防突专项设计.docx
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防突专项设计
防突专项设计
****公司区域专项防突设计
2010年5月～由煤炭科学研究总院沈阳研究院为我公司3#煤层进行突出危险性鉴定～鉴定结论为我公司3#煤层具有煤与瓦斯突出危险性。
2010年7月山西省煤炭工业厅正式批复我公司为煤与瓦斯突出矿井。
我公司依照《防治煤与瓦斯突出规定》要求～编制掘进、回采、揭煤专项防突设计。
一、掘进区域专项防突设计
掘进工作面主要采用三巷,双巷,并进～中间巷超前～副巷、正巷滞后的掘进方式～超前巷道执行煤头预抽～滞后巷道采取由超前巷道向滞后巷道的未掘区域～施工不低于42米的区域钻孔进行预抽。
1、区域综合防突措施
1,区域预测预报
?
超前巷道:
在推进工作面施工三个区域预测预报钻孔～煤头中间部位布臵一个钻孔～孔深为30米～两帮各布臵一个钻孔～距帮0.5米,角度与掘进方向成26?
夹角,由地质测量部负责拉线给出角度,～孔深33.8米～保护巷道两侧15米轮廓线。
?
滞后巷道:
在超前巷道内使用ZYJ---380/210型钻机～每间隔10米布臵1个预测预报钻孔～打钻方向垂直于滞后巷道煤帮～钻孔孔径为89mm～孔深不低于42米。
以上钻孔在施工过程中～利用DGC型仪器测定煤层瓦斯含量～测
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3定结果W?
8m/t时～该区域为突出危险区～执行钻孔预抽的防突措
3施,W,8m/t时～采取局部预测预报。
2,区域防突措施
三巷、两巷并进的超前巷道～在煤头及两帮范围内～使用ZDY---4000S型钻机～第一个循环,巷道开口或过构造见煤后,施工23个钻孔～正前9个孔～孔间距和角度不同～分两排布臵～第一排距顶板向下1.3米～排距0.3米～孔径120mm～孔深不低于120米。
在巷道的两帮距煤头6米、8米、10米、12米、14米、16米～18米～距顶板往下1.6米设计不同的角度和深度的钻孔,具体见煤头预抽钻孔参数表,两帮共设计14个钻孔～以保护巷道两帮轮廓线15米范围内的区域预抽。
第二个循环以后钻机施工时～共设计15个钻孔～其中正前9个孔不变～巷道的两帮距煤头6米、8米、10米处设计的钻
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孔与第一次相对应的钻孔角度与深度相同～两帮共设计6个钻孔。
在掘进过程中以最浅预抽钻孔为准～超前预留20米。
掘进的滞后巷道～由超前巷道向滞后巷道施工区域钻孔～钻孔方向垂直于掘进方向～孔间距1米～孔径为89mm～保护单巷钻孔深度不低于42米～保护双巷时钻孔深度不低于75米～每个钻孔施工后～使用8米封孔管与聚氨酯封孔～并连接管路进行区域预抽。
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3,区域措施效果检验
钻孔施工后～按钻孔施工的区域～理论计算原始瓦斯含量,14.8933m/t,和实际瓦斯预抽量。
计算瓦斯含量小于8m/t时～进行区域效果检验。
每间隔30米～在推进工作面施工三个区域检验钻孔～孔径为75mm～煤头中间部位布臵一个钻孔～孔深为50米～两帮各布臵一个钻孔～距帮0.5米,角度与掘进方向呈17?
夹角,由地质测量部负责拉线给出角度,～孔深52.5米～覆盖巷道两侧15米轮廓线。
钻孔施工过程中～利用DGC型瓦斯含量测定装臵进行煤层瓦斯含量测定～
33检验结果W?
8m/t时～继续进行预抽,W,8m/t～方可进行生产～并且保证工作面中部的区域效果检验钻孔超前预留20米。
4,区域验证
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3区域检验W,8m/t后～通过K1值、S值进行区域验证。
K1值<0.3～S<6Kg/m时～允许掘进～工作面每推进8米～利用上述方法进行区域验证,K1值、钻屑量有一项超过临界值或钻孔有突出预兆～则该区域以后的掘进作业均应当执行局部综合防突措施。
2、局部综合防突措施
我公司采用钻屑量S值、K1值指标对局部突出危险性进行预测预报～规定K1<0.3～S<6Kg/m为无突出危险性。
1,局部预测预报
防突人员每天到掘进工作面进行防突预测预报。
在软分层中部利用防突钻施工三个预测预报钻孔。
中间钻孔布臵在工作面正中～深度10米,左、右钻孔距帮0.5米～方位角22?
～深度11米～孔径42mm。
每钻进1米测定1米段的钻屑量S～测定范围1—11米,每钻进2米～测定一次K1值～测定范围2—11米。
S<6Kg/m～K1值<0.3～允许掘进～中间预测钻孔超前预留2米,若K1值和钻屑量有一项超过临界值～则判定该区域为突出危险区～必须实施局部防突措施。
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2,局部防突措施
掘进工作面共布臵20个卸压孔～正前布臵12个卸压孔～分2排布臵～第一排距底板往上1.5米～排距0.5米～每排6个孔～孔径75mm～孔深20米～两帮各布臵4个角度与深度不同的卸压孔,具体见卸压孔参数表,～掘进过程中正前卸压孔预留12米。
3,局部防突措施效果检验
待卸压孔全部施工完毕后～用局部预测预报的方法进行效果检验～效果检验孔必须留有2米以上,K1值、钻屑量有一项不合格～不得掘进。
二、回采区域专项防突设计
1、回采区域综合防突措施
1,、回采区域预测预报
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在巷道掘进过程中,正巷、副巷,～利用ZDY---4000L型钻机对回采工作面开采范围～每间隔30米施工一个预测预报钻孔～钻孔孔径为120mm～孔深30米～每个钻孔在施工过程中～利用DGC型煤层
3瓦斯含量测定装臵对钻孔煤层含量进行测定～测定结果W?
8m/t～该区域为突出危险区～实施顺层钻孔预抽的防突措施。
2,回采区域防突措施
我公司在回采工作面两顺槽掘进过程中～对回采工作面施工了顺层钻孔～回采工作面采长240米～孔深为130米～孔径120mm～基本能将工作面穿透～预抽时间最少在1年以上。
回采过程中～管路拆除超前回采工作面不得超过5米。
3,回采区域措施效果检验
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?
、依据2010年5月由沈阳煤科院对我公司进行的突出危险性
3鉴定结论中～吨煤瓦斯含量W=14.89m/t～310104回采工作面可采max
煤量为T:
T=1800×240×2.5×1.47=1587600t
可以计算得出回采工作面在开采前原始瓦斯含量最大为:
W共
33=14.89m/t×1587600t=23639364m
3要将整个回采工作面瓦斯含量抽至8m/t以下～需抽瓦斯量为:
33W=,14.89-8,m/t×1587600t=10938564m需抽
3回采工作面抽放纯量为21.8m/min～按照此抽放量一年可抽瓦斯量为:
33W=21.8m/min×1440min×365d=11458080m可抽
由此可得出:
W,W～在预抽一年以后～310104工作面瓦斯可抽需抽
3含量W,8m/t～属无突出危险性。
?
、回采工作面在回采前～在进、回风顺槽每间隔30米～布臵一个区域检验测试孔～钻孔深度为80米、120米～要求两个不同深
33度的钻孔交替布臵。
检验W,8m/t～为无突出危险性,若W?
8m/t～则继续预抽。
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?
、工作面在回采前以及回采过程中～距工作面每隔40米在工作面内距进风顺槽60米～90米～120米～150米～180米处共布臵5个瓦斯含量检验钻孔～钻孔深度为60米～孔径为75mm。
每个钻孔在施工过程中～利用DGC型煤层瓦斯含量测量仪对钻孔瓦斯含量进行检
3验。
只要有一次瓦斯含量W?
8m/t～测试点周围半径100m范围内即
3为突出危险区～继续执行区域预抽～W,8m/t以下～方可恢复生产～在回采过程中保证工作面内的区域效果检验钻孔超前预留20米。
4,回采区域验证
3区域检验W,8m/t～用局部预测预报的方法进行区域验证。
K1值<0.3～S<6Kg/m时～允许生产～工作面每推进8米～利用上述方法进行区域验证,K1值、钻屑量有一项超过临界值或钻孔有突出预兆～
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则该区域在以后回采作业过程中执行局部综合防突措施。
2、局部综合防突措施
局部预测预报,1
?
在回采工作面4架----156架,中对中,,除机头、机尾各5米,～每间隔12米施工一个孔径42mm～深度10米的预测预报钻孔～工作面全长240米～预计20个钻孔。
?
每钻进1米测定1米段的钻屑量S～测定范围1—10米,每钻进2米～测定一次K1值～测定范围2—10米。
?
钻屑量S,6Kg/m、K1,0.3～可进行生产～预测预报钻孔预留深度不低于2米。
S和K1值有一项超过临界值～判定该区域为突出危险区～必须实施局部防突措施。
2,局部防突措施
在回采工作面软分层中～每间隔1.5米布臵一个卸压孔～孔深18米～孔径75mm～卸压孔超前预留10米。
3,局部防突措施效果检验
待卸压孔全部施工完毕后～用回采工作面预测预报的方法进行局部防突措施效果检验～合格后进行生产～否则不得生产。
三、揭煤专项防突设计
1、预测断层距离
若煤层煤巷掘进工作面前方遇到落差超过煤层厚度的断层时～停止掘进～由通风、生产、安监各自汇报调度站～公司总调室通知地质测量部安排专人现场勘查～查看断层预计揭煤距离。
预测距离大于10米～生产队组按预测深度～可以继续掘进～掘进至距煤层最小法
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距离10米时停掘,预测距离小于10米时～停止掘进～通风部按防突措施组织钻机～进行施工钻孔。
2、揭煤方法和设计
1,、掘进揭煤方法
1,掘进遇断层后～断盘煤层位于巷道上部时～在工作面煤头使用ZDY—660型钻机,原则上在中部距底板向上1.5米～施工一个孔径75mm的钻孔～钻孔角度由地质测量部根据煤层地质情况提供。
孔深大于50米～未揭露煤层时～前进10米时停掘～继续在原钻孔中延深钻孔～若钻孔深度小于50米揭露煤层时～且进入煤层1—1.5米～对该孔进行封孔～测定煤层瓦斯压力～所测压力P?
0.74Mpa或P,0.74Mpa时～都允许掘进。
当掘至距煤层法向距离为10米时～停止掘进～在工作面布臵三个前探钻孔～要求有两个钻孔为取芯钻孔～三个钻孔孔间距为1.5米。
两个取芯钻孔穿透煤层全厚～分别进入顶板、底板各0.5米～详细记录岩芯资料～掌握顶底板岩性～同时所取煤样送实验室分析。
2,断盘煤层位于巷道下部时～工作面正前停止掘进～并退出工作面进行起底作业～具体退出工作面的距离与起底深度～由地质测量部根据断层落差提供。
直至起底深度与预测断盘煤层位臵一致时～布臵平孔或仰孔～按照第1,条执行。
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2,、揭煤前预测预报
三个钻孔施工完后～使用GP系列瓦斯压力测量仪进行测压～P?
0.74MPa～即该区域具有突出危险性～前50米所测瓦斯压力大于0.74Mpa时～仍为突出危险区,当两次所测压力都在0.74Mpa以下时～掘进至距见煤处5米时停掘～采用掘进揭煤区域验证的方法进行验证。
3,、穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯的区域防突措施
该区域有突出危险时～距揭煤点最小法向距离大于7米时～在掘进巷道断面上～施工20个预抽钻孔。
工作面正前布臵2排钻孔～每排有5个角度和深度不同的钻孔:
下排钻孔距底板向上1.4米～排距0.3米～正前钻孔深度要求穿过煤层至少20米,在巷道两帮距煤头2米、4米、6米、8米、10米～距底板向上1.6米设计不同的角度和深度的钻孔～两帮共设计10个钻孔～孔径75mm～保护揭煤处巷道轮廓线12米范围～以及控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方
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揭煤段巷道的轮廓线）的距离为7米。
钻孔施工完毕后进行预抽～预
抽一段时间后～进行区域防突措施效果检验。
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揭煤预抽钻孔参数表
钻孔号方位角,?
深度,m,正前1偏左1729正前2偏左928正前3027正前4偏右928正前5偏右1729正前6偏左1729正前7偏左928正前8027正前9偏右928正前10偏右1729左1偏左2232左2偏左2529左3偏左2826左4偏左3124左5偏左3521右1偏右2232右2偏右2529右3偏右2826右4偏右3124右5偏右3521
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4,、预抽钻孔效果检验
预抽一段时间～工作面正前方上部和中部及两侧布臵4个角度和深度不同的钻孔。
两侧钻孔终孔点位于预抽钻孔控制区域边缘内侧1米处～上部、中部钻孔终孔点位于巷道轮廓线以内。
钻孔施工完毕～使用GP系列瓦斯压力测量仪进行测压。
P,0.74MPa时～可以掘进～掘至距煤层最小法向距离5米时停止掘进～进行揭煤区域验证;P?
0.74MPa～继续抽放。
5,、揭煤区域验证
工作面正前方上、中、下部及两侧布臵5个角度和深度不同的钻孔～深度穿过煤层不得小于10米。
钻孔见煤后每推进1m测定一次K1值～测定范围1-10米～K1值,0.3～采用探二进一的方法进行掘进。
掘进至距离煤层法向距离1.5米时停止掘进～使用局部预测的方
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法进行最后验证,K1值?
0.3～则采取局部防突措施。
6,、区域验证有突出危险时采取的局部防突措施
工作面布臵28个瓦斯排放钻孔～正前布臵20个钻孔～分4排布臵～每排5个钻孔～孔径75mm～第一排距底板向上1.3米～排距0.2米～深度穿过煤层不少于15米。
巷道两帮与煤头交界处距底板向上1.3米、1.5米、1.7米、1.9米分别布臵4个不同角度和深度的钻孔,具体见排放钻孔参数表,～以保护巷道的两侧至少5米范围。
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排放钻孔参数表孔号孔深方位角,?
120m0220m0320m0420m0520m0620m0720m0820m0
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920m01020m01120m01220m01320m01420m01520m01620m01720m01820m01920m02020m0左18m偏左45左212m偏左27左316m偏左18左421m偏左14右18m偏右45右212m偏右27右316m偏右18右421m偏右14
7,、局部防突措施效果检验
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按照揭煤区域验证的方法进行检验～K1值?
0.3～继续执行执行局部防突措施,K1值,0.3～可以掘进～当掘进至距离煤层法向距离1.5米时～停止掘进～利用揭煤区域验证的方法进行最后验证。
8,、揭煤最后验证
用揭煤区域验证的方法进行揭煤最后验证～K1值?
0.3,工作面有突出危险性～实施局部防突措施,K1值,0.3～工作面无突出危险性～准备揭煤作业。
9,、远距离爆破揭穿煤层
远距离放炮时～除执行放炮的有关规定外～必须将所有人员撤至风机以外全风压通风的新鲜风流中～撤人距离不得小于400米。
爆破
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前反向风门必须关闭～并且将皮带处的逆向隔断装臵关闭～爆破时压风自救装臵见后。
工作面正前中部炮眼数量不得超过3个～炮眼深度距见煤处不得小于0.2米～每个炮眼的装药量不得超过1Kg。
首次放炮不能一次揭穿煤层时～继续在原揭煤处放炮～揭露煤层时。
当揭露
22煤层不足3m～则布臵一个钻孔进行预测预报,当揭露煤层在3—6m
22,包括6m,时～布臵两个钻孔进行预测预报,当揭露煤层大于6m时～按照每平米布臵一个钻孔的方式～进行预测预报～当预测结果K1?
0.3～则停止放炮执行局部防突措施～并进行效果检验达标后～方可进行装药放炮,当预测结果K1,0.3～允许装药放炮。
不得在见煤处的煤壁上打眼爆破～只允许对未揭穿的岩石进行爆破～直至揭露全断面煤层～停止掘进～执行掘进区域预测预报。
10,、石门揭煤措施依照当前方断层厚度大于煤层厚度时～所编制的专项防突设计执行。
四、安全防护措施
1、建立采区临时避难所
我公司2010年十月已在东采区、西采区大巷～东采区回采工作面胶带顺槽～综掘工作面进风巷道中～西采区综掘、炮掘工作面进风巷道中共建成6个避难硐室～但在标准上没有达到国家安全监管总局国家煤矿安监局的要求。
根据2011年1月25日国家安全监管总局国家煤矿安监局下发的《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》,安监总煤装〔2011〕15号,～要求2012年6月底前所有煤与瓦斯突出矿井完成紧急避险
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系统。
我公司已经在2011年2月制定了《山西****煤炭有限责任公司建设矿井紧急避险系统实施方案》～并报阳泉煤业,集团,有限责任公司审批～批准后按方案施工～计划在2012年3月底前建成。
2、安设反向风门
在工作面的进风巷道中～安设防突反向风门。
每组反向风门为两道～距工作面回风巷距离15m～通过反向风门墙垛的风筒、皮带全部设有逆向隔断装臵～所有风门墙垛都掏槽～掏槽深度见硬帮后再进入实体煤不小于0.5m～底不小于0.2m。
3、压风自救系统
压风自救系统安设:
压风自救装臵要安装在地点宽敞、支护良好、没有杂物堆积的人行道侧～管路安装高度距底板1.5m～自救袋的袋底距底板0.5m～便于现场人员自救应用。
压风自救袋阀门扳手要同一方向且平行于巷道～压风自救袋上的煤尘要及时清理～经常保持清洁。
必须保证压风管路系统供风可靠、有效～不得随意停风。
每处安装地点的压风自救装臵组数、个数根据当班出勤人数确定～每组压风装臵不少于8个压风呼吸嘴～呼吸嘴间距不大于0.8m～压风自救袋个数不少于当班最多出勤人数的1.5倍～压缩供气量每人不少于
30.1m/min。
掘进工作面压风自救安设情况:
距掘进工作面25m-40m处、爆破地点、撤离人员与警戒人员所在位臵～回风巷有人作业地点～盲回每隔50m～各设臵一处,盲回超过100m～在盲回中部设臵一处。
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回采工作面压风自救安设情况:
在回采工作面回风顺槽以里每间隔50m,进风顺槽以里每间隔100m～各安装一组三通及阀门。
回风顺槽距离回采工作面35m设臵第一组压风自救装臵～第二组距离第一组200m。
回风顺槽有人固定作业地点、防突风门外各安装一组。
在进风顺槽距离回采工作面35m设臵第一组压风自救装臵～第二组距离第一组200m～第三组设臵在进风顺槽口50m处。
4、进风卡
所有采掘工作面回风侧无风量调节设施,风量调节设施全部设在进风中～并安装调节风窗进行风量调节。
5、隔离式自救器
全公司所有下井工作人员都配备了隔离式自救器。
自救器选用先进的压缩氧自救器～上有压力刻度表～可以显示自救器中压缩氧的存量～当存量不足时可以及时提示进行更换。
****公司通风部
二O一一年六月二十八日
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