煤矿防突设计

1、水城县阿戛捡材沟煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计30万吨/年总 经 理：总工程师：项目负责： 贵州兴源煤矿科技有限责任公司二一年十月防治煤与瓦斯突出专项设计委托书水城县阿戛捡材沟煤矿委托贵州兴源煤矿科技有限责任公司进行水城县阿戛捡材沟煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计编制工作。项目名称水城县阿戛捡材沟煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计建设性质整合工程规模30万吨/年任务来源受水城县阿戛捡材沟煤矿委托投资建设地点水城县阿戛乡工程设计内容及要求按照煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定（2009）、煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-2008）及有关防治煤与瓦斯突出专项设计规范要求，满足防治煤与瓦斯突出专项设计

2、内容及要求。由编制单位提交4份报告，并负责审查后的修改工作。委托单位水城县阿戛捡材沟煤矿联系人联系电话承接单位贵州兴源煤矿科技有限责任公司联系人联系电话前 言1第一章 矿井基本概况8第一节 井田概况8第二节 地层、煤层及煤质11第三节 地质构造24第四节 开拓、开采30第五节 矿井通风、瓦斯等情况32第六节 矿井运输提升、排水、压风、供电系统34第七节 矿井安全保障系统36第八节 其它45第二章 矿井综合防治煤与瓦斯突出技术总体方案46第三章 矿井各系统合理性论证及调整50第一节 开拓系统及开采方法合理性论证及调整50第二节 开采顺序及保护层选择合理性论证51第三节 通风系统合理性论证及优化5

3、3第四节 矿井瓦斯抽放合理性论证及优化55第五节 矿井安全防护系统合理性论证及优化55第六节 “三条生命线”合理性论证及优化56第四章 区域综合防突措施方案57第一节 区域突出危险性预测58第二节 区域防突措施62第三节 区域措施效果检验80第四节 区域验证86第五章 局部综合防突措施89第一节 掘进工作面局部综合防突措施方案89第二节 采煤工作面局部综合防突措施方案100第三节 石门（斜井巷）揭煤工作面综合防突措施方案104第四节 矿井安全防护措施114第六章 矿井防突管理122第一节 防突组织管理122第二节 防突技术管理126第三节 现场管理131第七章 防突仪器、装备138附录一 煤层

4、瓦斯压力测定方法139附录二 钻屑指标法140附录三 防突措施有效半径的测定方法141附件目录7、贵附图目录水城县捡材沟煤矿于2007年9月取得贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证，生产规模设计为15万吨/年，30万吨的采矿许可证还未下发。水城县捡材沟煤矿属整合矿井，由原水城县捡材沟煤矿和腾飞煤矿整合而成，于证号：可采煤层由上至下为煤层倾角3-43°煤层倾角平均23°。捡材沟煤矿由矿区范围变更后共由5个拐点坐标圈定，面积km2。开采标高：1500-1000m。根据，审批结果为突出矿井。必须严格执行“区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则”，突出矿井采掘工作面做到不掘突出头，不

5、采突出面，区域防突工作应当采用多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标的综合防突措施。一、防突专项设计的内容1、矿井综合防治煤与瓦斯突出技术总体方案2、基于防突规定的有关要求，对矿井目前的开拓方式、煤层开采程序、采煤方法、通风系统的合理性进行论证，对不合理的地方按要求进行优化调整。3、区域综合防突技术措施方案1）选择合理的保护层。2）选择突出煤层区域防突措施。3）区域预测预报指标及区域效果检验指标体系；4、局部综合防突技术方案1）矿井预测预报指标及防突效果检验指标体系；2）选择突出煤层局部防突措施。5、防突管理制度建立矿井防突组织管理、技术管理、现场管理等有关制度。6、防突设施设备根据矿井防突需

6、要，提出必须配备的防突设施设备清单。二、防突专项设计遵循的主要标准和依据1、煤矿安全规程 国家安生生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2010；2、防治煤与瓦斯突出规定 国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2009；3、煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-2008） 国家安全生产监督管理总局，2008；4、预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法（MT/T1037-2007） 国家安全生产监督管理总局，2007；5、，2010年7月；8、贵州省安全生产委员会办公室，三、设计综述本设计依据水城县阿戛捡材沟煤矿开采方案设计（变更），从捡材沟煤矿的实际出发，分别对矿井

7、的开拓方式、煤层开采顺序、采煤方法、通风系统的合理性进行论证，并对不合理的地方进行调整，提出切合矿井实际的区域综合防突及局部综合防突措施方案、防突管理措施等，其主要结论如下：1、捡材沟煤矿所处大地构造位置为扬子准地台、黔北台隆、六盘水断陷、威宁-紫云北西-南东变形区、格目底向斜南东端仰起处，地层产状变化较大，总体呈一走向近南北向，倾向近西的单斜构造；倾向250300°，倾角为925°。F8断层以东，构造较复杂；F8断层以西，构造相对较简单。捡材沟煤矿可采煤层12层，分别为K1a、K17、K22、K23、K24a、K32、K33、K35b、K39、K40、K109a、K110

8、a，煤种均为烟煤，矿井采用平硐开拓方式，采用走向长壁后退式采煤法开采。矿井分为二个水平，五个采区，水平标高+1300m、+1100m。2、依据贵州省煤炭管理局文件：黔煤生产字20081504号“对六盘水市2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”，捡材沟煤矿瓦斯等级鉴定结果为煤与瓦斯突出矿井，故按煤与瓦斯突出矿井设计。盘江煤电（集团）煤矿设计研究院2010年7月提交的水城县阿戛捡材沟煤矿开采方案设计（变更）设计符合规程、防突规定的有关规定，设计首采采区为一采区，开采首采层K17煤层。本次专项设计对捡材沟煤矿开拓系统的合理性进行了论证。3、根据捡材沟煤矿一采区揭露情况，一采区范围内可采煤层依次为K

9、17、K22、K23、K24a、K32、K33、K35b、K39、K40煤层；根据该矿区实际开采情况，各煤层间距较小，现采掘面布置在K17煤层，所以设计首采K17煤层作为保护层。由于一采区K17煤层位于，无煤与瓦斯突出危险，可不设置底板抽放巷，由于煤层间距较小，设计在开采层K17煤层工作面进、回风巷布置钻场向K22、K23、K24a煤层施工穿层钻孔，抽放下伏K22、K23、K24a煤层涌向K17煤层的卸压瓦斯作为区域防突措施。4、各煤层经测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量及与突出危险性相关的参数，可以确定测定范围其突出危险性，矿井在各采区开采前须将补作未鉴定煤层煤与瓦斯突出鉴定。5、从捡材沟煤矿这一区

10、域煤层赋存情况看，首采K17煤层作为保护层开采措施，同时把预抽煤层瓦斯措施作为区域防突措施是可行的。6、矿井局部防突措施主要为预抽瓦斯和超前排放钻孔。采取区域综合防突措施后，在无突出危险区每采掘1050m进行区域验证，如验证结果为有突出危险或发现了突出预兆，则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。其掘进工作面钻孔宜采用长、短钻孔相结合的排放钻孔联合布置方法；回采工作面采用平行排放钻孔。7、预测和效果检验指标及其临界值应根据实测资料确定，在无考察资料的情况下，可参照防突规定推荐的指标及临界值执行。8、建立完善的安全防护措施，最大限度避免意外事故的损失。9、矿井应设置专业的防突机构，并建

11、立完善有关的管理制度，加强对防突工程的监督检查。10、矿井应当编制突出事故应急预案。并编制各作业地点防突安全技术措施。四、建议1、防突专项设计应在对矿区所有煤层突出鉴定基础上进行，矿井在开采前需做煤层突出危险性鉴定，在不破坏煤层开采条件下按鉴定结果选择没有突出危险性的煤层作为保护层开采。煤层经煤与瓦斯突出危险性鉴定无，从而选择一采区K17煤层为首采层作为矿井保护层开采，由于煤层间距较小，可在开采层K17煤层工作面进、回风巷布置钻场向K22、K23、K24a煤层施工穿层钻孔，抽放下伏K22、K23、K24a煤层涌向K17煤层的卸压瓦斯作为区域防突措施。2、对矿井通风系统进行优化，实现各采、掘工作

12、面独立通风，以满足通风与安全要求。3、按规定设置防突反向风门、避灾硐室等安全设施，并按有关规范建设，以确保设施质量，并加强对通风设施的管理。4、在捡材沟煤矿在建设期间和今后采掘煤工作面推进过程中，必须坚持“四位一体”防突措施，按突出煤层采煤工作面进行管理，并按规定编制采煤工作面作业规程。加强瓦斯地质测量工作，特别注意小断层、隐伏断层的赋存情况。5、配足专门的瓦斯与地质等工程技术人员，加强防突安全培训，提高管理人员与防突人员对煤与瓦斯突出的认识与防突技能。6、进行瓦斯抽放专项设计，加强瓦斯抽放，提高抽采效果，特别加强区域预抽并达到抽采指标，达到抽放瓦斯防治突出的目的。7、加强对采、掘工作面作业规

13、程的会审，提高作业规程中防突措施的具体性、针对性与可操作性。8、加强对井下机电系统的管理，按有关规定定期检测与检修有关设备，使其处于完好状态。9、建议捡材沟煤矿补充完善专业防突队伍，在实施防突综合治理专项基础上，不断测定捡材沟煤矿煤层的瓦斯参数，不断完善防突措施，摸索出一套适合于捡材沟煤矿的综合防突方法。第一章 矿井基本概况第一节 井田概况捡材沟煤矿为整合矿井，位于水城县阿戛乡，并于 2007年9月取得贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证，生产规模150kt/a，开采矿种为煤炭。一、交通位置水城县阿戛捡材沟煤矿位于水城县阿戛乡，距水城县人民政府（双水镇）23km，距六盘水市区32km，紧邻203县

14、道，距水（城）黄（果树）高等级公路发那收费站4km，交通较为方便（见交通位置图1-1-1）。二、井田范围和煤炭储量1、井田范围第二节 地层、煤层及煤质一、地层及煤层1、地层2、煤层赋存特征二、煤类、煤质与煤的用途第三节 地质构造一、地质构造二、水文地质条件第四节 开拓、开采一、矿井开拓方式通风方式为中央并列式、通风方法为抽出式通风。矿井以一个普采工作面，两个掘进头满足30万吨/年建设规模，采煤方法采用走向长壁式后退采煤法。单体支柱配合铰接顶梁支护采面顶板，错梁齐柱式布置方式，二、煤层开采程序建议捡材沟煤矿要根据防突专项设计的要求，坚持区域防突先行，首先选择突出危险性小的煤层作为保护层开采；由于

15、一采区K17煤层经鉴定无煤与瓦斯突出危险，故开采K17煤层为首采层作为保护层开采，煤层开采顺序为下行式，由于一采区K17、K22、K23煤层无煤与瓦斯突出危险，可不设置底板抽放巷，由于煤层间距较小，设计在开采层K17煤层工作面进、回风巷布置钻场向K22、K23、K24a煤层施工穿层钻孔，抽放下伏K22、K23、K24a煤层涌向K17煤层的卸压瓦斯作为区域防突措施。三、采煤方法及掘进现采掘工作面布置在K17煤层，现开采11701采面，平均煤层倾角23°，煤层平均厚度2.2m。工作面平均斜长120m。煤层顶板一般为粉砂岩，有时夹细砂岩；直接顶板为粉砂质泥岩，有时为泥质灰岩。底板为泥岩。该

16、矿采用走向长壁后退式采煤法开采，全部垮落法管理顶板。1、工作面循环方式、作业方式的选择采用“四六”工作制，三班采煤，一班准备。工作面长120m，年推进度700m。2、煤巷掘进工作面有二个，11702回风巷、11702运输巷。煤巷掘进工作面采用炮掘，矿车装煤，净断面7.2m2，均采用锚网支护。3、采面生产能力该矿井年生产能力为30万吨/年。以一个普采工作面及两个掘进工作面达到矿井生产能力。第五节 矿井通风、瓦斯等情况一、矿井通风矿井采用平硐开拓。采用中央并列式通风方式，通风方法为抽出式。主平硐、副平硐为进风井，回风平硐专用回风井。主扇选用FBCDZ8NO20型对旋防爆轴流式风机，其技术参数：风量

17、3282 m3/s，风压950 2340Pa，转数740r/min，电机功率为2×110kW。掘进工作面采用局部通风机进行压入式通风，选用FBD6.3型对旋式局部扇风机，其风量为430520m3/min，电机功率为2×30kW。矿井通风路线如下：采面：主平硐（副平硐）运煤上山（一采区轨道石门一采区轨道上山12轨道石门）11701运输巷11701切眼11701回风巷回风平硐 引风道地面。掘进：主平硐（副平硐）运煤上山（一采区轨道石门一采区轨道上山12轨道石门）新鲜风（局部通风机）11702运输巷掘进工作面（泛风）12回风石门一采区回风上山回风联络巷回风平硐引风道地面。主平硐（

18、副平硐）一采区轨道石门一采区轨道上山11轨道石门新鲜风（局部通风机）11702回风巷掘进工作面（泛风）回风平硐引风道地面。（详见矿井通风系统图）二、瓦斯、煤尘和煤的自燃倾向性1、矿井瓦斯根据，审批结果为突出矿井。矿井按有煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理，矿井揭煤时应及时对煤层进行煤与瓦斯突出鉴定2、煤尘爆炸性和煤的自燃性1）煤尘: 2）煤层自燃: 三、矿井瓦斯抽放捡材沟煤矿设计地面瓦斯抽采泵站，设置高低负压抽放系统各一套。矿井高负压选用的二台2BEC50型真空泵，一台工作、一台备用，吸入绝压55kPa时，流量为146m3/min，260rpm(min-1)，传动形式为皮带，供水量10.7m3/h

19、，功率为160kW，电压660 V /380V。矿井低负压系统选用的二台2BEC42型真空泵，一台工作、一台备用，吸入绝压55kPa时，流量为120m3/min，360rpm(min-1)，传动形式为皮带，供水量8.9m3/h，功率为132kW，电压660 V /380V。管路布置为：高负压由瓦斯泵房经回风平硐到井下，敷设DN475mm主管、DN250mm、DN200mm支管至各钻场，相应的附属设施组成抽放系统；低负压由瓦斯泵房经回风平硐到井下，敷设有DN525mm主管至采面上隅角，相应的附属设施组成抽放系统。矿井应委托资质单位根椐实际情况编制抽放设计，为矿井防突抽放提供有力保障。第六节 矿井

20、运输提升、排水、压风、供电系统一、矿井提升运输1、回采工作面采用刮板输送机运输。运输顺槽采用刮板输送机转载，胶带输送机运输。2、掘进工作面设计选用运煤及矸石，MCl6B型材料车运送材料，型1吨平板车运送设备。3、主平硐采用胶带运输原煤，副平硐采用采用串车提升。二、矿井排水三、压风设备四、供电米箩第七节 矿井安全保障系统一、监测监控系统二、人员定位系统三、矿井压风自救系统四、供水五、通信六、紧急避险系统根据贵州省安全生产委员会办公室，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通讯联络系统等技术装备，其中紧急避难系统限期3年之内完成。要做好井下紧急避灾管理，熟识

21、避灾路线和避灾知识，这样一旦发生事故，就能有条不紊进行避险。2、避灾知识1）有效的自救和互救可减少事故伤亡，挽救自己和他人的生命，因而要主动学习和掌握矿井灾害预防知识和自救、互救知识，熟悉井下避灾路线。每个井下人员仅仅知道怎样防止和排除事故是不够的，还必须知道，并且要熟练地掌握，怎样正确而又迅速地进行自救和互救，使自己和其他人员能安然脱险得救。自救就是井下发生意外灾变时，在灾区或受灾变影响的区域内的每个工作人员进行避灾和保护自己的方法。互救是在有效地进行自救的基础上，去救护灾区内受伤人员的方法。为了达到矿工自救和互救的目的，每个井下工作人员必须熟悉并掌握所在矿井的灾害预防，熟练地使用自救器，掌

22、握发生各种灾害事故的预兆、性质、特点和避灾方法，抢救灾区受伤人员的基本方法以及学会最基本的现场急救操作技术等。每个煤矿的领导者，应有计划地对所有煤矿工作人员进行这方面培训，不能熟练地掌握自救、互救和现场急救操作技术的人员，就不能算是一名合格的矿工，都不允许下井工作。2）井下灾害事故发生后，一般都有一个由小到大的发展过程。作好现场抢救工作就能将事故消灭于萌芽之中，及时报警可增加获救的机会、赢得抢救的时间。在事故发生后在场人员一定要头脑清醒、沉着、冷静，要尽量了解判断事故发生地点、性质、灾害程度和可能波及的地点，要充分利用附近的电话或派出人员迅速将事故情况向领导或调度室汇报。3）避灾过程中，在保证

23、人员安全的条件下，利用附近的设备、工具和材料及时处理，消灭事故，当确无法处理时，就应由在场的负责人或有经验的老工人带领，根据灾害地点的实际情况，选择安全路线迅速撤离危险区域。撤离时，要保持镇静、沉着应对，不要惊慌失措，大喊大叫，四处乱跑；要遵守纪律，听从指挥，决不可单独行动。4）紧急避灾撤离事故现场时，要迎着风流、向进风井口撤离，并在沿途留下标记。5）无法安全撤离灾区时，要迅速进入预先构筑的躲避硐室或其他安全地点暂避，在硐室外留下明显标记，并不时敲打轨道或铁管发出求救信号。撤离路线被封堵时，不要冒险闯过火区或泅过被水封堵的通道。6）抢救窒息或心跳呼吸骤停的伤员时，要先复苏，后搬运；抢救出血的伤

24、员时，要先止血，后搬运；抢救骨折的伤员时，要先固定，后搬运。7）正确避灾，可避免或减少人员伤亡：遇到瓦斯、煤尘爆炸事故时，要迅速背向空气震动的方向、脸向下卧倒，并用湿毛巾捂住口鼻，以防止吸入大量有毒气体；与此同时要迅速戴好自救器，选择顶板坚固、有水或离水较近的地方躲避。8）遇到火灾事故时，要首先判明灾情和自己的实际处境，能灭（火）则灭，不能灭（火）则迅速撤离或躲避、开展自救或等待救援。9）遇到水灾事故时，要尽量避开突水水头，难以避开时，要紧抓身边的牢固物体并深吸一口气，待水头过去后开展自救和互救。10）遇到煤与瓦斯突出事故时，要迅速戴好隔离式自救器或进入压风自救装置或进入避难硐室。11）消防队

25、员在火场救护时，除了要预防火焰的烧烤外，还要预防烟气的窒息性中毒。12）煤矿井下的烧伤，多为瓦斯燃烧、爆炸的火焰以及电流等引起，也有因酸碱引起的化学性烧伤。13）当煤矿井下发生烧伤事故后，救护人员应迅速将伤员救出现场，并注意在抢救过程中保护伤员的创面，不要忙于将伤员的衣服脱去或剪开去除，以免损伤创面和污染。另外，救护人员在将伤员送往医院抢救前，应对伤者进行一次全身检查，查看是否有合并损伤。一般来讲，烧伤一眼就可看到，但其他的损伤有时却难以发现，因此，在搬运伤员时若忽视检查，就会给伤员带来更大的痛苦，甚至会危及生命安全。对于受爆炸冲击烧伤的伤员，还须检查颅脑、脑腹腔内脏以及呼吸道是否烧伤。若化学

26、性烧伤，救护人员还须重视伤员全身中毒的解救。14）在伤员的急救过程中，若发现伤员因疼痛和恐惧而休克，应用针法止痛或服止痛药。若发生急性喉头梗阻窒息时，可用粗针头从环甲筋膜处刺入气管内，以保证通气，暂时缓解窒息的威胁。若伤者呼吸、心跳不好甚至停止呼吸时，应就地进行人工呼吸以及挤压心脏抢救。对于化学性烧伤的伤员，应首先用大量的清水持续冲洗，但对其他烧伤则一般不作处理，也不得弄破水泡。现场急救处理完毕，待伤员的伤情好转后应及时送往医院救治。值得注意的是，将伤员送往医院时，应轻轻、平稳地搬动伤员，救护车辆应尽量减少路上的颠簸，同时救护人员应随时观察伤员的伤情，不可大意。15）一氧化碳中毒的治疗 由于一

27、氧化碳中毒时，主要会造成人体红血球携氧能力丧失，导致人体组织器官严重缺氧而对生命构成严重危害，在送医治疗的方法上，目前均以高压氧治疗为主轴，意即提供中毒者高浓度的氧气，让一氧化碳尽早离开人体血红素，让细胞得以重新呼吸到氧气。第八节 其它一、地温本井田属地温正常区，无热害影响。二、小窑分布及开采情况并标绘在矿井井上下对照图和采掘工程平面图上，对预测预报、有掘必探，先探后掘，先治后采三、冲击地压情况该矿区内无冲击地压的历史记录，目前暂按无冲击地压矿井考虑。第二章 矿井综合防治煤与瓦斯突出技术总体方案2009年2月13日织金县织河煤矿掘进突出死亡8人；7月3日六枝特区郎岱镇青菜塘煤矿掘进突出死亡3人

28、；11月7日娄山关镇令塘矿掘进突出死亡4人；11月26日兴仁县振兴煤矿发生重大突出事故，死亡11人；2010年我省又发生突出事故7起、呈上升趋势。故防治突出是企业的战略选择，也是当前和今后矿井保持安全稳定的重中之重工作。必须坚持以人为本、源头治理、依法制突的原则，形成开采关系合理、系统环节可靠、装备安全可靠、防治措施有效，实现人、机、环境互动的安全生产大环境，从根本上消除突出危险，才能防止突出事故的发生，实现矿井本质安全生产和可持续发展。根据，审批结果为突出矿井。矿井按有煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理，矿井揭煤前应对开采煤层、邻近层及时进行煤与瓦斯突出鉴定一、对矿井各煤层作煤与瓦斯突出鉴定。二

29、、对现有开拓系统、开采顺序、保护层选择、通风系统、瓦斯抽放、安全防护系统等的合理性进行论证，对不满足矿井防突要求的系统应进行优化调整。三、首先采用区域性综合防突措施先行的方针。四、以局部防突措施作为矿井防突措施的补充五、充分利用抽放设施，作到“应抽尽抽，抽放达标”。六、建立防突专门队伍，完善防突装备。七，建立必要的防突保障制度。第三章 矿井各系统合理性论证及调整第一节 开拓系统及开采方法合理性论证及调整根据，审批结果为突出矿井。故捡材沟煤矿按煤与瓦斯突出矿井设计和管理。捡材沟煤矿开拓系统巷道布置应符合根据防突规定第十六条：突出矿井的巷道布置应当符合下列要求和原则：1、运输和轨道大巷、主要风巷、

30、采区上山和下山等主要巷道布置在岩层或非突出煤层中；2、减少井巷揭穿突出煤层的次数；3、井巷揭穿突出煤层的地点应当合理避开地质构造破坏带；4、突出煤层的巷道优先布置在被保护区域或其他卸压区域。捡材沟煤矿采用斜井开拓方式，该矿有12层煤，从上往下为。由于煤层的层间距不大，设计采用分组联合开拓和开采多煤层。一采区开采时，由于煤层间距不大，主平硐上部有邻近煤层瓦斯涌出量较大，可在开采层K17煤层工作面进、回风巷布置钻场向K22、K23、K24a煤层施工穿层钻孔，抽放下伏K22、K23、K24a煤层涌向K17煤层的卸压瓦斯作为区域防突措施。捡材沟煤矿设计主要开拓巷道均布置在岩层中，井筒、大巷、采区上山和

31、采区石门均布置在岩层中，符合煤与瓦斯突出矿井的开拓系统巷道布置原则。该矿采煤工作面采用走向长壁后退式开采方法、普采工艺，采用单体液压支柱支护顶板，全部垮落法管理顶板。符合开采工艺原则。矿井主平硐、副平硐、回风平硐均需揭穿多个煤层，共11 层，且穿过F10、F9断层，故矿井石门揭煤是建设中重点防突工作，必须引起高度重视。第二节 开采顺序及保护层选择合理性论证一、开采顺序该矿开采12层煤，其中一采区开采 的中煤组为K17煤层可对下部K22、K23、K24a煤层起保护作用。所以把K17煤层定为首采煤层，且作为保护层来开采，达到防治煤与瓦斯突出的目的。由于煤层间距较小，设计在开采层K17煤层工作面进、

32、回风巷布置钻场向K22、K23、K24a煤层施工穿层钻孔，抽放下伏K22、K23、K24a煤层涌向K17煤层的卸压瓦斯作为区域防突措施。K22、K23、K24a表3-2-2 保护层与被保护层之间的最大保护垂距K22、K23、K24a由于煤层间距较小，设计在开采层K17煤层工作面进、回风巷布置钻场向K22、K23、K24a煤层施工穿层钻孔，抽放下伏K22、K23、K24a煤层涌向K17煤层的卸压瓦斯作为区域防突措施。根据贵州省安全生产委员会办公室，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通讯联络系统等技术装备，其中紧急避难系统限期3年之内完成。该矿的安装监测

33、监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通讯联络系统等技术装备在第一章第七节已经作了介绍，设计上所要求的基本合理，但是同时已完成井巷工程的安全设施安装工程未按安全专篇要求安装完成。矿井应该尽快按设计要求，完成井巷工程和各系统的设备安装工程。 区域综合防突措施包括下列内容：区域突出危险性预测；区域防突措施；区域措施效果检验；区域验证。由于煤层的开采引起顶底板岩层移动，产生裂隙，使具有突出危险煤层中的瓦斯能够释放出来。此外，由于煤层开采形成采空区，煤层顶板冒落，顶部煤层随着下沉，底部煤层向上发生膨胀变形，开采层顶底板煤层中承受的地应力减小，突出危险性变弱或消失。这就是

34、保护层开采消除突出危险的原理。因此，有条件时，优先开采保护层是消除突出危险性最有效的区域性技术措施。为了减少保护层开采时顶底板煤层中大量瓦斯涌向开采层，同时为了彻底消除突出煤层的突出危险性，必须对被保护层瓦斯进行抽放。对捡材沟煤矿多煤层的开采的矿井，更有条件实施开采保护层，进行区域综合防治突出图4-1-1 根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图一采区开拓后。开拓后各煤层采面为突出危险区的煤层，石门揭穿煤层前，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

35、时，必须采用工作面预测方法进行区域验证。设计在开采层K17煤层工作面进、回风巷布置钻场向K22、K23、K24a煤层施工穿层钻孔，抽放下伏K22、K23、K24a煤层涌向K17煤层的卸压瓦斯作为区域防突措施。K22、K23煤层在可不设置底板抽放巷，由于煤层间距较小，设计在开采层K17煤层工作面进、回风巷布置钻场向K22、K23、K24a煤层施工穿层钻孔，抽放下伏K22、K23、K24a煤层涌向K17煤层的卸压瓦斯作为区域防突措施。3）沿倾斜方向的保护范围保护层工作面沿倾斜方向的保护范围应根据卸压角划定。在没有该矿井实测的卸压角时，可参考表4-2-2的数据。煤层倾角（o）卸 压 角 （o）080

36、80757510778375752073877575306990777040659080705070908070607290807070729080728073907875907580758O在开采一采区K17煤层时，设计在开采层K17煤层工作面进、回风巷布置钻场向K22、K23、K24a煤层施工穿层钻孔，抽放下伏K22、K23、K24a煤层涌向K17煤层的卸压瓦斯作为区域防突措施。钻场间距为30m，钻场宽4.0m，深3.5m，高与工作面进、回风巷巷道相同，在钻场底部以0.6m开孔间距向下施工钻孔，每个钻场设两排钻孔，排间距为1m，共12个钻孔。如图4-2-5 邻近层瓦斯抽放钻孔布置示意图三、

37、区域性防突预抽煤层瓦斯在开采一采区K17煤层时，可不设置底板抽放巷，设计在开采层K17煤层工作面进、回风巷布置钻场向K22、K23、K24a煤层施工穿层钻孔，抽放下伏K22、K23、K24a煤层涌向K17煤层的卸压瓦斯，可设。K17煤层K22、K23、K24aK17煤层K22、K23、K24a在开采一采区K17煤层时，设计在开采层K17煤层工作面进、回风巷布置钻场向K22、K23、K24a煤层施工穿层钻孔，抽放下伏K22、K23、K24a煤层涌向K17煤层的卸压瓦斯作为区域防突措施。钻场间距为30m，钻场宽4.0m，深3.5m，高与工作面进、回风巷巷道相同，在钻场底部以0.6m开孔间距向下施工

38、钻孔，每个钻场设两排钻孔，排间距为1m，共12个钻孔。如图4-2-6 邻近层瓦斯抽放钻孔布置示意图以上钻孔倾角原则上须保证钻孔在煤层内，钻孔倾角与巷道底板平行或根据煤层的厚度略有上、下倾角，方位角指与巷道中线的夹角，当掘进工作面抽放钻孔个数较多时，为扩大抽放区域面积，提高抽放效果，抽放钻孔应以巷道中线为基准，向周围煤体呈放状排列。从已掘的采面运输巷向预掘的回风巷方向在煤层中顺层钻孔，孔长大于135m，长度应超过预掘巷道位置15m的距离，在走向上应超过采煤工作面开切眼位置20m左右。经抽放并经效果检验无煤与瓦斯突出危险后，进行采煤工作面及回风巷的掘进。见图4-2-8该矿其他煤层及各区段类似巷道采

39、用此方法对各工作面的巷道依次进行预抽防突。图4-2-8 煤巷掘进工作面条带预抽 图4-2-9 顺层钻孔预抽K17煤层预抽回采区域瓦斯方案五：穿层预抽石门揭煤区域煤层瓦斯的措施穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m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：石门揭煤处巷道轮廓线外12m，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m；如图4-2-10。2、预抽参数的确定1）钻孔直径：理论上钻孔直径大，暴露煤壁面积也大，瓦斯

40、涌出量就大。但钻孔的直径应根据打钻技术、抽放瓦斯量和抽放半径等因素综合考虑，一般选用65mm110mm，有条件时可用大直径钻孔，根据捡材沟煤矿具体情况，建议采用直径75m/m的钻孔。2）钻孔长度：实践证明，钻孔的抽放瓦斯量随着钻孔长度（揭露煤的长度）的增大而增加，因此，应尽可能打长钻孔。在购买大功率钻机后，尽可能在一条巷道施工的抽采钻孔一次性打穿全工作面。3）封孔：封孔的好坏直接影响抽放效果和矿井抽放浓度，因此，必须引起高度重视。根据煤层或岩层、巷道支护的实际情况，上向孔可采用聚氨酯（马林散等膨胀性材料）。煤层封孔深至少7m，岩层封孔深至少5m，封孔管直径为50mm。4) 煤层钻孔封孔长度不小

41、于7m，底板抽放巷钻孔封孔长度不小于2m，底板抽放巷钻孔采用水泥浆封孔泵（封孔机）封孔，煤层顺层抽放钻孔采用聚氨酯材料封孔。(1) 水泥浆封孔泵（封孔机）封孔采用水泥浆封孔泵（封孔机）封孔。封孔管采用抗静电的工程塑料管，水泥浆采用425号水泥与水搅拌制成，水灰比为1:2。回采工作面抽放钻孔封孔长度为7m；采空区抽放钻孔封孔长度为5m。 选择采用机械封孔泵封孔，封孔长度容易达到设计要求，封孔效率高，钻孔封孔效果好。本设计选用KFB型矿用封孔泵进行封孔。KFB型矿用封孔泵主要应用于煤矿瓦斯抽放封孔，同时还广泛应用于煤层注水封孔，注浆封孔及其它各类型钻孔的封孔。该泵自身具有搅拌、输送高稠度浆料功能，

42、封孔质量可靠，封孔工艺简单，使用方便，易于维护。其工作压力8MPa，流量为0.5m3/h，电机功率4kW，质量500kg，封孔长度水平孔达到30m，垂直孔能达到20m。TXU-75A型矿用封孔泵其主要由电动机1、安全离合器2、变速系统3、搅拌机4、离合器5、离合器操作手柄6、送浆泵7、机座8组成(见图4-2-11)。图4-2-11 封孔泵结构图 封孔方式、材料及工艺抽放钻孔封孔方式主要有机械封孔泵封孔、聚胺脂封孔、人工水泥沙浆封孔等。封孔段长度：封孔段在煤层，封孔长度大于7m；封孔段在岩层，封孔长度大于5m。封孔管采用抗静电的工程塑料管或铁管。封孔材料采用425硅酸盐水泥砂浆，配比为1:0.4

43、；孔内抽放管长度应大于封口长度1m，为1.5英寸双抗塑料或铁管，抽放管的孔内端钻1020个直径l0mm的小孔，并用双层铁筛网扎好。封孔工艺过程：一般在打钻将要结束时就可开始准备水泥砂浆。水泥砂浆一般应加入适量的膨胀剂，以避免凝固后收缩出现裂缝。当钻孔倾角较小时可适当增大浆液的浓度。封孔泵与所封钻孔的连接如图4-2-12所示。图4-2-12 封孔泵与所封钻孔的连接图 井下封孔操作方法：a 检查封孔泵是否完好，封孔所需用的工具，配件等是否带全。b 检查抽放钻孔所需的抽放管是否齐全，长度是否达到要求（直径25mm，长度9m或6m）。c 根据井下抽放钻孔的封孔深度，计算所需要的水泥量，一般封5m的钻孔用一包水泥，水泥:砂=1:0.4（重量比)。d 直接将井下装水泥的袋子缠绕在抽放管上，用麻绳或麻线等，将抽放管、注浆管及水泥袋捆紧送入钻孔内封住孔口。e 按泵的操作规程，开动泵拌水泥浆，均匀后开始注浆，水泥浆先将