关于煤巷掘进防突措施.docx

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关于煤巷掘进防突措施

关于申请批复天荣公司煤巷掘进防突措施的报告

神华乌海煤焦化公司：

2007年12月26日，由单总组织公司安监部、生产部在天荣公司调度室主持召开了关于天荣公司煤巷掘进防突的专题会议，参加会议的有公司安监部任怀亮、许平、宋文义、高玉龙，公司生产部刘春桥、樊荣，天荣公司王利国、崔建昌、刘美军、石磊，会议就天荣公司在没有进行双突鉴定前，煤巷掘进按双突矿井制定“四位一体”的局域防突措施进行管理。

为确保巷道安全施工和防突工作的顺利进行，特制定天荣公司“四位一体”的局部防突安全技术措施，并将防突所需的设备、仪器予以上报，妥否，请批复。

附1：

天荣公司煤巷掘进防突安全技术措施。

附2：

防突所需设备、仪器明细表

天荣公司

2007年12月28日

附1：

煤巷掘进防突安全技术措施

第一章概　　况

第一节　　煤巷施工概况

一、位置及周边关系：

1627回风下山和1627运输下山位于井田东北部，标高处于1627－1527水平。

1627回风下山沿二1煤顶板掘进，1627运输下山沿二1煤底板掘进，上部为一煤，垂距15米，下部为二2煤，垂距28.5米，左右侧均为实体煤，附近无老空区。

（附图1：

1627运输下山、1627回风下山平面布置图）

1627回风下山设计长度270米，1627运输下山设计长度270米，两条下山掘进到1527水平到位。

二、巷道用途：

1627运输下山、1627回风下山主要用于解决二1煤采煤工作面通风和采煤运输服务。

（附图2：

运输下山、回风下山断面图）

三、巷道掘进情况：

根据天荣公司采掘生产计划，从12月份由掘进一队已经在二1煤层施工1627回风下山和1627运输下山。

到目前，1627回风下山掘进126米（第一个工作面下山回风区段到位），与1627运输下山贯通的联络巷掘进11米，继续向前掘进20米到1627运输下山，然后向上反掘76米与1627运输下山贯通，1627运输下山已经掘进50米。

第二节　地质概况

一、地质构造：

本矿区总体构造形态以向斜为主，呈北东－南西走向，岩层裂隙不发育，无断层。

南东翼构造简单，地层走向NE40º左右，地层倾角45º～60º；北西翼走向近东西向，地层陡立，倾角45º～80º；向斜西南端构造复杂，次级褶皱较发育，含煤地层出露于向斜的北、东、南三面。

本区段地质构造简单，无断层。

二、煤层特征：

二1煤层多为简单结构，走向35°，倾向305°，倾角22－25°，煤层厚度6～7m，煤层坚硬，并含有少量水，容重1.38吨/米3，属较稳定的特厚煤层，为矿区主要可采煤层。

该煤层顶板以灰白色粗砂岩为主，较完整，砂岩顶板单向抗压强度大于1522kg/cm2。

抗拉强度大于119kg/cm2，抗剪强度317～394kg/cm2，属于不易冒落的稳定岩层，底板多为细砂岩、砂岩，局部为粗砂岩，较完整。

单向抗压强度910～1603kg/cm2，抗拉强度17.20～23.4kg/cm2，抗剪强度169～397.7kg/cm2，属不易冒落的中等稳定岩层。

在煤层结构上，局部含2－3层薄层泥岩、灰质泥岩，粉砂岩夹矸；在煤岩成份上，煤层下部为光亮煤、半亮煤为主，上部为半亮煤、半暗煤为主夹较多的暗淡煤。

上部暗淡煤夹层中含5％－15％豆状菱铁矿是本煤层特有特征。

煤层结构由单一煤层到复杂结构煤层，煤层厚度变化有向纵深加厚的趋势。

（附图3：

煤层综合柱状图）

三、瓦斯情况：

本矿井属高瓦斯矿井，在ZK1003钻孔采集了二1煤层瓦斯煤样，测定煤层瓦斯含量为19.03m3/t。

四、煤层自燃及爆炸性：

根据采集的煤样，测试煤尘爆炸性试验，结果为该煤层无爆炸危险性。

本矿区煤的变质程度高，煤层不具自燃倾向性。

五、水文地质：

矿井水文地质条件简单，本矿井最大涌水量为30m3/h，最小涌水量为10m3/h，平均涌水量为20m3/h。

巷道的水源主要来自煤层顶底板砂岩裂隙水，涌水量较小，据对本巷道钻孔资料测得最大涌水量为4.6m3/h，对巷道施工影响不大，其他周边老空积水也不会影响此巷施工。

第二章煤巷掘进“四位一体”防突安全技术措施

根据太西煤集团公司晨宏力煤矿在2005年曾经发生的煤与瓦斯突出现象表明，该煤层在＋1460水平以下揭煤时有煤与瓦斯突出的可能性。

因此，为确保安全掘进，我们按照1995年煤炭工业部制定的《防治煤与瓦斯突出细则》的要求，在接近该水平施工煤巷时，特制定煤巷施工时防止煤与瓦斯突出的安全技术措施。

第一节煤与瓦斯突出危险性预测

一、根据目前煤巷的施工情况，1627回风下山第一个工作面区

段已经到位，为了便于施工突出危险性预测钻孔，先施工1627回风下山与运输下山巷道相通的联络巷，然后施工突出危险性预测钻孔，为运输下山反掘创造有利的条件。

按照煤与瓦斯突出危险性预测，判断煤巷掘进工作面有无突出预兆。

在煤巷掘进工作面，煤与瓦斯突出虽是突然发生的，但在突出前大都有预兆出现，可以出现一种预兆，也可以同时出现几种预兆，常见的有声预兆是：

煤体中出现劈裂声、煤炮声、闷雷声、嘈杂声、沙沙声等；常见的无声预兆是：

煤层层理紊乱；煤质变软变暗；掉渣、小块剥落；煤面外鼓及轻微颤动、片帮；瓦斯涌出量增高或忽大忽小；打钻时顶钻、夹钻、钻孔喷孔以及煤面温度或气温降低等。

当出现以上预兆时，可人为地判断为有突出危险，要及时撤人、断电并果断地采取措施。

按照《防治煤与瓦斯突出细则》第35条对煤巷掘进工作面突出危险性预测的几种方法，由于目前我们没有防突所需的设备和仪器，所以只能采用以下两种技术方法对煤巷掘进工作面进行预测判断。

一、通过钻屑指标法预测煤巷工作面的突出危险性

采用该法预测时，在工作面使用1.2KW煤电钻在巷道掘进方向沿煤层施工2个取钻屑钻孔。

使用麻花钻杆，螺旋方式排粉，钻杆为Ø38㎜，钻头为Ø42㎜，孔深6m。

钻孔每打1m测定钻屑量一次，根据每个钻孔沿孔深每米的最大钻屑量预测工作面突出危险性。

若每米钻孔的钻屑量大于6㎏，超过《防治煤与瓦斯突出细则》第38条规定的临界值，则预测为煤巷掘进工作面有突出危险性。

二、通过测定煤层瓦斯压力来判断有无突出预兆：

利用MK-3型（150型）钻机在工作面巷道掘进方向原取屑钻孔上施工2个测压钻孔（见附图4：

工作面测压钻孔布置图）。

钻孔孔径Ø75㎜，钻孔长度不低于30m，封孔长度不低于6m，而且用泥浆泵充填水泥砂浆封孔，确保封孔质量。

钻孔封实后，在2个钻孔上安装压力表，待压力表读数上升到最高值，且稳定不动时读数，若2块压力表的最高读数超过0.74MPɑ时，超过《防治煤与瓦斯突出细则》第30条规定的临界值，可判断为具有突出危险性。

通过以上两种技术方法测定，若压力表读数小于0.74MPɑ和每米钻孔的钻屑量小于6㎏时，可不采用防突措施但必须采用安全防护措施进行掘进。

第二节防突安全技术措施

经过预测，判断其煤巷掘进工作面具有突出危险性时，可按以下措施进行防突：

一、打超前卸压钻孔

具体施工方法为：

在联络巷施工时（在运输下山反掘时），煤巷掘进工作面正头施工5个钻孔（五花眼），孔深为30－40m（运输下山反掘时孔深为70米），孔间距为0.8m，开口孔径Ø94㎜，深度6m，终孔径Ø75㎜，上、下两排钻孔以穿透煤层顶底板1m为宜，孔底要控制到巷道轮廓线3－5m，中间钻孔沿工作面掘进方向布置，与原测压钻孔平行布置。

（附图5：

工作面超前卸压钻孔布置图及钻孔参数附表1）

实施深孔卸压排瓦斯措施，工作面必须停产。

停产期间工作面派有经验的瓦检员和安检员随时观测工作面的瓦斯变化情况和钻孔内瓦斯涌出情况，若工作面瓦斯浓度低于1％，且浓度稳定、钻孔瓦斯无压力，可直接采用远距离爆破和长探短掘来放小循环进度向前掘进，但必须确保掘进工作面不小于5米的卸压钻孔超前距，并采用安全防护措施。

若钻孔瓦斯涌出不稳定而且钻孔瓦斯有压力时，按以下措施进行防突。

二、预抽掘进工作面及前方煤体赋存瓦斯作为局部性防突措施

突出危险煤层，包括严重突出危险煤层，采取超前预抽煤层瓦斯作为局部性防突措施是可行和有效的。

通过钻孔预抽使周围煤体的瓦斯得到排放，瓦斯压力降低和瓦斯含量减少，释放了瓦斯潜能。

随着瓦斯的不断排出，煤体发生收缩变形，透气性大幅度增高，又导致钻孔抽放影响范围的扩大和提高瓦斯抽放效果。

同时还使煤的机械强度增高，提高了煤体的抗破坏能力。

综合上述因素，可以取得削弱和消除突出危险的效果。

根据目前瓦斯抽放情况，地面固定抽放泵站没有运行，我们先采用ZDY40/75型移动瓦斯抽放泵站对掘进工作面已经施工好的7个钻孔（包括2个测压钻孔）进行联网预抽放。

当煤巷施工掘进到20m以上距离具备两帮布置钻场以后，预测为有突出危险需要预抽时，可在煤巷两帮进行“边掘边抽”防治突出（附图6：

掘进工作面巷帮瓦斯抽放方法图及钻孔参数表1）。

移动抽放泵站设置在1627石门车场的新鲜风流中，抽出的瓦斯通过Ø160㎜的PE管排到Ø508㎜抽放主管路中，然后排到地面放空管排入大气中（附图7：

1627运输下山掘进时期的移动抽放系统示意图）。

抽放瓦斯作业规程另行制定。

第三节　防治突出措施效果检验

任何措施只在一定的矿山地质条件下是有效的，当条件变化时就可能无效。

大多数情况下破坏不能事先预测出来，只有在突出后才能发现。

此外各种措施的参数都是根据一定的地质开采条件决定，当条件改变而措施参数未相应改变时，同样会影响措施实施的有效性。

因此必须对所运用防突措施的有效性进行不断检验，以便于事先就能确定参数及时采取补救措施。

任何一种措施，只要它能卸压和排放瓦斯，就可以防止突出的发生。

因此检验防突措施效果，首先应检验工作面前方煤体的瓦斯压力或瓦斯状态的改变程度，以判断是否已消除了突出危险。

因此原则上所有突出预测方法都适用于防突措施效果的检验。

我们在预测煤巷掘进工作面有无突出预兆时使用的方法就是通过测定瓦斯压力和测定钻屑量来预测的，那么我们在效果检验时同样使用以上两种方法。

一、通过钻屑量检验防突措施的效果

在煤巷掘进工作面沿掘进方向平行于中间措施孔和测压孔布置1个钻孔（附图8：

工作面防突措施效果检验孔）。

钻孔开口时，使用Ø38㎜的麻花钻杆带Ø42㎜的钻头，施工6米取钻屑钻孔，方法与预测时取钻屑量相同。

根据钻孔沿孔深每米的最大钻屑量判定其防突措施的效果，若最大值大于6㎏/m，超过《防治煤与瓦斯突出细则》第38条规定的临界值，则说明防突措施无效，要采取补充防治突出措施直至有效，方可按防治煤与瓦斯突出措施作业；若钻屑量最大值小于6㎏/m，则说明防突措施有效，可以按照安全防护措施进行掘进施工。

二、通过测定瓦斯压力检验防突措施的效果

利用MK-3型（150型）钻机在工作面巷道掘进方向原检验钻孔上施工测压检验钻孔。

钻孔孔径Ø75㎜，钻孔长度不低于30m，封孔长度不低于6m，而且用泥浆泵充填水泥砂浆封孔，确保封孔质量。

钻孔封实后，在检验钻孔上安装压力表，然后测定瓦斯压力，待压力表读数上升到最高值，且稳定不动时读数，若压力表读数大于0.74MPɑ，超过《防治煤与瓦斯突出细则》第30条规定的临界值，则说明防突措施无效，要采用多钻孔、严封闭、综合抽的方法直至防突措施有效；若表压小于0.74MPɑ，则说明防突措施有效，可采用安全防护措施进行施工。

第四节　安全防护措施

一、安全防护设施

1、避难所（避难硐室）

为了防止突出时涌出的大量瓦斯和喷出煤粉的危害，设置避难所是很有必要的。

根据我矿当前井下实际情况，避难所设置在主井1627底车场处，在该处设置避难所能够符合《防治煤与瓦斯突出细则》第97条的规定，在避难所安设与矿调度室直通的电话，以及供水管路和压风管路即可，并配备20台压缩氧自救器。

（附图9：

避难所及远距离爆破地点示意图）

2、反向风门

反向风门安设在掘进工作面进风侧1627底车场处，设置两道反向风门，防止突出时瓦斯逆流进入进风巷道，以控制突出时的瓦斯能沿回风道进入回风系统。

3、压风自救系统

因我矿目前无地面固定压风自救系统（地面压风自救系统08年2月底完工），只能采用井下移动压风自救系统，压风机安装在主井底车场（见图示）。

在1627运输下山工作面每隔40米设一个压风自救硐室（高×宽×深：

2m×2m×3m），将压风管路通过三通接入压风自救硐室，另外在靠近工作面的硐室内必须设有与矿调度室直通的电话，以及供水管路。

（附图10：

压风自救系统、供水系统、通讯系统示意图）

4、隔离式自救器

隔离式自救器依靠自救器中提供的氧气，供佩戴人呼吸并同外界空气完全隔绝的一种救生装置。

因本身能产生氧气供佩戴人呼吸，所以它就不受外界空气中有毒气体的种类及其浓度和氧气含量的限制。

我矿入井人员全部佩戴压缩氧自救器，符合上述规定要求。

二、安全防护的技术措施

1、联络巷和1627运输下山采用远距离爆破时，放炮地点设在反向风门之外的避难所内。

放炮员操纵放炮的地点，必须配备压风自救系统或自救器。

放炮员和其它人员必须全部撤至主井底车场避难所处。

爆破后必须等待30分钟以后方可进入工作面检查。

2、联络巷和1627运输下山掘进爆破作业，要采用深度不大于1m的炮眼，使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药和毫秒延期电雷管正向装药远距离全断面一次起爆。

禁止一次装药分次放炮，放炮时要严格执行“一炮三检”和“三人联锁”放炮制度，并做到不清理浮渣不装药，不用水炮泥、水管无水不装药和支护不完好不装药。

3、在巷道掘进中，生产科必须随时验证地质资料，及时掌握施工动态和围岩变化情况。

4、加强掘进工作面通风瓦斯管理，局部通风机指定专人看管，不准随意停风，风筒距工作面不得超过5米。

局部通风机必须执行“三专两闭锁”并安设双风机双电源且能可靠的自动切换，任何情况下不得甩掉闭锁强行送电作业。

同时工作面及回风系统安设瓦斯自动检测报警断电的甲烷传感器，通风队每班按规定进行前移、维修和调试，任何人不得随意破坏、移动或停用。

5、联络巷和1627运输下山掘进爆破后要及时按照《作业规程》规定进行支护，且卸压钻孔超前于掘进工作面的距离不得小于5米。

三、其它安全防护措施

1、联络巷和1627运输下山掘进时，跟班队长、班组长、放炮员、电工、安检员都必须佩戴便携式瓦斯报警仪，专职瓦检员必须随时检查瓦斯，掌握瓦斯变化情况。

当发现有瓦斯涌出异常的情况时，瓦检员必须立即停止掘进作业，并协助跟班队长、班组长立即组织人员按避灾路线撤出（附图11：

1627运输下山掘进时期避灾路线图、附图12：

通风系统示意图），同时汇报调度室。

2、联络巷和1627运输下山掘进放炮前，要严格执行放炮停电制度，切断回风巷一切电气设备的电源。

3、加强机电设备管理，必须坚持设备下井前经机电部门防爆检查，不防爆的设备不准下井使用。

在掘进工作面，每班要固定专职电工，经常检查设备的防爆性能及电气设备隐患，严禁使用失爆设备。

4、联络巷和1627运输下山掘进时，主井范围内只准掘进一队运输下山工作面掘进，同时入井作业的人员不得超过10人。

所有入井人员必须携带隔离式自救器。

5、机运队必须保证主井1627底车场避难所和工作面避难硐室直通电话与调度室畅通（附图12：

1627运输下山掘进时期通风系统示意图），当灾情发生后，便于集中组织人员按避灾路线撤离。

第三章　　煤巷掘进的防突总结　

一、由于天荣公司一矿地质条件复杂，煤层瓦斯压力较大，而且在周边曾发生过煤与瓦斯突出。

因此，煤巷掘进每次都要有地质、通风专业技术人员负责整理相关的通风、瓦斯资料，掌握各煤层掘进时煤与瓦斯突出的动态和规律，填写突出卡片，积累分析基础资料，总结经验教训，绘制煤与瓦斯突出地质图，制定防突措施并组织实施，验证防突效果，建立防突档案。

二、加强生产科瓦斯地质工作。

生产科在提供地质报告书的同时，要提供瓦斯地质资料，为编制防突措施提供依据。

通风队根据生产科提供的瓦斯地质资料，预测煤与瓦斯突出危险区域，制定相应的防突措施，报矿总工程师批准。

附表1

　附2：

防突所需设备、仪器明细表