11011采面瓦斯专项防突设计及措施.docx

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11011采面瓦斯专项防突设计及措施

贵州玉舍煤业有限公司

11011采煤工作面专项防突设计及措施

总经理：

生产副经理：

安全副经理：

总工程师：

抽采区长：

审核：

编制：

2010年1月30日

11011采煤工作面专项防突设计及措施

为了贯彻落实“安全第一，预防为主”的安全生产方针，认真执行《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》、防治煤与瓦斯突出的各项要求，预防瓦斯突出及各种瓦斯事故的发生，针对11011采面安全生产现状，特编制以下瓦斯治理综合措施：

一、概况

1、工作面概况

11011采面走向长482米，平均倾斜长度127米；11011机巷平均标高为+1755m,11011风巷平均标高为+1810m。

11011风巷距地表埋深从186.9m～302.5m；11011机巷距地表埋深253m～420m。

采面回采工艺为综合机械化采煤，全部垮落法管理顶板。

2、煤层及瓦斯情况

11011采面回采煤层为K1-b煤层，煤层厚度1.15m～4.41m，平均为2.41m，煤层倾角平均为27°,有1～4层夹矸,夹矸总厚0.01～0.47m；K1-b煤层为全区可采，煤层赋存稳定，顶板岩性为粉吵岩、粉砂质泥岩、细砂岩；底板岩性为粘土岩，煤层无自燃发火倾向性。

根据重庆煤科院实测资料，在11012机巷埋深271米处测得瓦斯压力为1.55Mpa，瓦斯含量为13.887m3/t。

3、通风系统

矿井通风方式采用中央并列式，通风方法为抽出式。

主扇型号为FBCDZNo26，电机型号YBF560-8，额定风量4800～10230m3/min，电机功率2×315KW，反风方式为风机反转反风。

目前矿井总进风量5183m3/min（86.38m3/s），总回风风量5201m3/min（86.68m3/s），总回风瓦斯浓度0.35%，主扇排风风量5357m3/min（89.28m3/s），11011采面预计配风量为1800m3/min。

二、防治煤与瓦斯突出措施

一）区域综合防突措施

1、区域突出危险性预测

根据煤炭科学研究总院重庆分院为我公司作的《1#号煤层瓦斯基本参数测定》。

在垂深271米的11012机巷测定煤层瓦斯含量为13.887m3/t，瓦斯压力1.55Mp。

大于《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026－2006）的标准所规定的指标。

因此，该工作面为突出危险工作面。

在回采前先采取区域防突措施，经措施效果检验应所有考察指标均不超限时，方可采取安全防护措施进行批采。

2、区域综合防突措施

区域措施采取顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯

1）11011机巷施工上行孔对瓦斯预抽措施

采取从11011机巷施工上行抽放孔对采面瓦斯进行超前预抽和回采过程中边采边抽的措施。

现上行孔已施工结束，共计接抽钻孔674个；钻孔间距1.0m,设计孔深70米，实际施工最深孔深达102米。

2）11011风巷施工下行孔预抽采面瓦斯

从11011风巷施工下行孔对采面瓦斯进行超前预抽和回采过程中边采边抽的措施。

计划施工下行孔450个，现已施工320个，还差130个未施工，现正组织三台钻机同时进行施工，提高施工进度，以早日投入抽放，增加抽放时间从而提高采面瓦斯抽出量，减小采面回采过程中的瓦斯涌出，钻孔设计间距1.0m,设计孔深70米。

（钻孔布置详见设计图纸）

3、区域措施效果检验

11011采面区域防突措施效果检验采用抽放后煤层残余瓦斯含量指标进行检验，根据《防治煤与瓦斯突出规定》的要求：

经抽放后煤层残余瓦斯含量小于8m3/t的预抽区域为无突出危险区。

采取区域防突措施后，只有经区域防突措施效果检验指标满足《防突规定》所要求的临界值指标，区域防突措施才有效，否则需重新采取补充措施。

当经区域防突措施效果检验，区域防突措施无效时，因钻孔间距为1米，且所施工的顺层钻孔全部到位，故区域防突措施无效时，采取继续抽放，直至措施有效为止。

4、区域验证

11011采面回采前，经区域防突措施效果检验有效时，方可进行区域验证。

验证方法采用每一循环进行一次，即检验孔布置深度为10m,考察不超每一循环预留3m的超前保护距离，掘完允许回采距离后重复下一循环效果检验，严禁超批超采。

执行每一循环的效果检验措施后，可不再进行每间隔30～50m一次的区域效果验证。

当所有考察指标均不超限时，方可采取安全防护措施进行回采。

如经验证超标，则采取局部防突措施进行补救。

二、局部综合防突措施

1、工作面突出危险性预测

11011采面在回采过程中，采用钻屑指标法预测该工作面突出危险性：

1）、钻屑解吸指标K1值；

2）、钻孔煤屑量指标；

3）、钻屑温差

检验回采工作面的突出危险性时，按照下列规定进行：

1）在采煤工作面沿倾斜方向（在风巷往下10m～机巷往上10m段）每间隔10m打一个直径42mm、深10m的考察孔，钻孔方向为回采推进方向，钻孔布置在距煤层顶板往下1.25m处，当煤厚发生变化时，钻孔布置在煤层中部；在有软分层时，考察孔应布置在软分层中，打孔速度控制在0.5m/min。

每打孔1m测一组数据，考察完第一个孔再考察第二个孔，逐个进行考察。

2）用瓦斯涌出解吸指标K1值进行考察时，每钻进2米取一个煤样对瓦斯解吸指标进行测量。

3）从第一米开始用专用工具收集每米段排粉量其体积或重量。

4）从第一米开始用温度计测其每米段钻屑温度，并测巷道迎头煤壁温度（避开吹风处测）。

5）将以上每米段三个数据与突出危险性临界指标对比，如各顶指标均不超，则保留3米的考察孔超前距离，每循环可回采7米。

判断采煤工作面突出危险性的临界指标：

当以上各组数据收齐后，进行必要的分析比较，三个参数中，只要有一个一次达到或超过临界指标，该工作面为突出危险工作面

采煤工作面突出危险性临界指标

最大钻屑量

Smax

钻屑温差Δt

钻屑解吸指标K1

突出危险性

Kg/m

L/m

℃

L/g·min1/2

≥6

≥5.4

≤4

≥0.5

突出危险

工作面

＜6

＜5.4

>4

＜0.5

无突出危险

工作面

为避免不必要的判断失误，在比较钻屑温差时，也应比较钻屑与巷道迎头煤壁温差。

当其任何一种温度差降低达到或超过4℃时，定为突出危险工作面。

当煤厚超过3m时，煤层结构发生变化或巷道通过构造带时，可考虑适当增加考察孔的数目，其考察方法和临界指标不变，钻孔的位置和参数应根据现场情况认真确定。

确定为突出危险的采煤工作面，必须采取防治突出措施，否则，不准回采。

采取防治突出措施后，必须进行防突措施效果检验，在检验确认已消除突出危险性后方可进行回采;检验尚未消除突出危险性时，仍为突出危险工作面，必须继续采取相应的防治突出措施进行治理，直至消除突出危险性，否则，不准回采。

煤层结构发生变化或接近构造带时，应适当缩短预测孔的间距，其方法和临界指标不变。

2、工作面防突措施

1）高位钻孔抽采空区裂隙带瓦斯

从11011风巷每间隔50米掘一高位钻场，钻场沿走向宽3米、深3米、高2米，共计划掘钻场8个；在每个钻场内布置钻孔10个，孔深60米，终孔点打入采面裂隙带范围内，对顶板垮落后采空区瓦斯和邻近层瓦斯涌入进行抽放。

从而减少回采过程中采空区瓦斯向回风巷涌出。

（钻孔布置详见设计图纸）

2）采面上隅角埋管抽放

11011采面上隅角埋管抽放，主管管径采用φ500mm的聚铵脂复合管从采面上隅角伸入采空区，在主管上每间隔4米用φ300mm的聚铵脂复合管做一个分支竖起，方向朝采空区，并安设挡板控制。

当采面推到分支处时，撤出挡板，让其抽放上隅角瓦斯。

这样即使随着采面推进，顶板垮落，也至少能保证两个分支对上隅角瓦斯进行抽放，减少采空区瓦斯向回风巷涌出。

但采面每推进4米需在上隅角设置一道挡墙（挡墙设置从11011风巷高邦至采面最顶端支架封堵严实，接顶接底），减少采空区大量漏风所带出的瓦斯，同时保证瓦斯抽放管出口置于挡墙内。

（抽放方式如下图所示）

3）采煤工作面施工超前排放钻孔措施

（1）考察指标全部超标采取的补救措施

在从采面采取施工上、下行顺层孔进行超前预抽后，如在回采过程中遇空白带或经措施效果检验大范围段超标，则用防突钻机从采面施工大直径（89mm）的钻孔进行排放，钻孔沿煤层倾斜设计两排孔，呈三花眼方式布置，排间距0.5m,孔间距1.0m，孔深设计20米，孔数每排55个，共计110个，用四台防突钻机同时施工。

钻孔施工从风巷以下10米至机巷往上10米段均匀布置，如钻孔内瓦斯涌出大，则进行连接抽放。

（详见设计图纸）

（2）检验孔单孔考察超限的补救措施

若考察任何一项指标单孔超限，则在考察超标钻孔的上8、下5米范围内补打排放孔，孔深20米，孔间距1.0m，钻孔开孔在煤层中间（顶板往下1.25m处）。

三）工作面防突措施效果检验

采煤工作面防突措施效果检验方法及要求与工作面突出危险性预测相同。

当经工作面防突措施效果检验超标后，重新施工超前排放钻孔，直至各项检验指标不超标后方可恢复回采工作。

四）安全防护措施

1、通风系统及通风设施

1）工作采面必须为独立通风系统，采面采用上行通风方式。

（详见《通风系统示意图》）

2）防突风门

（1）防突风门设在11092机巷与+1760专用回风巷联络段，以控制突出时瓦斯能沿回风道流入回风系统。

（2）防突风门的设置每组不少于两道，且必须牢固可靠，风门墙垛必须用料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定，但不得小于0.2米，墙垛厚度不得小于0.8米，门框和门可采用坚实的木质结构，门框厚度不得小于100mm,风门厚度不得小于50mm,每道门扇应在其反面横向设置有三块铁扁担，铁扁担采用40mm×400mm的角钢，两道风门之间的距离不得小于4m。

每道防突反向门都必须有牢固的底坎。

过车门的底坎高度以不影响通车为限；不过车的风门，其底坎要求在反向风门关闭后能将其抵牢。

（3）通过反向风门墙垛的风筒，必须设有逆向隔断装置。

（4）防突风门必须安设闭锁装置和风门开关传感器。

（5）特殊情况需要放炮，则在每次放炮之前，需用砂袋将反向风门下水沟堵严实。

2、“三条生命线”设置

1）压风自救装置

压风自救装置安装在回采工作面顺槽内的压缩空气管道上；

压风自救装置应设置在工作面进、回风巷道内，每间隔50米安设一组压风自救装置，第一组离采面的距离不超过40米；放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置都应安设压风自救装置。

每组压风自救装置可供5～8个人使用，压缩空气供给量每人不得少于0.1m3/min。

2）供水管路

供水管路接至工作面。

供水管路每间隔50m留设一个三通阀门。

3）电话

在采煤工作面上、下出口20m范围内及放炮站各安设一台直通调度室的电话。

3、其他

1）本工作面采用综采，在施工过程中如局部地方需打眼放炮施工时，必须指定专项措施，措施中必须明确放炮站、撤人停电范围、站岗警戒位置等。

压风自救系统必须完好，并保证能正常使用。

2）入井人员必须携带隔离式自救器；班、工长必须携带便携式瓦斯报警仪，上隅角需安装有便携式瓦斯报警仪。

3）割煤机在割煤时，必须使用好内、外喷雾降尘装置，回风巷喷雾要打开，防止粉尘飞扬。

4）电气设备必须有专人否则检查、维护，严禁使用防爆性能不合格的电气设备。

5）煤尘必须及时清理，以防止煤尘堆积。

6）必须制定防煤尘、片帮、冒顶以及瓦斯超限、出现火源、再次发生事故的安全措施。

7）井下工作人员，必须接受防治突出知识的培训，熟悉突出的预兆和防治突出的基本知识，经考试合格后，方准上岗。

所有入井人员必须熟悉工作地点的避灾路线。

8）井下工作人员，必须熟悉施工地点的安全技术措施、作业规程及施工地点应重点注意的安全事项及有关规定，并严格遵照执行。

三、通风瓦斯管理

1、完善通风系统，所有人员必须保护好通风设施，严禁人为损坏，保证工作面的供风量；同时加强对通风系统的检查和处理，通风部每周进行一次自检，并将检查出来的所有问题及其处理意见以书面形式上报公司领导。

2、加强通风系统管理，建立健全通风设施检查维修制度，加强对通风设施的检查维修，防止通风设施和通风装置漏风，保证通风系统的合理、稳定、可靠。

6、加强对通风巷道失修状况的检查，并建议公司领导安排及时处理，同时对巷道维修的情况进行监督检查，以确保通风系统的畅通。

7、严格瓦斯管理，严禁瓦斯超限和积聚，加强对采面上隅角的瓦斯检查。

一旦发现瓦斯超限或积聚必须及时进行处理，执行好瓦斯超限停电撤人站岗制度，严禁瓦斯超限作业。

8、加强瓦斯检查，杜绝空班漏检现象，检查瓦斯次数应符合《规程》规定。

检查瓦斯要做到手册、牌板、日报（班报）三对口，不得弄虚作假；瓦斯员在现场交接班，并作好记录；瓦斯超限时，瓦斯员应及时向公司调度和通风部汇报，通风部接到汇报后，必须及时采取措施处理。

10、未经通风部允许，不准随意拆除或损坏栅栏和通风设施。

11、公司领导及各单位队（部）长、班组长、放炮员、电钳工、其它单独作业的人员下井必须携带便携式瓦斯报警仪。

12、工作面及其回风系统内的瓦斯变化异常时，瓦斯员应向公司调度室或通风值班领导汇报，值班领导接到汇报后应及时组织有关人员，采取有效措施进行处理。

13、严格执行瓦斯超限报告制度。

地面监控系统一旦发现瓦斯超限，微机室值班人员必须立即向通风值班和公司值班领导汇报瓦斯超限时间，地点、浓度等情况，并作好汇报记录

14、抽采工区加强采面上下行孔和上隅角的抽放管理、高位钻场钻孔的抽放管理，保证抽放效果，减少风排瓦斯量，杜绝瓦斯超限作业。

四、监测监控系统管理

1、加强对矿井安全监控系统的安装、调试和管理，保证矿井安全监控系统正常运行。

2、传感器的种类，数量、位置、安设地点，控制电缆线的安设、控制区域等符合《规程》规定。

3、加强安全监测监控系统的管理，并对传感器随时进行调校，保证数据的准确上传。

4、保证监测监控系统的正常运转，每天必须有专人检查和维护监测传感器，并保证监测到位。

5、瓦斯传感器的安装位置及断电范围：

1）采煤工作面瓦斯监测传感器T1安设在距工作面煤壁10m的回风巷内，其报警浓度为≥1.0%CH4，断电浓度为≥1.5%CH4，复电浓度为<1.0%CH4，断电范围为工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备。

2）采煤工作面回风流瓦斯监测传感器T2安设在采面回风巷距汇风口10～15m处，其报警浓度为≥1.0%CH4，断电浓度为≥1.0%CH4，复电浓度为<1.0%CH4，断电范围为采煤工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。

3）采煤工作面进风巷瓦斯监测传感器T3，安设在采面下出口往外10～15m处，其报警浓度为≥0.5%CH4，断电浓度为≥0.5%CH4，复电浓度为<0.5%CH4，断电范围为采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备。

五、突出预兆的识别

1、地压显现方面的预兆：

煤炮声、支架响声、煤岩开裂、掉碴、底鼓、煤岩自动剥落、煤壁颤动、钻孔变形、垮孔顶钻、夹钻杆、钻机过负荷等；

2、瓦斯涌出方面的预兆：

瓦斯涌出异常、瓦斯浓度忽大忽小、煤尘增大、气温和气味异常、打钻喷瓦斯、喷煤、哨声、风声、蜂鸣声等；

3、煤层结构与构造方面的预兆：

层理紊乱、煤强度松软或不均匀、煤暗淡无光泽、煤层厚度增大、倾角变大、褶曲、煤体干燥、顶底板阶梯凸起，遇断层等。

当出现上述征兆时，立即将所有人员沿避灾路线撤到安全地点试及时向调度室和队值班人员汇报。

六、避灾路线

1、施工地点发生灾害后，现场的人员要立即向调度室和队值班人员汇报，组织人员撤离到安全地点，并尽可能采取安全措施，防止事故扩大，减少财产损失。

2、工作面发生火、瓦斯、煤尘等灾害时，施工人员应按如下路线进行撤离：

11011采煤工作面→11011机巷→11093风巷→11区段轨道石门→11区段中车场→主斜井→地面

七、组织管理措施

1、按规定完善公司瓦斯治理专职机构，配足配齐“瓦斯治理”管理人员、技术人员和各工种专业防突人员，保障防突措施能按设计要求实施。

2、完善各工种工作责任制，和管理制度，做到责任明确，分工具体，工作落实到位。

3、完善防突工作中所需的施工设备和仪器仪表，保障防突措施能按设计要求施工，抽放系统满足瓦斯治理的要求；各项抽放参数检测真实和准确。

为安全生产提供基础资料和依据。

4、以上各种防突措施在施工过程中都需重新编制施工安全技术措施，并经相关部门和煤矿技术负责人审核后方可实施。

5、加强防突措施施工中的监督检察和验收，完善监管制度，保证各项防突措施的施工质量和符合要求。

八、附图：

1、11011采面通风系统示意图

2、11011采面区域防突措施上、下行孔抽放设计

3、11011局部防突措施采面排放孔设计；11011采面考察孔设计

4、11011采面单孔超限排放孔设计

5、11011采面压风自救系统示意图

6、11011采面井下避灾路线示意图

7、11011采面监测监控系统图

8、11011采面供电系统图

9、11011采面通讯系统图

措施会审意见表

会审单位

生产部

安监部

调度室

通风工区

抽采工区

综掘工区

会审人员

会审意见：

总工批示：