11113运输顺槽防突专项设计.docx

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11113运输顺槽防突专项设计

贵州湘能实业有限公司晋家冲煤矿

11113运输顺槽防突专项设计

编制：

蔡一鸣

编制单位：

通瓦科

施工单位：

掘三队

编制时间：

2011年3月14日

11113运输顺槽专项防突设计

一、概况

1、11113运输顺槽布置参数

11113运输顺槽布置在11#煤层中，水平标高为+1623m，掘进断面为12.01m2，净断面为11.08m2.巷道在13运输石门1#号测点处开口，以349°方位角，3‰的坡度，沿11#煤层顶板按中线掘进。

2、11113运输顺槽的掘进工艺、运输及顶板管理

11113运输顺槽采用电煤钻打眼，爆破落煤，人工装煤矸，平巷人力推车。

为了满足进风、运输等要求，选择巷道断面形状为半圆拱形，该工作面采用支护方式为锚网喷，配W型钢带加打锚索联合支护。

掘进面煤、矸（人工装入矿车）→13运输石门→13车场→副井→地面。

材料设备从仓库→副井（绞车下放）→13车场（人力推车）→13运输石门→11113运输顺槽。

3、井下位置及四邻采掘情况

深部为未开采区，南至13运输石门，浅部为11111采空区，北至矿区边界正断层F17。

对应地表高山地貌，山沟较多，为季节性山沟。

大面积旱地，无建筑物，地形地貌较简单，有山脊、缓坡、冲沟等。

地表最高标高为+1955.0m，最低标高为+1800.0m，与本巷道地表上下限标高之差为332m---177m。

4、11113运输顺槽地质构造情况

根据11113底板瓦斯巷钻场的地质钻孔资料分析，11#煤层存在局部变薄，对掘进生产产生一定的影响，掘进时加强对地质构造的收集工作。

煤层走向349º，倾向79°,倾角30°，顶板含微水的裂隙承压水，导水性较弱，顶板破碎，应加强支护。

5、11113运输顺槽水文地质条件

相应地表无大的水系，仅有山间小溪，对掘进工作影响不大。

本区水文地质条件简单，由于岩层中裂隙、节理发育，岩层中含有裂隙水，工作面施工过程中顶板有淋水和滴水现象。

工作面处于11采区二区段开采，不受小煤窑的影响，加强对岩溶水、裂隙水的探测工作。

坚持“有掘必探，先探后掘”原则。

工作面涌水量正常涌水量：

0.28m3/h最大涌水量：

1.8m3/h。

6、11113运输顺槽瓦斯储量

钻孔控制巷道外侧的范围是：

巷道上帮轮廓线外20m，下帮10m（沿煤层面的距离），根据晋家冲煤矿11#煤层瓦斯地质图，11113运输顺槽（+1623m标高）处煤层瓦斯含量为10.08m3/t，瓦斯储量为：

1000（巷道长度）×（10+5+20）（煤层倾向宽）×3（煤层平均厚度）×1.45（煤密度）×10.08（瓦斯含量）+邻近层瓦斯涌出量

（本煤层的10%）=128万m3+12.8万m3=140万m3

7、通风方式：

采用局部通风机供风，压入式通风。

二、建立安全可靠的通风系统措施

1、通风部门每班对本区域的通风设施检查一次，通风设施必须牢固可靠，特别是13车场处风门设施必须完好，风门必须联锁,墙体必须符合要求。

2、加强通风质量管理，加强11113运输顺槽、13运输石门及13回风石门的检查，发现有失修现象及时报告调度室和分管领导，对失修地段及时进行修理。

3、通风系统：

新鲜风：

新鲜风经副井（主井）→13车场→局扇送入工作面；

乏风：

乏风经工作面→13煤仓口→13回风石门→总回风井→地面。

三、防突设计

（一）区域防突设计

1、区域突出危险性预测

根据重庆研究院对晋家冲煤矿9#、11#煤层瓦斯基本参数测定及煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，矿井11#煤层有突出危险性，11113运输顺槽直接采取区域防突措施。

2、区域防治突出措施的选取及施工设计

区域防突措施的选取

区域防突措施的方法为开采保护层与预抽煤层瓦斯，根据本矿的实际情，采用在底板瓦斯抽放巷布置穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯的方法作为11113运输顺槽的区域防突措施，钻孔控制整条巷道及两侧一定范围内煤层，两个钻场之间的钻孔不留空白带，竣工时发现有空白带时采用平行钻孔消除；根据防突规定及我矿11#煤层产状，钻孔控制巷道外侧的范围是：

11113运输顺槽轮廓线外上帮20米，下帮10米。

区域防突措施的设计

1、穿层预抽钻孔的设计：

在11#煤层底板布置11113底板瓦斯抽放巷预抽11113运输顺槽条带煤层瓦斯，巷道两侧的控制范围是轮廓线外上帮20米（沿煤层），下帮10米（根据11、12区段的实施钻孔的经验与抽放时间较长按2年，故取2.5m为钻孔的抽放半径）。

2、钻孔数量

N=K

=30*30*1.05/6.25*3.14=49（个）

N:

钻孔个数

K：

钻孔安全系数，取1.05

S1:

防突规定本次需控制的范围面积

S2:

每个钻孔控制的范围面积

11113底板瓦斯巷钻孔设计图及穿层预抽钻孔设计三视图附后。

2、封孔要求：

穿层钻孔的封孔段要求6m，钻孔封孔时要求封孔瓦斯浓度30%以上，预抽钻孔的瓦斯浓度低于30%时，要改进封孔的措施，提高封孔质量，钻孔孔口抽放负压不得小于13Kpa。

3、做好每个钻场钻孔施工参数的记录以及抽采参数的测定，通瓦科、综管科、安全科、调度室必须对钻孔进行验收，同时通瓦科要及时编制钻孔竣工图。

3、区域防治突出措施的效果检验

预抽煤层瓦斯措施的效果检验

采用实测残余瓦斯含量对预抽煤层瓦斯的措施保护效果进行检验，在煤巷条带每间隔20～30m至少布置1个检验测试点，其临界值按下表执行。

根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域措施效果检验的临界值表

瓦斯含量

w/m3.t-1

区域类别

＜8

无突出危险区

除上述情况以外的其他情况

突出危险区

若检验结果为突出危险区，则预抽煤层瓦斯效果为无效。

若检验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措施无效，所在的区域煤层仍属突出危险区。

当采用残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时，若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值而判定预抽防突无效时，则此检测试点周围半径100m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效，即为突出危险区。

对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求，不符合设计要求的，不予检验。

对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验，在底板瓦斯巷每间隔45m至少布置1个检验测试点；

⑤各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小，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预抽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。

在地质构造复杂区域适当增加检验测试点。

区域措施效检钻孔的设计图附后

4、区域验证

进行区域验证时，应当按照下列要求进行：

在工作面进入无突出危险区时，必须立即连续进行至少2次区域验证；

工作面每推进10～50m（在地质构造复杂区域采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值）至少2次区域验证；本矿采取每10m进行一次区域验证。

在构造破坏带连续进行区域验证，矿井采取为每班验证。

在工作面还应当至少打1个超前距不小于10m的超前钻孔或者采取超前物探措施，探测地质构造和观察突出预兆。

钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑解吸指标K1值。

区域验证的指标临界值应按下表的临界值确定工作面的突出危险性。

钻屑指标法验证煤巷掘进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.min1/2）-1]

钻屑量S

（kg.m-1）

0.5

6

如果实测得到的S、K1的所有测定值均小于临界值，并且未发现有其他异常情况，则该工作面为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。

当验证无突出危险时，若验证孔与防突措施钻孔向巷道掘进方向的投影长度（简称投影孔深）相等的，则可在留足5m的防突措施超前距（地质构造破坏严重地带留足7m的防突措施超前距）并采取安全防护措施的条件下掘进，当验证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验证孔投影孔深超前距的条件下，采取安全防护措施后实施掘进作业。

当区域验证为无突出危险时采取安全防护措施后进行采掘作业。

工作面在无突出危险区进行首次区域验证时，采掘前保留足够的突出预测超前距。

只要有一次区域验证为突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆，则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。

在无突出危险时恢复掘进时允许掘进距离以矿总工程师批准同意签发的允掘通知单为准，严禁超掘，瓦斯检查员必须将毎班进尺填写在井下防突管理牌板上，并在每个作业现场标定起始位置及汇报调度室，调度室必须记录在案。

（2）局部防突设计

1、工作面突出危险性预测

采用钻屑指标法预测工作面的突出危险性，在近水平、缓倾斜煤层或厚煤层工作面向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8～10m的钻孔，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。

钻孔应尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处，本矿采用3m。

工作面预测钻孔设计图附后

钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑解吸指标K1值。

钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值应根据下表中的临界值确定工作面的突出危险性。

钻屑指标法预测煤巷掘进工作面

突出危险性的参考临界值

钻屑瓦斯解吸指标

K1/[mL.（g.min1/2）-1]

钻屑量S/

（kg.m-1）

0.5

6

如果实测得到的S、K1的所有测定值均小于临界值，并且未发现有其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。

2、工作面防治突出措施的选取及施工设计

工作面防突措施的选取

经预测或区域验证煤层有突出危险时，则必须采取工作面防突措施。

根据我矿实际情况，工作面防突措施选用迎头超前预抽瓦斯钻孔。

当工作面在地质构造破坏带或煤层赋存条件急剧变化处不能按以上措施设计要求实施时，必须打钻孔查明煤层赋存条件，然后采用ZDY-1250或ZY-750型液压钻机配?

50mm的钻杆套?

75mm的钻头实施超前抽放钻孔预抽煤层瓦斯。

在突出煤层煤巷掘进工作面前方遇到落差超过煤层厚度的断层，补编石门揭煤措施。

工作面防突措施的设计

实施工作面防突措施时，且必须保证5米安全煤柱。

超前预抽瓦斯钻孔的设计：

巷道两侧轮廓线外钻孔的最小控制范围：

以巷道轮廓线为基点，上帮控制7米，下帮控制3米。

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。

预抽钻孔的孔数、孔底间距等钻孔参数按钻孔的有效抽放半径计算。

根据根据重庆研究院对我矿9#、11#煤层瓦斯基本参数测定及煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，抽放半径为1.5m，本次取1.3m，钻孔数量：

26个。

（见超前预抽钻孔三视图附后）

3、工作面防突措施效果检验

当工作面采取超前钻孔预抽瓦斯钻孔措施后，必须进行效果检验合格后才能允许掘进，其检验方法和要求除下列以外同预测预报要求相同：

.

检验孔孔深应小于或等于措施孔，并布置在两个措施孔之间，如果测得的指标都在突出危险临界值以下，则认为措施有效，反之，认为措施无效，必须采取相应的防治突出的补救措施，并经效果检验有效后，方可在安全防护措施下恢复掘进。

当检验孔孔深等于措施孔孔深时，经检验措施有效后，必须留有5m的投影孔深的超前距;当检验孔孔深小于措施孔孔深时，经检验措施有效后，必须留有5m的投影孔深的超前距与2m投影孔深的效果检验距。

（3）效果检验孔必须不少于3个

工作面效果检验孔设计图附后

（4）只有证明在无突出危险时方可恢复掘进，允许掘进距离以矿总工程师批准同意签发的允掘通知单为准，严禁超掘，瓦斯检查员必须将毎班进尺填写在井下防突管理牌板上，并汇报调度室，调度室必须记录在案。

4、安全防护措施

工作面必须有独立可靠的回风系统（通风系统图附后），并且随时保证其回风系统中风流畅通，正反向风门必须坚固可靠。

反向风门的墙垛可用砖、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定，但不得小于0.2m；墙垛厚度不得小于0.8m。

在煤巷构筑反向风门时，风门墙体四周必须掏槽掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。

通过反向风墙垛的风筒、水沟等，必须设有逆向隔断装置。

采用全井撤人、停电、主、副、风井口站岗，在地面放出班炮，撤人、停电、站岗由各施工队指派专人执行，只有当井下所有人员撤出、电源切断、警戒到位的情况下方可启爆。

爆破时必须使用水炮泥，炮眼封泥必须充填满，严禁在措施孔内装药，在爆破前要用黄泥封堵措施孔。

放炮母线不得有明接头。

严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度。

爆破30min后方可由救护队下井进入工作面检查。

同时未经瓦斯员检查瓦斯，严禁第二次启爆，送电或撤除警戒。

（3）工作面必须设置压风自救装置，压风自救装置安装在工作面巷道内的压缩空气管路上。

在距工作面25～40m的巷道内、回风道有人作业处等地点都应至少设置一组压风自救装置。

随着巷道的增长，应根据实际情况增设压风自救装置。

每组压风自救装置应可供5～8个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.lm3/min。

并保证每天24小时连续供给压风。

瓦斯检查员每班进班时必须检查所辖范围内的压风自救装置和避灾硐室内的装备是否齐全，状态是否完好，发现问题及时向调度室汇报，由有关部门及时处理。

由通瓦科负责监控设备、传感器的正常使用与灵敏可靠

加强区域内的机电设备、设施的管理，严禁设备失爆。

带班队长、瓦斯检查员毎班应及时汇报工作面的掘进进度，并在工作面的的防突牌板上填写每班掘进进尺及累计进尺，严禁超掘。

严禁空帮空顶作业，若有空顶时必须及时处理，防止因冒顶而诱导突出。

所有工作人员必须熟悉并牢记煤与瓦斯突出预兆，煤与瓦斯突出预兆有无声预兆和有声预兆。

无声预兆：

工作面顶板压力增大，煤壁被挤出、片帮掉渣、顶板下沉或底板鼓起，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。

有声预兆：

煤层在变形过程中发生劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮；声音由远到近，由小到大，有短暂的有连续的，间隔时间长短也不一致，煤壁发生震动和冲击，顶板来压，支架发出折裂声。

当工作面发现有突出预兆时，应立即停止作业，并迅速撤出人员，切断电源，并向矿调度室汇报。

同时瓦斯检查员、安全员、带班矿长必须立即组织所有人员按如下避灾路线撤退：

（水、火、瓦斯）11113运输顺槽工作面→13石门→副井/主井→地面。

所有下井人员必须携带隔离式自救器。

四、组织管理措施

（一）防突组织管理

本工作面成立防突管理领导小组

组长：

矿长

副组长：

总工、生产矿长、安全矿长、机电矿长、防突矿长

成员：

安全科、生产科、通瓦科、机电科、调度室等科室负责人与相关技术人员，施工与辅助连队队长

组长:

解决防突所需的人力、财力、物力，协调各种关系。

副组长：

总工程师对防突工作负技术责任，组织编制、审批防突设计与措施、检查防突工作落实情况；生产矿长、机电矿长、安全矿长、防突矿长负责落实所分管的防突工作。

成员：

各职能部门负责人对本职范围内的防突工作负责；区（队）、班组长对管辖范围内的防突工作负直接责任；防突人员对所在岗位的防突工作负责。

安全监察部门负责对防突工作的监督检查。

通瓦科负责编制防突设计和措施、地面防突资料的收集、整理和井下现场防突工作的管理和落实以及监控设备设施的安装、检查、调试和系统的检查、维护。

生产科地质说明书、地质预报、贯通通知单的编制、矿图的填绘，在采掘工作面距离未保护区边缘50m前，编制临近未保护区通知单，并报矿总工审批后交有关采掘区（队）；提前进行地质预测，掌握施工动态和围岩变化情况，及时验证提供的地质资料，并定期通报给通瓦科和采掘区（队）；遇有较大变化时，随时通报。

机电科负责防突设备、设施的安装、调试、检查、维修，保证风电闭锁装置的正常运行。

预测工负责预测或效检原始数据的采集、整理、预测仪表的使用和保养、防突管理牌板和防突调度台帐的填写、允许掘进起始点标志的标记，出井后的数据打印和汇报工作，并有记录可查。

供应队负责防突所需材料、设备、器材的及时到位。

调度室负责防突工作的调度、防突调度台帐的填写。

通风队负责通风系统、通风设备、设施的检查和维护，安排瓦斯员填写防突管理牌板、汇报掘进进度、瓦斯检查等工作。

施工队负责预测、效果检验及排放钻孔的打钻工作，负责掘进进度的汇报。

瓦斯工程队负责预抽煤层瓦斯防突措施的实施。

安全科对防突措施的落实、执行进行监管。

（二）信息反馈制度

1、任何人在工作面发现有异常情况或其它不安全因素时，有权撤出人员，停止工作面掘进，并及时向调度室汇报。

2、施工队带班队长或班组长，每班在出井前1小时，必须将当班作业情况向矿井调度室汇报，包括掘进进尺，安全隐患等；严禁错报、假报和漏报。

3、预测工必须及时将预测或效检及允掘进尺等数据认真、如实填写在井下防突管理牌板上和防突调度台帐上，瓦斯检查员必须将当班的掘进进尺、累计进尺、剩余进尺填写在井下防突管理牌板上，并及时将掘进进尺、累计进尺、剩余进尺向调度室汇报，调度员必须及时将掘进进尺、累计进尺、剩余进尺如实填写防突调度台帐上备查，严禁超掘。

4、瓦斯检查员、安全员、带班矿领导必须对本区域内的通风系统、“一通三防”设备、设施等进行检查，一旦异常，必须及时处理，本人处理不了的向调度室汇报，由调度室通知相关人员或单位进行处理，未处理好之前，严禁作业。

五、附图

1.通风系统图

2.11113底板瓦斯巷穿层预抽钻孔设计三视图

3.区域措施效检钻孔三视图

4.工作面预测钻孔三视图

5.超前预抽钻孔三视图

6.工作面局部效检钻孔三视图