同华煤矿中深孔预测试验实施方案

1、同华煤矿大直径钻孔预测试验实施技术方案编制 人编制时间2014年4月24日部门意见签名部门意见签名审核通风副总防突负责人抽采副总通 瓦 科地测副总地 测 科机电副矿长生产科生产副矿长机 动 科安全副矿长安监科总工程师矿会审意见:同华煤矿大直径钻孔预测试验实施方案一目前执行的措施情况同华煤矿防突采掘工作面目前采用的是钻屑指标法结合煤炭科学研究 总院重庆研究院研究的“预测兼排放技术工艺”。根据同华煤矿现场的实际情况，目前执行的防突措施如下：(-)掘进工作面i、工作面内预测1 预测方法及临界指标。预测方法：采用钻屑指标法连续预测。预测钻孔布置参数：孔径42m或87mni,孔深沿煤层走向控制10n),

2、 钻孔顺煤层走向沿巷道掘进方向布置，且尽可能布置在煤层软分层中，帮 控：上帮4m、下帮3m。临界指标：(1)瓦斯解吸指标&值：0. 5ml/g. min" ； (2)钻屑量指标s 值：s<t>42：6kg/m或s<t>87：20kg/m； (3)打孔无喷孔、顶钻等现象。钻孔每米测s值，每2m及终孔位置测心值。若预测不超标，则保持5m安全超前距采取安全防护措施掘进，允许掘 进5m。在工作面若非地质构造破坏严重地带，若预测钻孔能预测工作面走向 前方8m,则可保持5m安全超前距采取安全防护措施掘进，允许掘进3m。2施钻机具、排粉方式和打孔顺序。施钻机具：煤电

3、钻或岩石电钻，42mm或87mm螺旋钻杆。排粉方式：螺旋排粉。打孔顺序：从工作面磧头下帮向上帮方向依次打孔。ii、工作面内防突技术措施1. 防突措施：预测超标则采用超前排放钻孔进行瓦斯排放。2. 防突技术措施若预测超标，则在预测超标孔两侧施t排放钻孔进行瓦斯排放，排放 时间不少于8小时。(1) 排放钻孔布置参数：孔径87mm,孔深沿煤层走向控制10m,钻 孔顺煤层走向沿巷道掘进方向布置，且尽可能布置在煤层软分层中，帮控: 上帮7m、下帮3m。(2) 施钻机具、排粉方式和打孔顺序施钻机具：岩石电钻，87mm螺旋钻杆。排粉方式：螺旋排粉或螺旋加压风排粉。打孔顺序：从预测超标孔向两侧打孔。iil工作

4、面内防突措施效果检验1检验方法及临界指标检验方法：钻屑瓦斯解吸指标法。检验钻孔布置参数：孔径42mm或87mm,孔深沿煤层走向控制10m, 钻孔顺煤层走向沿巷道掘进方向布置在预测超标孔和排放孔屮间，且尽可 能布置在煤层软分层中。临界指标:(1)瓦斯解吸指标ki值:0. 5ml/g. min12 ； (2)钻屑量指标s值：s<t>42：6kg/m或s<t>87：20kg/ni； (3)打孔无喷孔、顶钻等现象。钻孔每米测s值，每2n）及终孔位置测心值。若检验合格则保持7m安全超前距采取安全防护措施掘进，允许掘进3m； 若出现检验超标，必须立即停止作业，重新研究措施进行处理。

5、2. 施钻机具、排粉方式和打孔顺序施钻机具：岩石电钻或煤电钻，42伽1或87mm螺旋钻杆。排粉方式：螺旋排粉。打孔顺序：从工作面磧头下帮向上帮方向依次打孔。（二）采煤工作面i 工作面突出危险性预测1预测方法、临界指标及钻孔参数预测方法：钻屑指标法临界指标：（1）瓦斯解吸指标ki值：0. 5ml/g. min12 ； （2）钻屑量指标s 值：s072： 14kg/m； （3）打孔无喷孔、顶钻等现象。1）预测兼排放钻孔布置参数：孔径72mm,孔深6m,钻孔间距：若 煤层正常、抽放孔控制区域的钻孔间距按10m布置；若煤厚增加或减少30%、 软分层厚度达015ni以上、遇地质构造区域的钻孔间距按3ni

6、布置，防突员可 根据现场煤层情况加密钻孔，钻孔沿工作面倾向布置，且尽可能布置在煤 层软分层中，预测兼排放钻孔前后轮必须错开布置。3）钻孔在每2m和终孔位置测定瓦斯解吸指标k/直，每米测定钻屑量指 标s值。4）预测兼排放钻孔不超标，则保留钻孔超前距3m,允许回采进度3m； 预测兼排放钻孔超标，则在预测兼排放超标孔两侧至预测兼排放不超标孔 之间施工排放钻孔。(2)施钻机具、排粉方式和打孔顺序施钻机具：风钻或电钻，72mm螺旋钻杆。排粉方式：螺旋排粉。打孔顺序:从工作面回风巷向运输巷方向依次打孔。2. 工作面防突措施(1) 防突技术措施：预抽兼排放孔超标则采用超前排放钻孔进行瓦斯 排放。(2) 排放

7、兼检验孔钻孔布置参数：孔径72mm,孔深6m,钻孔间距lm, 排放兼检验孔钻孔布置在预测兼排放超标孔两侧至预测兼排放不超标孔之 间，钻孔沿工作面倾向布置，且尽可能布置在煤层软分层中。钻孔在每2m和终孔位置测定瓦斯解吸指标ki值，每米测定钻屑量指标s 值。临界指标：(1)瓦斯解吸指标k/直：0. 5ml/g. min1/2 ； (2)钻屑量指标s 值：s,72： 14kg/m； (3)打孔无喷孔、顶钻等现象；排放吋间不少于8小吋后检验。(3) 施钻机具、排粉方式和打孔顺序施钻机具：风钻或电钻，72mm螺旋钻杆。排粉方式：螺旋排粉。打孔顺序：从预测超标孔向两侧依次打孔。3. 工作面措施效果检验(1

8、) 检验方法、临界指标及钻孔参数检验方法：钻屑指标法。临界指标：(1)瓦斯解吸指标ki值：0. 5ml/g. min12 ； (2)钻屑量指标s 值：so72： 14kg/m； (3)打孔无喷孔、顶钻等现象；检验钻孔布置参数：孔径72mm,孔深6m,钻孔间距3-10m,钻孔布置 在预测兼排放超标孔两侧(两侧各1个)排放钻孔中间，钻孔沿工作面倾向 布置，且尽可能布置在煤层软分层中。钻孔在每2m和终孔位置测定瓦斯解吸指标&值，每米测定钻屑量指标s 值。检验孔不超标，则保留钻孔超前距伽，允许冋采进度2m；检验孔超标, 则必须立即停面，重新研究措施进行处理。(2) 施钻机具、排粉方式和打孔顺序

9、施钻机具：风钻或电钻，72mm螺旋钻杆。排粉方式：螺旋排粉。打孔顺序：在预测兼排放超标孔两侧从工作面回风巷向运巷方向依次 打孔。二 大直径预测试验的目的随着科技的进步，煤矿瓦斯治理及抽采技术越来越成熟，抽采率越来 越高，矿井进行采掘活动前全面实现了抽采达标。为进一步解放生产力， 在各项指标均达到国家规定要求和满足安全生产的前提下，提高防突循环 采掘进度，实现安全高效生产。三试验技术路线及目标(-)试验技术路线选择井下试验地点进行预测指标现场考察，对比*42mm. 4)72mm和© 87mm钻孔的预测指标。通过对比，结合理论研究分析4)87mm大直径钻孔预 测的可行性。考察指标为：钻屑

10、瓦斯解析指标心值。(二)目标通过与中煤科工集团重庆研究院合作，在松藻煤电公司的指导下，实 现大直径钻孔提高采掘工作面预测循环进度的研究。bij：施工e87mm的大 直径预测钻孔，预测钻孔或检验钻孔有效深度掘进沿巷道中心线投影孔深 为10m,保证3m安全超前距采取安全防护措施掘进，允许掘进7ni；采煤平面 投影孔深为7m,保证3m安全超前距采取安全防护措施冋采，允许冋采加。 四试验地点及实施方案(-)试验地点掘进工作面：3111-4 (s)运输巷。采煤工作面：3111-3工作面。(二)掘进工作面试验方案i、工作面内预测1 预测方法及临界指标。预测方法：采用钻屑指标法连续预测。预测钻孔布置参数：孔

11、径87mm,孔深沿煤层走向控制10m,钻孔顺煤 层走向沿巷道掘进方向布置，且尽可能布置在煤层软分层中，无软分层施 工在煤层中部，帮控：上帮4叭 下帮3m。临界指标：瓦斯解吸指标ki值：0. 5ml/g. min12 ； (2)钻屑量指标s值：s<t>87* 20kg/m； (3)扌j孔无喷孔、顶钻等现象。 钻孔每米测s值，每2n)及终孔位置测心值。若预测不超标，则保证3m安全超前距采取安全防护措施掘进，允许掘 进7m。在工作面若非地质构造破坏严重地带，若预测钻孔能预测工作面走向 前方8m不超标，则可保持3ni安全超前距采取安全防护措施掘进，允许掘进 5m。2施钻机具、排粉方式和打孔

12、顺序。施钻机具：煤电钻或岩石电钻,87mm螺旋钻杆。排粉方式：螺旋排粉。打孔顺序：从工作面磧头下帮向上帮方向依次打孔。ii、工作面内防突技术措施1. 防突措施：预测超标则采用超前排放钻孔进行瓦斯排放。2. 防突技术措施若预测超标，则在预测超标孔两侧施工排放钻孔进行瓦斯排放，排放 时间不少于8小时。(1) 排放钻孔布置参数：孔径87mm,孔深沿煤层走向控制10ni,钻 孔顺煤层走向沿巷道掘进方向布置，且尽可能布置在煤层软分层中，无软 分层施工在煤层中部，帮控：上帮7叭 下帮3m。(2) 施钻机具、排粉方式和打孔顺序施钻机具：岩石电钻，87伽螺旋钻杆。排粉方式：螺旋排粉或螺旋加压风排粉。打孔顺序：

13、从预测超标孔向两侧打孔。iii、工作面内防突措施效果检验1检验方法及临界指标检验方法：钻屑瓦斯解吸指标法。检验钻孔布置参数：孔径87mm,孔深沿煤层走向控制10m,钻孔顺煤 层走向沿巷道掘进方向布置在预测超标孔和排放孔中间，且尽可能布置在 煤层软分层中。临界指标：(1)瓦斯解吸指标ki值：0. 5ml/g. min12 ； (2)钻屑量指标s 值：s<t，87：20kg/m； (3)打孔无喷孔、顶钻等现象。钻孔每米测s值，每2m及终孔位置测心值。若检验合格则保持7m安全超前距釆取安全防护措施掘进，允许掘进3m； 若出现检验超标，必须立即停止作业，重新研究措施进行处理。2施钻机具、排粉方式

14、和打孔顺序施钻机具：岩石电钻或煤电钻，87mm螺旋钻杆。排粉方式：螺旋排粉。打孔顺序：从工作面磧头下帮向上帮方向依次打孔(见3111-4 (s)运 输巷防突钻孔设计图)。7.考察钻孔施工(1) 采用煤电钻配螺旋钻杆施工1个直径为 42mm考察钻孔，钻孔孔 深810m。第一轮考察孔施工在距7号预测钻孔下帮0. 5m处，笫二轮考察 钻孔施工在距3号预测钻孔下帮05ni处，并平行于7号、3号钻孔。第一 轮循环在7号钻孔的下帮先施工号考察钻孔，施工完成后立即施工7号 预测钻孔；第二轮循环在3号预测钻孔施工完成后立即施工号考察钻孔,施工在3号预测钻孔下帮。以后依此类推。(2) 施工4)42mm钻孔时，钻

15、进速度保持在lm/min；(3) 考察钻孔和3号、7号预测钻孔从第2m开始，每钻进lm测定一 次钻屑瓦斯解吸指标值，测定方法与预测钻孔和同。(4) 施工3号、7号预测钻孔和考察钻孔时，对预测情况进行比较， 将比较结果汇总填入表lo表1同华煤矿掘进工作面t)87mm和4)42mm钻孔预测的ki值记录表试验地点钻孔 编号钻孔 直径钻 机 名 称电 机 功 率转 速螺 距排 粉 方式排粉 速 度孔深l (m)填写对应心值123456789103111-4cs)运输巷考察 钻孔 x号42mm预测 钻孔 x号87mm(三) 采煤工作面工作面试验方案i 工作面突出危险性预测1预测方法、临界指标及钻孔参数预

16、测方法：钻屑指标法临界指标：(1)瓦斯解吸指标k/九0. 5ml/g. minl/2 ； (2)钻屑量指标s 值：so87： 20kg/m； (3)打孔无喷孔、顶钻等现象。1)预测钻孔布置参数：孔径87mm,孔深7m,钻孔间距：若煤层正 常、抽放孔控制区域的钻孔间距按10m布置；若煤厚增加或减少30%、软分 层厚度达0. 15ni以上、遇地质构造区域的钻孔间距按如布置，防突员可根据 现场煤层情况加密钻孔，钻孔沿工作而倾向布置，且尽可能布置在煤层软分层中，无软分层施工在煤层中部，预测钻孔前后轮必须错开布置。3）钻孔在每2m和终孔位置测定瓦斯解吸指标&值，每米测定钻屑量指 标s值。4）预测

17、钻孔不超标，则保证钻孔超前距3m,允许冋采进度4n）；预测钻 孔超标，则在预测超标孔两侧至预测兼排放不超标孔之间施工排放钻孔。（2）施钻机具、排粉方式和打孔顺序施钻机具：风钻或电钻，72mm螺旋钻杆。排粉方式：螺旋排粉。打孔顺序：从工作面回风巷向运输巷方向依次打孔。2. 工作面防突措施（1）防突技术措施：预抽兼排放孔超标则采用超前排放钻孔进行瓦斯 排放。（2）排放兼检验孔钻孔布置参数：孔径72mm,孔深6m,钻孔间距lm, 排放兼检验孔钻孔布置在预测兼排放超标孔两侧至预测兼排放不超标孔z 间，钻孔沿工作面倾向布置，且尽可能布置在煤层软分层中。钻孔在每2m和终孔位置测定瓦斯解吸指标k】值，每米测

18、定钻屑量指标s 值。临界指标：（1）瓦斯解吸指标ki值：0. 5ml/g. min1" ； （2）钻屑量指标s 值：s072： 14kg/m； （3）打孔无喷孔、顶钻等现象；排放时间不少于8小时后检验。（3）施钻机具、排粉方式和打孔顺序施钻机具：风钻或电钻，72mm螺旋钻杆。排粉方式：螺旋排粉。打孔顺序：从预测超标孔向两侧依次打孔。3. 工作面措施效果检验(1) 检验方法、临界指标及钻孔参数检验方法：钻屑指标法。临界指标：瓦斯解吸指标ki值：0. 5ml/g. minl/2 ； (2)钻屑量指标s 值：s,72： 14kg/m； (3)打孔无喷孔、顶钻等现象;检验钻孔布置参数：孔径7

19、2nmi,孔深6m,钻孔间距3-10m,钻孔布置 在预测兼排放超标孔两侧(两侧各1个)排放钻孔屮间，钻孔沿工作面倾向 布置，且尽可能布置在煤层软分层中。钻孔在每2m和终孔位置测定瓦斯解吸指标k/直，每米测定钻屑量指标s 值。检验孔不超标，贝ii保留钻孔超前距4m,允许回采进度2ni；检验孔超标, 则必须立即停面，重新研究措施进行处理。(2) 施钻机具、排粉方式和打孔顺序施钻机具：风钻或电钻，72mm螺旋钻杆。排粉方式：螺旋排粉。打孔顺序：在预测兼排放超标孔两侧从工作面回风巷向运巷方向依次 打孔。6.考察钻孔施工(1)采用风煤钻配合麻花钻杆施工2个直径为d)42mm的考察钻孔，钻 孔孔深810m

20、。考察1号、2号钻孔施工在分別距11号、20号预兼排钻孔 0. 5m处，钻孔平行于预兼排钻孔。考察1号、2号钻孔在施工11号、20号 之前施工，第一循环施工在预兼排钻孔左侧，下循环施工预兼排钻孔右侧。(2) 施工e42mm钻孔时，钻进速度保持在lm/min；(3) 考察钻孔和预兼排钻孔从2m时开始，每钻进lm测定一次钻屑瓦 斯解吸指标k,测定方法严格按照wtc瓦斯多参数突出预测仪使用说明书 的要求测定。(4) 施工预兼排钻孔和考察钻孔时，对预测情况进行比较，将比较结 果汇总填入表。打通一矿采煤工作面“ 87mm和42mm钻孔预测的k|值记录农试验 地点钻孔 编号钻 孔 直径钻 机 名 称电 机

21、 功 率转 速螺 距排 粉 方 式排 粉 速 度孔深l (m)填写对应ki值12345678910w2704 南工作 面1号考察孔4211号872号考察孔4220号87四试验期间的组织保障和安全防护措施(-)组织保障措施大孔径预测试验期间，矿成立现场试验研究工作小组: 组长：矿总工程师副组长：生产副矿长、安全副矿长成员：通风副总工程师、防突技术负责人、施工队队长、防突技术员、防突员 组织分工矿总工程师：负责组织试验方案编制、试验计划、组织实施、定期阶 段总结分析、部门协调等工作。生产副矿长：负责组织试验的现场实施，现场安全环境整治。安全副矿长：负责组织监督安全措施编制、审批、贯彻；负责安全措