煤业公司11906机巷掘进工作面防突设计.docx

wxtf2012005泸州市威鑫煤业有限责任公司11906机巷掘进工作面防突设计编 制： 队 长：审 查：总工程师： 年 月 日 安全技术措施会签栏生技科安监处通风科地测科审批意见栏业务科室意见分管副总意见总工程师意见第一章 区域基本情况一、概况1.巷道名称本作业规程掘进的巷道名称为11906工作面运输平巷。2.位置该巷道位于11采区北翼中部，布置在c19煤层中，区段运输石门揭露c19煤层到位后沿c19煤层走向西北方向沿巷道中线不破煤层顶板掘进。3.用途：11906工作面运输平巷服务于11采区11906采煤工作面。回采期间，该巷道作为进风、出煤、运料、行人等用途。4.设计长度720m；工程量：6768m3；坡度：平巷以3坡度沿煤层不破顶板掘进。5.服务年限暂定12个月。6.开工时间:2011年 月 日。竣工时间： 年 月 日二、地形地貌及水文地质1.巷道相应的地面位置位于沈家山一带，相对地面最高标高为1360m，巷道地面相对位置无重要建筑物和较大的水体，对巷道施工无影响。2.巷道与相邻煤（岩）层、邻近巷道的层间关系，附近已有的采掘情况对工程的影响：该巷道为+980水平11采区区段采煤工作面11906工作面机巷；11906风巷由11904工作面回采结束后机巷沿空护巷形成，其西边为11904工作面；北边与罗叶坝井田相邻；东边为11908工作面（未开拓）；南边为11905机巷。从已有的采掘状况来看对该巷掘进无大的影响。3.分析相邻巷道采空区的水、火、瓦斯等对掘进的影响11906机巷上侧为圈定的回采煤量，下侧未布置巷道，不存在采空区的水、火、瓦斯对工程的影响。该巷道布置于c19煤层中，沿煤层走向向西北方向掘进，该巷道上侧为圈定的回采煤量，下侧未布置巷道，不存在采空区水、火、瓦斯对掘进面的影响，但本巷道在掘进过程中要预防工作面地质构造对巷道施工造成的影响。井上下对照关系表水平、采区+980水平、11采区工程名称11906工作面运输巷地面标高+1360m（高） +1300m（低）井下标高+1013m地面的对应位置建筑物等情况地表无溪流，无高层民用建筑物、铁路和大的水体。井下对应位置对掘进巷道的影响基本无影响邻近采掘情况对掘进巷道的影响该巷道为+980水平11采区区段采煤工作面11906工作面机巷；11906风巷由11904工作面回采结束后机巷沿空护巷形成，其西边为11904工作面；北边与罗叶坝井田相邻；东边为11908工作面（未开拓）；南边为11905机巷。从已有的采掘状况来看对该巷掘进无大的影响。三、 煤（岩）层赋存特征1.煤（岩）层产状、厚度、结构、坚固性系数 c19煤层俗称“大白煤”，位于含煤地层中下部，该煤层结构简单，不含夹矸，普氏系数为24，属黑色半亮型煤，条带状结构，硬度小，脆度大。在该工作面范围内厚0.750.95米，平均0.85米，煤层产状为：走向：328350、倾角： 1618，易碎。在整个井田内大部分可采，是主要可采煤层之一。煤层特征见表。基本顶为细砂岩、泥质粉砂岩；直接顶为砂质泥岩、泥岩、页岩；伪顶为细砂岩、泥质粉砂岩。直接底为粘土岩、泥岩。顶、底板岩性特征见表3。2.煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数等该工作面煤层属于高瓦斯煤层，瓦斯相对涌出量1.736m3/min。煤层无自燃发火倾向。煤尘无爆炸危险。该工作面施工无地温危害。煤（岩）层特征表指标参数备注煤层厚度（最大最小/平均）（m）0.950.75/0.85煤层倾角（最大最小/平均）（） 1816/17煤层硬度系统（f）24煤（岩）层层理（发育程度）煤（岩）层节理（发育程度）煤层自然发火期（d）无绝对瓦斯涌出量（m3/min）1.736相对瓦斯涌出量（m3/t）煤层爆炸指数（%）无爆炸性地温（）17c19煤层顶底板情况表顶底板名称岩石类别硬度厚度岩性顶板基本顶泥质粉砂岩463.9m含菱铁矿和植物化石碎屑直接顶砂质泥岩460.95m深灰色砂质泥岩，下部含植物化石碎屑伪 顶细砂岩、泥质粉砂岩 46底板直接底粘土岩461.48米灰色泥岩，含植物化石，1米灰色泥质粉砂岩，含团块状菱铁矿四、地 质 构 造 煤层产状要素为：走向：328350、倾角： 1618。煤层沿走向方向有起伏变化。从11902、11940工作面机巷所揭露的情况预计该巷道在掘进过程中将遇断层带，给支护会带来一定的困难。五、 水 文 地 质水文地质简单，地下水以顶板裂隙水为主。工作面区域一般表现无水，有个别地段裂隙发肓，赋存有少量静储量水，顶板潮湿和滴水现象，有少量的水会顺锚杆、锚索滴出，对日常生产工作影响不大。六、煤质据精查地质报告，井田内煤层以低中灰中高灰、特低硫和中高硫及中高灰、低中硫为主，中灰中高灰、特低硫和特高硫煤次之。c25煤层硫分含量平均3.94%，按国家规定不准开采。四川省环境保护局于1998年7月8日以川环函1998144号及川环函2003318号文批复c25煤层不准开采。按照中国煤炭分类国家标准(gb575186)，矿区煤层为无烟煤，主要工业用途为合成氨用煤、高炉喷吹用煤、发电及民用煤、烧结矿石用煤以及一般工业锅炉用煤。七、煤与瓦斯突出性、煤层自燃爆炸性及冲击地压1.矿井瓦斯根据西安煤科院提供的四川省威达煤业有限责任公司威鑫煤矿煤层瓦斯参数测试报告：c19号煤层的瓦斯含量为：2.088.72m3/tc20号煤层的瓦斯含量为：1.925.42m3/tc24下号煤层的瓦斯含量为：1.256.19m3/t据资料，煤层埋深200m为二氧化碳氮气带，埋深200300m为氮气沼气带，埋深300m以下为沼气带。因此，瓦斯是矿井灾害预防的重点。2.煤与瓦斯突出性根据煤炭科学研究总院重庆研究院提供的泸州市威鑫煤业有限责任公司c19、c20、c24、c25号煤层瓦斯突出参数测定及突出危险性鉴定报告，威鑫煤矿c19号煤层鉴定为突出煤层；c20、c24、c25号煤层不具有突出危险性。2011年9月，重庆煤科院对矿已经揭露之首采区一、二区段进行了突出危险性鉴定，鉴定结果为“首采区一、二区段无煤与瓦斯突出危险”。3.煤的自燃性根据煤炭科学研究总院重庆研究院提供的煤自燃倾向性鉴定报告， c19、c20、c24煤层的自然倾向性等级为类，属不易自燃煤层。4.煤尘爆炸性根据煤炭科学研究总院重庆研究院提供的煤尘爆炸性检验报告， c19、c20、c24、c25煤层均无爆炸性。5.冲击地压及地温根据调查，本矿无冲击地压影响。矿井平均地温为16.6，与叙永县年平均气温17.73相近，矿井开采高度在+800m之上，井田属地温正常区。第二章 组织措施矿成立11906掘进工作面防突管理小组组长：苏俊彦副组长：詹术其、张昊然成员：钟林、李唐兵、李尚峰、李朝君、国光伟、通风科防突测工第三章 通风系统该工作面掘进通风系统采用正压局部通风机供风，通风系统进出风独立可靠，无串联通风，回风直接流入总风联络巷，最后至总风。1.风机采用双风机双电源，设置有“三专两闭锁“，并编制有临时停风停电措施，保证工作面安全正常生产。2.11906机巷供风风机安设于11采区轨道上山下部，功率2*15kw、风筒直径600mm；在三区段运输石门设置有2正2反防突风门。3.11906机巷由风机供风，回风经过三区段回风石门、11采区专用回风上山、11采区回风大巷，最后流入总风。附图：11906机巷巷掘进通风系统、岗哨位置及避灾路线示意图。第四章 区域综合防突措施一、在11906巷道施工超前预抽硐室进行施工掘进巷道的超前瓦斯抽放钻孔作为11906机巷。1.在11906机巷每间隔40m分别在上下两帮做一个宽3m,长3m,高2m的钻场每个钻场施工5个超前钻孔。2.第1#至10#钻孔施工参数详见钻孔施工参数表，孔径为=75mm，扩孔深度10m，每组钻孔总工程量为515m，,两个硐室内共10个钻孔。3.钻孔施工前，必须由通防队抽放班长负责现场标定开孔位置及方位。4.抽放班在施钻时，若钻孔施工长度未达到设计孔长要求，可根据前一个钻孔的倾角进行适当调整，但必须保证达到设计深度。5.每施工完一个钻孔在下钻杆时，必须通知现场瓦斯检查员进行查孔（瓦斯检查员负责查开孔高度、钻孔深度）。6.所有抽采孔必须采用机械灌浆、封孔，灌浆长度不低于10m，灌浆材料按要求配比（重量比是 水：水泥：速凝剂=100:100:9），确保质量。7.采用25mm塑料管作为钻孔的抽采管，每组钻孔施工结束后，将钻孔施工资料报通防队。第五章 局部综合防突措施一、煤与瓦斯突出危险性预测。1.采用复合指标法进行煤与瓦斯突出危险性预测2.预测孔布置：由于c19煤层平均煤厚为0.8m，则预测孔按单排布置，共计3个。钻孔必须在巷道中间布置1个钻孔，两边各1个钻孔控制两帮。孔深为9m-12m，孔径42mm，预测孔布置于掘进碛头煤体相对最软的分层中，预测巷道前方及两侧煤体的突出危险性，钻孔控制范围为巷道断面及轮廓线外不少于2m。附图:11906机巷掘进工作面防突预测孔布置图。3.钻孔施工采用mz1.2型煤电钻，配1.5m的麻花钎子，配以直径42mm的钻头，人力推进施工，施工完毕将孔内煤粉排尽，钻机钻进速度必须控制在1.0m/min左右。施工过程中，若遇喷孔立即停钻，待作业点及回风流中瓦斯浓度0.8%以下时，方可恢复施钻。4.测定参数及工作指标参数测定：钻屑量s值、钻孔瓦斯涌出初速度q值，测试长度为1m。测试的准备时间必须控制在2分钟之内，预测参数及工作指标见下表一。表一：工作面防突预测测定参数及工作指标测试参数单 位突出危险性突出危险突出威胁最大钻屑量smaxkg/m5.05.0最大钻孔瓦斯涌出初速度qmaxl/（m.min）4.04.0 5.突出危险性的判定将所测得的参数值按表一判定煤层的突出危险性。当判定煤层无突出危险性，且打孔过程中无喷孔、卡钎等突出预兆，则按总工程师审批的煤与瓦斯突出局部预测预报及效果检验报告单，并采取安全防护措施组织生产进行掘进；当测定或判定煤层有突出危险时，则施工队负责在碛头按防突办设计排（抽）放孔（抽放孔必须经总工程师审签后方可施工），采取排（抽）放措施等行之有效的防突技术措施。经排（抽）放一定时间后，必须进行措施效果检验（检验方法为钻孔法，检验孔布置不少于3个，且控制巷道断面前方及巷道两侧轮廓线外不少于5.0m），只有经检验确定煤层无突出危险后，按总工程师审批的煤与瓦斯突出局部预测预报及效果检验报告单要求进行掘进。第六章 防突措施选择及施工设计碛头前方遇断层构造、煤层松软致使工作面有突出危险性，或经钻孔法预测工作面前方有突出危险时，则可采取超前钻孔排放、边抽边掘等局防措施来消除潜在的突出危险。一、超前钻孔排放措施1.浅孔排放孔技术措施浅孔排放孔设计由通风科（防突办）设计，施工队进行，通风科（防突办）派人技术人员或防突测工进行技术指导；浅孔排放孔布置在相对最软的软分层中或预测参数超标的预测孔附近，并与预测孔平行。孔深为9m-12m，孔径为75mm。控制巷道断面及两帮轮郭线外不小于5.0m，钻孔个数根据煤层厚度和钻孔有效排放半径而定，若煤层松软，钻孔施工中有强烈喷孔、响煤炮、瓦斯忽大忽小或卡钻等突出预兆时，均视为严重突出危险地带，排放孔控制范围应加大到巷道两帮外不低于8.0m，同时钻孔还要进行加密。由于c19煤层平均煤厚为1.4m，故按单排排放孔进行布置，以控制整个煤层，钻孔的终孔间距必须小于有效排放半径，且必须保证不留“空档”，以便前方煤体得以充分卸压，排放孔布置方式如附图：超前浅孔排放钻孔布置示意图。二、 超前钻孔预抽在超前钻孔浅、深孔抽（排）放技术措施不能及时消除工作面前方的突出危险，以及钻孔施工难度大，工程量特别大、不能满足需要时，可采用边抽边掘，其具体实施方法：1.超前钻孔预抽技术措施首先由掘进队在掘进巷道两帮错位布置长宽高=3m3 m2.2m的边抽边掘硐室，再由抽放队在边抽边掘硐室内按通风科防突办设计施工抽放钻孔(设计必须由总工程师批复后交抽放队施工)，见附图九：11906机巷边抽边掘设计。施工完后由抽采质量监察组对钻孔进行核查，合格后立即对钻孔封孔、灌浆、投抽。待抽放浓度符合防治煤与瓦斯突出规定相关规定时（钻孔孔口抽采负压不得小于13kpa，抽放浓度不低于30%），方可组织生产。第七章 安全防护措施1.施工前，通风队严格按照通风系统示意图的要求，设置好通风设施，并保证回风系统合理可靠，回风系统畅通，并经矿有关部门验收合格后方可开工。2.风巷启爆点设三区段运输石门防突风门外，在启爆点各设一台电话与矿调度部联系。3.施工前，施工队在下列地点各设置一组压风呼吸袋，并按压风呼吸袋设置规范进行设置。启爆点设一组不少于8个呼吸袋。距碛头50m范围内设一组，压风呼吸袋不少于8个。各岗哨位置设置一个压风呼吸袋。4.开工前必须按规定在掘进工作面各点设置甲烷传感器监测系统。5.开工前，施工队必须组织全队干部、职工认真学习作业规程、防突措施和矿批复，熟悉突出预兆、自救设施、避灾路线等，并经考试合格后方可入井上岗。6.所有人员必须随身携带自救器。7.工作面放炮母线采用二芯铜芯线电缆，沿非电缆侧悬挂且距顶板500mm，碛头临时放炮母线分帮吊挂并随用随挂，严禁有明接头或胶皮破口。8.机巷放炮前，由班长严格按附图所示的“1-4”位置布岗，撤出警戒区内一切人员，关闭警戒区域内除风机、遥测以外的所有电源，关正反风门，并在正向风门的进风侧加抵门杠（200mm的圆木或半圆木）将风门抵牢，待布、送岗到位后，由值班长详细向矿调度室汇报，填写好防突卡，经矿调度室同意后方可启爆。9.放炮前，启爆点所有人员都必须携带自救器进入压风呼吸袋并将压风开启，启爆点多于压风呼吸袋个数的人员撤至三区段行人联络巷以外可启爆；岗哨人员进入压风呼吸袋后用手将口袋一面撩起，继续实施警戒任务，炮响后10分钟无异常，方可携带自救器从压风呼吸袋内出来。 10.放炮严格执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”，放炮后30分钟，经请示矿调度室同意后，由瓦检员、放炮员、班长逐步深入碛头检查爆破效果，支护、通风、顶帮安全等情况，确认无瓦斯超限、积聚和其它异常后，方可撤岗、送电，恢复生产。11.施工中，瓦斯安检员、安全员、班长及作业人员随时观察碛头煤（岩）及瓦斯变化情况，发现煤层增厚、变软、出现断层、瓦斯涌出异常、煤壁外鼓、片帮掉渣频繁、煤炮声、打眼时有顶钻(卡钎)、炮眼内喷煤粉等突出预兆时，必须立即停止作业，断电撤出人员，并及时向矿调度室汇报，未采取有效措施不得任意恢复作业。12.瓦检员，必须按规定检查瓦斯等气体情况，严禁空班漏检、假检。发现异常情况，及时撤出人员，切断电源并设置栅栏，并立即向矿调度部汇报。13.对碛头及回风系统的电器防爆检查，施工队每班不少1次，并有记录可查。司机操作设备前，对电器设备的外观进行防爆检查，做到失爆不消除不送电。14.瓦斯检员对甲烷传感器每班校对三次，以保证遥测系统准确、灵敏，并有记录可查，监测电工每隔7天对遥测系统进行校核。15.通风队每周对通风系统和通风设施进行不少于一次检查，并有记录可查。16.机运科每旬对该系统的电器设备检查一次，并有记录可查。17.施工队人员爱护通风、防突设施，一经损坏，必须立即汇报，未经处理，不得作业。18.放炮必须使用同一厂家的同批的产品，变质炸药不准使用，电管使用前做导通检查，放炮母线用胶布包好，接头无锈蚀，并错接30m