1183运输联络巷揭18#煤层专项防突设计.docx
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1183运输联络巷揭18#煤层专项防突设计
六盘水恒鼎实业有限公司
盘县淤泥乡大河煤矿
1183运输联络巷揭18#煤层防突
专项设计
编制人：
编制日期：
会审：
总工程师：
矿长：
大河煤矿
2019年1月
根据《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿安全规程》及相关管理规定和要求，结合盘县淤泥大河煤矿实际，为了加强矿井瓦斯治理，保障矿井生产安全，编制《盘县淤泥大河煤矿1183运输联络巷揭18#煤层防突专项设计》,有关部门必须严格遵照执行。
1、工作面概况
1183运输联络巷开口位于1523西翼瓦斯抽采巷F800测点位置,开口标高+1525.5m，开口点以25°方位，7°坡度掘进38m至1183运输巷F801测点处，工程量38米。
（详见平面布置图）。
1、巷道名称：
1183运输联络巷，具体位置见工程平面布置图。
2、工程量：
37.5m。
3、巷道用途：
解决1183运输巷掘进运输问题。
4、掘进方式：
采用风钻打眼，爆破掘进。
5、服务年限：
预计1年。
6、劳动组织：
本掘进工作面采用“三、八”工作制。
7、通风方式：
采用2×30kw压入式局部通风机供风。
8、根据2019年1月19日地质验证钻孔资料显示，探明该掘进工作面迎头法线11.3m处前方将揭露18#煤层，煤层走向与巷道夹角约71°、煤层倾角29°。
详见（1183运输联络巷距18#煤层法线11.3m地质验证钻孔图）
二、煤层瓦斯基本情况
大河煤矿许可开采范围内最大埋深各煤层瓦斯含量表（专篇资料）
煤层
采样底板深度（m）
瓦斯含量（ml/g）
采用瓦斯含量（ml/g）
风氧化带埋深（m）
风氧化带含量（ml/g）
瓦斯含量梯度
煤层埋深（m）
最大埋深瓦斯含量（m3/t）
C02
CH4
+1400m水平
1
293.57
0.13
9.99
10.12
30
2.5
0.0289
125
5.25
63
192.72
0.25
8.82
9.07
30
2.5
0.0404
180
8.56
10
260.18
0.13
9.93
10.06
30
2.5
0.0328
210
8.41
12
743.93
1.71
11.76
13.47
30
2.5
0.0154
235
5.65
15
426.43
0.17
12.91
13.001
30
2.5
0.0265
260
8.59
16
687.39
0.12
5.46
5.58
30
2.5
0.0047
270
6.33
17
454.92
0.22
7.26
7.48
30
2.5
0.0117
290
5.55
272
417.04
1.03
1.05
11.53
30
2.5
0.0233
460
12.53
292
467.64
7.53
7.53
30
2.5
0.0212
505
8.55
32
531.58
0.76
1.44
7.53
30
2.5
0.0100
580
8.02
最低标高
1
293.57
0.13
9.99
10.12
30
2.5
0.0289
375
12.47
63
192.72
0.25
8.82
9.07
30
2.5
0.0404
430
18.65
10
260.18
0.13
9.93
10.06
30
2.5
0.0328
460
16.62
12
743.93
1.71
11.76
13.47
30
2.5
0.0154
485
9.49
15
426.43
0.17
12.91
13.001
30
2.5
0.0265
510
15.21
16
687.39
0.12
5.46
5.58
30
2.5
0.0047
520
10.33
17
454.92
0.22
7.26
7.48
30
2.5
0.0117
540
8.48
272
417.04
1.03
1.05
11.53
30
2.5
0.0233
710
18.37
292
467.64
7.53
7.53
30
2.5
0.0212
755
12.35
32
531.58
0.76
1.44
7.53
30
2.5
0.0100
830
10.52
注：
测点较少的煤层或者无对应煤层参数的以及数据差异较大，为客观反映矿井瓦斯情况，这些煤层参数参考临近层进行取值。
3号层采用临近1号层参数、18号层采用临近17号层参数、32号层测定较少采用292号层参数推算。
三、煤层及煤质
1、煤层
1煤层：
位于宣威组第三段顶部，为宣威组与飞仙关组分界标志层。
煤层总体倾向南西，倾角平均25°，为缓倾斜煤层。
煤层厚1.29～1.72m，平均厚1.48m，厚度稳定，煤层中部含二层夹矸。
属稳定型煤层。
3煤层：
位于宣威组第三段上部，上距1煤层15m。
煤层总体倾向南西，倾角平均27°，为倾斜煤层。
煤层厚0.60～1.37m，平均厚1.03m，厚度较稳定，无夹矸。
属较稳定型煤层。
63煤层：
位于宣威组第三段中部，上距3煤层37m。
煤层总体倾向南西，倾角平均27°，为倾斜煤层。
煤层厚0.80～5.46m，平均厚1.70m，厚度较稳定，煤层中部含一层夹矸。
属稳定型煤层。
10煤层：
位于宣威组第三段下部，上距63煤层33m。
煤层总体倾向南西，倾角平均26°，为倾斜煤层。
煤层厚1.35～2.55m，平均厚1.65m，厚度稳定，煤层中部含一至二层夹矸。
属稳定型煤层。
12煤层：
位于宣威组第三段底部，上距10煤层21m，为宣威组第二段与第三段分层标志层。
煤层总体倾向南西，倾角平均26°，为倾斜煤层。
煤层厚1.26～2.50m，平均厚1.55m，厚度稳定，局部煤层中部含一至四层夹矸。
属稳定型煤层。
151煤层：
位于宣威组第二段上部，上距12煤层25m。
煤层总体倾向南西，倾角平均26°，为倾斜煤层。
煤层厚0.79～3.51m，平均厚2.36m，厚度较稳定，通常煤层下部含一层夹矸，上部含一至三层夹矸。
属稳定型煤层。
16煤层：
位于宣威组第二段中上部，上距151煤层10m。
煤层总体倾向南西，目前倾角平均23°，为缓倾斜层。
煤层厚0.66～1.61m，目前平均厚1.2m，厚度较稳定，无夹矸。
属稳定型煤层。
17煤层：
位于宣威组第二段中上部，上距151煤层30m。
煤层总体倾向南西，目前倾角平均23°，为缓倾斜层。
煤层厚1.70～3.43m，目前平均厚2.4m，厚度较稳定，煤层中部含一至三层夹矸。
属稳定型煤层。
182煤层：
位于宣威组第二段中部，上距17煤层11.02m，下距宣威组第二段底界110m。
煤层总体倾向南西，倾角平均27°，为倾斜煤层。
煤层厚2.19～5.99m，平均厚2.86m，厚度较稳定，煤层含一至五层夹矸。
属稳定型煤层。
272煤层：
位于宣威组第一段中下部，上距宣威组第二段顶界50m。
煤层总体倾向南西，倾角平均23°，为缓倾斜煤层。
煤层厚0.55～1.36m，平均厚1.00m，厚度较稳定，煤层含一至三层夹矸。
属较稳定型煤层。
292煤层：
位于宣威组第一段下部，上距272煤层11m，下距宣威组第一段底界32m。
煤层总体倾向南西，倾角平均23°，为缓倾斜煤层。
煤层厚1.03～3.85m，平均厚2.10m，厚度较稳定，煤层含一至四层夹矸。
属稳定型煤层。
32煤层：
位于峨眉山玄武岩组第二段底部，上距292煤层80m，宣威组底界40m。
煤层总体倾向南西，倾角平均23°，为缓倾斜煤层。
煤层厚1.17～2.92m，平均厚1.22m，厚度较稳定，煤层含一至四层夹矸。
属较稳定型煤层。
可采煤层特征见表2-1-1。
表2-1-1可采煤层特征表
煤层
编号
平均煤厚
（m）
煤层
间距
（m）
煤层
结构
顶底板岩性
稳定性
平均倾角
（°）
顶板
底板
1
1.48
15
较复杂
砂质泥岩
粉砂质泥岩
较稳定
25
3
1.03
简单
砂质泥岩
粉砂质泥岩
较稳定
27
37
63
1.70
简单
砂质泥岩
粉砂质泥岩
稳定
27
33
10
1.65
较复杂
砂质泥岩
砂质泥岩
稳定
26
21
12
1.55
较复杂
砂质泥岩
砂质泥岩、泥岩
稳定
26
25
151
2.36
复杂
炭质泥岩
砂质泥岩、泥岩
稳定
26
10
16
1.15
简单
砂岩
砂质泥岩、泥岩
稳定
26
30
17
2.76
较复杂
砂岩
砂质泥岩、泥岩
稳定
25
11
182
2.86
复杂
泥岩
粉砂质泥岩
稳定
27
133
2、煤层物质组成
根据茨嘎井田精查资料、以外地质资料及煤样分析资料，矿区可采煤层的煤质见下表。
表2-1-2煤质特征表
煤层
编号
煤样
类别
工业分析（%）
（Qnet.d）
（MJ/kg）
煤质牌号
灰份（Ad）
挥发份（Vadf）
硫份（St.d）
1
原煤
16.56～20.15
17.89
24.04～26.53
25.23
1.83～2.42
2.12
36.80
JM
3
原煤
25.08～32.44
28.73
24.87～5.76
25.31
1.40～1.88
1.65
36.10
JM
63
原煤
11.94～17.24
15.76
21.56～22.34
21.83
0.95～1.17
1.03
36.42
JM
10
原煤
10.79～19.74
14.36
21.46～21.93
21.63
0.21～0.25
0.23
33.68
JM
12
原煤
13.82～23.25
17.86
20.04～22.79
21.35
2.05～3.35
2.53
35.22
JM
151
原煤
13.63～21.06
15.72
19.91～20.96
20.53
0.17～0.42
0.27
36.45
JM
16
原煤
13.85～22.53
17.53
18.87～22.09
20.38
0.15～0.27
0.21
36.62
JM
17
原煤
11.73～13.82
12.54
18.12～21.43
20.62
0.23～0.73
0.42
35.43
JM
182
原煤
11.35～19.06
13.18
18.14～19.14
18.62
0.30～1.04
0.52
32.46
JM
四、通风系统
1183运输联络巷采用压入式通风，局部通风机功率：
2×30KW，型号：
FBDNO6.3型防爆对旋式局部通风机，风机安设在二区段反石门。
“三专”供电，“风电闭锁、瓦斯电闭锁”完善，选用φ800mm风筒。
“双风机、双电源”自动切换。
风流路线：
新鲜风流地面→副平硐→轨道上山→1523车场→1523运输石门→1523西翼瓦斯抽采巷→1183运输联络巷迎头；
乏风风流：
1183运输联络巷迎头→1523西翼瓦斯抽采巷→1183运输专用回风巷→1519回风石门→回风上山→1640回风联络平巷→回风暗斜井→回风平硐→地面。
详见（1183运输联络巷通风系统图）。
五、揭煤方式：
采用地面远距离放炮揭过煤层。
六、区域“四位一体”防突措施
（一）区域突出危险预测
我矿为煤与瓦斯突出矿井，因此该工作面掘进过程中严格按突出危险区域进行管理。
我矿1183运输联络巷在该巷道迎头距离煤层法线距离11.3米，施工4个地质钻孔探清前方煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。
我矿为突出矿井，根据相关文件要求须执行“逢揭必抽”。
在法线距离11.3米施工抽放钻孔，直接采取区域防突措施进行抽放瓦斯。
（二）区域防突措施
按照《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿安全规程》相关规定和要求，根据所要揭露煤层原始瓦斯含量、瓦斯压力、煤层结构、透气性等实际情况，采取打穿层钻孔预抽煤层瓦斯的方法进行区域防突。
1、钻孔布置
目前我矿工作面迎头底板距离18#煤层底板法线距离11.3m时，对1183运输联络巷迎头前方的18#煤层施工穿层抽放钻孔进行瓦斯抽放，钻孔孔径为85mm，18#煤层控制范围为揭煤处巷道轮廓线外上部20米、左帮20.5米，右帮20.5米、下部20米的范围，我矿抽放半径3.0米，终孔间距6m,布置8排，每排8个，共：
64个钻孔，根据上行钻孔穿过煤层距离大于2m、下行钻孔穿过煤层距离大于5m。
详见（1183运输联络巷揭18#煤层法线11.3m区域防突措施孔设计图）。
2、钻机设备
采用ZY-750型液压钻机，配套电机功率18.5KW,电压等级660V，供电开关为QBZ-120型矿用隔爆开关，采用Φ85mm金刚钻头，Φ85×750mm钻杆，施工过程中采用水力或压风排碴。
3、抽放管路及抽放系统
采用地面高负压抽采系统进行抽放，选用2BE3420-2BY4/3型水环真空泵2台，一台工作，一台备用），担负该矿的高负压瓦斯抽放，最大抽气量195m³/min。
真空泵选用电机功率为185kW，电压660V。
高负压抽放主管选用DN355型煤矿井下用聚氯乙烯PVC管，抽放支管选用DN200型焊接钢管。
抽放路线为：
1183运输联络巷迎头→1523运输石门→1519回风石门→回风上山→回风暗斜井→回风平硐→地面瓦斯泵房
4、封孔和连管
封孔材料为水泥、粉煤灰、PVC管（管径Φ25mm），根据《防突规定》第四十九规定要求封孔深度不少于5m，埋管深度与孔深一致，放水器及分流器与软管联接处用铁丝扎紧，确保孔口负压不小于13Kpa，保证预抽瓦斯浓度必须大于30%，若预抽瓦斯浓度低于30%时，应当改进封孔的措施，以提高封孔质量。
5、抽放参数测定
在1183运输联络巷瓦斯抽放支管上留设观测孔，在分流器上设观测孔，分别测定支管和单孔负压、瓦斯浓度及流量，支管负压不得低于15KPa，单孔负压不得低于13KPa，由抽放参数测试人员定期（至少每7天一次）对抽放参数进行测定，测定参数建立专门台帐。
单孔抽放浓度小于10%，方可进行区域效果检验。
6、施工钻孔安全技术措施及要求
1）所有施工人员及现场验收人员认真学习本设计，明确打钻目的，严格按设计施工，实行谁设计谁负责、谁验收，只允许技术员验收钻孔。
2）因巷道断面受到限制，故打钻与巷道掘进无法同步进行，施工钻孔与掘进不允许平行作业。
3）施钻人员在进、退钻时注意钻杆防止快速滑出伤人事故发生。
4）该巷瓦斯监测系统必须正常运行，确保“三专两闭锁”正常使用。
5）验收员必须对钻孔验收数据负责，并记录钻孔情况及穿煤深度，钻孔倾角必须严格按要求进行布孔。
6）打钻人员必须携带“便携式报警仪器”进入作业现场，先敲帮问顶，仔细检查作业范围内的帮顶支护及安全状况，发现不安全因素，必须先进行处理，确认安全后方可作业。
8）搬迁设备时，要轻抬轻放，避免碰撞设备及伤人，严禁带电检修、搬迁电气设备，严禁带电拖移电缆，杜绝电气设备失爆。
9）钻机要固定牢固可靠，保证安全作业及打钻参数的准确性，按中腰线摆正钻机，机身安放平稳后，钻机四角打上摩擦立柱及斜柱，并且打紧，保证有效，各机械转动部分要安装防护栏、保护罩。
10）钻进时若发现钻孔水涌出异常、钻孔水压、回水量增加、涌水突然增加，并呈现一定压力、水叫、有臭味、巷道无故来压变形，底板隆起、顶、夹钻和喷孔、工作面掉渣等异常现象，必须立即停钻，严禁拔出钻杆，并立即报告调度室。
11）打钻时发现钻机或钻杆有异常声音，立即停钻，以防卡钻，查明原因进行处理后，方可继续作业。
12）钻机运转时，严禁其他非打钻人员在作业场所20m范围内逗留，钻机操作人员应站在钻机两侧。
13）在钻机运转时，严禁用手或身体的其他部位及其他物件接触转动部位，人员卸钻杆和接钻杆时要停止转动，派专人看护，防止伤人。
14）钻进时要匀速慢进，认真观察钻孔回水量，一旦发现回水不畅或钻机不供水，立即后退钻机，严禁打干眼，待孔内回水正常后，方可继续钻进。
15）打钻期间，作业人员必须随时观察顶板、帮及钻机运行情况，打钻前应做好敲帮问顶工作，防止掉顶、片帮伤人或损坏机器。
16）发生异常情况（如瓦斯涌出大、喷孔严重等）需要撤退时，跟班队长和班组长要立即组织人员沿避灾路线撤离，并及时汇报调度室。
17）钻孔施工完毕，及时封孔，打一个封一个并及时连管抽放，钻孔实行挂牌管理。
由资料收集技术人员及时上图跟踪，总工及时组织相关技术人员分析钻孔覆盖范围及抽放效果，每班安排专人放水和维护处理漏气，及时调整抽放负压。
18）其他未尽事宜，严格按《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿防治水规定》等相法规和操作规程执行。
（三）区域措施效果检验
1、经抽放后单孔瓦斯浓度全部降到10%以下后，在工作面迎头重新施工钻孔对所采取的区域防突措施进行效果检验，检验钻孔布置于所在部位防突措施钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位置，并远离周围的各防突措施孔或尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离。
2、采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数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：
根据《防突规定》揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，至少布置4个检验测试点，分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧，并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围；
我矿在工作面打钻孔测定18#煤层预抽范围内残余瓦斯压力和残余瓦斯含量。
布置3个钻孔，取5个煤样测定残余瓦斯压力和残余瓦斯含量，分别布置预抽区域内的上部、中部和两侧，并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围；钻孔穿过18#煤层底板大于0.5m。
详见（1183运输联络巷揭18#煤层法线11.3m区域措施效果验证孔设计图）
3、根据效果检验结果：
⑴若瓦斯含量＜6m3/t及瓦斯压力＜0.6Mpa且施工效果检验孔时无喷孔、夹钻、顶钻等现象时，则允许采取安全防护措施情况下掘至距煤层法向距离5米处，再进行区域验证及工作面预测。
⑵若瓦斯含量≥6m3/t或瓦斯压力≥0.6Mpa时，则必须停止掘进在工作面迎头施工抽放钻孔对前方煤层进行加密抽放钻孔抽放，加密孔根据现场实际情况进行施工。
直至效果检验瓦斯含量＜6m3/t及瓦斯压力＜0.6Mpa，方可允许至距煤层法向距离5米处，进行区域验证（局部预测）。
（四）区域验证
1、工作面往前掘进揭过本煤层期间，必须对所采取的区域防突措施进行验证，具体验证方法如下：
根据《防突规定》第五十七规定、第七十一条、第七十三规定我矿采用钻屑瓦斯解吸指标法预测巷道揭煤工作面突出危险性时。
工作面迎头底板距离煤层底板法线距离5米时，由工作面向煤层的适当位置打5个钻孔，布置5个验证孔测定K1值和钻屑量S,1个控制控制巷道轮廓线上部位置，2个沿巷道掘进方向控制到巷道左右帮3米位置，1个控制控制巷道轮廓线下部位置，1个控制控制巷道中部，钻孔穿过煤层大于0.5m；
2、本工作面采用钻屑解吸指标法（测定K1值）进行验证，即见煤后收取钻屑作解吸特征测定。
若在18#煤层见煤长度大于5m时，必须每钻进1m取一次样。
把秒表、筛子（φ1mm的筛子在下，φ3mm的筛子在上），钻孔钻到预定深度时，用组合筛子在孔口接钻屑，同时启动秒表，一面取样，当钻屑量不少于100g时，停止取样，并继续进行筛分，最后把已筛分好的φ1～3mm的煤样装入WTC仪器的煤样罐内，盖好煤样罐，准备测试。
当秒表走到t0（通常规定t0为2min），启动仪器采样键进行测定，经5min后，当仪器显示t0时，用键盘输入t0，按监控键，仪器显示L0，输入L0，按监控键，仪器进行计算，显示的值即为K1值，整个测定完成进行下一个煤样的测定。
3、若验证结果k1＜0.4ml/g.min1/2、最大钻屑量＜6kg/m，且施工验证孔时无喷孔、夹钻、顶钻等现象，证明无突出危险性时，采取安全防护措施往前掘进至距煤层法线距离2m处。
根据《防突规定》第五十七规定当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行采掘作业。
但若为采掘工作面在该区域进行的首次区域验证时，采掘前还应保留足够的突出预测超前距。
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，则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。
4、若验证结果k1≥0.4ml/g.min1/2或最大钻屑量≥6kg/m，则采取局部防突措施。
详见（1183运输联络巷揭18#煤层法线5m区域验证孔设计图）
七、局部防突措施
（一）工作面预测
根据《防突规定》揭煤工作面的突出危险性预测必须在距突出煤层最小法向距离5m前进行。
在经工作面预测或措施效果检验为无突出危险工作面时，可掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置，再采用工作面预测的方法进行最后验证。
若经验证仍为无突出危险工作面时，则在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层；否则，必须采取工作面防突措施。
当工作面预测或措施效果验证为突出危险工作面时，必须采取或补充工作面防突措施，直到经措施效果检验为无突出危险工作面。
当工作面距煤层法线距离为5m时，采用钻屑瓦斯解吸指标法预测巷道揭煤工作面突出危险性，预测孔布置在巷道迎头内，预测方法为在工作面上部、中部两侧各布置一个预测孔，两帮必须控制在巷道轮廓线3米以内的煤层内，若k1＜0.4ml/g•min1/2，最大钻屑量＜6kg/m，则掘进至工作面距煤层底板法线距离1.5m位置，若k1≧0.4ml/g•min1/2，或最大钻屑量≧6kg/m，则前方煤层仍具有突出危险性，严格按突出危险工作面进行管理，必须执行工作面防突措施。
详见（1183运输联络巷揭18#煤层法线5m（区域验证）局部预测孔设计图）
（二）工作面防突措施
1、根据《防突规定》我矿所揭18#煤层倾角29度，在工作面迎头施工钻孔抽放煤层瓦斯，巷道的两侧和上部轮廓线外至少5m，下部至少5m。
设计7排，每排4个，共钻孔28个，我矿抽放半径小于等于3.0米，钻孔孔径为85mm，终孔间距为小于等于6.0m。
2、施工抽放钻孔时，抽放钻孔必须穿过煤层底板0.5m，抽放钻孔达不到要求时，必须重新施工。
详见（1183运输联络巷揭18#煤层法线5m局部防突措施孔设计图）
3、抽放钻孔施工结束后立即接管进行抽放，要求钻孔必须封严、封实，封孔后，接上抽放管路及时进行预抽瓦斯，孔口负压不小于13Kpa，保证预抽瓦斯浓度必须大于30%，若预抽瓦斯浓度低于30%时，应当改进封孔的措施，以提高封孔质量。
（三）工作面措施效果检验
1、经抽放后单孔瓦斯浓度全部降到10%以下，选择钻屑瓦斯解吸指标法对18#煤层进行工作面措施效果检验，根据防突规定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。
我矿检验孔设计5个，分别位于巷道的上部、中部、下部和两侧。
并位于措施孔之间。
详见（1183运输联络巷揭18#煤层法线5m局部措施效果验证布置图）
2、若k1＜0.4ml/g•min1/
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