XX煤矿防治突出措施.doc

毕节市阴底乡瑞兴煤矿防突设计 目录 贵州省矿山安全科学研究院 第 0 页 目目 录录 矿井概况 1 第一章 开采条件 2 第二章 煤与瓦斯突出危险性预测 8 第三章 防治煤与瓦斯突出措施 12 第四章 防突措施效果检验 13 第五章 安全防护措施 25 第六章 技术经济 28 附 矿井防突工作管理表格 格式 毕节市阴底乡瑞兴煤矿防突设计 矿井概况 贵州省矿山安全科学研究院 第 1 页 矿井概况矿井概况 1 矿井位置 范围及交通 矿井位置 范围及交通 瑞兴煤矿 97 号文批准为毕节市 13 号矿权 位于毕节市南西方向 直距 毕节市城区约 28km 矿区南部有毕节至阴底乡县级公路经过 矿山有公路与其 相通 毕节市交通以公路为主 煤矿至毕节市及周边大方县 黔西县 金沙县等 县均有公路相通 贵毕高等级公路起点位于毕节市 G326 国道从本矿东北面 14km 处通过 S321 省道从本矿东面 27km 处通过 工业场地有阴底至宋伍公路 与 S321 省道相接 距毕节市 49km 距大方县电厂 81km 交通较为方便 见交 通位置图 2 1 1 2 地形地貌及气候条件 地形地貌及气候条件 地形地貌 毕节地处黔西山地高原区 境内保存有较完整的高原面 矿区位于乌蒙山 腹地 岩溶及沟谷较发育 地形切割较大 总体趋势南西高北东低 海拔最高 1927m 位于矿区南部山顶 最低 1640 3m 位于矿区北东部冲沟中 最大相对 高差 287 3m 矿区总体为构造侵蚀 剥蚀 溶蚀中山沟谷地貌 气候条件 矿区属亚热带高原型气候 气候垂直分带明显 年均气温 14o C 最高气温 32oC 极端最低气温 12 3oC 最热为 6 7 月 月均气温 17 2oC 最冷为 1 月 月均气温 2 1oC 年最大降雨量达 1150 2mm 年最少降雨量仅 554 8mm 5 8 月 为丰水期 占年降雨量的 80 以上 毕节市阴底乡瑞兴煤矿防突设计 矿井概况 贵州省矿山安全科学研究院 第 2 页 3 水系及主要河流 水系及主要河流 矿区位于长江水系赤水河上游 工作区内水系不发育 无大的地表水体存 在 雨季有一定的溪沟 其余季节处于干枯状态 以矿区北侧路郎洼地为最低 侵蚀基准面 海拔高程为 1640 3m 而开采煤层最低标高为 1200m 低于当地 最低侵蚀基准面 煤矿开采后 地表水补给地下水 将增加煤矿矿坑涌水量 4 环境状况 环境状况 区内以煤炭开采为主 小煤矿较多 煤矿井下水 工业污废水及居民生活 污水的排放 已使区内溪沟水质受到一定程度的污染 5 地震烈度 地震烈度 根据 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 规定 毕节市地震设防烈度 为 度 设计基本地震加速度值为 0 05g 2 煤矿规划及开发现状 煤矿规划及开发现状 1 井田勘探程度 井田勘探程度 毕节市瑞兴煤矿位于阴底向斜北西翼中端 为一新设置煤矿 原瑞丰煤矿 原红星煤矿合并 根据贵州省煤矿设计院 2006 年 8 月提供的 贵州省毕节市 13 号矿权补充地质普查地质报告 以及贵州大学资源于环境工程学院 2008 年 3 月提交的 贵州省毕节市 13 号矿权补充地质普查地质报告 地质资料的获得 主要通过露头槽探和原有小井井巷揭露煤层而得 基本查明区内地层层序 岩 性组合 初步查明区内地质构造特征及含煤地层的含煤性 对矿权范围内主要 可采煤层的赋存层位 层数 煤层厚度 分布埋藏特征及其可采范围已达到大 致查明的程度 基本了解区内主要可采煤层的煤质特征 初步划分了煤类 对 区内工程地质条件及其开采条件进行了普查阶段的评述 资源量估算方法及计 算参数选择合理 资源量类别确定和块段划分原则基本可行 估算结果及类别 毕节市阴底乡瑞兴煤矿防突设计 矿井概况 贵州省矿山安全科学研究院 第 3 页 比例基本符合煤矿普查阶段的要求 但不能满足开采方案设计的要求 须进行 补勘 提供详查报告 一 设计依据一 设计依据 1 设计委托书 2 防治煤与瓦斯突出细则 原煤炭工业部 1995 年 3 煤矿安全规程 国家安全监督管理局 国家煤矿安全监察局 2004 年 4 采矿工程设计手册 煤炭工业出版社 2003 年 5 煤矿安全新技术 煤炭工业出版社 2003 年 6 瑞兴煤矿提供的其它相关资料 二 设计原则二 设计原则 1 坚持 安全第一 预防为主 依靠科学 综合治理的方针和管 理 装备 培训并重 的原则 2 实行 四位一体 综合防治煤与瓦斯突出的措施 即实行突出 危险性预测 防治突出措施 防治突出措施的效果检验 安全防护措施 的综合防治煤与瓦斯突出措施 3 依靠科技进步 结合本矿井的实际情况 采用比较成熟的技术 设备 仪器 仪表提高矿井的综合防突能力 三 主要技术经济指标三 主要技术经济指标 1 矿井配备专职防突机构人员 10 人 2 防突总投资 34 557 万元 其中 防突仪器 仪表和设备投资 25 557 万元和机构设置及人员培训 5 万元 其它费用 4 万元 四 结论与建议四 结论与建议 1 矿井井田内共有可采煤层 2 层 M6 M10 设计采用开采保护 层和预抽煤层瓦斯的综合区域性防突措施 消除突出煤层的突出危险性 确保矿井安全 2 矿井防突设计主要采用钻屑指标法预测工作面的突出危险性和 毕节市阴底乡瑞兴煤矿防突设计 矿井概况 贵州省矿山安全科学研究院 第 4 页 检验防突措施的效果 由于矿井无实测的突出敏感指标和临界值相关资 料 因此在今后的防突工作中 应不断摸索和研究其它指标的敏感性情 况和临界值 切实搞好矿井的防突工作 防止矿井突出事故的发生 3 矿井配备了专门的防突机构和专职的防突人员 矿井必须加强 防突人员的技术培训 4 根据调查了解 瑞兴煤矿邻近同属井田的矿井在井下实际生产 过程中 除 M6 煤层曾发生过数次煤与瓦斯突出动力现象外 其它煤层 如 M10 暂未了解到有过煤与瓦斯突出动力现象 因此 建议矿井调 整开采顺序 在同一标高其它煤层未开采 M6 煤层未得到保护前 暂停 止 M6 煤层的开采 且矿井今后的开拓准备巷道 根据 煤矿安全规程 的规定 必须避开 M6 煤层布置 5 由于矿井二层 M6 M10 可采煤层的突出危险性目前只是停留 在调查了解阶段 因此 为确切地掌握矿井可采煤层的突出危险性 建 议矿井应尽快组织对矿井井田范围内的可采煤层进行突出危险性鉴定 以便更好地指导矿井的安全生产 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第一章 开采基本条件 贵州省矿山安全科学研究院 第 5 页 第一章第一章 开采基本条件开采基本条件 1 顶底板条件 本矿可采煤层 M6 包括东侧分为 M6中 M6下 M10 煤层产于龙潭组 直接 顶板以泥质粉砂岩为主 底板以粘土岩为主 顶板稳定性与抗压强度相对较好 但底 板粘土岩 遇水易底鼓 岩石极易软化 开采中应引起注意并作好支护工作 2 瓦斯 煤尘和煤的自燃倾向性 1 瓦斯 毕节市阴底乡瑞兴煤矿为新设置矿井 工作程度低 没有作系统的地质工作和 省煤炭局要求的正规瓦斯等级鉴定报告 本专篇根据 矿井瓦斯涌出量预测方法 AQ1018 2006 标准 采用分源预测 法对矿井相对瓦斯涌出量进行预测 经计算矿井投产时采煤工作面预测相对瓦斯涌 出量为 13 68m3 t 绝对瓦斯涌出量为 3 89m3 min 运输巷和回风巷掘进工作面绝 对瓦斯涌出量均为为 1 35m3 min 矿井相对瓦斯涌出量为 28 31m3 t 矿井绝对瓦 斯涌出量为 8 94m3 min 随着开采深度的增加 矿井的瓦斯涌出量将会逐渐增大 应加强矿井的通风和瓦斯抽放 以满足矿井排放瓦斯的要求 矿井在建设与生产中需加强通风管理 保证通风系统的可靠 有效 加强瓦斯 含量的测定工作 严格执行 煤矿安全规程 2006 的相关规定 2 煤的自燃倾向性 根据贵州省煤田地质局实验室 2008 年 5 月提供的瑞兴煤矿 M6中 M6下 M10 煤层煤尘爆炸危险性鉴定报告 均属无煤尘爆炸危险性煤层 3 煤尘爆炸 根据贵州省煤田地质局实验室 2008 年 5 月提供的瑞兴煤矿 M6中 M6下 M10 煤层煤炭自燃倾向等级鉴定报告 均属不易自燃煤层 4 煤与瓦斯突出危险性 该矿未作煤与瓦斯突出鉴定 根据贵州省安全生产监督管理局 贵州煤矿安全 监察局及贵州省煤炭管理局联合下发的 关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治 毕节市阴底乡瑞兴煤矿 第二章 煤与瓦斯突出预测 贵州省矿山安全科学研究院 第 6 页 工作的意见 黔安监管办字 2007 345 号 的文件 该矿区域属于突出危险片区 故该矿按煤与瓦斯突出危险性矿井设计和管理 在采掘过程中在严格执行 四位一 体 的综合防突措施 防止瓦斯突出事故的发生 3 地温 区内未发现地温异常区 属地温正常矿井 4 冲击地压 地质资料中未提供冲击地压的相关资料 该矿井及周围矿井尚未有冲击地压情 况的发生 该矿井按没有冲击地压危险考虑 二 水文地质二 水文地质条件条件 1 地下水类型 1 第四系 Q 孔隙水含水带 岩性为黄色 黄褐色粘土 亚粘土及植物根系 含砾砂 砂岩 泥岩碎块 一般厚度 0 10 米 该带透水性好 地下水易于排泄 动态变化大 大部分是季节 性泉水 富水性弱 2 三叠系下统永宁镇组 T1yn 为一强含水岩组 岩性为灰 深灰色灰岩夹 泥质灰岩 顶部为白云岩 含岩溶水 富水性强 3 三叠系下统飞仙关组 T1f 为一弱含水岩组 是矿床顶板间接充水岩组 岩性为灰绿色 紫红色泥岩 泥质粉砂岩及泥灰岩 厚度 435 480 米 含基岩裂隙 水 富水性弱 4 二叠系上统长兴组 P3c 为一中等含水岩组 是矿床顶板直接充水岩组 其岩性上部主要为灰色 深灰色厚层灰岩 含燧石结核 夹薄层泥岩 下部为灰色 深灰色中厚层状泥质粉砂岩为主 夹细砂岩 粉砂岩及粘土岩 本段厚 45 0 65 0 米 含基岩裂隙水和岩溶水 富水性中等 5 二叠系上统龙潭组 P3l 为一弱含水岩组 是矿区直接充水层 岩性为 一套砂岩 泥岩 粘土岩夹薄层泥灰岩及煤层 线 组成 厚度 173 0 230 0 米 含基岩裂隙水 富水性弱 6 峨眉山玄武岩组 P3 碎屑岩基岩裂隙水含水岩组 岩性为黄褐色 暗绿色杏仁状凝灰岩 粘土质凝灰岩 该地层分布在评估区东部 多为陡坡 坎 地下水补给条件较差 有少许泉水 毕节市阴底乡瑞兴煤矿 第二章 煤与瓦斯突出预测 贵州省矿山安全科学研究院 第 7 页 出露 富水性弱 7 茅口组 P2m 岩溶含水岩组 岩性主要为灰 深灰 少量浅灰色厚层灰岩夹白云质灰岩 该地层分布在评估 区东部 多为陡坡 坎 地下水补给条件较差 岩溶发育 泉水出露较少 富水性 强 8 老窑积水 井田内老窑和老硐 深度一般小于 100m 采空区老窑中存在一定的积水 对煤 层开采有一定影响 9 地下水的补给 径流 排泄条件 矿区区中部高 南 北两侧较低 有少量泉点出露 说明评估区既是地下水排 泄区 又是径流区 大气降雨是地下水主要补给来源 补给地下水的途径是通过第 四系松散堆积层 岩石节理裂隙 风化裂隙 岩溶漏斗 洼地等渗入地下 部分地 下水经过短途径流后的泉水的形式排除地表 大部分地下水沿中部分水岭向南 北 两侧径流 汇入冲沟后排出矿区外 10 矿井充水因素分析 1 充水水源 1 地下水 评估区长兴组 P3c 含基岩裂隙水和岩溶水 飞仙关组 T1f 龙潭组 P3l 含基岩裂隙水 对矿区开采均有一定的影响 茅口组 P2m 永宁镇 组 T1yn 含岩溶水 峨眉山玄武岩组 P3 含基岩裂隙水 由于这三层岩组距 煤系较远 而本地区地层倾角为 70 左右 因此对矿区开采影响很小 2 老窑积水 据调查 普查区范围内沿煤层露头线附近分布有较多的老窑 均为当地居民开 采自用煤形成 采坑深十几米至几十米不等 多为斜坑 由于时间较长 现又进行 了封闭 均汇聚了一定的老窑积水 是矿床充水源之一 对矿坑的安全构成了一定 的威胁 3 地表水 评估区内地表未见长年流水的溪沟 但有季节性冲沟 在雨季到来之时 虽在 自然状态下对矿床充水影响极小 但在开采条件下可通过塌陷裂隙等渗入矿坑而成为 充水水源 对各煤层的开采构成威胁 2 充水方式 矿床主要充水水源 地下水 老窑积水 与矿体直接接触 地下 水通过裂隙 溶隙 断层破碎带直接进入矿坑 故矿床为直接充水矿床 毕节市阴底乡瑞兴煤矿 第二章 煤与瓦斯突出预测 贵州省矿山安全科学研究院 第 8 页 3 矿床充水类型 矿区主要开采煤层 M6 M10 最低开采标高位于当地侵蚀 基准面以下 会受到地表水体的威胁 直接充水含水层长兴组 龙潭组 单位涌水 量 q 均小于 0 1L s m 因此该矿水文地质条件为中等 该矿未提供任何矿井涌水量的资料 根据相关 专业知识和经验预测该矿正常涌水量为 30m3 h 最大涌水量为 90 m3 h 三 对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在问题三 对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在问题 1 勘探程度 根据贵州省煤矿设计研究院 2006 年 8 月提交的 贵州省毕节市瑞兴煤矿 13 号矿权 普查地质报告 以及以及贵州省煤矿设计研究院 2008 年提交的 贵州省毕 节市 13 号矿权补充地质普查地质报告 贵州省国土资源厅文件黔国土资储备字 2007 67 号 关于对 贵州省毕节市 13 号矿权普查地质报告 矿产资源储量评 审备案证明 以及贵州省国土资源勘测规划院文件黔国土规划院储审字 2007 66 号 贵州省毕节市 13 号矿权普查地质报告 矿产资源储量评审意见书 结论为 贵州省毕节市瑞兴煤矿 13 号矿权 普查地质报告 基本符合煤矿普查工作阶段 要求 可作为进一步开展矿山地质勘查工作的依据 普查工作量投入不足 地表煤 层露头控制差 深部煤层无工程量控制 井田勘探程度较低 地质资料主要通过露 头槽探及原有小井巷道揭露煤层而获得 本矿为设计生产能力 15 万 t a 的小型矿井 今后必须加强勘探 以便提高储量级别和服务年限 2 资源及开采条件评述 瑞兴煤矿资源基本可靠 开采煤种为中灰 中 高硫 特高热值贫瘦煤 可采 煤层仅 2 层 煤层赋存稳定 井田内构造为简单 水文地质条件中等 可采煤层 M6中 M6下 M10 煤层均无煤尘爆炸危险性 均属于不易自燃煤层 矿井煤层瓦 斯含量较高 按煤与瓦斯突出危险性矿井设计 严格执行四位一体综合防突措施 加强通风瓦斯管理 该矿顶板条件一般 采掘过程中加强支护管理 3 矿井采用中央分列抽出式通风 根据 煤矿安全规程 及要求 我矿按煤与瓦斯突出矿井管理 特编制防治煤与瓦 斯突出方案设计 四 组织措施四 组织措施 一 防突领导小组 毕节市阴底乡瑞兴煤矿 第二章 煤与瓦斯突出预测 贵州省矿山安全科学研究院 第 9 页 组长 姜贵全 副组长 胡玉珏 成员 周云 雷国军 李超 庄荣金 防突队长 二 具体组织措施 1 矿长对防治煤与瓦斯突出管理工作负全面责任 定期检查 确保所需的人 财 物 2 矿井专职技术负责人 负责防突技术业务管理 组织编制 审批防突措施 建立矿 井的防突资料档案 摸索矿井突出规律 3 建立防治煤与瓦斯突出队伍 防突人员 6 人 经防治煤与瓦斯突出知识的培训 考 试合格持证上岗 4 防突人员对所在岗位的防突工作负责 负责施工过程中钻孔参数 孔深 方位 倾 角 开孔位置 煤体结构 钻屑量 钻孔流量及其他异常情况 喷孔 卡钻 响煤炮 等资料 的详细记录 5 生产技术组负责矿井防治煤与瓦斯突出技术安全措施的编制和实施 6 安全组负责对防突头面的突出危险性预测预报 技术措施 措施效果检验 安全防 护设施的施工 并督促安全防护措施的落实 7 安全组负责防突头 面突出危险性预测及效果检验报告单填写 并送矿井技术负责 人审批 生产人员必须严格按审批结果组织生产 8 安全组负责防突牌板填写 并控制允许进度 严禁突破安全屏障 9 安全组负责对防突仪器 仪表的使用 维护和检修 确保其完好 10 安全组负责对发生突出后的现场资料收集与整理 填写突出卡片 搞好突出分析 11 生产技术组负责对井下工作人员进行防突知识培训 使其熟悉突出的预兆和防治 突出的基本知识 12 安全组负责对防突头 面的通风设施 压缩氧自救器安全防护设施的完好状况进 行检查 定期检查矿井通风系统 保证通风畅通符合要求 13 生产区域内班 组长和瓦检员负责突出预兆 喷孔 卡钻 响煤炮 瓦斯忽大忽 小 煤层变化 地质构造等 资料收集 安全防护设施 局扇 风门等通风设施的完好情况检 毕节市阴底乡瑞兴煤矿 第二章 煤与瓦斯突出预测 贵州省矿山安全科学研究院 第 10 页 查 发现异常及时向技术负责人 矿长或业主汇报 并负责向防突机构汇报生产进度 以防止 超掘突破安全屏障 三 设备配置 1 WTC 瓦斯突出参数仪 一台 2 N75 型煤矿用坑道式钻机 一台 3 钻杆 42mm 800mm 100 根 第二章第二章 煤与瓦斯突出危险性预测煤与瓦斯突出危险性预测 矿井突出危险性预测分为区域突出危险性预测和工作面突出危险性 预测 一 区域性突出危险性预测一 区域性突出危险性预测 矿井区域性突出危险性预测的指标有煤的破坏类型 瓦斯放散初速 度指标 P 煤的坚固性系数 f 煤层瓦斯压力 P 以及综合指标 D 值 K 值 各指标临界值应根据相邻突出矿井实测资料确定 如无实测 资料时 参照 防治煤与瓦斯突出细则 提供的数据进行预测 具体详 见表 2 1 表 2 2 煤层全部指标值达到或超过临界值时 该煤层即 为突出煤层 表表 2 2 1 1 区域性预测煤层突出危险性单项临界指标表区域性预测煤层突出危险性单项临界指标表 煤层突出危险性煤的破坏类型 瓦斯放散 初速度 P 煤的坚固 性系数 f 煤层瓦斯压力 P MPa 突出危险 100 50 74 表表 2 2 2 2 用综合指标用综合指标 D D 和和 K K 预测煤层区域突出危险性的临界值预测煤层区域突出危险性的临界值 煤的突出危险性综合指标 K煤层突出危险性综合指标 D无烟煤其它煤种 毕节市阴底乡瑞兴煤矿 第二章 煤与瓦斯突出预测 贵州省矿山安全科学研究院 第 11 页 0 252015 矿井目前未开展区域性预测 因此 建议矿井应从安全生产角度考 虑 尽快请有资质的单位对井田各煤层进行突出危险性鉴定 二 工作面突出危险性预测二 工作面突出危险性预测 1 石门揭煤工作面突出危险性预测 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 在石门工作面距所揭煤层最小垂距 5m 时 打两个直径为 75mm 的预测钻孔 可利用探煤钻孔 在其钻进煤层 时 用 1 3mm 的筛子筛分钻屑 测定其瓦斯解吸指标 K1值 或 h2值 钻屑瓦斯解吸指标的临界值 以矿上实测数据为准 目前 矿上无实测 数据 根据 防治煤与瓦斯突出细则 提供的数据 参照表 2 3 所列指 标临界值预测突出危险性 当指标超过表 2 3 中的任一临界值指标时 该石门工作面就视为突出危险工作面 钻屑指标预测石门揭煤工作面突 出危险性的纪录见附表 1 表表 2 32 3 钻屑解吸指标临界值表钻屑解吸指标临界值表 钻屑解吸指标临界值 钻屑 种类 h2 Pa K1 mL g min1 2 干煤2000 5 湿煤1600 4 2 煤巷掘进工作面突出危险性预测 煤巷掘进工作面 设计采用钻屑瓦斯解吸指标法预测突出危险性 操作步骤和方法为 在煤巷掘进工作面打 2 个直径为 42mm 孔深 9m 的钻孔 钻孔布置 见图 2 1 钻孔每钻进 2m 测定一次钻屑解吸指标 根据每个钻孔测得的 钻屑解吸指标 K1 或 h2 预测工作面的突出危险性 钻屑瓦斯解吸指 毕节市阴底乡瑞兴煤矿 第二章 煤与瓦斯突出预测 贵州省矿山安全科学研究院 第 12 页 标预测突出危险的临界值 应根据现场测定资料确定 目前 矿井无实 测资料 为确保矿井安全和便于找出适用于本矿井的临界指标值 要求 矿井在预测煤巷掘进工作面突出危险性时 同时使用解析仪 煤科总院 抚顺分院生产 测定 h2值和 WTC 防突参数仪 煤科总院重庆分院生产 测定 K1值进行预测 并参照表 2 3 所列指标临界值预测突出危险性 当 实测的任一指标值 K1值或 h2值等于或大于临界值时 该工作面预测为 突出危险工作面 当预测为无突出危险工作面时 每预测循环应留 5m 的预测超前距离 钻孔 巷道 2 4m 9m 图图 2 12 1 煤巷掘进工作面突出危险性预测钻孔布置图煤巷掘进工作面突出危险性预测钻孔布置图 3 回采工作面突出危险性预测 采用煤巷掘进工作面突出危险性预测方法 沿工作面每隔 10 15m 布置一个预测钻孔 孔深 9m 当实测的钻屑解吸指标 K1 或 h2 值超过 表 2 3 的指标时 该工作面预测为突出危险工作面 反之工作面无突出 危险性 预测为无突出危险工作面时 每预测循环应留 2m 的预测超前 距离 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第三章 防治煤与瓦斯突出措施 贵州省矿山安全科学研究院 第 13 页 第三章第三章 防治煤与瓦斯突出措施防治煤与瓦斯突出措施 矿井防治煤与瓦斯突出措施包含区域性防治突出措施和局部性防治 突出措施 一 区域性防治突出措施一 区域性防治突出措施 区域性防治突出措施有开采保护层和预抽煤层瓦斯措施 1 开采保护层 1 保护层的选择原则及保护层开采后被保护层的保护范围 选择保护层时 应优先选择上保护层 条件不允许时 也可选择下 保护层 但在开采下保护层时 不得破坏被保护层的开采条件 开采下 保护层时 上部被保护层不被破坏的最小层间距应根据矿井开采实测资 料确定 如无实测资料时 可参照下述公式确定 H K M cos 式中 H 允许采用的最小层间距 m M 保护层的开采厚度 m 煤层倾角 度 K 顶板管理系数 取 K 10 保护层与被保护层的最大有效垂距 上保护层 50m 下保护层 100m 对停采的保护层采煤工作面 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和倾 向的保护范围可参照图 3 1 和 3 2 执行 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第三章 防治煤与瓦斯突出措施 贵州省矿山安全科学研究院 第 14 页 图图 3 3 1 1 保护层工作面始采线 采止线和煤柱的走向影响范围保护层工作面始采线 采止线和煤柱的走向影响范围 1 保护层 2 被保护层 3 煤柱 4 采空区 5 被保护范围 6 始采线 终采线 图图 3 3 2 2 保护层开采后 被保护层沿倾向范围保护层开采后 被保护层沿倾向范围 1 保护层开采范围 2 被保护范围 保护层开采后 应将被保护层的准备巷道布置在如图 3 1 和图 3 2 所示的被保护范围之内 矿井首次开采保护层时 必须对保护层的保护效果及范围进行实际 考察 并不断积累经验 不断改进 以便准确确定本矿保护层开采的有 效作用范围 开采保护层时 采空区内不得留有煤 岩 柱 特殊情况需留煤 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第三章 防治煤与瓦斯突出措施 贵州省矿山安全科学研究院 第 15 页 岩 柱时 应经矿法定代表人的批准 并将煤 岩 柱的位置和尺寸 准确地标在采掘平面图上 每个被保护层的瓦斯地质图上 应标出煤 岩 柱的影响范围 在这个范围内进行采掘工作时 必须采取防治突 出的措施 并必须按表 3 1 填写好煤柱记录表 表 3 1 保护层采空区中遗留煤柱记录表 保护层遗留煤柱 尺寸 m 采区及 工作面 名 称 保护层 名 称 遗留 日期沿走向沿倾向 煤柱影响 突出煤层 煤 量 煤 柱 测绘人 矿 总 工程师 2 矿井煤层赋存的特点 根据贵州省省地矿局提交的 贵州省毕节市阴底乡瑞兴煤矿地质报 告 矿井井田范围内有可采煤层二层 M6 M10 且属于近距离煤层 群 煤层厚度 层间距及稳定性详见表 1 2 据调查了解 瑞兴煤矿邻近同属煤田的矿井在井下实际生产过程中 除 M6 煤层曾发生过数次煤与瓦斯突出动力现象外 M10 到目前为止 还未发生过煤与瓦斯突出动力现象 但这些只是调查了解 本矿所赋存 的各个煤层是否具有突出危险性 还要待组织鉴定后方可确定 倾向 在 M6 煤层中进行采掘作业时 必须采取防突措施 在影 响范围内对 M10 煤层进行采掘作业时 只需按表 2 3 进行效检 若效 检值不超标 可不采取防突措施 若效检值超标 则需采取补充防突措 施 M10 煤层开采后 开采 M6 煤层时 根据图 3 1 走向 和图 3 4 倾向 在影响范围内对 M6 煤层进行采掘作业时 考虑到 M10 煤 层开采后 对 M6 煤层的瓦斯排放率较小 只有 5 5 和 10 1 因此 要求矿井在对 M6 煤层进行采掘作业前还需采取施工本煤层顺层钻孔预 抽的防突措施 2 预抽煤层瓦斯措施 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第三章 防治煤与瓦斯突出措施 贵州省矿山安全科学研究院 第 16 页 预抽煤层瓦斯措施有邻近层预抽和本煤层预抽 考虑到该矿井为小 型矿井 设计年产量只有 15 万 t a 且矿井内的可采煤层为中 近距离 煤层群 因此 本设计针对该矿井保护层开采的效果及影响情况 结合 矿井规模及装备 主要采取先开采保护层 在开采保护层的同时对 M6 煤层进行钻孔预抽瓦斯措施 二 局部性防治突出措施二 局部性防治突出措施 1 石门揭煤工作面防治突出措施 在石门揭穿突出煤层前 必须打钻孔控制煤层层位 测定煤层瓦斯 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 在石门工作面掘至距煤层 10m 垂距 之前 打两个穿透煤 层全厚且进入顶 底 板不小于 0 5m 的前探钻孔 详细记录岩芯资料 地质构造复杂 岩石破碎的区域 石门工作面掘至距煤层 20m 垂距 之前 必须在石门断面四周轮廓线外 5m 范围煤层内布置一定数量的前 探钻孔 准确掌握煤层层位 厚度 倾角的变化 地质构造和瓦斯等情 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 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 3 为了防止误穿煤层 在石门工作面距煤层垂距 5m 时 在石门 工作面顶 底 部两侧补打 3 个小直径 42mm 超前钻孔 其超前距离 不得小于 2m 4 在实施防突措施时 石门揭煤工作面与煤层之间必须保持不 小于 3m 的岩柱 石门揭煤的前探钻孔和测压钻孔布置详见图 3 5 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第三章 防治煤与瓦斯突出措施 贵州省矿山安全科学研究院 第 17 页 图图 3 3 5 5 控制突出煤层的前探钻孔布置示意图控制突出煤层的前探钻孔布置示意图 1 2 控制煤层层位钻孔 3 4 测定煤层瓦斯压力钻孔 5 突出危险煤层 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 优先采用排放钻 孔排放瓦斯防治突出措施 排放钻孔布置在石门周界外 3 5m 的煤层内 排放钻孔的直径为 75mm 钻孔间距根据实测的钻孔有效排放半径确定 目前 矿井无实 测数据 设计取孔底间距为 2m 石门揭煤工作面排放钻孔布置见图 3 6 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第三章 防治煤与瓦斯突出措施 贵州省矿山安全科学研究院 第 18 页 图图 3 63 6 石门揭煤工作面排放钻孔布置图石门揭煤工作面排放钻孔布置图 P 测压孔 1 33 瓦斯排放孔 为防止石门过煤后 因煤层的自重或石门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 2 煤巷掘进工作面防治突出措施 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 水力冲孔或其他经试验证实有效的防突措施 设计 结合瑞兴煤矿生产实际情况 采用开采保护层和在本煤层中施工顺层钻 孔预抽煤层瓦斯作为区域性防突措施 煤层掘进时 经效果检验无突出 危险时 可不采取措施 当未消除突出危险时 在煤巷掘进中布置钻场 进行抽放 1 钻场布置 在煤巷掘进工作面巷道两帮施工钻场 钻场尺寸根据巷帮瓦斯抽放 钻孔的布置要求 以及使用的钻机外形尺寸及钻杆的长度确定 结合矿 井实际情况 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 40m 煤巷掘进抽放钻场和钻孔布置见图 3 7 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第三章 防治煤与瓦斯突出措施 贵州省矿山安全科学研究院 第 19 页 图图 3 73 7 煤巷掘进工作面抽放钻场和钻孔布置图煤巷掘进工作面抽放钻场和钻孔布置图 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 1 6 其中 左边钻场为 1 2 3 钻孔 终孔位置在工作面前方煤层中部 距巷道掘进中心线的距离分别为 2m 6m 10m 开孔位置距巷道中心线距离为 3 2m 右边钻场为 4 5 6 钻孔 终孔位置 开孔位置同左边钻场的要求一样 该钻孔 布置参数在矿井抽放过程中对抽放量 抽放浓度 防突效果等考察后 可根据实际情况进行调整 钻孔参数见表 3 3 表表 3 33 3 煤巷掘进抽放钻孔参数表煤巷掘进抽放钻孔参数表 孔 号 每组钻 场间距 m 每组钻场 个数 个 钻场规格 长 宽 高 m m m 钻孔 长度 m 孔口与巷 道中线距 离 m 终孔与巷 道中线距 离 m 孔与巷道掘 进中线方位 偏角 1 3 221 5 2 3 263 3 3 2108 4 3 221 5 5 3 263 6 40 2 巷道两帮 各一个 3 0 3 0 2 4 50 3 2108 矿井在掘进煤层联络上山时 考虑到需要在尽量缩短抽放时间的同 时 达到预期的抽放效果 因此 设计加密抽放钻孔的间距 抽放钻孔 布置详见图 3 8 钻孔孔径为 75mm 上山掘进工作面与上部平巷贯 通前 上部平巷必须超过贯通位置不得小于 5m 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第三章 防治煤与瓦斯突出措施 贵州省矿山安全科学研究院 第 20 页 钻孔 上部平巷超前段 下部平巷 上部平巷 联络上山 5m 2m 2m 2m2m 图图 3 83 8 煤巷上山掘进防突抽放钻孔布置图煤巷上山掘进防突抽放钻孔布置图 3 回采工作面防治突出措施 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 瓦斯等防治突出措施 瑞兴煤矿回采工作面的防突 设计采用开采保护 层 预抽煤层瓦斯和超前钻孔排放瓦斯措施 保护层开采后 瓦斯排放效果达不到防突要求 在回采工作面运输 顺槽实施本煤层顺层钻孔预抽 回采工作面本煤层预抽钻孔布置详见图 3 9 运 输 顺 槽 回 风 顺 槽 采 空 区 50 10 钻 孔 图图 3 93 9 回采工作面本煤层预抽瓦斯钻孔布置图回采工作面本煤层预抽瓦斯钻孔布置图 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第三章 防治煤与瓦斯突出措施 贵州省矿山安全科学研究院 第 21 页 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 网格式抽放钻孔详见图 3 10 50m 回 风 顺 槽 采 空 区 钻 孔 运 输 顺 槽 10m5m 60m 图图 3 103 10 回采工作面网格式抽放钻孔布置图回采工作面网格式抽放钻孔布置图 回采工作面预抽瓦斯 经效果检验无突出危险时 可不采取措施 当未消除突出危险时 一方面应加大瓦斯的抽放力度 另一方面应在工 作面向工作面推进方向每隔 5m 施工一个瓦斯排放钻孔 孔深 15m 排放 钻孔布置详见图 3 11 图图 3 3 1111 回采工作面瓦斯排放钻孔布置图回采工作面瓦斯排放钻孔布置图 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第四章 防突措施效果检验 贵州省矿山安全科学研究院 第 22 页 第四章第四章 防突措施效果检验防突措施效果检验 一 区域性防突措施效果检验一 区域性防突措施效果检验 开采保护层和预抽煤层瓦斯的防突措施效果检验 应在煤巷掘进时 进行 其有效性指标应根据矿井实测数据资料确定 目前 该矿无实测 数据 参考下列指标确定 1 开采保护层或预抽煤层瓦斯后 突出煤层残存瓦斯含量按国家 安全生产监督管理总局 2006 年发布的 煤矿瓦斯抽采基本要求 讨论 稿 中规定的瓦斯抽采应达到的指标 突出煤层工作面采掘作业前必须将 控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯 压力降到始突深度的煤层瓦斯压力以下 若没能考察出煤层始突深度的 煤层瓦斯含量或压力 则必须将煤层瓦斯含量降到 8m3 t 以下 或将煤 层瓦斯压力降到 0 74MPa 表压 以下 2 煤巷掘进时 利用钻屑解吸指标进行区域性防突措施效果检验 时 在本矿钻屑解吸指标临界值未经确定之前 参照表 2 3 临界值执 行 达不到上述指标的区域 在掘进或回采时 都必须采取防治突出的 补充措施 即石门揭煤时 采用钻孔抽放或排放 煤巷掘进时采用在掘 进巷道两侧布置钻场抽放 工作面回采时 布置顺层钻孔排放或抽放等 措施 矿井在采掘作业前 必须对防突效果进行检验 采掘范围内煤层 彻底消除突出危险后 方可安排正常掘进或回采 区域性防突措施效果的检验 掘进条带在煤巷掘进时进行 回采条 带在工作面回采时进行 矿井防治突出专业机构必须填写防治突出效果 检验单 并报矿总工程师审批 煤矿防治突出技术措施效果检验报告单 详见附表 2 二 工作面防突措施效果检验二 工作面防突措施效果检验 1 石门揭煤工作面防治突出措施的效果检验 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第四章 防突措施效果检验 贵州省矿山安全科学研究院 第 23 页 石门防治突出措施执行后 采用钻屑指标检验措施效果 检验孔布 置 4 个 其中石门中间 1 个 位于措施孔中间 其它 3 个孔位于石门上 部和两侧 终孔位置位于措施控制范围的边缘线上 效果检验的各项指 标在石门揭煤工作面突出危险性临界值表 2 3 以下 措施有效 防突专 门机构必须按附表 2 填写防治突出技术措施效果检验报告单 并报总工 程师审批 2 煤巷掘进工作面防突措施效果检验 煤巷掘进工作面采取预抽煤层瓦斯防突措施后 在巷道中间沿所掘 煤层向掘进方向打 2 个孔深 9m 的效果检验孔 孔径 42mm 采用钻屑指 标检验措施效果 经检验措施有效后 留 5m 投影孔深的超前距 防突 专门机构必须按附表 2 填写防治突出技术措施效果检验报告单 并报总 工程师审批 3 回采工作面防突措施效果检验 回采工作面采用预抽煤层瓦斯防突措施后 在工作面每隔 10m 向采 面推进方向布置一个效果检验孔 孔深 15m 孔径 42mm 采用钻屑指标 检验措施效果 经检验措施有效后 留 2m 的超前距 防突专门机构必 须按附表 2 填写防治突出技术措施效果检验报告单 并报总工程师审批 工作面防突措施效果检验 经检验效果无效时 矿井必须采取补充 防治突出的措施 并再经措施效果检验有效后 方可采取安全措施施工 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第五章 安全防护措施 贵州省矿山安全科学研究院 第 24 页 第五章第五章 安全防护措施安全防护措施 安全防护措施是 四位一体 综合防突措施的第四个环节 其目的 在于预测失误或防突措施失效后发生突出时 避免造成人员伤害 从而 建立起防止突出事故的第二道保障线 安全防护措施主要包括岩巷揭穿 突出煤层的震动放炮 远距离放炮 反向风门 避难所 压风自救和隔 离式 压缩氧或化学氧 自救器等 根据矿井实际情况 主要采用远距 离爆破 设置反向风门 避难所 压风自救系统等 一 远距离爆破一 远距离爆破 1 石门揭煤采用远距离放炮 放炮前矿井必须制定包括爆破地点 避难线路及停电 撤人和警戒范围等的专项措施 矿井范围小 石门揭 煤时 建议尽量撤出井下的人员 2 煤巷掘进工作面采用远距离爆破 爆破地点必须设在进风侧反 向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难硐室内 爆破地点距离工 作面不得小于 150m 并设有直通矿调度室的电话 3 远距离爆破时 回风系统必须停电撤人 指派专人负责 作好 警戒 严禁人员进入 爆破后 进入工作面检查的时间不得少于 30min 4 相关区域工作的所有人员 在放炮前必须预先通知放炮时间 撤离时间 放炮前由矿调度统计进入该区域的人数 撤离至指定地点的 人数 确保放炮时该区域内无人 二 设置反向风门二 设置反向风门 反向风门设在石门和煤巷掘进工作面进风侧 以控制突出时瓦斯能 沿回风道流入回风系统 一组反向风门由两道反向风门组成 两风门距 离不得小于 5m 风门墙垛可用砖或混凝土砌筑 嵌入巷道周边岩石深度 不得小于 0 2m 墙垛厚度不得小于 0 8m 门框和门采用坚实的木质或 铁质结构 木质门框厚度不得小于 180mm 风门厚度不得小于 80mm 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第五章 安全防护措施 贵州省矿山安全科学研究院 第 25 页 对通过墙垛的风筒 矿井必须设有防逆风装置 放炮时风门必须关闭 放炮后 救护队和有关人员进入工作面检查 及施工作业时 反向风门必须打开顶牢 三 设置避难所三 设置避难所 1 避难所距工作面距离 根据井下具体条件确定 要求距掘进工 作面的距离不低于 150m 2 避难所室内净高 2m 长度和宽度分别为 3m 和 2m 支护良好 3 避难所内安装压风自救系统 系统有减压装置 且带有阀门控 制的呼吸管嘴 四 压风自救系统四 压风自救系统 1 压风自救系统安设在井下压缩空气管路上 2 压风自救系统设置在距采掘工作面 25 40m 进风侧巷道中 放 炮地点 撤离人员停留处 警戒人员站岗处 以及回风巷道有人作业处 长距离掘进巷道中 每隔 50m 设置一组压风自救系统 每组压风自救系 统可供 5 8 人使用 压缩空气供给量 每人不得少于 0 3m min 3 矿井压风自救系统配置组数 根据矿井的开采范围和巷道布置 矿井以 18 井筒西翼工作面走向为最长 约 300 米 掘进工作面每 50m 设置一组压风自救系统 预计 12 组 回采工作面回风巷道每 50m 设置 1 组 预计设置 6 组 回采工作面进风侧距离工作面 30m 和 60m 各设置 1 组 小计 2 组 该 2 组压风自救系统随工作面的推进交互向前移动 即矿井配置压风自救系统总组数为 M 12 6 2 20 组 若在准备采 面时 采面中部设置有掘进回风联巷 矿井压风自救系统的配置可根据 实际情况适当减少 4 压风自救系统必须派专人维护 确保设备完好 风量足够 且 要求 24 小时随时可以使用 五 其它安全防护措施五 其它安全防护措施 1 矿井入井人员 必须随身携带隔离式 压缩氧或化学氧 自救 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第五章 安全防护措施 贵州省矿山安全科学研究院 第 26 页 器 2 瓦检员必须坚守工作岗位 做到勤检多检 严禁瓦斯超限作业 3 机电部门必须经常检查电器设备的完好情况 确保井下 三大 保护 正常运行 严禁电器设备有失爆现象 4 专职安全员在现场实施监察 严格执行防突措施及效果检验 严防弄虚作假 确保防突施工质量 5 必须按允许推进距离组织施工 加强采面支护工作 安全员现 场监督 严禁超推 确保预留的超前保护距离 6 严格按有关操作规程进行操作 严禁违章指挥 违章作业 7 加强防突知识的教育培训 井下从业人员必须熟悉煤与瓦斯的 突出预兆和预防突出的基本知识及避灾路线 8 采取 先抽后采 先抽后掘 的防突技术原则 9 施工管理可采用放炮后交接班或定时放炮制度 10 矿长 矿总工程师每天必须及时签阅矿井瓦斯通风报表 并注 意瓦斯变化情况 水城县勺米乡观音煤矿防突设计 第六章 技术经济 贵州省矿山安全科学研究院 第 27 页 第六章第六章 技术经济技术经济 一 机构设置一 机构设置 根据 煤矿安全规程 和 煤与瓦斯突出细则 的要求 瑞兴煤矿 需成立防突工作小组 由防突队长 主管技术员 防突调度室 突出预 测组 突出措施组 器材供应组组成 共计 10 人 1 防突队队长 1 人 矿井设置专职防突队队长 1 人 对全矿石门揭穿突出煤层 突出煤 层煤巷掘进和回采工作面的突出预测 执行防突措施 效果检验等日常 工作负全面责任 负责防突计划 技术 财务 器材供应与矿领导及各 职能部门的协调 负责防突队队员调配 2 主管技术员 1 人 专职负责防突措施的制定 贯彻和防突资料的整理分析和总结 编 制矿井年 季 月防突计划 负责施工单位防突措施执行情况的监督检 查 负责井下作业人员的防突知识培训 3 防突调度室 2 人 负责矿