825 181回风巷防突设计 开采保护层 2.doc

编号：JX18-0012织金县江西煤矿掘进工作面防突设计工 作 面 名 称： 11161回风巷编 制 人： 王 振施 工 负 责 人： 柳 文 革批 准 人： 吴 国 庆编 制 日 期: 2012年2月8日目 录集体审批意见1参与会审人员签字211181回风巷防突设计3一、基本情况3二、通风系统4三、区域综合防突5四、局部综合防突措施9五. 安全防护措施10六、 组织措施：17七、防突项目管理制度1818集体审批意见本设计于 2012年2月10日在技术科会议室集体会审通过。参加审查人员有：总工程师吴国庆、生产矿长张明国、机电矿长范金仓、安全矿长殷兆波、技术科长韩信、通防科长包良成、机运科长颜庭海、通防工区区长柳文革、技术员王振。要求现场施工过程中严格执行本设计各项规定，若现场条件发生变化时，要及时编写补充措施，并强调以下几条意见：1、巷道揭煤后及正常掘进过程中需采用DGC装置测定瓦斯含量，作为局部预测及验证的依据。2、日常收集的瓦斯地质数据，及时填绘到瓦斯地质图，以便进行瓦斯地质分析。3、必须严格按规定采用钻屑瓦斯解吸指标法进行区域验证和局部预测，防突队进行验证及预测时，掘进施工单位需为其提供压风等服务。4、遇断层、二合顶等地质构造时需加大局部预测的密度。5、任何一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了打钻有喷孔、卡钻现象，工作面瓦斯忽大忽小，瓦斯持续上升，响煤炮，煤粉或煤壁发冷等突出预兆，则以后的掘进过程中均要执行局部综合防突措施。6、传达贯彻本设计时，要将与设计有关的煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定、11161回风巷掘进作业规程的相关条款一并传达贯彻执行。参与会审人员签字编 制 人： 年 月 日掘 进 工 区： 年 月 日通 防 科： 年 月 日技 术 科： 年 月 日机 运 科： 年 月 日安 监 科： 年 月 日机 电 矿 长： 年 月 日安 全 矿 长： 年 月 日生 产 矿 长： 年 月 日总工程师： 年 月 日11181回风巷防突设计一、基本情况1.1工程概况11181回风巷标高+1278m，对应地表标高+1405m，距地表埋深127m。巷道长度550m，为半煤岩巷道，掘进方式为炮掘，人工装车，巷道支护方式为锚杆支护。1.2 周围开采情况：11181工作面上部为原江西煤矿老井开采的M16煤层，11181工作面整个区域上部为M16煤层的采空区，11181回风巷处在原江西煤矿老井11610采空区以下。11181工作面整个区域处在保护层保护范围之内，11181工作面卸压比较均匀。1.3 煤层及地质构造 产于龙潭组第二段中下部，直接顶板为薄层状炭质、粉砂质粘土岩，粘土质粉砂岩、粉砂岩，局部为灰岩；底板为薄层状粘土岩、炭质粘土岩、粘土质粉砂岩、粉至细砂岩。总体为单一煤层，南部夹一层夹矸，夹矸厚0.14m，岩性为灰黑色薄层状炭质粘土岩。可采区煤层厚度为0.802.24m，平均厚1.18m，煤层倾角21。煤层厚度有一定变化，厚度变化系数51，矿区大部可采，属较稳定型薄煤层。1.4瓦斯 根据织金县化起镇江西煤矿勘探地质报告，矿区内利用解吸法测定钻孔所揭露煤层的瓦斯含量，共采瓦斯样21件，M18煤层5件M18煤层可燃物中沼气含量为10.1533.69ml/g。选用DGC瓦斯含量直接测定装置预测原始瓦斯含量为4.7m3/t。二、通风系统2.1矿井通风系统矿井采用中央并列抽出式通风，主斜井、副斜井进风，回风斜井回风。矿井地面通风机房配有防爆对旋式轴流通风机2台FBCDZNO19B（1台工作，1台备用）。确保通风系统合理、稳定、可靠。供风量满足计划要求。杜绝循环风。2.2掘进工作面供风11181回风巷掘进工作面通风方式为压入式通风。局部通风机型号为：KDF6.3/230防爆对旋局部通风机，采用“三专”供电，。局扇、风筒的安装管理要求：（1）掘进工作面必须安装使用双局扇（双电源，一台发生故障，另一台自动启动），并能自动切换，自动分风。局部通风机的型号、功率按规程和供风量需求选择，局部通风机主、备风机必须使用同等能力。（2）局部通风机安装地点应支护良好、无滴水，吸风口前5米范围内无杂物或障碍物。局部通风机必须吊挂或上架，离底板高度不小于0.3米，运输、行人安全间距符合规定。（3）局部通风机要有专人负责，实行挂牌管理。牌板上要填明使用单位、使用地点、局扇型号、功率、风筒节数、维修人、司机等。兼职司机必须挂牌留名，牌板要内容齐全。通风路线如下：新风：地面局扇工作面 回风：工作面11181回风巷专用回风巷回风斜井地面2.3.设施管理防突风门、压风自救设施等要有专人负责，实行挂牌管理，定期检查、维修，确保完好。三、区域综合防突根据防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则，结合掘进工作面实际情况，对该掘进工作面首先采取区域防突措施。采取开采保护层的措施，保护层的作用是卸压和排放瓦斯。11181工作面上部为原江西煤矿老井开采的M16煤层，11181工作面整个区域上部为M16煤层的采空区，11181工作面整个区域处在保护层保护范围之内，11181工作面卸压比较均匀。M16采空区距离11181工作面整个区域垂直距离为20米。满足保护层允许采用的最小保护层间距。为降低煤层瓦斯含量及瓦斯涌出量，更好更快的消除突危险，同时结合煤层预抽的方法作为区域防突措施。3.1 区域突出危险性预测 保护层开采效果的核心是考察保护层开采后被保护层的消突程度。根据防治煤与瓦斯突出规定第四十条规定的开采保护层采用考察被保护层的最大膨胀变形量大于3，由于此方法为首次使用，考察结果需要进一步验证，保护层开采后，考察被保护层的残余瓦斯含量和瓦斯压力不仅可以计算瓦斯释放效果，还可以直接判断被保护层是否煤与瓦斯突出性，瓦斯压力、瓦斯含量变化最能够反映出突出危险性的大小。为取得准确的瓦斯参数，采用DGC装置测定瓦斯含量，若实测瓦斯含量超过8m3/t,则该区域为突出危险区域，应立即停止掘进，需采取区域防突措施。若实测瓦斯含量小于8m3/t,则工作面为无突出危险工作面，不采取区域防突措施，直接进入区域验证环节。3.2区域防突措施采用开采保护层作为区域防突措施。为保证防突措施效果、降低煤层瓦斯含量及瓦斯涌出量，采取结合煤巷掘进顺层钻孔边掘边抽的方式作为补充。同侧40米，对侧20米布置一组挂耳钻场，钻孔深度不低于60米，控制巷道轮廓线外20米，钻场内布置5个抽放钻孔，抽放半径按2.5米选取。M18煤层位于M16煤层下部层间距为20米左右，依照煤治煤与瓦斯突出规定附录D，开采下保护层的最小间距如下：当时， 当时， 式中：允许采用的最小层间距，m；保护层的开采厚度，m；煤层倾角，度；顶板管理系数。冒落法管理顶板时，取10，充填法管理顶板时，取6。H=101.18cos21=1120保护范围的确定保护层工作面沿倾斜方向的保护范围按卸压角划定，卸压角与煤层倾角划定，如下图所示。由没有本矿井实测的卸压角，参考表1的数据确定。A保护层；B被保护层；C保护范围边界线图 保护层工作面沿倾斜方向的保护范围表1 保护层沿倾斜方向的卸压角煤层倾角（o）卸 压 角 （o）08080757510778375752073877575306990777040659080705070908070607290807070729080728073907875907580758O M18煤层倾角为21，确定卸压角为65。根据防治煤与瓦斯突出规定附表中D.3最大保护垂距缓倾斜煤层最大保护垂距上保护层小于50米，下保护层小于100米的规定。11181工作面开采保护层垂距符合条件。为降低煤层瓦斯含量，提高抽放效果，11181回风巷掘进期间施工顺层钻孔对工作面前方瓦斯进行预抽,做到先抽后掘,同侧钻场间距40米，对侧间距20米。孔深不低于60米，孔径不低于75，控制巷道两帮各20米范围，打完后及时封孔接抽,封孔深度不低于8米。采取区域防突措施后，进入区域措施效果检验环节。3.3区域措施效果检验11181回风巷掘进工作面区域防突措施效果检验，根据防治煤与瓦斯突出规定第四十条规定的开采保护层采用考察被保护层的最大膨胀变形量大于3，由于此方法为首次使用，考察结果需要进一步验证，采用DGC装置测定抽放后煤层残余瓦斯含量指标进行检验，根据防治煤与瓦斯突出规定的要求：经预抽后煤层残余瓦斯含量小于8m3/t或残余瓦斯压力小于0.74MPa的预抽区域为无突出危险区。采取区域防突措施后，只有经区域防突措施效果检验满足防突规定要求，区域防突措施才有效，否则需重新采取补充措施。3.4区域验证采用钻屑瓦斯解吸指标法，测定K1值和S值，在区域起始位置连续进行两次验证，之后每掘进20m进行一次区域验证，遇断层等构造破坏带时连续进行区域验证。区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行采掘作业，但若为采掘工作面在该区域进行的首次区域验证时，采掘前还应该保留足够的突出预测超前距。只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了打钻有喷孔、卡钻现象，工作面瓦斯忽大忽小，瓦斯持续上升，响煤炮，煤粉或煤壁发冷等突出预兆，则以后的掘进过程中均要执行局部综合防突措施。四、局部综合防突措施4.1.工作面突出危险性预测采取区域综合防突措施后，工作面仍然有突出危险或者有突出预兆时，必须采取局部防突措施。（1）、在掘进工作面打三个直径42mm、深10m的检验孔， 其中一个打在巷道正中，方向为巷道掘进方向，另两个孔在距巷帮0.5m左右处开孔，终孔点距巷帮不小于3m。检验孔应布置在煤层中部（若有软分层时，检验孔应布置在软分层中），打孔速度控制在0.5m/min。每打孔1m测一组数据，检验完第一个孔再检验第二个孔，逐个进行检验。（2）、每两米使用WTC瓦斯突出参数仪测定钻屑瓦斯解析指标K1值，必须在打完孔后2min内完成。（3）、钻孔每钻进1m用专用工具收集该1m段的全部钻屑，使用弹簧秤称其重量S。（4）、判断煤巷掘进工作面突出危险性的临界指标：当以上各组数据收齐后，进行必要的分析比较，两个参数中，只要有一个一次达到或超过临界指标，该工作面为突出危险工作面，应立即停止掘进，采取局部防突措施。若不超标时则保留2米的预测孔超前保护距离，采取安全防护措施后掘进，每循环可掘进7.5米。各项指标临界指标值指标最大钻屑量Smax（Kg/m）钻屑瓦斯解吸指标K1max突出危险性临界值60.5突出危险工作面安全值60.5无突出危险工作面（5）、当煤厚超过3m时，煤层结构发生变化或巷道通过构造带时，可考虑适当增加检验孔的数量,其检验方法和临界值指标不变,钻孔的位置和参数应根据现场情况认真确定。（6）、当在施工预测或检验钻孔过程中有顶钻、喷孔等动力现或有明显的突出预兆时，应视为突出危险工作面并实施相关措施。4.2. 局部防突措施在掘进过程中，经区域验证或工作面突出危险性预测指标超标时，则采取施工超前排放钻孔的局部防突措施,排放孔设计孔深20m，孔径为89mm，孔数13个，排放半径取1m,终孔间距2m，控制巷道两帮各5米范围。4.3.防突措施效果检验工作面防突措施效果检验方法及要求与工作面突出危险性预测相同。采用WTC测定指标进行效果检验。如果预测不超标则执行安全防护措施施工，如果预测超标继续执行局部防突措施，直到预测结果不超标。五. 安全防护措施5.1、通风系统及通风设施1)工作面必须为独立通风系统，局扇压入式通风方式。2)防突风门（1）防突风门设在11181回风联络巷内。（2）防突风门的设置每组不少于两道，且必须牢固可靠，风门墙垛必须用料石或混凝土砌筑，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0.2米，墙垛厚度不得小于0.8米，门框和门可采用坚实的木质结构，门框厚度不得小于100mm, 风门厚度不得小于50mm, 每道门扇应在其反面横向设置有三块铁扁担，两道风门之间的距离不得小于4m。每道防突反向门都必须有牢固的底坎。过车门的底坎高度以不影响通车为限；不过车的风门，其底坎要求在反向风门关闭后能将其抵牢。（3）通过反向风门墙垛的风筒，必须设有逆向隔断装置。（4）防突风门必须安设连锁装置和风门开关传感器。（5）人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢。工作面放炮和无人时，反向风门必须关闭。5.2、“三条生命线”设置1)压风自救装置压风自救装置安装在回采工作面顺槽内的压缩空气管道上；压风自救装置应每间隔50米安设一组压风自救装置，第一组离工作面正前的距离不超过40米。每组压风自救装置可供58个人使用，压缩空气供给量每人不得少于0.1m3/min2)供水管路供水管路接至工作面。供水管路每间隔50m留设一个三通阀门。3)电话在距工作面正前30m范围内安设一台直通调度室的电话5.3、临时避难所符合下列要求：避难所设置向外开启的隔离门，隔离门设置标准按照反向风门标准安设。室内净高不得低于2m，深度满足扩散通风的要求，长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定，但至少能满足15人避难，且每人使用面积不得少于0.5m2。避难所内支护保持良好，并设有与矿(井)调度室直通的电话；避难所内放置足量的饮用水、安设供给空气的设施，每人供风量不得少于0.3m3/min。如果用压缩空气供风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴；避难所内应根据设计的最多避难人数配备足够数量的隔离式自救器，避难所门子口要设置醒目的标志，悬挂牌板，由专人负责。5.4凡进入该防突工作面的人员必须随身携带完好的隔离式化学氧或压缩氧自救器；禁止将不完好的化学氧自救器带入井下。5.5、煤巷掘进工作面采用远距离爆破，并遵守以下放炮规定：（1）放炮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所内，且距离工作面不得小于300m，距离反向风门不小于30m。（2）起爆器钥匙由安监员保管，放炮时及时通知安监员，严格一炮三检、三人连锁制度的落实。放炮前由安监员汇报调度室，调度室做好汇报记录，不经安监员同意严禁放炮。（3）放炮炮眼必须使用水泡泥，封泥长度达到要求，雷管脚线必须及时扭结。（4）放炮必须按要求撤人，11181回风巷、11181回风联络巷内所有非本质安全型电器设备必须停电，且严禁有人作业。（5）放炮后必须等待不少于30min方可进入工作面。5.6、由施工单位按规定安设防尘净化水幕和隔爆水袋, 隔爆水袋的距离、水量必须符合规定（按断面计算每平方200L/m2）要求。设置管理标志牌，挂牌留名，专人管理。5.7、通风瓦斯管理措施一)一般规定1、完善通风系统，所有人员必须保护好通风设施，严禁人为损坏，保证工作面的供风量；同时加强对通风系统的检查和处理，通风部每周进行一次自检，并将检查出来的所有问题及其处理意见以书面形式上报公司领导。2、加强通风系统管理，建立健全通风设施检查维修制度，加强对通风设施的检查维修，防止通风设施和通风装置漏风，保证通风系统的合理、稳定、可靠。3、加强施工地点的局部通风管理，完善双风机双电源，并保证能自动切换。从而减少因无计划停风停电的影响所造成的瓦斯超限等安全隐患现象。4、风筒必须按措施要求接至工作面，风筒末端距工作面的距离不得超过规定（按照规定煤巷不得超过5米；半煤岩巷不得超过7米；岩石巷道不能超过10米）。风管吊挂必须平直，反边符合要求，减小漏风，增加有效风量；杜绝风机高压部位漏风，以增加工作风压，从而保证供风的稳定、可靠。5、局部通风机因故停止运转，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中最高瓦斯浓度不过超过1.0和最高二氧化碳浓度不超过1.5时，且符合煤矿安全规程规定的开启局部通风机条件时，方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。否则，必须按规定制定排放瓦斯安全措施，严格按措施进行排放。6、加强对通风巷道失修状况的检查，并建议公司领导安排及时处理，同时对巷道维修的情况进行监督检查，以确保通风系统的畅通。7、严格瓦斯管理，严禁瓦斯超限和积聚，加强对工作面迎头的瓦斯检查，一旦发现瓦斯超限或积聚必须及时进行处理，执行好瓦斯超限停电撤人站岗制度，严禁瓦斯超限作业。8、加强瓦斯检查，杜绝空班漏检现象，检查瓦斯次数应符合规程规定。检查瓦斯要做到手册、牌板、日报（班报）三对口，不得弄虚作假；瓦斯员在现场交接班，并作好记录；瓦斯超限时，瓦斯员应及时向公司调度室和通风工区汇报，通风工区接到汇报后，必须及时采取措施处理。9、未经通风工区允许，不准随意拆除或损坏栅栏和通风设施。10、矿领导及各单位区(科)长、班组长、放炮员、电钳工、其它单独作业的人员下井必须携带便携式瓦斯报警仪。11、工作面及其回风系统内的瓦斯变化异常时，瓦检员应向矿调度室值班领导汇报，值班领导接到汇报后应及时组织有关人员，采取有效措施进行处理。12、严格执行瓦斯超限报告制度。地面监控系统一旦发现瓦斯超限，监控室值班人员必须立即向矿值班领导汇报瓦斯超限时间，地点、浓度等情况，并作好汇报记录二)监测监控1、加强对矿井安全监控系统的安装、调试和管理，保证矿井安全监控系统正常运行。2、传感器的种类，数量、位置、安设地点，控制电缆线的安设、控制区域等符合规程规定。3、加强安全监测监控系统的管理，并对传感器随时进行调校，保证数据的准确上传。4、保证监测监控系统的正常运转，每天必须有专人检查和维护监测传感器，并保证监测到位。5、瓦斯传感器的安装位置及断电范围：1）掘进工作面瓦斯传感器T1安设在距工作面煤壁不大于5m的巷道内，其报警浓度为0.8%CH4，断电浓度为1.2%CH4，复电浓度为0.8%CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。2）掘进工作面回风流瓦斯传感器T2安设在回风流距汇风口1015m处，其报警浓度为0.8%CH4，断电浓度为0.8%CH4，复电浓度为0.8%CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。5.8、突出预兆的识别1、地压显现方面的预兆：煤炮声、支架响声、煤岩开裂、掉碴、底鼓、煤岩自动剥落、煤壁颤动、钻孔变形、垮孔顶钻、夹钻杆、钻机过负荷等；2、瓦斯涌出方面的预兆：瓦斯涌出异常、瓦斯浓度忽大忽小、煤尘增大、气温和气味异常、打钻喷瓦斯、喷煤、哨声、风声、蜂鸣声等；3、煤层结构与构造方面的预兆：层理紊乱、煤强度松软或不均匀、煤暗淡无光泽、煤层厚度增大、倾角变大、褶曲、煤体干燥、顶底板阶梯凸起，遇断层等。当出现上述征兆时，立即将所有人员沿避灾路线撤到安全地点并及时向调度室和工区值班人员汇报。5.9、避灾路线：当有煤与瓦突出征兆时，其避灾路线：工作面11181回风巷联络巷11161联络巷石门主斜井地面。5.10施工及打钻规定：（1）、用防突钻施工预测钻孔时钻进速度不超过2.0m/min，并保证匀速进退钻。（2）、拆卸钻杆时必须边旋转边退钻，严禁不旋转而直接将钻杆从孔内拖出。（3）、凡发现打钻有喷孔、瓦斯涌出大现象，可采取间歇钻进方法或另行开孔；工作面瓦斯忽大忽小，瓦斯持续上升，响煤炮，煤粉或煤壁发冷等突出预兆时，必须立即停止工作，在跟班队长、班长或瓦检员带领下，全部人员按避灾路线，撤至反向风门外的进风流中，并由班长向调度室汇报。（4）、打钻人员必须佩戴便携式瓦斯报警仪，打钻时挂在迎头钻机附近。（5）、在掘进的过程中，若工作面出现明显的地质构造或煤层出现急剧的变化，当班班长必须立即停止作业并向调度室及总工汇报请示处理。（6）、在掘进的过程中严禁使用风镐。（7）、工作面放炮距离不得少于300米；站岗及撤人范围按规程的规定执行，炮后必须保证间歇30分钟后，由当班瓦检员在监控分站上观察瓦斯浓度，只有当瓦斯浓度小于0.8%时，方可由当班班长、瓦检员、放炮员进入工作面检查放炮及安全情况，并将检查结果向调度室汇报。（8）、掘进时必须严格按总工审批的报告单进行。六、 组织措施：6.1、措施下发后由施工单位组织、技术员负责贯彻学习本措施，参加学习者应履行签字手续，未参加学习者施工单位禁止安排上岗。同时防突工还要加强瓦斯突出参数仪（WTC）的学习使用。6.2