火铺矿23采区下延235石门揭穿21#煤层专项防突设计

1、 23采区下延235石门揭21#煤层专项防突设计一、工作面工程概况235石门位于23采区下延采区，该工程在距235石门通风联络巷开口18m处为中开口施工，以140°的方位向前掘进，工作面设计长度545.10m。现工作面已掘进至测点Y4点前57.2m,标高Z=1336.1m，与地表垂深786.2m。详见附图1：235石门工程平面图二、工作面系统概况（一）地质情况1、21#煤层为半暗型块状，煤有夹石1-3层，不稳定；底板岩石以灰色粉砂岩为主，厚度12.3-5.0m，波状层理，有鳞木化石；顶板岩石主要是灰色砂质泥岩和粉砂岩，厚度19.6-1.4m，中部有一层砾岩。详见附图2：煤层综合柱状图

2、2、 根据2017年6月29日在235石门Y4点前48.8m处打钻情况可知，工作面前方21#煤层厚度为1.4m，煤层倾角为28°。3、 235石门现已掘进至Y4点前57.2m位置，巷道顶板距距21#煤层底板法线距离7.0m。 详见附图3：235石门探21#煤层成果图（二）煤与瓦斯突出参数情况揭露21#煤层位置时，巷道底板标高为1336.1m，煤层埋深为786.2m。经测定， 21#煤层原始瓦斯含量为6.9090 m3/t，原始瓦斯压力为1.730Mpa。详见附单：煤层原始瓦斯含量及瓦斯压力情况具体详见火铺矿瓦斯含量测定记录表。（三）通风系统 23采区下延235石门工作面局部通风机安设

3、在235石门联络巷内，风机型号为FBD-6.3/2×30KW，供风方式为压入式，配风量为939m3/min，工作面风量为439m3/min。新风：地面二水平主斜井1400南大巷23下延运输机下山235石门迎头。 污风：迎头235石门235石门通风联络巷23下延通风下山234专用回风石门23通上南二回风平巷南二回风石门南二通上地面。 详见附图4：235石门通风系统、抽采系统、站岗截人及避灾路线示意图（四）瓦斯抽采系统我矿南风井建有永久瓦斯抽采泵站一座，共安设有瓦斯抽采泵7台，其中2BE3670型瓦斯抽采泵（功率为560KW）2台；2BEC-670型瓦斯抽采泵（功率为560KW）1台；2

4、BE3620型瓦斯抽采泵(功率为450KW)2台；2BE3420型瓦斯抽采泵(功率为185KW)2台。共有瓦斯抽采主管路6趟，其中管径为600mm的抽采主管路4趟，管径为400mm的抽采主管路2趟。235石门掘进工作面施工的抽采钻孔采用1台2BEC-670型瓦斯抽采泵进行抽采，抽采支管管径为325mm的铁管，实际抽采流量为80.00m3/min左右，满足235石门掘进工作面掘进期间的防突及瓦斯治理需求。详见附图4：235石门通风系统、抽采系统、站岗截人及避灾路线示意图三、区域综合防突措施（一）区域突出危险性预测1、区域突出危险性预测的方法235石门揭21#煤层采用测定煤层原始瓦斯含量的方法进行

5、区域突出危险性预测。2、区域突出危险性预测结果2017年7月7日，在235石门对21#煤层进行了原始瓦斯含量测定。经测定， 21#煤层原始瓦斯含量为6.9090 m3/t，小于其临界指标值8.0m3/t，原始瓦斯压力为1.730Mpa，大于其临界指标值0.74Mpa，工作面揭煤区域为突出危险区域。详见附表：煤层原始瓦斯含量及瓦斯压力情况具体详见火铺矿瓦斯含量测定记录表。（二）区域防突措施1、瓦斯抽采钻孔设计在235石门迎头（即Y4点前57.2m位置）施工穿层钻孔预抽21#煤层瓦斯，共计施工70个钻孔。 详见附图5：235石门21#煤层瓦斯抽采钻孔设计2、 瓦斯抽采钻孔终孔间距 根据我矿235石

6、门、236石门之前的揭煤经验为依据，揭235石门揭21#煤层的瓦斯抽采钻孔为：在煤层倾向上最大钻孔终孔间距为9.2m；在煤层走向上最大钻孔终孔间距为5.6m；抽采钻孔平均终孔间距为7.4m。3、 瓦斯抽采钻孔控制范围235石门抽采钻孔总体控制巷道揭煤点轮廓线外左、右各20m；沿煤层倾向方向：巷道顶板见煤点往上15m、巷道底板见煤点往下15m范围。4、 瓦斯抽采钻孔施工要求 （1）抽采钻孔的直径为75mm，抽采主管路直径为325mm。 （2）抽采钻孔必须一次性穿透全煤，且必须穿透煤层顶板2.0m。 （3）钻孔施工过程中，技术员及瓦检员对钻孔见煤、见岩情况现场监督，并如实记录相关数据，汇报调度。

7、（4）钻孔施工结束后，立即进行封孔、编号，实现单孔单抽。 （5）瓦斯抽采钻孔孔口负压必须大于13kpa，并有专人对抽采管路进行维护，放水，保证负压稳定。 （6）瓦检员每个班必须对主管路浓度、负压、流量进行测量，将测量结果汇报通风区调度。5、 瓦斯抽采钻孔封孔要求钻孔施工结束后，采用“两堵一注”工艺封孔，钻孔全程下套管（煤层段使用筛管），见煤深度大于20m时，封孔长度为20m，见煤深度小于20m时，封孔长度为见岩长度。详见附图6：抽采钻孔封孔工艺示意图6、 瓦斯抽采预期效果预抽区域内21#煤层瓦斯储量计算：Q储 = W原×（宽度×斜长×煤厚×容重） = 6

8、.909×（45.0×37×1.4×1.45） = 23352m3预抽率需达到30%，则至少需要抽瓦斯： Q预抽 = Q储× = 23352×30% = 7005.6m3因此，235石门揭21#煤层预计至少抽采瓦斯7005.6m3才能够满足要求。（三）区域防突措施效果检验 1、效果检验方法采用直接测定煤层残余瓦斯含量的方法进行区域防突措施效果检验。 2、效果检验测试点要求 防突措施钻孔施工完毕，经过预抽，待瓦斯预抽率30%后，在235石门迎头施工5个效果检验孔。其中1#孔控制顶板煤层法线方向；2#、4#孔分别控制巷道左右帮；3#孔控制

9、巷道掘进方向；5#孔控制巷道底板方向。 详见附图7：235石门揭21#煤层区域防突措施效果检验孔设计3、效果检验判定（1） 若测试的煤层残余瓦斯含量8m3/t,判定该预抽区域为无突出危险区，方可向前掘进至21#煤层最小法向距离5m处，进行区域验证。（2） 如果测试煤层残余瓦斯含量8m3/t,判定该预抽区域为突出危险区，必须重新施工区域防突钻孔。（3） 在取芯过程中，若有顶钻、卡钻或喷孔现象，判定该预抽区域为突出危险区，必须补充施工区域防突钻孔；若无顶钻、卡钻或喷孔现象，方可向前掘进至21#煤层最小法向距离5m处，进行区域验证。（四）区域验证 1、区域验证方法采用钻屑瓦斯解析指标法进行区域验证。

10、 2、区域验证要求 区域验证钻孔位于巷道掘进边缘2-4m范围内，钻孔直径42mm,孔深8-10m,每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进1m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值。 3、区域验证步骤 （1）工作面迎头与21#煤层最小法向距离5.0m时，在235石门巷道正前方及其上、下、左、右各施工1个验证孔进行区域验证。详见附图8：21#煤层法向距离5.0m时区域验证孔设计图（2）在工作面迎头与21#煤层最小法向距离5-2m段，沿21#煤层法向方向及两侧施工3个验证孔进行验证。详见附图9：21#煤层法向距离5m至2m期间区域验证孔设计图（3）在工作面迎头与21#煤层最小法向距离2-0m段，分别沿

11、工作面前方及两侧施工3个验证孔；沿21#煤层法向方向及两侧施工3个验证孔，共计6个验证孔进行验证。详见附图10：21#煤层法向距离2m至0m段区域验证孔设计图（4）工作面迎头揭开21#煤层时，沿工作面前方、顶板及底板方向各布置3个验证孔，共计9个验证孔进行验证。详见附图11：揭露21#煤层时区域验证孔设计图4、区域验证判定（1）若区域验证突出危险指标K10.4mL/g·min1/2且Smax6Kg/m，判定为无突出危险，允许向前掘进。（2）如果区域验证突出危险指标K10.4mL/g·min1/2或Smax6Kg/m，判定为突出危险性，必须采取局部防突措施。四、局部综合防突措

12、施（一）突出危险性预测将区域验证的结果作为局部突出危险性的的预测结果，当区域验证突出危险指标K10.4mL/g·min1/2或Smax6Kg/m时，工作面预测为突出危险性，必须采取打钻抽采方法作为局部防突措施。（二）局部防突措施局部防突措施钻孔设计：抽采钻孔直径为75mm，抽采孔控制235石门揭煤区域巷道轮廓线外左、右帮各20m，上部沿煤层倾向方向15m、下部沿煤层倾向方向15m的范围。揭21#煤层的局部防突措施钻孔设计图根据现场实际情况另报矿审批。（三）局部防突措施效果检验 1、效果检验方法采用钻屑瓦斯解析指标法进行效果检验。 2、效果检验测试点要求 防突措施孔施工完毕，经过预抽，

13、待瓦斯预抽率30%后，分别在235石门巷道正前方及其上 、下、左、右各施工1个且不少于5个效果检验孔。揭21#煤层的局部防突措施效检孔设计图根据现场实际情况另报。 3、效果检验判定（1）若效果检验突出危险指标K10.4mL/g·min1/2且Smax6Kg/m，判定为无突出危险，方可向前掘进。（2）如果效果检验突出危险指标K10.4mL/g·min1/2或Smax6Kg/m，判定为突出危险性，必须补充施工局部防突钻孔。详见附图12：235石门揭煤工艺流程图（四）安全防护措施1、防突风门在235石门联络巷内已施工两道反向风门，揭煤期间，认真做好通风设施的维护工作。2、压风自救

14、在距工作面25-40m处设置移动压风自救系统，且在爆破地点、撤离人员及警戒人员所在的位置以及回风流系统中有人作业地点，都必须设置压风自救系统，并随时保证压风的正常供给，压风自救间距为0.5m,每组压风自救可供58个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。3、安全硐室工作面大于500m时，必须设置安全硐室，安全硐室应按照规定标准安设，不能少于满足15人避难，且每人使用面积不得少于0.5m2，并设有与矿调度室直通电话。4、远距离放炮揭煤期间，必须实施远距离放炮，且全断面一次爆破，直到揭完煤层为止。爆破及撤人地点必须设在进风侧反向风门外500m以上全风压通风的新鲜风流中或300m

15、以外的避难硐室内。235石门揭煤期间的爆破地点设置在23采区下延运输机下山上平台内。五、安全管理（一）日常管理 1、进入工作面的人员必须佩带隔离式自救器。2、现场施工的班队长、电工必须携带便携式瓦检器。3、在工作面附近和爆破地点必须安设直通矿调度电话。 4、瓦检员每班必须检查压风自救系统是否正常。 5、电工每班必须对235石门工作面及其回风流系统所有电气设备进行检查，必须完好，严禁失爆。6、监测工每班必须对断电仪设备进行检查，发现数据不准或损坏的探头，应及时进行调校或更换，确保监测设备灵敏可靠。7、每次响炮前，施工队组必须沿煤层法向施工三个探煤孔，随时掌握工作面与煤层的法向距离。（二）瓦斯检查

16、管理 1、通风区每班安排专职瓦检员在现场跟班，负责“一炮三检”，并在现场交接班，随时检查揭煤期间甲烷变化情况，并向通风区调度汇报。 2、揭煤过程中，监测调度要密切跟踪炮后甲烷浓度变化情况，发现甲烷波动在0.2%时，必须立即汇报矿调度及分管矿领导，并查明原因，采取针对性措施处理。（三）放炮管理 1、工作面揭煤期间，必须严格执行“一炮一验证”区域验证工作。 2、工作面与煤层法向距离小于5m后,采用小循环向前掘进，炮眼深度不得超过1.2m。 3、严禁打眼装药平行作业，所有不装药的眼、孔都必须用炮泥充填。4、必须采用湿式打眼，严禁打干眼。5、放炮前，停电、撤人工作由矿调度统一指挥，站岗截人由采区区（队

17、）长安排，经矿调度核实停电、撤人、站岗工作确实到位，确认无安全隐患后，方可向采区调度下达放炮指令，各单位调度室必须使用专本记录。6、停电、撤人范围：235石门、235石门回风联络巷、23下延通风下山、234专用回风石门、23通上、南二回风平巷、南二回风石门、南二通上。详见附图4：235石门通风系统、抽采系统、站岗截人及避灾路线示意图 7、放炮结束30分钟后，由瓦检员、安检员及班队长共同检查巷道支护、供风及甲烷情况，并汇报各相关调度，各相关调度汇报矿调度，确认无隐患后，由矿调度下达生产指令。（四）防突管理 1、所有作业人员必须掌握突出预兆和防突的基本知识。突出预兆分：(1)有声预兆（响煤炮：由于

18、条件不同，声音大小间隔时间也不同，在煤体深处响的声音有的像炒豆的“劈劈叭叭”、有的像爆炸声、有的像机枪声、有的像雷声、有的连续响、有的单个“轰轰响”，一般是先远后近，先小后大，先单个后连续，但有时是在突出的同时，伴随发生巨雷般的响声，手掌扶煤壁时能感到冲击和震动；有煤岩的破裂声；有时会听到气体穿过含水裂缝时的“吱吱”声）等。(2)无声预兆（压力增大、顶板来压、片帮掉渣、煤壁向外鼓、煤岩自行剥落、打钻时垮孔顶钻、喷孔、喷煤以及煤电钻超负荷，煤结构和构造发生变化，煤层层理紊乱、变软、暗淡无色、煤层粉碎、煤质干燥、煤层受褶曲挤压、厚度变大、倾角变陡，瓦斯气温变化、瓦斯涌出异常、忽大忽小，煤尘增大、气味异常、让人心里发闷、打钻时喷煤喷瓦斯，煤壁发冷、气温下降等）。 2、钻孔施工前，必须在迎头安设安全可靠的防护设施。3、 当出现突出预兆时，必须立即停止作业，汇报矿调度，切断235石门及其回风系统内的所有电气设备的电源，安检员、瓦检员及班队长共同将235石门所有人员按照避灾线路撤至地面，同时将回风系统的所有作业人员按所在位置最短的避灾路线撤至安全地点。（五）避灾路线避灾线路：235石门迎头235石门23下延运输机下山23采区下延运煤平巷14