11015风巷专项防突设计1

六枝工矿（集团）玉舍公司六枝工矿（集团）玉舍公司 1101511015 风巷掘进工作面专项防突设计风巷掘进工作面专项防突设计 总 经 理： 安全 副经理： 总 工 程 师： 通 防 区 长： 审 核： 编 制： 贵州玉舍煤业有限公司 二一五年三月八日 1 1101511015 风巷掘进工作面专项防突设计会审意见表风巷掘进工作面专项防突设计会审意见表 会审单位生 产 部安 监 部综掘工区通 防 工 区 会审人员 会审意见； 总工程师批示； 2 目目 录录 一、编制依据 .4 二、工作面概况 .4 三、防治煤与瓦斯突出措施.6 一）区域综合防突措施.6 （一）区域突出危险性预测.6 （二）区域防突措施.6 （三）区域防突措施效果检验.8 （四）区域验证 .9 二）局部综合防突措施.9 （一）工作面突出危险性预测.11 （二）工作面防突措施.11 （三）工作面措施效果检验.13 四、安全防护措施 .13 （一）六大系统情况.13 （二）安全防护措施.16 五、组织管理措施 .17 六、其他 .17 七、附件 .17 3 1101511015 风巷掘进工作面专项防突设计风巷掘进工作面专项防突设计 为了贯彻落实“安全第一，预防为主”的安全生产方针，认真执行煤矿 安全规程和防治煤与瓦斯突出规定，预防瓦斯突出及各种瓦斯事故的发 生，针对 11015 风巷掘进工作面安全生产现状，特编制以下专项防突设计。 一、编制依据一、编制依据 1、防治煤与瓦斯突出规定； 2、六枝工矿（集团）公司防治煤与瓦斯突出规定实施细则(试行)； 3、煤矿安全规程（2011 版）； 4、煤矿瓦斯抽采达标暂行规定； 5、煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1025-2006）； 6、煤矿瓦斯预测方法（AQ1018-2006）。 7、11015 采面施工设计图 8、煤炭科学研究总院重庆分院所作的贵州玉舍煤业有限公司可采煤层瓦斯 基本参数测定及突出危险性、可抽性评价报告。 二、工作面概况二、工作面概况 （一）工作面概况及邻近区域巷道布置的基本情况 11015 风巷设计从 11013 机巷 A4-9#测点往东 79.8 米开口，按 115方位 沿施工，属沿空掘巷，与 11013 机巷的平距为 3 米，巷道掘进高度 3.5 米，净 高度 3.2 米。巷道掘进宽度 4.6 米,净宽度 4.2 米。掘进方式为炮掘，采用锚 网、钢带（或钢筋梯）、锚索联合支护，顶板破碎时采用 25#U 型可缩性钢拱 架进行支护。 11015 风巷掘进工作面设计沿 K1#煤层定向进行掘进，在本掘进区域内井 下标高为+1679m+1680m,对应地表标高+1995m+2210m，平均埋深 423m，该 巷道作为 11015 采面回风用。 （二）煤层及地质构造情况 根据原地质报告资料，及巷道揭露情况看，11015 风巷受断层影响。在 A4- 4 21#测点往东 4 米，受 F 断层影响，断层参数为 F:230，68， H=0.8,；在 A4-27#测点往东 4.3 米，受断层影响，断层参数为：F 逆断层： 262，29，H=1.7；F1 正断层：255，45，H=0.3；F 正断层： 230，49，H=？。（三）瓦斯情况 根据煤炭科学研究总院重庆分院所作的贵州玉舍煤业有限公司可采煤层 瓦斯基本参数测定及突出危险性、可抽性评价报告，K1煤层在埋深 271 米处 时瓦斯含量为 13.887 m3/t,瓦斯含量梯度为 0.0533m3/m.t; 瓦斯压力为 1.55 Mpa，瓦斯压力梯度为 0.0055 Mpa/m。经工作面埋深情况及 K1煤层瓦斯含量梯 度推算出 11015 风巷掘进工作面原始瓦斯含量为 21.9886m3/t，原始瓦斯压力 为 2.386Mpa。 K1煤层瓦斯参数测定成果表 煤层测压地点埋深 瓦斯 压力 (MPa) 瓦斯 含量 (m3/t) 煤层 破坏 类型 煤体坚 固性系 数 瓦斯放散 初速度 p 11 采区运输石 门 1110.709.5234 11 采区回风石 门 740.356.0797 K1 11012 机巷 2711.5513.887 0.2515 （四）通风方式 工作面通风方式为局扇压入式通风,采用两台 55KW*2 对旋式局扇供风， 具有独立可靠的通风系统。 进风路线：主斜井（副斜井）11 区段轨道石门局部通风机风筒 工作面 回风路线：工作面11013 回风上山11013 回风平巷12 区段回风石门 5 回风斜井地面。 三、防治煤与瓦斯突出措施三、防治煤与瓦斯突出措施 一）区域综合防突措施一）区域综合防突措施 （一）区域突出危险性预测（一）区域突出危险性预测 根据煤炭科学研究总院重庆分院所作的贵州玉舍煤业有限公司可采煤层 瓦斯基本参数测定及突出危险性、可抽性评价报告，K1煤层在埋深 271 米处 时瓦斯含量为 13.887 m3/t,瓦斯含量梯度为 0.0533m3/m.t; 瓦斯压力为 1.55 Mpa，瓦斯压力梯度为 0.0055 Mpa/m。经工作面埋深情况及 K1煤层瓦斯含量梯 度推算出 11015 风巷掘进工作面原始瓦斯含量为 21.9886m3/t，原始瓦斯压力 2.386Mpa。原始瓦斯含量和压力均超过了防治煤与瓦斯突出规定临界值， 所以该工作面预测为突出危险工作面。 （二）区域防突措施（二）区域防突措施 1）11015风巷上部为本煤层11013采面采空区(11013采面于2015年1月回采 结束)，与11013采面机巷净煤柱为3米，属于沿空掘巷，按照防治煤与瓦斯 突出规定，即突出煤层上区段回采后对应的下区段约15m斜长范围内为瓦斯 卸压区，故11015风巷处于11013采面应力释放区和瓦斯解放范围内。 2）顺层钻孔补充预抽煤巷条带瓦斯措施 区域防突措施采取从11013机巷施工下行顺层预抽钻孔对11015风巷掘进工 作面瓦斯进行超前预抽，钻孔设计325个，抽放半径为1.5米，孔深为70米，控 制11015风巷下部62米。（区域防突措施设计详见附图） a、抽放半径的确定：根据重庆煤科院编制的玉舍矿瓦斯抽放方案设计说 明书，K1 煤层抽放半径可取 1.5 米到 2.5 米之间，本次设计取抽放半径为 1.5 米。 b、预抽钻孔设计要求：钻孔设计控制掘进巷道下部不低于 15m 范围，所 有钻孔均匀布置，钻孔控制范围内无空白带。 c、封孔要求：预抽钻孔封孔深度不低于 8m，封孔期间必须有管理人员现 6 场监督落实，对达不到要求的不准接抽。 d、抽放参数要求：单孔抽放负压不小于 13KPa。 e、预抽时间的确定： 1)掘进条带区域内煤层储量 V=Shd =（97570）2.51.45247406t 式中 V储量，单位：万 t。 S面积，单位：m2。 H煤厚，单位。 D视相对密度（容重）：单位 t/m3 取 1.45。 2)掘进条带区域内瓦斯储量 Q 气= VWK=24740621.98861.155440111.6m3 式中 Q 气煤层气资源量（m3） V煤层资源储量（t） W煤层气含量（m3/t） k围岩瓦斯涌出系数,取 1.15。 3）达到消突时所需指标 残余瓦斯含量确定 根据六盘水市“双六”规定，吨煤瓦斯含量低于 6m3/t，残余瓦斯含量小 于 0.6Mp，则按照吨煤瓦斯含量低于 6m3/t 预计瓦斯抽放量。 Q 需Q 气- V6=（21.9886-6）2474061.153955675.6m3 4）瓦斯抽采率 根据计算所需预抽瓦斯总量可计算瓦斯抽采率如下： 抽采率= Q 需Q 气100%3955675.65440111.6100%=72.7% 5）瓦斯抽放系统 我公司地面建有永久瓦斯抽放站，有三套瓦斯抽放系统：一套高负压抽放 系统、两套低负压抽放系统。高负压抽放系统抽放泵型号为两台 2BE4720- 7 2BY4 型水环式真空泵（一台进行一台备用），其最大抽速为 600 m3/min，泵 的吸气管径为 700mm，主管管径 700、干管管径为 500mm，支管管径 300、 200。低负压抽放系统为：2BEC-67 型水环式真空泵两台，最大抽 412m3/min, 2BEC-52 型（备用）水环式真空泵两台，利用高负压抽放系统对本工作面进行 抽放。 现 11013 机巷抽采主管管径为 500mm，支管管径 200mm，抽采负压为 13kPa，支管抽采浓度 6.7%。 6）日瓦斯抽放纯量为： 根据玉舍煤业公司预抽经验单孔每分钟纯流量在 0.0080.016 之间， 11013 机巷下行顺层预抽钻孔单孔抽放纯流量取 0.01m3/min，测： q 日抽放流量（纯）总孔数2460 0.013252460=4680m3/天 7）预抽瓦斯天数 Q 需q 日3955675.64680=845 天 式中 预抽瓦斯天数（天） Q 需应抽出瓦斯量（立方米） q 日日瓦斯抽放纯量（m3/日） （三）区域防突措施效果检验（三）区域防突措施效果检验 1、预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验 （1）确定措施效果检验指标及临界值 11015 风巷掘进工作面区域防突措施效果检验采用抽放后实测煤层残余瓦 斯含量方法进行，区域效果检验孔必须按照防治煤与瓦斯突出规定第五十 五条第三款的规定布置，且检验钻孔的布置必须按照预抽钻孔竣工图资料分析， 尽量布置在预抽时间短及钻孔密度较稀的地方。实测残余瓦斯含量按六盘水 “双六”规定进行判断，即预抽后残余瓦斯含量低于 6m3/t，残余瓦斯压力低 于 0.6MP，若仍大于临界值则区域防突措施无效，需重新采取补充措施。 8 （2）措施效果检验钻孔的布置及设计 根据防治煤与瓦斯突出规定的要求，此次检验孔每个循环按 3 个孔进 行布置，分别布置在钻孔间距较大，接近预抽钻孔边缘线，抽放时间较短的位 置上，在实际施工过程中，严格按照预抽钻孔竣工图及抽放情况进行分析设计。 （3）措施效果检验钻孔的施工及相关要求 检验钻孔由通防工区技术员现场给定方位和倾角，跟班队长，瓦斯测试工、 安检员及瓦检员现场监督钻孔施工及取样，施工过程中，要注意是否出现喷孔、 卡钻、顶钻或煤炮声等现象，并做好记录。施工结束后由瓦斯测试工及时对所 取煤样解析。解析过程严格按照 DGC 瓦斯含量直接测定装置操作规程进行。 2、验证过程中的操作工艺规范及要求 效果检验采用 DGC 瓦斯含量直接测定装置测定煤层残余瓦斯含量，严格按 照 DGC 瓦斯含量系统操作规程进行。 （四）区域验证（四）区域验证 1、验证指标的选择及临界指标确定 采用钻屑瓦斯解析指标法进行区域验证： 1）、钻孔瓦斯解析指标 K1值； 2）、钻孔煤屑量指标； 3）、钻屑温差 2、采用钻屑瓦斯解析指标法对掘进工作面的突出危险性进行区域验证时， 按照下列规定进行： 1）每推进 1050 米（在地质构造带连续进行区域验证）至少进行 2 次区 域验证，在掘进工作面断面上布置 2 个检验孔，分别布置在掘进工作面断面两 侧及中部。（区域验证设计详见附图） 2）如断面上布置有其它钻孔，则验证孔应尽量远离这些钻孔。 3）工作面验证措施效果检验 9 在掘进工作面断面上至少布置 2 个直径 45mm 的检验孔，孔深为 10 米， 控制巷道轮廓线外 3 米，分别布置在断面的中部及矮帮。 如断面上布置有其它钻孔，则检验孔应尽量远离这些钻孔。每打孔 2m 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。 4）区域验证的操作工艺规范及要求。 用瓦斯解吸指标 K1值进行区域验证时，每钻进 2 米采集一次孔口排出 的粒径 13mm 的煤钻屑，测定其瓦斯解析指标。 从第二米开始用专用工具收集每米段排粉量（量其体积或重量）。 从第二米开始用温度计测其每米段钻屑温度，并测巷道迎头煤壁温度 （避开吹风处侧）。 将以上每米段三个数据与突出危险性临界指标对比，如各顶指标均不超， 则采取安全防护措施进行掘进。 判断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，三个参数中，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。 为避免不必要的判断失误，在比较钻屑温差时，也应比较钻屑与巷道及 迎头煤壁温差。当其任何一种温度差达到或超过 4时，定为突出危险工作面。 当在工作面出现喷孔、顶钻等动力现象或明显的突出预兆时，该工作面 仍然为突出危险工作面，必须实施相应的补充防治突出措施进行治理。 确定为突出危险的掘进工作面，必须采取防治突出措施，否则，不准掘 进。采取防治突出措施后，必须进行防突措施效果检验，在检验确认已消除突 出危险性后方可进行掘进;检验尚未消除突出危险性时，仍为突出危险工作面， 必须继续采取相应的防治突出措施进行治理，直至消除突出危险性，否则，不 准掘进。 钻屑瓦斯解析指标法各项临界指标值 10 最大钻屑量 Smax 钻屑温 差 t 钻屑解吸指标 K1 Kg/mL/mmL/gmin1/2 突出危险性 6540.5 突出危险工作面 6540.5无突出危险工作面 3、当煤厚超过 3 米或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。 4、当在施工检验钻孔过程中有顶钻、喷孔等动力现象或有明显的突出预 兆时，应视为突出危险工作面并实施相关措施。 二）局部综合防突措施二）局部综合防突措施 （一）工作面突出危险性预测（一）工作面突出危险性预测 1、验证指标的选择及临界指标确定 采用钻屑瓦斯解析指标法进行工作面突出危险性预测： 1）、钻孔瓦斯解析指标 K1值； 2）、钻孔煤屑量指标； 3）、钻屑温差 2、采用钻屑瓦斯解析指标法预测掘进工作面的突出危险性时，按照下列 规定进行： 1）在掘进工作面断面上布置 2 个检验孔，控制范围及孔深以抽放孔竣工 资料来定，分别布置在掘进工作面断面两侧及中部。 2）如断面上布置有其它钻孔，则验证孔应尽量远离这些钻孔。 3）工作面突出危险性预测 在掘进工作面断面上至少布置 2 个直径 45mm 的检验孔，孔深为 10 米， 控制巷道轮廓线外 3 米，分别布置在断面的中部及两侧。 如断面上布置有其它钻孔，则 11 检验孔应尽量远离这些钻孔。每打孔 2m 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。 4）工作面突出危险性预测过程的操作工艺规范及要求。 用瓦斯解吸指标 K1值进行预测时，每钻进 2 米采集一次孔口排出的粒 径 13mm 的煤钻屑，测定其瓦斯解析指标。 从第二米开始用专用工具收集每米段排粉量（量其体积或重量）。 从第二米开始用温度计测其每米段钻屑温度，并测巷道迎头煤壁温度 （避开吹风处侧）。 将以上每米段三个数据与突出危险性临界指标对比，如各顶指标均不超， 则采取安全防护措施进行掘进。 判断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，三个参数中，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。 为避免不必要的判断失误，在比较钻屑温差时，也应比较钻屑与巷道及 迎头煤壁温差。当其任何一种温度差达到或超过 4时，定为突出危险工作面。 当在工作面出现喷孔、顶钻等动力现象或明显的突出预兆时，该工作面 仍然为突出危险工作面，必须实施相应的补充防治突出措施进行治理。 确定为突出危险的掘进工作面，必须采取防治突出措施，否则，不准掘 进。采取防治突出措施后，必须进行防突措施效果检验，在检验确认已消除突 出危险性后方可进行掘进;检验尚未消除突出危险性时，仍为突出危险工作面， 必须继续采取相应的防治突出措施进行治理，直至消除突出危险性，否则，不 准掘进。 钻屑瓦斯解析指标法各项临界指标值 最大钻屑量 Smax 钻屑温 差 t 钻屑解吸指标 K1 突出危险性 12 Kg/mL/mmL/gmin1/2 6540.5 突出危险工作面 6540.5无突出危险工作面 3、当煤厚超过 3 米或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。 4、当在施工预测或检验钻孔过程中有顶钻、喷孔等动力现象或有明显的 突出预兆时，应视为突出危险工作面并实施相关措施。 （二）工作面防突措施（二）工作面防突措施 1、工作面超前排放煤层瓦斯的措施 若经过区域验证或工作面突出危险性预测，工作面具有煤与瓦斯突出的危 险，则采取从工作面正前施工排放钻孔的补充措施。排放钻孔分别控制巷道下 部4.2米，工作面前方10米，设计排放钻孔为16个，排放半径取1米，钻孔孔径 不得低于75mm（局部防突措施设计详见附图）。 （三）工作面措施效果检验（三）工作面措施效果检验 工作面防突措施效果检验方法及要求与突出危险性操作工艺规范及要求一 致。 四、安全防护措施四、安全防护措施 （一）六大系统情况（一）六大系统情况 一) 监测监控 我公司使用的是镇江中煤生产的 KJ101N 型矿井监控系统 ，主备机各一 台设在矿监控中心，终端机 4 台，分别安装调度室，矿总工程师办公室，通风 工区值班室，矿救护队值班室，2003 年建矿生产至今井下，地面(瓦斯抽放站)共 安装分站 KJ101F1，24 台，KJ101F2，14 台，甲烷传感器 57 台，一氧化 碳 17 台，温度传感器 19 台，风速 5 台，负压 3 台，水位 2 台，凤桐风量传感 13 器 7 台，烟雾 7 台，风门语音报警 14 套，馈电状态传感器 8 台，设备开停传 感器 30 台，瓦斯管道传感器 9 套，每套包括(瓦斯，流量，负压，温度)，矿 井铺设线路 15715 米，所有分站专用供电，分站内有备用电池可维持 4 小时， 采掘工作面风电瓦斯闭锁完善可靠，每 7 天检查一次，并做记录，甲烷传感器 7 天调效一次，6 个月分批到国家规定仪器调效点检验，合格贴合格证，并发 证书，所有设备建有台账，图纸，资料记录齐全存档。井下监控数据实时上传 真实有效，与集团公司联网上传，公司配有专职维修工 6 人，经培训合格上岗， 发现问题及时处理，保证了矿井安全生产。（附监测监控系统图） 二）人员定位 公司于 2014 年 7 月份对 KJ69J 型人员定位系统进行了升级完善，现已安 设监控主机 1 台、备机 1 台、监测处理器 8 台、无线接收器 29 台、无线编码 发射器 1050 个、不间断电源（UPS）1 台、井下光端机 1 台、不间断本安电源 8 台，对所有入井人员进行定位监控。 三）通讯联络 我公司从 2003 年建矿生产至今，通讯系统采用深圳华仁达通讯设备厂生 产的 HRD512C 型程控调度交换机，电话采用 KJ1017 本质安全型话机，机芯 主板使用环氧树脂全封闭，保证每部电话在井下不同环境中能够正常使用。 井下电话主要安装地点变电所，水泵房，主井架空乘人平台，副斜井各车 场提升运输信号点，煤仓上下口，各巷道运输转载点，绞车硐室，避难硐室， 采掘工作面等，满足矿井通讯需求。 安设有一套山东众邦科技生产的 ZB-F2000 综合信息化平台系统服务器， 矿井有线，无线视频，无线通讯系统，可以通过调度电话或者无线电话呼叫井 下移动电话了解安全生产状况，并且能在紧急情况下多一套调度通讯设备。矿 用调度程控交换机 HRD512C 型配合该系统可随时呼叫井下流动人员掌握生产 情况。公司领导，区队领导，调度值班人员可通过值班电脑，智能手机视频地 点不受限制掌握地面、井下生产情况。（附通讯系统示意图） 14 四）紧急避险 我公司在矿井 12 区段轨道石门建设有矿井永久避险硐室。矿井所有临时 避险硐室内均遵照规定完善了压风自救系统、给排水系统、通讯系统、监测监 控系统；同时临时避险硐室均按规定安设防火门，防火门能有效与外界隔绝， 防止有毒有害气体与硐室内外相导通，公司安排专人对矿井避险硐室进行维护。 矿井永久避险硐室由有资质单位（贵州助力矿山机电设备有限公司）建设 完善并进行试运转，并由贵州省安全监察局委托六盘水市安全监察局进行永久 避险硐室验收，于 2013 年 6 月验收通过，矿井永久避险硐室满足 100 人临时 避险，交付投入使用。现矿井永久避险硐室实施设备运行正常，并有有人员专 职维护，永久避险系统内设施设备。 五）压风自救装置 在地面建有一座压风机房，安设 3 台 GA75workplacFF 型压风机（其中 2 台运转，1 台备用保证能在 10min 内能够启动）用于井下压风自救系统，矿井 永久避难硐室根据相关规定进行施工及设备安设，已由专家组验收通过投入正 常使用（矿井永久避难硐室器材配备齐全并安设了 20 组压风自救，可供 100 人同时使用）；在其余避难硐室里各安设了 15 个压风自救袋。为满足矿井的 急救措施，各采掘工作面和各主要行人巷道均按规定每隔 50m 安设一组压风自 救装置。瓦斯检查员对所管辖区域压风自救管路及装置进行每班检查，发现问 题及时处理及汇报调度室，由调度室安排责任区队进行处理。每班要求工作人 员对压风自救管路进行排水。（附压风自救系统示意图） 六）供水施救 我公司在地面建有一座 600 立方米的高位水池，里面的水均已使用过滤装 置处理后，经检测水质后符合相关规定要求，用于生产消防和地面消防用水， 而生活用水由玉舍镇自来水厂提供饮用水。公司井下采用供水施救系统与防尘 供水系统一体的系统结构，根据相关规定每隔 50m 设置支管和阀门。公司井下 15 各个避难硐室均已按规定安设了供水管路。供水主管路为一趟 DN250mm 的铁管， 通过主斜井（DN200）各区段（DN100）到达工作面。为了保证矿井井下 供水正常，主供水管路及各工作面分支管路实行“谁使用，谁管理”的管理制 度，相关区队的职责范围内协调组织供水管路的安装、协调、移交及拆除工作， 负责对供水管路的维护情况进行调查。主供水管路不经机运工区批准，不能随 意开关阀门和调整水压。瓦斯检查员对所管辖区域内的管路进行巡查，发现问 题及时汇报调度室，由调度室协调处理。 （二）安全防护措施（二）安全防护措施 1、通风系统及通风设施 1)工作面必须为独立通风系统，通风方式为局扇压入式。（附通风系统示 意图） 2、工作面压风自救系统的设置 （1）压风自救装置安装在掘进工作面顺槽内的压缩空气管道上； （2 压风自救装置每间隔 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。 （3）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/min