煤矿东111掘进设计安全预评价报告

1、中105(一）工作面回采项目安全预评价报告东111掘进工作面 安全预评价报告（送审稿）芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿东111掘进工作面 安全预评价报告报告完成日期：2010年8月 评价人员评价组组长： 王 宁（总工程师）评价组成员：高俊山 王克君 邵嗣华 白凤彪 石爱雄 古亚丹 邵彦雄 报告编制人：邵彦雄 赵鹏 寇德瑞 报告审核人：王 宁前言 鹰石嘴矿在集团公司的正确领导下，以深入学习落实科学发展观为动力，强化现场安全生产管理和监督，全面贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，认真落实集团公司的有关文件精神，并结合鹰石嘴矿实际情况，突出瓦斯治理重点，把“先抽后采、以风定产、监测监控”的瓦斯治理十

2、二字方针和“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯综合治理工作体系落实到各项工作之中，确保回采工作面的安全回采，该项目根据煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定的要求，对东111掘进工作面进行安全预评价。本次安全预评价范围包括调查分析和有效排除可能造成生产安全事故的安全隐患和安全威胁，包括大量积水、煤与瓦斯突出、有害气体积聚、高温火源、地表水渗入、地层水浸入、灌浆水导入、大面积片帮冒顶、大面积破岩开采等。我矿于2010年8月上旬开始实施，于2010年8月下旬完成了这一预评价工作。为有利于加强东111工作面的安全掘进，切实达到安全预评价的目的：贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，

3、提高该工作面本质安全程度，兹提出东111工作面掘进安全预评价报告。 47 芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿东111工作面掘进项目安全预评价报告安全预评价的工作程序收集资料法律法规、技术标准技术资料工作面分析自然条件回采方案危险、有害因素辨识及分析划分评价单元、选择评价方法安全预评价提出安全对策措施确定预评价结论及建议编制预评价报告初稿审核与修改报送主管部门评审与修改提出正式安全预评价报告现场调查图1-1 安全预评价工作程序1工作面基本情况第一章 地质说明书第一节 工作面位置及井上下关系东一采区111综放工作面位于1180水平，工作面标高10801115m。工作面设计走向长1195m,倾斜宽75/150

4、 m,面积155550m2,工业储量226.03万吨，回采煤量185.76万吨。东一采区111工作面以北与现开采的东113工作面回风顺槽以窄小煤柱（净煤柱5米）相邻；南以未开采的109工作面为界；西以东一采区第二回风下山、东一采区运输下山及回风下山为界，且与110工作面相邻；东以DF15断层及井田边界为界。东一采区111工作面地面位于大宝铁路的东侧。宝积山沙河、公路自南向北从该面穿过，工作面西部及中部地表有腰水村民房和旱田沙地，东部主要以荒山沟壑为主。附工作面概况表（表1）工 作 面 概 况 表 表1概况煤层名称一层煤水平名称1180水平采区名称东一采区工作面名称东111地面标高（m）1595

5、1625工作面标高（m）10801115地面位置东一采区111工作面地面位于大宝铁路的东側。宝积山沙河、公路自南向北从该面穿过，工作面西部及中部地表有腰水村民房和、旱田沙地，东部主要以荒山沟壑为主。井下位置及四邻采掘情况东一采区111工作面北与现开采的东113工作面回风顺槽以窄小煤柱（净煤柱5米）相邻；南部为未开采的109工作面为界；西以东一采区第二回风下山、东一采区运输下山及回风下山为界，且与110工作面相邻；东以DF15断层及井田边界为界。走向（m）1195倾斜（m）150/75面积（m2）155550第二节 煤层赋存及顶底板情况一层煤在东一采区111工作面范围内均有分布，煤厚在317.8

6、m之间、平均10.4米。煤层结构为单一结构，煤层倾角26°之间，平均4°。从整体来看，东111工作面区域范围内褶曲构造发育，腰水背斜及东111向斜、东111背斜构造使工作面煤层呈中部较低，四周较高的不规则盆地状形态分布，受褶曲构造及DF4断层应力作用，工作面区域范围内煤层的厚度变化比较大，从整体来看，煤层中部厚，在17m左右，向东逐渐变薄至3.0米、向西逐渐变薄至6.0米；沿倾斜方向，煤层呈北薄南厚的特点。根据东113工作面回风顺槽掘进地质资料及在其内向东111工作面内施工的地质钻孔资料，结合该区域原有地质资料，区域内煤层的赋存特征、煤厚变化规律及其引起煤厚变化的地质构造资

7、料比较准确。附：煤层特征明细表(表2) 煤层顶、底板情况表(表3) 综合柱状图（图1）煤 层 特 征 明 细 表 表2项目参数项目参数含煤地层J2y正常涌水量（m3/min）0.05煤层编号一层煤地温（.C）正常地区煤层平均厚度（m）10.4煤层结构结构单一煤层倾角（°）2-33煤层稳定程度稳定夹矸层数无变异系数46.2%夹矸厚度（m）0普氏系数（f）< 0.7瓦斯绝对涌出量（m3/min）12容重（t/m3）1.41瓦斯相对涌出量（m3/t）5.76自然发火期（月）36二氧化碳含量（m3/min）0.9煤尘爆炸指数（%）36.63最大涌水量（m3/min）0.5可采指数99%

8、煤质水份灰份挥发份固定炭发热量含硫量含磷量工业牌号1.58%16.38%32.30%6416卡/克0.87%0.019%弱粘结煤 东一采区111工作面煤系地层综合柱状图 图1系统组柱 状层厚（m）岩石名称岩 性 描 述侏罗系J1+2J2y· ··· ··· ·含 砾粗砂岩 灰白色，成分以石英为主，长石次之。含白云母碎片及煤线，分选性差，坚硬。 1.723粗砂岩灰色，以石英为主，含白云母碎片，泥质胶结较硬。4.45泥 岩灰色、紫色、紫红色，松软，具可塑性，团块状构造。 410铝质泥岩灰黑色，含铝质，有滑感，致密结构，

9、块状构造。1.40炭质泥岩灰黑色，含铝质，含炭质，有滑感，致密块状构造。10.4一层煤黑色，多为粉沫状。. .0.19粉砂岩或碳质泥 岩灰黑色，以石英粉砂质为主，含炭质，白云母碎片，炭质、泥质胶结，较硬。· ··· ·12.38粗砂岩灰白色，以石英为主，次为长石，含白云母碎片，分选性、磨圆性差，钙质胶结，致密坚硬。 煤层顶、底板情况表 表3煤层顶底板情况顶 底 板名 称岩石名称厚度（m）岩 性老 顶泥 岩4.45灰色、紫色、紫红色，松软，具可塑性，团块状构造。直 接 顶铝质泥岩4.10灰黑色，含铝质，有滑感，致密结构，块状构造。伪 顶炭质泥岩1

10、.40灰黑色，含铝质，含炭质，有滑感，致密块状构造。直 接 底粉砂岩或碳质泥岩0.19灰黑色，以石英粉砂质为主，含炭质，白云母碎片，炭质、泥质胶结，较硬。老 底粗 砂 岩12.38灰白色，以石英为主，次为长石，含白云母碎片，分选性、磨圆性差，钙质胶结，致密坚硬。第三节 地质构造情况东一采区111工作面在以往勘探阶段钻探资料的基础上由于开展过高分辨率三维地震勘探，且有东113工作面揭露的地质资料及在113回风顺槽向东111工作面内施工的地质钻孔资料，故该区域地质资料比较准确。根据东一采区111工作面的设计范围，该面东邻DF15号断层。据该区域地震勘探资料，DF15号断层为DF8断层分支断层，断层

11、落差在10m以上，属正断层，预计该断层附近可能还有小断层存在，限制工作面走向长度。对正常掘进有很大的影响。DF8断层在东115工作面开切眼有揭露，但与高分辨率三维地震勘探资料在平面位置上有一定误差，根据两资料综合分析：DF8断层预计在倾向和走向上对工作面的几何尺寸均有较大限制。DF11断层与工作面走向斜交穿过工作面，断层落差在67m之间，小于煤层平均厚度。预计F东1151断层对工作面掘进影响不大，但也要提前调整巷道掘进坡度，达到最合理化掘进。总体来看：工作面内在东西方向，一层煤煤层底板标高具有西高东低的特点，东西高差达60m左右；在倾斜方向，工作面南高北低，但高差不大，倾角在4°左右

12、。附工作面地质构造表（表4）。工作面地质构造表 表4构造名称走 向倾向倾角性 质落差（m）对采掘活动影响DF8200°ES60°正断层20m限制了工作面倾斜长度。DF11170°NE60°正断层5m 对掘进有一定影响。DF15250°SW62°正断层20m煤层完全断开，限制了工作面走向长度。DF4171°NE78°正断层37m煤层完全断开，限制了工作面倾斜宽度。F111158°NE82°正断层16 m为工作面内隐伏地质构造，对工作面回采造成极大影响第四节 水文地质情况1、煤层之上有、两个含水层，

13、均为富水性极弱的含水层，加之掘进对顶板的破坏程度较小，对掘进影响不大，由于该工作面与东113工作面以窄小煤柱(5m)相邻，113工作面采空区灌浆水及采空顶板水对工作面掘进及回采工作带来一定危害，掘进期间要加强采空区探放水工作，确保安全生产。其次靠近大断层附近掘进，预计断层裂隙带含水层水，对掘进可能造成一定影响，故掘进期间，必须做好防治水工作。2、瓦斯：2008年抚顺煤科院鉴定为无突出危险区域，预计相对瓦斯涌出量为10m³/t左右，特别是工作面在靠近断层等构造区域，预计瓦斯含量、瓦斯压力较高，且分布不均衡。3、煤尘：煤尘具有强爆炸性，爆炸指数为36.63%。4、煤的自燃：煤层自然发火期

14、3-6个月，但也有21天的发火历史。属自燃煤层。5、地温、地压：均属正常地区。第五节 影响开采的其它因素1、东一采区111工作面位于DF4、DF46、DF8、DF15、DF14等断层附近，工作面内，特别是接近F东111、DF15、DF8号断层位置可能存在小型断层，煤层底板受断层的牵引作用会出现一定的起伏变化，对工作面的正常掘进造成一定的影响。建议在今后的生产中加强对地质资料的收集，更好地指导安全生产。2、DF8断层在该工作面由于呈斜交状态存在，建议先掘进111工作面运输顺槽，以便为准确地确定DF8断层的位置，防止回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷因资料误差出现巷道报废现象。3、工作面为高瓦斯区域，特别是

15、受大断层影响，瓦斯含量、压力较大，故该工作面掘进时必须加强瓦斯的预测预报及其管理工作。4、东111工作面内有F东111断层，该断层落差为016 m，完全断开煤层，掘进期间必须做好巷道掘进坡度的调整工作，确定合理的掘进参数，为工作面回采提供较好的条件，为今后该面的正常开采及早创造条件。5、根据东一采区已揭露的煤层分析，预计东111工作面煤层较坚硬、破碎、性脆，掘进中应加强顶板管理工作。6、施工东111顶板瓦斯抽放巷时，由于部分地段煤层伪顶为碳质泥岩，厚度在1.4 m左右，容易离层，应加强顶板管理工作。7、工作面煤层比较破碎，掘进期间可能会造成区域范围内的抽冒，并造成煤层的自然发火。因此，工作面掘

16、进期间应积极做好防灭火工作和隐蔽工程记录。第四节 储量及可采期一、东111工作面设计走向长1195米（平距），倾斜长150m/75m，呈“梯形”布置巷道走向长206米。倾向长由150m逐渐减少至75m。工作面平均煤厚10.4米，煤容重1.41吨/m3。东一采区回风下山需留设保护煤柱：运输顺槽77米，回风顺槽85米，故工作面可采走向长1091米。储量计算表 表2-4储量计算块段号走向长（m）倾斜长（m）斜面积（m2）煤厚（m）容重（t/m3）工 业储量(万t)回采率 （%）可 采储 量(万t)166150982510.41.4114.4182.011.821001501500010.11.412

17、1.482.017.53100150150008.21.4117.3482.014.74100150150006.51.4113.7582.011.275100150150007.11.4115.0282.012.361001501500010.71.4122.6382.018.5671001501500014.21.4130.082.024.68100150150005.31.4111.2182.09.291001501500014.81.4131.382.025.710100150/1221360013.51.4125.8982.021.2311125122/791212513.51.41

18、23.0882.018.9合计1091226.03185.76工作面地质储量：Q870×150×1.41×10.4（15079）×206÷2×10.4×1.41226.03（万吨)；留设保护煤柱损失煤量：13×77(5433)×64÷2.0×10.4×1.415.55(万吨)；工作面回采煤量为：870×150×10.4×1.41+（15079）×206÷2×10.4×1.41×0.82185.76

19、(万吨)；工作面末采时损失煤量：12.8×77×10.4×1.411.45(万吨)；架后放煤时底部三量: 870×150.0×0.5×1.41+(15079)×206×0.5×1.4111.178(万吨)；端头端尾架顶部煤量损失:(1076-12.8)×(4.0+3.0)×10.4×1.4110.914(万吨)；工作面放顶煤时冒落拱顶部三角煤丢失量（平均厚度按0.5m计算）:870×150.0×0.5×1.41+(15079)×206&

20、#215;0.5×1.4111.178(万吨)；工作面采出煤量：Q226.035.551.4511.17810.91411.178185.76(万吨)；工作面回采率185.76÷226.0382%二、班产量及循环产量：Q=1.0×150×10.4×1.41×82%1803.7（吨）三、日产量：Q1=1803.7×23607.4（吨）四、工作面生产能力及月产量：Q2=3607.4×2590185（吨/月） （每月按25天生产计算）Q3=90185×11=992035（吨/年） （每年按11个月生产计算）五、

21、工作面可采期： T=185.76÷9.0220.6（月）3.主要危险源与风险分析水、火、瓦斯、煤尘、顶板是煤矿五大致灾因素，严重威胁着矿井的安全生产。根据重大危险源辨识，结合大水头煤矿生产实际，矿井重大危险源风险分析如下：1.事故可能发生的地点和可能造成的后果(1)瓦斯煤尘爆炸瓦斯突出和爆炸是煤矿事故重要的至灾因素，特别是由于瓦斯积聚引起爆炸的事故在煤矿灾害中占有相当大的比重。瓦斯事故的发生造成的人员伤亡和财产损失往往比较严重。东111工作面掘进回风顺槽、运输顺槽、顶板瓦斯抽放巷、切眼时造成煤尘飞扬，不及时进行洒水降尘，造成煤尘堆积，可能引发瓦斯、煤尘爆炸事故。(2)煤层自然发火和明

22、火火灾A.工作面回采或回撤期间采空区浮煤自燃，引发火灾。B.主井皮带、采煤工作面的运输皮带因故着火。(5)发生煤与瓦斯突出事故掘进过程中，有发生煤与瓦斯突出事故的可能性。在已基本上掌握的危险源并不断探索的基础上，依据工作面设计说明书及掘进期间的资料内容，辨识出该项目存在的主要危险、有害因素并分析如下。3.1主要危险因素辨识及分析3.1.1 瓦斯瓦斯是煤形成过程中伴生的气体，具有易燃易爆性，瓦斯爆炸事故主要与以下五种因素相关：1.瓦斯固有危险源，如瓦斯涌出量。2.存在引燃瓦斯的点火源（瓦斯最低点火温度650750）或火花（瓦斯最低点火能量0.28mJ）。3.环境中氧气的浓度大于12%。4.瓦斯浓

23、度处于爆炸极限范围内5%16%。5.管理缺陷。瓦斯爆炸是矿井生产中的重大安全事故，会造成人员伤害和企业财产损失。在回采过程中，随着工作面的向前推进，采空区顶板垮落、来压，大量瓦斯从采空区涌出；上隅角充填不实，瓦斯在上隅角滞留，造成该处瓦斯浓度升高；顺层钻孔和高位钻孔抽放量小，受采动影响，瓦斯在架前抽冒区域和回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷向外涌出。发生瓦斯事故的几率将大大增加。3.1.2煤尘鹰石嘴矿井煤尘具有易燃易爆性，它不仅可以燃爆导致重大灾害事故，而且包括煤尘在内的矿尘还能够引起尘肺病，是生产过程中的一大安全隐患。煤尘爆炸事故主要与以下四种因素相关：1.煤尘固有危险源，如长距离煤尘堆积。2.存在引

24、燃煤尘的点火源。3.环境中氧气的浓度大于12%。4.管理缺陷。由于工作面采用综采放顶煤一次采全高，全部垮落法管理顶板的采煤方法。在正常生产和运输期间，工作面拉架、割煤、放煤和各转载点因煤遭到进一步破坏，产生大量的煤尘。不提前进行煤层注水和回采时洒水降尘，极易导致粉尘堆积。工作面风量不足、通风不畅，也是造成煤尘堆积的一个重要原因。3.1.3火灾矿井火灾能够烧毁生产设备、设施，损失资源，产生大量高温烟雾及一氧化碳等有害气体，致使人员伤亡。矿井火灾包括外因火灾和内因火灾（煤炭自然发火）。 1.发生火灾必须了解的内容A.火灾地点及事故波及范围B.人员分布及伤亡情况C.通风情况：风量大小、风流方向、风门

25、及通风构筑物破坏的情况，主要通风机是否正常运转，风机房水柱计计数是否发生变化。 D.灾区环境情况：CH4、CO浓度的大小，烟雾大小及其流向。2.发生火灾必须分析判断的内容A.根据主通机房水柱计计数变化情况判断：数值升高，说明灾区内巷道冒顶，通风系统被堵塞。数值降低，说明灾区风流短路。其原因可能是人员撤退时未关风门。高温烟气在上行风流中产生火风压使主通机风压降低。B.采掘工作面的火灾，是否会产生瓦斯爆炸。C.主要进风巷道的火灾,可能影响的范围。引起火灾事故的主要因素如下：（1）设备的原因。电气设备质量差、维护、使用、检修不到位等。（2）物料的原因。机械设备漏油、机械摩擦及撞击生热，在运输装卸时碰

26、撞等。（3）生产的原因。煤层本身有自燃性，工作面推进速度缓慢，采空区固定氧化带内氧气含量升高，浮煤氧化产生的热量易于积聚，采空区自燃发火几率增大。工作面回采过断层，动电焊等产生火花等。工作面回撤封闭慢，采空区氧气进入后氧化，引起回撤封闭期间发生火灾事故。（4）管理的原因。3.1.3煤与瓦斯突出工作面属高瓦斯工作面，煤层在掘进期间已进行过突出预测，预测指标均没有超过预测值，也没有发生瓦斯动力异常现象，在2010年年初经辽宁抚顺煤科院鉴定矿井为为非突出矿井4.预评价单元划分与评价方法选择4.1预评价单元的划分划分预评价单元的目的是便于评价工作的有序进行并有利于提高评价工作的准确性。根据危险、有害因

27、素识别情况，结合该项目的生产工艺特点，将该项目划分为总平面布置、露天开采和安全生产管理3个预评价单元。因为露天开采中存在的危险、有害因素较多，又是交叉地存在于不同的工序和环节中，为便于评价工作的有序开展，故将露天开采单元再划分为凿岩爆破、采装、运输、排土、防排水、防火与边坡等7个子单元。职业危害因素和对公共安全影响的因素在所涉及的露天开采单元的有关子单元中进行评价。4.2预评价方法的选择本次安全预评价采用安全检查表法、预先危险性分析法和专家评议法。选用安全检查表法对该项目总平面布置单元进行评价，全面细致地分析该项目总平面布置是否合理，对于存在的不足之处提出安全对策措施，以便在初步设计时予以补充

28、。通过预先危险性分析法评价，可以达到识别系统存在的主要危险有害因素、鉴别产生危险的原因、判定已识别的危险有害因素的危险性等级的目的。故选用预先危险性分析法对露天开采单元的各子单元进行评价。安全生产管理单元选用专家评议法评价，借鉴专家的经验和历史统计数据进行分析。各评价单元所选用的评价方法如表4-1所示。 各评价单元所用评价方法一览表 表4-1 方法单元安全检查表法预先危险性分析法专家评议法总平面布置选用露天开采凿岩爆破选用采装选用运输选用排土选用防排水选用防火选用边坡选用安全生产管理选用5安全预评价5.1总平面布置单元采用安全检查表法对总平面布置单元进行评价，判定该项目总平面布置是否安全合理，

29、具体分析见表5-1。 总平面布置安全检查表 表5-1检查内容检查内容可研报告中介绍的情况检查结果矿区布置1矿区布置，应按主要生产工艺与辅助工艺的性质及安全、卫生、防火等的要求，合理确定功能分区以及对矿区周边情况（居民、河流等）的影响。爆破的安全距离可研报告中未确定)。不符合要求。2必须保持物流顺畅、运距短捷，避免或减少折返迂回。运输便利。符合要求。3应根据生产要求及地形、气象等条件，合理布置产生尘、毒、震动、噪声、设施。火灾危险性较大、产生大量烟尘及有害气体的设施，应布置在生产厂区的常年最小频率风向的上风侧；产生较大噪声的设施宜布置在低凹地带或边缘人口密度较小的地带。未明确最小频率风向。不符合

30、要求。排土场布置1排土场位置的选择，应保证排弃土岩时不致因大块滚石、滑坡、塌方等威胁采矿场、其他工业场地(厂区)、居民点、铁路、道路、输电及通讯干线、耕种区、水域、隧洞等设施的安全。2排土场不宜设在工程地质或水文地质条件不良的地带。3应利用沟谷、荒地、劣地，避免迁移村庄。未确定排土场位置。不符合要求。矿区道路布置露天矿山道路布置是否满足规程规定。已确定，符合规程要求。符合要求。通过安全检查表的检查可以认定，该项目露天开采总平面布置尚存在一些不足之处，初步设计时应予以解决。5.2.3运输子单元对运输子单元采用预先危险性分析法评价。具体分析见表5-4。运输子单元预先危险性分析 表5-4危险有害因素

31、名称（事故类型）致因因素事故后果危险等级预防措施车辆伤害道路盲区，道口交叉；信号警示差，安全距离不够；检修道路不及时；车辆老化。人员伤亡设置明显的警示指示标志；遵守操作规程；经常检查与维护设备（汽车）及道路。物体打击物体（矿岩）失稳；行人安全意识差。人员伤亡防止物体（矿岩）失稳；加强宣传教育，增强行人安全意识。有毒有害气体汽车排放尾气。人员伤害安装尾气净化装置，加强个体防护。粉尘运输扬尘、卸矿产尘。人员伤害洒水；加强个体防护。上述危险、有害因素中，对车辆伤害建设单位应采取相应的安全措施（设置警示标志，加强管理和培训、经常对道路进行维护等），使其达到预防和控制的目的。其他危险、有害的因素中运输车

32、辆产生的有毒有害气体较难治理，建设单位应予以足够重视。6.安全对策措施及安全设施设计原则6.1可研报告提出的安全对策措施6.1.1 综合防尘由于东111工作面采用走向长壁综采放顶煤一次采全高，全部垮落法管理顶板的采煤方法。在正常生产和运输期间，工作面拉架、割煤、放煤和各转载点因煤体遭到进一步破坏，将产生大量的煤尘，故该工作面采取以煤层注水为主的综合防尘措施。一、防尘供水系统 地面1000T水池副井1180主石门1180东大巷东一采区运输下山111运输顺槽、顶板瓦斯抽放巷、回风巷各用水点。二、煤层注水1、注水方式根据111工作面煤层结构特点，从工作面回风顺槽施工长钻孔，静压注水的方式预湿煤体。2

33、、钻孔参数及钻场布置（1）钻孔直径：由于布置在111回风顺槽的钻孔为下行孔，施工中孔内排碴较困难，故选择63mm钻孔； （2）钻孔倾角：由于111工作面煤层含有夹矸，夹矸的渗水能力较煤层差，注水钻孔均以穿透煤层至顶板设计。（3）钻孔长度：根据煤层注水要求，注水孔长度应大于工作面长度的三分之二，回风钻孔总长应大于（150×23）米，根据111工作面的特点及我矿的煤孔施工能力，选择回风顺槽注水孔深100米。（4）钻孔布置：每个钻场布置8个钻孔，每20米布置一个钻场。回风巷布置钻场50个，即50×8=400个孔，钻孔进尺共计400×100=40000米。3、钻孔施工及封

34、孔要求（1）钻孔施工：采用ZYG-150型钻机，不取芯钻头一次成孔，钻孔开口高度距巷道底部不低于0.8m。（2）封孔采用20mm钢管，钻孔封孔必须严密且深度不小于5m。4、注水参数（1）注水压力：注水采用111综放面回风顺槽的降尘水源，即回风顺槽注水压力为：（1570-1150）/1000×9.8=4.12(Mpa)（2）单孔注水量：Q回=Kx·L·B·M·W·q=1.1×90×3.33×10.6×1.41×0.02=98.6m3式中：Q 平均单孔注水量，m3； K 钻孔前方煤体受湿润

35、的系数，取1.1； L 钻孔设计长度，90m； B 钻孔平均间距，3.33m； M 开采厚度，取煤层平均厚度为10.6m； W 煤的容重，取1.41t/m3 q 吨煤注水量，取0.02m/t；（3）注水时间：以煤壁出现大面积淋水经历的时间为注水孔注水时间，根据以往煤层注水经验，东111综放工作面煤层平均注水时间取60天。5、注水应超前采煤的距离及时间（1）超前距离:B=T·UBj=70×2.2+20=152m式中：B 第一个钻孔开始注水时该钻孔与采煤工作面煤壁之间距离；T 注水时间，取60d；U 采煤工作面日推进度，取2.2m/d；Bj 停止注水时该钻孔与采煤工作面煤壁的预

36、留距离，取20m;（2）超前时间T=B/U=152/2=76d6、注水系统利用东一采区运输下山的108mm清水管，联网对钻孔进行注水。要求清水管在每个钻场前加装一个三通，每个三通加设闸阀、高压水表各1个,进行定量注水。7、注意事项（1）注水孔的施工要严格执行设计要求，以免造成钻孔长度缩短或钻孔误穿煤层顶板、底板。（2）封孔必须严密且长度不小于5m，以免钻孔跑水或孔旁煤层提前渗水，致使煤层注水达不到预期效果。（3）注水孔的施工要早于工作面回采2个月以上，且要随成孔随封孔联网注水。（4）在注水时，注水人员必须随时检查注水管路是否完好，钻孔有无泄水，渗水现象，出现问题及时处理，每小班记清注水量，以便

37、填报煤层注水日报表，从而摸清111工作面煤层的注水特性。三、喷雾洒水降尘1、回风顺槽、运输顺槽、顶板瓦斯抽放巷防尘供水管路必须每隔50m设一“三通”。2、回风顺槽、运输顺槽、顶板瓦斯抽放巷口以里50m，上、下出口以外20m范围内各安设一组喷雾，运槽各运煤转载点各设置一组喷雾，回风巷、顶板抽放巷间隔200m安设一组喷雾，每组喷头规定不得少于3个。瓦检员在工作面割煤、放煤时打开回风各处喷雾，喷雾要求雾化整个巷道断面。3、采煤机割煤时其内外喷雾、架前喷雾必须打开，放煤时还必须打开架后放煤口喷雾。4、掘进期间由掘进单位每小班降尘一次，回采期间的工作面上下出口、回风巷、运槽距工作面50m范围内降尘工作由

38、综放队负责每小班进行一次，运输顺槽、回风顺槽、通风联络巷由综放队负责每天进行一次，顶板瓦斯抽放巷由通防队负责每天进行一次洒水降尘。四、隔爆水袋在运输顺槽、回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷距工作面60200m范围内分别设置一组隔爆水棚。隔爆水棚水量距巷道顶底板高度、水袋长度、水袋挂钩角度等参数都要符合煤矿安全规程有关规定。1、水棚总用水量计算为：Q运=q辅·S运=200×12=2400LQ回=q辅·S回=200×9.4=1880L Q抽放巷=q辅·S抽放巷=200×9.06=1812 L式中:Q运运输顺槽水棚总用水量，L；Q回回风顺槽水棚总用水

39、量，L；Q抽放巷顶板瓦斯抽放巷水棚总用水量，L；S运运输顺槽断面，M2；S回回风顺槽断面，M2；S抽放巷瓦斯抽放巷断面，M2；Q辅辅助水棚每平方米用水量，按规定取200L/M2；2、水袋（棚）架设数量N运=Q运/V=2400/40=60（袋）N回=Q回/V=1880/40=47（袋）N抽放巷=Q抽放巷/V=1812/40=46（袋）式中：n运运输顺槽所需水袋数n回回风顺槽所需水袋数n抽放巷顶板瓦斯抽放巷所需水袋数v单个水袋用水量，L； 回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷、运槽水棚按每棚挂3个水袋计算，则需水棚架数分别16架、16架、20架。五、其它防尘措施1、采用最佳排尘风速降尘，一般情况下，采取防尘措

40、施后的最佳排尘风速为22.5m/s之间，最高不超过4m/s。在实际生产中应根据实际瓦斯涌出量及时调节风量使其达到最佳排尘风速。2、采取个体防护措施，所有能接触粉尘的作业人员必须佩戴3M防尘口罩。六、粉尘浓度检测对采取防尘措施后空气中浮游粉尘浓度进行检测，确定被测环境中粉尘的质与量是否符合国家卫生标准的要求，对改善粉尘作业环境和防治煤尘爆炸提供科学依据。1、采煤时移架和放煤测尘的点选择：移架：一个测点在移架工位置，另一个测点在距移架工位置工作面人行道回风侧1015米处。放煤：一个测点在放煤工位置，另一测点在距放煤工位置工作面人行道回风侧1015m处。2、采煤机割煤和回风巷的测点布置采煤机割煤测点

41、位置在采煤机回风侧1520m处。回风巷在距工作面20m处布置测点。其它测点按照标准规定的采煤工作面测尘位置进行检测。3、测定内容：全尘和呼吸性粉尘浓度测定。4、测尘制度：工作面每旬进行一次全面测尘，与测风工作同步进行，特殊情况随时测尘。附：东111工作面综合防尘系统示意图 图416.1.2瓦斯管理东111工作面在采掘期间，主要采取风排和综合抽放的瓦斯防治方法。1.在东111运输顺槽、通风联络巷、回风顺槽没有贯通形成全负压通风之前，掘进期间将和回采的东113工作面形成串联通风。因此，要加强东111工作面掘进期间的瓦斯管理，当东113运输顺槽口的瓦斯浓度大于等于0.5时自动切断东113综放面和东1

42、11掘进面非本质安全型电气设备电源。2.工作面在掘进期间，运输顺槽、回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷分别安设两台（一台37KW、一台60KW）局扇，一台供风，另一台作为备用。各巷道配备一名专职瓦检员，对掘面及回风流、规定的其它应检查地点每小班三次进行巡回检查。 3.工作面在回采期间，由专职瓦检员对东111回风巷、运输顺槽、顶板瓦斯抽放巷、工作面上下隅角及其规定的检查地点每小班不少于三次进行巡回检查。4.工作面在安装期间，褪掉切眼顶部所有锚索，确保工作面初采时老顶能及时跨落。5.工作面开帮回采时，由回采单位负责在检修班对巷道洒水降尘、确保巷顶湿润后褪卸上下隅角锚锁头和锚杆螺母，并进行人工剪网放顶，以便工

43、作面推进后上隅角能及时跨落，同时对上下隅角码放煤袋进行封堵处理，不留有形成瓦斯积聚的空间，瓦检员、安检员监督落实此项工作。6.工作面安装结束后，由回采单位负责褪卸安装硐室的所有锚杆螺帽。7.工作面回采前由通防队负责在东111回风顺槽距离上出口10m、25m和35m处向工作面方向共施工三组高位抽放钻孔，提前对工作面支架顶部煤层瓦斯及工作面后段采空区瓦斯进行抽放，抽放负压确保在15Kpa以上，抽放流量稳定在2m3/min以上，以防工作面初次来压后大量瓦斯涌出。8.工作面回采前，通防队负责在回风顺槽安装2趟159mm的抽放管路，其中一趟连接顺层孔进行抽放，另一趟连接高位孔和上隅角预埋管进行分源抽放。

44、9.加强对工作面上隅角、上出口、回风口及顶板瓦斯抽放巷巷口等处瓦斯传感器和断电仪的标校和维护，确保传感器及断电装置准确、灵敏、可靠。10.瓦检员要加强对工作面支架顶部、上隅角等处的瓦斯检查，当出现瓦斯超限时，立即停止工作面工作，及时汇报调度室和通防队，进行及时处理。11.加强对东111联络巷、回风顺槽风门的管理，确保风门闭锁装置和传感器的完好可靠，保持工作面风流的稳定。12.工作面在回采过程中，可根据工作面实际情况，通过回风顺槽两道无压调节风门，平衡和调节回风巷和顶板瓦斯抽放巷的负压，确保工作面上隅角及回风顺槽的瓦斯浓度小于0.8%，顶板瓦斯抽放巷的瓦斯浓度小于1.0%。13. 加强顶板瓦斯抽

45、放巷在回采期间的管理，巷道内所有铁器必须回收干净，正前50m范围内不能留有锚索、钢棚，敷设的清水管路要用旧风筒布进行包扎。两趟风筒要维护到位，每天对整个巷道洒水降尘一次，正前喷雾保持常开。二、瓦斯抽放设计（一）瓦斯储量东111工作面地质储量226.03万吨，煤层平均瓦斯含量10 m3/t，考虑瓦斯抽排对邻近工作面的影响，瓦斯储量为：Q储=TAK=226.03×10×1.133=2561万m3式中:T工作面地质储量，万t； A平均吨煤瓦斯含量，m3/t； K瓦斯抽放对邻近面的影响系数，瓦斯抽放影响范围为工作面运槽侧扩展20米，故K=170/150=1.133。（二）工作面可抽

46、瓦斯储量:根据有关规定，预抽煤层瓦斯的回采工作面瓦斯抽出率不小于30%，则工作面瓦斯可抽放量为：Q抽=Q储·=2561.0×30%=768.3(万m3)式中：Q抽工作面回采前的瓦斯抽放量，万m3； Q储工作面瓦斯储量，万m3； 工作面瓦斯抽出率，=30%； （三）抽放方法瓦斯抽放以本煤层钻孔抽放为主，高位钻孔和上隅角预埋管抽放为辅，采取采前预抽、边采边抽的综合抽放方法。在回风顺槽敷设两趟159mm的抽放管路，一趟抽放顺层钻孔瓦斯，一趟抽放高位孔和上隅角预埋管瓦斯，运输顺槽敷设一趟159mm的抽放管路，用来抽放顺层钻孔瓦斯。1、本煤层具体抽放方法：从东111回风顺槽向工作面区

47、域自联络巷口起每隔20 m施工一个钻场，共计施工50个钻场，运输顺槽向工作面区域自联络巷口起每隔30 m施工一个钻场，共计施工38个钻场、向东109工作面区域每隔30 m施工一个钻场，共计施工35个钻场。总共施工123个钻场（钻场尺寸：宽×高×深=2.5m×2.5m×2.5m），每个钻场施工8个钻孔，共施工984个扇形层位重叠孔在掘进时进行边掘边抽、采前预抽。2、回风顺槽高位钻孔瓦斯抽放：高位钻孔瓦斯抽放方法主要针对工作面正常回采过程中抽放采空区冒落带、裂隙带瓦斯，解决工作面上隅角瓦斯超限问题。（1） 高位钻孔层位的选择东111工作面为综采放顶煤一次采全

48、高采煤方法，根据采空区冒落带、裂隙带发育最大高度与采高的关系式，得出111工作面采空区冒落带、裂隙带高度为（采高按煤层可采平均厚度10.4m计算）：H冒max=（25）M=（25）×10.4=2152（M）根据东111综放工作面顶底板岩性及冒落带、裂隙带发育程度，决定高位钻孔的终孔层位布置在煤层顶板25m以上的顶板岩层裂隙带内。（2）钻孔的施工根据东111回风顺槽顶底板岩性及冒落带、裂隙带的发育程度，为了提高钻孔的使用率，在回风顺槽每隔20米向采空区施工一组高位抽放钻孔（第一组孔距离工作面10米），每组4个孔，孔深80100m，共220个孔，终孔位置在煤层顶板25米以上，开孔间距大于

49、0.5米。当煤层条件变化时，高位孔参数也应做适当调整，如调整钻孔倾角，但孔底距煤层顶板法距不变、内错平距不变。（四）钻孔施工及瓦斯抽放安全技术措施1、施工钻孔严格按设计参数施工。2、施工钻孔时必须严格遵守钻探工技术操作规程。3、钻孔施工过程中，应根据煤岩层的硬度调整转速和钻进速度，若遇到夹钻、顶钻、喷钻等现象时，停止钻进，立即汇报调度室及队部，根据情况进行处理。4、钻孔施工过程中要在施工钻场回风侧悬挂便携仪，当瓦斯超过0.8%时，应立即停止钻孔施工进行处理，处理正常后方可重新施工。5、钻孔施工完成后要由跟班安检员和通防队跟班队长现场验收并签字认可，由通防部人员不定期抽查。6、封孔要求：钻孔施工

50、结束后立即进行封孔，及时联网抽放。每个孔采用58mm的PE管配合马丽散联合封孔，封孔长度不得小于5米；封孔要严密不漏气，孔口周围封闭要用水泥药卷进行摸面处理，确保封孔质量。每个钻场施工结束后，都必须及时联网抽放。7、每天对各钻场钻孔的负压、瓦斯浓度、一氧化碳浓度等参数进行检查并上报，根据抽放效果设计施工后续钻孔。8、钻孔施工过程中要将打钻水及时排到水沟内，不得造成巷道积水。 9、在瓦斯抽房管每个钻场处预留“三通”，设一个放水器，回风、运输顺槽巷口各设一个孔板流量计，通防队瓦斯抽放工每天对抽放管内的气体参数进行计量并上报。附：东111工作面瓦斯抽放系统示意图 （图4-2）图4-26.1. 2综合

51、防灭火我矿煤层属易自燃煤层，自然发火期36个月,有最短21天发火的历史，为级自然发火危险程度矿井。东111工作面主要火患来源为自然火灾，主要采取以下综合防灭火方法。一、氮气防灭火（一）氮气防灭火系统地面制氮站1570平硐管子道1380大巷1215回风上山1215回风石门（一）一号材料上山1180东大巷东一采区运输下山东111运槽东111采空区（二）注氮防灭火方法1、注氮灭火方法针对东111工作面斜长为150m，氧化带长的特点，工作面正常回采期间，注氮工艺采用工作面端头支架牵引注氮的方法进行间歇性开放式注氮。在运输顺槽敷设一趟89mm的注氮管路与东一运下注氮主管路连通，从工作面下隅角向采空区预埋

52、2趟1.5吋、长20米的牵引注氮无缝钢管，用25mm的高压软管将预埋管和运槽注氮管连通。、拖管注氮法注氮方法：当工作面推进时管路逐渐被埋入采空区，为便于拉管，在管头的外端焊接两个拉环，当预埋管进入采空区15m左右时，用钢丝绳将拉环与端头架后立柱连接，预埋拖管随支架的前移被拖移，管口始终距工作面架尾15m处。、防火注氮时期工作面正常回采过程中，采用间歇性注氮方式，凡遇下列情况之一时则需连续注氮： 采空区气温，水温高于正常温度2及每天温度上升1。 放顶煤放出的煤温超过30。 工作面局部地方出现发火预兆如挂汗、焦油味等。 工作面因故停产，停产时间超过3天以上。 工作面遇地质构造异常带或回采困难，月推

53、进度达不到30m。 工作面末采回辙期间及初采初放期间。 采空区CO含量超过40ppm或上隅角CO含量连续3天超过30ppm。回风顺槽或顶板瓦斯抽放巷风流中检查出CO浓度达到5ppm。2、注氮灭火方法注氮前，先将输氮管路中的空气排放在巷道内，待三通阀出口处氧气含量降至3%以下或者氮气浓度97%时，再进行注氮。（1）、工作面三条巷道及上、下隅角发生火灾时均可采用防火门迅速封闭采区进行注氮灭火，防火门墙体采用砖混体结构，门框中间采用插板形式，备齐封闭整个巷道断面的防火门板，当工作面出现火灾时可以达到快速封闭火区的目的。（2）、采空区灭火 当工作面上隅角CO含量超过500ppm或采空区CO含量超过1000ppm，且出现淡烟雾时，必须立即停止生产、撤出人员，插上防火门的插板封闭工作面，从防火门向工作面进行注氮防灭火，防火门周边衬垫必须与插板接触严密，确保封闭后各防火门严密不漏风，出现防火门墙或插板漏风时及时堵漏。 当火区内CO含量小于10ppm、氧含量小于3%且符合火灾熄灭条件时，经矿总工程师批准后再打开防火门恢复生产，进行边回采边持续注氮，注氮时间必须一直持续到将火源点甩入采空区窒息带为止。用防火门临时封闭注氮时，在回风防火门设置观察孔，每天对巷道