，
M7煤层现场实测残余瓦斯压力统计表
钻孔编号
钻孔孔深（m）
封孔深度（m）
表压（Mpa）
最大测定值（MPa）
1
2
3
M7煤层瓦斯含量进行区域预测的临界值
瓦斯含量W（m3/t）
类别
W﹤8
无突出危险
W≥8
有突出危险
M3煤层在本矿井范围第一区段作为下覆煤层的保护层开采。
二、区域防突措施：
（一）区域钻孔预抽煤层瓦斯及抽放情况
结合1131采煤工作面的具体情况，我矿按照安全设施设计要求，采取在1131工作面运输巷内每隔4m施工一个本煤层顺层钻孔预抽1131回采工作面回采区域内煤层瓦斯。
具体措施如下：
1、回采前设计在运输巷施工本层钻孔抽放瓦斯，顺层钻孔间距4.0米，平均孔深110米，详见1131采煤工作面区域防突措施本煤层钻孔布置示意图。
2、施工过程中所有本煤层钻孔按照设计倾角、偏角、孔深施工。
施工的钻孔真实可靠，杜绝了施工假钻。
3、钻孔施工完成后及时进行封孔抽放，封孔深度煤层钻孔不小于8m，抽放负压不小于13kPa。
4、每天安排有专职测试人员对抽放钻孔瓦斯浓度进行测试，加强了抽放系统巡视、放水、堵漏、挂牌等管理，随时进行清孔管理工作，确保了钻孔的正常抽放。
三、区域措施效果检验：
根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十五、五十六条规定，结合1131工作面所采取的区域防突措施实际情况分析，1131采煤工作面回采期间的区域措施效果检验采用直接测定预抽区域的煤层残余瓦斯含量或直接测定煤层残余瓦斯压力的方法进行措施效果检验。
表根据煤层瓦斯压力进行区域预测的临界值
瓦斯压力P（MPa）
瓦斯含量W（m3/t）
类别
P﹤0.74
W﹤8
无突出危险
P≥0.74
W≥8
有突出危险
（一）直接测定煤层残余瓦斯含量作为区域防突措施效果的检验方法
1、直接测定残余瓦斯含量期间1131采煤工作面区域措施效果检验点布置示意图详见附图。
2、测定孔必须按设计施工，采用取芯钻杆取芯，取芯完毕后使用煤样罐密封煤样，严格按照DGC型瓦斯含量直接测定装置的操作规程操作。
测定出煤层残余顿煤瓦斯含量。
只有当煤样的煤层残余顿煤瓦斯含量全部小于8m3/t时，方可视为区域防突措施有效，该区域为无突出危险。
3、若测试的煤层残余吨煤瓦斯含量大于或等于8m3/t时，则该区域的区域防突措施均无效，必须重新实行区域防突措施，直至煤层残余瓦斯含量小于8m3/t。
若检验期间在煤层中施工的钻孔出现喷孔、响煤炮、卡钻、顶钻及其他明显突出预兆时，该区域防突措施判定无效，仍属突出危险区，必须重新实行区域防突措施。
（二）采用直接测定残余瓦斯压力作为区域防突措施的效果检验方法
1、效检点的布置方式和要求
采用直接测定煤层瓦斯压力时，1131采煤工作面回采过程中采取在1131运输巷每隔50.0m施工一个区域措施效果检验孔，效果检验孔深70m。
效果检验孔采用水泥砂浆封孔，封孔深度20.0m。
（1131采煤工作面区域措施效果检验孔布置示意图见附图）
2、效果检验孔施工完毕后必须立即进行封闭测试，测试人员对压力测试表进行读数并记录压力变化情况，只有当测定的煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa时，方可视为该区域内的区域防突措施有效，该区域内无突出危险。
3、若测定的煤层残余瓦斯压力大于或等于0.74MPa，认为该区域内区域防突措施无效，必须重新执行区域防突措施。
若检验期间在煤层中施工的钻孔出现喷孔、卡钻、顶钻及及其他明显突出预兆时，发生明显预兆的位置周围半径100m范围内判定区域防突措施无效，即施工钻孔处往里、往外方向100m范围内乃属突出危险区，必须重新执行区域防突措施，采取在1131采煤工作面该范围内施工本煤层抽放钻孔，直至该区域防突措施效果检验为无突出危险后方可进行区域验证。
4、采取被动测压法，即测压钻孔被密封后，利用被测煤层瓦斯向钻孔揭露煤层处或测压气室的自然渗透作用，达到瓦斯压力平衡，进而测定煤层瓦斯压力的方法。
按照上述方法，综合我矿实际，依据《防治煤与瓦斯突出规定》的要求，采取直接测定煤层残余瓦斯含量与直接测定煤层残余瓦斯压力相互结合的办法，测定煤层残余瓦斯含量与煤层残余瓦斯压力严格按照设计施工钻孔，测定步骤为，一个检验点首先施工钻孔测量煤层残余瓦斯含量；之后将此钻孔施工为测压孔，测量煤层残余瓦斯压力。
只有当煤层残余瓦斯含量小于8m3/t且煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa时，方可认为该区域内无突出危险。
四、区域验证：
根据《防治煤与瓦斯突出规定》结合我矿实际情况，采用煤科总院重庆分院生产的WTC防突参数仪测定钻屑瓦斯解吸指标法作为1131采煤工作面回采期间的区域验证：
在1131采煤工作面进行区域验证时，采用钻屑瓦斯解吸指标法，参照表4进行验证，如果实测得到的S、K1所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面验证为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。
表钻屑指标法预测煤巷采煤工作面
突出危险性的参考临界值
钻屑瓦斯解吸指标K1
钻屑量S
mL/g•
kg/m
0.5
6
（一）选用钻屑瓦斯解吸指标法进行验证时，每进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值（K1max临界值定为0.5mL/g.min1/2，Smax临界值定为6.0kg/m。
当每次测定的K1max≥0.5或Smax≥6.0kg/m时，认为工作面有突出危险性。
当每次测定的K1max<0.5mL/g.min1/2且Smax<6.0kg/m时，认为工作面无突出危险性）。
1、1131采煤工作面采取沿工作面推进方向，采用直径为42mm的效检钻杆每隔15m施工1个最短投影孔深为10.0m区域验证孔。
（1131采煤工作面区域验证孔布置示意图见附图）
2、若施工的区域验证孔出现喷孔、卡钻、顶钻等异常现象时，则评判该地点半径100m范围内区域防突措施无效，必须采取重新执行防突措施进行补充消突，直至钻孔无喷孔等异常情况后方可重新进行验证。
3、采煤工作面连续两次区域验证中只要任何一个钻孔出现一次区域验证有突出危险性则证明该区域内区域防突措施无效，必须立即停止回采工作，采取重新执行防突措施进行补充消突工作。
第三章安全防护措施
安全防护措施其目的在于预测失误或防突措施失效后发生突出时，避免造成人员伤害，从而建立起防止突出事故的第二道保障线。
安全防护措施主要包括：
远距离放炮、反向风门、避难所，压风自救和隔离式（压缩氧或化学氧）自救器等。
根据1131采煤工作面实际情况，主要采用设置反向风门、避难所、压风自救系统等。
1、在回采期间，一旦出现回风流中瓦斯浓度忽大忽小的现象时，必须立即停止回采，查明原因，采取有效措施处理并且等待瓦斯恢复正常后，方可继续作业。
2、如果在回采过程中因地质构造原因导致采面出现断层时，必须立即停止回采，进行消突分析工作，如果需要进行放炮过断层时，必须严格执行放炮制度，严格执行“一炮三检查”制度，放炮前必须撤出采面及回风系统内的全部人员，同时切断工作面及回风系统中的电源，然后按技术措施规定进行站岗截人。
3、必须按要求在采面上下巷、避灾硐室、防突风门外安设通往矿调度的电话和压风自救系统，压风自救系统每人供风量不得小于0.3m3/min。
4、采面回采期间严禁回风系统内出现通风设施。
5、距1131采煤工作面上下出口25—40m的巷道内、撤离人员与警戒人员所在的位置、回风道有人工作地点必须设置至少1组压风自救系统，每组压风自救系统装置应可供作业地点同时作业最多人员使用（但不得少于5—8人使用），且每人供风量不得小于0.3m3/min。
6、1131采煤工作面回采期间必须由专业人员设有防突基点控制回采进度，严禁超掘。
7、当班瓦斯检查员必须随时检查瓦斯，掌握突出预兆。
当发现有突出预兆时，瓦斯检查员有权停止工作面作业，并协助班组长立即组织人员按避灾路线撤出、报告矿调度室。
8、本设计中防治煤与瓦斯突出危险性预测、防突措施、效果检验等工作必须经矿技术负责人审批后，方能实行。
9、入井人员，必须随身携带隔离式（压缩氧或化学氧）自救器。
10、机电科必须经常检查电器设备的完好情况，确保井下“三大保护”正常运行，严禁电器设备有失爆现象。
11、安监员在现场实行监察，严格按照措施督促防突措施及效果检验等的执行，严防弄虚作假，确保防突措施执行到位。
严禁超采，确保预留的超前保护距离。
12、严格按有关操作规程进行操作，严禁违章指挥、违章作业。
13、加强防突知识的教育培训，井下从业人员必须熟悉煤与瓦斯的突出预兆和预防突出的基本知识。
突出预兆有：
①有声预兆：
有的像炒豆似的劈劈叭叭声，有的像鞭炮声，有的像机枪连射声，有的似跑车样的闷雷声、嘈杂声、嗡嗡声以及气体穿过含裂缝进的吱吱声等；②无声预兆：
煤层结构构造方面有表现：
煤层层理紊乱，煤变软、变暗淡、无光泽，煤层干燥和煤尘增大，煤层受挤压褶曲、变粉碎、厚度变大，倾角变陡；地压增大使支架变形，煤壁外鼓、片帮、掉碴，顶板出现冒顶、断裂，底板出现鼓起，炮眼变形装不进药，打钻时顶钻、夹钻等；其他方面的表现：
瓦斯涌出异常、温度忽大忽小，煤尘增大，气味异常、闷人，煤温或气温降低或升高等。
上述突出的预兆并非每次突出时都同时出现。
14、加强机电管理工作，严禁电器设备失爆。
15、所有作业人员必须经过防突知识培训并学习本措施后方可参与生产。
16、1131运输巷、1131回风巷掘进期间长度超过500m时均必须设置临时避难硐室，避难所设置向外开启的隔离门，隔离门设置标准按照反向风门标准安设。
室内净高不得低于2m，深度满足扩散通风的要求，长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定，至少能满足15人避难使用，且每人使用面积不得少于0.5m2。
避难所内支护保持良好，并设有与矿（井）调度室直通的电话；避难所内放置足量的食物和饮用水、安设供给空气的设施，每人供风量不得少于0.3m3/min。
如果用压缩空气供风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴；避难所内还应配备15台隔离式自救器。
第四章组织管理措施
一、为保障出现突出预兆及突出事故能得到及时、有效的处理，矿成立防突工作领导小组：
组长：
矿长
副组长：
总项目师、安全矿长、采煤矿长、生产矿长、通风矿长、通风副总
成员：
通风队长、抽放队长、采煤队长、机电队长、安监科长、矿调度主任、通风技术员。
领导小组下设办公室，办公室设在通风区，由通风矿长兼任办公室主任，由通风队长负责1131工作面回采期间防突的日常管理工作，抽采队长负责1131工作面回采期间防突技术业务工作。
二、发现矿井灾害的行动原则
1、当工作面发现突出预兆或突出事故时，应迅速报告矿调度室。
在现场的队长应依照灾害预防和处理计划的规定，将所有可能受威协地区的人员撤离危险区域。
2、立即切断采面运输巷、工作面、回风巷内的电源。
三、避灾路线
1、发生突出预兆或事故的避灾路线：
（1）1131回风巷—110轨道石门—地面。
（2）1131运输巷—111运输石门—进风行人斜井—地面。
（3）1131采煤工作面—1131运输巷—111运输石门—进风行人斜井—地面。
2、其他作业地点人员：
当1131工作面发生突出事故时井下其他人员必须立即从作业地点逆新鲜风流方向沿副斜井、进风行人斜井、主平硐撤至地面。
四、其他组织措施
1、工作面允许推进数据情况由通风区技术室收集现场区域措施效果检验孔和预测预报孔参数，然后由通风区技术区长根据实际控制情况分析后报矿总项目师审批后方可给予推进数据。
2、防突员负责制作和安设防突管理牌板和预测预报或效果检验的允许进尺基点牌板管理及吊挂，基点排牌必须用油漆作好标记。
3、防突人员、瓦检员、安监员和现场班、队长必须配备小钢尺，随时检查基点至工作面的距离，严格把握允许推进数，确保不出现超掘现象。
4、各钻孔在施工过程中，当班瓦检员、安检员均必须在现场监督孔深和是否有异常现象。
5、煤层残余瓦斯含量由通风队负责取样分析做表存档，1131工作面回采期间的消突评价报告由生产技术科编制。
6、矿防突领导小组要随时观察1131采煤工作面回采期间的防突措施执行情况，并按照要求组织召开防突会议。
附件：
1、1131采煤工作面项目平面图；
2、1131采煤工作面回采区域防突措施工艺流程图；
3、1131采煤工作面回采区域防突措施本煤层钻孔布置示意图；
4、1131采煤工作面回采区域措施效果检验孔布置示意图；
5、1131采煤工作面回采区域验证孔布置示意图；
6、1131采煤工作面回采期间的通风系统示意图；
7、1131采煤工作面发生突出预兆时的避灾路线示意图；
8、1131采煤工作面瓦斯抽放系统示意图；
升级会员 