锦源煤矿区域综合防空措施

1、大方县高店煤矿区域综合防突措施编 制 人 ：工 程 师 :矿 长 :2013年4月15日 大方县高店煤矿 区域综合防突措施 一、矿井概况 一、 地理位置及交通状况大方县高店煤矿位于大方县县城南西方向9km处的大方镇境内，大方至纳雍的县级公路从井田西南面通过，贵（阳）毕（节）高等级公路由井田北部通过。矿井经大方至纳雍的县道到大方电厂5km左右(直线距离)、到大方县城约13km，经该县道至贵（阳）毕（节）高等级公路约10km，交通较方便。大方县高店煤矿位于大方县县城南西方向约9km处的大方镇境内。井田范围极值地理坐标，东经105°3126105°3254，北纬27°0

2、44727°0555。2、地形地貌 井田地形总体上北西高，南东低，山脉走向整体为北东南西向，属中、高山侵蚀，蚀山地地貌，井田内最高标高为1786.7 m（南侧漏风丫口），最低标高为1138 m（北东侧对江河）井田一般标高12001650m，相对高差648.7m。二、矿井开拓与开采1、矿井井田范围较小，可采煤层为倾斜煤层，煤层间距在20.4m104m之间，M18、M29、M51三层煤之间的间距较近，M51与M73煤层之间的间距较远，井筒及开拓巷道布置在M51和M73煤层之间的，通过正反向石门揭穿各煤层，所以设计采用联合布置。矿井准采标高为+1400m+1000m，垂高400m，所以矿井

3、划分为一个水平开采，即水平上下山开采，水平标高为+1220m，水平上山段垂高为180m，水平上山采区有3个区段。水平下山段垂高为220m，水平下山采区M18、M29、M51号煤层有3个区段，M73煤层有4个区段。2、水平上下山垂高及区段个数基本相近，所以矿井水平划分是基本合理的。高店煤矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理，且矿井为煤层群开采，采用开采保护层防治突出措施。井田范围内除可采的M18、M29、M51、M73煤层外，其他煤层均为零星可采或不可采煤层，不宜作为保护层开采。M18煤层与M29煤层间距19.827.6m，M29煤层与M51煤层间距1525m，M51煤层与M73煤层间距98104

4、m。因为M29煤层位于M18、M51号煤层的中间，如果首采M29煤层瓦斯涌出量更大，在专篇中已根AQ1018-2006标准进行了预测，并且首采M29煤层还存在同先采M51煤层一样的弊端。所以首先排除将首采面布置在M29煤层的可能，以下主要对首采M51和M18煤层进行对比论证。三、 矿井开拓矿井采用斜井单水平上下山开拓，首采区井筒代上山，三条井筒布置在龙潭组M51煤层的底板和M73煤层的顶板岩石中。设计开采水平标高为+714m，井田内划分为两个上山采区及两个下山采区，后期开采下山采区时需增设排水设备。1、 水平划分及标高全矿划分为一个水平，两个采区开采，水平标高为+1220m；井田内+1220m

5、标高以上的M18、M29、M51、M73煤层为一采区，+1220m标高以下的M18、M29、M51、M73煤层为二采区。矿井后期开采二采区时，在+1220m标高建二采区的运输大巷和轨道大巷，在+1225m标高建二采区的回风大巷，三条大巷平行掘进至二采区中部后作联络巷贯通。运输大巷、轨道大巷和回风大巷布置在龙潭组中M51煤层的底板岩石中，为全岩巷掘进。2、大巷布置（1）矿井可采煤层4层，即M18、M29、M51、M73煤层，M18煤层与M29煤层之间的层间距为19.827.6m，M29煤层与与M51煤层之间的层间距为1525m，M51煤层与M73煤层之间的层间距为98104m，煤层平均倾角22度

6、，所以设计采用联合布置，在井筒中作正反向平石门，揭穿煤层后沿煤层走向布置回采工作面。在每个区段的运输石门中，布置一个区段煤仓，区段煤仓垂高15m，容量300m3左右。（2）首采工作面即11801工作面布置在一采区北西翼M18煤层中，工作面斜长120m，走向长度626m左右。工作面回风巷标高为+1377m，运输巷标高为+1325m，采用走向长壁后退式采煤方法；接替工作面即11802工作面布置在一采区北东翼M18煤层中。（3）瓦斯抽采巷：瓦斯抽采巷布置在M51煤层的底板岩石中，距M51煤层的底板法线15m处，各区段的瓦斯抽采巷道均布置为两条，两条巷道掘进至井田边界后作联络巷贯通，瓦斯抽采巷形成进回

7、风风路后，在瓦斯抽采巷道中作穿层钻孔对各煤层进行预抽。3、采区划分根据现有的井巷布置特点，划分为一个水平，上、下山两个阶段，四个采区，其中两个上山采区，两个下山采区。 首采工作面（11801工作面）布置在一采区主斜井东翼的M18煤层中。工作面斜长120m，走向长约626m。根据首采区煤层的瓦斯含量情况，经计算，瓦斯经抽采系统抽采后回采工作面配备1条运输顺槽、1条回风顺槽，便能够满足通风、运输等需要。接替的掘进工作面即11802运输巷和回风巷掘进工作面布置在主斜井西翼的M18煤层中。四、煤层及煤质1. )含煤地层含煤性根据贵州省国土资源厅文件（黔国资储备字2011155号）关于贵州省大方县高店煤

8、矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明，井田范围内保有资源储量（121b+122b+333）为2335万t。其中（121b）资源量为1049万t，（122b）资源量为523万t；(333)资源量为763万t。2. )可采煤层井田内主要可采煤层为M18、M29、M51和M73煤层，。 b)煤尘爆炸性 c)煤的自燃倾向性 该矿主采的各煤层经贵州省煤田地质局实验室进行鉴定，煤层的自燃倾向性为级不易自燃煤层，本次设计按类不易自燃煤层进行设计和管理d)与瓦斯突出 根据贵州省能源局文件“黔能源发2010699号”关于毕节地区工业和能源委员会关于请求审批2010年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告的批复，20

9、10年度矿井绝对瓦斯涌出量为3.08m3/min，二氧化碳绝对涌出量为0.96m3/min。鉴定结论为突出矿井。表3-1-5 矿井瓦斯等级鉴定结果表年度绝对瓦斯量（m3/min）相对瓦斯量（m3/t）绝对CO2量（m3/min）相对CO2量（m3/t）鉴定等级结果20103.080.96突出地温根据重庆坤奇地质勘查有限公司2011年5月提交的贵州省大方县高店煤矿资源储量核实报告。井田内地温最大值23.76°C，地温变化梯度1.551.61°C/100 m，未见地温异常。属地温正常矿井。 六、采煤方法的确定根据本矿资源分布情况、井田开采范围、矿井开拓方式，设计采用走向长壁后退

10、式采煤法，全部垮落法管理顶板。本矿所采各煤层均为倾斜中厚煤层，煤层顶底板条件一般，矿井水文地质条件中等，矿井按不易自燃矿井设计，各煤层的煤尘均无爆炸危险性，无冲击地压现象，因此设计采用走向长壁后退式采煤法基本合理。 七、供电电源矿井采用双回路供电，两回路均取自110KV大方新铺变电所10kV不同母线段（供电距离5km）。 八、通风方式通风方式：分列式。通风方法：矿井主要通风机的通风方法采用抽出式。回采工作面采用U型通风方式，掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风。选用FBCDN016型主扇风机2台,功率2×75KW,一台工作，一台备用。九、抽放方法1、矿井瓦斯来源及涌出构成矿井瓦斯

11、分别来源于回采工作面、掘进工作面及采空区。（1）回采工作面瓦斯涌出构成：一是来自开采煤层瓦斯涌出，二是来自开采层影响范围之内邻近煤层瓦斯涌出，包括上邻近层和下邻近层，影响范围一般上邻近层约80m，下邻近层约40m；故本矿上、下邻近层对开采层的瓦斯涌出有一定的影响。（2）掘进工作面涌出瓦斯构成：一是来自掘进巷道煤壁瓦斯涌出，二是来自掘进落煤的瓦斯涌出；（3） 采区瓦斯涌出量是指采区内所有回采工作面、掘进工作面及采空区瓦斯涌出量之和；（4） 矿井瓦斯涌出量为全矿井内全部生产采区和已采采区（包括其它辅助巷道）瓦斯涌出量之和。2、抽放瓦斯方法选择抽放方法的原则矿井应遵循“尽早投入抽放，预抽和边采边抽互

12、补”的原则。在煤层开采时，应对所有的回采工作面采空区、大多数的掘进工作面和回采工作面进行瓦斯抽放。选择的瓦斯抽放方法如下：(1) 采用预抽和边采边抽相结合方式抽放回采工作面及邻近层瓦斯；(2) 掘进工作面采用先抽后掘方法抽放本煤层瓦斯；(3) 采空区采用埋管抽放方法抽放采空区瓦斯。 3、设备选型 瓦斯泵的选型 高负压瓦斯抽放泵型号：选择SK-60型水环式真空泵两台（一台工作、一台备用），最大抽放量60 m3/min，电机功率90kw，低负压瓦斯抽放泵型号：2BEA一230型，最大抽放量27 m3/min，电机功率90kw。 十、监测监控设备矿井必须建立监测监控系统，设计选择KJ90NA或具有相

13、同功能的其他监测监控系统，并按规定配备相应的瓦斯、风速、风量、负压、开停等传感器。i. 监控设备1. 地面中心站型号：KJ90NA一体化监控主机2台(1台备用)。2. 分站设置KFD-2大型分站及KFD-3小型分站。 第二节、区域综合防突措施的要求及方法一、要求1、突出矿井应当对突出煤层进行区域突出危险性预测，经区域预测后，突出煤层划分为突出区和无突出危险区，未进行区域预测的区域视为突出危险区。2、开拓后区域预测应当主要依据预测区煤层瓦斯的井下实测资料，并结全地质勘查资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料进行，开拓区域预测结果用于指导工作面的设计和采掘生产作业。3、经开拓后区域预测为突出危险区

14、的煤层，必须采取区域防突措施并进行区域措施效果检验，经效果检验后为突出危险区的，必须继续进行或补充实施区域防突措施，经开拓后区域预测或者区域措施效果后为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时，必须采用工作面预测方法进行验证。4、区域防空措施应当优先采用开采保护层，当出危险区煤层不具备开采保护层条件的，必须采用预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行区域措施效果检验。（二）方法区域突出危险预测一区域区防突措施一区域措施效果检验一区域验证第三节区域突出危险性预测1、根据煤层瓦斯压力或者瓦斯含量进行区域预测的监界值应当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行考察。在确定前可暂按下表1预测：表1根据煤层瓦斯压力或瓦斯

15、含量进行区域预测的临界值瓦斯压力（Mpa）瓦斯含量（m3/t）区域类别P<0.74W<8无突出危险区除上述情况以处的其他情况突出危险区2、根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法应当按照下列要求进行：煤层瓦斯风化带为无突出危险区域。根据已开采区域确切掌握的煤层赋存的特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果，采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。当突出点及具有明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时，则根据上部区域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离，并结合下部区域的地质构造分布

16、划分出下部区域构造线两侧的突出危险区；否则，在同一地质单元内，突出点及具有明显突出预兆的位置以上20m（埋深）及以下的范围为突出危险区。（如图1）。在上述、项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域，应当根据煤层瓦斯压力P进行预测。预测依据的临界可暂按表2。3、采用上述进行开拓后区域预测时，还应当符合下列要求：预测所主要依据的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应为井下实测数据。测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测点位于埋深最大的开拓工程部位。第四节、区域防空措施一

17、、区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。区域防突措施。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。1、开采保护层分为上保护层下保护层两种方式。2、预抽煤层瓦斯可采用的方式有：地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层孔参见预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷地带煤层瓦斯等。 预抽煤层瓦斯区域防突措施应当按上述所列方式的优先顺序选取，或一并采用多种方式的预抽煤层瓦斯措施。二、选择保护层必须遵守下列规定：（一）在突出矿井开采煤层群时，如在有效保护垂距内存在

18、厚度0.5米及以上的无突出危险煤层，除因突出煤层距离太近而威胁保护层工作面安全或可能破坏突出煤层开采条仨的情况处，首先开采保护层。有条件的矿井，也可以将软岩层作为保护层开采；（二）当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时，综合比较分析，择优开采保护效果最好的煤层；（三）当矿井中所有煤层都有突出危险时，选择突出危险程度较小的煤层作保护先行开采，但采掘前必须按本规定的要求采取预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行效果检验；（四）优先选择上保护层。在选择开采下保护层时，不得破坏被保护层的开采条件。三、开采保护区域防突措施应当符合下列要求：（一）开采保护层时，同时抽采被保护层的瓦斯；（二）开采近距离保护层时，采取

19、措施防止被保护层初期卸压瓦斯突然涌入保护层采掘工作面或误入穿突出煤层；（三）正在开采的保护层工作面超前于被保护层的掘进工作面，其超前距离不得小于保护层与被保护层层间垂距的3倍，并不得小于100米；（四）开采保护层时，采空区内不得留有煤（岩）柱。特殊情况需留煤（岩）柱时，经煤矿企业负责人批准，并作好记录，将煤（岩）柱的位置和尺寸准确地标在采掘工程平面图上，每个被保护层的瓦斯地质图应当标出将煤（岩）柱的影响范围，在这个范围内进行采掘工作前，首先采取预抽煤层瓦斯区域防突措施。 当保护层留有不规则煤柱时，按照其最外缘的轮廓划出平直轮廓线，并根据保护层与被保护层之间的层距变化，确定煤柱影响范围。在被保护

20、层进行采掘工作时，还应当根据采掘瓦斯动态及时修改。四、保护层和被保护层开采设计依据的保护层有效保护范围等有关参数应当根据试验考察确定；首次开采保护层时，可参照图2确定沿倾斜的保护范围、沿走向（始采线、终采线）的保护范围、保护层和被保护层之间的最大保护垂距、开采下保护层时不破坏上部被保护层的最小层间距离等参数。五、采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当符合下列要求：（一）穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的煤层。要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是：倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20米，下帮至少10米，其他为

21、巷道两轮廓线外至少各15主。以上所述的钻孔控制范围均为沿层面的距离。（二）穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层。该范围与本条第（一）项中回采巷道外侧的要求相同。（三）顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施应当控制整开采块段的煤层。（四）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7米以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。钻孔的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12米（急倾斜煤层底部或下帮6m），同时还应当保证控制范围的外边缘巷道轮廓线的最小距离小于5米，且当钻孔不能一次穿透煤

22、层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15米；（五）顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制的条带长度不小于60米，巷道两侧的控制范围与本条第（一）项中回采巷道外侧的要求相同；（六）当煤巷掘进和回采工作面在预抽防突效果有效的区域内作业时，工作面距未预抽式者预抽防突效果无效范围的前方边界不得小于20米；（七）厚煤层分层开采时，预抽钻孔应当控制开采的分层及其上部至少20米、下部至少10米（均为法向距离，且限于煤层部分）。六、预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽区域内均匀布置，钻孔间距应当根据实际考察的煤层有效抽放半径确定。 预抽瓦斯钻孔封堵必须严密。穿层钻孔的封孔段长度不得小一米，顺层钻孔的封孔段

23、长度不得小于8米。 应当做好每个钻孔施工参数的纪录及抽采参数的测定。钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。预抽瓦斯浓度低于30%时，应当采取改进封孔的措施，以提高封孔质量。第五节 区域措施效果检验一、开采保护层的保护效果检验主要采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量、顶底板位移量及其他经试验证实有效的指标和方法，也可以结合煤层的透气性系数变化率等辅助指标。 当采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量检验时，应当根据实测的最大残余瓦斯压力或者最大残余瓦斯含量按本规定第三节第2项的方法对预计被保护区域的保护效果进行判断。若检验结果仍为突出危险区，保护效果为无效。二、采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当以预抽区域的煤层

24、残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标或其他经验证确实有效的指标和方法进行措施效果检验。其中，在采有残余瓦斯压力或者残瓦斯含量指标对穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，必须依据实际的直接测定值，其他方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施可采用直接测定,根据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的残余瓦斯含量值。 对穿层钻预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。 检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。三、对预抽煤层瓦斯区域防突措施检验时，应当根据

25、经考察确定的临界值进行评判。在确定前可以按照如下指标进行评判：可采用残余瓦斯压力指标进行检验，如果没有或者缺少残余瓦斯压力资料，也可残余瓦斯含量进行检验，并且煤层残余瓦斯压力小于0.74Mpa或残余瓦斯含量小于8m3/t的预抽区域为无突出危险区，否则，即为突出危险 区，预抽防突效果无效；也可以采用钻屑瓦斯解吸指标对穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验，如果所有实测的指标K1植均小于0.5的临界值则为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效。但若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、预抽钻孔及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域

26、判断为措施无效，所在区域煤层仍属突出危险区。当采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时，若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值而判定为预抽防突效果无效时，则此检验测试点周围半径100m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效，即为突了危险区。四、对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求，不符合设计要求的，不予检验。五、采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求：（一）对穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若区段宽度（两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围）未超过120m，则沿回采工作面推进方向每间隔3050m至少布置一个检验测试点；若预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的区段宽度或预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的回采工作面长度大于120m时，则采工作面推进方向每间隔3050m，至少沿工作面方向布置两个检验测试点。 当预抽区段煤层瓦斯的钻孔在回采区域和煤巷条带的布置方式或参数不同时，按照预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的检验要求分别进行检验； （二）对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施检验时，在煤巷条带每间3050m到少布置