古蔺县三桂煤矿开采保护层专项防突设计Word格式.docx

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（3）川经煤炭函[2009]116号。

批准我厂为突出矿井。

（4）《煤矿质量标准化验收标准》、《瓦斯治理示范矿建设体系》

（5）根据国家煤监局《防治煤与瓦斯突出规定》：

第七十三条在突出矿井开采煤层群时，如在保护有效垂距内存在厚度1m及以上的无突出或弱突出煤层时，必须首先开采保护层。

开采保护层后，在被保护层中受到保护的区域可按无突出危险区进行采掘工作；

在未受到保护的区域，仍必须采取区域防突措施。

（6）开采保护层应遵循：

如煤层群中有几个保护层时，应首先考虑上保护层。

不但符合由上而下的开采顺序，而且突出危险层同水平的巷道能位于保护范围内。

（7）开采保护层时还应同时抽放被保护层的瓦斯。

（8）开采选择上保护层C15（Y4）做为保护层。

其保护范围在煤层倾角35°

开采煤层间垂距C25←5-8米→C24←9-11米→C19←8-12米→C15煤层，共计垂距22米-31米，平均28米。

符合缓倾斜和倾斜煤层开采保护层的最大有效距离（上保护层小于50米的要求）。

（9）C15号煤（当地俗称“打铁煤”）厚度1.0~1.15米，在矿区内属煤层层位比较稳定的薄煤层，瓦斯涌出量较少。

我厂技术组在2009年2月15日至2009年2月25日连续10天对C15号煤的300米巷道，暴露面积约1000m2的范围供风120m3/min进行实测，瓦斯浓度均在0.1%以下。

访问本区域以往小窑开采C15号煤和开采其它煤层情况，C15号煤瓦斯涌出量最小，而且C15号煤层是矿区内赋存的C25号煤层以上的唯一一层可作为保护层的可采煤层。

2006年我厂因在C24煤层中布置车场造成瓦斯突出，也想开采C15煤层作解放层，当时从C25掘进三个石门进入C15，并在C15煤层中从现行人巷底部石门处+820m标高位置往南掘了275米运输巷，倾向对应位置+870m标高位置往南开掘200米回风巷，每隔40米掘一条上山贯通运输巷和回风巷。

根据当时瓦检记录，工作面瓦斯稳定在0.04%左右，除因停风瓦斯超限几次外，其余时间瓦斯从未超过0.1%。

且从未发现过突出征兆。

（10）根据实际测定：

2009年3月8日，我厂采用钻屑防突指标法，在C15煤层运输巷，回风巷选择三处不同位置每处钻三个孔，每个孔深12米，三次测得C15煤层的最大钻屑量分别是21N、22N、23N，K1值指标分别为0.01、0.02、0.03。

离突出危险性临界值相差甚远，可以判断C15煤层无突出危险性，且通过比较C15煤层瓦斯压力最小，所以选择C15（Y4）煤层瓦斯压力最小层做保护层进行开采是符合《煤与瓦斯突出防治细则》、《煤矿安全规程》等相关规定可以作为保护层开采。

（11）我厂在+820m标高以上，由于过去采煤工艺比较落后，沿用局部通风机“树枝”状采煤法或房柱式采煤法，这些区域的采空区多数被煤柱包围，顶板有煤柱支撑没有垮落破坏，采空区没有通往地表的裂隙，房柱式空区内积聚了大量的瓦斯和老窑水，瓦斯并没因煤层的采动而得到释放，相反因吸附状态的瓦斯变成游离态瓦斯而使瓦斯压力大大增加，同时地压集中，弹性能得不到释放。

这些区域布置巷道搞抽放从治灾的时间上来看已不可能，从目前的系统上来讲也不可能，唯有开采上解放层（C15）才能达到治理灾害的目的。

（12）我厂目前主井总进风1102m3/min，主要用风地点两个：

即南二抽放巷和南三灰岩掘进头，两处加其余地点总用风量仅546m3/min，即使加上漏风，风量富余也有400m3/min多，所以开采保护层从通风能力上完全能满足要求。

（13）我厂已按省、市及县局有关文件精神和规定要求进行了瓦斯抽放的有关工作，建成了瓦斯抽放站并进行了瓦斯试抽，但以前采用的顺层钻孔抽放施工方案效果不是十分理想，目前也未验收合格。

我厂正在开掘一系列专用的底板灰岩巷搞瓦斯网格抽放，但这套巷道系统长近1300米，从施工到投入使用要一年多时间，加上预抽到瓦斯压力降到符合开采要求将经历相当长的时间，从治灾的时间和效果上不如开采解放层来治灾更容易达到目的。

（14）我厂地质情况比较杂，有一条南北走向的大断层横穿井田范围内，单纯采用底板网格抽放达不到治理断层瓦斯灾害的目的。

开采解放层和抽放同时实施才能达到从根本上治理瓦斯灾害的目的。

上部C25煤层虽已开采，即使采空区瓦斯已全部释放，但从+820m标高以下已发生过三次突出，进行深部开采必须先进行瓦斯灾害治理。

尽快从上阶段到下阶段进行解放层开采从时间和空间上才满足治灾要求。

综上所述，古蔺县文兴煤厂在开拓布置结合防突要求，优先选C15（Y4）煤层做为解放层开采的方案对其开采范围内的煤层群进行解放符合防突要求，而且是当前从采掘布置和时空顺序上来考虑的唯一可行的最优方案；

在+820m标高以下采用底板网格孔预抽煤层瓦斯也是可行的矿井深部区域性防突配合保护层开采的优化组合设计方案。

在局部未受到保护的区域，选用局部防突措施进行防突治灾。

第二章；

保护层工作面基本情况

1.Ｙ４（即Ｃ１5）煤层：

厚1.0-1.15m，煤层赋存稳定，矿井内大部分可采，向深部变厚，为简单～复杂结构。

煤质为富灰、低偏中硫低磷无烟煤。

Y4与Y3煤层间距为4m。

顶板为黑色泥岩，有时为岩屑砂岩。

底板为深灰色粉砂质泥岩，局部地方为岩质细砂岩。

2.矿区走向长度900米，倾向宽度165米，煤层厚度1.2米；

矿井开拓以人行下山巷道为界将划分为南北采区，再以煤层倾向划分3个区段（50米）布置采煤工作面后退式进行回采。

3.工作面采用走向长壁后退式布置，走向长度150米，倾向长度80—100米，采用单体液压支柱支护顶板，全部垮落法处理采空区。

工作面最大空顶距4.2米，最小空顶距3.2米，放顶步距1米。

采煤工艺；

炮采。

煤炭自溜在运输巷装车到井底车场提升到地面。

4.工作面通风采用负压抽出式通风，供风量；

200m3∕min,工作面瓦斯浓度0.22%；

回风流中的瓦斯浓度0.38%；

工作面防尘系统采用地面水池引入在工作面进风巷装煤点，回风巷分别安装喷水龙头降尘。

工作面已安装瓦斯传感器2台进行瓦斯监控。

供电采用127V煤电钻。

在工作面进风巷安装数字电话与地面调度室相通。

第五章；

保护范围和效果检验方法

一.开采保护层后的保护范围；

C15煤层开采以后对上部顶板的瓦斯和下部c19.c23.c24.c25等煤层的瓦斯释放和减轻瓦斯压力。

同时在开采C15煤层时，采用顶板穿层预抽钻孔对下部所有煤层瓦斯进行预抽，达到消除瓦斯突出的潜能。

二．效果检验方法；

1.保护层的最大膨胀量大于千分之三，则检验和考察结果可实用于其它区域的同一保护层和被保护层。

2.若保护层与被保护层的层间距离、岩性及保护层开采厚度发生变化时，应再次进行效果检验。

3采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量、顶底板位移量证实的指标和方法，也可以结合煤层透气性系数变化率等辅助指标。

4.检验时的判断指标按照预测指标执行。

在检验期间发生喷孔、顶钻及其它突出预兆在其周围100米内判断为突出危险区。

当采用残余瓦斯检验时，任何一个钻孔超标在其周围100米范围判断为突出危险区。

5.检验钻孔的布置要求；

a.对区段宽度小于120米；

回采工作面长度小于120米，沿工作面走向按30—50米布置1个检验孔。

大于120米布置2个检验孔。

对煤巷条带穿层预抽措施的按30—50米布置1个检验钻孔。

对煤巷顺层预抽措施的按20—30米布置1个测定区并不得少于3个检验钻孔。

所有钻孔布置在密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置。

当地质构造复杂时要增加检验钻孔。

b.检验钻孔与周围预抽钻孔保持相等距离。

避开瓦斯排放范围和预抽超前距。

三．区域性预测方法；

⑴煤层瓦斯风化带为无突出危险区域。

⑵采用瓦斯地质分析方法划分出突出危险区域。

⑶突出位置以上20米（埋深）和以下范围划分为突出危险区。

⑷根据煤层瓦斯压力和瓦斯含量划分为突出危险区和无突出危险区域。

预测临界值如下表；

瓦斯压力p∕MPa

瓦斯含量w∕（m3.t-1）

危险性

∠0.74

∠8

无突出危险区

＞0.74

＞8

突出危险区

⑸在井下同一地质单元内沿煤层走向布置测试点2-3个，煤层倾向布置测试点不少于3个。

（6）在突出煤层中有下列情况之一者必须进行突出危险性预测，并按突出危险工作面进行管理。

a、突出层构造破坏带（断层、褶曲、火成岩侵入）；

b、煤层赋存条件急剧变化区域；

c、采掘应力叠加区域；

d、预测过程中的喷孔、顶钻动力现象；

e、工作面出现明显突出预兆。

第六章；

保护层工作面布置图和相邻煤层保护范围图

第一节；

保护层工作面布置图

第二节；

保护层保护范围的确定；

1.矿井首次开采保护层时，必须进行保护层保护效果及范围的实际考察，并不断积累、补充完善资料，以便尽快得出确定本矿保护层有效作用范围的参数。

2.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，应经矿务局总工程师批准，并将煤（岩）柱的位置和尺寸准确地标在采掘平面图上。

每个被保护层的瓦斯地质图上，应标出煤（岩）柱的影响范围，在这个范围内进行采掘工作时，必须采取防治突出的措施。

3.保护层在特殊情况下非留煤柱不可时，必须按照表18填写煤柱记录表。

保护层留有不规则煤柱时，必须按照其最外缘的轮廊划出平直轮廓线、并根据保护层与被保护层之间的层间距变化，确定其有效影响范围，在被保护层进行采掘工作时，还应根据采掘瓦斯动态及时修改。

4.开采厚度等于或小于o．5m的保护层时，必须检验保护层的实际保护效果。

如果保护层的实际保护效果不好，在开采被保护层时，还必须采取防治突出的补充措施。

5.在有抽放瓦斯系统的矿井开采保护层时，应同时抽放被保护层的瓦斯。

开采近距离保护层时，必须采取措施严防被保护层初期卸压的瓦斯突然涌入保护层采掘工作面或误穿突出煤层。

第七章；

开采保护层和相邻煤层瓦斯涌入工作面的管理

1.在开采保护层时，布置钻孔抽采下部煤层的瓦斯。

2.埋管预抽采空区的瓦斯。

3.在C15煤层顶板布置瓦斯钻孔抽放保护层裂隙带内的瓦斯。

4.在保护层工作面加强通风管理和瓦斯监测监控的管理工作。

第八章；

安全技术措施

一．一般技术规定；

1．开采保护层同时抽采被保护层的瓦斯。

2.开采近距离保护层时防止被保护层的瓦斯涌入保护层工作面或误穿突出煤层。

3.保护层工作面超前被保护层工作面100米以上。

4.开采保护层时，采空区不得留煤柱，经批准留设时，必须标注在采掘工程平面图上。

并在被保护层的瓦斯地质图上画出影响范围，以便采取防突措施。

（一）建立避灾硐室的要求；

1.深度小于6米，高度大于2米，宽度大于15人的位置，面积大于7.5m2,硐室支护保持良好，并与矿井调度室直通电话。

2.硐室内配备足够用水，供风量；

0.3m3∕min∕人，采用压缩空气时有减压装置和有阀门控制的呼吸嘴和与地面调度室相通的电话。

3.硐室内配备齐全最多人数的自救器。

二．安全防护措施

（一）建立防突门（反向风门）的要求；

1.在掘进工作面进风侧建立2-3道，间距大于4米，距工作面距离根据工作面通风系统和预计突出强度确定（一般大于70米，若小于70米建立3道反向风门）。

反向风门距工作面回风巷大于10米。

2.墙厚度大于0.8米，深入岩石内0.2米，深入煤体内0.5米，通过墙体的孔洞必须设置逆止门。

3.人员进入时，反向风门打开顶牢，爆破作业和无人时，反向风门必须