12821工作面掘进期间防突措施Word格式.docx

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第二节、局部防突措施21

第三节工作面防突效果检验22

第四节安全防护措施25

第四章组织管理措施29

附图：

31

1、128_2-1掘进工作面工程平面图；

2、128_2-1掘进工作面区域防突措施工艺流程图；

3、128_2-1掘进工作面局部防突措施工艺流程图

4、128_2-1掘进工作面掘进期间的通风系统图；

5、128_2-1掘进工作面掘进期间的监测系统图；

6、128_2-1掘进工作面掘进期间的放炮位置及停电、站岗、撤人图；

第一章掘进工作面概况

一、工作面概况

128-2-1采煤工作面是云贵煤矿一采区28-2煤层中的第一个工作面，28-2煤层距离上覆的28#煤层层间距14m，距离下伏29#煤层层间距15.0m左右。

其128_2-1掘进工作面运输巷标高为+1572.0m，回风巷标高为+1598.0m，运输巷设计长度315.0m，回风巷设计长度285.0m，切眼长度70.0m，平均煤层厚度1.9m，煤层倾角22.0°

，可采煤炭5.4万吨。

底板为粉砂岩，顶板为粉沙质泥岩，煤层较稳定，预计在掘进过程中回风巷、运输巷都不遇断层。

128_2-1回风巷、128_2-1运输巷在掘进前已经具备独立的回风系统，回风系统畅通，掘进过程中均采用压入式通风。

附图1：

128_2-1掘进工作面工程平面图

二、煤层地质及煤层特征

1、地层

井田及邻区矿井内及其邻近出露地层有从二叠系下统茅口组至三叠系下统飞仙关组，现从老到新分述如下：

1）、二叠系（P）

下统茅口组（P1m）：

出露于井田北西部外围，主要为浅灰色，灰色厚层灰岩，含白云质团块或白云岩，具缝合线构造，产腕足类、蜒等动物化石。

顶部有厚约3米左右的红褐色硅质灰岩，角砾结构，坚硬，厚度400-500米。

与上覆峨眉山玄武岩组呈假整合接触。

上统峨眉山玄武岩组（P2I）：

出露于井田北部外围，厚度210-330米。

平均270米，根据岩性特征分为三段，从下而上。

第一段（P2β1）：

灰绿色拉斑玄武岩及玄武岩，致密块状，坚硬，具大量紫红色铁质浑圈，具小气构造。

厚度20-70米，平均45米。

第二段（P2β2）：

浅灰色、绿灰色泥质粉砂岩，粉砂岩、泥岩、凝灰岩，产植物化石。

含煤1-3）层，均不可采。

厚度0-50米，平均35米。

第三段（P2β3）：

深灰色，紫色，暗绿色火山石角砾岩，偶夹玄武岩。

顶部20米左右，为含砾凝灰岩。

厚度130-275米，平均210米。

与上覆龙潭组呈假整合接触。

上统龙潭组（P2l）：

为矿井内含煤地层，厚度为210-300米，一般为260米（矿井内出露的含煤地层为龙潭组中，上段）,岩性以粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层为主，夹泥质灰岩及菱铁太薄层。

其中砂岩成分以岩屑为主，含腕足类，瓣足类，头足类等动物化石及大羽羊齿、栉羊齿、瓣轮叶等植物化石。

根据岩性分下、中、上三段，现从下到上分述如下：

下段（P2l1）龙潭组底界（铝土岩底界）-24号煤层顶界。

厚度为20-60米，一般36米。

中段（P2l2）、24号煤层顶界-12-1号煤层顶界。

厚度为105-130米，一般为120米。

上段（P2l3）、12-1号煤层顶界-龙潭组顶界。

厚度为80-120米，一般为105米。

与上覆飞仙组呈整合接触。

2）、三叠系下统（T1）

飞仙关组（T1f）：

出露于矿井中部及南东部外围，以砂岩为主，夹泥岩。

厚度600-700米，一般660米。

下部俗称绿色层，为灰绿色夹紫色的细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩。

上部及中部俗称紫色层，为红紫色、暗紫及紫色泥岩、粉砂岩，含白色蠕虫状方解石，夹多层细砂岩，并常夹有绿色砂质条带及白色灰岩条带，具板状交错层理，含瓣鳃类动物化石。

3）、第四系（Q）

分布于矿井北西部，为残积、坡积、洪积及冲积物，由砂土、粘土及砾石组成，厚度0-15米。

与下伏地层呈不整合接触。

1.1.3.2煤系地层及含煤性

区域内龙潭组含煤层20-30层，一般25层，煤层总厚度20-36米，平均28米,含可采煤层10层，可采煤层总厚度9-26米，平均18米。

可采煤层编号从下到上为30#、29#、28#、26#、19#、17#、12#及3#，矿井批准开采的有12#、17#、19#、26#、28#共五层。

据煤层赋存情况将各煤层分为上、下二个含煤组。

其中12#、17#、19#为上煤组；

26#、28#为下煤组。

2、断层情况

矿井位于盘南背斜南东翼东段，总体为一单斜构造。

地层走向为北东，倾向为南东，倾角一般为27度-20度。

矿井内未见褶曲。

构造复杂程度为中等。

矿井内共发现断层2条，为F2、F78断层，叙述如下：

F2走向正断层为矿井北西部边界断层，对井田内煤层开采没有影响，断层上、下盘均为煤系地层。

断层走向北50度东，倾向南东，倾角70度左右。

该断层走向穿过整个井田，落差约100米左右。

F78斜向正断层位于矿井中部，对井田内1-19#号煤层开采都有影响，断层上、下盘均为煤系地层，断层走向北70度东，倾向北西，倾角70度左右。

该断层斜切整个井田，落差为100米左右。

3、煤层赋存情况

表1-3-11号煤层煤层特征表

序号

区域组

煤层名称

煤层厚度（m）

煤层间距（m）

煤层夹矸数

煤层结构

稳定性

煤层倾角（°

）

顶底板岩性

顶板

底板

1

飞仙关组

28#

2.67～2.24

45

0～2

简单

较稳定

20～25

粉砂质泥岩

粉砂岩

1.80

4、煤质

1）物理性质和煤岩特征

28#号煤层倾角22°

，顶板为灰色、深灰色厚层状凝灰色粉砂岩，顶板条件较好；

底板为粘土岩、泥岩，遇水易膨胀，设计采用全部跨落法管理顶板。

根据验算所选择支架及柱排距的确定能满足支护要求。

在开采过程中应加强巷道顶、底、帮的支护管理工作，预防不良事故发生。

2）煤质特征

28#号煤层低中灰～中灰、中硫～高硫分、特高热值的无烟煤，煤质特征见表1-3-2。

表1-1-2煤质分析结果表

煤层号

产品名称

各项指标

水分（Mad﹪）

灰分（Ad%）

挥发分（Vdaf%）

全硫（Std%）

原煤

1.87

12.37

12.07

1.07

5、水文地质情况

采区内无大的地表水体，128_2-1掘进工作面附近有河流，但冲沟发育，沟溪水变化幅度大，雨季暴涨，枯季水量较小，甚至干涸，流量受大气降水的控制。

6、瓦斯、煤层自燃及煤尘爆炸特征

1）根据贵州省能源局文件黔能源发“《关于六盘水市煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，云贵煤矿相对瓦斯涌出量15.92m3/t，绝对瓦斯涌出4.92m3/min，矿井为煤与瓦斯突出矿井。

参考矿井和相邻采掘工作面瓦斯、二氧化碳涌出情况分析计算，预计128_2-1工作面瓦斯绝对涌出量3.54m3/min，瓦斯相对涌出量29.73/min，二氧化碳相对涌出量10.8m3/t，二氧化碳绝对涌出量0.12m3/min。

2）根据贵州省煤田地质局2011年对云贵煤矿各煤层作出的《煤尘爆炸性鉴定报告》，所采煤层的煤尘均有爆炸性。

该矿按有煤尘爆炸性进行设计管理。

3）根据贵州省煤田地质局对云贵煤矿各煤层作出的《煤层自燃倾向性等级鉴定报告表》，所采煤层自燃倾向性分类26#煤层为三类，不易自燃。

资料来源可靠，26#该按三类煤层自燃倾向性（不易自燃煤层）进行设计管理。

三巷道布置情况及掘进工艺情况

。

巷道皆跟顶板掘进，采用工字钢支护，断面为梯形，运输巷高2.0m，上宽：

2.4m、下宽2.9m；

回风巷高2.0m，上宽：

2.1m、下宽2.6m。

掘进工作面设备配备：

GMZ－12煤电钻，电机功率1.2kW，配备ZDY-620型/ZDK-280/80坑道钻机，采用钻眼远距离放炮掘进，采用刮板转载机转载和皮带运输机运输。

四掘进工作面煤炭储量及服务时间

一、储量

可采储量=300×

70×

1.9×

98%×

1.4=5.4万吨。

本矿炮采工作面回采率参考值为98%，煤的平均可采厚度为1.9米，煤的容重1.4T/m3。

二、服务年限

54000÷

（2×

1.4×

25）

=5.0月

日推进度----2米

工作面长度------70米

平均采高-----1.9米

容重------1.4吨/米3

月工作日——25天

五通风、瓦斯及抽放

1通风方式

矿井通风方式为中央并列抽出式，通风方法为抽出式，回采工作面采用上行式U型通风方式，掘进工作面采用压入式局部通风机风筒通风。

矿井以一个采煤工作面、两个掘进工作面达产，采煤工作面为全风压通风。

矿使用FBCZNo18/90型号隔爆对旋轴流风机2台，一台工作，一台备用。

风量2900～4760m3/min，负压400～1200Pa。

电机功率N=90kw。

布置有3个井筒，其中主、副排矸斜井为进风井，其标高分别为＋1652m、＋1646m，西部设置有回风斜井，其标高为＋1653m，通风系统较简单，设施齐全。

128_2-1掘进工作面采用压入式通风，风机安设在距离回风口10.0m以上的全风压通风巷道内，使用型号为FBCD（11KW×

2）的局扇2台，（一台运转，一台备用）和FBCD（15KW×

2）的局扇2台，（一台运转，一台备用），风筒使用直接为600mm的抗阻燃风筒，严格执行“三专两闭锁”措施。

1）128_2-1运输巷通风系统

新鲜风经地面——平硐——轨道下山——局部通风风机—风筒——迎头；

污风经工作面——128_2-1运输巷——128_2-1专用回风巷——28#回风上山——总回风巷——地面。

2）128_2-1回风巷通风系统

新鲜风经地面——平硐——轨道下山——12602溜子巷——局部通风风机—风筒——迎头；

污风经工作面——128_2-1回风巷——12802石门回风联巷——28#回风上山——总回风巷——地面。

2、瓦斯情况及瓦斯抽放

矿井目前设置有高、低负压抽放系统各一套，其中：

高负压抽放是2BEC-42水环型真空泵二台（一台工作、一台备用），340rpm（min-1），电机功率为132kW，电压660V。

其工况点参数为：

Q=80.0m3/min、H＝30hPa。

主管选用煤矿井下聚氯乙烯管：

DN=300mm，PN=0.8Mpa，δ=6mm；

支管选择煤矿用无缝钢管：

DN=150mm，PN=0.8Mpa，δ=5mm。

低负压抽放是2BEA-303水环真空泵两台，一台工作，一台备用，该泵配套电机功率为75kw，电压660V，泵转速590r/min，最大抽气量Q=52m3/min,H＝18hPa；

128_2-1掘进工作面掘进期间采用一台高负压瓦斯抽放泵配备一趟12寸抽放管路抽放掘进期间的区域顺层瓦斯，单孔使用2.5寸管连接。

根据以外经验，预计128_2-1运输巷、128_2-1回风巷的瓦斯抽放管路每趟负压平均13.0kpa,流量38.0m3/min，平均瓦斯浓度15.0%，抽放瓦斯纯量5.7m3/min，能满足128_2-1掘进工作面运输巷、回风巷掘进期间瓦斯治理要求。

第二章区域综合防突措施

一、区域性突出危险性预测

根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点试验室于2010年12月对我矿的煤与瓦斯突出危险性鉴定。

鉴定结果：

盘县老厂镇色绿村云贵煤矿28#煤层煤的破坏类型属于Ⅲ类煤；

煤层的相对瓦斯压力为0.48MPa，小于0.74MPa；

煤样的坚固性系数为0.383，小于0.5；

瓦斯放散初速度为21.9mmHg，大于10mmHg。

根据《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》（AQ1024-2006）第5.2.3条规定及《防治煤与瓦斯突出规定》，全部指标达到或超过其临界值时划为突出煤层。

此外，软分层煤样的初始释放瓦斯膨胀能为47.52mJ/g，根据以往的科学研究结果，当初始释放瓦斯膨胀能大于临界值42.98mJ/g，该煤层有突出危险性。

鉴定认为：

盘县云贵煤矿28#煤层在鉴定范围（标高+1530m以上的28#煤层）内有突出危险。

128-2-1采煤工作面虽然上覆的28-1#煤层12801工作面已经开采，并对本工作面实行一定的解放，但根据开采的情况，本工作面开口往里100米段为井筒保护煤柱，没有得到全面的解放，因此采用开采保护层与本煤层抽放相结合的区域防突措施。

1、开采保护层

由于在突出矿井开采煤层群时，如在有效保护垂距内存在厚度0.5m及以上的无突出危险煤层，除因突出煤层距离太近而威胁保护层工作面安全或可能破坏突出煤层开采条件的情况外，首先开采保护层。

当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时，综合比较分析，择优开采保护效果最好的煤层；

当矿井中所有煤层都有突出危险时，选择突出危险程度较小的煤层作保护层先行开采，但采掘前必须按本规定的要求采取预抽煤层瓦斯区域防突设计并进行效果检验；

A、开采保护层沿走向方向的保护范围

若保护层采煤工作面停采时间超过3个月、且卸压比较充分，则该保护层采煤工作面对被保护层沿走向的保护范围对应于始采线、采止线及所留煤柱边缘位置的边界线可按卸压角δ5=56°

～60°

划定。

图2-2-1保护层工作面始采线、采止线和煤柱的走向影响范围

1－保护层；

2－被保护层；

3－煤柱；

4－采空区；

5－被保护范围；

6－始采线、终采线

B、云贵煤矿上保护层开采后工作面沿倾斜方向的保护范围应根据卸压角δ划定，如图2-1-3所示。

图2-2-228-1号煤层开采后，被保护28-2号层沿倾向范围

C、保护层与被保护层之间的最大保护垂距

保护层与被保护层之间的最大保护垂距，对于缓倾斜和倾斜煤层为：

上保护层＜50m；

对于急倾斜煤层，上保护层＜60m。

根据云贵煤矿28-1号煤层与28-2号煤层层间距分析，选择开采28-1号煤层作为上保护层，128_2-1掘进工作面为28_2#首采煤层的工作面与28-1首采12801工作面的保护范围只有回风巷100米，运输巷200米。

2、区域顺层钻孔预抽瓦斯

1、根据128_2-1掘进工作面工程平面图分析，运输巷设计长度315.0m，回风巷设计长度285m，切眼长度70.0m。

在保护层未被保护的范围（回风巷前185米，运输巷前115米），需严格进行区域煤层瓦斯防突措施。

因此设计采取在掘进工作面迎头施工区域顺层区域条带抽放孔预抽掘进区域煤层瓦斯作为掘进期间的区域防突设计。

具体措施如下：

1）钻场设计：

（1）运输巷设计长度315.0m，采取在掘进工作面（前115米）；

回风巷设计长度285.0m，采取在掘进工作面（前185米）范围；

切眼长70米范围内每隔40m在巷道两帮施工5个最短超前距不小于30米的区域顺层条带抽放孔作为运输巷区域防突措施，运输设施3次区域抽放，总施工30个区域顺层钻孔；

回风巷设施4次区域抽放，总施工40个区域顺层钻孔；

切眼设施2次区域抽放，总施工20个区域顺层钻孔。

掘进工作面的巷道掘进至保护范围后看保护层效果，再根据实际情况选择是否进行煤层瓦斯区域防突措施。

（2）所有抽放孔均采用ZDY-620型钻机施工，钻孔直径75mm,终孔间距3.0m,同时抽放孔的超前最短投影孔深为70.0m且终钻必须控制巷道轮廓线外不小于15.0m。

钻孔设计详见128_2-1掘进工作面区域顺层条带抽放孔设计图。

（3）施工中所有顺层钻孔必须按照设计的倾角、偏角、孔深施工。

确保施工钻孔真实可靠，严禁施工假钻。

所有钻孔施工结束后必须能覆盖整个回采区域，每施工一个钻孔必须及时进行连管抽放并现场收集参数进行上图分析，对未施工到设计深度的不给予验收，必须重新不施工。

上帮：

下帮：

图2-2-3128_2-1掘进工作面区域顺层钻孔设计布置图

三、区域效果检验

（一）区域防突效果检验

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十五、五十六条规定，结合128-2-1掘进工作面所采取的区域区域防突设计实际情况分析，128-2-1掘进工作面掘进期间的区域措施效果检验采用直接测定预抽区域的煤层残余瓦斯压力或间接计算预抽区域的残余煤层瓦斯含量的方法进行措施效果检验。

表2-3-1根据煤层瓦斯压力进行区域预测的临界值

瓦斯压力P（MPa）

瓦斯含量W（m3/t）

类别

P﹤0.74

W﹤8

无突出危险

P≥0.74

W≥8

有突出危险

1、采用直接测定预抽区域残余瓦斯压力作为施工顺层抽放钻孔区域防突设计的效果检验方法

1）效检点的布置方式和要求

128-2-1掘进工作面效果检验点均设计在煤巷条带每间隔40m在工作面迎头布置一个检测区域，每个检测区域布置3个最短投影孔深为10m的检验测试孔，其中1个平行掘进方向，另外两个布置在巷道两侧且终孔必须按照要求控制巷道轮廓线5m以外。

图2-3-1128-2-1掘进工作面区域防突措施效果检测孔设计布置图

2）以上所有检验测试孔均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，且避开采掘巷道的预抽超前距。

3）检测孔施工完毕后必须立即进行封闭测试，每个孔施工结束立即埋3分测压管后并采用水泥沙浆封孔8m深进行测压工作，测试人员对压力测试表进行读数并观察压力变化情况，只有当测定的煤层残余瓦斯压力始终是小于0.74mpa，方可视为区域措施有效，该区域为无突出危险。

4）若测定的煤层残余瓦斯压力大于或等于0.74mpa，则该区域区域防突设计无效，必须重新实施区域防突设计，直至煤层残余瓦斯压力小于0.74mpa。

若施工区域条带预抽瓦斯钻孔范围内的钻孔出现喷孔、卡钻、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的该区域内预抽区域判定无效，必须重新执行区域防突设计。

再次进行区域条带瓦斯抽放工作。

2、采用间接计算的残余瓦斯含量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）当预抽区域内钻孔的间距和预抽时间差别较大时，根据孔间距和预抽时间划分评价单元分别计算检验指标。

只有当所有条带抽放单孔瓦斯浓度降低到10.0%以下且计算的煤体残余瓦斯含量小于8m3/t时，方可视为区域防突设计有效，该区域为无突出危险，否则将继续抽放。

2）若预抽钻孔控制边缘外侧为未采动煤体，在计算检验指标时根据不同煤层的透气性及钻孔在不同预抽时间的影响范围等情况，在钻孔控制范围边缘外适当扩大评价计算区域的煤层范围。

但检验结果仅适用于预抽钻孔控制范围。

当采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量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，则本循环预抽区域均判定为预抽防突效果无效，即为突出危险区，必须从新执行区域防突设计，直至抽放区域内的残余瓦斯含量小于8.0m3/t且残余瓦斯压力小于0.74Mpa。

四、区域验证

根据《防治煤与瓦斯突出规定》结合矿井实际情况采用煤科总院重庆分院生产的WTC防突参数仪测定钻屑瓦斯解析指标法作为128-2-1掘进工作面掘进期间的区域验证：

在128-2-1掘进工作面进行区域验证时，采用钻屑指标法，参照表2-4-1进行验证，如果实测得到的S、K1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。

表2-1-4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K1

钻屑量S

mL/g•

kg/m

0.4

6

1、在进行区域验证前必须先按照要求在工作面施工3个能探清掘进前方煤层情况的前探孔，采取施工顺层钻孔作为区域防突设计区域可以选用顺层抽放孔、测压孔代替前探孔，但选择的代替孔必须满足前探孔的要求，具体施工标准如下：

128-2-1掘进过程中必须在掘进工作面使用ZDY-620型钻机施工3个最短投影孔深为10.0m且控制巷道轮廓线左右5m的超前钻孔，该孔可以选用抽放孔、测压孔代替，但必须满足相关要求，从而探清前方煤层地质情况和观察突出预兆。

只有前方无异常情况方可进行区域验证工作，验证无危险后探孔方可按照最短投影孔深减去5m控制探孔进尺。

2、进行区域验证工作时必须按如下标准进行：

1）即在掘进工作面采用直径为42mm的效检钻杆施工3个孔深为10.0m区域验证孔，钻孔应尽量布置在软分层中，其中一个钻孔应布置在掘进工作面中部并平行于掘进方向，其他2个钻孔终孔点应控制巷道断面两侧轮廓线外2—4m。

每进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值（K1max定为0.5mL/g.min1/2，Smax定为6.0kg/m。

当每次测定的K1max≥0.5或Smax≥6.0kg/m时，认为工作面有突出危险性。

当每次测定的K1max<

0.5mL/g.min1/2且Smax<

6.0kg/m时，认为工作面无突出危险性）。

3、每次区域验证必须施工3个孔，每个钻孔孔深为10.0m，验证孔必须控制掘进巷道两帮2-4m。

若施工的区域验证孔达不到10.0m，即区域第一次控制进尺按区域验证孔的最短孔深减去2.0m超前距控制掘进。

4、掘进过程中只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆（打钻过程中出现喷孔、卡钻、顶钻等异常现象），该区域以后的掘进工作必须执行局部综合防突设计。

图2-3-1128-2-1掘进工作面区域验证孔设计布置图

第三章局部综合防突措施

第一节、工作面突出危险性预测

128-2-1掘进工作面掘进过程中严格执行“区域防突设计先行，局部防突设计补充”的原则。

掘进过程中当区域验证（工作面预测预报）出现有突出危险或施工的钻孔出现喷孔、卡钻、顶钻等突出明显现象时必须严格采取以下局部综合防突设计进行消突。

选用钻屑瓦斯解析指标法作为局部防突设计的预测预报。

1、即钻孔每进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值（K1max定为0.5mL/g.min1/2，Smax定为6.0kg/m。

反之，认为工作面无突出危险性）