128-2-2运输巷防突设计.doc

云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进工作面防突设计 贵州盘县华阳煤业公司贵州盘县华阳煤业公司 云贵煤矿云贵煤矿 128 128 2 2 2 2 运输巷防突运输巷防突 专项设计专项设计 贵州盘县华阳煤业公司云贵煤矿贵州盘县华阳煤业公司云贵煤矿 二二 一一三三年年三三月月 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 1 目目 录录 第一章第一章 掘进工作面概况掘进工作面概况 3 3 一 工作面概况一 工作面概况 3 3 二 煤层地质及煤层特征 3 1 地层 3 2 断层情况 4 3 煤层赋存情况 5 4 煤质 5 5 水文地质情况 6 6 瓦斯 煤层自燃及煤尘爆炸特征 6 三 巷道布置情况及掘进工艺情况 7 四 通风 瓦斯及抽放四 通风 瓦斯及抽放 7 7 1 通风方式及通风方法 7 2 瓦斯情况及瓦斯抽放 8 第二章第二章 区域综合防突区域综合防突 9 9 一 区域防突突出危险性预测一 区域防突突出危险性预测 9 9 二 二 区域防突措施区域防突措施 1111 开采保护层 11 三 区域防突效果检验三 区域防突效果检验 1313 四 区域验证四 区域验证 1515 第三章第三章 局部综合防突设计局部综合防突设计 1818 第一节 工作面突出危险性预测 18 第二节 局部防突措施第二节 局部防突措施 1919 1 顺层钻孔预抽瓦斯 19 2 钻孔与管路的连接 22 3 3 超前排放钻孔 超前排放钻孔 2323 第三节第三节 工作面防突效果检验工作面防突效果检验 2424 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 2 第四节第四节 安全防护措施安全防护措施 2727 一 远距离爆破 27 二 设置反向风门 27 三 设置避难所 放炮硐室 28 四 压风自救系统 29 五 其它安全措施 30 第四章第四章 组织管理措施组织管理措施 3232 突出前的各种预兆突出前的各种预兆 3434 附 1 128 2 2 运输巷平面示意图 2 128 2 2 运输巷通风系统示意图 3 128 2 2 运输巷避灾系统示意图 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 3 第一章第一章 掘进工作面概况掘进工作面概况 一 工作面概况一 工作面概况 1 128 2 2 运输巷 128 2 2 运输巷是云贵煤矿一采区 28 2煤层中的第二个采煤工作面的 回风巷 28 2煤层距离上覆的 28 煤层层间距 14m 距离下伏 29 煤层层 间距 15 0m 左右 其 128 2 2 运输巷标高为 1572 0m 设计长度 500 0m 煤巷掘进 128 2 2 运输巷在掘进前已经具备独立的回风系统 回风系统畅通 掘进过程中均采用压入式通风 附图附图 1 1 128 2 2运输巷工作面平面示意图运输巷工作面平面示意图 二 煤层地质及煤层特征二 煤层地质及煤层特征 1 地层 地层 井田及邻区矿井内及其邻近出露地层有从二叠系下统茅口组至三叠系下 统飞仙关组 现从老到新分述如下 1 二叠系 P 下统茅口组 P1m 出露于井田北西部外围 主要为浅灰色 灰色厚层灰岩 含白云质 团块或白云岩 具缝合线构造 产腕足类 蜒等动物化石 顶部有厚约 3 米左右的红褐色硅质灰岩 角砾结构 坚硬 厚度 400 500 米 与上覆峨眉山玄武岩组呈假整合接触 上统峨眉山玄武岩组 P2I 出露于井田北部外围 厚度 210 330 米 平均 270 米 根据岩性特 征分为三段 从下而上 第一段 P2 1 灰绿色拉斑玄武岩及玄武岩 致密块状 坚硬 具大量紫红色铁质浑圈 具小气构造 厚度 20 70 米 平均 45 米 第二段 P2 2 浅灰色 绿灰色泥质粉砂岩 粉砂岩 泥岩 凝 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 4 灰岩 产植物化石 含煤 1 3 层 均不可采 厚度 0 50 米 平均 35 米 第三段 P2 3 深灰色 紫色 暗绿色火山石角砾岩 偶夹玄武 岩 顶部 20 米左右 为含砾凝灰岩 厚度 130 275 米 平均 210 米 与上覆龙潭组呈假整合接触 上统龙潭组 P2l 为矿井内含煤地层 厚度为 210 300 米 一 般为 260 米 矿井内出露的含煤地层为龙潭组中 上段 岩性以粉砂 岩 细砂岩 泥质粉砂岩 粉砂质泥岩 泥岩及煤层为主 夹泥质灰岩 及菱铁太薄层 其中砂岩成分以岩屑为主 含腕足类 瓣足类 头足类 等动物化石及大羽羊齿 栉羊齿 瓣轮叶等植物化石 根据岩性分下 中 上三段 现从下到上分述如下 下段 P2l1 龙潭组底界 铝土岩底界 24 号煤层顶界 厚度为 20 60 米 一般 36 米 中段 P2l2 24 号煤层顶界 12 1 号煤层顶界 厚度为 105 130 米 一般为 120 米 上段 P2l3 12 1 号煤层顶界 龙潭组顶界 厚度为 80 120 米 一 般为 105 米 与上覆飞仙组呈整合接触 2 三叠系下统 T1 飞仙关组 T1f 出露于矿井中部及南东部外围 以砂岩为主 夹泥岩 厚度 600 700 米 一般 660 米 下部俗称绿色层 为灰绿色夹紫色的细砂岩 粉砂岩 泥 质粉砂岩及粉砂质泥岩 上部及中部俗称紫色层 为红紫色 暗紫及紫 色泥岩 粉砂岩 含白色蠕虫状方解石 夹多层细砂岩 并常夹有绿色 砂质条带及白色灰岩条带 具板状交错层理 含瓣鳃类动物化石 3 第四系 Q 分布于矿井北西部 为残积 坡积 洪积及冲积物 由砂土 粘土 及砾石组成 厚度 0 15 米 与下伏地层呈不整合接触 1 1 3 2 煤系地层及含煤性 区域内龙潭组含煤层 20 30 层 一般 25 层 煤层总厚度 20 36 米 平均 28 米 含可采煤层 10 层 可采煤层总厚度 9 26 米 平均 18 米 可采煤层编号从下到上为 30 29 28 26 19 17 12 及 3 矿井批准开采的有 12 17 19 26 28 共五层 据煤层赋存情况 将各煤层分为上 下二个含煤组 其中 12 17 19 为上煤组 26 28 为下煤组 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 5 2 断层情况 断层情况 矿井位于盘南背斜南东翼东段 总体为一单斜构造 地层走向为北东 倾向为南东 倾角一般为 27 度 20 度 矿井内未见褶曲 构造复杂程度 为中等 矿井内共发现断层 2 条 为 F2 F78 断层 叙述如下 F2 走向正断层为矿井北西部边界断层 对井田内煤层开采没有影响 断层上 下盘均为煤系地层 断层走向北 50 度东 倾向南东 倾角 70 度左右 该断层走向穿过整个井田 落差约 100 米左右 F78 斜向正断层位于矿井中部 对井田内 1 19 号煤层开采都有影响 断层上 下盘均为煤系地层 断层走向北 70 度东 倾向北西 倾角 70 度左右 该断层斜切整个井田 落差为 100 米左右 3 煤层赋存情况 煤层赋存情况 表表 1 3 11 3 1 1 1 号煤层煤层特征表号煤层煤层特征表 顶底板岩性 序 号 区 域 组 煤层 名称 煤层厚度 m 煤层间 距 m 煤层夹 矸数 煤层结 构 稳定性 煤层 倾角 顶板底板 2 67 2 24 1 龙 潭 组 28 1 80 45 0 2简单较稳定 20 2 5 粉砂质 泥岩 粉砂岩 4 煤质 煤质 1 物理性质和煤岩特征 28 号煤层倾角 22 顶板为灰色 深灰色厚层状凝灰色粉砂岩 顶板条件较好 底板为粘土岩 泥岩 遇水易膨胀 设计采用全部跨落 法管理顶板 根据验算所选择支架及柱排距的确定能满足支护要求 在 开采过程中应加强巷道顶 底 帮的支护管理工作 预防不良事故发生 2 煤质特征 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 6 28 号煤层低中灰 中灰 中硫 高硫分 特高热值的无烟煤 煤质 特征见表 1 3 2 表表 1 1 21 1 2 煤质分析结果表煤质分析结果表 各项指标 煤层号 产品名 称 水分 Mad 灰分 Ad 挥发分 Vdaf 全硫 Std 28 原煤 1 8712 3712 071 07 5 水文地质情况 水文地质情况 采区内无大的地表水体 128 2 2 运输巷工作面附近无冲沟发育 沟溪水变化幅度大 雨季暴涨 枯季水量较小 甚至干涸 流量受大气 降水的控制 6 瓦斯 煤层自燃及煤尘爆炸特征 瓦斯 煤层自燃及煤尘爆炸特征 1 根据贵州省能源局文件黔能源发 关于六盘水市煤矿 2011 年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复 云贵煤矿相对瓦斯涌出量 15 92 m3 t 绝对瓦斯涌出 4 92 m3 min 矿井为煤与瓦斯突出矿井 参考矿井和相邻采掘工作面瓦斯 二氧化碳涌出情况分析计算 预计 128 2 2 运输巷瓦斯绝对涌出量1 54m3 min 瓦斯相对涌出量19 73 min 二氧化碳相对涌出量10 8m3 t 二氧化碳绝对涌出量0 12m3 min 2 根据贵州省煤田地质局 2011 年对云贵煤矿各煤层作出的 煤尘 爆炸性鉴定报告 所采煤层的煤尘均有爆炸性 该矿按有煤尘爆炸性 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 7 进行设计管理 3 根据贵州省煤田地质局对云贵煤矿各煤层作出的 煤层自燃倾向 性等级鉴定报告表 所采煤层自燃倾向性分类 28 煤层为二类 易自燃 资料来源可靠 28 该按二类煤层自燃倾向性 易自燃煤层 进行设计 管理 三 巷道布置情况及掘进工艺情况三 巷道布置情况及掘进工艺情况 1 128 2 2 运输巷 128 2 2 运输巷布置在 28 2 煤层中 开口位置在 128 2 1 运输巷皮带 机头处往里 3m 里程处 开口方位角度为 224 度 标高为 1572 0m 设 计长度 500 米 祥见 附图 1 128 2 2 运输巷平面示意图 128 2 2 运输巷为煤巷 巷道皆跟顶板掘进 采用工字钢支护 断 面为梯形 巷道高 2 1 m 上宽 2 3m 下宽 2 7m 掘进工作面设备配备 GMZ 12 煤电钻 电机功率 1 2kW 配备 ZDY 620 型 ZDK 280 80 坑道钻机 采用钻眼远距离放炮掘进 采用刮 板转载机转载和皮带运输机 矿车运输 四 通风 瓦斯及抽放四 通风 瓦斯及抽放 1 通风方式及通风方法 通风方式及通风方法 矿井通风方式为中央并列抽出式 通风方法为抽出式 掘进工作面 采用压入式局部通风机风筒通风 矿井以一个采煤工作面 两个掘进工 作面达产 采煤工作面为全风压通风 矿使用 FBCZNo18 90 型号隔爆对旋轴流风机 2 台 一台工作 一台 备用 风量 2900 4760 m3 min 负压 400 1200Pa 电机功率 N 90kw 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 8 布置有 3 个井筒 其中主 副排矸斜井为进风井 其标高分别为 1652m 1646m 西部设置有回风斜井 其标高为 1653m 通风系 统较简单 设施齐全 128 2 2 运输巷工作面采用压入式通风 风机安设在距离回风口 10 0m 以上的全风压通风巷道内 使用型号为 FBCD 15KW 2 的局扇 2 台 一台运转 一台备用 风筒使用直接为 600mm 的抗阻燃风筒 严格执行 三专两闭锁 措施 1 128 2 2 运输巷通风系统 新鲜风经地面 平硐 轨道下山 斜井 12604 石门局部通风 机 128 2 1 运输石门 工作面 污风经工作面 128 2 1 运输石门 12802 运输巷 28 回风 上山 总回风巷 地面 附图附图 2 2 128128 2 2 2 2 运输巷通风系统图运输巷通风系统图 2 瓦斯情况及瓦斯抽放 瓦斯情况及瓦斯抽放 矿井目前设置有高 低负压抽放系统各一套 其中 高负压抽放是 2BEC 42 水环型真空泵二台 一台工作 一台备用 340rpm min 1 电机功率为 132kW 电压 660 V 其工况点参数为 Q 80 0m3 min H 30hPa 主管选用煤矿井下聚氯乙烯管 DN 300mm PN 0 8Mpa 6mm 支管选择煤矿用无缝钢管 DN 150mm PN 0 8Mpa 5mm 低负压抽放是 2BEA 303 水环真空泵两台 一台工作 一台备用 该泵配套电机功率为 75kw 电压 660 V 泵转速 590r min 最大抽气 量 Q 52m3 min H 18hPa 主管选用煤矿井下聚氯乙烯管 DN 300mm PN 0 8Mpa 6mm 支管选择煤矿用无缝钢管 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 9 DN 150mm PN 0 8Mpa 5mm 第二章第二章 区域综合防突区域综合防突 一 区域防突突出危险性预测一 区域防突突出危险性预测 区域突出危险性预测根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进 行 也可以采用其他经试验证实有效的方法 目前 矿井未开展区域突出危险性预测工作 设计根据煤层瓦斯参 数结合瓦斯地质分析的区域预测方法进行预测 并按照下列要求进行 1 煤层瓦斯风化带为无突出危险区域 2 根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征 地质构造条件 突 出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测 预测结果 采用瓦斯 地质分析的方法划分出突出危险区域 当突出点及具有明显突出预兆的 位置分布与构造带有直接关系时 则根据上部区域突出点及具有明显突 出预兆的位置分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出危险区边缘到 构造线的最远距离 并结合下部区域的地质构造分布划分出下部区域构 造线两侧的突出危险区 否则 在同一地质单元内 突出点及具有明显 突出预兆的位置以上 20m 埋深 及以下的范围为突出危险区 如图 2 1 1 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 10 450 400 350 300 450 400 350 300 5 1 4 3 2 6 图图 2 1 12 1 1 根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图 1 1 断层 断层 2 2 突出点 突出点 3 3 上部区域突出点在断层两侧的最远距离线 上部区域突出点在断层两侧的最远距离线 4 4 推测下部区域断层两侧的突出危险区边界线 推测下部区域断层两侧的突出危险区边界线 5 5 推测的下部区域突出危险区上边推测的下部区域突出危险区上边 界线 界线 6 6 突出危险区 阴影部分 突出危险区 阴影部分 3 在上述两项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域 根据煤层瓦斯压力 P 进行预测 如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料 根据煤层瓦斯含量 W 进行预测 预测所依据的临界值应根据试验考察确 定 目前 矿井暂未进行试验考察 按表 2 1 1 进行预测 表表 2 1 12 1 1 根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值 瓦斯压力 P MPa 瓦斯含量 W m3 t 区域类别 P 0 74W 8 无突出危险区 除上述情况以外的其他情况突出危险区 设计根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法进行预测 必须符合下列要求 1 预测主要依据煤层瓦斯压力 瓦斯含量等参数应为井下实测数 据 2 测定煤层瓦斯压力 瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元 内根据其范围 地质复杂程度等实际情况和条件分别布置 同一地质单 元内沿煤层走向布置测试点不少于 2 个 沿倾向不少于 3 个 并有测试 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 11 点位于埋深最大的开拓工程部位 3 预测钻孔布置 沿巷道掘进方向布置 2 个测压孔 沿推进方向 每 30 米布置一个测压孔 根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点试验室于 2010 年 12 月对我矿的煤与瓦斯突出危险性鉴定 鉴定结果 盘县老厂镇色绿村云贵煤矿 28 煤层煤的破坏类型属于 类煤 煤 层的相对瓦斯压力为 0 48MPa 小于 0 74MPa 煤样的坚固性系数为 0 383 小于 0 5 瓦斯放散初速度为 21 9mmHg 大于 10mmHg 根据 煤与瓦斯突出矿井鉴定规范 AQ1024 2006 第 5 2 3 条规定及 防 治煤与瓦斯突出规定 全部指标达到或超过其临界值时划为突出煤层 此外 软分层煤样的初始释放瓦斯膨胀能为 47 52mJ g 根据以往的科 学研究结果 当初始释放瓦斯膨胀能大于临界值 42 98mJ g 该煤层有 突出危险性 鉴定认为 盘县云贵煤矿 28 煤层在鉴定范围 标高 1530m 以上的 28 煤层 内有突出危险 2 区域防突区域防突措施措施 128 2 2 运输巷布置在井田西部 上部有 12602 12802 两个采空 区因此对本工作面有一定的解放作用 因此采用开采保护层作为区域防 突措施 开采保护层开采保护层 由于在突出矿井开采煤层群时 如在有效保护垂距内存在厚度 0 5m 及以上的无突出危险煤层 除因突出煤层距离太近而威胁保护层工作面 安全或可能破坏突出煤层开采条件的情况外 首先开采保护层 当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时 综合比较分析 择优开 采保护效果最好的煤层 当矿井中所有煤层都有突出危险时 选择突出 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 12 危险程度较小的煤层作保护层先行开采 但采掘前必须按本规定的要求 采取预抽煤层瓦斯区域防突设计并进行效果检验 A 开采保护层沿走向方向的保护范围 若保护层采煤工作面停采时间超过 3 个月 且卸压比较充分 则该 保护层采煤工作面对被保护层沿走向的保护范围对应于始采线 采止线 及所留煤柱边缘位置的边界线可按卸压角 5 56 60 划定 图图 2 2 12 2 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 1 保护层 保护层 2 2 被保护层 被保护层 3 3 煤柱 煤柱 4 4 采空区 采空区 5 5 被保护范围 被保护范围 6 6 始采线 终采线 始采线 终采线 B 云贵煤矿上保护层开采后工作面沿倾斜方向的保护范围应根据 卸压角 划定 如图 2 1 3 所示 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 13 图图 2 2 22 2 2 2828 1 1号煤层开采后 被保护 号煤层开采后 被保护 2828 2 2号层沿倾向范围 号层沿倾向范围 C 保护层与被保护层之间的最大保护垂距 保护层与被保护层之间的最大保护垂距 对于缓倾斜和倾斜煤层为 上保护层 50m 对于急倾斜煤层 上保护层 60m 开采的 28 1煤层对掘进的 128 2 2 运输巷的保护作用较明显 因此 开采保护层作为区域防突措施 三 区域防突效果检验三 区域防突效果检验 根据 防治煤与瓦斯突出规定 第五十五 五十六条规定 结合 128128 2 2 2 2运输巷所采取的区域防突设计实际情况分析 128128 2 2 2 2运输巷掘进 期间的区域措施效果检验采用直接测定预抽区域的煤层残余瓦斯压力或 间接计算预抽区域的残余煤层瓦斯含量的方法进行措施效果检验 表表 2 3 12 3 1 根据煤层瓦斯压力进行区域预测的临界值根据煤层瓦斯压力进行区域预测的临界值 瓦斯压力 P MPa 瓦斯含量 W m3 t 类别 P 0 74W 8 无突出危险 P 0 74W 8 有突出危险 1 采用直接测定预抽区域残余瓦斯压力作为施工顺层抽放钻孔区 域防突设计的效果检验方法 1 效检点的布置方式和要求 128128 2 2 2 2 运输巷运输巷掘进工作面效果检验点均设计在煤巷条带每间隔 40m 在工作面迎头布置一个检测区域 每个检测区域布置 1 个最短投影孔深 为 15m 的检验测试孔 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 14 图图 2 3 12 3 1 128128 2 2 2 2 运输巷区域防突措施效果检测孔设计布置图运输巷区域防突措施效果检测孔设计布置图 2 以上所有检验测试孔均应布置于所在部位钻孔密度较小 孔间 距较大 预抽时间较短的位置 并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔 或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离 且避开采掘巷道的预抽超前距 3 检测孔施工完毕后必须立即进行封闭测试 每个孔施工结束立 即埋 3 分测压管后并采用水泥沙浆封孔 8m 深进行测压工作 测试人员 对压力测试表进行读数并观察压力变化情况 只有当测定的煤层残余瓦 斯压力始终是小于 0 74mpa 方可视为区域措施有效 该区域为无突出 危险 4 若测定的煤层残余瓦斯压力大于或等于 0 74mpa 则该区域区域 防突设计无效 必须重新实施区域防突设计 直至煤层残余瓦斯压力小 于 0 74mpa 若施工区域条带预抽瓦斯钻孔范围内的钻孔出现喷孔 卡 钻 顶钻及其他明显突出预兆时 发生明显突出预兆的该区域内预抽区 域判定无效 必须重新执行区域防突设计 再次进行区域条带瓦斯抽放 工作 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 15 2 采用间接计算的残余瓦斯含量进行预抽煤层瓦斯区域措施效果 检验时 应当符合下列要求 1 当预抽区域内钻孔的间距和预抽时间差别较大时 根据孔间距 和预抽时间划分评价单元分别计算检验指标 只有当所有条带抽放单孔 瓦斯浓度降低到 10 0 以下且计算的煤体残余瓦斯含量小于 8m3 t 时 方可视为区域防突设计有效 该区域为无突出危险 否则将继续抽放 2 若预抽钻孔控制边缘外侧为未采动煤体 在计算检验指标时根 据不同煤层的透气性及钻孔在不同预抽时间的影响范围等情况 在钻孔 控制范围边缘外适当扩大评价计算区域的煤层范围 但检验结果仅适用 于预抽钻孔控制范围 当采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时 若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值 而判定为预抽防突效果无效时 则本循环预抽区域均判定为预抽防突效 果无效 即为突出危险区 必须从新执行区域防突设计 直至抽放区域 内的残余瓦斯含量小于 8 0m3 t 且残余瓦斯压力小于 0 74Mpa 四 区域验证四 区域验证 根据 防治煤与瓦斯突出规定 结合矿井实际情况采用煤科总院重 庆分院生产的 WTC 防突参数仪测定钻屑瓦斯解析指标法作为128128 2 2 2 2运输 巷掘进期间的区域验证 在128128 2 2 2 2运输巷进行区域验证时 采用钻屑指标法 参照表 2 4 1 进行验证 如果实测得到的 S K1所有测定值均小于临界值 并且未发 现其他异常情况 则该工作面预测为无突出危险工作面 否则 为突出 危险工作面 表表 2 1 42 1 4 钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 16 钻屑瓦斯解吸指标 K1钻屑量 S mL g 2 1 minkg m 0 46 1 在进行区域验证前必须先按照要求在工作面施工 3 个能探清掘 进前方煤层情况的前探孔 采取施工顺层钻孔作为区域防突设计区域可 以选用顺层抽放孔 测压孔代替前探孔 但选择的代替孔必须满足前探 孔的要求 具体施工标准如下 128128 2 2 2 2 运输巷运输巷掘进过程中必须在掘进工作面使用 ZDY 620 型钻机施 工 3 个最短投影孔深为 10 0m 且控制巷道轮廓线左右 5m 的超前钻孔 该孔可以选用抽放孔 测压孔代替 但必须满足相关要求 从而探清前 方煤层地质情况和观察突出预兆 只有前方无异常情况方可进行区域验 证工作 验证无危险后探孔方可按照最短投影孔深减去 5m 控制探孔进 尺 2 进行区域验证工作时必须按如下标准进行 1 即在掘进工作面采用直径为 42mm 的效检钻杆施工 3 个孔深为 10 0m 区域验证孔 钻孔应尽量布置在软分层中 其中一个钻孔应布置在掘进 工作面中部并平行于掘进方向 其他 2 个钻孔终孔点应控制巷道断面两 侧轮廓线外 2 4m 每进 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 K1值 K1max定为 0 5mL g min1 2 Smax定为 6 0kg m 当每次测定的 K1max 0 5 或 Smax 6 0 kg m 时 认为工作面有 突出危险性 当每次测定的 K1max 0 5 mL g min1 2且 Smax 6 0 kg m 时 认为工作面无突出危险性 3 每次区域验证必须施工 3 个孔 每个钻孔孔深为 10 0m 验证孔 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 17 必须控制掘进巷道两帮 2 4m 4 掘进过程中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 打钻过程中出现喷孔 卡钻 顶钻等异常现象 该区 域以后的掘进工作必须执行局部综合防突设计 图图 2 3 12 3 1 128128 2 2 2 2 运输巷区域验证孔设计布置图运输巷区域验证孔设计布置图 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 18 第三章第三章 局部综合局部综合防突设计防突设计 第一节 工作面突出危险性预测第一节 工作面突出危险性预测 128128 2 2 2 2 运输巷运输巷掘进过程中严格执行 区域防突设计先行 局部防突设 计补充 的原则 选用钻屑瓦斯解析指标法作为局部防突设计的预测预报 1 即钻孔每进 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 K1值 K1max定为 0 5mL g min1 2 Smax定为 6 0kg m 当每次测定的 K1max 0 5 或 Smax 6 0 kg m 时 认为工作面有 突出危险性 反之 认为工作面无突出危险性 2 在掘进工作面采用直径为 42mm 的效检钻杆施工 3 个孔深为 10m 预测预报孔 钻孔应尽量布置在软分层中 其中一个钻孔应布置在掘进 工作面中部并平行于掘进方向 其他 2 个钻孔终孔点应控制巷道断面两 侧轮廓线外 2 4m 图图 3 1 13 1 1 128 128 2 2 2 2 运输巷预测预报孔设计布置图运输巷预测预报孔设计布置图 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 19 第二节 局部防突措施第二节 局部防突措施 1 顺层钻孔预抽瓦斯 顺层钻孔预抽瓦斯 1 根据 128 2 2 运输巷工程平面图分析 运输巷设计长度 500 0m 掘进在保护层的范围 需严格进行区域煤层瓦斯防突措施 因 此设计采取在掘进工作面两帮施工顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯的防突措 施孔为掘进期间的局部防突设计 具体措施如下 1 1 钻场设计 1 运输巷设计长度 500 0m 采取在掘进工作面范围内每隔 40m 在巷道两帮施工 5 个最短超前距不小于 30 米的局部顺层条带抽放孔作 为回风巷局部防突措施 设计 14 次局部抽放 总施工 140 个局部顺层 钻孔 2 所有抽放孔均采用 ZDY 620 型钻机施工 钻孔直径 75mm 终孔 间距 3 0m 同时抽放孔的超前最短投影孔深为 70 0m 且终钻必须控制巷 道轮廓线外不小于 15 0m 钻孔设计详见 128 2 2 运输巷局部顺层钻孔 条带瓦斯抽放孔设计图 3 施工中所有顺层钻孔必须按照设计的倾角 偏角 孔深施工 确 保施工钻孔真实可靠 严禁施工假钻 所有钻孔施工结束后必须能覆盖 整个回采区域 每施工一个钻孔必须及时进行连管抽放并现场收集参数 进行上图分析 对未施工到设计深度的不给予验收 必须重新不施工 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 20 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 21 图图 2 2 32 2 3 128 2 2运输巷局部顺层预抽钻孔设计图运输巷局部顺层预抽钻孔设计图 2 封孔 采用聚氨脂封孔 聚氨脂封孔采用卷缠药液法 钻孔内封 孔管结构如图 2 2 4 所示 抽放管为焊缝钢管 或抗静电阻燃塑料管 长为 8 10m 在管前 端焊上铁档板 套上木塞和橡胶垫圈 距前端橡胶垫圈 1m 处 再套上 木塞和橡胶垫圈 并用铁线缠紧固定 在 1m 间距内的抽放管上固定一 块毛巾布 1m 0 7m 卷缠药液法封孔操作程序为 先称出封一个孔的甲 乙组成药液 分别装入两个容器 再将药液同时倒入混合桶 立即用棒快速搅拌均匀 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 22 当药液由黄褐色变为乳白色时 停止搅拌 将药液均匀倒在毛巾布上 边倒药液边向抽放管上卷缠毛巾布 并把卷缠好药液的封孔管迅速插入 钻孔 大约 5 分钟后 药液开始发泡膨胀 20 分钟后停止发泡 逐渐硬 化固结 为了避免封孔管晃动影响封孔质量 孔口处用木塞楔紧 封一 个钻孔的聚氨脂用量约为 1 公斤左右 1 铁档板 2 木塞 3 橡胶垫圈 4 毛巾布 5 铁线 6 抽放管 7 钻孔 8 聚氨脂密封段 9 水泥沙浆 10 花孔 1000 1000601000 4 6 5 10 32 1 7 8 9 8000 10000 5000 6000 图图 2 2 4 聚氨脂缠药方法及封孔管结构示意图聚氨脂缠药方法及封孔管结构示意图 2 钻孔与管路的连接 钻孔与管路的连接 聚氨酯封孔 20 分钟后 便可与抽放管路连接 抽放瓦斯管路与钻 孔可用 2 0 英尺寸的高压胶皮软管通过抽放多通连接 煤层钻孔一般选 用 2 5 英寸半的钢骨架胶管 每个钻孔与管路连接处应设置观察孔和阀 门 抽放瓦斯管路与钻场钻孔的连接如图 2 2 5 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 23 放水器 观测孔 抽放钻孔 封孔材料 金属骨架胶管 封孔铁管 阀门 抽放支管路 观测孔 钻孔 封孔管 弯头 阀门 抽放管 胶管 图图 2 2 52 2 5 单孔与管路的连接示意图单孔与管路的连接示意图 3 128 2 2运输巷内的所有抽放钻孔每天安排有专职测试人员对抽 放钻孔瓦斯浓度进行测试并挂牌管理 加强了抽放系统巡视 放水 堵 漏等管理 随时进行清孔管理工作 确保了钻孔的正常抽放 保证抽放 钻孔单孔负压不小于 13 0Kpa 3 超前排放钻孔 超前排放钻孔 在掘进巷道内施工 5 个超前排放孔 孔深为 10m 控制巷道轮廓巷左 右 5m 且排放孔超前距不得小于 10m 终孔间距为 3 0m 排放孔必须施 工在软分层中 施工排放孔期间如果出现喷孔 卡钻 顶钻等有明显突出预兆时 必须在有异常现象孔周边 1m 范围内至少加密 2 个同等深度的排放孔 直至无喷孔等异常现象为止 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 24 图图 3 2 23 2 2 128128 2 2 2 2 运输巷局部防突设计孔设计布置图运输巷局部防突设计孔设计布置图 第三节第三节 工作面防突效果检验工作面防突效果检验 采用煤科总院重庆分院生产的 WTC 防突参数仪测定钻屑瓦斯解析指 标法作为局部防突设计的措施效果检验 1 即钻孔每进 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 K1值 K1max定为 0 5mL g min1 2 Smax定为 6 0kg m 当每次测定的 K1max 0 5 或 Smax 6 0kg m 时 认为工作面有 突出危险性 当每次测定的 K1max 0 5 mL g min1 2且 Smax 6 0 kg m 时 认为工作面无突出危险性 2 在掘进工作面采用直径为 42mm 的效检钻杆施工 3 个孔深为 10m 措施效果检验孔 钻孔应尽量布置在软分层中 其中一个钻孔应布置在 掘进工作面中部并平行于掘进方向 其他 2 个钻孔终孔点应控制巷道断 面两侧轮廓线外 2 4m 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 25 图图 3 3 13 3 1 128 128 2 2 2 2 运输巷效果检验孔设计布置图运输巷效果检验孔设计布置图 3 只有当措施效果检验为无突出危险后且采取的安全防护措施到 位后 依次按照措施效果检验孔最短投影孔深减去 2m 超前距控制进尺 进尺过程中必须加强对安全防护设施的完善及使用 只要出现安全防护 设施不满足措施要求立即停止掘进进行恢复或完善 4 如果在施工排放孔期间出现异常或效果检验出现有突出性危险 时 采取加密排放孔或施工抽放孔 施工抽放孔时 进行措施效果检验 前必须是所有抽放孔单孔瓦斯浓度降到 10 0 以下后方可进行检验工作 只有当措施效果检验为无突出危险后且采取的安全防护措施到位后 方 可按效果检验孔最短投影孔深减去 2m 超前距控制进尺 5 在实施局部综合防突设计后 若预测指标为无突出危险 则只 有当上一循环的预测指标也是无突出危险时 方可确定为无突出危险工 作面 并在采取安全防护措施 保留足够的预测超前距的条件下进行掘 进作业 否则 必须继续执行一次工作面防突设计和措施效果检验 即 如果采取局部防突设计后效果检验无突出危险后控制进尺完毕后的第二 循环还必须再次执行一次局部防突设计和措施效果检验工作 只有第二 循环无突出危险后 方可按照区域防突设计要求控制进尺 直至进完该 区域控制范围后继续实施区域防突设计 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 26 6 在实施钻孔法防突设计效果检验时 分布在工作面各部位的检 验钻孔布置于所在部位防突设计钻孔密度相对较小 孔间距相对较大的 位置 并远离周围的各防突设计钻孔或尽可能与周围各防突设计钻孔保 持等距离 云贵煤矿 128 2 2 运输巷掘进期间防突设计 27 第四节第四节 安全防护措施安全防护措施 安全防护措施是 四位一体 综合防突设计的第四个环节 其目的 在于预测失误或防突设计失效后发生突出时 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 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 128128 2 2 2 2运输巷实际情况 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 128 128 2 2 2 2运输巷掘进过程中采取远距离爆破掘进 128 128 2 2 2 2运输巷 放炮地点设置 1260412604 石门防突风门外石门防突风门外的全风压通风的新鲜风流中 其他 人员必须全部撤到该反向风门外的全风压通风的新鲜风流中 放炮后进 入工作面检查的时间不得少于 30min 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 在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧 必须设置至少 2 道牢固可靠的反向风门 风门之间的距离不得小于 4m 根据 128 128 2 2 2 2运 输巷实际情况选择在 12604 石门进风侧设置一组防突反向风门 反向风 门距工作面回风巷不得小于 10m 设置至少 2 道反向风门 反向风门墙垛可用砖 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 2m 墙垛厚度不得小于 云贵煤矿128 2 2运输巷掘进期间防突设计 28 0 8m 在煤巷构筑反向风门时 风门墙体四周必须掏槽 掏槽深度见硬 帮硬底后再进入实体煤不小于 0 5m 通过反向风门墙垛的风筒 水沟 刮板输送机道等 必须设有逆向隔断装置 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 门框和门可采用坚实的木质和钢质结构 木质门框厚度不得小于 100mm 木质风门厚度不得小于 50mm 混泥土门垛 木门框 木门扇 阻燃橡胶垫厚8 铁风筒 单向导通挡板 轨道 图图 3 4 13 4 1 防突反风门施工剖面示意图防突反风门施工剖面示意图 三 设置避难所三 设置避难所 放炮硐室 放炮硐室 1 由于 128 128 2 2 2 2运输巷设计走向长 500 0m 因此在施工至 300 米时 必须设置一个避难所或和放炮员操纵放炮的地点 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 长度和宽度根据可能同时避难的人数确 云贵煤矿128 2 2运输巷掘进期间防突设计 29 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 3 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 避难所内设计的最多避难人数配备足够数量的隔离式自救器 四 压风自救系统四 压风自救系统 1 128 128 2 2 2 2掘进工作面回风巷必须将压风自救装置安装在压缩空气 管道上 2 在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置 距 128 128 2 2 2 2运 输巷 25 40m 的巷道内 放炮地点 撤离人员与警戒人员所在的位置以 及回风道有人作业处等 在长距离的掘进巷道中 应根据实际情况增加 设置 每组压风自救装置应可供 5 8 个人使用 平均每人的压缩空气 供给量不得少于 0 1m3 min 3 设计在 128 128 2 2 2 2运输巷除以上要求外还在巷道内每 50m 设置一组 压风自救系统 128 128 2 2 2 2运输巷预计共安设 13 组 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 云贵煤矿128 2 2运输巷掘进期间防突设计 30 图图 3 4 23 4 2 128 128 2 2 2 2 运输巷压风自救安设图运输巷压风自救安设图 五 其它安全措施五 其它安全措施 1 128 128 2 2 2 2运输巷必须有独立的 可靠的通风系统 在 12803 石门 进风侧必须设置两道牢固可靠的防突风门 以防止煤与瓦斯突出时瓦斯 逆流涌入进风系统 2 掘进期间必须由专业人员设有基点控制掘进进度 严禁超掘 3 128 128 2 2 2 2运输巷掘进期间严禁任何两个采掘工作面之间串联通风 4 128 128 2 2 2 2运输巷的专职瓦斯检查员必须随时检查瓦斯 掌握突出 预兆 当发现有突出预兆时 瓦斯检查员有权停止工作面作业 并协助 班组长立即组织人员按避灾路线撤出 报告矿调度室 5 本设计中防治煤与瓦斯突出危险性预测 防突设计 效果检验 等工作必须经矿总工程师审批后 才能实施 云贵煤矿128 2 2运输巷掘进期间防突设计 31 6 入井人员 必须随身携带隔离式 压缩氧或化学氧 自救器 7 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 8 安监员在现场实施监察 严格执行防突设计及效果检验 严防 弄虚作假 确保防突施工质量 严禁超掘 确保预留的超前保护距离 9 严格按有关操作规程进行操作 严禁违章指挥 违章作业 10 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 11 128 128 2 2 2 2运输巷掘进期间均采用压入式通风 风机安设在距离 汇风口 10 0m 以外的防突风门外的全风压通风地点 风机选择 FBCD 15KW 2 的局扇 2 台 一台运转 一台备用 供风 风筒选用 直接为 600mm 的阻燃 抗静电风筒 12 严禁任何两个采掘工作面之间串联通风 掘进工作面的局部通 风机应实行 三专 两闭锁 13 工作面的专职瓦斯检查员必须随