11401石门揭煤设计 3.docx

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11401石门揭煤设计3

11401运输巷掘进工作面揭16号煤层专项防突设计

一、概况：

1、巷道用途、断面、支护形式、与周围巷道关系

11401运输巷掘进工作面从原11401运输巷迎头开口，按342º方位、30º倾角掘进岩巷掘进揭16号煤、揭煤后沿16号煤层掘进，设计预计工程量lOOm。

巷道断面为矩形断面，净宽=3．6m，净高=2．2m，净断面S=7．92m2，采用锚网支护。

该巷上部无掘进巷道及采空区，北下部为12101采空区回风巷，东下部12101运输巷，南部为西运输大巷。

2、煤（岩）层倾角、厚度、巷道与煤层位置关系、所揭煤层顶底板岩性、结构，邻近层，揭煤区域地质构造、水文情况

根据地勘报告，M16煤层：

该煤层是矿区煤组中最上一个可采煤层，产于煤组中段的中部靠下的粉砂岩中，该煤组一般以辅标为顶板，辅标在局部地段尖灭，煤层则以粉砂岩或细砂岩为顶板，辅标于煤层间普遍有泥质粉砂岩或粉砂质泥岩作为伪定，其厚度变化较大。

直接底板为灰色泥岩。

煤层为黑色、半暗型至半亮型、块状煤，由亮煤和暗煤组成细条带状结构。

该煤层一般由两个煤分层与一层夹石组成，上、下层普遍呈单一结构，下层中个别点见被薄层夹石。

煤层厚度1.4-1.9米，一般厚度1．7米。

煤层夹石多为泥岩或粉砂岩，少数为泥质粉砂岩，厚度变化较大。

构造：

根据11401运输巷回风巷实际揭露综合资料分析，该巷道掘进过程中，不受断层的影响。

水文地质：

从现有的水文地质资料分析，该段掘进巷道水文地质情况简单，主要水害为顶板砂岩裂隙水及地表水的补给；为了确保安全，施工中严格执行“有掘必探、先探后掘、长探短掘”的探放水原则。

3、瓦斯情况

根据贵州省煤炭管理局文件黔能煤炭（2012]498号《关于对毕节市工业和能源委员会<关于请求审批毕节市2012年度煤矿瓦斯等级鉴定的报告>的批复》，金龙川煤矿瓦斯绝对涌出量3．69m3／mim二氧化碳绝对涌出量1．33m，／mln，鉴定结果为煤与瓦斯突出矿井。

4、煤层自燃情况

根据贵州省煤田地质局实验室2013年5月提供金龙川煤矿《煤层自燃倾向性鉴定报告》M16#煤层自燃倾向性为三级（不易自燃）。

5、煤尘爆炸危险性

根据贵州省煤田地质局实验室2013年5月提供金龙川煤矿《煤层爆炸危险性鉴定报告》M16#煤层煤尘无爆炸性。

6、煤与瓦斯突出危险性

根据重庆煤炭研究总院沈阳研究院2012年9月提供的《织金县金龙川煤矿M14、M16、M21煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定》报告，鉴定结果为：

织金县金龙川煤矿M14、M16、M21煤层具有突出危险性，为突出煤层，矿井为煤与瓦斯突出矿井。

7、巷道掘进供风（局扇、风筒、风量）情况、揭煤回风影响到的相关区域、通风设施安装位置

（1）该工作面形成了独立的通风系统，采用压入式通风。

（2）11401运输巷在施工过程中使用安装在西运输巷安装两台2X15KW局扇向工作面压入式通风，铺设一躺®Φ800mm抗阻燃胶皮风筒供风，风机实现了“三专两闭锁”和“双风机双电源”并能自动切换。

（3）在11401运输巷进风联络巷建筑一组防突风门。

（4）该巷道揭煤放炮作业时整个11401运输巷工作面及其整个回风系统中的所有作业人员必须全部撒到警戒以外。

8、抽放系统

在地面形成了永久瓦斯抽放系统，安装了高负压瓦斯抽采泵两台，型号为2BEC--42，一台工作，一台备用，额定抽气量为120m3/min,额定负压为160hPa，功率为132kW。

二、揭煤方案：

11401运输巷揭露的16号煤为突出煤层，该工作面掘进揭16号煤层前首先执行区域防突措施。

l、在巷道掘进顶板距16号煤层法线距离lOm之前，打2个穿透煤层全厚并进入顶板o．5m的前探取芯钻孔，详细记录岩芯资料，探明煤层倾角、走向、厚度及赋存条件，前探钻孔为1号、4号孔。

2、当巷道顶板距16号煤法距小于lOm时，必须边掘边探，每班放炮前在巷道顶板左右侧施工2个小直径前探钻孔，钻孔孔深不得低于7m，确保最小法距不小于7m。

3、巷道掘至16号煤层法距lOm时分别施工5个测压钻孔，测定该区域16号煤层原始瓦斯压力、瓦斯原始含量，预测煤层瓦斯突出危险性，取芯钻孔兼作测压钻孔。

4、当巷道顶板掘至距16号煤层法距7m前，必须采取区域防突措施，预抽煤层瓦斯，钻孔的最小控制范围是：

11401运输巷揭煤巷道轮廓线外12m，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m，

5、工作面掘进距16号煤层最小法向距离5m前进行测定K1、钻屑量S值预测煤层瓦斯突出危险性，在经措施效果检验为无突出危险性工作面时，可掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置，再采用工作面预测的方法进行最后验证。

若验证仍为无突出危险性工作面时，则在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层：

否则，必须采取或补充工作面防突措施；

6、措施孔施工结束，经一定时间预抽后，进行区域防突措施效果检验。

若检验无效，采取增加抽放时间、增加钻孔等补充措施，直到措施效果检验有效。

措施孔预抽时间根据实际效果考察来确定。

7、当测定的各项指标符合有关规定后，继续作业时施工必须边掘边探，每班放炮前均在巷道顶板左右帮施工4个小直径前探钻孔，钻孔孔深不得低于5m，确保最小法距不小于5m。

8、在巷道顶板掘至16号煤法距5m前时，进行局部突出危险性预测。

（1）当预测为有突出危险工作面时，必须施工抽放钻孔作为局部防突措施。

（2）当预测为无突出危险工作面时，可掘进至距离煤层顶板法距1．5m位置，在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层。

9、当巷道掘进距煤层法距1．5m时，再次进行防突措施效果的最后验证。

预测指标采用钻屑瓦斯解吸指标（K1）。

若经验证为无突出危险工作面时，在采取安全防护措施的条件下用远距离爆破揭穿煤层：

若检验无效，应采取补充防突出措施。

10、巷道揭开16号煤后，必须再进行一次突出危险性预测预报，预测指标采用K1、S值三个指标，且过煤段仍必须严格执行局部综合防突措施。

1l、揭煤方法采用远距离爆破揭煤。

12、揭煤放炮时，由揭煤领导小组组长负责指挥监督揭煤层全过程。

三、区域综合防突设计

1、前探钻孔设计

工作面掘进至距16号煤层法距10m前处停头，施工2个穿透16号煤层全厚的前探取芯钻孔，以确切掌握该区域煤层厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等，初步控制层位，为防突后续工序提供设计依据。

前探钻f孔施工结束后经矿总工程师审定，下发至施工单位、技术部门、安检部门、调度室等相关单位。

2、测压钻孔设计

（1）钻孔施工位置

在巷道正迎头距16号煤层法线10处的工作面施工16号煤测压钻孔。

（2）钻孔参数及布置要求

设计5个16号煤层测压钻孔，钻孔分别穿过16号煤进入顶板0．5m。

（附测压钻孔设计图）。

（3）封孔工艺

采用聚氨酯、水泥砂浆封孔。

钻孔成孔后送入6分测压管和注浆管，测压管送入深度以进入煤层中为基准。

注浆管长1m外露300mm。

封孔凝固12小时后安装压力表。

3、区域防突措施

待瓦斯压力测定和瓦斯含量测定结束后，根据测定结果再确定是否采取区域防突措施，如果瓦斯压力和瓦斯含量均不超标，则不采取区域防突措施，直接进入局部防突措施的突出危险性预测。

区域防突措施：

巷道顶板施工至距离16号煤层底板法距7m时，停止掘进，施工区域防突措施钻孔预抽煤层瓦斯。

区域防突措施钻孔设计要求

（1）钻孔控制范围：

抽放钻孔控制到巷道两侧轮廓线外15米，

（2）钻孔孔径：

Φ75mm。

（3）抽放半径取1．5m。

（4）钻孔采用扇形布置，开孔在迎头断面，采用均匀布孔的方式。

（5）钻孔要求穿透16号煤并进入煤层顶板o．5m。

（抽放钻孔设计见附

4、区域措施效果检验及区域验证

工作面防突措施效果检验必须包括以下两部分内容：

（1）首先分析、检查所实施的区域防突措施钻孔是否达到了设计要求，若未达到设计要求则需要补充钻孔直至满足设计要求：

收集工作面及钻孔施工的情况等（包括喷孔、卡钻等），作为防突措施效果检验报告的内容之一，用于综合分析、判断。

（2）根据《防治煤与瓦斯突出规定》，采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时，采用以下方法作为检验指标：

①预测区域的残余瓦斯压力

②预测区域的残余瓦斯含量

⑧钻屑瓦斯解吸指标法（K1）

检验钻孔布置：

在揭煤工作面打5个效果检验钻孔，分别位于巷道的上部、中部、两侧，并且至少有一个钻孔测点位于预抽区域内距边缘不大于2m的范围，各钻孔应布置在所在部位钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位置。

效果检验孔应布置在措施孔之间，钻孔孔径75mm。

当检验钻孔施工完毕后，测定16号煤残余瓦斯压力。

具体的预测方法及步骤为：

1）当检验孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1—3mm煤钻屑，防突工利用WTC突出参数仪测定K1值：

同时收集16号煤煤样由防突实验室分析测定残余瓦斯含量。

2）工作面突出危险性临界值

表1钻屑瓦斯解吸指标法预测揭煤工作面突出危险性的临界值

┌────┬─────────┬─────────┐

│煤样│ΔAh：

指标临界值│K1指标临界值│

││（pa）│（ml／g·min1/2）│

├────┼─────────┼──────────┤

│干煤样│200│0．5│

├────┼─────────┼──────────┤

│湿煤样│160│0．4│

└────┴─────────┴──────────┘

3）有以下情况之一，预抽区域为有突出危险区域

A、残余瓦斯压力≥0．74MPa时；

B、残余瓦斯含量≥8m3／t时；

C、K1≥0.5mL／g·min1/2[湿煤取0.4mL／g·rainl1/2]时：

D、ΔAh2≥200Pa[湿煤取160Pa]时：

E、各类检验钻孔施工过程中有卡钻、顶钻、喷孔等现象时。

当以卜指标均在临界值以下时，方可判断预抽区域为无突出危险区，否则即为突出危险区，预抽措施无效。

四、局部综合防突

1、局部防突措施

局部防突措施包括预抽瓦斯、排放钻孔、金属骨架等措施，该工作面采用预抽瓦斯防突措施。

巷道顶板施工至距离16号煤层底板法距5m之前，施工局部防突措施钻孔预抽瓦斯防突措施。

区域防突措施钻孔设计要求：

（1）钻孔控制范围：

抽放及排放钻孔控制到巷道两侧和上部轮廓线外至少12m，下部至6m。

（2）钻孔孔径：

Φ75mm。

（3）抽放半径取1.5m。

（4）钻孔采用扇形布置，开孔在迎头断面，采用均匀布孔的方式。

（5）钻孔要求穿透16号煤并进入煤层顶板0.5m（抽放钻孔设计见附图）。

2、局部措施效果检验

工作面防突措施效果检验必须包括以下两部分内容：

（1）首先分析、检查所实施的局部防突措施钻孔是否达到了设计要求，若未达到设计要求则需要补打钻孔直至满足设计要求；收集工作面及钻孔施工的情况等（包括喷孔、卡钻等），作为防突措施效果检验报告的内容之一，用于综合分析、判断。

（2）根据《防治煤与瓦斯突出规定》采用以下方法作为检验指标：

①预抽残余瓦斯压力采用预抽煤层瓦斯防突措施时

②预抽残余瓦斯含量

钻屑瓦斯解吸指标法（K1）

检验钻孔布置：

在揭煤工作面打5个效果检验钻孔，分别位于巷道的上部、中部、下部和两侧，并且至少有一个钻孔测点位于预抽区域内距边缘不大于2m的范围，各钻孔应布置在所在部位钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位置。

效果检验孔应布置在措施孔之间，钻孔直径75mm。

当检验钻孔施工完毕后，测定16号煤残余瓦斯压力。

具体的预测方法及步骤为：

1）当检验孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1-3mm煤钻屑，防突工利用WTC突出参数仪测定Kl值；同时收集16号煤煤样由防突实验室分析测定残余瓦斯含量。

2）工作面突出危险性临界值

表1钻屑瓦斯解吸指标法预测揭煤工作面突出危险性的临界值

煤样

Δh2指标临界值

K1值标临界值（1m1/g.min1/2）

干煤样

200

0.5

湿煤样

160

0.4

3）有以下情况之一，预抽区域为有突出危险区域：

A、残余瓦斯压力≥0．74MPa时；

B、残余瓦斯含量≥8m3／t时：

C、Kl≥0.5mL／g·min1/2[湿煤取0．4mL／g·minl1/2]时；

D、Δh2≥200Pa[湿煤取160Pa]时：

E、各类检验钻孔施工过程中有卡钻、顶钻、喷孔等现象时。

当以上指标均在临界值以下时，方可判断预抽区域为无突出危险区否则即为突出危险区，预抽措施无效。

五、安全防护措施：

11401运输巷揭16号煤层安全防护措施为在永久避难硐室进行远距离放炮。

在揭16号煤层作业过程中，整个11401运输巷工作面及其回风流影响范围内的人员必须撒到警戒线以外、电源必须切断。

爆破后进入工作面检查的时间由矿技术负责人根据情况确定，但不得少于30min。

在距掘进工作面30m位置设置一组压风自救装置并安装一部电话直通调度室，压风自救装置必须能满足该作业地点同时最多工作人数的要求。

六、揭煤方法及放炮设计

1、揭煤方法

工作面从距煤层底板的最小法向距离5m开始到穿过煤层进入顶板2m（最小法线距离）的过程均属于揭煤作业。

揭煤作业应当具有相应技术能力的专业队伍施工，并按照下列作业程序进行：

探明揭煤工作面和煤层的相对位置：

在与煤层保持适当距离的位置进行工作面预测（或区域验证）：

工作面预测（或区域验证）有突出危险时，采取工作面防突措施

实施工作面措施效果检验；

（5）掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置，采用工作面预测或措施效果检验的方法进行最后验证；

（6）采取安全防护措施并用远距离放炮揭开或穿过煤层。

（7）在岩石巷道与煤层连接处加强支护。

2、爆破说明书

揭煤作业掏槽眼深度设计1.5m，其他炮眼深度为1.2m，每次爆破进度不超过1m。

揭煤远距离放炮电缆线不小于1.5mm2，中间接头必须用接线盒，在永久避难洞室放炮。

3、电阻验算

爆破网络验算根据MFB-200放炮器说明书提供，放炮时总电压V为1900V，全断面采用串联的连接方式，放炮母线选用2.5mm2电缆，母线长度取L=lOOOm；

R线=P*（L/S）=0.0184*（600/2.5）=7.4Ω

康铜桥丝单个雷管的安全电阻值R=7.4

设计炮眼44个，

每次放炮雷管的总电阻值R雷＝n*R-44*7.4-325.6Ω

每次放炮线路总电阻R总＝R雷／R线=325.6+7.4-333Ω

每次放炮线路总电流I总=V总／R总=1900／333=5.7（A）>2A

通过验算满足爆破要求。

七、安全措施：

1、通风系统

揭煤期间具有独立的通风系统，11401运输巷在施工过程中使用安装在运输大巷的两台2X15KW局扇向工作面压入式通风，铺设一躺Φ800mm抗阻燃胶皮风筒供风，风机实现了“三专两闭锁”和“双风机双电源”并能自动切换。

2、供电系统

（1）局部通风机实现双风机设备消灭失爆。

（2）机电设备防爆性能检查证机电设备台台完好。

双电源、自动切换。

供电系统可靠机电人员每天检查一次，并记录备案

（3）每次放炮前，该掘进面及回风系统内所有电器设备全部停电。

（4）每天安排专人对风机进行切换试验，并填写记录：

若风机不切换，严禁掘进。

（5）专职电工停电后必须在停电开关上悬挂停电牌，严格停电管理制度。

（6）严禁电器失爆、失保，严禁带电检修、搬迁电器设备（含电缆），

检修或搬运前必须切断电源，并用同电源电压相适应的验电笔验电，开关打到停止位置并加闭锁，并悬挂“有人工作，严禁送电”的停电牌。

只有经检查CH4浓度在0.8％以下，方可打开开关验电、放电。

（7）井下漏电保护、风电瓦斯电闭锁、照明综保装置必须专人负责检修，确保其可靠。

（8）各类司机和机电工要持证上岗。

（9）严禁机电人员违章作业，严禁非电工人员打开各种电气开关违章作业。

（10）井下电缆必须吊挂整齐，消灭脱钩、铁丝吊挂、埋压现象抽采管路要布置在井巷电缆的另一侧。

（11）井下任何人员严禁在井下私自拆卸矿灯。

（12）施工单位要加强机电设备预防性检修，认真落实检修责任，按计划检修到位，保证机电设备正常运行。

（13）巷道内所有电气设备的保护必须齐全并灵敏可靠。

施工队每天必须安排专职电工检查1次电气设备防爆性能，杜绝失爆，并配合监测工进行瓦斯电闭锁试验。

2、爆破安全

（1）该掘进工作面从距煤层法距1.5m开始实施远距离放炮作业。

（2）远距离放炮必须采用毫秒延期电雷管，最后一段延期时间不得超过130ms，并不准跳段使用，采用串联联接方式，并进行导通试验，电阻值要进行测试。

（3）每次放炮前，必须将所有不装药的空眼（包括所有钻孔）用炮泥封实，封堵深度不低于爆破孔深的1.5倍，所有炮眼都必须装座底泥lOOmm，抽放钻孔不准当炮眼使用。

（4）远距离放炮必须全断面一次起爆，严禁分装分放，放炮母线采用信号专用电缆。

（5）揭煤放炮时，放炮员必须在永久避难硐室内放炮，爆破后进入工作面检查的时间由矿技术负责人根据情况确定，但不得少于30min。

（6）放炮必须坚持“一炮三检”和“三人连锁”制度。

（7）巷道进入煤层后，禁止用风动设备扰动煤体。

4、监测监控

该掘进面安设2台瓦斯监测传感器，工作面传感器安设在距迎头5米处：

回风流传感器安设在距回风口10～15米处，距顶≤300mm，距帮≥200mm。

其报警值为≥0．75％，断电值≥0.8％，复电值<0．8％，断电范围为掘进巷道内及其回风巷内所有非本安全型电气设备。

瓦斯传感器与工作面及其回风巷内电气设备实行瓦斯电闭锁，因瓦斯超限而切断电气设备电源的，复电时只准人工复电。

监控系统出现故障时，揭煤地点必须停止作业。

监测工必须每天对工作面探头进行检查，每7天对该掘进工作面监测传感器进行一次校检。

5、瓦斯管理

（1）通风队在该工作面每班必须设置专职瓦检员，经常检查工作面及回风流的瓦斯情况，并熟悉突出预兆及避灾路线，严格现场交接班制度。

（2）工作面瓦检员及现场施工人员，发现有突出预兆，必须立即停止作业，撤离施工工作面的所有工作人员至地面，切断巷道及回风流内电源并及时汇报矿调度室。

（3）当爆破地点附近20m范围内瓦斯浓度达到0．8％时严禁爆破。

（4）工作面巷道内体积大于0．5m3的空间内，积聚的瓦斯浓度达到2％，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，并采取措施进行处

（5）对因瓦斯超限而切断电源的电器设备，必须在瓦斯浓度降到0．8％以下时方可恢复供电。

（6）局部通风机因检修需要停止运转时，必须至少提前一个小班进行申请，制定临时停电安全技术措施，并经技术负责人批准后，方可按规定时间停电。

（7）局部通风机因故停止运转，必须查清原因，进行处理。

在恢复通风前，必须检查瓦斯，只有在停风区中瓦斯浓度不超过0．8％或二氧化碳浓度不超过1．5％，方可人工启动通风机。

否则，必须制定排放瓦斯措施进行专门排放。

6、远距离放炮

远距离放炮地点为永久避难洞室。

远距离放炮停电负责人为机电队长。

远距离放炮撤人及警戒负责人为跟班矿长。

远距离放炮警戒范围为：

11401运输巷工作面、11401运输巷、11401运输巷进风联络巷、11401运输巷回风联络巷、西回风巷、回风下山。

远距离放炮断电范围为：

警械范围内全部非本质安全型电源。

7、避灾路线

工作面发生火、煤尘、瓦斯、顶板事故避灾路线：

11401运输巷施工工作面一11401运输巷一11401运输巷进风联络巷一西运输巷一井底车场一副斜井一地面。

工作面发生水灾事故避灾路线：

11401运输巷施工工作面一11401运输巷一11401运输巷回风联络巷一西回风大巷一回风斜井一地面。

8、矿山救护

救护队员在爆破警戒线外待命，爆破后，在超过30分钟～1小时后由救护队戴机进入揭煤地点进行检查，确认安全的情况下，其他人员方可进入揭煤地点恢复工作。

八、煤层段巷道的支护措施

11401运输巷在揭露煤层前，煤层底板距巷道顶板2m位置时，永久支护方式采用锚网、锚索支护，严格按照作业工程规定要求进行支护。

巷道临时支护方式采用金属前探梁进行支护。

前探梁数量为三根，每根前探梁不少于两个固定点。

揭煤时施工方法采用短掘短支进行掘进，架棚掘进循环进尺控制在o．8m，工作面严禁空顶作业，最大空顶距离不超过o．3m。

九、揭煤组织管理措施

揭煤组织机构

成立井上揭煤领导小组：

矿总工程师任组长，揭煤领导小组办公室设在矿调度会议室。

组长：

总工程师

副组长：

安全矿长、生产矿长、机电矿长、通风副总、地测副总

成员：

各科室负责人

揭煤领导小组的分工和职责：

（1）组长：

具体负责领导整个揭煤指挥工作，并下达放炮指令。

（2）生产长：

具体负责整个揭煤过程的协调工作。

（3）通风副总：

负责指导揭煤设计的编制。

（4）队长负责揭煤时工作面打眼、装药及连线工作。

（5）机电矿长：

负责井下电气设备的断电和放炮电缆、开关等安设和检查

测压钻孔竣工图

贵州中耀矿业有限公司文件

中耀矿字[2015]33号签发：

刘际布

关于《金龙川煤矿11401运输巷揭16号煤层专项设计》的批复

织金县金龙川煤矿：

你矿上报的《关于审批（金龙川煤矿11401运输巷揭16号煤层专项设计）的请示报告》及附件《金龙川煤矿11401运输巷揭16号煤层专项设计》已收悉，现批复如下：

附：

关于对《金龙川煤矿11401运输巷揭16号煤层专项设计》的批复

贵州中耀矿业有限公司

2015年5月20日

主题词：

揭煤防突设计批复

抄报：

织金县安全生产监督管理（珠藏分局）

抄送：

织金县金龙川煤矿