5 区域综合防突技术措施.doc

白沟煤矿区域综合防突技术措施防治煤与瓦斯突出规定第六条要求，防突工作应坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则，突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的，严禁进行采掘活动。区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。防治煤与瓦斯突出规定第五条要求，区域综合防突措施包括下列内容：（一）区域突出危险性预测；（二）区域防突措施；（三）区域措施效果检验；（四）区域验证。根据防治煤与瓦斯突出规定的有关要求，并结合白沟煤矿煤层赋存和开采技术条件，制定3号煤层的区域防突技术方案。一、区域突出危险性预测1、区域突出危险性预测方法区域突出危险性根据瓦斯含量测值进行预测：瓦斯含量W8m3/t，区域属于无突出危险区；瓦斯含量W8m3/t，区域属于突出危险区。2、区域突出危险性预测结果白沟煤矿3号煤层瓦斯含量为16m3/t，大于8m3/t。由此可知，白沟煤矿3号煤层属于瓦斯突出危险区。二、区域防突措施由于3号煤层煤层透气性较好且矿井拥有较完善的地面永久瓦斯抽采系统，因此，采用预抽煤层瓦斯作为区域防突措施。1、上分层首采面煤巷掘进工作面区域防突措施采用顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯方式作为上分层煤巷掘进工作面区域防突措施。钻孔布置参数如下：钻孔直径75mm，开孔高度1.50m，正前预抽钻孔孔底间距3m，侧边预抽钻孔孔底间距：5m。上分层煤巷掘进工作面区域防突措施钻孔布置示意图2、上分层非首采面煤巷掘进工作面区域防突措施采用顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯方式作为非首采面煤巷掘进工作面区域防突措施，即：利用已完成掘进的回采工作面顺槽施工顺层钻孔，预抽下一个回采工作面拟掘进顺槽区域的煤层瓦斯。上分层非首采面煤巷掘进工作面区域防突措施钻孔布置示意图钻孔布置参数如下：钻孔直径75mm，钻孔开孔高度1.50m，钻孔间距6m，钻孔长度要求超出拟掘进巷道轮廓线外至少15m。3、上分层首采工作面区域防突措施采用顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯方式作为上分层首采面区域防突措施，即：利用回采面顺槽施工顺层钻孔，预抽回采工作面区域的煤层瓦斯。钻孔布置参数如下：钻孔直径75mm，钻孔开孔高度1.50m，钻孔间距6m，钻孔长度为工作面长度减去8m。首采工作面区域防突措施钻孔布置示意图4、上分层非首采工作面区域防突措施采用顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯方式作为上分层非首采工作面区域防突措施，即：利用已完成掘进的回采工作面顺槽施工顺层钻孔，预抽下一个回采工作面拟回采区域的煤层瓦斯，该措施与非首采工作面煤巷掘进工作面区域防突措施一并进行，措施的钻孔布置如图5-3示。三、区域措施效果检验采用实测的残余瓦斯含量指标对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行效果检验，采用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余瓦斯含量值对顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行效果检验。1、上分层首采面煤巷掘进工作面区域措施效果检验上分层首采面煤巷掘进工作面采用的是顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施，按照防治煤与瓦斯突出规定，必须采用实测的残余瓦斯含量指标对区域防突措施进行效果检验。具体检验方法如下：在煤巷条带预抽瓦斯区域布置10个检验测试点，采用压风取样法采集检测测试点煤样，测定煤层残余瓦斯含量。若全部检验测试孔点测得的煤层残余瓦斯含量W残8m3/t，而且各效果检验钻孔在施工时均未发生喷孔、顶钻或其他明显突出预兆，表明区域防突措施有效，预抽条带已经消突，已由突出危险区转化成为无突出危险区；若某一检验测试点所测得的煤层残余瓦斯含量W残8m3/t，或者某一个效果检验钻孔在施工时发生了喷孔、顶钻或其他明显突出预兆，则表明发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域或检验测试点周围半径100m内的预抽区域属于判定为措施无效，这些区域的煤层仍属突出危险区；此时，需要延长这些突出危险区预抽时间或补充施工一定数量的预抽钻孔，直至经再一次效果检验证明措施有效为止；当整个预抽条带防突措施有效后，才允许转入区域验证环节。上分层首采面煤巷掘进面防突措施效果检验测点布置示意图2、上分层非首采面煤巷掘进工作面区域措施效果检验上分层非首采面煤巷掘进工作面采用的是顺层钻孔预抽煤巷区段煤层瓦斯区域防突措施，按照防治煤与瓦斯突出规定，可以采用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余瓦斯含量值对区域防突措施进行效果检验。检验方法如下：根据预抽区段内钻孔预抽时间的差别，将其划分为若干个检验单元；根据下式估算预抽区域内的煤层残余瓦斯含量： (5-1)式中 W残-检验单元煤层残余瓦斯含量，m3/t；W原-检验单元煤层原始瓦斯含量，m3/t；Q抽-检验单元煤层瓦斯预抽纯量，m3；Q排-检验单元煤体瓦斯排放量，m3；k-检验单元瓦斯预抽影响系数，取k =1.2；L1-检验单元预抽钻孔长度，m；L2-检验单元宽度，m；m0-检验单元煤层平均厚度，m； -煤的容重，t/m3。上分层非首采面煤巷掘进面区域防突措施效果检验单元划分示意图若检验单元计算得到的煤层残余瓦斯含量W残8m3/t，表明单元内采取的区域防突措施有效，突出危险性已经消除；若某一检验单元所计算得到的煤层残余瓦斯含量W残8m3/t，则表明该检验单元的煤层仍属突出危险区；此时，需要延长该单元的预抽时间或补充施工一定数量的预抽钻孔，直至经效果检验证明措施有效为止；当预抽区段内的全部检验单元的防突措施有效后，才允许转入区域验证环节。3、上分层首采工作面区域措施效果检验首采工作面区域防突措施采用的是顺层钻孔预抽煤巷区段煤层瓦斯区域防突措施，按照防治煤与瓦斯突出规定，可以采用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余瓦斯含量值对区域防突措施进行效果检验。检验方法如下：根据预抽区段内钻孔预抽时间的差别，将其划分为若干个检验单元；首采工作面区域防突措施效果检验单元划分示意图根据下式估算预抽区域内的煤层残余瓦斯含量： (5-2)式中 W残-检验单元煤层残余瓦斯含量，m3/t；W原-检验单元煤层原始瓦斯含量，m3/t；Q抽-检验单元煤层瓦斯预抽纯量，m3；Q排-检验单元煤体瓦斯排放量，m3；k-检验单元瓦斯预抽影响系数，取k =1.2；L1-检验单元预抽钻孔长度，m；L2-检验单元宽度，m；m0-检验单元煤层平均厚度，m； -煤的容重，t/m3。若检验单元计算得到的煤层残余瓦斯含量W残8m3/t，表明单元内采取的区域防突措施有效，突出危险性已经消除；若某一检验单元所计算得到的煤层残余瓦斯含量W残8m3/t，则表明该检验单元的煤层仍属突出危险区；此时，需要延长该单元的预抽时间或补充施工一定数量的预抽钻孔，直至经效果检验证明措施有效为止；当预抽区段内全部检验单元的防突措施有效后，才许转入区域验证环节。4、上分层非首采工作面区域措施效果检验由于非首采工作面区域防突措施与非首采工作面煤巷掘进工作面区域防突措施是一并进行，因此，非首采工作面煤巷掘进工作面区域防突措施效果校验结果同时适用于该区域回采工作面，检验方法详见5.3.3节。四、区域验证1、上分层煤巷掘进工作面区域验证无论上分层首采面煤巷掘进工作面还是上分层非首采面煤巷掘进工作面，均采用钻屑指标法或复合指标法进行区域验证，验证方法为：在煤巷掘进工作面向前方煤体至少施工3个直径42mm、孔深810m的验证钻孔，钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标h2或q值。煤层巷道24m810m钻孔煤巷掘进工作面区域验证钻孔布置示意图验证钻孔应尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，另外两个钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外24m处。采用钻屑指标法或复合指标法验证煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值应根据试验考察确定。如果实测得到的S、h2（q）的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面验证为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行掘进作业。但若为掘进工作面在该区域进行的首次区域验证时，掘进前还应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突出预兆，则该区域以后的掘进作业均应当执行局部综合防突措施。在进行区域验证时，还必须满足如下要求：在工作面进入该区域时，应立即连续进行至少两次区域验证；工作面每推进1050m（在地质构造复杂区域以及其他必要情况时宜取小值）至少进行两次区域验证；在构造破坏带连续进行区域验证；在煤巷掘进工作面还应当至少打1个超前距不小于10m的超前钻孔或者采取超前物探措施，探测地质构造和观察突出预兆。2、上分层回采工作面区域验证无论是上分层首采工作面还是非首采工作面，均采用钻屑指标法或复合指标法进行区域验证，验证方法为：沿回采工作面每隔1015m布置一个直径42mm、孔深510m的验证钻孔，验证钻孔应尽可能布置在软分层中，钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标h2或q值。采用钻屑指标法或复合指标法验证煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表4-2的临界值确定工作面的突出危险性。如果实测得到的S、h2（q）的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面验证为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。回采工作面区域验证钻孔布置示意图当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行掘进作