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1、纳雍县焦硐煤矿二采区区域防突措施设计二0一三年三月二十日目 录第一章 概况1一、巷道基本情况1二、防突设计的依据3第二章区域综合防突措施4第一节 工作面区域防突措施4一、巷帮钻场顺层抽放钻孔设计4二、工作面顺层钻孔设计7第二节 区域防突措施效果检验12一、区域措施效果检验指标及临界值12二、区域防突措施效果检验孔布置及检验12第三节 区域验证12一、验证方法12二、验证要求13第三章局部综合防突措施13第一节 工作面防突措施13一、工作面浅孔超前抽放设计13二、全岩掘进防突措施18三、注水卸压措施19四、水力压裂措施20五、巷帮钻场掘进防突措施21第二节 突出危险性预测与效果检验21一、突出危

2、险性预测与效果检验临界值22二、工作面防突措施效果检验22三、钻场突出危险性预测与效果检验23第三节 安全防护措施25一、独立通风系统26二、防突风门26三、远距离爆破26四、压风自救系统27五、个体防护27第四章 安全技术措施28一、抽放钻孔施工安全技术措施:28二、注水安全技术措施30三、水力压裂安全技术措施32四、监测监控34五、机电防爆管理:34六、综合防尘34七、避灾路线35八、其 它35第五章 组织管理措施37第六章 煤与瓦斯突出应急预案38附图第一章 概况一、矿井基本情况焦硐煤矿属于技改矿井,属私营小型煤矿,设计生产能力9万t/a。位于纳雍县城北西方向,属纳雍县化作乡所辖,地理坐

3、标为东经10515451053645,北纬265445265545。面积为3.0571km2。矿区紧临毕节纳雍211省道,矿区距纳雍县城39km,至毕节市53km,均有公路相通,交通较方便。(见交通位置图111) 交通位置图111一、瓦斯根据贵州省煤炭管理局文件黔煤行管字200754号文对毕节地区煤矿2010、2011年矿井瓦斯等级鉴定报告的批复,焦硐煤矿矿井绝对瓦斯涌出量为0.72m3/min,相对瓦斯涌出量为m3/t;绝对二氧化碳涌出量为0.42m3/min,相对二氧化碳涌出量为m3/t。根据煤矿安全规程第133条规定,该矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井批复文件;黔能源发2010699号、2011

4、792号。在生产中应严格按高瓦斯矿井的标准进行管理,必须加强通风瓦斯管理,加强采空区瓦斯管理和通风设施管理,提高矿井有效风量率。(2)煤层赋存、煤质及瓦斯:该煤层煤质松软,黑色、粉状、鳞片状,煤层中含有小夹矸,属低硫、特低磷、低中灰、高发热量,无烟煤。煤层厚度变化不大,厚度0.9m1.0m,平均0.95m,有自南西向北东增厚趋势,煤层结构简单。原煤灰分ad=11.72%,原煤全硫平均st,d=0.3%,属于不易燃性煤,煤层无爆炸性。矿井结构简单,总体上呈一单斜形态,走向北偏东1025,倾向南偏东8595,倾角610,区内无断层发育。焦硐煤矿矿井绝对瓦斯涌出量为6.47m3/min,相对瓦斯涌出

5、量为28.49m3/t;3 巷道支护1、主、副、风及三条下山是采用永久支护(砌碹、喷锚)半圆拱型棚进行支护,掘进断面:5.7m2(宽2500mm,高2500mm,),井下煤巷设计是锚杆挂网,地质构造带采用工字钢支护,棚距为500mm,掘进断面:6.0 m2(下宽2600mm,高2200mm)。4 矿井突出危险性根据突出矿井鉴定项目研究期间测定的结果:5#煤层煤体坚固性系数f值在1.121,大于0.5,瓦斯放散初速度p值在13.03mmhg,大于10mmhg;瓦斯压力0.11mpa小于0.74mpa.不具备煤与瓦斯突出的煤体结构条件。我矿在掘进期间共采取瓦斯样11个,瓦斯含量为1.214.80m

6、3/t,平均为3.05m3/t;我矿委托贵州省矿山安全科学研究院对我矿进行突出矿井鉴定项目研究是2008年鉴定5#煤, 5号煤层的破坏类型为;坚固性系统数为0.9063,大于0.5;瓦斯放散初速度指标为14.589mmhg,大于10mmhg;瓦斯压力0.13mpa,小于0.74mpa.根据煤与瓦斯突出矿井鉴定规范(aq105024-2006)第5条中之间相关规定,鉴定认为;焦硐煤矿5号煤在鉴定范围内(1598以浅)无突出危险。在掘进工作揭煤施工面抽放钻孔过程中,测定了部分抽放孔钻屑瓦斯解吸指标h2,对该工作面的突出危险性进行了预测。测定钻屑瓦斯解析指标h2 不小于5组,其中最大值为240 pa

7、,共4组超过解析指标临界值200 pa(干煤),超指标率9.8%。综上所述,该工作面具无煤与瓦斯突出危险性。二、防突设计的依据(1)焦硐煤矿掘进工作面平、剖、断面图;(2)焦硐煤矿防治煤与瓦斯突出防突规定(试行,2009.8);(3)焦硐煤矿关于加强防治煤与瓦斯突出管理工作规定;(4)煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定。第二章 二采区区域综合防突措施第一节 采掘工作面区域防突措施采掘工作面的瓦斯地质资料、区域预测结果、突出鉴定结果表明焦硐煤矿在1598水平以上采掘工作面为不突出,根据防治煤与瓦斯突出规定规定,我矿二采区建设必须按突出管理,为了保证工作面安全掘进必须采取有效的区域防突措施。结合我

8、矿的煤层赋存和采掘工作面实际情况,采掘工作面在煤巷掘进过程中采取顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯的区域防突措施。主要包括:巷帮钻场顺层钻孔抽放和工作面顺层钻孔抽放。区域防突措施设计如下:一、巷帮钻场顺层抽放钻孔设计1、钻场布置:钻场在主巷左右两帮交替布置,间距30m(中对中),钻场规格:钻场宽3.5m,高2.0m,钻场深4.5m,钻场布置见附图1。2、巷帮钻场顺层抽放孔布置:我矿煤层为近水平煤层,巷帮钻场顺层抽放钻孔控制到巷道两帮轮廓线外15m,工作面前方不小于60m位置。根据不同煤厚钻孔分以下三种情况布置:煤厚4m时,共布置6个,钻孔布置示意图及参数见附图1和表1;4煤厚6m时,共布置9个,钻孔布置

9、示意图及参数见附图2和表2;煤厚6时,共布置12个以上,钻孔布置示意图及参数见附图3和表3;3、由于该掘进工作面二1煤层赋存不稳定,煤厚变化较大,在掘进过程中将会遇到半煤岩巷道。为保证工作面掘进的安全,在遇半煤岩巷道时仍按照煤厚4m情况布置抽放孔(即6个)。4、施工抽放钻孔前,施工单位必须编制专项安全施工措施。表1 煤厚4m时钻场抽放孔设计参数表孔号孔径(mm)孔深(m)距中线距离(m)与腰线夹角(度)与中线夹角(度)左帮钻场:1#7560.110.5下俯1左偏82#7560.212.5下俯1左偏93#7560.315.0下俯1左偏114#7560.110.5上仰1左偏85#7560.212.

10、5上仰1左偏96#7560.315.0上仰1左偏11右帮钻场:1#7560.110.5下俯1右偏82#7560.212.5下俯1右偏93#7560.315.0下俯1右偏114#7560.110.5上仰1右偏85#7560.212.5上仰1右偏96#7560.315.0上仰1右偏11表2 4煤厚6m时钻场抽放孔设计参数表孔号孔径(mm)孔深(m)距中线距离(m)与腰线夹角(度)与中线夹角(度)左帮钻场:1#7560.210.5下俯2左偏82#7560.512.5下俯2左偏93#7560.715.0下俯2左偏114#7560.110.5下俯1左偏85#7561.312.5下俯1左偏96#7560.

11、415.0下俯1左偏117#7560.010.5下俯0左偏88#7560.112.5下俯0左偏99#7560.215.0下俯0左偏11右帮钻场:1#7560.210.5下俯2右偏82#7560.512.5下俯2右偏93#7560.715.0下俯2右偏114#7560.110.5下俯1右偏85#7561.312.5下俯1右偏96#7560.415.0下俯1右偏117#7560.010.5下俯0右偏88#7560.112.5下俯0右偏99#7560.215.0下俯0右偏11表3 煤厚6时钻场抽放孔设计参数表孔号孔径(mm)孔深(m)距中线距离(m)与腰线夹角(度)与中线夹角(度)左帮钻场:1#75

12、60.310.5下俯4左偏82#7560.512.5下俯4左偏93#7560.715.0下俯4左偏114#7560.110.5下俯3左偏85#7560.312.5下俯3左偏96#7560.515.0下俯3左偏117#7560.110.5下俯2左偏88#7560.312.5下俯2左偏99#7560.515.0下俯2左偏1110#7560.010.5下俯0左偏811#7560.112.5下俯0左偏912#7560.215.0下俯0左偏11右帮钻场:1#7560.310.5下俯4右偏82#7560.512.5下俯4右偏93#7560.715.0下俯4右偏114#7560.110.5下俯3右偏85#7

13、560.312.5下俯3右偏96#7560.515.0下俯3右偏117#7560.110.5下俯2右偏88#7560.312.5下俯2右偏99#7560.515.0下俯2右偏1110#7560.010.5下俯0右偏811#7560.112.5下俯0右偏912#7560.215.0下俯0右偏11二、工作面顺层钻孔设计由于该工作面煤层厚度变化较大,根据巷道煤层的实际厚度,设置不同的抽放孔参数,工作面抽放孔控制到巷道两帮15m位置。见顺层抽放钻孔布置图及参数表。1、抽放孔布置及数量的确定:(1)布置方式:根据钻机情况,为提高打钻效率,抽放孔按矩形布置。(2)数量:根据影响半径,当煤厚6m时按3排、1

14、1列,共布置33个孔,最大孔底间距22561985mm,当煤厚6m时按4排、11列,共布置44个孔,最大孔底间排距20002080mm,孔口间排距600400mm,符合防治煤与瓦斯突出规定及有关规定。(3)孔深:根据孔深与抽放效果关系,抽放孔投影深度取60m,孔径75mm,超前距20m。(4)根据不同的煤厚分别按照以下情况布置浅孔超前抽放钻孔:煤厚4m时,钻孔布置示意图及参数见附图4和表4;4煤厚6m时,钻孔布置示意图及参数见附图5和表5;煤厚6m时,钻孔布置示意图及参数见附图6和表6。2、半煤岩巷道浅孔超前抽放钻孔布置:焦硐煤矿5#煤层赋存稳定,煤厚变化不大,在掘进过程中将是遇到半煤岩巷道。

15、为保证工作面安全快速掘进,当工作面为(半煤岩)有夹矸时,要加强超前探测,根据前方煤层情况按以下原则布置钻孔(遇断层或全岩探到煤时必须按揭煤程序执行):(1)当煤层厚度0.9m时,只施工1排钻孔,俯(仰)角同煤层倾角,孔口位置和偏角同表4和附图4的2333#孔参数,开孔位置根据巷道断面煤层位置确定;(2)当煤层厚度在0.91.8m之间时,施工2排钻孔;参数同表4和附图4的1233#孔参数施,钻孔开口位置根据巷道断面煤层位置确定;(3)当煤厚大于1.8m时,按照全断面煤执行;3、技术要求:区域措施必须经过区域措施效果检验,当检验指标低于临界值时,预抽区域为无突出危险区,否则,为突出危险区,预抽防突

16、措施无效;在掘进过程中还必须对无突出危险区进行区域验证,当验证为无突出危险时方可在采取安全防护措施的情况下掘进,否则,必须采取局部综合防突措施。表4 煤厚4m时工作面顺层抽放钻孔布置参数表孔 号孔 径(mm)孔 深(m)距中线距离(m)与腰线夹角(度)与中线夹角(度)17561.20下俯1左偏827560.92.0下俯1左偏737560.64.0下俯1左偏547560.46.0下俯1左偏357560.28.0下俯1左偏267560.110.0下俯1077560.212.0下俯1右偏287560.414.0下俯1右偏397560.615.0下俯1右偏5107560.92.0下俯1右偏711756

17、1.24.0下俯1右偏8127561.26.0上仰1左偏8137560.98.0上仰1左偏7147560.610.0上仰1左偏5157560.412.0上仰1左偏3167560.214.0上仰1左偏2177560.115.0上仰10187560.22.0上仰1右偏2197560.44.0上仰1右偏3207560.66.0上仰1右偏5217560.98.0上仰1右偏7227561.210.0上仰1右偏8237561.412.0上仰2左偏8247561.214.0上仰2左偏7257560.915.0上仰2左偏5267560.62.0上仰2左偏3277560.44.0上仰2左偏2287560.26.

18、0上仰20297560.48.0上仰2右偏2307560.610.0上仰2右偏3317560.912.0上仰2右偏5327561.214.0上仰2右偏7337561.415.0上仰2右偏8 表5 4煤厚6m时工作面顺层抽放钻孔布置参数表孔 号孔 径(mm)孔 深(m)距中线距离(mm)与腰线夹角(度)与中线夹角(度)17561.50下俯2左偏827561.22.0下俯2左偏737560.94.0下俯2左偏547560.76.0下俯2左偏357560.48.0下俯2左偏267560.210.0下俯2077560.412.0下俯2右偏287560.714.0下俯2右偏397560.915.0下俯2

19、右偏5107561.22.0下俯2右偏7117561.54.0下俯2右偏8127560.56.0下俯0左偏8137560.48.0下俯0左偏7147560.310.0下俯0左偏5157560.212.0下俯0左偏3167560.114.0下俯0左偏2177560.015.0下俯00187560.12.0下俯0右偏2197560.24.0下俯0右偏3207560.36.0下俯0右偏5217560.48.0下俯0右偏7227560.510.0下俯0右偏8237561.212.0上仰1左偏8247560.914.0上仰1左偏7257560.615.0上仰1左偏5267560.42.0上仰1左偏327

20、7560.24.0上仰1左偏2287560.16.0上仰10297560.28.0上仰1右偏2307560.410.0上仰1右偏3317560.612.0上仰1右偏5327560.914.0上仰1右偏7337561.215.0上仰1右偏8表6 煤厚6m时工作面顺层抽放钻孔布置参数表孔 号孔 径(mm)孔 深(m)距中线距离(mm)与腰线夹角(度)与中线夹角(度)17561.60下俯3左偏827561.32.0下俯3左偏737560.94.0下俯3左偏547560.76.0下俯3左偏357560.58.0下俯3左偏267560.310.0下俯3077560.512.0下俯3右偏287560.71

21、4.0下俯3右偏397560.915.0下俯3右偏5107561.32.0下俯3右偏7117561.64.0下俯3右偏8127561.56.0下俯2左偏8137561.28.0下俯2左偏7147560.910.0下俯2左偏5157560.712.0下俯2左偏3167560.414.0下俯2左偏2177560.215.0下俯20187560.42.0下俯2右偏2197560.74.0下俯2右偏3207560.96.0下俯2右偏5217561.28.0下俯2右偏7227561.510.0下俯2右偏8237560.512.0下俯0左偏8247560.414.0下俯0左偏7257560.315.0下俯

22、0左偏5267560.22.0下俯0左偏3277560.14.0下俯0左偏2287560.06.0下俯00297560.18.0下俯0右偏2307560.210.0下俯0右偏3317560.312.0下俯0右偏5327560.414.0下俯0右偏7337560.515.0下俯0右偏8347561.22.0上仰1左偏8357560.94.0上仰1左偏7367560.66.0上仰1左偏5377560.48.0上仰1左偏3387560.210.0上仰1左偏2397560.112.0上仰10407560.214.0上仰1右偏2417560.415.0上仰1右偏3427560.62.00上仰1右偏543

23、7560.94.00上仰1右偏7447561.26.00上仰1右偏8第二节 二采区区域防突措施效果检验一、区域措施效果检验指标及临界值根据我矿采掘工作面的实际情况,采用残余瓦斯含量作为检验指标对区域防突措施进行检验。由于我矿二采区为1598水平以下,未能做突出鉴定,尚未试验考察出适合我矿的临界值,只是根据瓦斯压力小于0.74mpa和根据防治煤与瓦斯突出规定残余瓦斯含量临界值取为8m3/t,当残余含量小于8m3/t时,视为无突出危险区,否则,为突出危险区,预抽措施无效。二、区域防突措施效果检验孔布置及检验 巷道每30m布置一个效果检验测试点,在地质构造复杂区每20m布置一个测试点。根据“测试点布

24、置于所在断面钻孔密度较小,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”的原则,检验孔布置在断面中部,钻孔沿煤层倾向,检验孔深60m。采用钻孔取煤样测定瓦斯残余含量。第三节 区域验证 当区域防突措施检验结果为无突出危险性时,在掘进过程中必须进行区域验证。一、验证方法煤巷掘进过程中采用测定钻屑指标法中的钻屑瓦斯解析指标(h2)、钻屑量(s)及复合指标法中的钻孔瓦斯涌出初速度指标作为验证指标的方法进行验证。具体方法与第三章中局部防突措施效果检验相同。二、验证要求1、工作面刚进入无突出危险区时,立即连续进行两次区域验证。2、掘进工作面每推进8m进行

25、一次区域验证,在构造破坏带连续进行验证。3、每个验证循环必须在工作面施工一个深20m(超前距10m)的超前钻孔或采用超前物探措施,探测地质构造和观察突出预兆。 4、当区域验证为无突出危险时,必须采取安全防护措施后才能进行掘进,首次进行验证时,掘进前保留10m的预测超前距。5、只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发生了突出预兆,则该区域以后的掘进过程必须执行局部综合防突措施。第三章 局部综合防突措施第一节 工作面防突措施根据煤层赋存情况,煤层平均厚度约0.10m,但煤厚变化不大,瓦斯含量低,煤层透气性好(接近表土层),抽放难不大,区域防突措施难以保证安全掘进。为进一步保证该工作面的沿煤层顶

26、板掘进的过程中安全施工,在煤巷道及半煤岩巷道掘进过程中拟采用工作面顺层抽放+煤体注水+水力压裂的局部掘进防突措施。一、工作面浅孔超前抽放设计由于该工作面煤层厚度变化小,根据巷道煤层的实际厚度,设置不同的抽放孔参数,见抽放钻孔布置图及参数表。1、抽放孔布置及数量的确定:(1)布置方式:根据钻机情况,为提高打钻效率,抽放孔按矩形布置。(2)数量:措施孔控制到巷道两帮15m,按照影响半径,当煤厚6m时按3排、9列,共布置27个孔,最大孔底间距20081985mm,当煤厚6m时按4排、9列,共布置36个孔,最大孔底间距间20082000mm,孔口间排距600400mm,符合防治煤与瓦斯突出规定及有关规

27、定,我矿煤厚是0.9m时按1排、1列,共布置6个孔,最大孔底间距间20082000mm。(3)孔深:根据孔深与抽放效果关系,抽放孔投影深度取15m,孔径75-89mm,孔深60米,超前距10m。(4)根据不同的煤厚分别按照以下情况布置浅孔超前抽放钻孔:煤厚4m时,钻孔布置示意图及参数见附图7和表7;4煤厚6m时,钻孔布置示意图及参数见附图8和表8;煤厚6m时,钻孔布置示意图及参数见附图9和表9。2、我矿岩巷道浅孔超前抽放钻孔布置:我矿煤层赋存稳定,煤厚变化小,在掘进过程中将会遇到半煤岩巷道。为保证工作面安全快速掘进,在遇半煤岩巷道时按照以下原则布置浅孔抽放钻孔:(1)当煤层厚度0.9m时,只施

28、工1排钻孔,俯(仰)角同煤层倾角,孔口位置和偏角同表7和附图7的1925#孔参数施工,开孔位置根据巷道断面煤层位置确定;(2)当煤层厚度在0.91.8m之间时,施工2排钻孔;参数同表7和附图7的1027#孔参数施工,钻孔开口位置根据巷道断面煤层位置确定;(3)当煤厚大于1.8m时,按照全断面煤执行;(4)在遇半煤岩巷道时,应加强“探煤”工作,摸清前方煤层赋存情况。3、技术要求:每施工1个抽放钻孔,都要及时采用简易封孔器或聚氨酯进行封孔,连管抽放,当最后一个抽放钻孔施工结束抽放2小时,停抽1小时后方可效检。表7 煤厚4m时工作面浅孔超前抽放钻孔布置参数表 孔 号孔 径(mm)孔 深(m)距中线距

29、离(mm)与腰线夹角(度)与中线夹角(度)17515.72400下俯4左偏2127515.51800下俯4左偏1637515.31200下俯4左偏1147515.2600下俯4左偏557515.10下俯4067515.2600下俯4右偏577515.31200下俯4右偏1187515.51800下俯4右偏1697515.72400下俯4右偏21107515.82400上仰2左偏21117515.61800上仰2左偏16127515.41200上仰2左偏11137515.3600上仰2左偏5147515.20上仰20157515.3600上仰2右偏5167515.41200上仰2右偏111775

30、15.61800上仰2右偏16187515.82400上仰2右偏21197515.92400上仰8左偏21207515.71800上仰8左偏16217515.51200上仰8左偏11227515.4600上仰8左偏5237515.30上仰80247515.4600上仰8右偏5257515.51200上仰8右偏11267515.71800上仰8右偏16277515.92400上仰8右偏21表8 4煤厚6m时工作面浅孔超前抽放钻孔布置参数表孔 号孔 径(mm)孔 深(m)距中线距离(mm)与腰线夹角(度)与中线夹角(度)17515.82400下俯8左偏21275 15.61800下俯8左偏1637

31、515.41200下俯8左偏1147515.3600下俯8左偏557515.20下俯8067515.3600下俯8右偏577515.41200下俯8右偏1187515.61800下俯8右偏1697515.82400下俯8右偏21107515.82400下俯2左偏21117515.61800下俯2左偏16127515.41200下俯2左偏11137515.3600下俯2左偏5147515.20下俯20157515.3600下俯2右偏5167515.41200下俯2右偏11177515.61800下俯2右偏16187515.82400下俯2右偏21197515.72400上仰4左偏21207515

32、.61800上仰4左偏16217515.41200上仰4左偏11227515.2600上仰4左偏5237515.10上仰40247515.2600上仰4右偏5257515.41200上仰4右偏11267515.61800上仰4右偏16277515.72400上仰4右偏21表9 煤厚6m时工作面浅孔超前抽放钻孔布置参数表孔 号孔 径(mm)孔 深(m)距中线距离(mm)与腰线夹角(度)与中线夹角(度)17515.92400下俯13左偏2127515.71800下俯13左偏1637515.51200下俯13左偏1147515.4600下俯13左偏557515.30下俯13067515.4600下俯

33、13右偏577515.51200下俯13右偏1187515.71800下俯13右偏1697515.92400下俯13右偏21107515.92400下俯8左偏21117515.81800下俯8左偏16127515.61200下俯8左偏11137515.5600下俯8左偏5147515.40下俯80157515.5600下俯8右偏5167515.61200下俯8右偏11177515.81800下俯8右偏16187515.92400下俯8右偏21197515.62400下俯2左偏21207515.51800下俯2左偏16217515.31200下俯2左偏11227515.1600下俯2左偏5237

34、515.00下俯20247515.1600下俯2右偏5257515.31200下俯2右偏11267515.51800下俯2右偏16277515.62400下俯2右偏21287515.62400上仰4左偏21297515.51800上仰4左偏16307515.31200上仰4左偏11317515.1600上仰4左偏5327515.00上仰40337515.1600上仰4右偏5347515.31200上仰4右偏11357515.51800上仰4右偏16367515.62400上仰4右偏21二、全岩掘进防突措施采掘工作面在掘进过程中,由于煤层赋存变化不大,但有可能出现全岩掘进,为保证巷道全岩段掘进时

35、的安全,全岩掘进时采用巷帮抽放和超前探测防突措施。1、超前探测防突措施在掘进前,地测部必须安排施工单位在工作面迎头沿巷道掘进方向,施工13个探测孔,探测孔超前距不小于20m,掘进必须在探测范围内进行,并留不小于5m的超前距,同时每个掘进循环(1m)施工3个短探孔(布置参数见表10和图4),孔深45.6m,超前距不小于3m,不见煤可掘进1m(2棚),探测到煤时,探清煤层情况,根据煤层情况按揭煤要求制定专项措施。表10 短探钻孔布置参数表孔 号孔 径(mm)孔 深(m)与腰线夹角(度)与中线夹角(度)1425.6上仰45.002424.0003424.7下俯32.002、措施要求:1、全岩掘进防突

36、措施为采掘工作面遇全岩时掘进的防突措施,适用于掘进工作面为全岩及断面煤厚度小于0.1米无法施工措施孔及无法进行预测时的条件。2、当断面煤厚大于0.1米时按全煤和半煤岩掘进防突措施规定执行。3、在全岩段掘进时,可不必施工措施孔及预测孔,但必须严格按要求施工短探孔进行探煤。4、每循环掘进前探测孔超前距不得小于3米。5、施工的探测孔必须经当班跟班队长、瓦斯检查员及安检员共同验收合格并签名后,方可进行掘进。同时施工单位应把探测情况及时报生产调度中心和防突部。三、注水卸压措施我矿采掘工作面埋深较小,矿山压力显现,为防止发生冲击地压而引发煤与瓦斯突出,可在采掘工作面进行煤体注水卸压。1、注水孔参数选择:为

37、了使工作面煤层瓦斯压力充分释放,在采掘工作面采取深孔注水措施。(1)在轨道顺槽巷帮每掘进10m施工2个注水孔;掘进工作面每掘进10m施工2个注水孔,注水孔投影深度20m,孔口分别距巷帮800mm。注水孔参数如表11和附图10:表11 注水孔参数表孔号孔径(mm)孔深(m)距底板高度与巷道中线夹角注水压力(mpa)注水量(t)150311.2m左偏40151820250311.2m右偏40151820350211.0m左偏1071015450211.0m右偏10710151、2号注水孔按上仰3方向施工,3、4号注水孔俯(仰)角与煤层倾角一致。(2)两帮注水孔距迎头不得超过13m,巷帮注水孔首次注

38、水时距迎头不得超过3m,掘进期间必须对后边注水孔进行补充注水,直至注水量达到设计要求(20t)。(3)采用马丽散或封孔器封孔,巷帮注水孔封孔深度不小于20m,迎头注水孔封孔深度不得小于10m。(4)注水时间根据需要的注水量与实际注水流量确定。(5)注水标准:注水时随时观察煤壁,当发现煤壁渗水或注水压力降至原压力的1/3时,方可停止注水。四、水力压裂措施1、钻孔布置(1)在掘进工作面帮两钻场中间位置布置一个压裂孔,孔深70米,孔径75mm,压裂孔距底板1.2m,钻孔上仰3-8,与巷帮夹角85,注水量30t;工作面左帮钻场布置一个压裂孔,孔口距钻场里帮2m,距底板1m,上仰2,与巷帮夹角85,注水

39、量30t,压裂后作为抽放孔抽放。详见附图11。(2)利用两帮钻场巷帮超前钻孔对工作面前方进行注水压裂。施工钻场内抽放孔时,必须先施工钻孔,然后对其注水压裂,压裂结束后连管抽放。钻孔布置及参数见对应钻场抽放孔的附图和参数表,注水量30t。2、压裂孔封孔采用专用封孔器或马丽散封孔,封孔或水泥器封孔深度30m,封孔器以外用无缝钢管连接,马丽散或水泥封孔时,封孔深度不小于35m,封孔长度不小于20m。3、 注水压力为了快速、有效破裂松动煤体,改变煤体孔隙和裂隙的容积及煤体结构,排放煤体瓦斯,达到消突的目的,降低发生冲击地压的强度根据该区地应力和瓦斯压力,结合工作面压裂情况,煤体注水压力定为2030mp

40、a。4、注水时间注水压裂时间根据注水过程中压力及流量的变化来确定,当注水泵压降为峰值压力的30%时,可以作为注水结束标准,终止注水。五、巷帮钻场掘进防突措施钻场施工前必须进行预测,预测指标不超时可留2m预测孔超前距掘进。指标超时必须按设计施工超前抽放孔,抽放孔布置图及参数表同对应煤层厚度的工作面浅孔抽放孔布置图,钻孔深度减为14.5m,抽放孔超前距不小于10m,效检孔超前距不小于2m。每施工1个抽放钻孔,都要及时采用简易封孔器或聚氨酯进行封孔,连管抽放,当最后一个抽放钻孔施工结束抽放2小时,停抽1小时后方可效检。第二节 突出危险性预测与效果检验一、突出危险性预测与效果检验临界值采掘工作面煤较硬

41、,根据邻近的查新矿、罗嘎矿生产实践经验,掘进工作面掘进期间,采用钻孔瓦斯涌出初速度法和钻屑解吸指标法及钻孔钻屑量指标进行突出危险性预测和效果检验,其临界值如下:(1)钻孔瓦斯涌出初速度指标: qm3.5l/min 有突出危险工作面 qm3.5l/min 无突出危险工作面(2)钻孔钻屑解吸指标: h2150pa(干煤)h2110pa(湿煤)有突出危险工作面 h2150pa(干煤)h2110pa(湿煤)无突出危险工作面(3)钻孔屑量指标: s6kg/m有突出危险 s6kg/m无突出危险如果每个预测或效检指标都低于临界值,则可掘进;任何一个效检指标超过临界值,则必须采取补充防突措施。二、工作面防突措

42、施效果检验1、检验方法采用复合指标法及钻屑指标法进行效果检验。2、校检孔布置主巷效检孔控制巷帮4 m,效检孔孔径42mm,孔数3个,效检孔应布置在煤层软分层,效检孔布置参数见表11和图5。进行效检必须符合如下规定:(1)在掘进工作面打3个直径为42mm,深10m的钻孔,中孔沿掘进方向,两个边孔的终孔应位于巷道轮廓线以外4m。(2)检验孔应尽可能布置在最软的软煤分层中,并应布置在措施孔之间,距措施孔不得小于0.3m,钻速为2m/min。(3)中孔在2、4、6m处,边孔在3、5、7、9、11m处分别依次测定h2。(4)中孔在3、5、7m处,边孔在4、6、8、10m处分别依次测定q。(5)三个孔全部

43、测定钻屑量。钻孔深2m后,每1m测定一次钻屑量。(6)测定瓦斯涌出初速度时,测量室长度1.0m,并做到封严不漏气,封孔气压不低于0.2mpa,测定工作在2 min内完成。图5 主巷效果检验孔布置图表11 主巷突出危险性效检钻孔布置参数表孔 号孔深(m)距中线距离(m)距腰线距离(m)与中线夹角(度)倾 角(度)1、19.22.53029同煤层倾角28000同煤层倾角(7)当效果检验无突出危险时,无论抽放孔多深,每效检循环都必须留不小于10m抽放措施孔投影超前距和2m效检孔投影超前距。(8)当效果检验有突出危险时,则采取补孔抽放措施。(9)浅孔超前抽放防突措施采取后,若效果检验仍有突出危险性,则

44、增加抽放时间,直至效果检验无突出危险性。三、钻场突出危险性预测与效果检验首先进行突出危险性预测,预测孔布置参数见表12和图6,当预测为无突出危险时,规定允许进尺4.5m;当预测有突出危险时则必须施工抽放钻孔,然后进行效果检验,效检孔布置参数见表12和图6。效果检验无突出危险性时,规定允许进尺4.5m。表12 钻场突出危险性预测、效果检验钻孔布置参数表孔 号孔深(m)距中线距离(m)距腰线距离(m)与中线夹角(度)倾 角(度)1、17.92.00270270000效检孔应布置在措施孔之间,距措施孔不得小于0.4m,效检孔不得与钻场抽放孔穿透。进行预测和效检必须符合如下规定:(1)在钻场开口处打3

45、个直径为42mm,深77.9m的钻孔,中孔沿掘进方向,两边孔的终孔应位于巷道轮廓线以外3m。(2)检验孔应布置在措施孔之间,距措施孔不得小于0.3m,钻速控制在2m/min左右。(3)中孔在2、4、6m处,边孔在3、5、7、9、11m处分别依次测定h2。(4)中孔在3、5、7m处,边孔在4、6、8、10m处分别依次测定q。(5)测定瓦斯涌出初速度时,测量时长度1.0m,并做到封严不漏气,封孔气压不低于0.2mpa,测定工作在2 min内完成。(6)如果在采取巷帮超前抽放和浅孔超前抽放措施后,经效检仍有突出危险性,则必须则增加抽放时间,直到效果检验无突出危险性。(7)钻场工作面经效果检验无突出危

46、险,采取安全防护措施后,留2m效检孔投影超前距,规定允许进尺4.5m。钻孔位于掘进巷道断面中部,并平行于掘进方向,其它两个钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮墎线外2-4 m处。钻孔每钻进1 m测定该1 m段的全部钻屑量s,每钻进2m至少测量一次钻屑瓦斯解吸指标k1值(或h2值)。如果实测得到的s、k1值或h2值的所有测定值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面就视为无突出危险工作面。否则,为突出危险工作面。钻屑指标法进行突出危险性预测预报钻孔布置示意图1巷道; 2钻孔 钻屑解吸指标临界值钻屑瓦斯解吸指标钻屑瓦斯解吸指标钻屑量sh2(pa)k1(ml/gmin1/2)kg/ml/m2000.565.4第三节 安全防护措施按照防治煤与瓦斯突出规定等法律法规的规定,在突出煤层中进行采掘作业时,必须采取安全防护措施。安全防护措施

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