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1、江煤贵州公司水城县阿戛乡小牛煤矿瓦斯防治方案编制单位:小牛煤矿编 制 人:范雪华 编制日期:2013.1.17江煤贵州公司水城县阿戛乡小牛煤矿 瓦斯防治方案一、矿井基本情况矿井位于六盘水市水城县双水开发区南东侧,属水城县阿戛乡管辖,地理坐标:东经10458401050052,北纬262818262910。矿井距贵昆铁路约5km,北至六盘水站25km,至水城县场碧25km,水(城)至阿(戛)公路通过矿井西侧,交通较方便(如下图)。1煤层及构造区内煤系地层为二叠系上统龙潭组,煤系地层厚度360380m,含煤69层,总厚度64.61m,含煤系数17.29%。其中可采及局部可采煤层19层,可采煤层总厚
2、度28.46m,含煤系数7.69%。一般根据岩性等将其分为四个含煤段,第三、四含煤段含可采及局部可采煤层8层(C1、C10、C14、C15C、C16、C18、C20、C26煤层),含煤性好,且分布较集中;第二含煤段仅含局部可采煤层4层(C28、C34、C43、C52煤层),含煤性差;第一含煤段含可采及局部可采煤层8层(C60、C6l、C64a、C64b 、C66、C67、C68、C69、C67-69煤层),含煤性较好。可采煤层煤层特征表序号煤层可采厚度(m)最小最大层间距煤层结构顶底板岩性煤层稳定性可采范围煤层容重t/m3平均夹矸层数结构顶板底板1C11.9965703924691140131
3、5473321210161031023较简单粉砂岩粉砂岩稳定全区1.402C100.601较简单粉砂岩泥岩极不稳定大部1.453C140.191.561.451较简单粉砂岩泥岩不稳定3线西1.354C15a1.162.801.853较简单粉砂岩粉砂岩稳定全区1.355C161.261.551.363较简单泥岩粉砂岩稳定全区1.406C182.454.062.9836较复杂粉砂岩粉砂岩稳定全区1.307C200.901.350.943较简单粉砂岩泥岩稳定全区1.458C260.021.020.861较简单砂岩粉砂岩不稳定全区1.509C280.611.030.822较简单粉砂岩泥岩稳定全区1.5
4、010C340.461.020.712较简单细砂岩泥岩泥岩较稳定全区1.5011C430.421.120.781较简单泥岩粉砂岩不稳定全区1.5012C520.781.130.961较简单粉砂岩泥岩不稳定全区1.4013C600.301.040.661较简单泥岩粉砂岩极不稳定4线西1.4014C610.822.001.431较简单泥岩泥岩较稳定全区1.4015C640.681.030.851较简单泥岩泥岩粉砂岩极不稳定全区1.4016C662.454.063.7312较简单泥岩泥岩不稳定大部1.4517C670.482.651.2812较简单泥岩泥岩较稳定大部1.4518C680.231.62
5、0.8612较简单泥岩泥岩稳定全区1.5019C691.242.361.6828较复杂泥岩泥岩稳定F1以东1.50、地质构造矿井位于北西南东向格木底向斜北翼东段,其总体构造形态呈单斜岩层。地层走向北西南东,倾向南西,倾角5565。煤层顶底板煤层顶板多为泥质粉砂岩、细砂岩,岩土工程地质条件较差;煤层底板多为粘土岩,遇水易软化膨胀出现底鼓变形。2瓦斯、煤与瓦斯突出灾害、瓦斯据贵州省煤炭管理局黔煤行管字2005246号对六盘水市煤矿2005年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复,原仲河、牛场煤矿均为高瓦斯矿。其鉴定结果见表2-2-3。表2-2-3 矿井瓦斯等级鉴定结果表矿 井 名 称瓦 斯二 氧 化 碳审
6、批 意 见绝对量(m3/min)相对量(m3/t)绝对量(m3/min)相对量(m3/t)原仲河煤矿3.9226.900.906.18高瓦斯原牛场煤矿2.8133.700.232.76高瓦斯原小窝田煤矿1.2526.090.5010.43高瓦斯从上表分析,整合前原仲河、牛场矿井、小窝田煤矿绝对瓦斯涌出量仅3.921.25m3/min,但相对瓦斯涌出量却高达26.0933.70m3/t。2012年瓦斯等级鉴定为高瓦斯矿井。、煤与瓦斯突出矿井位于煤与瓦斯突出区域,C1煤层+1285m以上鉴定为无突出危险,C1煤层+1285m以下及其它可采煤层均未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,按黔安监管办字20073
7、45号文要求,按煤与瓦斯突出矿井设计和管理。3煤尘爆炸性与自燃倾向经贵州省煤田地质局实验室2011年3月31日对小牛煤矿C1、C15、C16、C18号煤层出具了煤尘爆炸性、自然倾向性鉴定结果。C1煤层鉴定结果下表。煤尘爆炸性及自燃倾向性等级鉴定结果表煤层编号工 业 分 析爆 炸 性 试 验吸氧量cm3/g.干煤鉴 定 结 果水分(Mad)灰分(Ad)挥发分(Vdaf)火焰长度(mm)抑制煤尘爆炸最低岩粉量(%)煤尘爆炸性自燃倾向性等级C10.9029.3232.0050450.49有级另据贵州省煤田地质局实验室2004年8月鉴定,C16、C18、C20煤层均有煤尘爆炸性。因此矿井投产后应取样鉴
8、定煤层的自燃倾向性、煤尘爆炸危险性,为保证矿井安全生产,设计对未鉴定煤层按容易自燃、有煤尘爆炸性考虑。4、煤层瓦斯赋存情况:根据我矿现有煤层瓦斯涌出量结果分析,11采面C1煤层为原仲河煤矿采动过,本煤层瓦斯含量及压力已经释放过,而东1233/t,所以本年度开采C1煤层瓦斯来源主要是煤层本身瓦斯含量。5、矿井动力现象水城县阿嘎乡小牛煤矿属整合矿井。目前为止,没有发生过动力现象。矿井未发生过动力现象,所以没有动力现象记录分析研究。二、瓦斯治理主要依据(一)政策法规1. 煤矿安全规程(2006年版);2. 煤矿井工开采通风技术条件(AQ10282006);3. 矿井瓦斯涌出量预测方法(AQ10182
9、006);4. 煤矿井下粉尘综合防治技术规范(AQ10202006);5. 煤矿瓦斯抽采标准(AQ10272006)及瓦斯抽采指标(AQ10262006);6. 贵州省煤矿安全监察局、贵州省煤炭工业局关于印发贵州省高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井安全技术管理规定(试行)的通知(贵煤安发【2008】201号;7. 贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭工业局关于印发贵州省小煤矿安全生产技术管理规定(暂行)的通知(贵煤安发【2008】160号);8. 国务院安委会办公室关于加强煤矿瓦斯治理工作体系示范工程建设的通知(安委办【2009】2号;(二)主要技术资料1、江煤集团(贵州)公司小牛煤矿0.60Mt/a开采设计
10、方案。2、江煤集团(贵州)公司小牛煤矿0.60Mt/a安全专篇说明书。3、江煤集团(贵州)公司小牛煤矿资源储量核实报告。4、江煤集团(贵州)公司小牛煤矿资源开发利用方案说明书。5、江煤集团(贵州)公司小牛煤矿采掘工程平面图、通风系统图。6、煤矿“三个鉴定报告”(矿井瓦斯等级鉴定、煤尘爆炸性鉴定、煤层自然倾向性鉴定)。三、瓦斯防治方案1、采煤工作面瓦斯防治方案开采保护层由于现有开采的C1号煤层鉴定在矿区范围内+1285m水平标高以上不具有突出危险性。所以暂时不考虑开采保护层。、采取边采边抽方案由于东12采区C1号煤层不具有突出危险性,但该煤层未采动过,瓦斯含量可能较高。因此,矿井在开采之前系统形
11、成后必须采取预抽煤层瓦斯的防突措施。工作面开采前必须开采控制范围内煤层的瓦斯含量降到8m3/t以下或将瓦斯压力降到到0.74MPa(表压)以下。工作面形成系统后从工作面运输顺槽和回风顺槽顺煤层走向布置顺层瓦斯抽放钻孔控制整个工作面煤层,工作面面长100米,因此,钻孔参数为:在离工作面切眼15m范围以外开始布孔,终孔间距5m,孔径75mm,孔深5060m,钻孔沿煤层中部布置,钻孔倾角沿煤层倾角布置,钻孔施工后立即封孔连接抽放。、从工作面切眼垂直工作面煤壁布置排放钻孔控制抽放空白带 从工作面运输顺槽和回风顺槽实施预抽瓦斯钻孔时,由于受地质条件及煤层变化的影响,部分地段的抽放钻孔不能够达到设计要求,
12、工作面内部存在抽放空白带,为确保防突措施的有效性,在回采过程中,根据工作面两顺槽施工钻孔情况,从工作面切眼垂直工作面煤壁布置排放钻孔控制抽放空白带。其钻孔参数为:孔径75mm、孔深10m、钻孔布置放在煤层中部,水平角度为沿煤层走向角度钻进,且每3m间隔施工1个孔深为10m钻孔。、采用综合指标对工作面进行突出危险性效检 采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验。由于工作面长度100米未超过120m,则沿回采工作面推进方向每间隔3050m至少布置1个检验测试点测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量,其测定值煤层残余瓦斯压力低于0.74MPA或残余瓦斯含量低于8M
13、3/T以下,工作面才能开采。工作面在开采过程中采用钻孔钻屑量、钻屑量解吸指标1(h2)值等参数综合预测工作面突出危险性;在工作面切眼上下安全出口10m以外布置效检钻孔,孔径42mm,孔深8-10m, 孔间距10m,在钻孔施工过程中每打1米时测定一次钻屑量、钻屑解吸1(h2),根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量S、钻屑解吸指标1(h2),确定工作面的突出危险性。如任一钻孔有任一项指标超标,既视为措施无效有突出危险,在超标位置前后10m范围内重新抽放。确定措施有效方能开采,否则工作面不得生产。、工作面采空区上隅角插管抽放采空区瓦斯采用矿井低负压抽放系统,工作面回风顺槽敷设有直径100mm的低负压抽
14、放管。在工作面回采推进过程中,将瓦斯抽放管埋入工作面采空区上隅角插管对上隅角瓦斯进行抽放。、合理安排生产工序,均衡生产由于煤与瓦斯突出机理的复杂性,鉴于我们对小牛煤矿煤层煤与瓦斯突出规律还未有摸清,为确保工作面安全回采,除采取严密措施外,合理安排采煤工序对防治煤与瓦斯突出也具有重要意义。为此掘进工作面采取“两掘一排”的工作制度,即每天两个班掘进,一个班采取防突措施,给工作面瓦斯和应力释放有充足的时间,实现均衡生产。2、掘进工作面瓦斯防治方案根据中国矿业大学的鉴定报告,鉴定结果为C1号煤层在井田范围内+1285m水平标高以上为不具有突出危险性。但12采区C1号煤层掘进必须采取防突措施并组织施工。
15、防突措施坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则,做到不掘突出头。(1)、区域防突方案根据防治煤与瓦斯突出规定第45条:区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前,对突出煤层较大范围采取的防突措施。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。预抽煤层瓦斯可采用的方式有:地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。结合小牛煤矿实际区域防突措施采用井下布置专用瓦斯抽放巷穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯
16、等。穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯矿井位于煤与瓦斯突出区域,C1煤层+1285m以上鉴定为无突出危险,按突出矿井无突出煤层设计;C1煤层+1285m以下及其它可采煤层均未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,按黔安监管办字2007345号文要求,在鉴定之前,按煤与瓦斯突出矿井、突出煤层设计和管理。因此,+1285以下煤层开采需布置底板瓦斯抽放巷,利用抽放巷布置穿层钻孔对C1号以下煤层进行超前预抽,超前预抽的距离大于200米,在抽放巷每隔10米布置一组钻孔,每组钻孔布置5个孔,孔深1255米,钻孔直径75MM,采用聚胺脂封孔,封孔深度5米,控制煤层掘进巷道轮廓线以外上下大于15米(防治煤与瓦斯突出规定第四十
17、九条规定要求钻孔控制煤层巷道两侧轮廓线外不少于15米)。石门揭煤区域预抽煤层瓦斯在揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10m之前,应当至少打两个穿透煤层全厚且进入顶(底)板不小于0.5m的前探取芯钻孔,揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m实施穿透煤层的预抽钻孔(在构造破坏带应适当加大距离)。钻孔的最小控制范围是:石门、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m,同时保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线(包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线)的最小距离不小于5m。(2)、区域措施效果检验采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验。穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,在煤
18、巷条带每间隔3050m至少布置1个检验测试点。穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯措施检验测试点布置示意图穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验布置4个检验测试点,分别位于预抽区域内的上部、中部和两侧,并且至少有1个检验测试点位于预抽区域内距边缘不大于2m的范围;石门穿层钻孔预抽煤层瓦斯措施检验测试点布置示意图各检验测试点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,且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。在地质构造复杂区域适当增加检验测试点。 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(
19、P)MPa瓦斯含量(W)m3/t区域类别0.748无突出危险区除上述情况以外的其他情况突出危险区(3) 、局部防突方案 1、突出危险性预测1)各类工作面突出危险性预测应针对各煤层发生煤与瓦斯突出的特点和条件试验确定工作面预测的敏感指标和临界值,并作为判定工作面突出危险性的主要依据。试验应由具有突出危险性鉴定资质的单位进行,在试验前和应用前应当由煤矿企业技术负责人批准。2)采用钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性时,由工作面向煤层的适当位置至少打4个钻孔,在钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径13mm的煤钻屑,测定其瓦斯解吸指标K1或h2值。测定时,应考虑不同钻进工艺条件下
20、的排渣速度。各煤层石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标的临界值按表所列的指标临界值预测突出危险性。 钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的参考临界值煤样h2指标临界值(Pa)K1指标临界值(mL/g)干煤样2000.5湿煤样1600.4如果所有实测的指标值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面为无突出危险工作面;否则,为突出危险工作面。3)采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时,在近急倾斜煤层工作面应向前方煤体至少施工3个,孔深810m的钻孔,测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。钻孔应尽可能布置在软分层中,一个钻孔位于巷道工作面中部,并平行于掘进方向,其他钻孔的终孔点应位于巷道两
21、侧轮廓线外24m处。钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S,每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1或h2值。各煤层采用钻屑指标法预测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,在确定前可暂按表的临界值确定工作面的突出危险性。 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瓦斯解吸指标h2 Pa钻屑瓦斯解吸指标K1(mL/g)钻屑量 S(kg/m)(L/m)2000.565.4实测得到的S 、K1或h2的所有测定值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面预测为无突出危险工作面;否则,为突出危险工作面。2、措施效果检验局部措施效果检验与区域措施效果检验相同。详见区
22、域措施效果检验。石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标法预测钻孔布置示意图3、石门揭煤的局部防突措施1)本矿采取底板穿层钻孔对煤层瓦斯进行预抽后,石门揭穿煤层前,经预测无突出危险时,可不采取措施;当预测有突出危险时,可采用抽放或排放瓦斯、金属骨架等措施。结合本矿区域性预抽煤层瓦斯情况,首先安排对石门揭煤位置进行抽放,经抽放工作面仍未消突时,应增加抽放时间直到消突。但不能把预测钻孔作为措施钻孔使用,且不能在同一地点布置。控制范围必须控制到巷道轮廓线上邦5M,下邦3M,地质构造带时,控制上邦7M,下邦3M。钻孔必须穿透煤层顶(底)板0.5m以上。若不能穿透煤层全厚,必须控制工作面前方15m以上。增加采用钻
23、孔排放瓦斯措施,排放钻孔布置在石门周界外8m的煤层内,排放钻孔直径为75mm,钻孔间距根据实测的有效排放半径确定,目前,根据60万吨安全专篇规定,终孔底间距按5m设计。为防止石门过煤后,因煤层的自重或石门放炮的震动影响造成石门过煤后,仍发生煤与瓦斯突出。设计要求石门揭开煤层后,除应及时搞好石门过煤段的支护,背严实好顶帮外,还应及时向石门四周的煤层施工好瓦斯抽采钻孔,及时卸放石门四周的煤层瓦斯压力。2)石门、斜井工作面从掘进至距突出煤层的最小法向距离5m开始,必须采用物探或钻探手段边探边掘,保证工作面到煤层的最小法向距离不小于远距离爆破揭开突出煤层前要求的最小距离。采用远距离爆破揭开突出煤层时,
24、要求石门、斜井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是1.5m。如果岩石松软、破碎,还应适当增加法向距离。井巷揭穿突出煤层和突出煤层的炮掘、炮采工作面。为了减少人员伤亡,都必须采取远距离爆破安全防护措施。远距离爆破安全防护措施的目的是在爆破作业时,工作人员远离爆破地点,突出物和突出时发生的瓦斯逆流波及不到发爆地点,以保证工作人员的安全。因此,石门揭煤、煤巷掘进工作面采用远距离爆破时发爆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,爆破距离不得小于300m。采煤工作面放炮地点到工作面的距离由矿技术负责人根据具体情况确定,但不得小于100m。远距离爆破时,回风系统必须停电、撤人。放炮
25、后进入工作面检查的时间由矿技术负责人根据情况确定,但不得少于30min。石门揭煤采用远距离爆破时,必须制定包括放炮地点、避灾路线及停电、撤人和警戒范围等的专项措施。在石门揭穿有突出危险煤层的全部作业过程中,与此石门有关的其他工作面必须停止工作。在实施揭穿突出煤层的远距离爆破时,井下全部人员必须撤至安全地点,在石门附近的采掘工作地点必须全部断电,斜井口前方50m、两侧20m范围内严禁有任何火源。以免突出引起的瓦斯逆流遇火源发生瓦斯爆炸或燃烧事故。远距离爆破必须和其他安全设施配合使用,如反向风门、避难硐室、压风自救装置、压缩氧自救器等。3)石门和工作面从距突出煤层底(顶)板的最小法向距离5m开始到
26、穿过煤层进入顶(底)板2m(最小法向距离)的过程均属于揭煤作业。揭煤作业前应编制揭煤的专项防突设计,报煤矿企业技术负责人批准。4)探明揭煤工作面煤层的相对位置和安全距离是否符合防突要求;在与煤层保持适当距离的位置进行工作面预测或区域验证;当工作面预测(或区域验证)有突出危险时,采取工作面防突措施;直到工作面预测(或区域验证)无突出危险时,方能实施石门、斜井揭煤工作,并采用远距离爆破揭开或穿过煤层。5)采取安全防护措施并用远距离爆破揭开或穿过煤层时,岩石巷道与煤层连接处应加强支护。6)在揭煤工作面用远距离爆破揭开突出煤层后,若未能一次揭穿至煤层顶(底)板,则仍应当按照远距离爆破的要求执行,直至完
27、成揭煤作业全过程。7)当石门或斜井揭穿厚度小于0.3m的突出煤层时,可直接用远距离爆破方式揭穿煤层。8)突出煤层的每个煤巷掘进工作面和采煤工作面都应当编制工作面专项防突设计,报矿技术负责人批准。实施过程中当煤层赋存条件变化较大或巷道设计发生变化时,还应当作出补充或修改设计。9)石门和斜井揭煤工作面采用金属骨架揭开煤层,一般在石门上部和两侧或斜井周边外0.51.0m范围内布置骨架孔。骨架钻孔应穿过煤层并进入煤层顶(底)板至少0.5m,当钻孔不能一次施工至煤层顶板时,则进入煤层的深度不应小于15m。钻孔间距一般不大于0.3m,对于松软煤层要架两排金属骨架,钻孔间距应小于0.2m。骨架材料可选用8k
28、g/m的钢轨、型钢或直径不小于50mm钢管,其伸出孔外端用金属框架支撑或砌入碹内。插入骨架材料后,应向孔内灌注水泥砂浆等不燃性固化材料。10)在石门和斜井揭煤工作面采用预抽瓦斯、排放钻孔防突措施时,钻孔直径一般为75120mm。石门揭煤工作面钻孔的控制范围是:石门的两侧和上部轮廓线外至少5m,下部至少3m。斜井揭煤工作面钻孔控制范围是:近水平、缓倾斜、倾斜煤层为井筒四周轮廓线外至少5m;急倾斜煤层沿走向两侧及沿倾斜上部轮廓线外至少5m,下部轮廓线外至少3m。钻孔的孔底间距应根据实际考察情况确定。揭煤工作面施工的钻孔应尽可能穿透煤层全厚。当不能一次打穿煤层全厚时,可采取分段施工,但第一次实施的钻
29、孔穿煤长度不得小于15m,且进入煤层掘进时,必须至少留有5m的超前距离(掘进到煤层顶或底板时不在此限)。预抽瓦斯和排放钻孔在揭穿煤层之前应保持自然排放或抽采状态。4、掘进工作面局部防突措施1)在实施局部综合防突措施的煤巷掘进工作面,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采掘作业;否则,仍要执行一次工作面防突措施和措施效果检验。2)突出煤层采掘工作面每班必须设专职瓦斯检查工并随时检查瓦斯,不得兼作其它地点的瓦斯检查工作;在突出煤层中,专职爆破员必须固定在同一工作面,不得兼作其它工作面的
30、放炮工作面。3)煤巷掘进工作面采用密集浅孔钻孔局部防突措施要求:(1)巷道两侧轮廓线外钻孔的最小控制范围为5米。当煤层厚度大于巷道高度时,在垂直煤层方向上的巷道上部煤层控制范围不小于7m,巷道下部煤层控制范围不小于3m;(2)钻孔在控制范围内应均匀布置,在煤层的软分层中可适当增加钻孔数。预抽钻孔或超前排放钻孔的孔数、孔底间距等应根据钻孔的有效抽放或排放半径确定;(3)钻孔直径应根据煤层赋存条件、地质构造和瓦斯情况确定,一般为75120mm,地质条件变化剧烈地带也可采用直径4275mm的钻孔。若钻孔直径超过120mm时,必须采用专门的钻进设备和制定专门的施工安全措施;(4)煤层赋存状态发生变化时
31、,应及时探明情况,再重新确定超前钻孔的参数;(5)钻孔施工前应加强工作面支护,打好迎面支架,背好工作面煤壁。密集浅孔排放钻孔布孔示意图4)、掘进工作面措施效果检验1、煤巷掘进工作面执行防突措施后,应选择防突规定第七十四条规定的方法进行措施效果检验。检验孔深度应小于或等于局部防突措施钻孔。如果煤巷掘进工作面措施效果检验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,若检验孔与防突措施钻孔向巷道掘进方向的投影长度相等,则可在留足防突措施超前距,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防突措施钻孔时,则应在留足所需的防突措施超前距并同
32、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实施掘进作业。煤巷掘进工作面钻指标法预测钻孔布置示意图5、安全防护措施1)、有突出煤层的采区必须设置采区避难所。避难所的位置应根据实际情况确定。避难所应符合下列要求:(1)避难所必须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,深度应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,但至少应能满足15人避难,且每人使用面积不得少于0.5m2。避难所内支护必须保持良好,并设有与矿(井)调度室直通的电话;(2)避难所内必须放置足量的饮用水、安设供给空气的设施,每人供风量不得少于0.3m3/m
33、in。如果用压缩空气供风时,应有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴;(3)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。2)、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。反向风门距工作面的距离和反向风门的组数,应根据掘进工作面的通风系统和预计的突出强度确定,但反向风门距工作面回风巷不得小于10m,与工作面的最近距离一般不得小于70m,如小于70m时应设置至少三道反向风门。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0.8m。在煤巷构筑反向风门时,风门
34、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、溜子道等,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。见图6315。远距离爆破时,回风系统必须停电、撤人。放炮后进入工作面检查的时间由矿技术负责人根据情况确定,但不得少于30min。远距离放炮必须符合以下规定:对有突出危险的煤层,必须制定石门揭煤的专项措施,准确掌握工作面距煤层的法线距离,严格按要求组织施工。未形成系统的建设矿井,石门揭煤放炮必须在地面实施。已经形成系统的建设矿井和生产矿井,石门揭煤放炮作业可以在反向防突风门后的避难硐室中实施,
35、严重突出矿井也应在地面实施;在突出煤层顶底板掘进的巷道,特别是距突出煤层法向距离小于20米的掘进巷道,必须采取消突措施并采取严格控制突出煤层层位和地质构造,防止瓦斯异常涌出或误穿突出煤层.3)、突出煤层的采掘工作面应设置工作面避难所或压风自救系统。应根据具体情况设置其中之一或混合设置,但掘进距离超过500m的巷道内必须设置工作面避难所。工作面避难所设在采掘工作面附近和爆破工操纵放炮的地点。应根据具体条件确定避难所的数量及其距采掘工作面的距离。工作面避难所应满足工作面最多作业人数时的避难要求,其他要求与采区避难所相同。1木质带铁皮的风门;2砖墙;3铁风筒;4胶皮风筒;5防止瓦斯逆流铁板;6防止瓦
36、斯逆流铁板立轴;7定位圈;8局部通风机;B1正常通风时防止瓦斯逆流铁板位置;B2突然逆风时防止瓦斯逆流铁板位置。4)、压风自救系统的要求是:(1)压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采工作面顺槽内的压缩空气管道上;(2)在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置:距采掘工作面2540m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;(3)每组压风自救装置应可供58个人使用,平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。5)、开采突出煤层其他有关规定(1)在编制年度、季度、月生产建设计划的同时,必须编制防治突出措施计划。
37、(2)必须采取突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验、安全防护措施等综合防治突出措施。(3)煤矿企业应掌握突出动态和规律、填写突出卡片、积累资料、总结经验教训、制定防治突出措施,在每年第一季度内,将上年度的突出资料报省(自治区、直辖市)煤炭管理部门和全国突出档案室。(4)对新水平、新采区,必须编制防治突出煤层突出的设计。设计应包括开拓方式、煤层开采程序、采煤方法、通风方式、支护形式、突出危险性预测方法、保护层的选择、抽放瓦斯和局部防治突出措施等内容,并按管理权限报县级以上煤炭管理部门审批。6)布置采掘工作面应遵循下列原则:(1)主要巷道布置在岩层中。应尽可能减少突出煤层中的掘进工
38、作量。(2)应尽可能减少石门揭穿突出煤层的次数,揭穿突出煤层地点应避开地质构造带。如果条件许可,应尽量将石门布置在被保护区,或先掘出揭煤地点的煤层巷道,然后再与石门贯通。石门与突出煤层中已掘巷道贯通时,被贯通巷道应超过石门贯通位置5m以上、并保持正常通风。(3)在同一突出煤层的同一区段的集中应力影响范围内,不得布置2个工作面相向回采或掘进。突出煤层的掘进工作面,应避开本煤层或邻近煤层采煤工作面的应力集中范围。7)、突出矿井必须及时编制矿井瓦斯地质图,图中应标明采掘进度、被保护范围、煤层赋存条件、地质构造、突出点的位置、突出强度、瓦斯基本参数等,作为突出危险性区域预测和制定防治突出措施的依据。在
39、突出煤层顶底板掘进岩巷时,必须定期验证地质资料,及时掌握施工动态和围岩变化情况,防止误穿突出煤层。8)、开采突出煤层时,每个采掘工作面的专职瓦斯检查工必须随时检查瓦斯,掌握突出预兆。当发现有突出预兆时,瓦斯检查工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。9)、突出煤层的采掘工作面严禁使用风镐落煤。10)、有突出危险的采掘工作面爆破落煤前,所有不装药的眼、孔都应用不燃性材料充填,充填深度应不小于爆破孔深度的1.5倍。对采用直径大于120mm的钻孔、水力冲刷或水力冲孔等措施在煤体中形成的孔洞,在爆破前应严密封闭孔口,孔内注满水、砂或填土。11)、防止误穿煤层或煤线和
40、保证达到抽采效果消突的措施(1)生产技术科在采掘工作面距离未保护区边缘50m前,编制临近未保护区通知单,并报矿技术负责人审批后交有关采掘队。(2)巷道施工中必须进行先探后掘,布置超前钻孔,掌握前方(煤)岩层情况,并放中线作业。(3)提前布置专用瓦斯抽放巷进行预抽瓦斯。12)、个人防护措施(1)突出矿井的入井人员必须每人携带隔离式自救器一台,隔离式自救器必须随身携带,特殊情况不能随身携带时应将自救器悬挂在巷道顶帮,且距离小于5m。(2)本矿共配备隔离式自救器600个(井下人员、安全管理人员每人一台,其他按10%备用)。(3)当发生突出事故时,井下人员必须按要求将自救器配戴好,并尽快跑至就近的压风
41、自救硐室。(4)人员到达压风自救硐室应立即将防突风门关闭。(5)压风自救硐室内的人员必须将突出事故的情况用电话向矿调度汇报。13)、防突组织机构(1)组织机构为切实贯彻矿山安全法,把防治煤与瓦斯突出规定落实到具体实际工作中,矿井成立防突工作领导小组,组长由矿长担任,副组长由生产矿长、安全矿长、总工程师担任,小组成员由通风科、通风区、采掘区队、开拓区、防突队、监控中心、矿调度室等部门组成。负责全矿井的防治煤与瓦斯突出工作。(2)管理责任:矿长对防治突出突出管理工作负全面责任,定期检查、平衡防治突出工作,解决防治突出所需的人力、物力、财力,保证防治突出工作的实施。生产矿长负责矿井生产与防治突出协调
42、管理,落实人员。安全矿长负责组织监督检查。总工程师负责组织编制、审批、实施、检查防治突出规划、计划和措施。通风科负责监督、检查、指导防突工作。采、掘队队长对管辖内的防治突出工作负直接责任。防突队长及防突人员对所在岗位的防治突出工作负责。(3)专职防突队矿建立防突专业队,配备队长1人,副队长2人及技术员2人,防突工30人,具体负责矿井的煤与瓦斯突出工作。(4)管理制度矿总工程师负责组织编制、审批、实施、检查防治突出规划和措施,并报县以上煤碳主管部门批准,同意后严格执行。防突技术负责人根据矿井防突规划具体编制防突计划及安全技术措施。防突专业队队长负责按防突计划及安全技术措施组织施工。矿井的年度、月
43、生产计划必须与矿井年度防突规划、措施相适应,防突规划、措施不落实严禁组织生产。建立建全预测预报汇报制度,当班施工负责人必须填写有关报表。(5)突出矿井必须设置专职瓦斯检查员,并设置专职爆破员。14)、矿井通风管理措施(1)、矿井在安排生产计划前必须进行矿井通风能力的核定工作,保证矿井不超通风能力生产。(2)、矿井必须有完整的独立通风系统,改变矿井采区以上通风系统必须制定通风设计和专项安全技术措施,由煤矿企业技术负责人审批。(3)、生产矿井必须采用机械通风,必须安装2套同等能力的主要通风机,其中1套作为备用,备用主要通风机必须能在10min内启动。生产矿井现有的2套不同能力的主要通风机,在满足生
44、产要求时,可继续使用。主要通风机必须设专职司机看管。每小时填写1次运行记录。主要通风机房必须安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪表和直通矿调度室的电话。反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程应悬挂上墙。(4)、改变主要通风机的工况时,必须有煤矿企业技术负责人批准的安全技术措施。主要通风机必须在合理工况范围内运行。2台及其以上主要通风机联合运转的矿井,要制定相应的通风安全技术措施,报煤矿企业主要负责人审批。(5)、因检修、停电或其它原因停止主要通风机运转时,必须制定停风安全措施;主要通风机停止运转时,受停风影响的地点,必须立即停止工作、切断电源,工作人员先撤到进风巷道中,并立即向矿调度室
45、汇报,由矿长或矿技术负责人决定全矿井是否停止生产、工作人员是否全部撤出。(6)、各煤矿企业要从供电系统、机电设备、日常管理方面加强管理,严禁主要通风机和局部通风机的无计划停电停风。主要通风机和局部通风机一旦出现无计划停风停电,必须按事故追查。(7)、生产矿井主要通风机及其附属装置必须具备反风功能,并每年进行一次反风演习,矿井反风演习报告报煤矿企业和当地煤矿安全监察机构备案。(8)、矿井必须严格执行测风制度,每10天进行一次全面测风。采掘工作面及其它用风地点应根据实际需要随时测风,测风站必须悬挂记录牌。通风部门应将测风报表报矿长和矿技术负责人。矿井测风报表应计算矿井有效风量率,矿井、采区及采掘工
46、作面绝对瓦斯涌出量,矿井内、外部漏风率等。(9)、加强井巷维修,保持巷道设计断面,保证通风畅通和行人安全。(10)、没有形成负压通风系统的采煤工作面不得回采;严禁在独头巷道利用局部通风机通风回采;采煤工作面必须确保两个安全出口;严禁采煤工作面利用采空区通风(煤矿安全规程等有关法规有特殊规定的除外)。(11)、矿井必须构筑可靠的控制风流的风门、风墙、风窗,进回风井之间和主要进回巷之间的联络巷,必须砌筑永久性风墙;需要使用的联络巷,必须安设2道正向永久风门和2道反向风门。采区进回风巷之间的联络巷应砌筑永久性风墙,确需行人、通车的联络巷应设置永久风门,永久风门不得少于两道。非自动风门必须互相连锁。永
47、久调节风窗的调节窗应在上部设置,调节板灵活可靠。带风窗的永久风门不得少于两道。永久密闭和临时密闭的质量要符合通风质量标准的要求。(12)、采煤工作面投产时,必须由矿总工程师组织有关部门对采煤工作面的通风、防尘、监测监控等系统进行验收,不符合规定不准生产。(13)、掘进巷道在施工前必须在作业规程中编制局部通风设计,掘进工作面拉门时,必须由矿技术负责人组织有关部门对工作面的局部通风装备进行验收。(14)、采、掘工作面应实现独立通风。如实现独立通风确有困难时,可采用串联通风,串联通风的次数不得超过1次。对于串联通风,必须制定安全技术措施,经矿技术人批准后实施。15)、排放瓦斯措施(1)、主要通风机有
48、计划停止运转前,必须断开进入井下巷道内的水管、轨道、电缆等一切导电体,并在井口设置全断面栅栏。需要排放瓦斯时,必须制定排放瓦斯措施,报企业主要领导和技术负责人审批。(2)、井下中央变(配)电所,在恢复送电前应由瓦斯检查员全面检查送电区域,只有瓦斯浓度在0.5%以下时,方可送电。(3)、局扇因故停止运转,不论停风时间长短,在恢复通风前,必须根据监控探头显示的数据了解停风区内的瓦斯和二氧化碳浓度,以便确定排放等级。(4)、当停风区内瓦斯浓度不超过0.8%(含0.8%)和二氧化碳浓度不超过1.5%(含1.5%)时,可由瓦斯检查员直接进行排放,但局扇及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度不得超过0.5
49、%。(5)、停风区内瓦斯浓度超过0.8%或二氧化碳浓度超过1.5%,最高瓦斯或二氧化碳浓度不超过3%时,瓦斯检查员必须请示主管领导,由领导提出安全措施,指定专人,控制风流排放瓦斯。(6)、停风区内瓦斯或二氧化碳浓度超过3%时,瓦斯检查员必须向矿调度室汇报,由通风部门制定排放瓦斯安全措施,报矿技术负责人批准,并指派专人进行排放。 (7)、采掘工作面及其它巷道出现体积大于0.5m3,浓度达到2%的局部瓦斯积聚时,由瓦斯检查员立即处理。不能立即处理的瓦斯积聚要汇报矿分管领导,由分管领导提出排放瓦斯措施,指定专人进行排放。附近20m内必须停止工作,撤出人员,切断电源。(8)、排放瓦斯时,应坚持低浓度排放原则,采用控制风量等方法使排放出的风流同全风压风流混合后的瓦斯浓度不超过1.5%,排放风流中瓦斯浓度严禁超过2%;在排放瓦斯之前,凡是排放瓦斯流经区域必须切断电源、撤
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