沿煤层掘进专项防突设计.doc

标记： 发放号：防 突 设 计措施名称： *运顺沿煤层掘进防突设计 编制单位： 通 防 工 区 编 制 人： 通防区长： 措施编号： 通FAJ20110416 2010年04月16日会 审 意 见会审人员签字：施工单位： 年 月 日 抽采工区： 年 月 日技 术 室： 年 月 日 地 测 室： 年 月 日机 电 室： 年 月 日 调 度 室： 年 月 日安 监 室： 年 月 日 地测副总： 年 月 日掘进副总： 年 月 日 通防副总： 年 月 日 总 工： 年 月 日*运顺沿17煤层掘进防突设计一、工作面概况1、地面相对位置及临近采区开采情况*运顺巷道长度预计长277m。地面标高：+1281m+1330m 。煤层底板标高：+1169m+1194m（17煤）。井下位置及掘进对地面的影响：井下位于一采区的中西部，六中车场附近，11606采面下方，地面主要以丘陵和山地为主，有少量的水田与房屋，掘进对地表有一定影响。相邻近巷道、采区开采情况：*运顺东、西面分别为11606轨顺及11606运顺，巷道上部为11606工作面，11606工作面已经回采。2、煤（岩）层赋存特征*运顺开门点层位为17煤层及17煤顶板粉砂岩，巷道将沿17煤层顶板前掘，17煤厚约01.5m，f1；17煤层底板泥岩，厚约0.40.8m，f=23；砂质泥岩，厚约8.515.6m，f=57。该区域17煤埋深为103144m。煤层瓦斯涌出量为12.77m3/t。煤层无煤尘爆炸危险性，属不易自然发火煤层。3、地质构造该区域地质构造相对较简单，沿掘进方向煤、岩层38起伏，受构造影响，顶板破碎，煤层倾角较大。 4、瓦斯地质从瓦斯地质图资料分析，该区域瓦斯含量值为810cm/g.r;瓦斯含量从东北向西南逐渐增大。该区域属中高瓦斯含量区。5、水文地质情况 *运顺直接充水水源为11606采空区积水，间接含水层为16煤顶板砂岩及L7灰岩；16煤顶为灰深灰色细粒砂岩，含裂隙水，富水性弱，补给条件差，以静储量为主，充水途径为裂隙。L7灰岩平均厚3.2m，富水性中等，以静储量为主，充水途径为裂隙。巷道前掘局部顶板可能出现大面积淋水。预计掘进期间正常涌水量为520m3/h，最大涌水量为40m3/h。6、*运顺施工区域瓦斯地质情况见附图一：*运顺瓦斯地质图7、柱状图二、矿井安全监测监控系统及加强控制通风风流设施的措施矿井已经安装了一套国内较先进的KJ90煤矿安全与生产监控系统，能够准确、及时监测井下的瓦斯、风速等环境因素及主要设备的开停和风门的开关状态。同时能监测地面主扇及瓦斯抽放泵的运行状况。主要安装了高低浓度瓦斯传感器、风速传感器、烟雾传感器、水位传感器、风机开停传感器、风门开关传感器等，KJ90监控系统已于2004年8月份安装完毕并投入使用，并于2008年12月升级改造为KJ90NB监控系统。在*运顺工作面和回风流中各安装一台瓦斯传感器，用于监测工作面和回风流中的瓦斯浓度；在*运顺工作面供风的局部通风机安装了风机开停传感器，用于监测风机开停状态；在*运顺工作面的动力电源开关上安设了风电、瓦斯电闭锁装置。*运顺瓦斯监测监控布置情况详见附图二：*运顺监测监控系统布置示意图。三、矿井及工作面通风系统情况矿井及工作面通风系统情况矿井采用中央并列抽出式通风，主井、副井进风，风井回风。风机型号：BDK8NO31-2400kW，一台工作，一台备用，目前主扇风机处于两级电机对旋运转。矿井总进风量为11138m3/min，总排风量为11237m3/min，有效风率为87.40%。工作面通风状况：*运顺在掘进期间， *运顺的供风采用安装在11606轨顺联络巷的2台230kW局部通风机供风，两台风机分别接在、两个回路上，铺设一路800mm的风筒，实现 “双风机双电源”并能自动切换。开一级风机时风筒出口风量为325m3/min，巷道回风风量为358m3/min，工作面瓦斯浓度为0.16%，巷道回风流瓦斯浓度为0.28%，瓦斯涌出量为1.0m3/min（风排）。*运顺通风系统详见附图三：*运顺通风系统示意图。加强控制通风风流措施1、*运顺风机必须保证是双风机双电源并能自动切换，风电、瓦斯电必须必须可靠。2、*运顺风机切换装置必须使用目前矿上加工的铁质风筒切换装置，拐弯段使用负压风筒或铁质弯头。3、在*轨顺联络巷内建一组正反向风门，过风门的铁风筒要加防逆流挡板。4、过风门墙的溜子或皮带孔要加防逆流挡板，放炮时关闭防逆流挡板。5、迎头必须使用负压风筒，长度不小于3米，离迎头7米（*运顺为半煤岩巷）。6、综掘工区必须每天对局扇、风筒等进行检查维护，保证风机正常运转及风筒不漏风。7、加强迎头负压风筒管理，每次放炮前必须加固迎头20米范围内的风筒，防止放炮崩坏或埋风筒造成瓦斯超限。四、区域综合防突措施（一）区域预测根据重庆煤科院对*煤层突出危险性鉴定结果，*煤层在标高+1160以上至F4断层和A4-A5勘探线范围内为无突出危险区。由于*运顺最低标高（+1170m）在+1160m以上，且*运顺277m施工区域（从*运顺开口算起）在A5勘探线内，该区域为无突出危险区。（二）区域防突措施根据区域预测及划分，已提前将16煤层作为上保护层进行开采；*运顺开口起277m施工区域为无突出危险区，不再采取区域措施。（三）区域效检*运顺区域效检时，由通防工区按照防治煤与瓦斯突出规定第五十一条的要求，在巷道掘进期间，每隔2530m至少取2个煤样进行化验，测定煤层瓦斯含量，检验开采保护层的区域措施是否有效。经取样化验煤层瓦斯含量小于8m3/t时，说明区域措施有效；经取样化验煤层瓦斯含量大于等于8m3/t时，则区域措施无效，必须采取补充措施进行消突。（四）区域验证工作面掘进期间采用“工作面突出危险性预测”的方法进行连续验证。验证时利用考察钻孔作为探煤钻孔探明前方构造及观察突出预兆。工作面经区域验证无突出危险时采取安全防护措施后组织掘进施工，经验证有突出危险时，执行局部综合防突措施。 五、局部综合防突措施（一）工作面突出危险性预测1、工作面突出危险性预测（效检）采用钻孔钻屑量S值和钻孔钻屑瓦斯解析值h2值两项指标进行考察，预测（效检）临界指标见下表：表一：工作面突出危险性预测（效检）临界指标h2值(h2max)最大钻屑量（Smax）危险性（mm水柱）/m有一个指标达到或超过临界值即为突出危险工作面20（湿煤16）620（湿煤16）6无突出危险工作面2、采用钻孔钻屑量S值、钻孔钻屑瓦斯解析值h2值预测（效检）时，采用风煤钻或MQT50煤帮钻机在工作面施工3个直径为42mm、深为810m的钻孔（效检孔长度不得超过措施孔长度）。2号考察钻孔位于巷道工作面中部，并平行于掘进方向，1号和3号钻孔终孔位置应位于巷道轮廓线外24m处。考察钻孔倾角可根据现场煤层倾角进行调整，以保证钻孔在全煤中钻进；有软分层时钻孔要在软分层中钻进，以保证测定指标的准确性。预测（效检）钻孔布置详见附图四：工作面预测钻孔布置示意图。3、MD-2型钻屑瓦斯解析仪的使用严格按说明书及防突工操作规程进行操作。4、施工预测（效检）钻孔时，钻进速度应控制在1m/min，钻孔倾角可根据现场煤层倾角进行调整，以保证预测（效检）钻孔在全煤中钻进。钻孔每钻进2m测试一次h2值，每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S值。5、工作面预测为无突出危险时，每预测循环应留有2m的预测超前距，预测有突出危险时，必须采取局部防突措施进行消突。6、当煤层厚度超过巷道高度时，除按措施要求在巷道中部和两侧布置3个考察钻孔之外，还必须在巷道上部或下部各增加一个预测（效检）钻孔或同时增加两个预测（效检）孔作钻屑量指标S值、钻屑瓦斯解析指标h2值的考察。（二）、工作面防治突出措施：1、施工排放孔排放瓦斯当区域验证或工作面突出危险性预测指标超过突出临界值时，由施工单位立即采取施工排放孔措施，要求排放孔直径不小于76mm，倾角与煤层倾角一致，所有排放孔在巷道掘进方向上的投影长度不小于8m，排放孔终孔控制巷道轮廓线外不小于5m，排放时间不小于8个小时（施工完最后一个排放孔开始计）。排放孔由施工单位用MQT-50型煤帮钻机配69mm的螺旋钻杆76mm的钻头施工，排放孔在煤层中施工，排放孔网格间距为400mm400mm，并均匀对称的布置在煤层中。*运顺排放孔施工参数及布置图如下：图一：排放孔设计参数及布置图如下：表二：*运顺排放孔设计参数表钻孔编号与巷道中心线夹角(。)倾角（。）长度（m）钻孔网格孔径(mm)钻孔间距(m)备注132煤层倾角为时，第一排排放孔倾角为+3，第二排排放孔倾角为-310400mm400mm第一排钻孔距顶板0.4m开始施工。760.42139760.4328760.4408760.45-28760.46-139760.47-3210760.483210760.49139760.41028760.41108760.412-28760.413-139760.414-3210760.4注：与巷道中心线夹角均指钻孔与*运顺巷道中心线夹角，钻孔终孔在巷道左侧夹角为正（+），钻孔终孔在巷道右侧为负（-）。2、钻孔施工注意事项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要求施工时，必须打钻孔探清前方煤层赋存条件，若工作面前方遇到落差超过煤层厚度的断层，由通防工区编写揭煤措施并按石门揭煤措施执行。在施工各种钻孔（排放钻孔、爆破孔、锚杆锚索孔等）出现夹钻、卡钻、顶钻、喷孔时，要立即停止掘进，并向调度室汇报。施工单位要将钻孔设计图纸在现场进行悬挂，确保钻孔按设计施工到位。施工单位在施工完钻孔后，由工区技术人员将所施工的钻孔竣工图经相关部门签字审核后报送通防工区。（三）工作面防突措施效果检验对工作面防治突出措施效果的检验和布孔方法与本措施预测方法相同，施工预测（效检）钻孔时，钻进速度应控制在1m/min，钻孔倾角可根据现场煤层倾角进行调整，以保证预测（效检）钻孔在全煤中钻进。钻孔每钻进2m测试一次h2值或K1值，每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S值。在实施工作面防突措施效果检验时，分布在工作面各部位的检验钻孔应当布置于所在部位防突措施钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位置，并远离周围的各防突措施钻孔或尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离。在地质构造复杂地带应根据情况适当增加检验钻孔。在实施工作面防突措施效果检验前，施工单位必须按要求如实绘制措施竣工图，经相关部门签字确认后报送通防工区，通防工区根据施工单位报送的措施竣工图首先检查所实施的工作面防突措施是否符合设计要求，并了解、收集工作面及实施措施的相关情况、突出预兆等（包括喷孔、卡钻等），作为措施效果检验报告的内容之一，用于综合分析、判断。如果实施措施不符合设计要求，则通防工区不予进行效检，施工单位重新按设计实施防突措施直至符合设计要求后方能效检。如果工作面措施效果检验各项指标均小于指标临界值，且未发现其他异常情况，则措施有效；否则，判定为措施无效。当检验结果措施有效时，若检验孔与措施孔向巷道掘进方向的投影长度（简称投影孔深）相等时，则可在留足5m措施超前距（在地质构造破坏地带必须留有不小于7m的超前距）并采取安全防护措施的条件下掘进；当检验孔的投影孔深小于措施孔时，则应当在留足所需的措施孔超前距并同时保留有至少2m检验孔投影孔深超前距的条件下，采取安全防护措施后掘进。任何一次效检有突出危险性时，必须重新采取措施进行消突，直至措施有效。严格按批掘进尺组织施工，严禁超挖超掘。六、安全防护措施1、*运顺掘进时，回风系统严禁设置调控设施，必须保持回风系统畅通。施工单位要加强局部通风管理，保证供风正常。施工单位要在*运顺迎头40m范围内、皮带机头和皮带机尾等各转载点各配备2个完好的8kg干粉灭火器。2、在距*运顺迎头2540m的巷道内安设一组不少于10个呼吸袋的压风自救装置，在操纵放炮点、站岗警戒点及巷道内有人作业地点（排水地点、转载点、钻孔施工地点及其它有人作业地点等）安设一组不少于5个呼吸袋的压风自救装置。迎头2540m范围内的压风自救装置由通防工区负责安设，施工单位负责前移及管理维护，其他地点的压风自救装置均由通防工区负责安设，施工单位进行日常管理维护。压风自救装置必须安设在井下压缩空气管路上，压风自救装置的总开关要处于常开状态，单个压风自救装置的开关要处于常闭状态，不得随意关闭压风自救装置的供风，每个压风自救装置的供风量不得小于0.1m3/（min个）。3、每一下井人员必须随身携带使用时间不小于30min的隔离式自救器，班组长以上管理人员、放炮员、流动电钳工下井必须携带便携式瓦斯报警仪，防突考察工必须携带100%光学瓦斯检定器，用于测定考察孔内（深入孔内距孔口至少0.5m）瓦斯浓度。4、*运顺施工期间执行远距离放炮：（1）操纵放炮地点：*运顺施工期间执行远距离放炮时，操纵放炮地点设置在11611运顺联络巷(11611运顺风机处)。（2）停电范围：*运顺、*轨顺联络巷、*探煤巷、*运顺北段（11806运顺北段）、*运顺回风联络巷及风井内所有非本质安全型电源。停送电工作由施工单位负责，调度室统一协调指挥，机电室负责提供及更新供电系统图。*运顺供电系统详见附图五：*运顺供电系统图。（3）警戒位置：*运顺执行远距离放炮时，警戒岗点设在11611运顺联络巷。 （4）撤人站岗：撤人站岗工作由施工单位负责。放炮前由施工单位当班班组长派a 、b两人从*运顺迎头开始向外撤出所有人员至*运顺开口处，a在此等候， b进入*运顺（11806运顺北段）撤出所有人员至*运顺开口处与a汇合共同将全部人员沿*探煤巷、*轨顺联络巷撤出至11611运顺联络巷处警戒岗点以外，并向调度室汇报。5、各警戒岗点都必须设置“三警戒”（警戒人、警戒绳、警戒牌），站岗人员撤人站岗到位后立即汇报调度室撤人站岗、关闭反向风门、溜子过风门墙防逆流挡板关闭情况及局部通风机运行情况，班组长、放炮员、瓦检员三人必须在同一地点使用同一部电话向调度室汇报，放炮员必须最后离开工作面。调度室接到汇报后，在监控系统上检查工作面局部通风机运行情况及开启级数（工作面放炮时风机开启两级风机），以及迎头及回风流瓦斯浓度，只有在一切正常的情况下，方可下达放炮命令，没有调度室的放炮命令严禁响炮。放炮站岗详见附图六：*运顺远距离放炮站岗示意图6、*运顺迎头100m范围内禁止使用固定放炮母线，每次放炮前班组长、放炮员要认真对放炮母线进行检查，放炮母线两接头之间的距离不能小于50m，接头必须采用冷补胶进行冷补，杜绝明接头和用绝缘胶布包裹。放炮母线必须用1.5平方及以上两芯铜芯绝缘线，严禁放炮母线与导电体相接触，严禁放在电器、开关上，放炮母线不准与电线、电缆、信号线同挂一侧。确需同挂一侧时间距不得小于300mm。7、爆破必须采用铜脚线毫秒电雷管，且最后一段延期时间不得超过130ms，不同厂家生产的或不同品种的电雷管，不得掺混使用，雷管脚线按要求相互扭紧，并用绝缘胶布包裹。8、每次装药放炮前，当班班长要安排专人检查工作面局部通风机等电器设备、通风设施、隔爆设施、瓦斯传感器等安全设施完好情况，跟班电工负责检查电气设备的完好情况，确认完好后向班长汇报。9、每次放炮前，当班班长必须安排专人对爆破地点20m范围内巷道进行洒水灭尘，放炮前派专人打开工作面50m范围内和回风巷道内的两道净化水幕。10、放炮前，瓦检员必须向监控室打电话查问工作面瓦斯和局扇运行情况，只有在局扇运转正常工作面瓦斯小于1%时方可起爆，否则不准起爆。11、严格执行“一炮三检”、“三人连锁”放炮制度，严格执行瓦检员、班组长放炮“双汇报”制度。放炮员必须经培训合格持证上岗，且每班必须固定专门的放炮员，放炮员必须固定在同一工作面工作。12、任何单位和个人进出风井必须先请示调度室，得到同意后方可进入，若风井内有人作业时，调度室不得下达放炮命令，由调度室电话通知撤出风井内所有人员，必须确保所有人员均撤出风井后方可同意放炮。13、爆破必须采用全断面一次起爆，爆破后30min，瓦检员用电话同地面监控室联系，查问*运顺工作面和回风流中的瓦斯情况，只有在T1、T21%时，由瓦检员在前、班长在中、放炮员在后一同到现场进行检查验炮，正常时方可送动力电，其他人员方能进入施工。发现拒爆、残爆等异常情况时，必须立即汇报调度室，并由现场跟班区长或班长安排落实专人按煤矿安全规程之规定进行处理。14、*运顺工作面及回风系统内的电气设备严禁失爆，严禁使用不防爆或防爆性能不合格的电器设备。掘进期间，必须加强机电设备的防爆、失爆检查和巡查，严禁甩掉风电、瓦斯电闭锁。施工单位必须每班派专职电工检查一次所有电器设备的完好情况并做好记录，机电室至少每旬检查一次该工作面及回风系统内的电器设备防爆情况并有记录。15、*运顺工作面施工期间每班必须设置专职瓦检员并随时检查工作面、回风流、硐室、高顶处等地点的瓦斯浓度；发现有突出预兆时，瓦斯检查员有权停止作业，协助班组长立即组织人员按避灾路线撤出，并报告矿调度室。16、工作面进行防突考察时，只准使用一台钻机施工钻孔，施工考察钻孔期间，严禁其他工作与之平行作业，以防伤人。17、防突考察所用钻机、防突考察仪等必须随时保持完好。对磨损、变形严重的钻具一律停止使用。18、*运顺工作面60m200m范围由通防工区按规定安设隔爆水棚（每平方米巷道断面要求水量不小于200L，棚区长度不得小于20m，水棚的排间距为1.23m），并按规定定期进行检查，施工单位及时增添水量，通防工区根据巷道距离要求及时挪移位置。19、施工单位要加强局扇及开关维护保养，必须保证局扇能正常开启运行，放炮时必须开启两级风机，保证炮后瓦斯不超限。平时不放炮时根据工作面瓦斯情况，由瓦检员决定开启局扇的级数，但必须向调度室汇报，由调度室向分管领导汇报后方可执行。20、工作面需防突考察时，施工单位要提前1小时向调度室汇报，由调度室通知通防工区及时进行防突考察。考察时通防工区和施工单位要配合好。21、施工单位要严格按批掘进尺组织施工，严禁超掘，通防工区防突考察工要在现场做好防突考察循环进度控制点并上锁，防突基控点牌板距工作面不得大于20m。22、在*运顺施工过程中，施工单位要加强抽放硐室等三叉口的支护，对地质构造破碎等特殊地段必须加强支护。23、防突考察后将考察结果汇报调度室，并由调度室汇报总工程师或通防副总工程师批准后方可掘进。防突考察工升井后必须及时将批准的突出预测预报（措施效果检验）报告单发放到有关单位，报告单上必须注明考察时钻孔内瓦斯浓度和是否有瓦斯涌出异常、喷孔等现象，同时注明所用防突考察仪器编号、考察里程、防突措施（排放孔排放时要注明排放孔个数、排放孔角度以及排放孔深度）等情况。24、突出预测预报（措施效果检验）报告单要报送调度室、安监室、施工单位，通防工区留存原件。施工单位没有接到调度室的通知不准打眼放炮施工。25、瓦检员和施工人员要熟悉突出预兆及避灾路线，在施工过程中，加强突出预兆的观测，发现有突出预兆时，必须立即停止工作，当班班长、瓦检员立即组织人员撤离到安全地点并及时向调度室汇报。26、*运顺硐室和迎头严禁同时放炮以防冒顶诱导突出；处理瞎炮和残炮时必须严格按煤矿安全规程中的规定执行，并严格执行远距离放炮制度。27、避灾路线：*运顺若发生火灾、瓦斯、突出事故险情时，当班班长必须组织当班人员按下列路线撤退：*运顺工作面*探煤巷*轨顺联络巷11606轨顺联络巷五中延伸段五中车场副井地面；或就近找压风自救、避难硐室躲避，佩带好自救器后按上述路线进行逃生。*运顺避灾路线详见附图七：*运顺避灾路线图。28、突出预案：一旦发生突出事故调度室要及时命令机电工区变电所值班电工立即切断井下所有动力电源，并把所有人员撤至地面。调度室及时通知救护队作好下井的准备工作。调度室立即通知井下各工作地点的瓦检员按避灾路线把人员全部撤到地面。监控室要加强井下瓦斯监测，发现异常情况及时汇报调度室和通防工区，并由调度室通知相关单位和领导。29、煤与瓦斯突出预兆：（1）有声预兆：煤层发出劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮；煤壁发生震动或冲击；顶板来压、支架发出断裂声。（2）无声预兆：煤层层理紊乱、煤质变软、煤暗淡无光泽、煤壁发凉；工作面顶板压力增大，煤壁被挤出、片帮掉渣、顶板下沉或底鼓；工作面风流中瓦斯忽大忽小，打钻时有顶钻、卡钻、喷孔等现象。七、组织管理措施1、为做好*运顺