3103运输巷工作面防突设计

1、桐梓县立蓥煤矿3103 运输巷掘进工作面专项防突设计2018 年 8 月3103运输巷掘进工作面防突专项设计审批栏会审时间会审地点主持人单位及人员审查意见签字栏日期矿长年 月曰技术负责人年 月曰生产矿长年 月曰安全矿长年 月曰防突矿长年 月曰机电矿长年 月曰生技地测科年 月曰安全科年 月曰调度室年 月曰施工队年 月曰编制年 月曰3103 运输巷掘进工作面防突专项设计贯彻学习记录学习时间 学习地点 主持人学习人员签名目录第一章工作面简况及巷道布置 1一、工作面简况 1二、巷道布置及支护 2第二章施工方式及施工顺序 3第三章通风方式及通风系统 4一、通风方式 4二、通风系统 4三、保障通风系统可靠

2、的安全技术措施 5 第四章掘进工作面防突设计 5 第一节区域防突措施 5一、区域突出危险性预测 5二、区域防突措施 6三、预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验 7四、区域验证 8第二节局部防突措施 9、突出危险性预测 9二、防治突出措施 11三、超前排放钻孔防治突出措施效果检验 14四、安全防护措施 15五、防突组织措施 18第六章煤与瓦斯突出应急措施 19第一章 工作面简况及巷道布置一、工作面简况一）工作面位置及相邻采掘关系3103 运输巷布置在一采区南翼C3 煤层，巷道设计底子标高+873.200 +874.460m,开口于+880m南1#石门，止掘于井田边界， 巷道全长420m为3103采面

3、运输巷道，担负着3103采面的运输、 进风等任务。掘进区域上覆G煤层未开采，为原生煤体，无采掘活动影响。二）煤层赋存情况及顶底板特征1 、煤层赋存情况：G煤层位于龙潭组下部，距茅口灰岩顶界 5 15m距茅口大巷 的水平距离20 28m掘进区域内 G煤层结构较简单，层位稳定， 厚度在 0.31.0m 之间，平均 0.75m 左右。煤层走向一般在 205 211，平均209o左右，倾角62o66o，平均65 0。2、顶、底板岩性特征 顶板：泥岩、粉砂质泥岩夹生物灰岩 底板：为泥岩、粘土泥岩。三）地质构造情况 施工区域地质构造简单，没有发现大的断裂构造。煤系地层连 续性较为稳定。预计小型的断层和裂隙

4、较为发育，若遇断层或裂隙 等构造时，应加强局部区域的防突工作。四）水文地质情况 施工区域水文地质简单，无大的充水水源，主要充水水源为断层、裂隙水。施工中为防止断层水、裂隙水，本区域掘巷施工采用 “先探后掘，有掘必探”的探放水措施。五）瓦斯、煤的自燃倾向性及煤尘爆炸危险1、瓦斯1）矿井瓦斯等级鉴定情况：根据立蓥煤矿 2018 年矿井瓦斯等 级鉴定报告，矿井绝对瓦斯涌出量2.03m3/min ，相对瓦斯涌出量13.29m3/t ，为煤与瓦斯突出矿井。2）瓦斯涌出情况：根据矿井在一采区北翼C3 煤层掘进过程中实 测 的 瓦 斯 涌 出 量 资 料 ， 预 计 该 工 作 面 瓦 斯 涌 出 量 为

5、0.15 0.21m3/min 。3）煤与瓦斯突出鉴定情况：根据北京煤炭科学总院2018 年 7月对我矿 C3 煤层的鉴定：桐梓县立蓥煤矿在本次测点控制范围内标 高+880m以上的C3煤层为不突出煤层。4）影响瓦斯含量的地质因素：掘进工作面对应地表标高+960+1050m埋深87- 170m同一煤层瓦斯含量与埋深关系较为明显， 随埋深增加，瓦斯含量增大。掘进范围内小断层和裂隙发育，对瓦 斯含量都有影响。2、煤的自燃倾向性及煤尘爆炸危险性 根据贵州省煤田地质局实验室出具的煤炭自燃倾向等级鉴定 报告，G煤层自燃倾向性为III类，煤尘无爆炸性。二、巷道布置及支护一）巷道布置 见图 1 ）3103 运

6、输巷布置在一采区南翼C3 煤层，巷道设计底子标高+873.200 +874.460m,巷道坡度由北向南设计为3%。，开口于+880m南1#石门，止掘于井田边界，巷道全长 420m为3103采面运 输巷道，担负着3103采面的运输、进风等任务。图1巷道布置示意图二）巷道规格及支护掘进巷道为梯形断面，巷道上净宽 1.6m，下净宽2.5m，净高 2.2m，巷道净断面积 5.58m2。水沟断面上宽 0.3m，下宽0.2m，高 0.3m，水沟断面积0.075m2，其他尺寸见图2掘进工作面采用9#矿工钢制作的支架棚式支护，要求支架间距 不大于0.8m，顶板破碎或压力增大时，支架间距应缩小至0.6m。第二章

7、施工方式及施工顺序1、施工方式掘进工作面米用钻眼爆破的方式进行掘进。2、施工顺序掘进由北向南掘进19001600轨面水平25002850图2巷道断面规格图第三章通风方式及通风系统一、通风方式掘进工作面选用FBD5 2型局部通风机正压通风，局部通风机安 设在+880m南茅口大巷正反风门外侧的新鲜风流中。二、通风系统1、新风：地面f +880m主平硐f +880m井底 局扇风机）宀 +880m南运输大巷f +880m南1#回风石门f G掘进工作面。2、污风：工作面f +880m南G运输大巷f +880m南1#专用回风巷f +880 +980m回风上山f +980+1010m回风斜巷f +1010

8、m总回风巷f地面。三、保障通风系统可靠的安全技术措施1、工作面实行双风机、双电源，并能自动切换，局部通风机由 指定人员负责挂牌管理，并保证正常运转，严禁随意停、开。2、掘进工作面必须保证正常通风，临时停工或在交接班期间都 不准停风。3、瓦检员负责检查工作面的风量情况，工作面无风、和风量不 足均不准作业。4、风筒吊挂保持平直，瓦检员负责检查风筒吊挂及漏风情况， 发现风筒有脱节、破口、损坏等漏风、跑风现象及风筒连接、吊挂 不规范时，必须及时处理，确保掘进工作面有足够的有效风量。5、加强通风设施的日常检查、维护，确保通风设施完好、牢固 可靠，保证风流控制稳定、通风系统正常。第四章 掘进工作面防突设计

9、第一节区域防突措施一、区域突出危险性预测根据防治煤与瓦斯突出规定的要求，沿煤层走向布置测试 点钻孔 2 个，测定煤层的瓦斯压力或瓦斯含量，抽采工区每班观测 1 次煤层瓦斯压力并做好记录，发现异常及时汇报调度室。最终压 力稳定24小时为止。测压结束后：当瓦斯压力小于 0.74MPa或煤层 瓦斯含量小于 8m3/t 时，说明没有突出危险性；当瓦斯压力大于 0.74MPa或煤层瓦斯含量大于8nmt时，说明有突出危险性。本设计 以此作为预测掘进区域煤与瓦斯突出危险性的方法。、区域防突措施根据本矿实际情况，设计采用顺层钻孔预抽掘进煤巷条带煤层 瓦斯。一)抽放钻孔布置及钻孔参数1、抽放钻孔布置钻孔沿g煤层

10、呈扇形布置，钻孔终孔间距 4m控制范围为：上帮控制在巷道轮廓线外20m下帮控制在巷道轮廓线外10m钻孔有效 即水平投影)深度60m)钻孔布置见图3钻孔上帮外围线I 10m 一1# #3#4#-5#mra -_7#8#9#11#12#钻孔下帮外围线15#14#13#允掘范围40 m超前距20 m图3抽放钻孔布置示意图2、钻孔参数表1预抽钻孔参数表孔号孔深m倾角)方位角)备注1#36.05517.5左偏292#44.72114左偏22.53#53.85111.5左偏18.54#63.24610左偏15.55#62.0978左偏12.56#61.1886左偏9.57#60.5304左偏6.58#60

11、.1332左偏39#600010#60.133-2右偏311#60.530-4右偏6.512#61.188-6右偏9.513#50.9906.2右偏1014#41.2317.5右偏1215#31.62210右偏15.5二）封孔1、封孔材料及封孔方式：采用水泥砂浆封孔泵封孔。2、封孔深度：设计封孔深度10m三、预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验一）区域防突措施效果检验方法采用直接测定预抽区域煤层的残余瓦斯压力或残余瓦斯含量为 主要指标进行措施效果检验。二）突出危险区和无突出危险区的划分1、依据防治煤与瓦斯突出规定第五十三条，煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa或残余瓦斯含量小于 8mVt的预抽区域为

12、无突出 危险区。否则，即为突出危险区，预抽防突措施无效。2、检验期间，在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆位置周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效，所在区域煤层仍属突出危险区。3、在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值达到或超过了有突出危险的临界值而判定为预抽无效时，贝眦检验测试点周围半径100 m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效，即为突出危险区。三）区域防突措施效果检验过程中有关注意事项1 、对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、 检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求

13、，不符合要求的， 不予检验。2、对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时， 在煤巷条带每间隔20-30m至少布置1个检验测试点，且每个检验 区域不得少于 3 个检验测试点。3、各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度小、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。四、区域验证1 、采用钻屑指标法对无突出危险区进行区域验证，并按照下列 要求进行：1）该工作面掘进首次作业前，立即连续进行至少 2 次区域验 证；2）地质构造条件正常时，工作面每推进 30m至少进行2次 区域

14、验证，地质构造发生变化时，工作面每推进 10m至少进行2 次区域验证；3）在构造破坏带连续进行区域验证；4）掘进作业前，在工作面至少打 1个超前距不小于10m的超前钻孔，探测地质构造和观察煤与瓦斯突出预兆2、当区域验证为无突出危险时，在采取安全防护措施后，可进 行采掘作业，但首次区域验证时，必须保证至少5m的突出预测超前距；只要有一次区域验证有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆， 掘进前均必须执行局部综合防突措施第二节局部防突措施-、突出危险性预测一）预测方法采用钻屑指标法进行工作面突出危险性预测，即预测钻孔每打1m测定钻屑量1次，每隔2m测定1次钻屑解吸指标。根据每个钻 孔沿孔长每M的最大钻

15、屑量Smax和钻屑解吸指标K值预测工作面突 出危险性。二）突出危险性临界指标因矿井无实测资料，故参照防治煤与瓦斯突出规定取下列 值作为预测工作面突出危险的临界值。表2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 h2Pa）钻屑瓦斯解吸指 标1/2K1 mL/g?min ）钻屑量Skg/m)L/m)2000.565.4三）预测钻孔布置1、钻孔参数：孔径 =42mm孔数N=3个，孔深L=810m钻 孔参数见表22、钻孔布置：钻孔布置在煤层软分层中，1 #孔位于巷道工作面中部平行巷道轴线方向 即巷道掘进方向），2#钻孔开口位置距棚顶400mm终孔位置位于巷道棚顶轮廓线外 24

16、m 3#钻孔开口位置距 底子400mm终孔位置位于巷道底子轮廓线外 2m预测钻孔布置见图4图4预测钻孔布置示意图表2预测钻孔参数表倾角孔号孔名孑 Lm)m孔长助)方位角备注1#预测孔4280煤层走向2#预测孔429.9518煤层走向左偏3#预测孔429.4012煤层走向右偏3、钻孔施工设备：采用 ZQF-15型手持式风煤钻机进行预测孔 施工。钻杆为直径 42mm长1m或1.5m/根的麻花钻杆。4、预测仪器：采用 WTC突出参数仪进行工作面突出危险性预测。四）工作面突出危险性的确定1、当预测得的最大钻屑量SmaX或Ki值大于或等于临界值时， 工作面预测为突出危险工作面。2、当预测得的最大钻屑量S

17、maX和Ki值均小于临界值时，工 作面预测为无突出危险工作面，每预测循环留 2m&巷道轴线上投 影）预测超前距。五）钻屑量和钻屑瓦斯解吸指标的测定1、 钻屑量的测定：钻屑量采用重量法测定，每钻1m钻孔，收 集全部钻屑用弹簧称重，单位 kg/m。2、钻屑解吸指标的测定：测量方法如下：每钻进 2m取一次 钻屑作解吸特征测定。取样时，把秒表、筛子准备好 1m m筛子在 下，3mm筛子在上），钻孔钻到预定深度时，用组合筛子在孔口 接钻屑，同时启动秒表，一面取样，一面筛分，当钻屑量不少于100g时，停止取样，并继续筛分，最后把筛分好的1- 3mm的煤样装入 WTC仪器的煤样罐内，盖好煤样罐，准备测试。测

18、试时，按 WTC提示菜单输入时间、孔深，读出 K值，整个测试完成，可进行 下一个煤样测试。二、防治突出措施掘进工作面经预测后，当预测为无突出危险工作面时，则在采 取安全防护措施的前提下，可直接掘进；当工作面预测为突出危险 工作面时，则必须采取防突措施进行消突。设计选用超前排放钻孔的局部防治突出措施。一）超前排放钻孔布置 见图 5）超前排放钻孔布置符合下列要求：1、巷道两侧轮廓线外钻孔的最小控制范围：煤层上帮7m下帮3m。2、钻孔在控制范围内应当均匀布置，在煤层的软分层中可适当 增加钻孔数。3、钻孔直径设计为 75mm地质条件变化剧烈地带也可采用直 径4275mm的钻孔。钻孔深度设计为10m15

19、m4、煤层赋存状态发生变化时，及时探明情况，再重新确定超前 钻孔的参数；图5超前排放钻孔及效果检验孔布置示意图二)超前排放钻孔及检果检孔参数 见表3)表3超前排放钻孔及校果检验孔参数表孔号孔名孑 Lm)孔长尬倾角方位角=煤层走向土钻孔偏角备注1#措施孔7516.19026 48煤层走向右偏6 122#措施孔7514.17023 58煤层走向右偏g 263#措施孔7512.43019 55煤层走向右偏1 104#措施孔7510.97013 40煤层走向右偏20 195#措施孔7510.1936 22煤层走向右偏9 106#措施孔7510.0372 50煤层走向左偏4 047#措施孔7510.56

20、5-10 40煤层走向左偏5 368#措施孔7511.71017 22煤层走向左偏26 31A检验孔4211.19123 39煤层走向右偏38 42B检验孔428.0824 40煤层走向右偏6 41C检验孔428.2287 42煤层走向左偏1 08三）超前排放钻孔施工安全技术措施1、超前排施钻孔施工人员必须经过防突培训，熟悉煤与瓦斯突 出的预兆和防治煤与瓦斯突出规定、煤矿安全规程有关规 定，掌握防治煤与瓦斯突出的有关知识，严格按本设计施工。2、施工超前排放钻孔前，必须将工作地点 10m范围内的支护进 行加固支护，并将碛头用板子背严，只预留钻孔位置。在搞好迎面 支护和前探支护的前堤下，方可开钻。

21、碛头出现空帮、空顶时不准 开钻。3、施工超前排放钻孔前，必须对钻机安装进行全面检查，确保 钻机安装牢固可靠，同时对钻机的完好情况进行全面检查，只在符 合安全生产条件的前堤下方可施工。4、施工超前排放钻孔前，必须对安全防护设施进行检查，只有 在安全防护设施设置完善，并保证正常使用后，才能作业。5、打钻时，要严格按钻孔布置要求和有关参数进行施工。打钻 过程中，应掌握钻杆推进速度，不得过快，同时按说明书要求进行 操作。6、打钻时，出现卡钻、顶钻、喷孔、响煤炮，瓦斯变化异常等 情况时，必须立即停止钻进，先将人员撤到安全地点，同时汇报矿 值班领导，待采取措施处理后，方可进行操作。7、打钻时，出现碛头垮孔

22、，软分层煤炭垮塌，瓦斯涌出量突然增大或变小，应立即停止钻进，撤出工作面人员，由矿采取措施进 行处理。8、打钻期间，瓦检员必须随时检查工作面瓦斯，当发现要工作 面有突出征兆时，必须组织撤出工作面人员到安全地点，并汇报处 理。9、打钻过程中，严禁任何人违章指挥，违章作业，冒险蛮干。10、打钻期间，回风区域严禁有人，并断电。三、超前排放钻孔防治突出措施效果检验一）效果检验方法与效果检验指标 效果检验方法和效果检验指标临界值与前述的预测方法和预测 指标临界值相同。二）效果检验钻孔布置效果检验孔设计为孔深 810m孔径42mm孔数3个，效果检 验孔应小于或等于措施孔孔深，并布置在两个相邻的措施孔之间。

23、效检孔布置见图 4。三）防治突出措施有效性的确定1、现场测得的最大钻屑量 Smax和钻屑解吸指标K均在临界值 以下则证实所采取的措施有效，工作面无突出危险；最大钻屑量 Smax或钻屑解吸指标Ki值中，任一指标大于或等于临界值，则认为 采取的措施无效，工作面有突出危险。2、当采取的措施无效时，必须继续采取防治突出措施，再进行措防治突出措施效果检验，直到检验指标K1 值和钻屑量均在临界值以下时，方可证明工作面无突出危险。3、当工作面经防突措施效果检验证实无突出危险时，在检验孔 孔深等于措施孔孔深 检验与措施孔孔深采取向巷道掘进方向的投影 孔深，简称投影孔深）时，经检验措施有效后，必须留有5m投影孔

24、深的超前距。当检验孔深小于措施孔深，且两投影孔深差值不小于 3m时，经检验措施有效后，可采用 2m投影孔深的超前距。四）效果检验过程中有关注意事项1、入井前，对所携带的仪器、仪表、工具等进行全面检查和效 正，以满足测试要求。 WTC使用前按说明书要求将仪器充足电，并 试操作一遍，确认无问题后，方可带入井下。2、用WTC测定煤层突出危险性指标时，必须严格按说明书要求 的程序进行操作。四、安全防护措施一）压风自救系统1、压风自救系统的安装 1）压风自救装置安装在掘进工作面巷道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：距掘工作面2540m的巷道内、爆破地点、撤离人员与警戒

25、人员所在的位 置以及回风道有人作业处等。巷道距离超过100m时，每隔50m设置一组；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 。2、压风自救系统检查、维护和使用1）压风自救装置安装完毕后，必须进行检查验收，合格后方 准投入使用。2）该工作面作业过程中，压风自救装置的供气开关必须处于 开启状态，确保压风自救装置随时正常使用。3）对压风自救装置的供气开关、分支开关、过滤装置、减压 阀、供气压力、自救袋等设施进行经常检查，发现问题及时处理， 确保压风自救装置完好可靠，正常使用。调度室直通的电话；3、避难所内放置足量的饮用水、安设供给空气的设施

26、，每人供 风量不得少于0.1m3/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；4、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。三）远距离爆破 掘进工作面爆破时，采用远距离爆破。爆破时，必须遵守下列规定：1、爆破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。2、爆破地点距工作面的距离不得小于 300m。3、远距离爆破时，回风系统必须停电、撤人。爆破后进入工作 面检查的时不得少于 30min。四）反向风门工作面施工期按下列要求进行反向风门设置1、在+880m南茅口大巷内设置至少2道牢固可靠的反向风门。 风门之间的距离不得小于 4m。2

27、、反向风门距工作面的距离和反向风门的组数，应当根据掘进 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。3、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。工作面爆破和 无人时，反向风门必须关闭。五）其他安全防护措施1、掘进区

28、域内的所有电气设备按规定实行“三专两闭锁”，并 保证正常使用。2、掘进工作面必须确保有独立的通风系统，通风设施牢固完善，并经常检查，发现问题，及时处理3、掘进工作面必须配备足够的隔绝式自救器，自救器必须随身 携带，所有进入工作面的人员均会使用，自救器必须保证完好。4、在工作面及回风流中安设瓦斯传感器，工作面瓦斯传感器距 磧头的距离不得大于 5m且不得正对风流方向，回风流中的瓦斯传 感器距回风口保持ioi5m瓦斯传感器应经常检查，定期调校，确 保监测连续，准确和灵敏可靠。5、通讯电话：电工班负责在工作面附近安设一台电话，电话必 须完好，保证随时和地面调度室联系。五、防突组织措施一）防突岗位责任制

29、1、矿长对防突管理工作负全面责任，解决所需的人、财、物到 位，确保防突工作的顺利进行。2、总项目师对防突工作负技术责任，负责组织措施的编制、审 批、贯彻和实施。3、安全、生产矿长负责监督措施执行情况及查出隐患和处理事 故。4、矿值班领导必须询问该工作面作业情况，及时解决和处理有 关问题。5、安全科将该工作面作为重点管理，现场监督措施的贯彻执行， 检查安全装备和设施的完好情况。6、防突组负责执行防突措施、预测、效果检验，保证系统可靠。7、调度室负责防突措施执行情况收集，并及时汇报矿防突领导小组8、施工队必须按掘进作业规程、防突措施施工，不得 超掘。二）现场防突管理措施1、防突措施执行完毕后，由现

30、场跟班领导和安全员共同对防突 措施的执行情况进行检查验收，严禁防突执行过程中弄虚作假，保 证防突措施实施到位。2、执行防突措施过程中，瓦检员必须随时检查瓦斯，准确掌握 瓦斯的变化情况，发现瓦斯忽大忽小变化异常或有突征兆，必须立 即停止作业，及时将人员撤到安全地点，并采取措施处理。3、工作面掘进时，必须按效果检验报告单批示的准掘距离掘进， 工作面始终保持5m的钻孔超前距，严禁超掘。4、每执行一次防突措施后，必须将防突措施的执行情况报告矿 值班领导，并按时填写有关记录，现场防突牌板和地面防突报表必 须准确一致。防突牌板由通风队制作，并吊挂在现场显眼的地方。5、为防止超掘，防突组在实施防突措施孔过程中，必须在现场 作好防突控制基点，施工队自基点开始对掘进进尺进行复核，严防 超掘。第六章 煤与瓦斯突出应急措施煤与瓦斯突出应急措施主要按照同梓县立蓥煤矿突出事故专 项应急救援预案为行动准则，坚持“安全第一，积极稳妥，科学 高效，首先救人”和突出重点的原则，首先抢救遇险人员，同时要 最大限度地控制事故的扩大和避免次生事故的发生，实行特急报告、 统一指挥、分级负责，防止事故扩大，减少人员伤亡和财产损失。1、统一指挥：工作面发生煤与瓦斯突出事故后由矿