60皮带上山揭煤安全技术措施.docx
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60皮带上山揭煤安全技术措施
目录
第一章工作面概况和瓦斯地质1
第一节工作面概况1
一、工作面位置1
二、标高与压茬关系1
三、顶底板岩性1
四、巷道断面及支护1
五、通风系统1
第二节瓦斯地质情况3
第三节瓦斯地质分析3
一、煤层及瓦斯情况3
二、突出危险区域划分及防突措施执行情况4
三、执行措施顺序4
第二章前探、瓦斯预测预报措施4
一、前310m内执行常规短探4
二、揭煤前50m内执行深孔探测6
第三章-60皮带上山区域防突措施7
第一节措施技术参数的确定7
一、区域措施选定7
1、相关规定8
2、区域防突措施确定8
3、措施孔布置8
二、执行区域防突措施的具体要求10
第二节区域防突措施效果检验13
第四章-60皮带上山局部综合防突措施13
第一节工作面防突措施选定13
一、工作面防突措施选定13
1、工作面突出危险性预测13
2、有关规定14
3、局部措施选定15
4、防突措施孔布置15
5、执行局部防突措施的具体要求17
第二节局部防突措施效果检验17
一、有关规定17
二、效检指标选定17
三、效检孔布置方式17
四、效果检验结论18
第五章安全防护措施18
一、压风自救系统18
二、安全自救19
三、防突反向风门的设置20
四、远距离放炮20
第六章安全避灾22
第七章过煤门安全技术措施22
第一章工作面概况和瓦斯地质
第一节工作面概况
介绍本工作面范围、本煤层和临近煤层开采情况、压茬关系，井上下对应标高和垂深，巷道通风概况，工作面工程布置、安排情况等。
一、工作面位置
-60m皮带上山位于+60m水平Ⅱ采区，工作面与+60m煤仓相连，东为22204采煤工作面，西为轨道下山保护煤柱，南为+60m西车场，巷道设计长度460m，方位135º，俯角18º，开口位置在+60煤仓口南5m处，-60m皮带上山揭煤点位于开口以下360m处，揭煤后进入煤层施工100m，此巷道完工。
二、标高与压茬关系
该工作面设计标高+60m～-50m，对应地面标高+400m，垂深460～510m。
煤层厚度平均3m，煤层倾角-16°。
三、顶底板岩性
基本顶为粉砂岩，直接顶为中、细砂岩，硬度系数4～6；直接底为粉砂岩硬度系数4～6，基本底为碳质泥岩，硬度系数3～4。
四、巷道断面及支护
-60m皮带上山巷道是在煤层底板以下岩层中，以-18°倾角掘进，巷道为半圆拱锚喷支护，巷道净宽5m，中高3m，净断面积12.75m²。
五、通风系统
-60m皮带上山巷道施工采用压入式通风，风机额定功率为2×11KW，额定风量220～380m³/min，选用风筒直径800mm，实现双风机双电源，两闭锁。
供风风机安装在+60西车场新鲜风流中，回风经+60西回风绕巷进入总回风，形成独立通风。
-60皮带上山通风示意图
第二节瓦斯地质情况
煤层产状（°）
走向
71°
倾向
341°
倾角
16°
煤层厚度（结构式）
煤层平均厚3m
软分层厚度及层位
整个煤体均较松软
煤层节理、裂隙
节理、裂隙不发育
煤层稳定性
煤层赋存比较稳定
宏观煤岩类型
半光亮型
煤种牌号
瘦煤
水分
2.21%
灰份
11.28%
挥发份
16.02％
煤的容重
煤的坚固性系数
煤的破坏类型
煤尘爆炸指数
煤的自燃
发火期
1.4t/m³
f≤0.3
Ⅲ～Ⅳ
14.91～15.45%
不自燃
参数测试情况：
煤层瓦斯含量（m³／t）
煤层瓦斯压力（ＭＰａ）
绝对瓦斯涌出量（m³／ｍｉn）
3.03
0.57
0.58
煤层顶板特征
基本顶为粉砂岩，直接顶为中、细砂岩，硬度系数4～6。
煤层底板特性
直接底为粉砂岩硬度系数4～6，基本底为碳质泥岩，硬度系数3～4。
简单描述瓦斯地质分析情况，结合措施中的工程布置平面图，划分工作面不同地段的防突管理级别。
第三节瓦斯地质分析
从回风下山已揭露情况看，该区域直接顶为灰色中、细砂岩，直接底为砂质泥岩，老底为灰岩和细砂岩互层，煤层赋存局部不稳定，地质构造复杂。
一、煤层及瓦斯情况
该工作面为岩巷施工，距煤层底板平均在5m以上，预计在施工至330m左右时遇一断层，进行揭煤。
巷道顶板煤层瓦斯含量为3.03m³/t；绝对瓦斯涌出量为0.58m³／min。
二、突出危险区域划分及防突措施执行情况
+60以上水平为低瓦斯区域，但-60皮带上山为延伸开拓工程，随着向深部施工，瓦斯的危害会增大，突出的可能性会增加，因此，为确保施工百分之百安全，此工作面按突出危险工作面进行管理，执行前探、瓦斯预测和石门揭煤安全技术措施。
三、执行措施顺序
1、执行前探、瓦斯预测预报措施；
2、执行石门揭煤区域综合防突措施；
3、执行石门揭煤局部综合防突措施；
4、执行石门揭煤后过煤门安全技术措施。
第二章前探、瓦斯预测预报措施
介绍前探措施的作用、目的和意义，以及前探措施的内容和要求等。
为探明工作面距煤层的准确位置，控制煤层层位，掌握煤层的赋存形态和岩体构造状况，在-60皮带上山施工过程中执行前探、预测工作。
根据回风下山施工揭露情况，预计在-60皮带上山施工至360m时将遇一正断层，对此结合实际将探测措施分为两部分，一是在巷道施工前310m内执行常规短探，但必须保证10m前探超前距，二是在揭煤前50m内执行深孔探测，保持20m前探超前距。
一、前310m内执行常规短探
（1）施工探孔采用锚杆钻机及其配套设备进行前探、顶探，探测眼可兼做瓦斯预测眼使用。
共布置两个钻孔，顶探钻孔垂直于巷道顶板，眼深不低于10m，目的是掌握巷道顶板距煤层底板的实际距离，以及所见煤层的瓦斯大小是否超标；前探钻孔布置在软分层中，沿-18°坡度钻进，打眼深度以进尺保持10m前探超前距为准，目的是探明前方超前距内是否有构造，以防误揭煤层。
（2）顶探钻孔垂直巷道顶板布置，当巷道顶板距煤层底板小于5m时，每探测一次工作面允许进尺5m，同时满足前探孔超前距不低于10m；若巷道顶板距煤层底板大于5m时，，可在执行前探措施时同时打顶板探测措施，所有见煤孔由预测（效检）人员进行瓦斯突出危险性预测。
因为是岩石巷道，可选用钻屑瓦斯解吸指标进行预测。
钻屑瓦斯解吸指标法（△h2）临界值为干煤200Pa，湿煤160Pa。
（3）钻孔施工要求
1）对该掘进工作面进行打眼钻探时，采用湿式打眼方式。
2）钻机钻进时应避免钻杆摆动，钻进速度应控制在0.5～1.0m/min。
3）施工钻孔前，必须利用钢卷尺和坡度规确定钻孔开口位置、倾角、方位，严格按照设计参数施工，确保钻孔施工的精确度（角度误差不得大于1度）。
4）措施孔必须按设计施工至设计深度。
二、揭煤前50m内执行深孔探测
-60皮带上山区域内煤层倾角平均在-16°左右，而工作面布置是以-18°进行施工，随着工作面的向前推进，工作面顶板与煤层底板的距离会越来越大，但根据回风下山施工揭露情况看，-60皮带上山施工至360m处将遇一落差15m左右的正断层，工作面向前推进很可能要揭煤。
按照防突规定第六十一条要求，在揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10m之前，应当至少打两个穿透煤层全厚且进入顶（底）板不小于0.5m的前探取芯钻孔，并详细记录岩芯资料，同时，也可利用前探孔或者在此区域前20m范围内测定煤层瓦斯压力或瓦斯含量，判定煤层是否具有突出危险性。
经过计算工作面掘进至310m时，距煤层最小法向距离为10m，按照要求进行深孔探测。
（1）探测孔布置
探测孔布置3个，1号孔沿工作面顶板，以正前方向，仰角10°施工，设计孔深40m，目的是掌握工作面与煤层底板的确切位置，以及瓦斯情况。
2号孔距顶板1m，以正前方向，俯角18°施工，设计孔深40m，目的是掌握工作面正前方岩层赋存状况，是否有构造，以及与煤层底板的确切位置和瓦斯情况。
3号孔距顶板0.5m，以正前方向，0°角施工，设计孔深40m，目的是掌握工作面正前方岩层赋存状况，若遇构造与其它两个孔结合判定构造性质。
（2）煤层突出危险性判定
通过煤层瓦斯压力或瓦斯含量测定，若煤层不具有突出危险性，则可按前探超前距要求，同时满足安全防护措施条件下方可进尺，进至与煤层岩柱间距为1.5m时，采用远距离放炮方式进行揭煤，直至进入煤层10m以上，石门揭煤工作结束；若煤层具有突出危险性，则工作面进尺至与煤层岩柱间距为7m时，执行区域综合防突措施。
第三章-60皮带上山区域防突措施
第一节措施技术参数的确定
简要叙述措施孔抽放半径的来源及本措施采用的具体数据，继而确定钻孔的布置方式、孔数、半径、孔的倾角等。
一、区域措施选定
根据深孔探测结果，工作面前方50m处有一落差10m的正断层，煤层向下倾斜30°，若煤层具有突出危险性，则工作面进尺15m与煤层岩柱间距为7m时，执行区域防突措施。
1、相关规定
防突规定第四十九条要求穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。
钻孔的最小控制范围是：
石门揭煤处巷道轮廓线外12m，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m。
2、区域防突措施确定
根据2009年河南理工大学对我矿二1煤层瓦斯参数测定结果，采用φ75mm孔径的措施孔，其抽放半径为1.5m。
采用重庆ZYW-1900R型全液压钻机，配合使用三棱钻杆施工穿层预抽钻孔，钻孔控制揭煤点轮廓外范围为12m。
3、措施孔布置
钻孔参数：
钻孔直径φ75mm，在迎头处打10排孔，共计88个孔。
投影孔深以见煤层底板为准。
孔口间距为0.5m，上排孔距下排孔0.2m。
终孔间距为3.0m。
（钻孔布置详见附图）
（区域）抽放钻孔布置参数表
孔号
孔径mm
孔深（m）
倾角（°）
平角（°）
孔号
孔深（m）
倾角（°）
平角（°）
1
75
21
+8
偏左7
45
37
-15
偏左17
2
75
21
+8
偏左4
46
37
-15
偏左13
3
75
21
+8
偏左1
47
37
-15
偏左9
4
75
21
+8
偏右1
48
37
-15
偏左5
5
75
21
+8
偏右4
49
37
-15
偏左2
6
75
21
+8
偏右7
50
37
-15
偏右2
7
75
24
+1
偏左10
51
37
-15
偏右5
8
75
24
+1
偏左7
52
37
-15
偏右9
9
75
24
+1
偏左4
53
37
-15
偏右13
10
75
24
+1
偏左1
54
37
-15
偏右17
11
75
24
+1
偏右1
55
40
-17
偏左18
12
75
24
+1
偏右4
56
40
-17
偏左14
13
75
24
+1
偏右7
57
40
-17
偏左10
14
75
24
+1
偏右10
58
40
-17
偏左6
15
75
27
-4
偏左14
59
40
-17
偏左2
16
75
27
-4
偏左11
60
40
-17
偏右2
17
75
27
-4
偏左8
61
40
-17
偏右6
18
75
27
-4
偏左5
62
40
-17
偏右10
19
75
27
-4
偏左1
63
40
-17
偏右14
20
75
27
-4
偏右1
64
40
-17
偏右18
21
75
27
-4
偏右5
65
44
-19
偏左20
22
75
27
-4
偏右8
66
44
-19
偏左15
23
75
27
-4
偏右11
67
44
-19
偏左11
24
75
27
-4
偏右14
68
44
-19
偏左7
25
75
30
-9
偏左15
69
44
-19
偏左2
26
75
30
-9
偏左11
70
44
-19
偏右2
27
75
30
-9
偏左8
71
44
-19
偏右7
28
75
30
-9
偏左5
72
44
-19
偏右11
29
75
30
-9
偏左2
73
44
-19
偏右15
30
75
30
-9
偏右2
74
44
-19
偏右20
31
75
30
-9
偏右5
75
47.5
-21
偏左17
32
75
30
-9
偏右8
76
47.5
-21
偏左12
33
75
30
-9
偏右11
77
47.5
-21
偏左7
34
75
30
-9
偏右15
78
47.5
-21
偏左2
35
75
33.5
-12
偏左16
79
47.5
-21
偏左2
36
75
33.5
-12
偏左12
80
47.5
-21
偏右7
37
75
33.5
-12
偏左9
81
47.5
-21
偏右12
38
75
33.5
-12
偏左5
82
47.5
-21
偏右20
39
75
33.5
-12
偏左2
83
51.5
-22
偏左13
40
75
33.5
-12
偏右2
84
51.5
-22
偏左8
41
75
33.5
-12
偏右5
85
51.5
-22
偏左3
42
75
33.5
-12
偏右9
86
51.5
-22
偏左3
43
75
33.5
-12
偏右12
87
51.5
-22
偏左8
44
75
33.5
-12
偏右16
88
51.5
-22
偏左13
二、执行区域防突措施的具体要求
1、在防突区域内作业的施工队跟班干部每班应及时收集工作面煤层厚度、煤层结构破坏类型、地质构造等资料，若发现煤层或构造煤变化时应立即停止生产，由施工单位当班跟班干部向地测、防突部门汇报，制定相应措施后方可恢复掘进。
2、突出危险区内的掘进工作面执行措施过程中，如工作面迎头各类钻孔出现异常，前方情况可疑、不清时，必须立即停止掘进，并采取探测措施探明前方地质构造情况，进行认真分析，制定相应措施后方可恢复掘进。
3、在突出危险区域施工过程中，施工队跟班干部每班必须对瓦斯涌出、矿压等现象进行分析，若出现瓦斯涌出异常、响煤炮、矿压显现明显加剧等突出预兆，必须立即撤出人员，布好岗哨并及时向矿调度室汇报，只有经采取有效措施后方可恢复作业。
4、掘进过程中，应随时观测地质构造及其变化情况，发现异常应及时向矿总工程师汇报，并向调度室、技术科和防突部门通报。
5、防突钻具必须随时保持完好。
使用过程中应随时检查钻机、钻杆、钻头等完好情况，磨损、变形严重的钻具一律停止使用。
6、打措施孔前，必须将巷道支护到迎头，处理完工作面迎头浮碴、伞檐，并将巷道的杂物处理干净，电缆吊挂整齐，机电设备进行检修，保证行人畅通及无电器失爆；
7、执行措施前要对风筒进行维护，凡出现风筒脱节、工作面迎头微风或无风等情况时，严禁执行措施；
8、在执行措施前，必须在工作面迎头配备两台灭火器、沙箱及黄泥，并将堆放在工作面迎头的闲杂铁器处理干净，以避免正在钻进的钻杆与工作面的其他铁器发生碰撞而产生火花；
9、执行措施时，工作面必须具备铜锤及铜锹，必须进行敲打时，只准用铜锤进行敲打，当钻孔处的煤屑堆积太多须清理时，只准用铜锹进行清理钻孔处的煤屑；
10、在执行措施时，必须在所打钻孔的上方悬挂便携，当钻孔出现喷孔、夹钻或钻孔周围出现瓦斯超限时，必须停止打钻，等一切恢复正常后再继续执行措施；
11、在执行防突措施期间，不允许平行的进行其他作业（如吊挂风筒、打锚网（索）等；
12、执行措施时，必须有瓦检员在现场盯岗，监督防突措施的执行，严把措施执行关，凡未按措施规定执行措施或措施孔未进行有效洒水的，有权制止施工队的违章行为，直至停头，当出现突出预兆时，瓦检员有权组织现场人员进行撤离，并及时报告调度室；
13、施工队班组长为当班生产的第一责任者，分工必须明确，指定专人开机、专人停电、专人观山，按照设计的措施孔位置、角度进行布置钻孔。
14、措施孔按从上往下的顺序施工，即先打上排孔，再打下排孔。
每打一个孔，必须将孔内煤粉排干净。
每打完一个措施孔，必须立即封孔抽放。
15、施工过程中，跟班干部、瓦斯检查员必须注意观察喷孔、卡钻、响煤炮等异常现象，并在当班及时向通风调度汇报。
16、防突措施必须按规定施工，当条件发生变化（地质构造变化、煤层赋存变化等），应根据实际情况作相应的调整。
凡对措施进行了调整，必须及时向防突部门值班人员汇报，以利进行防突综合分析。
19、措施孔执行完毕后，由瓦斯检查员（安检员）、跟班干部、班组长一起在现场对措施的执行情况进行抽查验收，验收内容包括措施孔方位、孔径、孔距、排距、孔深，不符合措施要求视为无效，必须重新补打措施孔后方可进行效检，验收合格后三人同时在效检报告单上签字。
20、进行效果检验前，施工队必须搞好工作面支护、杜绝空顶作业，掘进工作面10m范围内不得留有煤矸，否则不予进行效检。
21、由施工单位准备足够长的验孔工具。
22、预测（效检）报告单由通风科测试工填写并负责向通风调度汇报。
23、施工队在测试完毕后，必须按效检允许进尺标记牌规定的点开始记尺，并严格按《措施效果检验报告单》的有关规定组织生产；生产调度应对防突头面每班的实际进度作专门记录，严禁超掘。
第二节区域防突措施效果检验
区域综合防突措施执行完毕后，可采用煤层残余瓦斯压力或煤层瓦斯含量指标进行效果检验，也可采用钻屑瓦斯解析指标法，若煤层残余瓦斯压力≥0.74MPa或瓦斯含量≥8m³/t，或者△h2≥200Pa（湿煤160Pa）,补打区域防突措施孔或延长抽放时间，直至有效。
若煤层残余瓦斯压力<0.74MPa，瓦斯含量<8m³/t，△h2<200Pa（湿煤160Pa），方可允许进尺，工作面进尺至与煤层岩柱间距为5m时，执行局部综合防突措施（经区域效果检验合格后，不再进行区域验证，直接采取局部综合防突措施）。
第四章-60皮带上山局部综合防突措施
第一节工作面防突措施选定
局部防突措施的选定是根据煤层赋存的具体条件，经过分析对比选择确定的局部防突措施。
一、工作面防突措施选定
经区域效果检验合格后，工作面进尺10m至与煤层岩柱间距为5m时，执行局部综合防突措施。
1、工作面突出危险性预测
采用钻屑指标法中的钻屑瓦斯解析指标进行石门揭煤区域瓦斯突出危险性预测，若不超标则可按前探超前距要求，同时满足安全防护措施条件下方可进尺，进至与煤层岩柱间距为1.5m时，采用远距离放炮方式进行揭煤，直至进入煤层10m以上，石门揭煤工作结束。
钻屑瓦斯解吸指标法（△h2），按照《防治煤与瓦斯突出规定》临界值定为干煤200Pa（湿煤160Pa）；即△h2<200Pa（湿煤160Pa）无突出危险，△h2≥200Pa（湿煤160Pa）有突出危险。
工作面预测孔布置三个，孔深以见煤顶板为准，2号孔和3号孔控制到揭煤点巷道轮廓线外3m（见下图）。
2、有关规定
（1）防突规定第八十一条要求：
石门揭煤工作面的防突措施包括预抽瓦斯、排放钻孔、水力冲孔、金属骨架、煤体固化或其他经试验证明有效的措施。
金属骨架、煤体固化措施，应当在采用了其他防突措施并检验有效后方可在揭开煤层前实施。
根据工作面岩层情况，实施工作面防突措施时要求揭煤工作面与突出煤层间的最小法向距离为：
预抽瓦斯、排放钻孔及水力冲孔均为5m，金属骨架、煤体固化措施为2m。
当井巷断面较大、岩石破碎程度较高时，还应适当加大距离。
（2）防突规定第八十二条要求：
在石门和立井揭煤工作面采用预抽瓦斯、排放钻孔防突措施时，钻孔直径一般为75～120mm。
石门揭煤工作面钻孔的控制范围是：
石门的两侧和上部轮廓线外至少5m，下部至少3m。
钻孔的孔底间距应根据实际考察情况确定。
揭煤工作面施工的钻孔应当尽可能穿透煤层全厚。
当不能一次打穿煤层全厚时，可分段施工，但第一次实施的钻孔穿煤长度不得小于15m，且进入煤层掘进时，必须至少留有5m的超前距离（掘进到煤层顶或底板时不在此限）。
预抽瓦斯和排放钻孔在揭穿煤层之前应当保持自然排放或抽采状态。
3、局部措施选定
根据2009年河南理工大学对我矿二1煤层瓦斯参数测定结果，采用φ75mm孔径的措施孔，其抽放半径为1.5m。
采用重庆ZYW-1900R型全液压钻机，配合使用三棱钻杆施工穿层预抽钻孔，钻孔控制揭煤点轮廓外范围为5m。
4、防突措施孔布置
钻孔参数：
钻孔直径φ75mm，在迎头处打6排孔，共计24个孔。
投影孔深不得少于25m。
孔口间距为0.5m，上排孔距下排孔0.4m，终孔间距为3.0m。
（局部）抽放钻孔布置参数表
孔号
孔径mm
孔深（m）
倾角（°）
平角（°）
孔号
孔深（m）
倾角（°）
平角（°）
1
75
19
+1
偏左2
13
28.5
-15
偏左13
2
75
19
+1
偏右2
14
28.5
-15
偏左8
3
75
22
-7
偏左6
15
28.5
-15
偏左3
4
75
22
-7
偏左2
16
28.5
-15
偏右3
5
75
22
-7
偏右2
17
28.5
-15
偏右8
6
75
22
-7
偏右6
18
28.5
-15
偏右13
7
75
25
-11
偏左12
19
32
-17
偏左9
8
75
25
-11
偏左7
20
32
-17
偏左3
9
75
25
-11
偏左2
21
32
-17
偏右3
10
75
25
-11
偏右2
22
32
-17
偏右9
11
75
25
-11
偏右7
23
35.5
-20
偏左3
12
75
25
-11
偏右12
24
35.5
-20
偏右3
5、执行局部防突措施的具体要求
按照执行区域防突措施时的标准要求执行。
第二节局部防突措施效果检验
一、有关规定
防突规定第九十九条要求：
对石门和其他揭煤工作面进行防突措施效果检验时，应当选择钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法，但所有用钻孔方式检验的方法中检验孔数均不得少于5个，分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。
如检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下，且未发现其他异常情况，则措施有效；反之，判定为措施无效。
二、效检指标选定
根据我矿多次试验，所采二1煤层的敏感指标为瓦斯解吸值，所以根据《防治煤与瓦斯突出规定》第七十四条规定：
选用钻屑指标法进行工作面防突
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