中柱煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计.doc

六枝特区中柱煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计说 明 书贵州永风矿山科技服务有限公司2010年9月六枝特区中柱煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计（设计能力：15万t/a）设 计： 审 核： 项目负责： 贵州永风矿山科技服务有限公司2010年9月目 录 前 言3第一章 井田概况及地质特征6第一节 概况6第二节 地质构造及煤层特征7第三节 矿井煤与瓦斯突出情况10第二章 井田开采与通风安全11第一节 井田开拓、巷道布置及开采顺序11第二节 采煤方法及支护形式13第三节 通风与安全13第三章 区域综合防突措施14第一节 区域综合防突措施基本要求15第二节 区域突出危险性预测16第三节 区域防突措施23第四节 区域措施效果检验29第五节 区域验证33第四章 局部综合防突措施35第一节 局部综合防突措施的程序及要求35第二节 工作面突出危险性预测38第三节 工作面防突措施40第四节 工作面措施效果检验44第五节 安全防护措施46第五章 防治煤与瓦斯突出事故应急预案56第一章：总则56第二章：组织指挥体系及职责57第三章：预防和预警59第四章：应急处置59第六章 防突管理机构及技术经济64 附表（矿井防突工作管理表格）： 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；3、煤与瓦斯突出记录卡片；4、煤与瓦斯突出矿井基本情况调查表；5、矿井突出现象汇总表；6、煤的破坏类型分类表。附录（防治瓦斯参数测定方法）：1、煤层瓦斯压力测定方法；2、钻屑指标法；3、防突措施有效半径的测定方法。前 言根据贵州省煤矿设计研究院（2006.8）提交的贵州省六枝特区煤矿整合、生产结构调整及合理矿权设置方案及贵州省人民政府（黔府函2006205号）文件省人民政府关于六盘水市六枝特区等四特区（区）煤矿整合和调整布局方案的批复，中柱煤矿为原来的洒米陇煤矿和大煤洞煤矿整合而成、并获得贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证。六枝特区中柱煤矿为一整合矿井，由原来的大煤洞煤矿（3万t/a）与洒米陇煤矿（3万t/a）整合而成，整合后为现在的中柱煤矿（15万t/a），中柱煤矿采矿许可证由贵州省国土资源厅于2008年7月颁发，证号为：5200000830648，该煤矿法人为原大煤洞煤矿法人（胡中柱），开采矿种为煤炭。矿区范围由4个拐点圈定，矿界东西长约1424m，南北宽约1361m，矿区面积0.7602km2，开采标高为16071300m。生产规模为15万t/a。一、设计依据（一）设计委托2010年9月委托我公司编制六枝特区中柱煤矿防治煤与瓦斯突出设计。（二）地质资料和相关设计及审批文件(1) 贵州硕翊矿山科技有限责任公司2009年9月编制的六枝特区中柱煤矿安全专篇。（2）矿方提供的有关数据及图件。（三）依据的有关法律、条例、规程、规范、规定1、中华人民共和国煤炭法（1996.8）；2、中华人民共和国安全生产法（2002.6.29）；3、中华人民共和国矿山安全法（1992.11.7）；4、中华人民共和国矿山安全法实施条例（1996.10.11）；5、煤矿安全监察条例（2000.11.7）；6、煤矿安全规程（2009年）；7、关于印发贵州省2008年煤矿瓦斯防治工作要点的通知（黔发改能源2008249号）；8、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2006158号）；9、关于对2008年安全生产工作要点分解督查的通知（黔安监管办字200886号）；10、煤炭工业矿井设计规范（gb502152005）；11、煤矿瓦斯抽采基本指标（aq10262006）；12、煤矿瓦斯抽放规范（aq10272006）；13、防治煤与瓦斯突出规定（2009）； 14、矿井抽放瓦斯工程设计规范（mt5018-96）；15、石门揭穿煤与瓦斯突出煤层程序技术条件（mt/t955-2005）；16、石门揭穿突出煤层震动爆破技术条件（mt/t958-2005）；17、采矿工程设计手册（2003年）；18、煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册（2005年）。二、防治煤与瓦斯突出概述煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象，到目前为止，对各种地质，开采条件下突出发生的规律还没有完全掌握。中柱煤矿矿各级领导干部都必须把防治突出作为一项重要工作来抓，全体职工都必须严格执行防治煤与瓦斯突出规定。以下简称规定。防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。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。区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。开采突出煤层时，必须采取包括：1）、突出危险预测；2）、防治突出措施；3）、防治突出措施的效果检验；4）、安全防护措施四位一体的综合措施。煤层突出危险性预测和防治突出措施效果检验，必须按照规定的规定执行。1、矿井为实现防治突出综合措施，必须制定严格包括计划、技术、财务、器材供应、监督检查等方面有关防治突出的各种管理制度。2、矿井地测部门在防治突出工作中，必须遵守规定的规定。3、专职瓦斯检查工在开采突出煤层或石门揭穿煤层时，必须遵守规定的规定。4、矿井上级主管部门，矿安全监察机构必须对规定的执行情况行使监察权。5、矿井的井下人员必须接受防突知识的培训，必须按规定的规定执行。6、突出记录应符合规定的规定。三、存在的问题及建议1、由于本矿防治煤与瓦斯突出基础工作比较薄弱，瓦斯压力值p、钻屑瓦斯解吸指标值k1和每米钻屑smax的临界值暂按防治煤与瓦斯突出规定的规定执行。矿井在建设、生产过程中应进行大量的实测，并对实测数据进行整理分析，最后确定符合矿井实际情况的煤层瓦斯压力值p、k1值和smax值的临界值。2、该区为构造扭、挤压区，煤体破坏程度较高，故应加强瓦斯地质工作，用“瓦斯地区统计法”进一步对煤层突出危险性区域进行预测。3、严格按突出矿井进行管理。加强培训，提高管理人员和从业人员的防突意识和防突操作技能。第一章 井田概况及地质特征第一节 概况一、交通位置中柱煤矿隶属六枝特区郎岱镇管辖。其地理坐标：东经10515571051648，北纬260618260703。中柱煤矿距六枝特区人民政府23.2公里，矿区经郎岱至水（城）黄（果树）高等级公路12公里，交通较方便。二、地形地貌矿区属构造剥蚀山地地貌，呈单面山。地势总体西高东低，夜郎组地层分布地段地形较陡，煤系地层分布地段地形较缓，村寨居民主要分布于这一带。海拔最高为1812m，最低为1545m，相对高差约267 m。近北东南西向的冲沟发育，山脊与沟谷呈带状展布，植被发育。矿区内的最低海拔1545m，为矿区最低侵蚀基准面2、气象矿区内气候属亚热带温凉季风气候，气候温和，降水丰富，湿度大，年相对湿度为78%，日照少，东南风多，并有冰雹、暴雨等灾害天气。根据气象观测资料，区内年平均降水量为1482.3mm，每年降水分布不均，69月为雨季，月平均降水量在150mm以上，雨季降水量占全年降水量的77%：11月次年3月为枯水季节，月平均降水量小于40mm，枯水季节降水量仅占年降水量的10%。年平均降大雨至暴雨1215天，日最大降水量达194.0mm。最高气温34.1，最低气温-5.5，冰冻期为每年12月、元月,年平均蒸发量为1083.6mm。3、水系及主要河流矿区属于珠江水系,溪沟均为山区雨源型，流量变化幅度大，雨季暴涨，枯季流量较小，流水主要受大气降水控制。4、地震根据建筑抗震设计规范（gb500112001），本区地震基本烈度为6度。三、电源情况中柱煤矿位于六枝特区南部郎岱乡，煤矿附近有郎岱35kv变电所，一回35kv电源引自平寨110kv变。根据中柱煤矿的地理位置，郎岱35kv变电所可作为本矿的供电电源，由郎岱35kv变电所的两段10kv母线分别引10kv供电线路至本矿，矿井开发在电力上是有保障的。四、矿区内小窑开采概况根据业主调查情况，矿井周边及煤层露头附近发现8个老窑，均为非法无证矿井，在2003年以前均被关闭。老窑多沿主采煤层露头开采，其开采方式均为硐采，开采深度50100m不等，沿倾向或走向开挖。第二节 地质构造及煤层特征一、矿井地层1、地层矿区内出露地层有：第四系（q）、三叠系下统永宁镇组（t1yn）、夜郎组（t1y）、二叠系上统龙潭组（p3l）、二叠系上统峨嵋山玄武岩组（p3）和二叠系中统茅口组（p2m）。现由新到老分述于下：第四系（q）矿区内大部分地为风化残积、坡积物覆盖，低洼处和沟谷中有洪积和冲积物堆积。厚度015m，一般厚5m左右。三叠系下统永宁镇组（t1yn）蠕虫状泥灰岩，灰色石灰岩，中厚层状，缝合线发育，黄绿色、灰色钙质泥岩，薄层状，中夹薄至厚层状石灰岩及泥灰岩，浅灰色石灰岩，中厚层状底部夹泥灰岩及钙质泥岩。厚543.57m左右。三叠系下统夜郎组（t1y）泥灰岩及钙质泥岩互层，厚层状鲕状石灰岩，紫色钙质粉砂岩，灰至浅灰色鲕状石灰岩，中部夹灰色粉砂岩、紫色钙质泥岩、浅灰绿灰粉砂岩夹数层薄石灰岩。厚521.70m左右。二叠系上统龙潭组（p3l）本矿区主要含煤地层，以灰至深灰色中细粒砂岩、粉砂岩为主，夹砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、粘土泥岩、薄层石灰岩及泥灰岩，含煤32层，矿区内可采及局部可采煤层8层。厚412.70m左右。二叠系上统峨嵋山玄武岩组（p3）灰绿褐色块状，细晶结构，具气孔及杏仁状构造，顶部为黄紫色凝灰岩。厚度40.90米左右。二叠系中统茅口组（p2m）矿区内出露不全，主要为浅灰色细晶质厚层状石灰岩，盛产蜒蝌化石。厚度不详。二、地质构造矿区位于普郎煤田归宗井田中部，地层走向北西南东，倾向北东，倾角5661，属倾斜急倾斜构造。三、煤层根据2007年9月贵州省煤矿设计研究院提交的贵州省六枝特区中柱煤矿资源/储量核实报告，矿区龙潭组厚约412.70m左右，主要以灰至深灰色中细粒砂岩、粉砂岩为主，夹砂质泥岩、泥岩，炭质泥岩、粘土泥岩、薄层石灰岩及泥灰岩，含煤32层，矿区内可采及局部可采煤层8层，其余均不可采。各可采煤层的主要特征见下表：表1-2-1 可 采 煤 层 特 征 表煤层编号煤层厚度煤层间距煤层平均倾角（度）煤层结构煤层稳定性顶板底板21.75-2.702.2259单一较稳定泥岩、泥灰岩粘土质泥灰岩30.68-9.935.302559单一不稳定粉砂岩炭质泥岩70-2.621.313559单一较稳定泥灰岩粘土质泥灰岩160.59-1.140.8612059单一不稳定粉砂岩粉砂岩17-10.77-1.140.961059单一不稳定粉砂岩泥岩181.86-2.602.231659单一较稳定灰岩、泥岩粘土质泥岩191.06-7.744.401559单一较稳定粉砂岩粘土质泥岩200.64-0.960.80759单一不稳定粉砂岩粉砂岩（2）煤质特征根据中华人民共和国国家煤炭质量分级标准（gb/t15224.12004），2号煤层为中高灰、中高硫、中挥发分焦煤；3号煤层为低中灰、低硫、中挥发分焦煤；7号煤层为低中灰、中硫、中挥发分焦煤；16号煤层为中灰、中高硫、中挥发分焦煤；171号煤层低中灰、中高硫、中挥发分焦煤；18号煤层为低中灰、中硫、中挥发分焦煤；19号煤层为中灰、中高硫、中挥发分焦煤；20号煤层为低中灰、低中硫、中挥发分焦煤。主要可采煤层煤质指标见表1-2-2：煤层灰份ag(%)挥发份v(%)硫份st,d(%)牌号232.1025.932.49jm316.8423.730.80jm718.7020.241.56jm1625.9021.502.06jm17-115.4822.762.33jm1817.9622.121.71jm1925.2822.222.02jm2017.5124.261.36jm四、瓦斯、煤尘、自然及地温及其他1、瓦斯根据贵州省煤炭管理局文件（黔煤行管字200767号）对六盘水市煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复：原大煤洞煤矿全矿井绝对瓦斯涌出量为3.07m3/min；相对瓦斯涌出量为41.70m3/t。2、煤尘爆炸性根据贵州省煤田地质局实验室2004年9月提交的洒米陇煤矿2号、3号和7号煤层煤尘爆炸性鉴定报告，本矿2号、3号和7号煤层具有煤尘爆炸性，但其他煤层未作煤尘爆炸性鉴定。3、煤的自燃根据贵州省煤田地质局实验室2004年9月提交的洒米陇煤矿2号、3号和7号煤层煤炭自燃倾向性鉴定报告，本矿2号、3号煤层为自燃煤层，7号煤层为容易自燃煤层。但其他煤层未作煤炭自燃倾向性鉴定。4、地温区内未发现地温异常现象，地温正常。第三节 矿井煤与瓦斯突出情况贵州省煤矿安全监察局和贵州省煤炭管理局联合下发的黔安监管办字2007345号文件“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”，本井田位于煤与瓦斯突出矿区和突出危险矿区。中柱煤矿应该尽快委托资质单位对本矿的可采煤层进行突出危险性鉴定，以便掌握煤的破坏类型为、瓦斯放散初速度、坚固系数（f）、瓦斯压力（mpa）等参数，为防突工作提供科学依据。第二章 井田开采与通风安全第一节 井田开拓、巷道布置及开采顺序 一、工程性质六枝特区中柱煤矿属整合矿井，设计能力为15万t/a。二、井田开拓开采1、矿区范围根据贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证（证号：5200000830648）划定的矿界，矿区范围由以下11个拐点圈定。 表2-1-1井田境界拐点坐标表拐点编号xy1288857235527551.12288890735528030.23288993335526822.24288948135526605.7矿区面积：0.7602km2；开采深度：+1607+1300m标高2、地质资源量根据贵州省国土资源厅文件：（黔国土资储备字2007501号）关于贵州省六枝特区中柱煤矿资源/储量核实报告矿产资源储量评审备案证明及附件贵州省六枝特区中柱煤矿资源/储量核实报告矿产资源储量评审意见书（黔国土规划院储审字2007646号），中柱煤矿（整合）后保有煤炭资源储总量704.34万吨。煤层编号资源量（万t ）(122b)采空量（万t ）资源量小计（万t ）275.0875.08385.9385.93796.2996.291672.6072.6017-161.9561.9518121.7831.19152.9719147.3245.49192.812043.3943.39合计704.3476.68781.023、矿井生产能力及服务年限矿井服务年限按下式计算t=z可/(1.4a)式中：t矿井服务年限，z可矿井可采储量，万ta矿井生产能力，万t/a，设计以15万t/a计算1.4储量备用系数t503.76/(151.5)24（a）。4、本区开拓方式矿井采用斜井开拓。针对中柱煤矿煤层赋存条件及煤层展布尺寸大小、采煤工艺和小型煤矿特点等综合分析，矿井共划分为三个水平三个采区，一水平标高+1500m，井底车场及泵房变电所布置在+1500m标高，同时布置井底水仓，二水平标高+1400m，三水平标高+1300m。开拓二水平时，延伸主斜井作运输下山，将回风下山改作进风下山,再延伸至+1400m，西翼进风斜井延伸至+1400m水平与主斜井贯通作回风斜井；开拓三水平时，再从+1400m水平布置三条穿层下山至+1300m水平，水仓及井底车场布置在16号煤层顶板岩层中。本矿井可采及局部可采煤层共8层，由于7号煤层下距16号煤层平均间距120m，设计拟采用分组联合开采较为合理，将2、3、7号煤层划分为上煤组，16、17-1、18、19、20号煤层划分为下煤组，但根据矿井实际情况，如采取分组联合布置开采，上煤组开采时，工业场地选址比较困难。因此设计采取联合布置开采，即大联合布置，各采区均以石门联系各煤层。设计先开采2号煤层。5、煤层开采顺序采区间开采顺序：一采区二采区三采区。煤层开采顺序：井田可采煤层8层，其自上而下的煤层编号为2、3、7、16、17-1、18、19、20号煤层，各煤层开采顺序自上至下，即先开采2煤层再依次开采3、7、16、17-1、18、19、20各煤层。6、采区巷道布置情况根据六枝特区中柱煤矿安全专篇，首采2号煤层，目前基本形成生产系统。首采工作面1021,掘进工作面为1022回风掘进、1022运输掘进。第二节 采煤方法及支护形式1）采煤方法的确定采煤方法：伪倾斜柔性掩护支架采煤法、全部垮落法管理顶板。2）采煤工作面的回采工艺及装备工作面伪斜长94m，共需要配置柔性掩护支架63架，备用支架按20考虑，备用柔性掩护为13架，共为76架柔性掩护支架。回采工作面配msz12型煤电钻3台，采用钻眼爆破法落煤，工作面运输采用搪瓷溜槽自溜，运输顺槽采用调度绞车牵引矿车运输。3）工作面推进度及设计生产能力本矿井年生产能力为15万t，以一个采区一个工作面达到生产能力。矿井首采2号煤层，工作面斜长度为94m。首采面煤层平均厚度2.22m，一次采全厚，煤的容重1.50t/m3，工作面回采率95%，日循环率按0.85考虑, 年工作330天，年推进度为505m，则工作面年生产能力为：2.22945051.500.9515.02万t/a掘进出煤按回采面产量的5计算，则矿井生产能力为： 15.02(1+ 5)15.77万t/a第三节 通风与安全根据矿井开拓部署，该矿为斜井开拓方式，主斜井、西翼进风斜井进风，回风平硐(专用)回风，构成中央并列式通风系统。矿井通风线路为：1021回采工作面：主斜井11运输石门1021运输顺槽1021工作面1021回风顺槽回风斜巷回风平硐引风道地面。1022回风顺槽掘进头：1021回采工作面：主斜井11运输石门1022运输顺槽行人眼1022回风顺槽掘进头1022回风顺槽掘进回风斜巷回风斜巷回风平硐引风道地面。1022运输顺槽掘进头：1021回采工作面：主斜井11运输石门1022运输顺槽1022运输顺槽掘进头1022运输顺槽掘进回风斜巷11回风斜巷回风平硐引风道地面。选用fbcdz54-6-no15型(980rpm)高效节能防爆对旋轴流通风机二台，其中：一台工作，一台备用； 1）水灾避灾路线（1）1021工作面发生透水事故时，人员避灾线路为：1021工作面1021回风顺槽回风斜巷回风平硐地面。（2）1022回风顺槽掘进工作面发生透水事故时，人员避灾线路为：1022回风顺槽掘进工作面1022回风顺槽掘进回风斜巷回风平硐地面。（3）1022运输顺槽掘进工作面发生透水事故时，人员避灾线路为：1022运输顺槽掘进工作面1022运输顺槽掘进回风斜巷回风平硐地面。）矿井发生火灾或瓦斯爆炸的避灾路线1021回采工作面人员避灾路为：1021回采工作面1021运输顺槽11运输石门主斜井地面；1022运输顺槽掘进头人员避灾路为：1022运输顺槽掘进头11运输石门主斜井地面；1022回风顺槽掘进头人员避灾路为：1022回风顺槽掘进头行人眼11运输石门主斜井地面；其它地方发生灾害时，火、瓦斯避灾路线首先应向发生灾害处的进风方向的相反方向撤退，然后从最近的进风井撤回地面。第三章 区域综合防突措施第一节 区域综合防突措施基本要求一、区域综合防突措施的要求1、突出矿井应当对突出煤层进行区域突出危险性预测。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。区域预测分为新水平、新采区开拓前的区域预测和新采区开拓完成后的区域预测。2、经评估为有突出危险煤层的新建矿井建井期间，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。经开拓前区域预测为无突出危险区的煤层进行新水平、新采区开拓、准备过程中的所有揭煤作业应当采取局部综合防突措施。3、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。所有区域防突措施均由煤矿企业技术负责人批准。4、区域防突措施应当优先采用开采保护层。5、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。二、矿井煤层突出危险性指示贵州省煤矿安全监察局和贵州省煤炭管理局联合下发的黔安监管办字2007345号文件“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”，本井田位于煤与瓦斯突出矿区和突出危险矿区。鲁黔煤矿应该尽快委托资质单位对本矿的可采煤层进行突出危险性鉴定，以便掌握煤的破坏类型为、瓦斯放散初速度、坚固系数（f）、瓦斯压力（mpa）等参数，为防突工作提供科学依据。第二节 区域突出危险性预测本矿现开采的煤层在开采范围内均存在突出危险。尤其是在石门揭煤、接近褶皱轴部、断层构造带、煤层厚度变化区、采掘应力叠加区、下山掘进时发生突出的可能性将会增大。为确保煤矿生产安全及人身安全，必须在矿井的掘进及回采过程中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、安全防护措施的“四位一体”的综合防突措施。一、区域突出危险性预测方法1、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。根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法应当按照下列要求进行：（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3-2-1)；图3-2-1 用瓦斯地质统计法向下推测下水平或下部采区的突出危险区域示意图1-断层；2-突出点；3-上水平或上部采区突出点在断层两侧的最远距离线；4-推测的下水平或下部采区的突出危险区在断层两侧的边界线；5-推测的下水平或下部采区的突出危险区域（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，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，在确定前可暂按表3-2-2预测。表3-2-2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p0.74w8无突出危险区其他情况突出危险区2、采用瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测时，还应当符合下列要求：（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。二、区域突出危险性的地质条件（一）、地质构造与突出关系大量实际资料表明，煤与瓦斯突出多分布在地质构造破坏带，地质构造是控制煤与瓦斯突出的主要地质因素。有些突出点，虽然其附近地质条件无明显异常，但却处于某些封闭型构造圈的范围内，或受某些特殊的构造边界所控制。四川南桐矿区（19551972年）在有资料记载的464次突出中，有436次（占94%）发生在构造带。（1）封闭的向斜轴附近向斜是由水平侧压力作用形成的，在其中性面下部产生张应力，在中性面上部产生压应力。在轴部地带，上面受到强大的压应力作用，而下面受到深部地层的阻力，是地应力较高的地带。因此，封闭向斜的轴部地带往往是突出点分布密集的区域。四川南桐矿区区域上处于黔南北构造带与新华夏至华夏式构造的复合部位，属于构造应力集中区。南桐煤矿的大部分突出，包括最大的一次3500吨突出，都发生在王家坝向斜的轴部附近。图3-2-3（南桐煤矿突出点分布示意图）域62、（2）帚状构造的收敛端帚状构造的收敛端常常是应力集中的区域，因而有较大的突出危险性。例如，天府矿务局三汇一矿+280m主平硐掘开断层上、下盘的六号煤层时，分别发生了强度12780t和2500t的特大型突出事故。在三号煤层掘进巷道时，又发生了强度为数十吨的29次突出。从区域上看，突出是受华蓥山帚状构造控制的。（3）煤层扭转区图3-2-4（鱼田煤矿扭转区突出分布示意图）在煤层扭转区，由于受到强大的扭力作用，煤层逐渐发生倒转，构造应力高度集中，故常常是突出严重的地区。倒如，南桐矿区在鱼田堡煤矿东部边界附近，受强力挤压作用，煤层走向由东向急剧转为南北向，倾角突然变陡，有30左右突变为近于直立和局部倒转，所以称为扭转带、这个扭转带是该矿三个严重突出带之一，至1989年底已发生的25次突出，均发生在扭转轴西侧50m范围内。（4）煤层产状变化地带煤层产状沿走向（倾向）转折处（变陡、缓）是地应力集中区。当煤层的倾角由8变到14时（曲率半径p600m），如果弹性岩石埋藏在距离中性面60米处，地应力可以超过砂岩极限强度的几倍。图3-3-5（南桐煤矿-王家坝向斜西翼转折带突出点分布示意图） （5）压性、压扭性小断层附近 断裂构造是地应力达到或超过岩石断裂强度时，岩石连续发生破坏的产物，总的表现为地应力的释放。然而，在一些由于受到水平方向挤压而形成的断距较小的压性或扭性小断层带，应力释放还不充分，仍保持着应力集中，其两侧还处于强烈挤压状态，对瓦斯储存也较为有利。同时，两侧的煤体结构遭到破坏，因而常常是突出集中的地点。 图3-3-6（六枝煤矿的东二采区构造与突出点分布示意图）说明：煤层厚度由6-7米增至10米左右，并造成次一级的压扭性小断层发育。（6）煤与瓦斯突出危险地带图3-3-7（突出危险带地质构造常见类型）（二）、瓦斯突出与煤厚度变化的关系突出集中发生在煤层厚度变化地带。如北票矿务局、英岗岭煤矿突出发生在这类构造带约占2030%，湖南白沙矿务局红卫煤矿在此类构造带发生的突出还要多一些。煤层厚度变化的原因很多，其中有原生的因素，也有后期构造运动因素。（1）煤体结构原生结构：煤层原始沉积时的结构。构造结构：受构造应力作用，煤的原生结构遭受破坏后所表现出的结构称为构造结构。软煤：在发生突出的地点及附近的煤层都具有层理紊乱，煤质松软的特点。人们习惯上把这种煤叫做软分层煤，或称为软煤。地质角度分析，软分层应属于构造煤，它是煤层在构造应力作用下形变的产物。在突出矿井，构造煤的存在是发生突出的一个必要条件。（2）构造煤的类型按照煤在构造作用下的破碎程度，可将构造煤分为三种类型。碎裂煤：煤被密集的相互交叉的裂隙切割成碎块，这些碎块保持尖棱角状，相互之间没有大的移位，煤仅在一些剪性裂隙表面被磨成细粉。碎料煤：煤已破碎成料状，其主要料级在1mm以上，由于运动过程中颗粒间相互摩擦，大部分颗粒被磨去了棱角，并被重新压紧。糜棱煤：煤已破碎成细粒状或细粉状，并被重新压紧，其主要粒级在1mm以下，有时煤粒磨得很细，只相当于岩石的粉砂级。构造煤有以下几种特征：1、构造煤是一种高分散性多孔介质；2、煤的孔隙裂隙十分发育，比表面积增大；3、煤体强度低，f均在0.5以下，一般0.20.3；4、高应力条件下，孔隙易闭合形成“煤砖”；5、构造挤压、剪切作用形成的扭性构造使煤层发生强烈韧塑性变形和破坏。随着煤体破坏程度的增高，煤的坚固性系数（f）降低，而瓦斯放散系数(p)增大。同原生结构煤相比，构造煤具有坚固性系数小、瓦斯放散指数大和瓦斯含量高等特点，这是构造煤易于发生突出的重要原因。图3-3-8（构造煤的瓦斯地质特征）三、区域突出危险性预测指标选择中柱煤矿稳定可采煤层有8层，其自上而下的煤层编号为2、3、7、16、17-1、18、19、20号煤层。矿区位于普郎煤田归宗井田中部，地层走向北西南东，倾向北东，倾角5661，属倾斜急倾斜构造。2号煤层及各可采煤层突出的主要受控因素及强度依次为：构造应力、瓦斯压力、煤体破碎、煤层产状变化。四、区域突出危险性预测方法的确定中柱煤矿区域突出预测选用煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法按规定的要求进行。中柱煤矿必需做好矿井地质条件的勘查工作，随时掌握地质条件的变化及构造的变化，做好瓦斯地质分布情况工作。第三节 区域防突措施一、一般规定1、区域防突措施是指在对突出煤层进行采掘作业前，对突出煤层较大范围内采取的防治煤与瓦斯突出措施。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。2、开采保护层分为上保护层和下保护层两种方式。预抽煤层瓦斯可采用的抽放方式有：地面预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔和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。根据煤层、瓦斯赋存及开采条件，区域防突措施必须优先选用开采保护层措施。在无保护层开采条件时可选取预抽煤层瓦斯作为区域防突措施，并按上述列举的各类方式的优先顺序选取一种或多种方式的预抽煤层瓦斯措施，但地面井预抽煤层瓦斯应与其它方式的区域防突措施共同使用。3、选择保护层必须遵守下列规定：（一）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及以上的无突出煤层或突出危险性相对较小的煤层时，除因突出煤层距离太近而威胁保护层工作面安全的或可能破坏突出煤层开采条件的以外，必须首先开采保护层。有条件的矿井也可将软岩层作为保护层开采。（二）应优先选择无突出危险的煤层作为保护层。当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时，应根据安全、技术和经济的合理性，综合比较分析，择优选定。（三）当矿井中所有煤层都有突出危险时，应选择突出危险程度较小的煤层作保护层，但在此保护层进行采掘前，必须按本规定的要求采取预抽煤层瓦斯区域防突措施。（四）应优先选择上保护层。在选择开采下保护层时，不得破坏被保护层的开采条件。4、开采保护层区域防突措施应符合以下要求：（一）开采保护层时应同时抽放被保护层的瓦斯。（二）开采近距离保护层时，必须采取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。（三）正在开采的保护层工作面，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两倍，并不得小于30m。（四）开采突出厚煤层时，可利用上分层或上区段开采后形成的卸压作用保护下分层或下区段，但应执行对于保护层管理的各项规定，并且必须将下分层或下区段的采掘工作面布置在保护范围内。（五）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，应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平面图上并按表3-3-1填写煤柱记录表。每个被保护层的瓦斯地质图上，应标出煤(岩)柱的影响范围，在这个范围内进行采掘工作时，必须首先采取预抽煤层瓦斯区域防突措施。表3-3-1 保护层采空区中遗留煤柱记录表采区及工作面名称保护层名 称保护层遗留煤柱煤柱影响突出煤层煤量煤 柱测绘人矿 总工程师遗留日期尺寸（m）沿走向沿倾向当保护层留有不规则煤柱时，必须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，确定其有效影响范围。在被保护层进行采掘工作时，还应根据采掘瓦斯动态及时修改。5、采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应符合以下要求：（一）预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制区段内的整个开采块段和顺槽外侧一定范围内的煤层（其中倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m、下帮轮廓线外至少10m，近水平、缓倾斜煤层巷道两侧轮廓线外各至少15m；均为沿层面的距离，以下同）。（二）穿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整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层。该范围的要求与本条第（一）款中顺槽外侧的要求相同。（三）顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制整个开采块段的煤层。（四）穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应在揭煤工作面距煤层的最小法向距离5m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、斜井揭煤巷道轮廓线外12m（急倾斜煤层底部或下帮6m），同时还应保证控制范围的外边缘到巷道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，应保持煤孔最小超前距15m。（五）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少于60m，巷道两侧的控制范围要求与本条第（一）款中顺槽外侧的要求相同。（六）当煤巷掘进和回采工作面在预抽范围内作业时，工作面到前方预抽范围边缘的距离不得小于20m。（七）对于除穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯以外的其他预抽方式，当钻孔因煤层厚度较大而不能穿透煤层全厚或采用水平分层开采时，预抽钻孔应控制开采的分层及其上部至少20m、下部至少10m（均为铅垂距离，且仅限于煤层部分）。6、所有预抽煤层瓦斯钻孔应在整个预抽区域内均匀布置,穿层钻孔应穿透煤层全厚；钻孔间距应根据实际考察的煤层有效抽放半径确定。预抽钻孔封堵必须严密。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。应做好每个钻孔施工参数的记录及抽放参数的测定。钻孔孔口抽放负压不得小于13kpa。预抽瓦斯浓度低于30%时，应采取改进措施，以提高封孔质量。二、防治煤与瓦斯突出的区域措施区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类，中柱煤矿设计首采2号煤层。没有上保护层可采。2号煤层与3号煤层间距25米左右，从瓦斯压力的角度分析3号煤层应该比2号煤层突出危险性程度更大。因此，将2号煤层作为保护层开采，对3号煤层进行保护。通过开采保护层2号煤层后，使被保护层和围岩中积蓄的弹性能被释放，被保护层3号煤层中对应区域内的煤体充分卸压，减弱了发动突出的主要动力。另外，因煤体卸压后会产生大量裂隙，使煤层的透气性增加，成为瓦斯释放通道，煤层内吸附瓦斯不断转换为游离状态，高压瓦斯的大量释放，使煤层瓦斯含量和压力降低，同时增加煤体强度，实现了消除突出危险。对中柱煤矿的区域防突措施采取：顺层钻孔预抽2号煤层回采区域煤层瓦斯及底板瓦斯巷预抽3号煤层瓦斯的方法。达到消除2号煤层的突出危险性，也为今后开采3号煤层的防突措施创造有利条件。（1）2号煤层瓦斯抽放a. 顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯（平行孔抽放）采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施。为了缩短抽放时间，提高抽放效果，设计布孔较密集，钻孔间距为3m；布置2排抽放钻孔，孔径75mm,孔深按工作面的长度来确定，终孔交叉10m。钻孔布置有二种形式，一是从工作面上顺槽沿煤层倾向向下打顺层抽放钻孔，二是从工作面下顺槽沿煤层倾向向上打顺层抽放钻孔，钻孔预抽回采区域煤层瓦斯，钻孔应控制整个回采区域的煤层。详见图3-3-2图3-3-2（顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯）b. 顺层钻孔预抽条带煤层瓦斯（平行孔抽放）底板岩中巷掘成后，沿巷道上下帮，从里向外布置2排预抽回采条带煤层瓦斯钻孔，钻孔间距为3m，孔径75mm,孔深按工作面的长度/2+10 m来确定。钻孔布置有二种形式，一是从工作面上顺槽沿煤层倾向向上打顺层抽放钻孔，二是从工作面下顺槽沿煤层倾向向下打顺层抽放钻孔，钻孔预抽邻近工作面回采条带煤层瓦斯。详见3-3-3图3-3-3（顺层钻孔预抽条带煤层瓦斯）c. 如果在顺层钻孔施工过程中，出现严重喷孔、顶钻致无法施工钻孔的情况下。应该改用底板瓦斯专用抽放巷进行区域预抽瓦斯。（2）3号煤层瓦斯抽放从3号底板布置专用瓦斯抽采巷，并布置穿层钻孔穿透煤层进行预抽，并保证预抽时间达6个月以上。穿层钻孔直径75，钻孔长度必须揭穿3号煤层。图3-3-2开采保护层抽卸压瓦斯第四节 区域措施效果检验一、一般规定1、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（应符合规定第四十二条要求的程序）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规定第四十三条第（三）项的方法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。2、采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当以预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标或其他经试验（应符合规定第四十二条要求的程序）证实有效的指标和方法进行措施效果检验。其中，在采用残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量指标对穿层钻孔、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（含立、斜井等）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，其他方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施可采用直接测定值或根据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的残余瓦斯含量值。对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以参照规定第七十三条的方法采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。3、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（含立、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表4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。但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。4、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时，应当符合下列要求：（一）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3050m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3050m，至少沿工作面方向布置2个检验测试点。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；（二）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305