1、防治煤与瓦斯突出方案设计 说 明 书 (生产规模：21万T/年 贵州省兴义市凹子冲煤矿 二0一0年九月 - 1 - / 75 防治煤与瓦斯突出方案设计 说明 书 设 计: 舒 正 仁 总 工: 舒 正 仁 矿 长: 顾 志 远 企业负责人: 毛 饶 平 贵州省兴义市凹子冲煤矿 二一年九月 目 录 - 2 - / 75 前言-6 本矿防治煤与瓦斯突出工作状况-6 设计依据-7 第一章 矿井简况-9 第一节 简况-9 第二节 矿井开拓与开采-14 第三节 矿井通风方式及通风方法-17 第四节 瓦斯及瓦斯抽放-19 第二章 煤与瓦斯突出危险性预测-21 第一节 区域性突出危险性预测-21 第二节 工
2、作面突出危险性预测-22 第三章 防治煤与瓦斯突出措施-26 第一节 区域性防治突出措施-26 第二节 局部性防治突出措施-32 第四章 防突措施效果检验-39 第一节 区域性防突措施效果检验及区域验证-39 第二节 工作面防突措施效果检验-45 第五章 安全防护措施-47 第一节 远距离爆破-48 第二节 设置防突反向风门-49 第三节 设置避难所-50 第四节 压风自救系统-51 - 3 - / 75 第五节 其它安全措施-52 第六章 防突管理及技术经济-55 第一节 机构设置-56 第二节 防突管理-57 第三节 技术培训-60 第四节 防突装备-60 第五节 投资估算-61 附录一
3、煤层瓦斯压力测定方法-65 附录二 钻屑指标法-66 附录三 防突措施有效半径的测定方法-67 附录A 煤与瓦斯突出矿井基本情况调查表-69 附录B 煤与瓦斯突出记录卡片-70 附录C 矿井煤与瓦斯突出汇总表-71 附 件 目 录 1、兴义市安监局、煤炭局关于凹子冲煤矿防治煤与瓦斯突出 专项工作验收报告(2018年9月5日。 - 4 - / 75 2、转发关于进一步加强和改进煤与瓦斯突出防治工作的通 知的通知,州安监201884号。 3、省人民政府办公厅关于进一步加强和改进煤与瓦斯突出防 治工作的通知,黔府办发电201890号。 4、国务院安委办公室关于进一步加强和改进煤与瓦斯突出防 治工作建
4、议的函,安委办明电201836号。 5、关于对兴义市白碗窑镇凹子冲煤矿安全设施设计(变更的 批复,黔煤安监盘字20183号。 6、贵州省煤矿工程开采方案设计变更(修改备案登记表。 7、关于兴义市凹子冲煤矿开采方案设计(变更专家组评审 意见,兴源专评200932 。 8、对黔西南州乡镇煤矿2005、2006、2007、2008、2009年度矿 井瓦斯等级鉴定报告的批复。 9、兴义市凹子冲煤矿各煤层煤尘爆炸性鉴定报告、煤炭自燃 倾向等级鉴定报告。 10、关于对关于转报 的报告 的批复,黔能源发 2009164号。 11、中国矿大矿山开采与安全教育部重点实验室对K5+1753m 、K5+1734m、
5、K5+1753m、K4+1753m、K4(17#+1734、K3+1734m 以上标高的煤与瓦斯突出鉴定结论。 12、关于开展突出矿井检查和技术会诊专项行动的通知,黔安 监办201887号。 - 5 - / 75 前 言 凹子冲煤矿(老系统始建于上个世纪的1973年。1978年现凹 子冲煤矿的前身转为兴义市地方国营煤矿,2001年9月份凹子冲煤 矿顺应国有企业体制改革的潮流,由地方国有企业改制为民营股份 制企业, 根据贵州省人民政府2006年12月27日黔府函2006201号：省人民 政府关于黔西南自治州兴义市等六县,当前我矿 防治煤与瓦斯突出的工作重点是坚持区域性防突措施先行、局部 - 7
6、- / 75 防突措施补充。主要是开采保护层(K5,在K5煤进行了高低负压的 瓦斯抽采(掘, 掘进工作面进行了巷道两帮的钻场内钻孔抽放,但 对K4煤的瓦斯压力卸压及释放效果不明显。 鉴于以上诸多因素及省煤监局、盘江分局等上级领导来我矿 进行安全设施设计竣工验收及申办安全生产许可证安全条件现场 审查下单(黔煤安监盘字2018 第(3069号, 要求编制矿井防突 专项设计。 本防突专项设计适应兴义市凹子冲煤矿的所有防突工作。 设计依据 1、煤矿安全规程(2018年版。 2、防治煤与瓦斯突出规定(2009年版。 3、煤矿工程设计手册(2003年版。 4、煤与瓦斯突出鉴定规范(AQ1024-2006。
7、 5、煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ1026-2006。 6、矿井瓦斯涌出量预测方法(AQ1018-2006。 7、煤矿瓦斯抽放规范(AQ1027-2006。 8、国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知国发2 01823号。 9、关于对关于转报 的报告 的批复黔能源发 2009164号。 10、关于开展突出矿井检查和技术会诊专项行动的通知黔 安监办201887号。 - 8 - / 75 11、兴义市凹子冲煤矿安全专篇(更改。 12、兴义市凹子冲煤矿开采方案设计(更改。 第一章 矿井简况 第一节 概 况 一、矿井交通及地理位置 兴义市凹子冲煤矿位于兴义市西南部的白碗窑镇内，距兴义 市平距约31K
8、m。地理位置坐标为：东经10445121044615 ； 北纬245802245859。 矿井境界形状呈不规则多边形，矿区距兴义约31km,至南昆铁 路顶效火车46km,向 东16km ,可与盘北公路相连向西北11km与兴义至昆明公路相连，有公路直 达煤矿，交通较为方便。见交通位置图1 地形、地貌： - 9 - / 75 区内为溶蚀 侵蚀峰丛中地貌,总体地势北西低,南东高。最高海拔2100.5m(中部 ,最低海拔 1598m(北部 ,最大切割深度502m,山脊走向与溪沟展布 并列相间。区内基岩裸露面积比约60%,岩层倾向南东,倾角12- 180。第四系浮土呈不规则状分布于相对低洼地带或缓坡地带
9、。 气象、地震： 区内属亚热带季风气候,夏无酷暑,冬无严寒。年平均气候16.1 0 C,1月份平均气温4.5 0C,7月份平均气温26.8 0C,年均降雨量1376mm 。 根据贵州省城乡建设环境保护厅1993年12月编制的贵州省 地震烈度区划图,井田范围内地震烈度为6度区。 河流： 矿区内无水塘、水库及大的河流通过,仅发育有小冲沟。 凹子冲煤矿隶属兴义市煤炭工业局管辖。设计生产能力21万 吨/年，设计单位：贵 州省动能煤炭技术发展服务有限公司。安全 专篇编制设计单位: 贵州省动能煤炭技术发展服务有限公司。 二、井田面积、煤层赋存及围岩情况 根据贵州省国土资源厅颁布发的采矿许可证，证号：520
10、00009 20019确定的兴义市凹子冲煤矿区范围由7个拐点圈定，开采深度 由1940M至 1400M标 高，矿区面积1.7507k 。 矿区范围坐标：1、2763250 35475090 2、2763360 35475280 - 10 - / 75 3、2763500 35475100 4、2763190 35475760 5、2763260 35476460 6、2763600 35476880 7、2763520 35475500 矿井资源量1023.4万吨，其中 Z(m 方位 角( 0 倾角 (0 井筒长 度(m 1 主平硐 2764105 35475753 +1731 4 3 688
11、 2 进风斜井 2763676.7 35475462.7 +1840 322 14 460 - 17 - / 75 3 回风斜井 2763665.9 35475434.5 +1839.9 322 14 480 第三节 矿井通风方式及通风方法 一、矿井通风 (一 通 风方式 根据开拓部署及井下巷道布置，矿井采用并列混合式通风方 式。新鲜风流由主平硐和进风斜井进入，乏风通过回风斜井排出。 通风方法为抽出式。回采工作面采用U型通风方式,掘进工作面采 用局部通风机导风筒压入式通风。 (二 通 风系统 矿井投产时以主平硐、进风斜井进风、回风斜井为总回风构成 通风系统，采用对旋轴流式主要通风机抽出式通风。
12、为保证各采、 掘工作面、硐室的风量并使风流按规定流动，在通风系统中设置有 风门、调节风门等通风构筑物。首采工作面通风路线为： 进风斜井11运输石门5101运输巷5101采面5101回风 巷11回风石门回风斜井引风道地面。 (三 风 井数目、位置、服务范围及服务年限 矿井投产时期布置有主平硐、进风斜井、回风斜井三个井筒， 主平硐位于工业广场内，回风斜井和进风斜井位于西风井工业广 场内,服务全矿，服务年限为24a。 (四 矿 井风量 根据贵州省煤炭管理局对黔西南州乡镇煤矿2005、2006、2007 、2008、2009年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复结果，我矿为高瓦 - 18 - / 75 斯矿井
13、。 我矿2008年8月至12月曾委托中国矿业大学矿山开采与安全 教育部重点实验室对+1734m标高以上K3、K5 煤层进行煤与瓦斯 突出鉴定，经黔能源发2009164号文件批复：凹 子 冲 煤 矿 K3、K5 煤 层 在 鉴 定 范 围 为 了防止爆炸性气体爆炸时冲击主要通风机，在风井口处 设置了防爆门。 (3井下 风门 均按要求 设置两组风门，正向风门实现连锁，并 - 19 - / 75 设置了开停传感器。 (4矿 井通 风机设有反 风装置，能在10min内改变巷道中的风 流方向。 三、主要通风机、矿井风量、风压。 矿井在回风斜井安装FBCDZNO15/54型防爆轴流对旋式通风 机二台，一台
14、工作一台备用。 矿井在试运转期间实测风量为2300m 3/min，风压为287.1Pa， 主要通风机运行正常、可靠、能满足矿井生产的需要。 第四节 瓦斯及瓦斯抽放 一、瓦斯 根据贵州省煤炭管理局对黔西南州乡镇煤矿2005、2006、2007 、2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复结果，我矿为高瓦斯矿井 ，20052008年度,我矿主要开采+1730m+1780m标高的K3 、K4 煤层，4年来的瓦斯等级鉴定结果及批复情况见下表。 凹子冲煤矿瓦斯等级鉴定批复结果表 瓦斯 二氧化碳 绝对量 相对量 绝对量 相对量年 度 m3/min m3/t m3/min m3/t 瓦斯等级 批复结果 2005
15、年 2.27 10.24 1.41 6.35 高瓦斯 基本符合 2006年 1.63 19.60 2.20 26.35 不合格 高瓦斯煤 层瓦斯 风化带为 无突出危险区域； (2根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件 、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果， 采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。当突出点及具有 明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时，则根据上部区 域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定 构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离，并结合下部区 域的地质构造分布划分出下部区域构造线两侧的突出危险区；否 则，在同一地质单元内
16、，突出点及具有明显突出预兆的位置以上20 - 22 - / 75 m(埋深 及以下的范围为突出危险区(如图2-l-1； 测 定煤 层瓦斯压 力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质 单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同 一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3 个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。 矿井目前只对9煤层作了区域性预测工作。因此，建议矿井从 安全生产角度考虑，尽快请有资质的单位组织对矿井井田各煤层 进行突出危险性鉴定。 - 23 - / 75 第二节 工作面突出危险性预测 工作面的突出危险性预测针对各煤层发生煤与瓦斯突出的特 点和条件实验确
17、定工作面预测的敏感指标和临界值，并作为判定 工作面突出危险性的主要依据。实验由具有突出危险性鉴定资质 的单位进行，在实验前和应用前由煤矿企业技术负责人批准。 根据工作面地质构造、采掘作业及钻孔等发生的各种现象实 现工作面突出危险性的多元信息综合预测和判断，主要有以下方 面： (一 煤 层的构造破坏带，包括断层、剧烈褶曲、火成岩侵入等 ； (二 煤 层赋存条件急剧变化； (三 采掘 应力叠加； (四 工作面出现喷孔、顶钻等动力现象； (五 工作面出现明显的突出预兆。 在突出煤层，当出现上述第(四、(五情况时，即判定为突出 危险工作面；当有上述第(一、(二、(三 情况时，除已经实施了工 作面防突措
18、施的以外，应视为突出危险工作面并实施相关措施。 1、石门揭煤工作面突出危险性预测 石门揭煤工作面的突出危险性预测必须在距突出煤层最小法 向距离5m(地质构造复 杂、岩石破碎的区域，应适当加大法向距离 前 进 行。 - 24 - / 75 石门揭煤工作面的突出危险性预测应当选用综合指标法、钻 屑瓦斯解吸指标法或其他经实验证实有效的方法进行。 本矿石门揭开煤层前，设计采用钻屑瓦斯解吸指标法预测工 作面突出危险性，具体操作步骤和方法为：由工作面向煤层的适当 位置至少打3个钻孔，在钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔 口排出的粒径13mm 的煤钻屑，测定其瓦斯解吸指标K 1或 h2值 。测定时，应考虑
19、不同钻进工艺条件下的排渣速度。 各煤层石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标的临界值应根据实 验考察确定，目前，矿上无实测数据，参照表2- 2中所列的指标临界值预测突出危险性。 表2-2 钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的参考临界 值 铅孔工艺 h2指标临界值 内无突出危险。因此,按由上而下的“下行 式” 开采 顺 序,将K5煤层确定为保护层, 首先开采K5煤层。 (2保 护层 的作用及有效范 围的圈定 按开采方案设计首采K5煤层,下距K4 煤层9m,距K3- 2煤层16m,距K3-1煤层28m, 距K3煤层68m。对下面的K4、K3- 2、K3- 1煤层的有效作用范围的有关参数,在实际
20、安全生产过程中,要组织 专业人员进行保护层保护效果和范围的实际考察,不断积累,补充 和完善,建立资料档案。根据防治煤与瓦斯突出规定确定保护层 的有效作用范围参数如下: 保护层与被保护层之间的有效垂距 按防治煤与瓦斯突出规定,上保护层最大有效垂距为50m,K 5煤层下距K4层为8m,距K3-2煤层16m,距K3- 1煤层28m,距K3煤层68m,目前,我矿K3煤层+1734m标高以上已基 本开采完毕,己对K4 、K3-2、K3- 1煤层瓦斯进行了释放,K5煤层开采后,对下面的K4、K3-2 、K3- - 29 - / 75 1煤层能够起到较好的保护效果。 沿走向方向的保护范围 对停采的保护层采煤
21、工作面,停采时间超过3个月,且卸压比较 充分,该采煤工作面的始采线、采止线及所留煤柱对被保护层沿走 向方向的保护范围防止煤与瓦斯突出规定按卸压角=58 0划定。 沿走向方向的保护范围详图3-1: 沿倾斜方向的保护范围 保护层沿倾斜方向的保护范围,按卸压角划定,我矿平均煤层 倾角为14 0, 根据防治煤与瓦斯突出规定, 保护层沿倾斜方向的卸压角3取78 0、4取70 0。沿倾斜方向的保护 范围见图3-2: (3保 护煤 层开采后 对其它煤层的影响 根据矿井瓦斯涌出量预测方法(AQ 1018 2006，邻 近层受采 动影响瓦斯排放率比按下式计算： 保 护层 工作面始采 线、采止线和煤柱的影响范围图
22、 3-1 - 30 - / 75 、1.23.45.、6.、K5、464312164 保护层工作面沿倾斜方向的保护范围图 3-2、 K5、4、3 当采高小于4.5m时，计算公式为：K l=1-hi/hp，或按图3-l 选取。 hi第i邻近层与开采层垂直距离，m； hp 受采动影响顶底板岩层形成贯穿裂隙，邻近层向工作面释放卸压 - 31 - / 75 瓦斯的岩层破坏范围，m。 开采层顶、底板的破坏影响范围hp按建筑物、水体、铁路及 主要井巷煤柱留设与压煤开采规程中附录六的方法计算。 本设计根据本矿煤层赋存情况结合安全专篇设计的煤层开采 顺序，区域防突措施采用本煤层顺层钻孔预抽进行消突，并严格按
23、“四位一体 ”的综合防突措施 执行。 2、预抽煤层瓦斯 选择抽放方法的原则: 选择抽放瓦斯方法，主要根据矿井 揭煤区域煤层瓦斯、 顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。 根据兴义市凹子冲煤矿安全专篇(变更、兴义市凹子冲煤 矿瓦斯抽放设计说明书，本设计选择选顺层钻孔预抽回采区域煤 层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯,抽放泵站建设在地面。 抽放设备、设施设置为高负压2BEl- 303型水环式真空泵2台，一台使用，一台备用。配套电机55kW,工 况点参数为：Q=66.7m 3/min，H=98KPa，高负压抽放主管选用200m m无缝钢管,支管选 用200mm无缝钢管。低负压选用2BEA- - 32 -
24、 / 75 253型水环真空泵2台，一台使用，一台备用。配套电机55kW,工况 点参数为：Q=40.8m 3/min，H=98KPa，低负压抽放主、支管均选用 200mm无缝钢管。 本煤层抽放 由运输巷向回风巷方向煤层打钻，钻孔长长度为65m,钻孔间距 3m,可起到预抽及采 动卸压抽的作用。预抽开采煤层瓦斯，并通过 抽放瓦斯管路将抽出的瓦斯输送到瓦斯抽放站。 巷道掘进先抽后掘 钻场布置：在煤巷掘进工作面的巷道两帮施工钻场。每组钻场 在煤巷两侧交错布置，钻场规格为：3m3m2m。相邻两组钻场之 间的间距为30m。实现 先抽后掘，特别是石门揭煤和首采工作面运 输巷和回风巷掘进前都应进行预抽，做到先
25、抽后掘，经效果检验， 达到消除突出危险后，方可掘进。 采空区埋管抽放 铺设瓦斯管至采面上隅角。从里往外每隔30M安设一个三通， 在三通上安设多孔短节，不用时先用堵板堵好，当采面推到三通位 置时，在三通周边架设木垛将三通短节护住，以防止顶板垮落时压 坏三通短节，待采面推到三通位置时，再将堵板取掉,直接抽放上 隅角的瓦斯。 第二节 局部性防治突出措施 一、石门揭煤工作面防治突出措施 1、石门工作面从距突出煤层底(顶板的最小法向距离5m 开 - 33 - / 75 始到穿过煤层进入顶(底板2m(最小法向距离的过程均属于揭煤 作业。揭煤作业前由煤矿技术部门编制揭煤的专项防突设计，报煤 矿企业技术负责人
26、批准执行。 2、石门揭煤前必须建立安全可靠的独立通风系统并加强对通 风风流设施的控制。 3、揭煤作业必须是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： (1探明揭煤工作面和煤层的相对位置； (2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； (3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 ； (4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 措施并用远距离爆破揭开或穿过煤层； (7在岩石巷道与煤层连接处加强支护。 4、在石门揭穿突出煤层前，必须打钻孔控制煤
27、层层位、测定煤层 - 34 - / 75 瓦斯压力，预测石门工作面的突出危险性。具体实施步骤和方法为 ： (1在揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10m之前，至少 打两个穿透煤层全厚且进入顶(底板不小于0.5m 的前探取芯钻孔 ，并详细记录岩芯资料。当需要测定瓦斯压力时，前探钻孔可用作 测定钻孔；若二者不能共用时，则测定钻孔应布置在该区域各钻孔 见煤点间距最大的位置。 在地质构造复杂、岩石破碎的区域，揭煤工作面掘进至距煤层 最小法向距离20m之前必须布置一定数量的前探钻孔，以保证能 确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。 (2在石 门 工作面距煤 层5m(垂距以外，打2个穿透煤层全厚
28、的测 压(预测 钻孔，测定石门所揭煤层瓦斯压力、煤的瓦斯放散初速度 指标与坚固性系数或钻屑瓦斯解吸指标等。为准确得到煤层原始 瓦斯压力值，测压孔应布置在岩层比较完整的地方，测压孔与前探 孔不能共用时，两者见煤点之间的间距不得小于5m。 在近距离煤层群中，层间距小于5m或层间岩石破碎时，应测定各 煤层的瓦斯综合压力。 (3为 了防止 误穿煤 层，在石门工作面距煤层垂距5m开始，必须边 探边掘，探孔超前距离不得小于2m。探孔数量根据实际情况由矿 - 35 - / 75 技术负责人确定，但不得少于3个，应准确探测出煤层层位，保证 与煤层的最小法线距离不小于2m。 (4采用 远 距离爆破揭开突出煤 层
29、时，要求石门、斜井揭煤工 作面与煤层间的最小法向距离是：急倾斜煤层2m，其他煤层15m 。要求立井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是：急倾斜煤层1. 5m，其他煤层2m。如果岩石松软、破碎， 还应适当增加法向距离。 在揭煤工作面用远距离爆破揭开突出煤层后，若未能一次揭 穿至煤层顶( 底 板，则仍应当按照远距离爆破的要求执行，直至完 成揭煤作业全过程。 5、石门揭煤工作面防治突出措施可采用抽放瓦斯、水力冲孔 、排放钻孔、金属骨架等措施。设计结合本矿的生产实际情况，优 先采用钻孔抽放瓦斯防治突出措施。 6、石门揭煤工作面钻孔抽放瓦斯的控制范围是：揭煤工作面 与突出煤层间的最小法向距离为5m，在石门
30、的两侧和上部轮廓线 外至少5m，下部至少 3m，抽放钻孔的直径 为75mm120mm。 7、揭煤工作面施工的钻孔应当尽可能穿透煤层全厚。当不能 一次打穿煤层全厚时，可分段施工，但第一次实施的钻孔穿煤长度 不得小于15m，且进 入煤层掘进时，必须至少留有5m的超前距离。 8、钻孔间距根据实测的钻孔有效抽放半径确定，目前，矿井 无实测数据，设计取孔底间距为2m。 9、在实施防突措施的过程中，必须严格按照设计参数施工并 现场记录实际施工参数，完成后应根据实际施工参数绘制防突措 - 36 - / 75 施竣工图，发现施工与设计有较大差别时，必须采取补救措施。 10、为防止石门过煤后，因煤层的自重或石门
31、放炮的震动影 响造成石门过煤后，仍发生煤与瓦斯突出，要求矿井在石门揭开煤 层后，除应及时搞好石门过煤段的支护，背严背实好顶帮外，还应 及时向石门四周的煤层施工好瓦斯抽放钻孔，及时卸放石门四周 的煤层瓦斯压力，或及时注射凝固剂将石门四周的煤层凝固。 预抽石门揭煤区域煤层瓦斯后，对预抽效果进行评价，要求 瓦斯压力必须降到0.74Mpa以下或瓦斯含量降到8m 3t 以内。 斜井或斜巷揭煤工作面防突措施按照石门揭煤工作面的各项 要求和方法执行。 二、煤巷掘进工作面防治突出措施 突出煤层的每个煤巷掘进工作面在施工前由矿技术部门编制 工作面专项防突设计，报矿技术负责人批准。实施过程中当煤层赋 存条件变化较
32、大或巷道设计发生变化时，还应当作出补充或修改 设计。 必须建立安全可靠的独立通风系统并加强对通风风流设施的 控制。 在突出危险煤层中，煤巷掘进工作面可采用抽放瓦斯、超前释 放钻孔、深孔松动爆破、水力冲孔或其他经实验证实有效的防突措 施。 设计结合该矿生产实际情况，采用本煤层超前钻孔预抽煤层 瓦斯作为煤巷掘进工作面防突措施。煤巷掘进时，经效果检验未消 - 37 - / 75 除突出危险，在煤巷掘进中布置钻场打抽放钻孔进行抽放，并且抽 放钻孔的控制范围必须在掘进工作面前方10m以上，由专业人员 设有基点控制掘进进度，严禁超掘。 l、钻场布置 在煤巷掘进工作面巷道两帮施工钻场。钻场规格3m3m2m,
33、 每组钻场在煤巷两侧交替布置，同侧相邻两个钻场之间的距离为3 0m。见图3-3 2、钻孔布置 每个钻场内沿走向布置3个抽放钻孔，即在左、右钻场各布置 3个，孔深50m。钻孔 编号为l# 6#，上帮 钻场为4#、5#、6#钻孔，终 孔位置在工作面前方煤层中，距巷道掘进上帮轮廓线的距离分别 为10m、6m、2m、(轮 廓线下方 ，开孔位置距巷道上帮轮廓线距离 为15m；下帮钻场为 1#、2#、3#钻孔，终孔位置在工作面前方煤层 中，距巷道掘进下帮轮廓线的距离分别为(轮廓线上方、2m 、6m、 10m，开孔位置距巷道下帮轮廓线距离为15m。该钻孔布置参数 在矿井抽放过程中对抽放量、抽放浓度、防突效果
34、等考察后，可根 据实际情况进行调整。 煤巷掘进工作面布置钻孔进行瓦斯预抽，工作面抽采率应达 到40以上，钻孔单孔抽采瓦斯浓度应降到10以下；瓦斯压力降 到0.74Mpa 以下或瓦斯含量降到8m 3 t以内。 若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， - 38 - / 75 按石门揭煤工作面防治突出措施执行。 三、回采工作面防治突出措施 突出煤层的每个采煤工作面施工前由矿技术部门编制工作面专项 防突设计，报矿技术负责人批准。实施过程中当煤层赋存条 件变化较大或巷道设计发生变化时，还应当作出补充或修改设计。 回采工作面防突措施有松动爆破、注水湿润煤体、超前钻孔、预抽 瓦斯等防治突出
35、措施。该煤矿回采工作面的防突，设计采用超前钻 孔预抽煤层瓦斯的防突措施。 采煤工作面回采前，必须在运输顺槽或回风顺槽布置钻孔实 施本煤层顺层钻孔预抽，钻孔直径为75- 100mm,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、孔底间距等根据钻孔的有效抽放 半径确定。 在抽放过程中，应不断对钻孔参数进行优化或根据情况采用 网格式抽放。网络式抽放钻孔详见图3-26。 当回采工作面运输,开采顺 序为我矿可采及局部可采煤层由上到下分别为K5、K4、K3-2 、K3- 1、K3煤层,2008年12 月22日 28日,我矿曾经委托中国矿大矿山开采与安全教育部重点实验室
36、, 对我矿开采标高+1734m以上的K3 、K5煤层进行了煤与瓦斯突出 的鉴定,经黔能源发2009164号文件批复:本矿K3、K5煤层在鉴定 范围( 标高 +1734m以上 内无突出危险。因此,按由上而下的“下行 式” 开采 顺 序,将K5煤层确定为保护层, 首先开采K5煤层。因此，对 其他煤层在解放范围内都起到了开采解放层的保护作用，在解放 范围内其他煤层得到了解放。但在未解放的区域煤层瓦斯突出的 危险性则有增无减，防突工作的重点就是明确未解放的区域，并采 取可靠的局部防突措施，严格按照“四位一体” 的防突要求执行。 设计采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯进行消突。 第一节 区域性防突措施效果检验及区
37、域验证 1、采用预抽煤层瓦斯区域防突措施的效果检验 采用预抽煤层瓦斯区域防突措施的效果检验时，以预抽区域 的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标或其他经实验 - 42 - / 75 证实有效的指标和方法进行措施效果检验。其中，在采用残余瓦斯 压力或者残余瓦斯含量指标对穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带 煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，必须依据实际的直接测定值， 其他方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施可采用直接测定值或根据 预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的残作瓦斯含 量值。 对穿层钻孔预抽石门 K1指标临界值 )min/(21gL 干煤样 200 0.5 湿煤样 160 0.4 -
38、43 - / 75 针对穿层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验，设计采 用残余瓦斯瓦力或残余瓦斯含量指标进行检验，其指标临界值需 要根据具有突出危险性鉴定资质的单位进行实验考察确定的临界 值进行评判。目前，矿井未进行实验考察，按照如下指标进行评判 ：煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa或残余瓦斯含量小于8m 3 /t的预 抽区域为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无 效； 瓦斯压力 地点及标高(m 开拓方式 首次突出 距地表垂深(m 矿井可采煤层层数 各类坑道中突出次数 矿井可采煤层储量(t 石门 平巷 上山 下山 回采 其他 突出煤层可采储量(t 突出次数 总计 - 71 -
39、/ 75 名称 突出最大强度 煤( 岩量(t 厚度(m 突出瓦斯量(m 3 倾角( 千吨以上突出次数 煤质 石门 软煤的坚 固性系数f 平巷 顶板岩性 上山 突出 煤层 及 围岩 特征 底板岩性 类型 下山 煤层名称 回采 厚度(m 其中 其它 采取何 种防空 措施及 其效果 保 护 层 距危险层 最大跨度 (m 主攻方向 最高压力 日前正在进行的防治突出 的研究课题 人员及参加 单位 煤层瓦斯含量(m 3/t 矿井瓦斯涌出量(m 3 min 有无抽采系统及抽 采方式 备注 煤矿企业负责人：煤矿企业技术负责人：防突机构负责人：填表人： 附录B：煤与瓦斯突出记录卡片 省市 喷出煤量和岩石量 突出
40、地点通风系统示意图 煤层顶底板岩层柱状图 煤喷出跨度和堆积 坡度 煤层 特征 名称 倾角 邻近层开 采情况 上部 发 生 动 力 现 象 后 的 主 要 特 喷出煤的粒度和分选 情况 - 72 - / 75 厚度 (m 硬度 下部 突出地点附近围岩和 煤层破碎情况地质构造的叙述(断 层、褶曲、厚度、倾 角及其变化 动力效应 支护形式 棚间距离(m 控顶距离(m 有效风量(m 3/min 征 突出前瓦斯压力和突出后瓦斯 涌出情况 正常瓦斯浓 度(% 绝对瓦斯量(m 3/min 其他 突出前作业 和使用工具 突出孔洞及煤堆 积情况( 注比例 现场见证人 伤亡情况 突出预兆 主要经验教训 填表人 矿
41、防突机构负责人 矿技术负 责人 矿长突出前及突 出当时发生 过程的描述 73 / 75 附录C：矿井煤与瓦斯突出汇总表 煤矿填表日期年月日 煤层 邻近层开 采情况 预兆 突出情况编 号 时 间 地 点 巷 道 类 型 标 高( m 层 别 厚 度 (m 角 度( 地 质 构 造 未 采 已 采 但 遗 留 柱 突 出 前 作 业 及 工 具 预 防 措 施 煤 体 内 声 响 煤 体 硬 度 变 化 煤 光 泽 变 弯 煤 层 层 理 变 化 掉 渣 及 煤 面 外 移 支 架 压 力 增 加 瓦 斯 忽 大 忽 小 打 钻 夹 钻 喷 煤 抛 出 煤 量( t 抛 出 距 离( m 堆 积 坡 度 ( 有 无 分 选 突 出 瓦 斯 量 (m3 煤矿企业负责人：煤矿企业技术负责人：防突机构负责人：填表人 个人收集整理资料， 仅供交流学习， 勿作商业用途 74 / 75
