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煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计
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目      录

前  言 1

第一章  矿井概况 1

一、概况 1

二、矿井地质及煤层特征 4

三、矿井开拓与开采 14

四、矿井设计生产能力及服务年限 16

五、矿井通风及瓦斯 16

第二章   煤与瓦斯突出危险性预测 18

一、区域性突出危险性预测 18

二、工作面突出危险性预测 22

第三章   防治煤与瓦斯突出措施 27

一、区域性防治突出措施 27

二、局部性防治突出措施 42

第四章   防突措施效果检验 55

一、区域性防突措施效果检验及区域验证 55

二、工作面防突措施效果检验 62

第五章   安全防护措施 66

一、远距离爆破 66

二、设置反向风门 67

三、设置避难所 68

四、压风自救系统 70

五、其它安全措施 71

第六章  防突管理及技术经济 75

一、机构设置 76

二、防突管理 77

三、技术培训 79

四、防突装备 80

五、投资估算 81

附录一  煤层瓦斯压力测定方法 82

附录二  钻屑指标法 82

附录三  防突措施有效半径的测定方法 83

  附录A:煤与瓦斯突出矿井基本情况调查表 84 

  附录B:煤与瓦斯突出记录卡片 85

  附录C:矿井煤与瓦斯突出汇总表 86


附录:

一、煤层瓦斯压力测定方法

二、钻屑指标法

三、防突措施有效半径的测定方法

A、煤与瓦斯突出矿井基本情况调查表

B、煤与瓦斯突出记录卡片

C、煤与瓦斯突出汇总表

附表:

1、石门揭煤工作面突出危险性预测记录表

2、防治突出技术措施效果检验报告单

附件:

1、采矿许可证

2、矿井瓦斯等级鉴定报告


前  言

盘县乐民镇鸿辉煤矿位于贵州省六盘水市盘县南部,属乐民镇管辖。井田走向长1.81~2.06km,倾斜宽0.39~1.22km; 矿区面积1.5426km2。鸿辉煤矿由原盘县乐民镇红锦煤矿和盘县乐民镇龙井煤矿整合而成,矿井设计生产规模为30万吨/年。本项目投资资金为企业自筹。

设计将井口及工业场地选择在乐民镇核桃山东面的原红锦煤矿工业场地相连的平缓坡地上,采用斜井开拓,主斜井井口标高为+1510.0m,方位角为90°,长度为744m;副斜井井口标高为+1502.0m,方位角为90°,长度为715m,主斜井和副斜井按倾角17°掘至+1305.0m水平沟通并布置水仓、泵房、井底车场及硐室;利用原有的副斜井改造作为回风斜井,井口标高为+1502.0m,方位角为85°,长度为161m,改造原有的运输石门作为集中回风石门,并按90°的方位16°倾角平行副斜井30m的间距掘进回风下山至+1305.0m标高与井底车场沟通。主斜井铺设胶带输送机运输,副斜井铺设轨道采用绞车提升作辅助运输,原煤通过胶带输送机运至工业场地筛分车间,经筛选后装车外运。主斜井、副斜井和回风斜井均布置在17号煤层底板煤系地层中,采区联合开拓,矿井通风方式为抽出式。

矿井采用斜井开拓,矿区内含可采煤层四层(3号、9号、12号、17号煤层)。根据煤炭科学研究总院沈阳研究院2013年7月提交的《鸿辉煤矿3号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》提供的鉴定结论,鸿辉煤矿3#煤层有突出危险性(9、12、17号煤层突出危险性正在鉴定中),鸿辉煤矿为突出矿井,矿井按突出矿井管理。

根据贵州省能源局文件:黔能源煤炭[2012]392号“关于盘县煤炭局《关于2012年度盘县地方煤矿瓦斯等级鉴定报告送审的报告》的批复”,盘县乐民鸿辉煤矿为高瓦斯矿井。

为了贯彻“安全第一,预防为主”的指导思想,提高矿井的防治灾害能力,根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》和黔府办发电【2013】4号“关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作的意见”的通知,突出矿井必须编制防治煤层突出专项设计。我公司受盘县乐民镇鸿辉煤矿的委托,对鸿辉煤矿进行矿井防治煤与瓦斯突出方案设计(修改)。

一、设计依据

1、设计委托书;

2、《防治煤与瓦斯突出规定》,2009年;

3、《煤矿安全规程》,国家安全监督管理局、国家煤矿安全监察局2011年;

4、《采矿工程设计手册》,煤炭工业出版社,2003年;

5、《煤矿安全新技术》,煤炭工业出版社,2003年;

6、《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ 1026—2006),国家安全生产监督管理总局,2006年;

7、《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ 1018—2006),国家安全生产监督管理总局,2006年;

8、《煤矿瓦斯抽放规范》(AQ1027-2006);

9、《关于贵州省高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理方案的通知》(黔煤行管字[2006]158号);

10、煤炭科学研究总院沈阳研究院2013年7月提交的《盘县乐民镇鸿辉煤矿3号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》;

11、黔能源煤炭[2012]392号“关于盘县煤炭局《关于2012年度盘县地方煤矿瓦斯等级鉴定报告送审的报告》的批复”;

12、黔府办发电【2013】4号“关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作的意见”的通知;

13、煤矿提供的其它相关资料。

二、设计原则

1、坚持“安全第一,预防为主、依靠科学、综合治理的方针和管理、装备、培训并重”的原则;

2、实行“四位一体”综合防治煤与瓦斯突出的措施,即实行突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验、安全防护措施的综合防治煤与瓦斯突出措施;

3、依靠科技进步,结合本矿井的实际情况,采用比较成熟的技术、设备、仪器、仪表提高矿井的综合防突能力。

三、主要技术经济指标

1、矿井配备专职防突机构人员14人;

2、防突总投资:68.12万元,其中,防突仪器、仪表和设备投资58.12万元,机构设置及人员培训5万元,其它费用5万元。

四、结论与建议

1、矿井井田内共有可采煤层(3、9、12、17煤层)4层,设计采用开采保护层、穿层钻孔预抽煤层瓦斯的综合区域性防突措施,消除突出煤层的突出危险性,确保矿井安全。

2、矿井防突设计主要采用钻屑指标法预测工作面的突出危险性和检验防突措施的效果。由于矿井无实测的突出敏感指标和临界值相关资料,因此,在今后的防突工作中,应不断摸索和研究其它指标的敏感性情况和临界值,切实搞好矿井的防突工作,防止矿井突出事故的发生。

3、矿井要配备专门的防突机构和专职的防突人员,矿井必须加强防突人员的技术培训。

4、由于盘县地区属于(国家划定的)突出矿区,矿区内各煤层经鉴定,均为煤与瓦斯突出煤层。因此,建议矿井按设计开采顺序进行开采,在同一标高其它煤层未开采、未得到保护前,暂不要开采该煤层。且矿井今后的开拓准备巷道,根据《煤矿安全规程》的规定,必须避开突出煤层布置。

5、矿井实际揭露地质情况与原来地质资料具有一定差异,建议做好矿井地质记录,以便更好掌握煤层赋存情况。在掘进过程中,严格执行“先探后掘”的原则,避免误揭煤层的情况出现。


第一章  矿井概况

一、概况

1、交通位置及井田境界

盘县乐民镇鸿辉煤矿位于贵州省六盘水市盘县南部,属乐民镇管辖。地理坐标为东经104°30′16″~104°31′04″,北纬25°31′16″~25°32′17″。矿区位于盘南背斜轴部南端水塘勘探区,盘县断层东侧。勘查区范围:北以乐民河为界,南至乐民镇下坝;东以峨嵋山玄武岩组第一段顶界露头线为界,西以3号煤层+1300m标高为界。井田走向长1.81~2.06km,倾斜宽0.39~1.22km; 矿区面积1.5426km2。开采深度:由+1550m至+1300m。矿权拐点坐标见表1-1。生产规模为30万吨/年。矿区范围拐点坐标见表1-1-1。

表1-1-1     矿区范围拐点坐标表 

拐点

X(m)

Y(m)

0

2823995

35450320

1

2823915

35450700

2

2824395

35450875

3

2825020

35451225

4

2825805

35451525

5

2825805

35450300

6

2825224

35450185

7

2824865

35450280

8

2824500

35450400

面积1.5426km2

开采深度由+1550m标高至+1300m标高

威红支线铁路从井田东北面经过,并在矿井附近设有威箐站,可供本矿煤炭的装车外运;另外,威红支线铁路在本县境内的小雨谷站、红果站也设有地方煤矿装车站台,可供本矿煤炭的装车外运。

现有的盘(县)响(水)公路从矿井工业场地的北侧通过,并已有长约0.50km简易公路通到工业场地,盘响公路基本上达到山岭重丘区三级公路标准。经上述公路煤矿至盘南电厂18 km,至威红支线铁路的威箐站4 km。正在分步实施的从盘县新县城的红果至至广西威舍的威红二级公路从矿井工业场地的北侧约100m处经过,目前,红果至响水段基本上达到山岭重丘区四级公路标准。经该公路至盘南电厂18 km,至盘县县城35km,至红果车站36km,再沿G320国道公路到昆明277km、至贵阳411km。另外,将于2008年建成通车的镇(宁)胜(境关)高速公路亦从煤矿的北面、基本上顺G320国道经过,上述两条公路的建成,对本矿井煤炭开发的运输更加有利。详见盘县乐民镇鸿辉煤矿交通位置示意图(插图1-1-1)


图1-1-1    盘县乐民镇鸿辉煤矿交通位置示意图

2、地形地貌、气候

① 地形地貌

本区为构造剥蚀山地地貌。井田位于盘南背斜轴部南端的水塘勘探区,总体为山地地貌,属中高山地形。地面多被第四系坡积物覆盖,小冲沟较多,并呈树枝状分布,主要冲沟的走向与地形基本一致。井田东部为反向单面山,地形起伏较大。井田内最高点马家大山标高+1744.5m,最低点为乐民河河床,标高+1488.0左右,相对高差为256.5m左右。

② 水文

乐民河位于井田东北部,属珠江流域南盘江水系。该河水经净化、消毒后,可做矿井生活、消防(包含地面生产用水)用水水源。

③ 气象

本区气候温和、雨量充沛,属亚热带高原季风气候。

据盘县特区气象站资料,年最高气温为六、七、八月份;最低为十二、一、二月份;年平均气温14.2?C,冬季(一月)最低气温-7.9?C,夏季(七月)最高气温37?C,历年平均日照1598.8h,日照率为36%。年最大降雨量在六、七、八月份,最小在十一、十二、一、二月份。年平均降雨量1399.3mm,月最大降雨量449.4mm,月最小降雨量3.2mm,年平均蒸发量1492.32mm。风速平均1.5m/s,以东北风和西南风为主。年平均冻结期36天。

④ 地震

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)附录A规定,本区地震基本烈度为6度。

⑤环境状况

矿区范围内有小部分杂林,其余都是荒山。矿区离基本农田距离约较远。农业植被以玉米、水稻、小麦、油菜为主,山上的植被以灌丛草坡为主。该建设项目附近无受特殊保护的自然景观、人文景观和文物保护单位,无古树名木。

本区内矿产资源以煤为主,工业不发达。

二、矿井地质及煤层特征

1、地层

矿区内及其邻近出露地层有:二叠系上统峨眉山玄武岩组(P3β)、二叠系上统龙潭组(P3l)、二叠系上统长兴+大隆组(P3c+d),三叠系下统飞仙关组(T1f)及零星出露的第四系(Q)。现从老到新分述如下:

玄武岩组(P3β):为灰、灰绿色块状拉斑玄武岩、火山碎屑角砾岩、玄武质凝灰岩厚300m左右。

龙潭组(P3l):为矿区内含煤地层,出露不全。为一套海陆交相互沉积。岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩及煤层组成。含海相动物化石和植物化石。总厚度200~230m,一般厚度216m。具水平层理、波状层理、交错层理。含腕足类、介形虫等动物化石,含大羽羊齿,鳞木等植物化石及植物化石片、煤核等。组内连续沉积,含煤15~30余层,一般20层左右,可采煤层8~15层,与下伏地层呈假整合接触。本组在地表上多为第四系覆盖,由于岩石及煤层松软易风化,地形相对平缓。矿区内巷道已经揭露的可采及局部可采煤层为3号、9号、12和17号煤层共4层煤,主要分布于龙潭组上含煤段。

长兴+大隆组(P3c+d):主要分布于矿区中部,岩性主要为深灰、灰绿色薄至中层状粘土岩、粉砂质粘土砂岩、钙质粉砂岩、炭质粘土岩及煤,上部夹似层状、透镜状灰岩、泥灰岩,一般厚度为39m。

飞仙关组(T1f):主要分布于矿区中西部,矿区内出露不全。岩性主要为灰绿色、紫红色细砂岩、灰绿色、紫色泥质粉砂岩、砂质粘土岩夹灰岩,具波状层理、交错层理、含腕足类动物化石,平均厚度约550m。组内连续沉积,与下伏地层呈整合接触。

第四系(Q):主要为灰黄、灰、深灰色砂砾、砂土、粘土、亚粘土及腐植土,厚0~15m。与下伏地层为不整合接触。

2、构造

盘县煤田大地构造位于滇黔桂向斜黔西南台凹六盘水断陷普安旋扭构造变形区的西部。煤田范围被普安旋扭构造变形区的次一级构造——普安山字型构造和黔西南涡轮构造所占据。盘江矿区位于普安山字型构造的前弧西翼和黔西南涡轮构造的北东面,区内主要构造有:盘关向斜、土城向斜、照子河向斜、旧普安向斜、水塘向斜及盘南背斜等6个构造单元。本矿位于盘南背斜。

盘南背斜:位于矿区南部,轴向北东55°,轴线向北西微凸成弧形,北东端与普安山字型构造前弧相接。地层倾角:北西翼10°~30°,南东翼7°~32°。

井田位于盘南背斜轴部南端的水塘勘探区,盘县断层东侧。矿区地层总体倾向NWW,倾角15~25°,一般17°。矿区东部发育近南北向正断层F1,西部发育一条南北向F2正断层。

F1断层:为正断层,倾向北西,倾角60°。走向长2.5km,两端延出图区。沿姜家地至红地头一带展布。断距大于300m,对矿区内煤层基本无破坏。

F2断层:为正断层,倾向东,倾角75°。走向长2.5km,两端延出图区。沿芝麻岭至沙地一带展布。断距大于200m,对矿区内煤层基本无破坏。

综上所述,该矿区地质构造简单。

3、含煤岩系及煤层

(1)煤层

矿区内可采煤层为4层,现分述如下:

3号煤层:位于龙潭组(P3l)顶部,属中厚煤层,全层厚度1.23~3.15m,平均2.00m。含夹石1~2层,一般1层,结构简单,厚度较稳定。

9号煤层:位于龙潭组(P3l)上部,上距3号煤20m。属中厚煤层,平均2.50m。含夹石0~2层,一般1层,结构简单,厚度稳定。

12号煤层:位于龙潭组(P3l)下部,上距9号煤55m。属中厚煤层,全层厚度0.87~6.72m,平均3.20m。含夹石1~3层,结构简单,厚度较稳定。

17号煤:位于龙潭组(P3l)下部,上距12号煤20m。全层厚度1.32~4.30m,平均3.50m。含夹石1~3层,结构简单,厚度较稳定。

鸿辉煤矿可采煤层特征见表1-2-1。

表1-2-1        可采煤层特征表

序号

区域组

煤层名称

煤层厚度(m)

层间距(m)

 煤层倾角(°)

稳定性

顶底板岩性

顶板

底板

1

龙潭组

3

1.23~3.15

15~25

较稳定

砂岩

粘土岩、粉砂岩

2.00

20

2

9

2.50

15~25

稳定

粉砂岩

粘土岩、粉砂岩

55

3

12

0.87~6.67

15~25

较稳定

粉砂岩、细砂岩

粉砂岩

3.20

20

4

17

1.32~4.30

15~25

较稳定

粉砂岩

细砂岩、泥岩

3.50

(2)煤质

① 煤的物理性质及煤岩特征

各煤层均为黑色,沥青光泽,树脂光泽和玻璃光泽,线理状、条带状结构,阶梯状、参差状断口。

宏观煤岩特征:以条带状半暗型为主,少有暗淡型和似均一状煤。煤岩成分主要由暗煤和镜煤组成,含有丝炭透镜体。

微观煤岩特征:各煤层均属亮暗煤类,矿化丝质亮暗型煤。

有机组分以镜质组为主,丝质组次之,稳定组和半镜质组较少;无机组分以氧化物类为主,粘土类次之,碳酸盐类较少,硫化物类微量。

各煤层的煤化阶段均属中变质烟煤,变质阶段为烟煤Ⅳ,镜煤平均最大反射率为0.949~1.124。

② 煤的化学性质

1)煤的牌号

本矿各可采煤层原煤为焦煤

2)水分(Mad)

本矿主要可采煤层原煤空气干燥基水分在0.40%~0.79%之间,属特低水分煤。

    3)灰份(Ad)

本矿主要可采煤层原煤干燥基灰分在8.63%~24.02%之间,属低灰分~中灰份煤。其中3号煤层原煤灰份最高为24.02%,其余各煤层原煤灰份均在15.00%以下。

 4)硫分(St,d)

本矿12号煤层原煤的干燥基硫分为0.53%,17号煤层原煤的干燥基硫分为0.25%~0.44%。由12号、17号煤层原煤的干燥基硫分基本可预测本矿主要可采煤层原煤属低硫分煤。

    5)挥发分(Vdaf)

本矿主要可采煤层原煤干燥无灰基挥发分在24.70%~31.22%之间,属中挥发分~中高挥发分煤。

    6)发热量(Qgr,daf)

本矿12#煤层原煤干燥无灰基高位发热量为36.532MJ/kg,17#煤层原煤干燥无灰基高位发热量为35.830MJ/kg。由12#、17#煤层原煤干燥无灰基高位发热量基本可预测本矿主要可采煤层原煤属高热值煤。

    7)固定碳(FCd)

本矿12#煤层原煤的固定碳为55%,17#煤层原煤的固定碳为63%,均属中等固定碳煤。

    8)焦渣特征

本矿主要可采煤层原煤的焦渣特征值在5~7之间。

综上所述,本区原煤为低中灰~中灰分、低硫分、中挥发分~中高挥发分、高发热量的焦煤。

4、水文地质情况

本区为构造剥蚀山地地貌。井田位于盘南背斜轴部南端的水塘勘探区,总体为山地地貌,属中高山地形。地面多被第四系坡积物覆盖,小冲沟较多,并呈树枝状分布,主要冲沟的走向与地形基本一致。井田东部为反向单面山,地形起伏较大。井田内最高点马家大山标高+1744.5m,最低点为乐民河河床,标高+1488.0左右,相对高差为256.5m左右。

本区为单面山地形,煤系地层分布在走向槽谷和谷地边坡上,槽谷中小溪和谷地边坡之冲沟是排泄地表水的渠道,排泄条件好。

(1)地层含水性

飞仙关组(T1f):岩性主要为灰、灰绿、紫红色薄层至中厚层层纹状砂岩、粉砂岩夹粘土岩。含裂隙水,泉点受大气降水控制,动态变化较大,该地层为龙潭组上覆地层,是矿床间接充水的弱含水层。

长兴+大隆组(P3c+d):为深灰、灰绿色薄至中层状粘土岩、粉砂质粘土砂岩、钙质粉砂岩、炭质粘土岩及似层状、透镜状灰岩、泥灰岩,含水性及导水性差,富水性弱。

龙潭组(P3l):岩性主要为灰、灰黑色、深灰色薄至中层砂岩、粉砂岩、粘土岩,为含煤层位。含裂隙水,无泉点出露,富水性极弱,为相对隔水层。

第四系主要为坡积物、残积物。总体而言,区内地层含水性较弱。

(2)断层导水性

断层斜穿井田东部和西南部,在开采过程中,该断层受人为破坏将导致断层水溃入矿坑而造成突水事故。因此,当巷道接近该断层时须留保安煤柱。

(3)水文地质类型

煤组上覆、下伏为厚度较大的相对隔水层,直接充水含水层为煤系地层浅部裂隙水和老窑水及采空区积水,较大的地表水体均分布在矿井边缘地带。大气降水是主要间接水源,充水水源简单,属裂隙类水文地质条件简单的矿床。

(4)矿床充水因素

煤层赋存于富水性弱的岩层中,与富水性强的石灰岩地层和地表水之间有较厚的相对隔水层。断层、破碎带的富水性弱,导水性差,不构成水力联系通道。煤层与强含水层没有直接的水力联系。仅在浅部与含煤地层风化裂隙水、小煤矿、老窑水及第四系有直接水力联系,露头区小窑采煤引起的冒裂带及基岩风化裂隙带水是煤组地层主要含水段。

因此,区内露头区属以大气降水为主要补给来源的裂隙直接充水矿床。深部主要直接充水水源为煤系地层裂隙水。

(5)涌水量

设计根据勘探地质报告对矿井涌水量预测分析,预计矿井正常涌水量80m3/h,最大涌水量200m3/h。

综上所述,矿区的水文地质条件属裂隙类水文地质条件简单的矿床。矿井充水的主要来源为大气降雨。由于地表含水性较弱,补给条件差,随着采空面积的增大,地表产生塌陷后,地表水与地下水之间可能发生联系,地表水直接溃入矿井,涌水量明显增大。开采过程必须留设足够的防水煤柱,严禁开采隔水煤柱,其次必须按照黔煤办字[2007]37号文的要求,加强探放水工作,坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的原则,减少对矿井的危害。

5、瓦斯、煤尘爆炸性、煤的自燃性及地温

(1)瓦斯

矿区内各煤层经鉴定均为煤与瓦斯突出危险性煤层,有煤与瓦斯突出的可能性。因此,矿井必须按突出煤层进行设计和管理。

黔能源煤炭[2012]392号“关于盘县煤炭局《关于2012年度盘县地方煤矿瓦斯等级鉴定报告送审的报告》的批复”,盘县乐民鸿辉煤矿为煤与瓦斯突出矿井。

随着开采深度的加大,瓦斯含量也随着增高,因此,开采过程中除加强矿井通风外,应采取有效的预防措施,尤其是开采深部地区瓦斯容易聚集,更应加强矿井瓦斯含量的测定工作,按煤与瓦斯突出矿井进行管理,必须严格执行《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》。

(2)煤尘爆炸

根据贵州省煤田地质局实验室2004年5月提交的3、9、12、17号煤层的煤尘爆炸性鉴定报告,3、9、12、17号煤层的煤尘均有爆炸性。设计按煤尘具有爆炸性进行设计。

在开采过程中要注意煤粉的含量,采取预防和隔绝尘爆炸的有效措施,以防止煤尘及瓦斯爆炸造成人员伤亡的事故发生。

(3)煤的自燃倾向

根据贵州省煤田地质局实验室2004年5月提交的3、9、12、17号煤层的煤炭自燃倾向等级鉴定报告,本井田3、9、12号煤层为自燃煤层; 17煤层为不易自燃煤层。设计按煤炭有自燃倾向进行设计。

在工作中应注意煤的自燃性,建议加强管理,防止煤层自燃。

(4)地温

井田内无地温异常现象,属正常地温矿井。

三、矿井开拓与开采

1、井筒的设置及功能

主斜井主要担负原煤运输、进风,倾角16°,断面为半圆拱,表土段采用混凝土支护,净断面7.7m2,掘进断面10.3m2,岩巷段均采用锚喷支护,净断面7.7m2,掘进断面8.5m2;副斜井主要担负设备材料运输、进风、排水和行人,其倾角为16°,断面为半圆拱,表土段采用混凝土支护,净断面7.7m2,掘进断面10.3m2,岩巷段均采用锚喷支护,净断面7.7m2,掘进断面8.5m2,铺设22kg/m钢轨,轨距600 mm;回风斜井为半圆拱,采用砌碹支护,净断面6.0m2,掘进断面8.9m2,主要担负矿井回风任务。

2、采煤方法与顶板管理

(1) 矿区内各煤层平均倾角为17°,属倾斜煤层,根据煤层的赋存条件及开拓方式,结合现在的开采技术条件和采煤方法,全矿井划分为一个水平,即+1300m,二个采区,首采区为一采区。

本矿的煤层开采顺序为:按一、二采区的顺序进行开采。矿区内有4层可采煤层,开采顺序为采用下行式开采,此为正常的开采顺序,因而是合理的。矿井布置一个回采工作面,两个掘进头。采区开采前必须编制采区设计,并严格按采区设计组织施工。

 (2) 采用走向长壁式采煤法,高档普采采煤工艺,采用MG375-W型液压牵引双滚筒采煤机割煤,DZ22-30/100单体液压支柱配合HDJA-1000铰接顶梁进行支护。支柱排距为1m、柱距为0.7m,“三、四”排支护方式,最大控顶距4.2m,最小控顶距3.2m,全部垮落法管理顶板。

主斜井安设大倾角胶带输送机运输,副斜井采用绞车提升运输,采煤工作面运输巷安设胶带输送机运输,运输石门安设胶带运输机运输,通过溜煤眼转载至主斜井胶带输送机。

四、矿井设计生产能力及服务年限

1、设计能力

矿井设计生产能力为30万吨/年。

2、服务年限

矿井服务年限为11.5年。

五、矿井通风及瓦斯

1、矿井通风

通风方式:中央并列式。

通风方法:矿井主要通风机的通风方法采用抽出式。回采工作面采用U型通风方式,掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风。

新鲜风流由主、副斜井进入,经区段运输石门至1301工作面运输巷、进入1301工作面,污风经1301工作面、1301工作面回风巷、区段回风石门、回风平巷、回风斜井,经主要通风机抽排出地面。

风机参数

风机名称

型 号

功率(KW)

风量(m3/min)

风压(pa)

台数(台)

主扇

FBCDZ-8-№21

2×132

3360~6900

860~2600

2

局扇

FBD№6.3

2×22

140~360

450~1670

4

2、瓦斯情况

根据煤炭科学研究总院沈阳研究院2013年7月提交的《鸿辉煤矿3号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》提供的鉴定结论,鸿辉煤矿3#煤层有突出危险性(9、12、17号煤层突出危险性正在鉴定中),鸿辉煤矿为突出矿井,因此鸿辉煤矿必须按照煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。

根据黔能源煤炭[2012]392号“关于盘县煤炭局《关于2012年度盘县地方煤矿瓦斯等级鉴定报告送审的报告》的批复”,盘县乐民鸿辉煤矿为煤与瓦斯突出矿井。鸿辉煤矿矿井瓦斯绝对涌出量为4.36m3/min, 二氧化碳绝对涌出量0.89m3/min。

3、矿井瓦斯抽放

(1)抽放方法

本设计首采煤层为3号煤层,实行先抽后掘的方法,煤巷掘进采用专用瓦斯抽放巷施工穿层钻孔超前抽放,再进行巷道掘进工作。

工作面回采前采用先抽后采的原则,在工作面运输巷中布置抽放管路,采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯。

(2)抽放管路系统

抽放主管路:地面瓦斯泵房→风井→区段回风石门。抽放支管路:①自主管→工作面回风巷;②自主管→掘进工作面巷道。

(3)抽放设备

抽放系统含高低负压抽放系统各一套,各系统相对独立,抽放系统配置情况为:

高负压系统:配2BEc-40型水环真空泵2台,抽放管路为无缝钢管,主管管径为Ф273㎜,支管管径Ф150㎜,管路采用法兰盘连接,管路经回风斜井至11回风石门、1301回风顺槽、1301运输顺槽、13轨道石门及1302运输顺槽,管路低洼处均设有放水器、参数检测孔等附属装置,管路由瓦检员按时进行放水,检测孔可检测抽放钻孔、抽放干、支管内瓦斯抽放负压、浓度等参数。

低负压系统:配备2BE1-253型水环真空泵2台,抽放管路为无缝钢管,管径为Ф273㎜,管路经回风斜井至11回风石门、1301回风顺槽,引至1301采煤工作面上隅角,以对采空区瓦斯进行抽放。

抽放系统安设有自动计量装置,抽放系统各附属安全装置齐全,装有防爆、防回火装置及避雷装置。


第二章   煤与瓦斯突出危险性预测

矿井突出危险性预测分为区域突出危险性预测和工作面突出危险性预测。

一、区域性突出危险性预测

区域预测分为:新水平、新采区开拓前的区域预测(以下简称开拓前区域预测)和新采区开拓完成后的区域预测(以下简称开拓后区域预测)。

1、开拓前区域预测

开拓前区域预测:新水平、新采区开拓前,当预测区域的煤层缺少或者没有井下实测瓦斯参数时,可以主要依据地质勘探资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料等进行开拓前区域预测。开拓前区域预测结果仅用于指导新水平、新采区的设计和新水平、新采区开拓工程的揭煤作业。经评估为有突出危险煤层的矿井建井期间,以及突出煤层经开拓前区域预测为突出危险区的新水平、新采区开拓过程中的所有揭煤作业,必须采取区域综合防突措施并达到要求指标。井巷揭煤前均需作区域预测。

突出煤层的新水平、新采区经开拓前区域预测划分为无突出危险区的,则说明所在区域煤层没有突出危险或突出危险性很小。但考虑到这一结果可靠性还不够高,为确保安全,在其范围内进行石门揭煤时仍需要实施局部综合防突措施。

2、开拓后区域预测

开拓后区域预测应当主要依据预测区域煤层瓦斯的井下实测资料(煤层瓦斯压力、瓦斯含量、煤层坚固性、瓦斯散放初速度、煤的破坏类型等)、结合地质勘探资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料等进行。开拓后区域预测结果用于指导工作面的设计和采掘生产作业。经开拓后区域预测为突出危险区的煤层,必须采取区域防突措施并进行区域措施效果检验。经效果检验仍为突出危险区的,必须继续进行或者补充实施区域防突措施。经开拓后区域预测或者经区域措施效果检验后为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时,必须采用工作面预测方法进行区域验证。

经区域预测后,突出煤层划分为突出危险区和无突出危险区。未进行区域预测的区域视为突出危险区。根据各区域不同的预测结果,其防突管理原则和方式如下:

1)突出危险区

对区域预测结果为突出危险煤层或未进行区域预测的煤层,则必须采取区域防突措施,区域防突措施应当优先采用开采保护层。突出矿井首次开采某个保护层时,应当对被保护层进行区域措施效果检验及保护范围的实际考察。如果被保护层的最大膨胀变形量大于千分之三,则检验和考察结果可适用于其他区域的同一保护层和被保护层;否则,应当对每个预计的被保护区域进行区域措施效果检验。此外,若保护层与被保护层的层间距离、岩性及保护层开采厚度等发生了较大变化时,应当再次进行效果检验和保护范围考察。保护效果检验、保护范围考察结果报煤矿企业技术负责人批准。

突出危险区的煤层不具备开采保护层条件的,必须采用顶(底)板专用瓦斯抽采巷道穿层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施并进行区域措施效果检验。预抽煤层瓦斯区域措施效果检验结果应当经矿技术负责人批准。

2)无突出危险区

经过开拓后区域预测划分出的无突出危险区,以及经采取区域防突措施和措施效果检验后转成的无突出危险区,即可开启工作面,开始进入石门揭煤、煤巷掘进和工作面回采的作业。但由于进行这些区域预测和效果检验时,是用少数点的数据来预测整个区域的危险性,所以在进行揭煤和采掘作业时还应采用工作面预测方法对区域预测或检验结果进行验证,即区域验证。

具体做法是:在石门等揭煤工作面,应在距离煤层最小法向距离5m前采用石门揭煤工作面预测的方法进行区域验证;在煤巷掘进工作面和回采工作面,分别采用相应的工作面预测方法进行验证。当经区域验证无突出危险时方可进行揭煤、掘进和回采,否则还应执行局部综合防突措施。这意味着即使在无突出危险区,在用工作面预测方法预测或验证其突出危险性之前,石门揭煤工作面到突出煤层的最小法向距离不得小于5m。若确定该区域无突出时,可不按突出危险区域对待。

3、区域性突出危险预测指标和方法

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。区域突出危险性预测的临界值由具有突出危险性鉴定资质的单位进行试验考察。在试验前和应用前应经煤矿企业技术负责人批准。

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);

图2-1-1  根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图

 

1—断层;2—突出点;3—上部区域突出点在断层两侧的最远距离线;

4—推测下部区域断层两侧的突出危险区边界线;

5-推测的下部区域突出危险区上边界线;6—突出危险区(阴影部分)

(3)在上述(1)、(2)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2-1-1  根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值

瓦斯压力P(MPa)

瓦斯含量W(m3/t)

区域类别

P﹤0.74

W﹤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)预测所主要依据的煤层瓦斯压力、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,并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。

根据煤炭科学研究总院沈阳研究院2013年7月提交的《鸿辉煤矿3号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》提供的鉴定结论,鸿辉煤矿3#煤层有突出危险性(9、12、17号煤层突出危险性正在鉴定中),鸿辉煤矿为突出矿井。

二、工作面突出危险性预测

工作面的突出危险性预测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,在试验前和应用前由煤矿企业技术负责人批准。

根据工作面地质构造、采掘作业及钻孔等发生的各种现象实现工作面突出危险性的多元信息综合预测和判断,主要有以下方面:

(一)煤层的构造破坏带,包括断层、剧烈褶曲、火成岩侵入等;

(二)煤层赋存条件急剧变化;

(三)采掘应力叠加;

(四)工作面出现喷孔、顶钻等动力现象;

(五)工作面出现明显的突出预兆。

在突出煤层,当出现上述第(四)、(五)情况时,即判定为突出危险工作面;当有上述第(一)、(二)、(三)情况时,除已经实施了工作面防突措施的以外,应视为突出危险工作面并实施相关措施。

1、石门揭煤工作面突出危险性预测

《防治煤与瓦斯突出规定》第七十一条:“石门揭煤工作面的突出危险性预测应当选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法进行。”

石门揭煤工作面的突出危险性预测必须在距突出煤层最小法向距离5m(地质构造复杂、岩石破碎的区域,应适当加大法向距离)前进行。

石门揭煤工作面的突出危险性预测应当选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法进行。

本设计选用钻屑瓦斯解吸指标法,具体如下:

石门工作面距煤层法向距离为10m时,由工作面向煤层的适当位置至少打3个钻孔(本设计直接利用探煤钻孔,见图2-2-1中A-A剖面),钻孔直径75mm,在钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1~3mm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的排渣速度。

 

图2-2-1   石门揭煤工作面钻屑指标法预测钻孔瓦斯布置示意图

各煤层石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标的临界值应根据试验考察确定,目前,矿上无实测数据,参照表2-2-1中所列的指标临界值预测突出危险性。

表2-2-1  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

钻孔工艺

Δh2指标临界值(Pa)

K1指标临界值(mL/g•

干式钻进

200

0.5

湿式钻进

160

0.4

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。钻屑指标预测石门揭煤工作面突出危险性的纪录见附表1。

斜井或斜巷揭煤工作面的突出危险性预测按照石门揭煤工作面的各项要求和方法执行。

2、煤巷掘进工作面突出危险性预测

煤巷掘进工作面的突出危险性可采用下列方法预测:

A、钻屑指标法;

B、复合指标法;

C、R值指标法;

D、其他经试验证实有效的方法。

鸿辉煤矿煤巷掘进工作面,设计采用钻屑指标法预测突出危险性。操作步骤和方法为:

在近水平、缓倾斜煤层工作面向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8~10m的钻孔,测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。钻孔布置详见图2-2-2。

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,其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2~4m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。

 

图2-2-2  煤巷掘进工作面突出危险性预测钻孔布置图

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。目前,矿井无实测资料,在预测煤巷掘进工作面突出危险性时,设计采用煤科总院重庆分院生产的WTC防突参数仪测定K1值进行预测(也可使用煤科总院抚顺分院生产的解析仪测定△h2值),并参照表2-2-2的临界值确定工作面的突出危险性。

表2-2-2 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Δh2

钻屑瓦斯解吸指标K1

钻屑量 S

Pa

mL/g•

kg/m

L/m

200

0.5

6

5.4

如果实测得到的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。当预测为无突出危险工作面时,每预测循环应至少留2m的预测超前距离。

在实施局部综合防突措施的煤巷掘进工作面进行预测,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。

3、回采工作面突出危险性预测

采用煤巷掘进工作面突出危险性预测方法,沿工作面每隔10~15m布置一个预测钻孔,孔深8~10m。当实测的钻屑解吸指标K1(或△h2)值超过表2-2-2的指标时,该工作面预测为突出危险工作面,反之工作面无突出危险性。预测为无突出危险工作面时,每预测循环应留2m的预测超前距离。

在实施局部综合防突措施的回采工作面进行预测,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。

 

图2-2-3  采煤工作面突出危险性预测钻孔布置图



第三章   防治煤与瓦斯突出措施

矿井防治煤与瓦斯突出措施包含区域性防治突出措施和局部性防治突出措施。

一、区域性防治突出措施

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。

根据《防治煤与瓦斯突出规定》,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。

预抽煤层瓦斯区域防突措施应当按上述所列方式的优先顺序选取,或一并采用多种方式的预抽煤层瓦斯措施。

但根据“贵州省人民政府办公厅转发省安全监管局贵州煤监局关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作意见的通知(黔府办发电[2013]4号)”的要求,顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯不属于区域防突措施,因此,本设计不考虑顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯的区域防突措施。

1、开采保护层

开采保护层分为开采上保护层和开采下保护层两种方式。

1)保护层的选择原则及保护层开采后被保护层的保护范围

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的区域防突措施并进行效果检验;

选择保护层时,优先选择上保护层。在选择开采下保护层时,不得破坏被保护层的开采条件。

(1)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δ5=56°~60°划定,如图3-1-1所示。

图3-1-1  保护层工作面始采线、采止线和煤柱的走向影响范围

 

1-保护层;2-被保护层;3-煤柱;4-采空区;5-被保护范围;6-始采线、终采线

(2)开采保护层沿倾斜方向的保护范围

保护层工作面沿倾斜方向的保护范围应根据卸压角δ划定,如图3-1-2所示。由于本矿井暂没有实测的卸压角,参照表3-1-1的数据。



表3-1-1  保护层沿倾斜方向的卸压角

煤层倾角α(o)

卸 压 角δ(o)

δ1

δ2

δ3

δ4

0

80

80

75

75

10

77

83

75

75

20

73

87

75

75

30

69

90

77

70

40

65

90

80

70

50

70

90

80

70

60

72

90

80

70

70

72

90

80

72

80

73

90

78

75

90

75

80

75

8O

图3-1-2  保护层开采后,被保护层沿倾向范围

 

1-保护层已开采范围;2-被保护范围

鸿辉煤矿煤层倾角平均为17°,在划定被保护范围选择卸压角δ1、δ2、δ3、δ4时可参照煤层倾角为75°执行,但卸压角δ1、δ2、δ3、δ4的取值应尽量取较小值,这样划定的被保护范围更为可靠。

(3)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;下保护层<100m;对于急倾斜煤层,上保护层<60m;下保护层<80m,详见表3-1-2。

表3-1-2  保护层与被保护层之间的最大保护垂距

煤层类别

最大保护垂距(m)

上保护层

下保护层

急倾斜煤层

<60

<80

缓倾斜和倾斜煤层

<50

<100

保护层开采后,应将被保护层的准备巷道布置在如图3-1-1和图3-1-2所示的被保护范围之内。

2)开采保护层区域防突措施

①开采保护层时,同时抽采被保护层的瓦斯;

②开采近距离保护层时,采取措施防止被保护层初期卸压瓦斯突然涌入保护层采掘工作面或误穿突出煤层;

③正在开采的保护层工作面超前于被保护层的掘进工作面,其超前距离不得小于保护层与被保护层层间垂距的3倍,并不得小于100m;

④开采保护层时,采空区内不得留有煤(岩)柱。特殊情况需留煤(岩)柱时,经煤矿企业技术负责人批准,并作好记录,将煤(岩)柱的位置和尺寸准确地标在采掘工程平面图上。每个被保护层的瓦斯地质图应当标出煤(岩)柱的影响范围,在这个范围内进行采掘工作前,首先采取预抽煤层瓦斯区域防突措施。

⑤当保护层留有不规则煤柱时,按照其最外缘的轮廊划出平直轮廓线,并根据保护层与被保护层之间的层间距变化,确定煤柱影响范围。在被保护层进行采掘工作时,还应当根据采掘瓦斯动态及时修改。

3)矿井煤层赋存的特点

根据《贵州省盘县乐民镇鸿辉煤矿资源/储量核实报告》,矿井井田范围内有可采煤层共有四层(3、9、12、17煤层),鸿辉煤矿可采煤层特征见表1-2-1。

4)保护煤层开采后对其它煤层的影响

根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ 1018—2006),邻近层受采动影响瓦斯排放率Ki按下式计算:

当采高小于4.5m时,计算公式为:Ki=1-hi/hp,或按图3-1-3选取。

式中:hi---第i邻近层与开采层垂直距离,m;

hp---受采动影响顶底板岩层形成贯穿裂隙,邻近层向工作面释放卸压瓦斯的岩层破坏范围,m。

 

1-上邻近层;2-缓倾斜煤层下邻近层;3-倾斜、急倾斜煤层下邻近层。

图3-1-3邻近层瓦斯排放率与层间距的关系曲线

开采层顶、底板的破坏影响范围hp按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中附录六的方法计算。

根据图3-1-3(邻近层瓦斯排放率与层间距的关系曲线图),和表1-2-1可得,开采3煤层对9煤层的瓦斯排放率为38%;开采9煤层对12煤层的瓦斯排放率为16%;开采12煤层对17煤层的瓦斯排放率为38%; 

5)保护层的选择

(1)保护层的确定

①保护层的确定

开采保护层是目前最有效、最经济的防突措施。保护层,分为上保护层和下保护层;根据保护层与被保层之间的关系,分为上保护层和下保护层。

选择保护层必须遵守下列规定:

Ⅰ、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。有条件的矿井,也可以将软岩层作为保护层开采;

Ⅱ、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;

Ⅲ、当矿井中所有煤层都有突出危险时,选择突出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措施并进行效果检验;

Ⅳ、优先选择上保护层。在选择开采下保护层时,不得破坏被保护层的开采条件。

本井田含煤地层共含可采煤层四层,其中编号为3、9、12、17号,以上四层煤为全区可采较稳定煤层,属中厚且层间距较小,经鉴定均为突出煤层。因此,在选择保护层时主要考虑开采层对邻近层的破坏作用,由于各煤层的层间距都较小,先开采下煤层时对上煤层有破坏作用,且3号煤层位于最上部,埋藏深度相对较浅,瓦斯涌出量相对较小,煤与瓦斯突出的可能性较小,根据矿井提供资料,该矿3号煤层上伏1号煤层大部分已被小窑采空,但因时间较久,尚不能确定采空范围,但对3号煤层而言,在一定程度上起到了保护作用。因此,首选3号煤层作为保护层开采,符合煤层开采顺序、经济及安全性要求。选择3号煤层作保护层开采,在同一水平,对其他煤层在解放范围内都起到了开采解放层的保护作用,在解放范围内其他煤层得到了解放。但在未解放的区域煤层瓦斯突出的危险性则有增无减,防突工作的重点就是明确未解放的区域,并采取可靠的局部防突措施,严格按照“防治煤与瓦斯突出规定”的要求执行。

同时,由于17号煤的煤质较好,是地方煤矿开采的主要对象,且主要集中在矿井南翼,经过矿井实测,已经在平面图上将采空区绘制出来。由于17号煤与12号煤层间距较近,17号煤作为下保护层被地方煤矿开采后,对12号煤也起到了较好的解放作用。但是任然存在未解放区域,未解放的区域煤层瓦斯突出的危险性则有增无减,防突工作的重点就是明确未解放的区域,并采取可靠的局部防突措施,严格按照“防治煤与瓦斯突出规定”的要求执行。

原矿设计3号煤层作为保护层,但实际上矿井3号煤层已经布置有1301工作面。3号煤层开采后,对9号煤层可以起到很好的解放作用。矿井南翼17号煤层经矿井实测,+1429m水平以上已被地方小煤矿开采,属于采空区,所以在矿井南翼12号煤层属于解放范围之内。故在矿井南翼+1429m水平以上,12号煤层与9号煤层可视为解放煤层,在掘进过程中需严格执行局部防突措施。但在+1429m水平以下以及矿井北翼则必须严格执行区域防突措施及局部防突措施综合治理瓦斯。

②开采保护层区域防突措施应当符合下列要求:

Ⅰ、开采保护层时,同时抽采被保护层的瓦斯;

Ⅱ、开采近距离保护层时,采取措施防止被保护层初期卸压瓦斯突然涌入保护层采掘工作面或误穿突出煤层;

Ⅲ、正在开采的保护层工作面超前于被保护层的掘进工作面,其超前距离不得小于保护层与被保护层层间垂距的3倍,并不得小于100m;

Ⅳ、开采保护层时,采空区内不得留有煤(岩)柱。特殊情况需留煤(岩)柱时,经煤矿企业技术负责人批准,并作好记录,将煤(岩)柱的位置和尺寸准确地标在采掘工程平面图上。每个被保护层的瓦斯地质图应当标出煤(岩)柱的影响范围,在这个范围内进行采掘工作前,首先采取预抽煤层瓦斯区域防突措施。

当保护层留有不规则煤柱时,按照其最外缘的轮廊划出平直轮廓线,并根据保护层与被保护层之间的层间距变化,确定煤柱影响范围。在被保护层进行采掘工作时,还应当根据采掘瓦斯动态及时修改。

(2) 保护层作用有效范围的确定

①保护层与被保护层之间的有效垂距

研究表明,在一定的地质条件和开采条件下,保护层作用效果随层间距加大而减小,达到一定临界距离以后,保护作用基本消失。保护层与被保护层的有效垂距见表3-1-2。

②沿走向的保护范围

Ⅰ、正在开采的保护层采煤工作面,必须超前于被保护层的掘进工作面,其超前距离不得小于保护层与被保护层层间垂距的三倍,并不得小于100m。

Ⅱ、对停采的保护层采煤工作面,停采时间超过3个月,且卸压比较充分,该采煤工作面的始采线,停采线和所留煤柱对被保护煤层的保护范围可按卸压角56~60°划定,并按实际情况进行修改。鸿辉煤矿沿走向的保护范围见图3-1-4。

图3-1-4    沿走向保护范围    

由图中可看出,上煤层开采后沿采面运输、回风巷15.6m以内的区域得到保护,其余区域未得到均未得到保护,在此区域内的采掘作业必须执行“四位一体”综合防突措施。

③沿倾斜的保护范围

被保护煤层沿倾斜的保护范围可按卸压角划定,卸压角的大小应采用矿井的实测数据,无实测数据按表3-1-1选择。沿倾斜的保护范围见图3-1-5。

图3-1-5    沿倾斜的保护范围图

由图中可看出,上煤层开采后,下煤层同一条带工作面切眼附近和停采线附近都存在未得到保护,因此在下煤层未得到保护区域内的采掘作业必须严格执行“四位一体”综合防突措施并经效果检验。

开采保护层后,在被保护层中受到保护的区域可按无突出危险区进行采掘作业;在未受到保护的区域,必须采取“四位一体”的防治突出措施。

(3)开采保护层的几个技术问题

①主要巷道的布置

矿井按煤与瓦斯突出设计,3号煤层作为保护层开采,经鉴定3号煤层为突出煤层,应严格按照“防治煤与瓦斯突出规定”执行,煤层巷道尽可能布置在卸压范围内。

②井筒揭穿突出煤层地点选择

井筒揭穿突出煤层的地点应避开地质构造带并且尽量减少揭穿突出煤层的次数。

③在有抽放系统的矿井开采保护层时应同时抽放被保护层煤层瓦斯

在开采3煤层时,由于9煤距离保护层较近(20m),在矿井开采保护层时同时使用瓦斯抽放巷继续抽放被保护层9号煤层的瓦斯。

④保护层的有效保护范围及有关参数的确定

矿井在生产建设过程中应根据实测数据确定保护层的有效保护范围及有关参数。

⑤保护层3号煤回采工作面与被保护层9煤掘进工作面超前距离的确定。

正在开采的保护层采煤工作面,必须超前于被保护层的掘进工作面,其超前距离不得小于保护层与被保护层层间垂距的三倍,并不得小于100m。

⑥突出煤层中在应力集中的影响范围内布置采掘进工作面

开采突出煤层时,在一个或相邻两个采区中,同一煤层的同一区段,在应力集中的影响范围内,不得布置两个工作面相向回采或掘进。突出煤层的掘进工作面,不得进入本煤层或邻近层采煤工作面的应力集中区。

⑦开采保护层,一般不留煤柱,留煤柱应采取的措施

在开采保护层时应布置跨石门或跨上山回采、采空区内不得留有煤柱。特殊情况非留煤柱不可时,应经矿总工程师批准,并将煤(岩)柱的位置和尺寸准确地标注在采掘工程平面图上。煤层瓦斯地质图上,也相应地标出煤(岩)柱的影响范围,在这个范围内进行采掘工作时,必须采取防治突出的局部措施。

⑧在突出煤层或瓦斯(二氧化碳)喷出区域掘进工作面的通风方式和局扇风机选择。

在突出煤层或瓦斯(二氧化碳)喷出区域,掘进工作面的通风方式不得采用混合式。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”。并采用“双风机双电源”运行方式,同时主备风机能自动切换。

⑨井巷揭穿突出煤层前通风系统和通风设施及采区上山布置方式选择

井巷揭穿突出煤层前,必须有独立的、可靠的通风系统。在石门掘进工作面的进风巷侧必须设置两道牢固可靠的反向风门,以控制突出时的瓦斯能沿回风巷进入回风系统。煤与瓦斯突出矿井中采区上下山的布置方式和分阶段平巷适应瓦斯抽放和瓦斯排放的方式。

(4)其他应注意的问题

①矿井首次开采保护层时,必须进行保护层保护效果及范围的实际考察,并不断积累、补充完善资料,以便尽快得出确定该矿保护层有效作用范围的参数。

②若3煤层有薄煤带其开采厚度小于0.5m时,必须检验保护层的保护效果。如果保护层的实际保护效果不好时,还必须采取防治突出的补充措施。

2、区域防突措施

根据《防治煤与瓦斯突出规定》:

第四十一条:突出危险区的煤层不具备开采保护层条件的,必须采用预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行区域措施效果检验。预抽煤层瓦斯区域措施效果检验结果应当经矿技术负责人批准。

第四十六条第(三)款:当矿井中所有煤层都有突出危险时,选择突出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措施并进行效果检验。

第四十七条第(一)款:开采保护层时,同时抽采被保护层的瓦斯。

根据上述规定:

(1)在开采3号煤层开采前需对邻近层9号煤层(被保护层)进行瓦斯预抽。 

(2)井巷(斜巷、石门)揭煤前预抽。

(3)矿井南翼+1429m水平以下3号层工作面及矿井北翼3号层工作面需采取专用底板抽放巷的抽放方法进行消突。

1)抽放指标及控制范围 

1必须达到的抽放指标

对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,应当根据经试验考察(应符合《防止煤与瓦斯突出规定》第四十二条要求的程序)确定的临界值进行评判。在确定前可以按照如下指标进行评判:可采用残余瓦斯压力指标进行检验,如果没有或者缺少残余瓦斯压力资料,也可根据残余瓦斯含量进行检验,并且煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa或残余瓦斯含量小于8m3/t的预抽区域为无突出危险区,否则,即为突出危险区,预抽防突效果无效;也可以采用钻屑瓦斯解吸指标对穿层钻孔预抽石门(含斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验,如果所有实测的指标值均小于《防止煤与瓦斯突出规定》的临界值则为无突出危险区,否则,即为突出危险区,预抽防突效果无效。

2瓦斯抽采控制范围 

a、穿层钻孔或顺层钻孔(采煤工作面)预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的煤层。要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是:倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m,下帮至少10m;其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m。以上所述的钻孔控制范围均为沿层面的距离。

b、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层。该范围与上述回采巷道外侧的要求相同。  

c、穿层钻孔预抽石门(含斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施(在构造破坏带应适当加大距离)。钻孔的最小控制范围是:石门和斜井揭煤处巷道轮廓线外12m(急倾斜煤层底部或下帮6m),同时还应当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,且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保持煤孔最小超前距15m。

d、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制的条带长度不小于60m,巷道两侧的控制范围与上述回采巷道外侧的要求相同。

e、当煤巷掘进和回采工作面在预抽防突效果有效的区域内作业时,工作面距未预抽或者预抽防突效果无效范围的前方边界不得小于20m。

2)预抽瓦斯方法

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十五条“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。”

针对矿井煤层的开采顺序、保护层开采后对邻近层瓦斯排放及影响情况,以及矿井内的可采煤层为中、近距离煤层群等因素综合考虑,结合矿井规模及装备以及贵州省人民政府办公厅转发关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作意见的通知(黔府办发电[2013]4号),本设计不采用地面井预抽煤层瓦斯和顺层钻孔预抽煤巷掘进条带煤层瓦斯的区域防突措施,本设计鸿辉煤矿预抽瓦斯方法如下:

a、专用底板抽放巷预抽条带式的区域防突措施

由于矿井实际揭露煤层间距与地质资料有较大出入,其中3号煤到9号煤层间距为33m,9号煤到12号煤为8m,12号煤至17号煤为36m,考虑到全矿只有4层煤层可采,可将专用底板抽放巷布置在12号煤层底板,对上可预抽3、9、12号煤层,对下预抽17号煤层。故在距12号煤层的底板法线12m的位置布置底板预抽巷,预抽煤层瓦斯。以解决煤层掘进巷道条带瓦斯治理及回采面瓦斯超限,该方法是矿井消突最常采用的抽放措施。本设计由专用瓦斯抽放巷往下(上)布置穿层钻孔预抽3号、9号、12号以及17号煤层条带瓦斯瓦斯。设计预抽时间6个月。具体见图3-1-6。


图 3-1-6  预抽钻孔布置示意图


底板抽放巷一般为沿煤层的走向方向布置,距煤层10~18m。根据各煤层层间距情况,设计在12号煤层底板布置一条瓦斯巷同时预抽3号及9号、12号以及17号煤层的瓦斯。要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是:倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m,下帮至少10m。

开采3号煤层时,采掘工作面的瓦斯来源主要来源于本煤层瓦斯,其次是9号煤层的瓦斯。先采用专用瓦斯抽放巷预抽3号煤层,3号煤层经预抽消突后方能开采3号煤层。经预抽消突后,然后再采用本煤层预抽和采空区抽放的抽放方法解决瓦斯超限问题。3号煤层和9号煤层相距30m左右(小于50m),3号煤层的开采同样对9号煤层能起到一定的保护作用。

b、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施

由采煤工作面运输巷作为瓦斯抽采巷道,向本煤层打顺层钻孔抽放本煤层的瓦斯,自工作面运输巷打顺层钻孔预抽下一区段工作面瓦斯,具体见图3-1-7。

图3-1-7  采煤工作面预抽钻孔布置示意图

c、穿层钻孔预抽邻近层瓦斯煤巷条带煤层瓦斯

3号煤层采用专用底板抽放巷预抽3号煤层瓦斯,具体见图3-1-6,在3号煤层进行采掘时,自3号煤层工作面运输和回风巷,向9号煤层打穿层钻孔预抽9号煤层及其间不可采煤层瓦斯,以此类推,在9号煤层进行采掘时,自9号煤层工作面运输和回风巷,向12号煤层打穿层钻孔预抽12号煤层及其间不可采煤层瓦斯,在12号煤层进行采掘时,自12号煤层工作面运输和回风巷,向17号煤层打穿层钻孔预抽17号煤层及其间不可采煤层瓦斯,具体见图3-1-8。

穿层钻孔至少保证下一层(邻近层)工作面运输和回风巷巷道条带煤层瓦斯,即巷道上帮轮廓线外至少20m,下帮至少10m。

图3-1-8   穿层预抽钻孔布置示意图

d、穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯

穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施(在构造破坏带应适当加大距离)。钻孔的最小控制范围是:石门和斜井揭煤处巷道轮廓线外12m(急倾斜煤层底部或下帮6m),同时还应当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,且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保持煤孔最小超前距15m;钻孔布置见图3-1-9。

图3-1-9  石门揭煤钻孔布置 

斜巷揭煤参照上图执行。

钻孔布置要求:钻孔直径75~120mm,抽放应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施(在构造破坏带应适当加大距离)。钻孔的最小控制范围是:石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m(急倾斜煤层底部或下帮6m),同时还应当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,且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保持煤孔最小超前距15m。

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。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。

3)预抽煤层瓦斯必须注意的问题

l瓦斯含量达到或超过8.0m3/t的煤层(区域)、瓦斯压力达到或超过0.74MPa煤层(区域)必须预抽煤层瓦斯,预抽范围和效果必须符合的规定。

2预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽区域内均匀布置,钻孔间距应当根据实际考察的煤层有效抽放半径确定。 

3预抽瓦斯钻孔封堵必须严密。穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m,顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m。

4应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。预抽瓦斯浓度低于30%时,应当采取改进封孔的措施,以提高封孔质量。

5预抽区域必须经过效果检验,将瓦斯含量降到8.0m3/t以下或瓦斯压力降到0.74MPa以下,在未达到预抽有效性指标的区段进行采掘作业时,必须采取补充的防治突出的措施,应不断测定煤与瓦斯突出危险性指标变化情况,当具有煤与瓦斯突出危险时,应按照“四位一体”的防突措施进行管理。

6具有突出危险性又未得到保护的煤层工作面及工作面的上、下顺槽,必须采取“先抽后采”和“先抽后掘”进行消突,经效果检验无突出危险后方可回采和掘进。

二、局部性防治突出措施

1、石门和井巷揭煤工作面防治突出措施

1)根据《防治煤与瓦斯突出规定》:“石门和斜井工作面从距突出煤层底(顶)板的最小法向距离5m开始到穿过煤层进入顶(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,专项防突设计至少应当包括下列主要内容:

(1)揭煤区域煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置的基本情况;

(2)建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施;

(3)控制突出煤层层位、准确确定安全岩柱厚度的措施,测定煤层瓦斯压力的钻孔等工程布置、实施方案;

(4)揭煤工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标,预测及检验钻孔布置等;

(5)揭煤工作面防突措施;

(6)安全防护措施及组织管理措施;

(7)加强过煤层段巷道的支护及其他措施。

2)揭煤作业应当具有相应技术能力的专业队伍施工,并按照下列作业程序进行:

(1)探明揭煤工作面和煤层的相对位置;    

(2)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);

(3)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;

(4)实施工作面措施效果检验;

(5)掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置,采用工作面预测或措施效果检验的方法进行最后验证;

(6)采取安全防护措施并用远距离爆破揭开或穿过煤层;

(7)在岩石巷道与煤层连接处加强支护。

3)在石门揭穿突出煤层前,必须打钻孔控制煤层层位、测定煤层瓦斯压力,预测石门工作面的突出危险性。具体实施步骤和方法为:

(1)在揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10m之前,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,并详细记录岩芯资料。当需要测定瓦斯压力时,前探钻孔可用作测定钻孔;若二者不能共用时,则测定钻孔应布置在该区域各钻孔见煤点间距最大的位置。

在地质构造复杂、岩石破碎的区域,揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离20m之前必须布置一定数量的前探钻孔,以保证能确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。

(2)在石门工作面距煤层5m(垂距)以外,打2个穿透煤层全厚的测压(预测)钻孔,测定石门所揭煤层瓦斯压力、煤的瓦斯放散初速度指标与坚固性系数或钻屑瓦斯解吸指标等。为准确得到煤层原始瓦斯压力值,测压孔应布置在岩层比较完整的地方,测压孔与前探孔不能共用时,两者见煤点之间的间距不得小于5m。

在近距离煤层群中,层间距小于7m或层间岩石破碎时,应测定各煤层的瓦斯综合压力。

(3)为了防止误穿煤层,在石门工作面距煤层垂距5m开始,必须边探边掘,探孔超前距离不得小于2m。探孔数量根据实际情况由矿技术负责人确定,但不得少于3个,应准确探测出煤层层位,保证与煤层的最小法线距离。

(4)采用远距离爆破揭开突出煤层时,要求石门、斜井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是:急倾斜煤层2m,其他煤层1.5m。要求立井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是:急倾斜煤层1.5m,其他煤层2m。如果岩石松软、破碎,还应适当增加法向距离。

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,直至完成揭煤作业全过程。

石门揭煤的前探钻孔和测压钻孔布置详见图3-2-1。



图3-2-1   控制突出煤层的前探钻孔布置示意图

1、4号孔可做煤层瓦斯压力测试钻孔

4)石门揭煤工作面防治突出措施可采用抽放瓦斯、水力冲孔、排放钻孔、金属骨架等措施。设计结合本矿的生产实际情况,优先采用钻孔抽放瓦斯防治突出措施。

5)石门揭煤工作面钻孔抽放瓦斯的控制范围是:揭煤工作面与突出煤层间的最小法向距离为5m,在石门的两侧和上部轮廓线外至少5m,下部至少3m,抽放钻孔的直径为Φ75mm~Φ120mm。

6)揭煤工作面施工的钻孔应当尽可能穿透煤层全厚。当不能一次打穿煤层全厚时,可分段施工,但第一次实施的钻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。

7)钻孔间距根据实测的钻孔有效抽放半径确定,目前,矿井无实测数据,设计取孔底间距为3m,石门揭煤工作面抽放钻孔布置见图3-2-2。

8)在实施防突措施的过程中,必须严格按照设计参数施工并现场记录实际施工参数,完成后应根据实际施工参数绘制防突措施竣工图,发现施工与设计有较大差别时,必须采取补救措施。(探煤孔倾角较小,导致施工工程量加大)

图3-2-2  石门揭煤工作面抽放钻孔布置图

P-测压孔

9)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,要求矿井在石门揭开煤层后,除应及时搞好石门过煤段的支护,背严背实好顶帮外,还应及时向石门四周的煤层施工好瓦斯抽放钻孔,及时卸放石门四周的煤层瓦斯压力,或及时注射凝固剂将石门四周的煤层凝固。

预抽石门揭煤区域煤层瓦斯后,对预抽效果进行评价,要求瓦斯压力必须降到0.74Mpa以下或瓦斯含量降到8m3/t以内。

斜井或斜巷揭煤工作面防突措施按照石门揭煤工作面的各项要求和方法执行。

2、煤巷掘进工作面防治突出措施

根据《防治煤与瓦斯突出规定》:    

第六十七条  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。

第八十六条  煤巷掘进和采煤工作面的专项防突设计应当至少包括下列内容:

 煤层、瓦斯、地质构造及邻近区域巷道布置的基本情况;

 建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施;

 工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标以及预测、效果检验钻孔布置等;

 防突措施的选取及施工设计;

 安全防护措施;

 组织管理措施。

《防治煤与瓦斯突出规定》第八十七条:“有突出危险的煤巷掘进工作面应当优先选用超前钻孔(包括超前预抽瓦斯钻孔、超前排放钻孔)防突措施。如果采用松动爆破、水力冲孔、水力疏松或其他工作面防突措施时,必须经试验考察确认防突效果有效后方可使用。前探支架措施应当配合其他措施一起使用。”

结合该矿生产实际情况,本设计主要采用超前钻孔预抽煤层瓦斯作为煤巷掘进工作面局部防突措施。抽放钻孔的控制范围必须在掘进工作面前方lOm以上,由专业人员设有基点控制掘进进度,严禁超掘。

钻孔的数量根据掘进巷道断面确定,投影孔深30m,终孔位置在工作面前方煤层中,控制掘进巷道上帮轮廓线外8m,距下帮轮廓线的距离为5m,钻孔终孔位置暂按照3米考虑。在抽放过程中煤矿必须对抽放量、抽放浓度、防突效果等参数进行考察,可根据考察实际情况对钻孔参数进行合理的调整。

图3-2-3 煤巷掘进工作面抽放钻场和钻孔布置图

矿井在掘进煤层联络上山时,考虑到需要在尽量缩短抽放时间的同时,达到预期的抽放效果。因此,设计加密抽放钻孔的间距,抽放钻孔布置详见图3-2-4,钻孔孔径为Φ75mm。上山掘进工作面与上部平巷贯通前,上部平巷必须超过贯通位置不得小于5m。倾角在8°以上的上山掘进工作面不得选用松动爆破。

图3-2-4   煤巷上山掘进防突抽放钻孔布置图

煤巷掘进工作面布置钻孔进行瓦斯预抽,工作面抽采率应达到40%以上,钻孔单孔抽采瓦斯浓度应降到10%以下;瓦斯压力降到0.74Mpa以下或瓦斯含量降到8m3/t以内。

若突出煤层煤巷掘进工作面前方遇到落差超过煤层厚度的断层,按石门揭煤工作面防治突出措施执行。

若煤巷掘工作面采用超前预抽瓦斯钻孔预抽无效,仍预测为有突出危险工作面时则采用超前预抽钻孔预抽瓦斯措施,若采用超前预抽瓦斯钻孔预抽瓦斯后经效果检验仍有突出危险(即措施无效)则采用超前排放钻孔和前探支架作为补充防突措施。

(1)超前排放钻孔

效果检验为无突出危险工作面,则可不采用超前排放钻孔,否则采用。

a、煤巷掘进工作面在地质构造破坏带或煤层赋存条件急剧变化处不能按原措施设计要求实施时,必须打钻孔查明煤层赋存条件,然后采用直径为75~120mm的钻孔排放瓦斯。

b、若突出煤层煤巷掘进工作面前方遇到落差超过煤层厚度的断层,应按石门揭煤的措施执行。

c、采用超前钻孔作为煤巷工作面防突措施时,应当符合下列要求:

a)巷道两侧轮廓线外钻孔的最小控制范围:近水平、缓倾斜煤层5m,倾斜、急倾斜煤层上帮7m、下帮3m。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。

b)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。预抽钻孔或超前排放钻孔的孔数、孔底间距等应当根据钻孔的有效抽放或排放半径确定。

c)钻孔直径应当根据煤层赋存条件、地质构造和瓦斯情况确定,一般为75~120mm,地质条件变化剧烈地带也可采用直径42~75mm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。

d)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;

e)钻孔施工前,加强工作面支护,打好迎面支架,背好工作面煤壁。

d、超前钻孔有效半径测定方法采用钻孔流量法:

a)沿工作面软分层打3~5个相互平行的测量钻孔,孔径42mm,孔长5~7m,间距0.3~0.5m;

b)对各测量钻孔进行封孔,封孔(封孔方法见本章第三节瓦斯抽采的相关内容)时应保证测量室长度为lm;

c)钻孔密封后,立即测量钻孔瓦斯涌出量,并每隔2~10min测定1次,每一测量孔测定次数不得少于5次;

d)在距离最边缘测量孔孔中心0.5m处,打一个平行于测量孔的超前钻孔(直径是待考察超前钻孔有效排放半径的钻孔直径),在打超前钻孔过程中,记录钻孔长度、时间和各测量孔中的瓦斯涌出量变化;

e)超前钻孔打完后,每隔2~10min测定各测量孔中的瓦斯涌出量;

f)打超前钻孔打完后测定2h;

g)绘制出各测量孔的瓦斯涌出量的变化图;

h)如果连续3次测定测量孔的瓦斯涌出量都比打超前钻孔增大10%,即表明该测量孔处于超前钻孔有效排放半径之内。符合测量孔距排放钻孔的最远距离,即为超前钻孔的有效排放半径。

煤巷掘井工作面的的排放钻孔布置见图3-2-5。

图3-2-5    煤巷掘进工作面排放钻孔布置图

(2)前探支架

本矿在煤层平巷掘进时,还可采用前探支架作防突措施,以防止工作面顶部悬煤跨落而引起的突出(倾出)。具体做法为:向工作面前方打钻孔,孔内插入钢管或钢轨,其长度可按两次掘进循环的长度再加0.5m,每掘进一次打一排钻孔,形成两排钻孔交替前进,钻孔间距为0.2~0.3m。

3、回采工作面防治局部突出措施

回采工作面局部防突措施有松动爆破、注水湿润煤体、超前钻孔、预抽瓦斯等防治突出措施。该矿回采工作面的防突,设计采用开采保护层、穿层钻孔以及工作面运输巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施。

回采工作面布置钻孔预抽瓦斯,工作面抽采率应达到40%以上,钻孔单孔抽采瓦斯浓度应降到10%以下;瓦斯压力降到0.74Mpa以下或瓦斯含量降到8m3/t以内。

(1)排放钻孔

回采工作面采取区域性防突措施后,经效果检验无突出危险时,采取安全防护措施作业,当未消除突出危险时,一方面应加大瓦斯的抽放力度和加密工作面运输巷顺层钻孔密度;另一方面在工作面向工作面推进方向施工超前排放钻孔,超前排放钻孔的孔数、孔底间距根据钻孔的有效排放半径确定。

排放钻孔布置详见图3-2-5。

图3-2-5  回采工作面瓦斯排放钻孔布置图

(2)深孔爆破

在回采过程中,经考察突出危险性指标达到或超过临界值时,可采用深孔松动爆破措施,在预测指标超限钻孔的15m范围布置深孔松动爆破孔,使周围煤体破碎,让应力集中带向煤体深部推移,对工作面的瓦斯进行卸压和排放。深孔松动爆破孔布置为每隔3m一个,每个孔布置在煤层中间,且倾角与煤层倾角一致,爆破孔直径为42mm,孔深8m以上,每孔装药4kg(20节),药卷规格长200mm×直径35mm×重量200g,每5节药卷装一个雷管,雷管脚线全部采用并联连接方式。每孔装2个水炮泥,水炮泥外炮眼封泥长度不小于2m,具体见图3-2-6。

 

图3-2-6  深孔爆破炮眼布置图


第四章   防突措施效果检验

一、区域性防突措施效果检验及区域验证

1、区域性防突措施效果检验

区域性防突措施效果检验有开采保护层的保护效果检验和采用预抽煤层瓦斯区域防突措施的效果检验。

1)开采保护层的保护效果检验

开采保护层的保护效果检验主要采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量、顶底板位移量及其他经试验(区域预测一般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)区域预测新方法的研究试验应当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行,并在试验前由煤矿企业技术负责人批准证实有效的指标和方法,也可以结合煤层的透气性系数变化率等辅助指标。

当采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量检验时,应当根据实测的最大残余瓦斯压力或者最大残余瓦斯含量,按应当根据煤层瓦斯压力P进行预测,如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料,也可根据煤层瓦斯含量W进行预测。预测所依据的临界值应根据试验考察确定,在确定前可暂按下表预测。若检验结果仍为突出危险区,保护效果为无效。

该矿采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量进行检验,根据实测的最大残余瓦斯压力或者最大残余瓦斯含量按表4-1-1对预计被保护区域的保护效果进行判断。若检验结果仍为突出危险区,保护效果为无效,必须采取补充防突措施。

表4-1-1 根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值

瓦斯压力P(MPa)

瓦斯含量W(m3/t)

区域类别

P﹤0.74

W﹤8

无突出危险区

除上述情况以外的其他情况

突出危险区

2)采用预抽煤层瓦斯区域防突措施的效果检验

(1)石门揭煤预抽效果检验

石门防治突出的措施执行后,采用综合指标法进行效果检验。检验孔孔数不得少于5个,分别位于石门的上部、中部、下部和两侧(见图4-1-1)。如检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下,则认为措施有效;反之,认为措施无效;并填写防治突出措施效果检验单报矿技术负责人审批。

 

图4-1-1   石门掘进工作面揭煤检验孔布置示意图

1-检验孔;2-煤层;3—石门

(2)采煤工作面区域性效果检验

设计采用采用瓦斯压力和瓦斯含量进行效果检验。但应当沿采煤工作面每隔10~15m布置一个检验钻孔,深度应当小于或等于防突措施钻孔。

 

图4-1-2    采煤工作面区域性效果检验

(3)穿层钻孔预抽临近煤层瓦斯效果检验

穿层钻孔预抽临近煤层瓦斯的防治突出的措施执行后,采用综合指标法进行效果检验。检验孔孔数不得少于3个,分别位于顺槽靠近预抽煤层侧的上部、中部、下部(见图4-1-3)。如检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下,则认为措施有效;反之,认为措施无效。并填写防治突出措施效果检验单报矿技术负责人审批。

图4-1-3   穿层钻孔预抽临近煤层瓦斯区域效果检验图

(4)其它

采取区域防突措施后必须进行区域措施效果检验,区域措施效果检验结果应当经矿技术负责人批准。经效果检验仍为突出危险区的,必须继续进行或者补充实施区域防突措施。 

本设计主要采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量指标,见下表4-1-1。

表4-1-1 根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值

瓦斯压力P(MPa)

瓦斯含量W(m3/t)

区域类别

防突措施效果

 P<0.74

W<8

无突出危险区

有效

    除上述情况以外的其他情况

突出危险区

无效

穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽石门(含斜井)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,必须依据实际的直接测定值,并符合下列规定:

1)对穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,若区段宽度(两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围)未超过120m,以及对预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若回采工作面长度未超过120m,则沿回采工作面推进方向每间隔30~50m至少布置1个检验测试点;若预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的区段宽度或预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的回采工作面长度大于120m时,则在回采工作面推进方向每间隔30~50m,至少沿工作面方向布置2个检验测试点。

 

图4-1-4  预抽区段煤层瓦斯区域及预抽回采区域瓦斯措施检验测试点布置示意图

2)当预抽区段煤层瓦斯的钻孔在回采区域和煤巷条带的布置方式或参数不同时,按照预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的检验要求分别进行检验;

3)对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,在煤巷条带每间隔30~50m至少布置1个检验测试点;

4)对穿层钻孔预抽石门(含斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,至少布置4个检验测试点,分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧,并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围;

 

图4-1-5   穿层钻孔预抽石门区域措施检验测试点布置示意图

5)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;

 

图4-1-6   顺层钻孔检测检验点布置示意图

6)各检验测试点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。

若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,发生明显突出预兆的位置周围半径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。

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,则此检验测试点周围半径100m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。

对穿层钻孔预抽石门(含斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑瓦斯解吸指标法等进行措施效果检验,但所有用钻孔方式检验的方法中检验孔数均不得少于5个,分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。如果所有实测的指标值均小于表4-1-2的临界值则为无突出危险区,否则,即为突出危险区,预抽防突效果无效。

矿井防治突出专业机构必须填写防治突出效果检验单,并报矿技术负责人审批。煤矿防治突出技术措施效果检验报告单,详见附表2。


表4-1-2  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

Δh2指标临界值(Pa)

K1指标临界值(mL/g•

干煤样

200

0.5

湿煤样

160

0.4

2、区域验证

在石门揭煤工作面对无突出危险区需要进行区域验证,设计采用钻屑瓦斯解吸指标法参照表4-1-3进行验证,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,则该工作面验证为无突出危险工作面;否则,为突出危险工作面。

表4-1-3  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

Δh2指标临界值(Pa)

K1指标临界值(mL/g•

干煤样

200

0.5

湿煤样

160

0.4

斜井、斜巷揭煤工作面的突出危险性验证按照石门揭煤工作面的各项要求和方法执行。

在煤巷掘进工作面和回采工作面进行区域验证,采用钻屑指标法,参照表4-1-4进行验证,如果实测得到的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。验证方法按照煤巷掘进工作面突出危险性预测和回采工作面突出危险性预测方法进行。

表4-1-4  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

钻屑瓦斯解吸指标Δh2

Pa

钻屑瓦斯解吸指标K1

(mL/g•

钻屑量 S

(kg/m)

(L/m)

200

0.5

6

5.4

煤巷掘进工作面和回采工作面预测方法对无突出危险区进行区域验证时,按照下列要求进行:

①在工作面进入该区域时,立即连续进行至少两次区域验证;

②工作面每推进10~50m(在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值)至少进行两次区域验证;

③在构造破坏带连续进行区域验证;

④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。

当区域验证为无突出危险时,采取安全防护措施后进行采掘作业。但若为采掘工作面在该区域进行的首次区域验证时,采掘前还应保留7m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,则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。

二、工作面防突措施效果检验

在实施钻孔法防突措施效果检验时,分布在工作面各部位的检验钻孔布置于所在部位防突措施钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位置,并远离周围的各防突措施钻孔或尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离。在地质构造复杂地带应根据情况适当增加检验钻孔。

工作面防突措施效果检验必须包括以下两部分内容:

(一)检查所实施的工作面防突措施是否达到了设计要求和满足有关的规章、标准等,并了解、收集工作面及实施措施的相关情况、突出预兆等(包括喷孔、卡钻等),作为措施效果检验报告的内容之一,用于综合分析、判断;

(二)各检验指标的测定情况及主要数据。

1、石门揭煤工作面防治突出措施的效果检验

石门揭煤防治突出措施执行后,采用钻屑瓦斯解吸指标法检验措施效果。检验孔数均不得少于5个(对于揭穿较厚煤层的防治突出措施效果检验,还应增加效果检验钻孔数),分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下,且未发现其他异常情况,则措施有效;反之,判定为措施无效。防突专门机构必须按附表2填写防治突出技术措施效果检验报告单,并报技术负责人审批。

其它岩石井巷揭煤工作面防治突出措施的效果检验参照石门揭煤工作面防治突出措施的效果检验执行。

 

图4-2-1   石门(斜巷)揭煤防突措施效果检验

2、煤巷掘进工作面防突措施效果检验

煤巷掘进工作面执行防治突出措施后,采用钻屑指标法进行措施效果检验。检验孔数不少于3个,深度小于或等于措施孔,并应布置在两个措施孔之间(如图4-2-2)。如果煤巷掘进工作面措施效果检验指标均小于表2-2-2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。当措施无效时,无论措施孔还留有多少超前距,都必须采取防治突出的补充措施,并经措施效果检验有效后,方可采取安全措施施工。防突专门机构必须按附表2填写防治突出技术措施效果检验报告单,并报技术负责人审批。

图4-2-2 掘进工作面措施效果检验孔布置图

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(简称投影孔深)相等,则需要留有不小于7m的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,在留足所需的防突措施超前距并同时保留有至少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。

3、回采工作面防突措施效果检验

回采工作面采用预抽煤层瓦斯防突措施后,在工作面每隔10m~15m向采面推进方向布置一个效果检验孔,孔深小于或等于措施孔,孔径42mm,采用钻屑指标检验措施效果。如果回采工作面检验指标均小于临界值,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深度相等,则需要留有不小于5m的防突措施超前距,并采取安全防护措施的条件下回采。当检验孔的深度小于防突措施钻孔时,则在留足所需的防突措施超前距并同时保留有2m检验孔超前距的条件下,采取安全防护措施后实施回采作业。

防突专门机构必须按附表2填写防治突出技术措施效果检验报告单,并报技术负责人审批。


第五章   安全防护措施

安全防护措施是“四位一体”综合防突措施的第四个环节,其目的在于预测失误或防突措施失效后发生突出时,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岩巷揭穿突出煤层的震动放炮,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。根据矿井实际情况,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

井巷揭穿突出煤层和突出煤层的炮掘、炮采工作面必须采取远距离爆破安全防护措施。

石门揭煤采用远距离爆破前,矿技术部门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。矿井范围小,石门揭煤时,应将井下的人员撤到地面。

在矿井尚未构成全风压通风的建井初期,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地面,井下必须全部断电,立井口附近地面20m范围内或斜井口前方50m、两侧20m范围内严禁有任何火源。

煤巷掘进工作面采用远距离爆破时,放炮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,放炮地点距工作面的距离由矿技术负责人根据曾经发生的最大突出强度等具体情况确定,但不得小于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。

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

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,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,见图5-2-1。

 

图5-2-1  反向风门和防逆风装置阁

1木质带铁皮的风门;2砖墙;3一铁风筒;4胶皮风筒;5防止瓦斯逆流铁板;6一防止瓦斯逆流铁板立轴;7定位圈;8一局部通风机;B1一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。

三、挡栏

为降低放炮诱发突出的强度,可根据情况在炮掘工作面安设挡栏。挡栏可以用金属、矸石或木垛等构成。金属挡栏一般是由槽钢排列成的方格框架,框架中槽钢的间隔为0.4m,槽钢彼此用卡环固定,使用时在迎工作面的框架上再铺上金属网,然后用木支柱将框架撑成45°的斜面。一组挡拦通常由两架组成,间距为6-8m。可根据预计的突出强度在设计中确定挡栏距工作面的距离,在工作面防突专项设计中明确。

四、设置避难所

(一)有突出煤层的采区必须设置采区避难所。

1、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;

2、避难所内放置足量的饮用水、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;

3、避难所内根据设计的最多避难人数配备足够数量的隔离式自救器。

(二)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。矿井需要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。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。工作面避难所必须能够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。

(l)临时避难硐室

根据国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》(安监总煤装〔2011〕15号):“煤与瓦斯突出矿井应建设采区避难硐室。突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面推进长度超过500米时,应在距离工作面500米范围内建设临时避难硐室或设置可移动式救生舱。其他矿井应在距离采掘工作面1000米范围内建设避难硐室或设置可移动式救生舱”。

本设计临时避难所布置在轨道斜巷和10301运输巷内,距工作面小于500m的范围内。 平时正常生产时采用全负压通风;在发生灾变时,人员进入硐室后需要采用硐室内的设施、设备进行自救,和外界的有毒有害气体完全隔绝。共设置二个临时避难硐室,采用半园拱锚喷支护,长×宽×高=4m×3.5m×2.8m,面积S=14m2。

临时避难硐室需要随着采煤工作面和掘进工作面的变化(开采区域的变化和开采层位的变化)而变化,要求布置在距采掘工作面500m的范围之内。

供水系统、压风系统、通讯系统、监测监控系统等的装置需要设置在临时避难硐室之内,并且在每个避难硐室外设置一个人员定位系统基站。

2)永久避难硐室

本矿井移交生产时的永久避难硐室设置在+1584.035m标高的基岩之中,采用半园拱锚喷支护,长×宽×高=14m×4m×2.8m,面积S=56m2。正常生产时采用全负压通风;在发生灾变时,人员进入硐室后需要采用硐室内的设施、设备进行自救,和外界的有毒有害气体完全隔绝。

供水系统、压风系统、通讯系统、监测监控系统等的装置需要设置在永久避难硐室之内,并且在避难硐室外设置一个人员定位系统基站。

五、压风自救系统

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第106条:

(1)压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采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:距采掘工作面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;

(3)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。

按井下同时工作最多人数50人计,其中临时避难所16人,其余34人,临时避难所压缩空气供给量每人0.3m3/min计,压风自救系统需压缩空气供给量每人0.15m3/min计,则需风量为:

16×0.3+34×0.15=8.6m3/min

本矿选用空压机配置情况为:1#机型号LGJ-20/7G,电机功率110KW,排气量20m3,设定压力0.75MPa;2#机型号OGLC-110A,电机功率110KW,额定电流245A,排气量20m3,设定压力0.75MPa,完全满足要求。

(4)管路设施

压风管:DN108×6mm无缝钢管,铺设副斜井入井,经区段石门至各采掘工作面。

设施:空压机出口地面主管安设闸阀及压力表;井下各支管分岔处安设闸阀。

六、个人防护措施

要求入井人员必须随身携带隔离式自救器。

加强防突知识的教育培育培训,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及避灾路线。

突出煤层的任何区域的任何工作面(即使经验证无突出危险性)进行揭煤和采掘作业前,必须采取安全防护措施。

七、其它安全措施

1、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。

2、在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。

3、在一个或相邻的两个采区中同一阶段的突出煤层中进行采掘作业时,不得两个工作面相向回采和掘进。突出煤层的掘进工作面,不得进入本煤层或邻近煤层采煤工作面的应力集中区。

4、井巷掘进揭穿突出煤层前,必须有独立的、可靠的通风系统。在石门掘进工作面的进风巷侧必须设置两道牢固可靠的反向风门,以防止煤与瓦斯突出时瓦斯逆流涌入进风系统。在突出煤层中的采、掘作业或石门揭煤工作面的回风必须从其专用回风巷回风;

5、煤巷掘进工作面建议使用沿空掘巷,若不能使用沿空掘巷,又没有请有资质单位对该煤层进行突出危险性鉴定的,要求按突出煤层管理。

6、在开采保护层时应布置跨石门或跨上山回采、采空区内不得留有煤柱。特殊情况非留煤柱不可时,应经矿技术负责人批准,并将煤(岩)柱的位置和尺寸准确地标注在采掘工程平面图上。煤层瓦斯地质图上,也相应地标出煤(岩)柱的影响范围,在这个范围内进行采掘工作时,必须采取防治突出的措施。

7、突出煤层的掘进必须由专业人员设基点控制掘进进度,严禁超掘。

8、在突出煤层或瓦斯(二氧化碳)喷出区域,掘进工作面的通风方式不得采用混合式。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”。

9、采掘工作面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。

10、突出煤层的采掘工作面严禁使用风镐落煤。

11、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。

12、突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。由于该矿未能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力,必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下,或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa(表压)以下。

13、回采工作面打钻预抽煤层区域瓦斯时,钻孔必须控制整个煤层瓦斯区域,不得有盲区,若打钻遇岩石等未控制煤层瓦斯区域的,必须补孔,并且钻孔编号,填写钻孔长度、倾角、有无岩石等详细记录。

14、在保护层开采影响范围之外或没有被解放的煤层中采掘作业,特别是在保护层区段煤柱下方的煤层进行采掘作业时,必须严格按“四位一体”的综合防突措施执行。

15、防治煤与瓦斯突出危险性预测、防突措施、效果检验等工作必须经矿技术负责人审批后,才能实施。

16、矿井回采工作面长度应考虑本煤层打钻的可靠性问题,建议回采工作面长度考虑60m左右较合适。

17、矿井瓦斯抽采系统必须有足够的瓦斯抽采能力,抽采能力不足够的,必须进行完善或更换抽采系统。

18、矿长、矿技术负责人每天必须及时签阅矿井瓦斯通风报表,并注意瓦斯变化情况。

19、矿井入井人员,必须随身携带隔离式(压缩氧或化学氧)自救器。

20、机电部门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。

21、加强现场实施监察力度,严格执行防突措施及效果检验,严防弄虚作假,确保防突施工质量。

22、必须按允许推进距离组织施工,加强采面支护工作,严禁超推,确保预留的超前保护距离。

23、严格按有关操作规程进行操作,严禁违章指挥、违章作业。

24、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及避灾路线。

25、必须坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。采取“先探后掘、先抽后掘、先抽后采”的防突技术原则,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。

26、矿井必须设专用回风井,突出煤层采、掘工作面必须设专用回风巷进行独立的回风。矿井必须严格按设计配足风量。

27、采区回风巷、矿井总回风巷必须安设高、低浓度甲烷传感器。

28、开采近距离保护层时,矿技术部门必须编制针对性措施,严防被保护层初期卸压的瓦斯突然涌入保护层采掘工作面或误穿突出煤层。

综上所说,鸿辉煤矿防治煤与瓦斯突出不能靠单一的防治措施,而应采取一套综合防治突出措施,其内容包括突出预测、防突技术措施、措施效果检验与安全防护措施,称为“四位一体”综合防突措施。其工艺流程详见下图。



第六章  防突管理及技术经济

一、机构设置

根据《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》的要求,大河煤矿需成立防突工作小组,由防突队长、主管技术员、防突调度室、突出预测组、突出措施组、器材供应组组成,共计14人。

 

1、防突队队长:1人

矿井设置专职防突队队长1人,对全矿石门揭穿突出煤层、突出煤层煤巷掘进和回采工作面的突出预测、执行防突措施、效果检验等日常工作负全面责任,负责防突计划、技术、财务、器材供应与矿领导及各职能部门的协调,负责防突队队员调配。

2、主管技术员:1人

专职负责防突措施的制定、贯彻和防突资料的整理分析和总结,编制矿井年、季、月防突计划;负责施工单位防突措施执行情况的监督检查,负责井下作业人员的防突知识培训。

3、防突调度室:3人

防突调度室人员可由矿调度室人员兼任,主要负责矿井石门揭煤、煤巷掘进工作面、回采工作面的日常预测结果的调度记录,填写突出预测通知单,报矿技术负责人(工程师)、防突队队长审批。

4、突出预测组:2人

负责全矿突出煤层作业场所(石门揭煤、掘进工作面、回采工作面等)的日常突出预测指标的测定,及时将预测结果汇报防突调度,填写突出预测结果记录卡和井下预测结果警示牌,下达预测结果和允许掘进、回采的进尺,负责突出预测预报仪表的保管和维修保养。

5、防突措施组:5人

负责全矿石门揭煤防突技术措施工程的施工和质量验收,防突措施的审查贯彻,并做好准确记录;煤巷掘进工作面防突措施工程的施工由生产单位负责,防突措施组负责指导和质量验收。当地质条件变化或其它原因不能执行防突措施时,负责报矿技术负责人和防突主管技术员。

6、器材供应组:2人

负责全矿井防突工作的器材计划与器材供应。

二、防突管理

1、煤矿企业主要负责人、矿长要求分别每季度、每月进行防突专题研究,检查、部署防突工作;保证防突科研工作的投入,解决防突所需的人力、财力、物力;确保抽、掘、采平衡;确保防突工作和措施的落实。

煤矿企业、矿井的技术负责人对防突工作负技术责任,组织编制、审批、检查防突工作规划、计划和措施;煤矿企业、矿井的分管负责人负责落实所分管的防突工作。

煤矿企业、矿井的各职能部门负责人对本职范围内的防突工作负责;区(队)、班组长对管辖范围内防突工作负直接责任;防突人员对所在岗位的防突工作负责。

煤矿企业、矿井的安全监察部门负责对防突工作的监督检查。

2、煤矿企业、矿井必须设置满足防突工作需要的专业防突队伍。

矿井的主要负责人必须组织编制突出事故应急预案。

3、煤矿企业、矿井有关人员在编制年度、季度、月度生产建设计划时,必须一同编制年度、季度、月度防突措施计划,保证抽、掘、采平衡。

防突措施计划及人力、物力、财力保障安排由技术负责人组织编制,煤矿企业主要负责人、矿长审批,分管负责人、分管副矿长组织实施。

4、各项防突措施按照下列要求贯彻实施:

1)施工防突措施的区(队)在施工前,负责向本区(队)职工贯彻并严格组织实施防突措施;

2)采掘作业时,必须严格执行防突措施的规定并有详细准确的记录。由于地质条件或者其他原因不能执行所规定的防突措施的,施工区(队)必须立即停止作业并报告矿调度室,经矿井技术负责人组织有关人员到现场调查后,由原措施编制部门提出修改或补充措施,并按原措施的审批程序重新审批后方可继续施工;其他部门或者个人不得改变已批准的防突措施;

3)煤矿企业的主要负责人、技术负责人必须每季度至少一次到现场检查各项防突措施的落实情况。矿长和矿井技术负责人必须每月至少一次到现场检查各项防突措施的落实情况;

4)煤矿企业、矿井的防突机构必须随时检查综合防突措施的实施情况,并及时将检查结果分别向煤矿企业负责人、煤矿企业技术负责人和矿长、矿井技术负责人汇报,有关负责人必须对发现的问题立即组织解决;

5)煤矿企业、矿井进行安全检查时,必须检查综合防突措施的编制、审批和贯彻执行情况。

5、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;发现有突出预兆时,瓦斯检查工有权停止作业,协助班组长立即组织人员按避灾路线撤出,并报告矿调度室。

在突出煤层中,专职爆破工必须固定在同一工作面工作。

6、防突技术资料的管理工作必须符合下列要求:

1)每次发生突出后,矿井防突机构指定专人进行现场调查,认真填写突出记录卡片,提交专题调查报告,分析突出发生的原因,总结经验教训,提出对策措施;

2)每年第一季度将上年度发生煤与瓦斯突出矿井的基本情况调查表(见附录A)、煤与瓦斯突出记录卡片(见附录B)、矿井煤与瓦斯突出汇总表(见附录C)连同总结资料报省级煤矿安全监管部门、驻地煤矿安全监察机构;

3)所有有关防突工作的资料均存档;

4)煤矿企业每年对全年的防突技术资料进行系统分析总结,提出整改措施。

三、技术培训

突出矿井的管理人员和井下工作人员必须接受防突知识的培训,经考试合格后方准上岗作业,培训时间不得少于1个月。

各类人员的培训达到下列要求:

1、突出矿井的井下工作人员的培训包括防突基本知识和规章制度等内容;

2、突出矿井的区(队)长、班组长和有关职能部门的工作人员的培训包括突出的危害及发生的规律、区域和局部综合防突措施、防突的规章制度等内容;

3、突出矿井的防突员,属于特种作业人员,每年必须接受一次煤矿三级及以上安全培训机构组织的防突知识、操作技能的专项培训。专项培训包括防突的理论知识、突出发生的规律、区域和局部综合防突措施以及有关防突的规章制度等内容;

4、有突出矿井的煤矿企业和突出矿井的主要负责人、技术负责人应当接受煤矿二级及以上安全培训机构组织的防突专项培训。专项培训包括防突的理论知识和实践知识、突出发生的规律、区域和局部综合防突措施以及防突的规章制度等内容。

四、防突装备

根据矿井突出危险性预测和防突实施的需要,对矿井防突仪器、仪表和设备进行配备,详见表6-4-1。

表6-4-1        矿井防突仪器、仪表和设备表

序号

名      称

型  号

单 位

数 量

1

钻屑瓦斯突出参数仪

WTC

3

2

紫铜管

m

100

3

压力表(正压表)

3

4

防突钻机

ZY-750

4

5

矿用封孔泵

KFB

3

6

地质罗盘

CKX-1

2

7

自救器

QSR-40

250

8

压风自救系统

ZY-1

80

五、投资估算

鸿辉煤矿防突工程估算总投资为68.12万元,其中,防突仪器、仪表和设备投资58.12万元,机构设置及人员培训费5万元,其它费用5万元。投资估算详见表6-5-1。

表6-5-1         防突设施投资估算分项估算表         单位:元

序号

名    称

型号

单位

数量

单价

合计

仪器、仪表

1

钻屑瓦斯突出参数仪

WTC

3

22000

66000

2

紫铜管

m

100

20

2000

3

压力表(正压表)

5

200

1000

4

防突钻机

ZY-750

4

75000

300000

5

矿用封孔泵

KFB

3

22000

66000

6

地质罗盘

CKX-1

2

100

200

7

隔离式自救器

QSR-40

250

200

50000

8

压风自救系统

ZY-1

80

1200

96000

小计

581200

机构设置及人员培训费

50000

工程其它费用

50000

合计

681200


附表1     石门揭煤工作面突出危险性预测记录表

石门名称

煤层

测定日期

  年  月   日

钻孔编号

钻孔深度(m)

钻屑瓦斯解吸指标

K1(mL/g·min1/2)

△h2(Pa)

备注

突出危险性

结      论

技术负责人

批    示

通风科(区)长

地测科长

预测人员

附表2        防治突出技术措施效果检验报告单

煤层

地点

检验时间

年  月   日

采用的防突技术措施

措施名称及方案设计

措施施工情况

措施效果检验

检验方法

实测数据

检验意见

技术负责人

瓦斯专业队队长

通风科(区)长

检    验    人


附录一  煤层瓦斯压力测定方法

测定煤层瓦斯压力的方法有多种,有用专用的机械装置和液体测压、水泥砂浆封孔测压及下述的粘土测压法。

1、在测压孔内插入带有压力表接头的紫铜管,管径为6~8mm,长度不小于7m;

2、将特制的柱状粘土(含自然水分经炮泥机挤压成型的炮泥)送入孔内,柱状粘土末端距紫铜管末端0.2~0.5m,每次送入0.3~0.5m,用堵棍捣实;

3、每堵1m粘土柱打入一个木塞,木塞直径小于钻孔直径10~15mm。打入木塞时应保护好紫铜管,以防折断;

4、在孔口(0.5~1.0m)用水泥砂浆封堵。以24小时水泥凝固后,安上压力表测压,并详细记录压力上升与时间的关系,直到压力稳定为止。稳定后的压力即为煤层瓦斯压力。

附录二  钻屑指标法

1、钻屑量的测定

钻屑量可用重量法或容量法测定:

1)重量法。每钻1m钻孔,收集全部钻屑,用弹簧秤称重;

2)容量法。每钻1m钻孔,收集全部钻屑,用量具测量钻屑体积。

2、钻屑瓦斯解吸指标(简称钻屑解吸指标)的测定方法

1)钻屑解吸指标(Δh2)的测定。

打钻时,在预定的位置取出钻屑,用孔径1和3mm的筛子筛分(φ1mm的筛子在下,φ3mm的筛子在上),将筛好的φ1~3mm粒度的试样装入MD-2型解吸仪的煤样瓶中,试样装至煤样瓶刻度线水平(10g左右),自钻孔打至该采样段起经3min后,启动秒表,转动三通阀,使煤样瓶与大气隔离,在2min时记录解吸仪的读数,该值即为Δh2,单位为Pa。

2)钻屑解吸指标(K1)的测定。打钻取样同1,使用仪器为ATY型突出预测仪,测量方法如下:

每钻进2m,取一次钻屑作解吸特性测定。取样时,把秒表、筛子准备好(φ1mm的筛子在下,φ3mm的筛子在上),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,并继续进行筛分,最后把已筛分好的φ1~3mm的煤样装入ATY仪器的煤样罐,准备测试。当秒表走到t0时(通常规定t0不小于1~2min),启动仪器采样键进行测定,经5min后,当仪器显示t0时,用键盘输入t0,按监控键,仪器显示L0,输入L0,按监控键,仪器进行计算,并显示Fi,此值即为K1值。整个测定完成,可进行下一个煤样测定。

附录三  防突措施有效半径的测定方法

1、超前钻孔有效排放半径测定方法

使用钻孔流量法测定超前钻孔有效排放半径的步骤如下:

沿工作面软分层打3~5个相互平行的测量钻孔,孔径42mm,孔长5~7m,间距0.3~0.5m;如下图;

  

2)对各测量孔进行封孔,封孔时保证测量室长度为1m;

3)钻孔密封后,立即测量钻孔瓦斯涌出量,并每隔2~10min测定一次,每一测量孔测定次数不得小于5次;

4)在距最边缘测量孔钻孔中心0.5m处,打一个平行于测量孔的超前钻孔(直径是待考查超前钻孔有效排放半径的钻孔直径),在打超前钻孔过程中,记录钻孔长度、时间和各测量孔的瓦斯涌出量变化;

5)超前钻孔打完后,每隔2~10min测定各测量孔的瓦斯涌出量;

6)打完超前钻孔后测定2h;

7)绘制出各测量孔的瓦斯涌出量变化图;

8)如果连续3次测定测量孔的瓦斯涌出量都比打超前钻孔前增大10%,即表明该测量孔处于超前钻孔的有效排放半径之内。符合本条文本项中上述的测量孔距排放钻孔的最远距离,即为超前钻孔的有效排放半径。

2、其他防突措施参数的测定法

正确选用各种防突措施施工参数是提高措施安全可靠性的首要条件。过去因测定复杂,通常根据经验确定,因而影响了防突措施的防突效果。用钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法测定防突措施的施工参数(即超前排放钻孔和深孔松动爆破防突措施有效半径的确定),是一种经济、省时、省力的好办法。

在没有执行过防突措施的有突出危险的采掘工作面,在其软分层中先打一个考查孔,测量每米的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标、钻孔瓦斯涌出初速度。钻孔长8~10m,孔径φ42mm;然后进行扩孔排放或直接装药后松动爆破。按施工要求,确定排放时间,当到达时间后,在该孔附近的软分层中打一与此孔有一定角度的测试孔,测量其每米的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标、钻孔瓦斯涌出初速度。将两个钻孔同一深度范围内所测到的数据和两点之间的间距进行分析,当其小于临界指标值时,相应两点之最大间距,确定为该措施的有效影响半径。


附录A:煤与瓦斯突出矿井基本情况调查表

       省      市(县)  企业名称                 矿       井   填表日期     年    月    日

矿井设计能力(t)

首次突出

时间

矿井实际生产能力(t)

地点及标高(m)

开拓方式

距地表垂深(m)

矿井可采煤层层数

突出次数

总计

各类坑道中突出次数

矿井可采煤层储量(t)

石门

平巷

上山

下山

回采

其他

突出煤层可采储量(t)

突出煤层及围岩特征

名   称

突出最

大强度

煤(岩)量(t)

厚度(m)

突出瓦斯量(m3)

倾角(°)

千吨以上突出次数

采取何种防突措施及其效果

煤    质

其中

石    门

软煤的坚固性系数f

平    巷

顶板岩性

上    山

底板岩性

下    山

保护层

类    型

回    采

煤层名称

其    它

厚度(m)

目前正在进行的防治突出的研究课题

主攻方向

距危险层最大距离(m)

瓦斯压力

最高压力(MPa)

进展情况

测压地点距地表垂深(m)

人员及

参加单位

煤层瓦斯含量(m3/t)

备    注

矿井瓦斯涌出量(m3/min)

有无抽采系统及抽采方式

煤矿企业负责人:      煤矿企业技术负责人:       防突机构负责人:     填表人:


附录B:煤与瓦斯突出记录卡片

编号                      省(区、市)    企业名称                     矿         井

突出日期

年    月    日    时

地点

发生动力现象后的主要特征

孔洞形状轴线与水平面之夹角

标高

巷道

类型

突出

类型

距地表垂深(m)

喷出煤量和岩石量

突出地点通风系统示意图

(注距离尺寸)

突出处煤层剖面图(注比例尺)

煤层顶底板岩层柱状图

煤喷出距离和堆积坡度

煤层

特征

名称

倾角(°)

邻近层开采情况

上部

喷出煤的粒度和分选情况

厚度(m)

硬  度

下部

地质构造的叙述(断层、褶曲、厚度、倾角及其变化)

突出地点附近围岩和煤层破碎情况

动力效应

支护形式

棚间距离(m)

突出前瓦斯压力和突出后瓦斯涌出情况

控顶距离(m)

有效风量(m3/min)

正常瓦斯浓度(%)

绝对瓦斯量(m3/min)

其他

突出前作业和使用工具

突出孔洞及煤堆积情况(注比例尺)

突出前所采取的措施(附图)

现场见证人

(姓名、职务)

伤亡情况

突出预兆

主要经验教训

突出前及突出当时发生过程的描述

填表人

矿防突机构负责人

技术负责人

矿  长


附录C:矿井煤与瓦斯突出汇总表

                煤矿                                                        填表日期        年    月     日

(m)

煤层

邻近层开采情况

预兆

突出情况

度(m)

度(°)

已采但遗留煤柱

突出前作业及工具

预防措施

煤体内声响

煤体硬度变化

煤光泽变化

煤层层理变化

掉渣及煤面外移

支架压力增加

瓦斯忽大忽小

打钻夹钻喷煤

抛出煤量(t)

抛出距离(m)

堆积坡度(°)

有无分选

量(m3)

煤矿企业负责人:                     煤矿企业技术负责人:                     防突机构负责人:                     填表人:      

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