庆兴煤矿M8煤鉴定二巷石门揭煤.docx
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庆兴煤矿M8煤鉴定二巷石门揭煤
庆兴煤矿M8煤鉴定二巷揭8号煤层防突专项设计
编制单位：
庆兴煤矿技术科
编制日期：
2018年４月26日
目录
一、巷道概况1
（一）地面相对位置及开采情况1
（二）巷道布置1
（三）煤（岩）层赋存特征1
（四）地质构造情况1
（五）瓦斯地质情况3
（六）水文地质情况3
（七）煤（岩）层地质柱状图4
（八）通风系统及加强控制通风风流设施的措施6
（九）矿井及工作面监控系统7
（十）瓦斯抽采系统8
二、石门揭煤防突实施流程8
三、确定安全岩柱的厚度方法和措施9
四、区域综合防突措施9
（一）区域突出危险预测9
（二）区域防突措施9
（三）区域措施效果检验14
（四）区域验证14
五、局部综合防突措施15
（一）工作面突出危险性预测15
（二）工作面防突措施15
（三）工作面防突措施效果检验17
（四）最后验证17
（五）安全防护措施18
六、揭煤方法及放炮设计错误！
未定义书签。
七、过煤门期间防突措施20
（一）工作面突出危险性检验20
（二）工作面防突措施20
八、揭煤安全注意事项21
九、突出预案及预兆22
十、揭煤的组织领导和职责23
十一、工作面揭煤期间加强支护措施25
十二、揭煤放炮爆破网络电流计算错误！
未定义书签。
一、巷道概况
（一）地面相对位置及开采情况
采区名称：
二采区。
巷道名称：
M8煤鉴定二巷。
巷道长度：
设计长度600m。
巷道断面：
岩巷段为半圆拱巷道，规格为：
毛宽为4m，毛高为3m，毛断面为12㎡；净宽为3.8m，净高为2.9m，净断面为11.02㎡。
地面位置：
地面为中山地形，掘进过程中对地表设施无影响。
井下位置：
M8鉴定二巷位于二采区东部，其余工作面未开采。
工作面预测标高为+1179m～+1413m，地面标高为+1550m～+1750m。
（二）巷道布置
M8煤鉴定2巷为二采区M8煤突出危险性鉴定巷道，由二采区轨道下山变坡点150米处开口，以方位105°水平掘进25米揭露M8煤层，然后施工二采区鉴定2巷和鉴定３巷石门巷道全长35米，标高+1410m。
设计巷道的四周均无巷道，但巷道掘进前方为M8煤层，因此必须做好防突工作，特别是石门揭煤期间的防突管理工作。
（二）煤（岩）层赋存特征
井上下对照关系情况表表1
水平、采区
一水平、一采区
工程名称
M８煤瓦斯鉴定2巷
地面标高/m
+1620～1700m
工作面标高
井下标高1410m-1423m，垂深13m
地面相对位置建筑物、小井及其他
工作面对应地表无建筑物、小井及其铁路等通过
井下相对位置对掘进巷道的影响
井下对应将无大的影响
邻近采掘情况掘进巷道的影响
M8煤瓦斯鉴定2巷掘进工作面，在二采区运输下山100米处开口，周围无其它巷道。
2、煤层情况
煤层特征表
项目
指标
备注
煤层厚度（最小~最大/平均）/m
2.0—2.5/2.25m
煤层相对稳定无大的变化情况
煤层倾角（最小~最大/平均）/（º）
20°～28°/23°
根据井下实测
煤层硬度ƒ
１.42
根据重庆煤科院提供的数据
煤层层理（发育程度）
一般
根据石门岩层层理
煤层节理（发育程度）
一般
根据石门岩层层理
绝对瓦斯量/（m³min¯¹）
1.76
根据实测
煤尘爆炸指数/%
无煤尘爆炸性危险
根据煤层化验结果
掘进工作面所在的煤层为M8煤层，煤层倾角为20～28°，煤层结构简单。
顶板：
粉砂岩、细砂岩，局部为泥质粉砂岩或粉砂质泥岩，产腕足动物化石。
底板：
直接底板一般为0.50m左右的浅灰色泥岩，间接底板为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。
矿区位于百纳向斜南段南东翼。
矿区内为一单构造，地层走向北东——南西，区域内无断层出露，矿区地层总体倾向北西，倾角20°～28°，平均23°，为缓倾斜岩（煤）层。
井田范围内次级褶皱和断裂构造弱发育，构造复杂程度为简单类型。
煤层
矿区含煤地层为上二叠系统龙潭组，主采煤由上至下为M8、M9、M11，各煤层特征如下：
M8煤层：
为本矿主产煤层和本次工作核实煤层，为较陡倾斜的煤层。
厚度1.8～2.2Om，平均厚度2.0m，层位较稳定，上距龙潭组顶界80～110m。
M9煤层：
位于煤系中部,厚度0.6～1.10m，平均厚度1.0m，赋存较稳定，上距M8号煤层15～20m。
M11煤层：
位于煤系底部，层位较稳定，厚度1.5～2.1m，平均厚度为1.8m，煤层中含有夹矸。
上距M9煤层30～50m。
可采煤层特征见表1-3-1。
表1-3-1可采煤层特征表
煤层
编号
煤层厚度（m）
煤层间距
（m）
煤层
结构
煤层稳定性
顶底
板岩性
顶板
底板
M8
1.80～2.20
17.5
无夹矸
较稳定
粉砂质泥岩
灰黑色粘土岩或粉砂质粘土岩
2.00
M9
0.60～1.10
含夹矸1层，0.01～0.05m
较稳定
粉砂质泥岩
粘土岩
1.00
40
M11
15.80～2.10
含夹矸1层，0.1～0.15m
较稳定
泥质灰岩
粘土岩
1.80
（三）地质构造情况
庆兴煤矿区位于启化田坝背斜中段南东翼，背斜轴呈北东—南西向展布。
矿区地层受区域性在拱断层的影响，局部产生层间柔皱现象，总体为较陡倾斜的单斜岩层。
矿区属中高山，区内最高点高程为矿区中部的山峰，标高+1780.5m，最低点为矿区西北部的凹地，标高为+1530m，相对高差250.5m，龙潭组分布地段多形成山峰及陡坡、缓坡地形、陡坡侵蚀河谷地，矿区内沟谷发育，有煤层露头出露地表。
煤层浅部小窑较多，M8、M11煤层均有不同程度的破坏。
该矿区构造程度属简单类型。
（四）瓦斯地质情况
1、煤层瓦斯:
根据2011、2012年《矿井瓦斯等级鉴定》及2014年《矿井瓦斯数据测定》，该矿瓦斯等级均为高瓦斯矿井。
矿井瓦斯涌出量参数见下表。
近年来矿井瓦斯等级鉴定结果表
鉴定年度
矿井瓦斯涌出量（CH4）
鉴定结果
绝对量（m3/min）
相对量（m3/t）
2011
23.24
41.83
高瓦斯
2012
12.25
36.74
高瓦斯
2014
0.86
/
高瓦斯
（五）水文地质情况
1、矿井水文地质情况
矿区在区域上处于赤水河支流和六冲河支流分水岭地带，主要为侵蚀、剥蚀低中山、中山地貌，地形较陡，相对高差较大，地表水系不发育。
矿区内出露的地层有：
二叠系中统茅口组（P2m）二叠系上统龙潭组（P3l）、长兴组+大隆组（P3c+d）、三叠系下统夜郞组（T1y），第四系（Q）。
现由老到新简述如下：
1）二叠系中统茅口组（P2m）：
浅灰、灰色中—厚层状石灰岩，未出露，厚度大于200m。
2）二叠系上统龙潭组（P3l）：
区内总厚约100—150m，由一套海陆交替相沉积的褐、灰绿、灰褐色薄至中厚层粉砂岩、砂质粘土岩、钙质砂岩、钙质粘土岩、灰岩，炭质页岩及煤（线）层组成。
与下伏地层呈不整合接触。
3）长兴组大隆组（P3c+d）：
岩性为灰、深灰、灰黑薄至中厚层灰岩、硅质灰岩、硅质岩、硅质页岩与燧石灰岩为主，夹灰黄色砂岩、泥质粉砂岩、钙质砂岩、钙质泥岩组成的韵律层。
与下伏龙潭组呈整合接触。
厚20—50m。
4）三叠系下统夜朗组
第一段（T1y1）：
上部为暗紫色、灰绿色中厚层状钙质泥岩、砂质泥岩夹少量泥灰岩透镜体；下部为暗紫色、灰色、灰绿色中厚层状泥岩、泥灰岩。
厚度120—150m。
第二段（T1y2）：
上部为浅灰、灰、浅红色中至厚层状鲕状灰岩；中下部为浅灰、灰色厚层状灰岩。
厚100—130m。
第二段（T1y3）：
上部为灰色薄层—中厚层灰岩；中部为灰色薄层—中厚层状泥灰岩，含生物碎屑；下部为灰、深灰色薄层—中厚层钙质泥岩，常夹有多层泥质灰岩，底部逐渐过渡为钙质粉砂岩。
厚110—210m。
5）第四系：
零星分布于缓坡及地势低洼地带，主要为残坡积的棕黄色粘土及砂质粘土。
厚薄分布不均匀，变化大，与下伏地层呈角度不整合接触。
厚0—5m。
矿区内无大的地表水体，地表水主要源于大气降水，由于地形呈缓坡状及陡坡状，地表水排泄条件较好。
矿井在建设及生产过程中需加强水文地质工作，并对煤层采空区积水进行疏放。
在掘进过程中，要做到“有疑必探，先探后掘”，防止老窑、小窑积水对本矿的影响。
综上所述，矿区水文地质条件简单，在建设及生产过程中应加强水文地质工作。
本矿井属于以大气降水为主要补给来源的裂隙、孔隙充水矿床，水文地质条件简单。
根据《大方县百纳乡庆兴煤矿资源/储量核实报告》及周边生产矿井的涌水情况。
考虑到地质条件和水文地质条件的差异，并根据原有矿井生产期间涌水情况，预计矿井正常涌水量20m³/h，最大涌水量50m³/h。
2、水患类型及威胁程度
本矿井的水文地质条件简单，但仍然存在着水患，主要是指地表水、裂隙水，小煤窑积水，茅口灰岩岩溶水和雨季渗水。
在雨季由于地表积水较多，沿风化裂隙渗入井下的水量较大，在枯雨季节由于地表积水较少，沿风化裂隙渗入井下的水量较小，因此，雨季时水患对矿井的威胁程度较大，枯季时水患对矿井的威胁程度相对较小。
须特别注意二叠系中统茅口组岩溶发育，在区域上为强岩溶含水层，在受断层等构造等的影响，与灰岩水体沟通的情况容易发生突水。
在开采过程中一定要作好水文观测工作并进一步勘探，查清茅口灰岩的含水性及含水空间特征。
以便采取措施防止底板突水事故发生。
3、矿井水文安全条件评价
本矿井属于以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件简单。
但老窑、小窑开采历史悠久，采空区积水是矿井充水的一个极为重要的因素，应予充分的重视。
（六）煤（岩）层地质柱状图
附图：
M8煤鉴定二巷煤（岩）层地质综合柱状图
（七）通风系统及加强控制通风风流设施的措施
1、矿井通风情况
本工作面施工采用压入式机械通风，局部通风机安设在一采区井底车场的新鲜风流中，双风机、双电源，且能自动切换。
风机选用FBDN№5.5/2×11型局部通风机，吸风量274—368m3/min。
风筒选用Φ600mm，抗静电阻燃软质风筒。
通风路线：
副井→二采区轨道下山→掘进工作面→井底联络巷→二采区回风下山→地面。
附图：
M8煤鉴定二巷通风系统图
3、加强控制通风风流设施的措施
（1）M8鉴定二巷通风设施由掘二队负责日常管理，通风队负责维护，通防部负责日常检查。
（2）M8鉴定二巷局部通风机实现“双风机双电源”并能自动切换，风电、瓦斯电闭锁必须可靠。
（3）M8鉴定二巷必须保证风门墙上铁风筒内的防逆流挡板完好可靠，否则由通风队重新加工更换。
（4）M8鉴定二巷风筒出口离迎头距离，岩巷段不大于10m，煤巷段不大于5m。
（5）通风队每班派瓦检员巡查通风系统，发现问题及时处理。
通防部每月组织通风系统隐患排查，确保M8鉴定二巷通风系统的安全可靠。
严禁回风侧巷道堵塞，必须保证通风断面畅通。
（6）加强迎头风筒的管理，每次放炮前必须加固迎头20米范围内的风筒，防止放炮崩坏或埋压风筒造成瓦斯超限。
（八）矿井及工作面监控系统
矿井已经安装KJ90NB矿井综合监控系统，能够准确及时监测井下的瓦斯、风速等环境因素及主要设备的开停和风门的开关状态。
同时能监测地面主扇及瓦斯抽采泵的运行状况。
主要安装了高低浓度瓦斯传感器、风速传感器、温度传感器、CO传感器、风机开停传感器、风门开关传感器等。
（１）在M8鉴定二巷距迎头≤5m范围内（风筒对帮，距顶板不大于300mm，距帮部不小于200mm位置），安装瓦斯传感器和一氧化碳传感器，用于监测工作面的瓦斯浓度和一氧化碳浓度。
（２）直墙拱形巷道传感器安装在巷道中部，距顶板不大于300mm位置。
（３）瓦斯传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围：
编号
报警浓度
断电浓度
复电浓度
断点范围
T1
≥0.8%
≥0.8%
＜0.8%
M8煤鉴定二巷全部非本质安全型电气设备
T2
≥0.8%
≥0.8%
＜0.8%
M8煤鉴定二巷、专用回风巷全部非本质安全型电气设备
在M8鉴定二巷局部通风机供电线路上安装风机开停传感器，用于监测风机开停状态；在工作面的动力电源开关上安设瓦斯电闭锁装置；在供风风筒上安设风筒传感器，距离风筒出口不大于30m，用于监测风筒风量。
附图：
M8煤鉴定二巷监测监控系统图
（九）瓦斯抽采系统
矿井地面瓦斯抽放泵站安设有两台2BEC52型水环真空泵（一用一备），功率250kW，最大抽速210m³/min，用于矿井高负压抽放；二台2BEA－420型水环真空泵（双机并联、一台检修备用），功率132kW；最大抽速110m³/min，用于矿井低负压抽放。
地面抽放主管直径500mm，井下抽放主管直径300mm，支管直径200mm，管路铺设实现高低负压双回路分源抽放。
揭煤区域穿层钻孔采用高负压抽采系统连抽，管路布置由回风斜井主管（φ300mm）经二采区回风巷干管（φ300mm）至M8煤鉴定二巷打钻地点支管（φ200mm），形成M8煤鉴定二巷揭煤工作面瓦斯抽采系统。
二、石门揭煤防突实施流程
石门距煤层底板最小法线距离10m前施工2个穿过煤层全厚的超前探孔，探明煤层赋存及产状→在距离煤层底板最小法线距离7m采取区域防突措施，并进行效果检验，直到有效→在揭煤工作面距煤层底板最小法线距离5m前用工作面预测方法进行区域验证（局部综合防突措施的工作面预测）→如果区域验证有突出危险，实施工作面防突措施，并进行工作面措施效果检验，直到措施有效→如果区域验证为无突出危险或采取工作面防突措施并经效果检验有效，则采用前探孔短探短掘，直至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置（最小法线距离1.5m）→采用工作面预测的方法进行最后验证，若验证为突出危险工作面则再次实施工作面防突措施，直到验证为无突出危险工作面→在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层→如果首次揭煤的远距离爆破未能一次揭穿煤层，则继续按照揭煤的安全技术措施“过煤门”，直到进入煤层2m→揭煤结束。
三、确定安全岩柱的厚度方法和措施
1、为准确掌握８号煤层赋存情况，给留设安全岩柱与编制揭煤防突设计提供可靠地质资料。
在距煤层最小法向距离10m前施工2个穿过煤层全厚的超前探孔，探明煤层赋存及产状。
根据前探钻孔实际探煤资料，绘制钻孔成果图后，得出揭煤区域煤层赋存情况，巷道顶板距８号煤层底板法线距离为7.0m，揭煤区域8号煤层厚约6.6m，掘进方位煤层倾角平均27°。
四、区域综合防突措施
（一）区域突出危险预测
８号煤层未进行突出危险性鉴定，严格执行区域防突措施。
（二）区域防突措施
1、M8煤鉴定二巷施工至顶板距８号煤层底板法线距离7.0m位置时，在迎头施工穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯，参数如下：
庆兴煤矿M8煤鉴定二巷揭煤区域8号煤层钻孔抽采半径为3m，设计钻孔见煤点排间距4m，列间距4m，钻孔孔径75mm，共设计钻孔81个，工程量2476m，钻孔控制巷道两帮轮廓线外12.4m，控制范围的外边缘到巷道轮廓线最小距离为5m。
表一：
M8煤鉴定2巷7m区域措施钻孔设计参数
M8煤鉴定2巷距８号煤层法距7m区域措施钻孔设计参数
孔号
距巷道中心线（m）
距顶板（m）
钻孔与所在巷道中心线夹角（°）
钻孔施工倾角（°）
钻孔预计见煤深度（m）
钻孔预计穿煤深度（m）
钻孔预计终孔深度（m）
1
0
0
0
36
10.28
3.37
13.65
2
0
0.4
0
31
8.42
3.52
11.94
3
0
0.8
0
15
10.78
4.51
15.29
4
0
1.2
0
5
13.7
5.73
19.43
5
0
1.6
0
-2
16.91
7.08
23.99
6
0
2.0
0
-6
20.26
8.48
28.74
7
0
2.4
0
-9
23.69
9.91
33.6
8
0
2.8
0
-12
27.18
11.37
38.55
9
0
3.2
0
-13
30.7
12.85
43.55
10
0.4
0
16
36
10.7
3.51
14.21
11
0.4
0.4
19
31
8.93
3.73
12.66
12
0.4
0.8
15
15
11.18
4.68
15.86
13
0.4
1.2
12
5
14.02
5.86
19.88
14
0.4
1.6
10
-2
17.17
7.19
24.36
15
0.4
2.0
6
-6
20.48
8.57
29.05
16
0.4
2.4
7
-9
23.88
9.99
33.87
17
0.4
2.8
6
-12
27.34
11.44
38.78
18
0.4
3.2
6
-13
30.85
12.91
43.76
19
0.8
0
30
36
11.88
3.89
15.77
20
0.8
0.4
35
31
10.31
4.31
14.62
21
0.8
0.8
29
15
12.31
5.15
17.46
22
0.8
1.2
23
5
14.95
6.25
21.2
23
0.8
1.6
19
-2
17.93
7.51
25.44
24
0.8
2.0
16
-6
21.12
8.84
29.6
25
0.8
2.4
14
-9
24.43
10.22
34.65
26
0.8
2.8
12
-12
27.82
11.63
39.45
27
0.8
3.2
11
-13
31.27
13.09
44.36
28
1.2
0
41
36
13.61
4.46
18.07
29
1.2
0.4
47
31
12.27
5.13
17.4
30
1.2
0.8
40
15
14
5.86
19.86
31
1.2
1.2
33
5
16.35
6.84
23.19
32
1.2
1.6
28
-2
19.12
8.01
27.13
33
1.2
2.0
24
-6
22.14
9.27
31.41
34
1.2
2.4
21
-9
25.32
10.59
35.91
35
1.2
2.8
18
-12
28.61
11.97
40.58
36
1.2
3.2
16
-13
31.97
13.38
45.35
37
1.6
0
50
36
16.11
5.28
21.39
38
1.6
0.4
56
31
14.99
6.27
21.26
39
1.6
0.8
49
15
16.43
6.87
23.3
40
1.6
1.2
42
5
18.48
7.73
26.21
41
1.6
1.6
36
-2
20.97
8.78
29.75
42
1.6
2.0
31
-6
23.75
9.94
33.69
43
1.6
2.4
28
-9
26.74
11.19
37.93
44
1.6
2.8
25
-12
29.87
12.5
42.37
45
1.6
3.2
22
-13
33.11
13.86
46.97
46
0.4
0
-16
36
10.7
3.51
14.21
47
0.4
0.4
-19
31
8.93
3.73
12.66
48
0.4
0.8
-15
15
11.18
4.68
15.86
49
0.4
1.2
-12
5
14.02
5.86
19.88
50
0.4
1.6
-10
-2
17.17
7.19
24.36
51
0.4
2.0
-6
-6
20.48
8.57
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52
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-7
-9
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53
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-6
-12
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0
-30
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5
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-12
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0
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5
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1.6
-36
-2
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8.78
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1.6
2.0
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-6
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79
1.6
2.4
-28
-9
26.74
11.19
37.93
80
1.6
2.8
-25
-12
29.87
12.5
42.37
81
1.6
3.2
-22
-13
33.11
13.86
46.97
备注：
1#、10#、19#、28#、37
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