区域防突专项设计方案.docx
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区域防突专项设计方案
保存单位：
编号：
湘煤集团嘉禾矿业公司浦溪井
14516区域
防
突
专
项
设
计
地点：
14516区域
编制人：
杨献东
编制日期：
2018年2月16日
会审意见
会审时间：
2018年2月20日
会审地点：
公司会议室
主持人：
张为平
会审人员：
张为平、唐湘平、扶晓临、唐小生、杨献东、刘斌、刘权、曹敏
会审意见：
1、区域防突措施以穿层钻孔预抽区段煤层瓦斯为主。
2、整个14516区域沿走向每隔30m布置一个测压孔。
3、补充采区巷道布置图、通风系统图、避灾路线图。
4、岩巷掘进要采取防误穿煤层的措施，即地质部门对收集的资料进行分析，设计地质钻出探煤，根据钻孔资料，下达允掘距离，测量部门现场标定允掘标志，做到不超掘。
5、通风区要及时收集区域预测、校检、验证和局部预测、校检等资料，为防突效果的评估提供科学依据。
会审单位
生产技术部
通风区
机运区
安全监察部
采掘区
矿总工程师
签名
日期
目录
一、编制依据4
二、工作面简况4
三、地质情况4
四、瓦斯地质情况<煤层名称、产状、结构、厚度、顶底板岩性、瓦斯压力及动力现象）5
五、采煤方法6
六、通风系统7
七、防突设施<设备）7
八、区域综合防突措施8
九、局部综合防突措施7
十、安全技术措施8
十一、防突工程计划11
14516区域防突专项设计
一、编制依据
本防突专项设计编制的主要依据是《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿安全规程》、《湖南省煤业集团嘉禾矿业有限公司浦溪矿井V煤层瓦斯基础参数测定报告》编制而成的。
二、工作面简况
14516工作面位于矿井北翼的14采区，南与12采区接邻，北与16采区接邻，上至-50m标高，下至-75m水平，工作面走向长度250M，倾斜度52M。
三、地质情况
1、围岩特征
老顶
中粒砂岩
21.5
灰白色中厚层状，富含白云母碎片
直接顶
粉砂岩
4.6
黑灰色薄层状粉砂为主，产植物化石
伪顶
砂质泥岩
0-0.3
灰黑色含粉砂质，下部夹菱铁质结核
直接底底
细砂岩
0.1
含一层厚1.5m左右的细砂岩标志层,灰白色层状，产植物化石。
老底
砂质泥岩
26.0
灰黑色，含粉砂质夹菱铁质结核
2、水文地质和地质构造
①水文地质条件简单，无水害威胁。
②地质构造简单，各倾向小断层及节理发育，对施工无大影
四、瓦斯地质情况<煤层名称、产状、结构、厚度、瓦斯压力及动力现象）
工作面主采Ⅴ煤。
Ⅴ煤位于斗岭组中段的中部，上距Ⅱ煤约19--102M，一般40M。
顶底板属软性至中硬性岩石。
煤厚0--13M，平均2.42M。
夹石不连续成层。
煤层形态为层状或似层状，连续性较好，但厚度变化幅度大，对煤层开采有一定影响。
煤呈粉末状或碎片状，易于落煤。
为比较稳定的主要可采煤层。
煤层具有金属光泽，易碎成粉末，煤尘较大。
煤尘爆炸性指数为8.5—9.5%，无爆炸性。
煤层自然倾向性等级为Ⅲ级，不易自燃<2008年9月由湖南省煤安检测检验中心鉴定）。
煤层结构
工程名称
单位
指标
备注
煤层结构
简单
煤层厚度
M
1.2～10
2
偶见夹矸
煤层倾角
度
0-50
平均倾角250
煤层硬度
普氏系数f
0.158-0.212
硬度较低
煤炭品种
无烟煤
瓦斯参数测定成果表
序号
参数名称
单位
数值
1
煤的坚固系数f
0.2
2
瓦斯放散初速度△P
mmAg
14.5
3
水分Mad
%
13.55
4
灰分Aad
%
5.01
5
挥发分Vdaf
%
6.69
6
真密度TRD
t/m3
1.44
7
视密度ARD
t/m3
1.375
8
孔隙率F
%
4.51
9
瓦斯吸附常数a
m3/t
27.22
10
瓦斯吸附常数b
MPa-1
1.425
11
煤层瓦斯含量X
m3/t
10.55
12
煤层透气性系数λ
m2/MPa2·d
0.5994
13
钻孔流量衰减系数
d-1
0.1416
14
煤层瓦斯压力P
MPa
0.99
五、采煤方法
根据勘探资料，14采区煤层赋存不是很稳定，皱曲比较发育，对工作面的开采有一定的影响。
结合浦溪井的开采经验。
选择走向长壁后退式采煤方法。
工作面采用爆破落煤，单体液压支柱配Л梁支护，全部陷落法管理顶板。
六、通风系统
采用U型通风方式，新鲜风流从运道进，清洗工作面后由风巷排至-75回风上山，经-50m回风联络巷进入14采区总回风上山，最后由14采区风井排至地面。
<通风系统见图）。
七、防突设施<设备）
1、抽放设备：
2BE1-353<110KW）水环式真空泵
2、抽放设施：
主管采用管路为φ355mm、φ225mm、φ108mm三种型号的PE管、玻离钢管、铁管及各转弯处使用橡胶管，支管采用管路为φ20mm镀锌铁管，各抽放孔支管与抽放管路的连接采用真空厚壁胶管<φ25mm），并用扎丝紧固，以保证管路气密性，同时安装了人工放水器。
管路安装：
地面抽放泵房—主井底—-50运输大巷—14采区—-50石门—-75轨道上山—-一75底板巷和工作面
3、岩巷钻探设备：
钻机：
名称
型号
数量<台）
矿用全液压坑道钻机
ZDY750
2
矿用液压钻机
ZY—750
3
矿用液压钻机
ZY—650
2
矿用坑道钻机
ZDY—340I
4
钻具：
钻具
钻杆
钻头
直径
长度（mm>
型号
直径（mm>
42
800
三翼凹凸复合片钻头
65
32-63
800
三翼硬质合金钻头
65
38
800
岩芯钻头
65
32
800
PDC金刚石复合片
65
4、煤巷钻探设备及钻具：
钻探设备：
ZMS-12型湿式电煤钻<湖南洪江）
钻具：
φ42mm螺纹钻杆，钻杆长度为1.6m/根，钻头为φ42mm的一字型钻头配Φ80mm或φ65mm的扩孔器。
八、区域综合防突措施
1、底板巷预抽煤层瓦斯：
在-75m水平布置南、北两条瓦斯抽放底板巷，在底板巷内布置适当的瓦斯抽放钻场来预抽煤层瓦斯。
2、预抽煤层瓦斯区域防突措施的要求
①穿层钻孔预抽区段煤层瓦斯时，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各15m范围内的煤层。
②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的钻孔应当控制整个开采块段的煤层；
③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，工作面距未预抽或者预抽防突效果无效范围的前方边界不得小于20m；
3、预抽煤层瓦斯钻孔应当均匀布置，钻孔间距黄牛岭煤矿的煤层有效抽放半径<2.75m）执行。
4、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于5m，顺层钻孔的封孔段长度不得小于5m。
5、做好每个钻孔施工参数的记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。
<三）区域措施效果检验；
1、区域防突措施效果检验的方法
①采用残余瓦斯压力指标对预抽煤层瓦斯区域防突效果进行检验。
②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。
2、区域防突措施效果检验的判定
①采用残余瓦斯压力指标进行检验时，煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa时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；
②若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻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内的预抽区域判定为措施无效，所在区域煤层仍属突出危险区。
③当采用煤层残余瓦斯压力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，即为突出危险区。
3、区域防突措施效果检验的要求
采用直接测定煤层残余瓦斯压力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：
①对穿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，以及对预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若回采工作面长度未超过120m，则沿回采工作面推进方向每间隔30～50m至少布置1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，则在回采工作面推进方向每间隔30～50m，至少沿工作面方向布置2个检验测试点。
②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；
③对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔20～30m至少布置1个检验测试点，且每个检验区域不得少于3个检验测试点；
④各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离，且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。
在地质构造复杂区域适当增加检验测试点。
九、局部综合防突措施
<一）工作面突出危险性预测；
1、采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，在近水平、缓倾斜煤层工作面应向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8～10m的钻孔，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。
钻孔应尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处。
钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2值。
各煤层采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值按下表中的临界值确定工作面的突出危险性。
钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值
钻屑瓦斯解吸指标Δh2
Pa
钻屑量S
200
6
5.4
如果实测得到的S、△h2的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。
2、采用钻屑指标法预测采煤工作面突出危险性时，应沿采煤工作面每隔10～15m布置一个预测钻孔，深度5～10m，除此之外的各项操作等均与煤巷掘进工作面突出危险性预测相同。
判定采煤工作面突出危险性的各指标临界值可参照煤巷掘进工作面突出危险性预测的临界值来确定。
<二）工作面防突措施；
1、当采掘工作面预测有突出危险时，必须在加强安全防护的前提下对该工作面采用打抽放孔预抽瓦斯，排放钻孔排放瓦斯。
①、在采取抽放孔措施前，必须加固支护以防冒顶，如出现空帮空顶时，必须及时接好顶，背好邦，工作面要背严，打好“井”字档。
②、打钻时，钻孔直径为80mm，钻孔深度8-10m，如确因地质构造影响而达不到要求时，钻孔深度以见到煤层顶板或底板岩石为准。
③、施钻时，钻孔尽量布置在煤层的软分层中。
④、打钻时，瓦斯检查员和安监员必须严守当头面，如发现瓦斯超限立即停止作业，停电并撤出人员。
⑤、在打钻时出现吸钻杆或顶钻杆时，应立即
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