12采区防突抽放设计.docx

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12采区防突抽放设计

盘江煤电（集团）公司

金佳矿井金二采区防突设计

说明书

新井公司金佳矿

二00六年七月

一、概况

金二采区位于金竹坪井田中部，井口位置在盘县红果填与水塘镇交界处的沿塘。

金二采区走向长2.8km，倾斜长0.72km。

金二采区范围地形起伏较大，最低处为金二井口附近之沟谷，标高为+1960m，最高峰标高为+2353m，相对高差达393m。

矿井采用平硐开拓，上下山开采，矿井主平硐垂直岩层走向布置在+1721m水平，主要运输大巷布置在+1721水平22号层底板。

初期第一水平为+1721m平硐水平，利用平硐开采上山；后期第二水平为+1400m水平，仍采用分区抽出式通风，将每个采区的回风斜井直接延伸＋1400m水平。

金二采区内主要可采煤层有六层，煤层倾角18º~25º，一般22º，煤层可采厚度1.06m~3.23m，煤层层间距3.94~29.14m，属缓倾斜薄及中厚近距离煤层群，煤层顶、底板岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩和细砂岩为主,岩性较软，设计采用走向长壁采煤法，全部冒落法管理顶板。

采用喷浆、锚喷、U型钢、锚杆等多种支护方式。

采用本采区轨道上山进风，主平硐辅助进风，采区回风斜井回风。

我矿的7#煤层曾经在金一采区发生过四次煤与瓦斯突出事故，于2002年2月煤炭科学研究总院重庆分院鉴定为突出煤层，17#煤层按集团公司文件规定也按防突管理。

因此，我矿金二采区的7#煤层、17#煤层按突出煤层进行管理。

金二采区石门揭煤时也按防突进行管理。

二、区域性防突设计

1、开采保护层：

（1）7#煤层保护层的选择

我矿的3#煤层为无突出危险煤层，位于7#煤层上部，与7#煤层层间距为38米（小于50米），符合《煤矿安全规程》第一百八十九条相关规定，可以不对保护层的保护效果进行检验。

通过金一采区7#煤层在开采过的3#煤层保护区内掘进和采煤期间未出现任何突出动力现象，可见开采3#煤层对7#煤层有明显的解放效果，经考察走向卸压角为57º和倾向卸压角为75º。

因此，我矿金二采区选择开采3#煤层作为7#煤层的保护层。

卸压角划定详见附图1

（2）17#煤层保护层的选择

我矿的12#煤层为无突出危险煤层，位于17#煤层上部，与17#煤层的层间距为30米（小于50米），符合《煤矿安全规程》第一百八十九条相关规定，可以不对保护层的保护效果进行检验。

鉴于现在我矿17#煤层还未进行开采，需要进一步考察被保护范围，确定走向卸压角和倾向卸压角。

因此，我矿金二采区选择开采12#煤层作为17#煤层的保护层，并在采掘过程中对其保护效果进行实际考察。

2、预抽煤层瓦斯：

（1）本煤层预抽：

在7#煤层、17#煤层采面掘进期间开展本煤层预抽工作，在采面上巷用150钻机施工下行孔，在采面下巷用250钻机施工上行孔。

（钻孔深度、距离根据实际情况确定）。

（2）预抽瓦斯后，对预抽瓦斯防治效果进行检验，我矿采用瓦斯预抽率作为有效性指标，抽放率必须大于30％（本煤层抽放设计详见附图）

三、石门揭煤防突设计

1、石门掘进工作面掘进期间采用先探后掘的措施进行掘进，当工作面迎头底（或顶）板距煤层顶（或底）板法向距离为10米时，在巷道迎头施工2个穿透煤层全厚且进入煤层顶（或底）板不小于0.5米的前探孔，探明前方煤层的赋存条件、地质构造、瓦斯情况。

探煤孔设计详见附图2。

2、石门掘进工作面迎头顶（或底）板距煤层顶（或底）板法向距离为5米时，在巷道迎头施工2个穿透煤层全厚且进入煤层顶（或底）板不小于0.5米的前探孔，进一步探明前方煤层的赋存状况，并在工作面施工3个预测预报孔，对前方煤体的突出危险性进行预测预报。

探煤孔设计详见附图3。

（1）如工作面有突出危险时，必须在工作面施工抽放孔对前方煤体进行瓦斯预抽工作（抽放孔设计详见附图4），抽放达到要求后（抽放率必须达到30%以上，认为达到抽放效果），再进行采取防突措施后的效果检验（效果检验设计详见附图5），无突出危险后方可向前揭煤，掘进到巷道距煤层法向距离为３米时，开始采用远距离放炮揭煤，直至揭开煤层。

（2）当预测预报工作面无突出危险性时，该工作面可再往前继续掘进，掘进到巷道距煤层法向距离为３米时，开始采用远距离放炮揭煤，直至揭开煤层。

3、煤层揭开后必须立即停止掘进，采用“四位一体”（预测预报，防止突出措施、防止突出措施的效果检验、安全防护）综合防突措施控制进尺，直至过完煤层。

四、煤巷掘进工作面防突设计（局部防突）：

煤巷掘进工作面严格执行“四位一体”综合防突措施，工艺流程详见图6。

煤巷掘进的消突措施除开采保护层和穿层预抽煤层瓦斯外主要采取如下局部防突措施：

1、工作面施工本煤层抽放孔：

当预测预报前方煤体有突出危险后，在工作面布置32个抽放孔，单孔最短投影长度为30米，主要控制前方30米，巷道轮廓线外8~10米范围内的煤体瓦斯，采用轻便防突钻机施工抽放孔，利用快速封孔器进行封孔抽放，抽放达到要求后（抽放率必须达到30%以上，认为达到抽放效果）抽放孔超前5米控制进尺。

抽放孔设计详见附图7。

2、工作面施工排放孔：

当预测预报前方煤体有突出危险后，在工作面布置20个排放孔，单孔长为20米，主要控制前方20米，巷道轮廓线外8~10米范围内的煤体瓦斯，采用轻便防突钻机施工排放孔，排放孔超前5米控制进尺。

排放孔设计同附图8。

五、采煤工作面防突设计

在采取区域性防突措施后再采取如下措施进行防突。

1、在突出危险区域内，严格执行“四位一体”的综合防突措施。

工艺流程见图9。

在采面采用短排孔（根据实际情况确定个数、深度和间距）作为防突措施。

采取防突措施后进行效果检验，效果检验为无突出危险后按效检孔超前2米和短排孔超前2米后的最短孔深控制采面推进。

2、在突出威胁区内，每隔30米在采面进行一次全采面预测预报（每15米施工一个预测预报孔），如无突出危险时，采面可向前推进30米再进行全面预测预报工作。

如在突出威胁区进行预测预报只要出现一次有突出危险时，该区域立即按突出危险区进行防突管理。

预测预报孔设计详见附图10。

3、在煤柱承压区采用钻孔预抽方法消突，预抽实间不少于1个月，预抽率不小于30％。

六、突出危险性预测方法

1、区域性突出危险性预测方法：

预测区域性突出危险性的指标可用保护范围的确定和抽放效果考察，其判断煤层危险性的指标，根据矿井的实测资料确定。

2、石门揭煤突出危险性预测方法：

预测前方煤层危险性的指标我矿统一采用钻屑瓦斯解析指标法，其判断煤层危险性的临界值为K1max=0.4ml/g.min1/2、Smax=3.2kg/m。

当工作面距前方煤层的法向距离为5米时，至少施工3个钻孔进行前方煤体突危险性的预测预报，先用150钻机施工岩石部分，见煤后立即停止钻进，用煤电钻每1米测定一次K1和S值，直至穿过煤层且进入煤层顶（底）板0.5米以上或见煤深度不小于10米，当K1max<0.4且Smax<3.2时认为前方煤体无突出危险性，可以正常揭煤，否则认为前方煤体有突出危险性，必须立即采取针对性的防突措施且经效果检验无突出危险后方可正常揭煤。

预测预报孔设计详见附图5。

3、煤巷掘进工作面突出危险性预测方法：

预测煤层危险性的指标我矿统一采用钻屑瓦斯解析指标法，其判断煤层危险性的临界值为K1max=0.4ml/g.min1/2、Smax=3.2kg/m。

在煤巷掘进工作面迎头布置3个钻孔（孔长8~10米，控制巷道轮廓线外2~4米）进行前方煤体突出危险性的预测预报，用煤电钻每2米测定一次K1和S值，当K1max<0.4且Smax<3.2时认为前方煤体无突出危险性，可以在安全防护措施下控制进尺。

否则认为前方煤体有突出危险性，必须立即采取针对性的防突措施且经效果检验无突出危险后方可正常进尺。

预测预报孔设计详见附图5。

七、安全防护措施：

1、采煤工作面主要采用上行通风方式，布置形式主要为“U”型。

突出煤层采煤工作面设专用回风道，将污风直接引入回风斜井，形成独立通风。

2、在突出煤层的掘进工作面必须设置2道牢固可靠的防突风门，墙体必须达到《防突细则》〉的要求。

远距离放炮时必须关闭防突风门，对通道内墙体的风筒必须设有防止风流逆转的装置。

3、放炮地点必须设在进风侧反向风门之外或避难硐室内。

避难硐室里必须安设压风自救系统，避难硐室必须安设向外开启的隔离门（其中放炮员所在硐室还必须安设直通公司调度的电话）。

避难硐室里必须安设可供８个人使用的压风自救系统装置（带有减压和过滤装置并带有阀门控制的呼吸嘴），每个压风自求袋的空气供给量每人不小于0.3m3/min，。

在避难硐室内放炮时，该避难硐室必须有电话、压风自救系统和向外开启的隔离门，确认警戒区无人后，关闭避难硐室的隔离门后方可放炮。

在避难硐室执行放炮作业时，避难硐室不能容下的所有人员必须撤到防突风门外有压风自救系统的地点。

4、远距离放炮时，该头工作面回风流所经地点必须切断电源、撤出人员。

放炮至少30分钟后且回风流瓦斯浓度已降到1%以下后方可由瓦检员、安检员、班队长进入工作面进行安全情况的检查工作，确认无任何隐患后方可允许作业。

5、在采掘工作面每隔５０米必须安设一组压风自救系统，每组压风自救系统可供５~８个人使用，压缩空气供给量每人不小于0.1m3/min。

6、所有井下作业人员必须配带隔离式自救器。

7、巷道内及其回风系统内的所有电器设备必须由采煤区制定专门的管理措施，杜绝使用防爆性能不合格的电器设备。

8、必须实现“双风机、双电源”和风机自动切换功能且“三专两闭锁”必须灵敏可靠，并有专人负责维护和按规定进行风机定期倒换和瓦斯闭锁试跳。

9、严禁使用风镐落煤。

10、配备足够的WTC煤层突出参数测定仪，以备石门掘进穿煤层和在煤层中掘进和回采时测定煤层突出危险指标；

11、配足QBZ－22轻便防突钻机和ZY－150液压钻机或ZSM-250强力钻机及MK-6强力钻机，以方便施工排放孔、顺层抽放孔、穿层抽放孔、顺层长钻孔、高位长钻孔和注水孔。

12、少留煤柱、避免压力集中；

13、所有作业人员必须经过防突知识培训，熟知突出前的各种预兆。