黑桃煤矿防突设计.docx

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黑桃煤矿防突设计

黑桃煤矿防突设计

为了加强矿井煤与瓦斯突出的防治工作，有效预防矿井突出事故，保障矿井职工生命安全，根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《防治煤与瓦斯突出规定》等法律、行政法规，特编制黑桃煤矿煤巷掘进和采煤工作面防突设计。

一、概况

矿井开采煤系为二叠系龙潭组，可采煤层M18、M44、M73煤层，平均厚度为2.4m、1.4m、1.5m，煤层无爆炸性，属低瓦斯矿井，煤层倾角平均20°，矿井通风方式为中央并列式，矿井开拓为暗斜井开拓，采用区间石门贯通煤层布置工作面，开采方式为采区前进区内长壁后退式开采方式，根据2011年的采掘计划，布置采区工作面为4402采面，采掘工作面严格按多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标的规则，具体采取防突设计如下。

二、采区回采工作面防突设计

4402回采工作面防突设计

㈠煤层、瓦斯、地质构造及邻近区域巷道布置的基本情况

1.工作面相邻位置

4402工作面位于+1357m水平以上，回采上限标高+1424m水平，工作面斜长130m左右，本工作面上邻14401工作面采空区，下邻原生煤体。

2.煤层赋存及地质构造情况

根据2010年9月份前所掘的4402采面切割资料情况看，该处煤层结构受地质变化影响，煤厚0.5——2m，平均厚度1.5m，倾角20°，无大的断裂构造，只有局部夹口小断层。

㈡通风系统（通风系统图附后）

矿井各采掘工作面有独立的通风系统，采区专用回风巷并实行分区通风。

㈢防突措施的选取及施工设计

⑴区域防突措施

①开采保护层情况

本工作面对应的保护层M18煤层因与M44煤层层间距为35-40米，留待后期独立开拓，所以未开采保护层。

②瓦斯抽放情况

1.本工作面未进行穿层抽放，只采用了老塘瓦斯抽放。

2.本工作面石门揭穿煤层后，于2010年4月份——6月份，对本工作面运输巷、集中运输巷和回风巷采用了75㎜钻孔，孔深45m，呈扇形布孔，上帮控制范围20m，下帮控制范围10m，分别打了11个顺层孔，封孔深度8m，进行了抽放，孔内瓦斯浓度从6%抽至30天后，衰减至0.4%。

③本工作面突出危险性初步分析

1.本工作面根据所掘进的运输巷，回风巷和切割上山巷道掘进过程中的防突资料反映，钻屑量为2.1——2.8㎏/m，k1值为0.01——0.18mL（g.min1/2）-1，无喷孔、无卡钻、无响煤炮等征兆。

2.本工作面切割布置完毕形成回采系统后，在工作面切割内南北两帮，从风巷下去5m处至机巷5m处，每间隔10m采用42㎜钻孔，孔深10m，倾角3°，进行了保护层开采后的效果检验。

S=2——2.8kg/m，k1=0.13mL（g.min1/2）-1。

从以上资料的情况分析，本工作面属无突出区。

本工作面未开采保护层，为确保回采过程中的安全，采取局部综合防突技术措施。

㈣局部综合防突技术措施

1、突出危险性预测措施

在工作面距风巷、运输巷10m处开孔进行预测。

沿采面倾斜方向采用42㎜钻孔打孔，每孔间距10m，孔底终孔10m，孔深10m，倾角3°。

每打1m测一次钻屑量，每打2m测一次K1。

④所测钻屑量S＜6㎏/m,K1临界值在0.5mL（g.min1/2）-1以内，且未发现其它异常情况，则措施有效。

当检验结果措施有效时，保留2m检验孔超前距地条件下，采取安全防护措施后实施回采。

当工作面第一次进行突出危险性预测，钻屑量和K1，各项指标不超标后允许推进7m，保留预测钻孔3m超前距，停止推进，再按第一次突出危险性预测方法进行预测，依次循环。

2、防突措施

如果在执行预测措施过程中发现有卡钻、喷孔、顶钻，检测指标有一项超标等异常情况，则采取以下消突措施。

①距风巷1.5m处采用Φ75㎜钻孔，沿采面倾斜方向往下实施消突孔直至机巷1.5m处。

②每孔间距1.5m，孔底间距1.5m，取卸压半径为0.75m。

③每孔深度为10m。

④孔倾角为3°.

3、效果检验

在消突措施孔中，每间隔10m采用42㎜钻孔，孔深10m，倾角3°进行效果检验。

钻屑量每打1m测一次，K1每打2m测一次。

只有在S=6kg/m，K1=0.5mL（g.min1/2）-1之内方可进行回采作业，反之继续打消突孔，再检测直至不超标为止。

三、安全防护措施

1、放炮要求

⑴本回采工作面采用一组装药一次起爆，使用200型发爆器起爆，使用煤矿使用毫秒雷管使用不低于三级煤矿许用乳化炸药。

⑵放炮掩护点（起爆点）：

主井与四平集中巷交叉口处，距回采工作面300m外。

⑶放炮站岗点：

①主井与四平集中巷交叉口处；

②三平集中巷与4402石门上山交叉口处；

③14402回风巷与4402回风巷交叉口处。

⑷放炮实行“三人联锁放炮制”和“一炮三检制”，放炮后至少30min后方能由“三人联锁放炮”人员进入采面检查瓦斯及放炮情况，经检查无问题后，方可恢复作业。

⑸放炮搜索撤人范围及路线：

“由谁负责搜索撤人”

工作面三人出发：

①1人往上→4402回风巷→14402回风巷与4402回风巷交叉口处。

②2人往下→4402集中运输巷→4402石门上山→三平集中巷与4402石门上山交叉口处。

③1人向下→4402运输巷→主井与四平集中巷交叉口处拉炮点。

由班长指挥人员进行搜索负责，炮后检查安全后撤消站岗。

⑹放炮停电范围（由谁负责停电）

由当班电工负责在放炮前把4402采面电煤钻、回柱机、电源切断后，放炮后检查瓦斯在0.5%以下，恢复送电。

2、通风

⑴工作面需要配风量为210m3/min。

风量计算：

①按工作面瓦斯涌出量计算

Q=100pch4×k=100×1.5×1.4=210m3/min

②按工作面同时作业最多人数计算

Q=4N=4×15=60m3/min

⑵通风路线：

新风→三平集中巷→4402集中运输巷石门→4402集中运输巷→工作面。

新风→四平集中巷→4402运输巷→工作面。

泛风→工作面→4402回风巷→二平巷→总回风巷→地面。

3、瓦斯管理

⑴设置专职瓦斯检查员检查瓦斯

⑵严禁无风和瓦斯超限作业

⑶在回采工作面及其回风巷设置甲烷传感器，回采工作面瓦斯传感器设置在①进风距工作面10m②工作面在回风巷距采面10m③工作面回风距全风压汇合处15m④上隅角采空区第三—四排上，能控制工作面及其进风回风巷内全部非本质安全型电气设备，报警浓度≥0.8%，断电浓度≥1.5%，复电浓度＜0.8%。

⑷打钻施工时必须携带和使用好便携式甲烷检测报警仪，随时监测达钻地点的瓦斯涌出情况，发现瓦斯涌出异常或瓦斯动力预兆，现场工作人员必须立即停止作业，沿避灾路线撤到新鲜风流中的安全地点并及时向调度室汇报。

4、自救器设置

每位职工随身携带或挂在运输巷距采面30m内。

5、采区避难所设置

在4402运输巷和集中运输巷构建避难硐室，避难硐室能保证15人以上避难，随时检查避难硐室的支护完好情况，发现问题及时处理，并在避难硐室内安设直通调度室的电话。

6、压风自救

①压风自救安置在回采工作面巷道内的压缩空气管上。

②距工作面30m处的巷道内安设一组。

③避难所安设三组。

④每组压风自救不少于5个人使用，并保持平均每人的压缩空气供给量不小于0.1m3/min。

7、其它

①随时保持工作面、工作面上下口以及工作面进风回风巷道等安全撤退路线畅通。

②对回采工作面及回风流中的电器设备，每一天进行一次防爆检查，有失爆现象，立即进行处理。

8、发生瓦斯动力现象时的避灾路线：

工作面→4402运输巷→四平集中巷→主井→井口→地面。

工作面→4402集中运输巷→三平集中巷→主井→井口→地面。

四、组织措施

1、成立4402回采工作面回采防突工作领导小组：

组长：

朱中申，

副组长：

殷建国

成员：

刘德金、郭鹏、朱昌宏、王政伟、李丹、赵士旗、钟应华。

2、防突工作领导小组每天应对4402采面的防突情况进行分析，矿技术负责人必须认真审批每次实施的防突报告单，收集整理好该面防突资料并保存好。

五、本措施未提及之处，严格按照“防治煤与瓦斯突出规定”执行。

14404运输巷、回风巷掘进防突措施

1、掘进工作面相邻位置

14404上下巷掘进工作面位于一采区西部，分别以方位角80°、73°、坡度-12°下山开口掘进。

北面是原生煤体，南面是14402已回采工作面的采空区。

2、煤层赋存及地质构造情况

该煤层结构稳定不含水，走向近南北，倾角16°，煤层厚度平均2.0m。

二、区域防突措施

1、开采保护层情况

14404上下巷对应的保护层M44煤层，S翼工作面+1394m水平——+1427m水平，留煤柱开采。

2、开采时间：

S翼2009年2月——2010年6月。

3、保护关系的核定

M73层与M44层层间距为13m。

平距为17m，倾角20°，卸压角67°。

①S翼倾向保护：

核定被保护层下界保护标高为+1374m水平，上界保护标高为+1396m水平。

14404上下巷开采范围在+1392m水平——+1396m水平，属保护范围内。

走向保护：

①S翼：

M73层开采向南走向300m，时间2008年7月——2010年6月。

14404上下巷掘进下山以对应的保护层走向200m，开采的时间于2010年6月30日核定，本巷道下山掘进走向保护在保护范围内。

4、瓦斯抽放情况

①本工作面在开采保护层的同时，未实施穿层预抽，只采用了保护层采空区卸压瓦斯和老塘瓦斯抽放。

②14404上下巷石门揭穿煤层后，于2011年4月份—6月份，对两掘进工作面采用了75㎜钻孔，孔深45m，呈扇形布孔，上帮控制范围20m，下帮控制范围10m，打了7个钻孔，封孔深度8m，进行了顺层抽放，孔内瓦斯浓度从7%抽至30天后，衰减为0.6%。

5、14404上下巷掘进工作面突出危险性分析

①14404上下巷在保护范围内开采，根据S翼14402采面掘进时所掘的运输量，切割上山巷道掘进过程中的防突资料反映，钻屑量为2.2——2.8㎏/m，K1值为0.16mL（g.min1/2）-1，无卡钻、顶钻、喷孔、响煤炮等征兆。

②两掘进工作面经抽放后，进行了突出危险性预测，打在碛头中，打了3个检验孔进行检验，孔深11m，方位角分别为73°、80°，14404运输巷1——3#孔分别为58°、73°、88°，14404回风巷1——3#孔分别为65°、80°、95°所测最大钻屑量为1.5——2.4kg/m。

K1值为0.16mL（g.min1/2）-1，从以上资料的情况分析，两下山掘进工作面属无突出区。

两下山掘进工作面虽然开采了保护层，为确保掘进施工过程中的生产安全，仍采取局部综合防突技术措施。

6、遵照“防治煤与瓦斯突出规定”第75条、第89条、第100条之规定，特制定14404上下巷掘进工作面掘进防突措施

三、局部综合防突措施

1、碛头中采用42mm钻孔，打孔3个，每孔深度10m，进行测定钻屑量和钻屑瓦斯解吸指标。

2、钻孔布置在软分层中，中孔平行于下山掘进方向，其它2个钻孔的终孔点位于巷道断面两侧轮廓线外4m处。

3、钻孔每钻进1m测定一次钻屑量S，每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值。

4、只有当钻屑量S=6kg/m以下，K1=0.5mL（g.min1/2）-1以下，该工作面预测为无突出危险工作面，反之为突出危险工作面。

5、当预测为无突出危险工作面时，保留2m钻孔超前距，允许掘进8m，依次循环。

6、当预测为突出危险性工作面时则采取消突措施

四、消突措施（消突措施参数表附后）

1、采用75m钻孔在碛头软分层中呈扇形布孔11个，每孔深度10m。

2、钻孔巷道两侧轮廓线控制范围不得小于5m。

3、钻孔施工前，加强工作面支护，打好迎面支架，背好工作面煤壁。

4、消突措施孔施工完毕后，间隙8小时进行效果检验。

五、效果检验

1、在碛头中采用42mm钻机打孔3个，每孔深度10m，进行测定钻屑量和钻屑瓦斯解吸指标。

2、钻孔布置在措施孔之间，中孔平行于掘进下山方向，其它2个孔的落孔点位于巷道断面两侧轮廓线外4m。

3、钻孔每钻进1m测定一次钻屑量S，每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值。

4、只有当S=6kg/m、K1=0.5mL（g.min1/2）-1以下，方可掘进，保留5m措施孔及检验孔超前距允掘5m，反之继续实施消突孔再检测直至不超标为止。

5、当S大于6kg/m、K1大于K1=0.5mL（g.min1/2）-1以上时，在第一次措施孔上下间距0.2m处开孔，实施第二次措施孔。

6、当第二次措施孔施工完毕后，再在第一次和第二次措施孔之间打三个检验孔，进行效果检验，其检验方法同第一次，直至不超标为止。

六、安全防护措施

1、避难所设置

①14404上下巷均构建有避难硐室；

②随时检查避难所顶板支护完好情况，发现隐患及时排除；

③安设有效水管；

④压风自救3组，每组5个，每人供风量不少于0.1m3/min；

⑤各安设一门直通调度室电话。

2、放炮要求

⑴掘进采用全断面一次起爆，使用MFB——200型发爆器起爆，使用毫秒延期电雷管（总延期时间不超过130毫秒），使用3级煤矿许用乳化炸药。

采用正向装药，搞好三泥装填，串联连线。

⑵拉炮地点（起爆点）：

三平集中巷防突风门外300m处。

⑶放炮站岗点：

①三平集中巷防突风门外300m处拉炮点；②主井行人通道风门处；③14404回风巷与4402回风巷交叉口处；④风井风门处。

⑷放炮实行“三人连锁放炮器”和“一炮三检”制，放炮至少30min后方能由“三人连锁放炮器”人员进入检查瓦斯及放炮情况，经检查无问题后，方可撤岗恢复作业。

⑸放炮搜索撤人范围及路线：

在工作面装药结束后，由班长安排3人由碛头沿进风流搜索撤人由工作面到14404回风联巷口处，其中1人到主井行人通道风门处，禁止人员进来，1人到三平集中巷防突风门外拉炮点处，并用电话通知班长，班长到达放炮点后，应清点人员，在确定人员到齐，警戒到位的前提下，向调度室汇报，请示拉炮，调度室值班员必须查清总回风巷内无人员进出，才能同意拉炮。

在调度室同意拉炮后，班长才能下令放炮员拉炮，放炮员在接到班长指令后，应等足30分钟后，由三人连锁放炮人员检查安全后，班长才能下令撤岗，站岗搜索人员按原各自的路线返回。

3、放炮防逆流风门的设置：

在三平集中巷与三平集中巷联巷交叉口向里10米处，设置二道防逆流风门，高1.4m、宽1.2m，两风门间距不小于5m，放炮时，防逆流风门关闭，正向风门连锁。

墙厚0.8m，门板用0.05m的木板、角铁、加螺丝扭紧，墙上安设铁筒600㎜，风筒由墙身穿过。

人员进入时，必须把反向风门打开、顶牢，放炮时，必须关闭。

4、局部通风：

（通风系统图附后）

风量计算：

按同时作业最多人数计算：

Q=4×N=4×6=24m2/min

按工作面瓦斯涌出量计算：

Q=100·pch4·kch4=100×0.5×1.5=75m2/min

⑴局部通风方式：

用15KW的局扇，配￠500㎜的阻燃风筒，压入式通风。

⑵局扇安装位置：

安装三平集中巷防突风门外和三平集中巷联巷防突风门外，距回风口10m。

⑶使用15KW局扇和￠500㎜胶质风筒供风，风筒出风口距碛头不大于5m。

工作面→14404回风联巷→14404回风巷→二平巷→总回风→风井→地面。

5、瓦斯管理：

⑴设置专职瓦斯检查员检查瓦斯；

⑵严禁无风或瓦斯超限作业；

⑶掘进工作面及回风流必须设置瓦斯检测自动报警断电仪，实行瓦斯风电闭锁。

⑷打钻和掘进工时都必须携带和使用好便携式瓦检仪，随时检测碛头瓦斯涌出情况，发现瓦斯涌出异常或瓦斯动力预兆，现场工作人员必须立即停止作业，沿避灾路线撤到新鲜风流中的安全地点，并及时向矿调度室汇报。

6、巷道支、背护质量要求：

施钻时，掘进碛头必须背护严实，并对碛头10m范围内加固，严禁在施钻时把碛头背护撤开，并且回风流中不能有人。

7、自救器设置：

每个入井人员，必须随身携带压缩氧自救器，并懂得使用自救器的正确方法，自救器只能随身携带，不能乱扔乱放。

8、工作前，把巷道内的杂物清干净，随时保持碛头后方巷道安全退路畅通。

9、对掘进工作面及回风流中的电器设备，每天进行一次防爆检查，发现失爆现象，立即进行处理。

10、发生瓦斯动力现象时的避灾路线

工作面→三平集中巷→三平巷→主井→地面。

11、加强“三条生命线”的建设，把防尘管路安到工作面，每50m安设三通，放炮前后洒水防尘；压风自救系统距工作头面不超过30m，一组5个，保证24小时不断风；通讯线路安设到位，电话距工作头不超过100m，随时保持畅通。

12、隔爆水袋的设置：

在14404上下巷各设置36个规格为40L/个的隔爆水袋。

13、作业时只能1头作业，禁止两头同时作业。

七、组织措施

1、成立14404上下巷掘进防突工作安全领导小组：

组长：

朱中申

负责对防治突出管理工作负全面责任，应定期检查，平衡防治突出工作，解决防治突出所需的劳力、财力、物力，保证防治突出工作的实施。

副组长：

殷建国、郭鹏

殷建国对防治突出工作负技术责任，负责组织编制，审批、实施、检查防治突出工作、规划、计划和措施。

郭鹏负责监督检查，对防治突出工作负直接领导责任。

成员：

李丹负责防突措施在现场的落实、执行；钟应华负责检测，填写防突报告单及防突卡片，防突牌板等；雷泽富、刘国祥负责检查瓦斯，打检测孔及排放孔。

成员对防治突出工作负直接责任。

2、防突工作领导小组每天应对该头的防突情况进行分析，矿总工程师必须认真审批每次实施的防突报告单，收集整理好该头防突资料并保存好。