C12综采工作面防突专项设计.docx

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C12综采工作面防突专项设计

勇能公司兴旺矿采煤工作面

防突专项设计

编号：

YN/XW—2012—TF—2号

设计名称：

C12层综采工作面防突专项设计

编制人：

施工负责人：

总工程师：

矿长：

批准日期：

2012年7月30日

执行日期：

2012年7月30日

贵州勇能能源开发有限公司兴旺煤矿措施会审意见书

单位

通风科

会审时间

2012年7月30日

设计名称

C12层综采工作面防突专项设计

编者

施工单位负责人

会审单位及

意见

生产技术科

姓名：

2012年月日

通防科

姓名：

2012年月日

机电科

姓名：

2012年月日

安监科

姓名：

2012年月日

调度室

姓名：

2012年月日

综采科

姓名：

2012年月日

综掘科

姓名：

2012年月日

续表

安全矿长

批示意见

姓名：

2012年月日

机电矿长

批示意见

姓名：

2012年月日

生产矿长

批示意见

姓名：

2012年月日

矿总工程师

批示意见

姓名：

2012年月日

矿长批示意见

姓名：

2012年月日

设计编号

YN/XW—2012—TF—2号

C12层综采工作面防突专项设计

一、工作面概况

1、工作面位置

工作面对应地表为山地陡坡，在保护煤柱线内，回采对其没有影响。

该工作面位于矿井东翼一采区，东侧未有采掘活动。

工作面上部C12工作面已回采完毕，1701工作面待回采。

2、范围及面积

C12层综采工作面回采范围是11201运输巷和11201回风巷、11202运输巷和11202回风巷之间的12#煤层。

C12层综采11201工作面设计走向长约150米，倾斜长514米,11202工作面设计走向长约150米，倾斜长472米，则工作面回采面积约14.79万平方米。

3、工作面生产概况

C12层工作面运输巷和回风巷设计为梯形巷道；断面积8.2㎡。

巷道支护方式以工字钢架棚为主。

C12层工作面采用倾斜长壁后退式采煤，顶板全部跨落法管理顶板，最小控顶距为：

3.2m。

C12层工作面将采用综采设备一次采全高开采（工作面平均采高为1.1m），预计最大日产量为1195t。

4、煤层和工作面主要地质构造

C12层工作面开采水平为+1872m，煤层倾角为3-5°，煤层稳定，区段内无较大断层。

5、煤与瓦斯突出危险性情况

根据公司对《防治煤与瓦斯突出规定》的规定，瓦斯压力达到或超过0.70Mpa，原始煤体瓦斯含量达到或超过6m3/t时，该煤层即可确认为突出煤层。

根据煤科总院重煤分院测定12#煤层瓦斯含量及含量梯度计算瓦斯含量10.674m3/t，瓦斯含量大于6m3/t，经矿研讨决定对C12层工作面按突出危险工作面进行管理。

6、工作面通风情况

C12层工作面为“U”型通风系统，风量为1400-1900m3/min。

C12层综采工作面通风情况详见

附图一：

《C12层综采工作面通风系统示意图》

7、监测监控系统

C12层综采工作面必须按要求安装监测监控装置，用于监测工作面瓦斯涌出。

瓦斯传感器等监测监控装置的安装详见

附图二：

《C12层综采工作面监测监控系统布置示意图》

二、区域预防突出

（一）、区域突出危险性预测

附表一：

根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值

瓦斯压力P/MPa

瓦斯含量W/（m³/t）

区域类别

＜0.70

＜6

无突出危险区

除上述情况以外的其他情况

突出危险区

测定瓦斯含量参数的测试点在不同地质单元根据范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置，瓦斯含量大于6m³/t，瓦斯压力大于0.70MPa时，为突出危险区域；瓦斯含量小于6m³/t，瓦斯压力小于0.70MPa时，为无突出危险区域。

（二）、区域预防突出措施

1、区域预防突出措施的选择

兴旺煤矿区域综合防突措施选择井下顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯的方法。

根据C12层工作面实测瓦斯含量指标大于6m³/t，瓦斯压力大于0.70MPa的情况，在工作面相运输巷和回风巷布置顺层抽放钻孔。

附图三：

C12层工作面顺层钻孔布置示意图

每个顺层钻孔的倾角应根据煤层变化情况及时进行调整，C12层工作面必须在顺层抽放钻孔的控制下进行施工，钻孔超前工作面的距离不得小于30m。

每个钻孔的封孔长度为8m，封孔材料为水泥砂浆。

钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。

（三）、区域预防突出措施效果检验

采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时，以煤层残余瓦斯含量和残余瓦斯压力为检测指标进行措施效果检验。

如果所有实测指标值均小于临界值则为无突出危险区，否则，即为突出危险区，确定预抽防突措施无效，采取补充区域措施。

检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，突出预兆周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效，所在区域煤层仍属突出危险区。

当采用煤层残余瓦斯压力值进行检验时，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措施无效，则此检验测试点周围半径100m内的预抽区域均判定为预抽防突措施效果无效，即为突出危险煤层。

检验的方法：

采用直接测定残余瓦斯含量和残余瓦斯压力方法，直接测定煤层残余瓦斯含量和残余瓦斯压力来判定，进行预抽煤层瓦斯区域措施的效果。

采用残余瓦斯含量和残余瓦斯压力指标进行效果检验，残余瓦斯含量小于6m³/t，残余瓦斯压力小于0.70pa的预抽区域为无突出危险区；残余瓦斯含量超过6m³/t或残余瓦斯压力小于0.70pa的预抽区域为突出危险区，确定预抽防突效果无效,补充区域措施，重新进行区域预抽，重新进行效果检验。

附图四：

C12层工作面效果检验示意图

（四）区域验证

1、效果检验为无突出危险区后，还要采用工作面突出危险性预测方法及评价指标对无突出危险区进行区域验证。

按照下列要求进行：

1）在工作面进入该区域时，立即连续进行至少两次区域验证；

2）在构造破坏带连续进行区域验证；

2、区域验证使用方法和指标与工作面突出危险性的方法和指标相同。

3、两次区域验证指标不超，采取安全防护措施后可向前推进50m。

4、只要有一次区域验证为有突出危险，，则该区域以后的回采作业均应执行局科综合防突措施。

三、局部综合防突措施

（一）工作面突出危险性预测

1、采用钻孔钻屑指标法进行突出危险性预测。

2、采用钻孔钻屑量、钻孔钻屑瓦斯解析值预测（效检）时，采用风煤钻在工作面距采帮15m开始施工第1个直径为42mm、深为10m的预测钻孔，以后每隔15m施工1个预测钻孔。

钻孔应优先布置在软分层中，钻孔倾角与煤层倾角一致，钻孔方向与工作面回采方向一致。

施工预测钻孔时，钻进速度应控制在1m/min，钻孔倾角可根据现场煤层倾角进行调整，以保证预测钻孔在全煤中钻进。

钻孔每2m测试一次K1值和每1m测试一次钻屑量S值。

当预测为无突出危险工作面时，每预测循环应留有2m预测超前距离，连续预测两次不超标时，可准采50m。

附图五：

C12层综采工作面预测（效检）钻孔布置示意图

3、预测钻孔每钻进1m测定一次钻屑量S值，每钻进2m测定一次钻屑解吸指标K1值。

其中1、2、3、4、5、6、7、8、9、10m测钻屑量S值；2、4、6、8、10m测钻屑解吸指标K1值。

然后依据所有测定数据中的最大钻屑量Smax和最大钻屑解吸指标K1max值预测工作面的突出危险性。

附表四：

钻屑指标法预测采煤工作面突出危险性的临界值

最大钻屑量Smax

钻屑瓦斯解析值K1

危险性

Kｇ/ｍ

ｍL/（ｇ·min1/2）

≥6

≥0.5

突出危险性

＜6

＜0.5

无突出危险性

执行措施后，进行防突检测K1值和S值都小于临界值时，允许回采8米。

4、若预测时K1值和钻屑量S任一值超过临界值，则判定为有突出危险。

突出危险工作面执行防治突出措施后，进行效果检验，经检验证实措施有效后，采取安全防护措施后向前回采。

（二）工作面防突措施

如预测K1值、钻屑量S任一指标值大于或等于临界值，则采取排放孔（局部防突措施）消突，排放孔全科施工完毕后再进行效果检验，若两个敏感指标都降至临界值以下，认为措施有效，可回采8米，否则，认为措施无效，重新补充执行局科防突措施。

排放钻孔由施工单位严格按照通防科设计施工；现场跟班干部、安检员和瓦检员对排放钻孔深度、倾角进行验收；排放孔全部施工完毕后，当班跟班干部或班长要将上述参数及钻孔钻进状况记录并上报通防科，通防科要将排放孔施工原始记录及成孔图进行分析、整理和存档。

排放孔施工设计要求：

钻孔直径为75mm；

钻孔的控制范围，应控制在超限孔左右两边各5m的区域；

优先选择软分层中布孔；

钻孔的施工深度为16m；

钻孔采用双层均匀布孔方式；

⑥钻孔的倾角与工作面回采方向倾角一致，且平行于工作面回采方向。

附图六：

瓦斯排放孔施工示意图

（三）工作面措施效果检验

1、效果检验采用钻屑指标法，具体方法、要求与工作面突出危险性预测相同。

2、效果检验必须符合以下要求：

1）排放孔未按规定设计要求进行施工，不得进行效果检验。

2）预测孔、排放孔均不得兼做检验孔，在效果检验时出现检验孔和其它孔相透时，视为作废重新施工。

3）效果检验时检测孔距原检测孔或排放孔等措施孔的间距不得小于300mm。

当工作面有软分层时，必须在软分层中布置检测孔。

4）经检验防治突出措施有效后，方可采取安全措施施工，综采工作面允许的回采推进距离必须同时保证在工作面回采方向留有不小于3m孔深的排放孔超前距和不小于2m孔深的检验孔超前距。

（四）效果检验

1、C12层综采工作面回采时，对防治突出措施效果检查的方法与工作面防突方法相同，均采用钻孔钻屑量和钻孔钻屑瓦斯解析值对工作面进行效检。

效检钻孔布置与预测钻孔布置方法相同，详见附图六《C12层综采工作面预测（效检）钻孔布置示意图》。

2、经效检指标不超限时，可按批采进尺组织施工，若有任何一次预测验证有突出危险时，必须采用瓦斯排放孔措施，留有5m的超前距离回采到留有5m控制距离时，再进行防突预测。

3、C12层综采工作面回采过程中，①遇有断层、褶曲、煤层倾角、厚度急剧变化时，②施工各种钻孔有喷孔、夹钻、顶钻、卡钻时；综采队必须及时汇报矿调度指挥科及相关科室，并进行防突预测。

遇有回采过程中工作面瓦斯浓度超过1.5%持续时间超过5分钟、回风流瓦斯浓度超过1%持续时间超过5分钟或绝对瓦斯涌出量大于16m3/min时，通防科必须立即向调度室汇报，并组织进行防突预测。

（五）安全防护措施

1、压风自救系统

1）压风自救系统安设在工作面压缩空气管路上。

2）工作面上下两巷25～40m的巷道内各安设一组压风自救，每组压风自救系统一般可供8个人使用，回风系统内每100m安设一组压风自救装置，每一组压风自救装置8个，每人供风量不得少于0.1m3/min。

3）压风自救系统由通防科负责安装、日常维护和管理，压风自救系统安设高度为1.5m。

安装压风自救系统的场所前后2m范围内严禁放置工具箱、材料和设备，并确保人员到达压风自救场所路线畅通。

4）每班开工前跟班干科必须对压风自救系统进行完好检查，发现问题及时安排人员进行处理，否则不得进行生产。

2、隔离式自救器

在进行局部综合防突措施的工作面，每人必须配备1个合格有效的隔离式自救器。

3、建立采区避难所

1）避难所设置向外开启的隔离门，隔离门设置标准按照反向风门标准安设。

室内净高不得低于2m，深度满足扩散通风的要求，长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定，但至少能满足15人避难，且每人使用面积不得少于0.5m²。

避难所内支护保持良好，并设有与矿调度室直通的电话；

2）避难所内放置足量的饮用水、安设供给空气的设施，每人供风量不得少于0.3m³/min，如果用压缩空气供风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴；

3）避难所内应根据设计的最多避难人数配备足够数量的隔离式自救器。

四、安全组织保障措施

（一）实施预测孔、检验孔的安全技术组织保障措施

1、施工预测孔、检验孔的钻机、钻杆、钻头等机具施工单位必须保证现场二套完好使用、二套完好备用。

2、钻孔施工前，首先观察工作面支护是否完好，工作面空顶距要符合作业规程中工作面最小空顶距要求。

3、工作面施工预测孔、检验孔前，施工单位负责将工作面5m范围内不得有杂物、淤泥等，浮煤必须清理到位，否则不得进行预测、效果检验。

4、施工一个预测孔、检验孔由四人进行作业：

三名职工（其中有一名负责人必须携带便携式瓦斯检查仪，作业人员应相对固定），一名防突员。

安检工、瓦检工进行现场监督。

施工班组长、防突员必须携带便携式瓦斯检查仪，随时检查作业地点的瓦斯浓度，发现瓦斯超过0.8%时要立即停止作业。

5、预测孔、检验孔施工时，防突员必须严格按操作规定和防突措施要求确定出眼位和施工顺序，施工人员严格按照防突员的要求进行施工，钻进速度控制在1m/min。

操作过程中不得出现退钻、摇钻扩孔现象，确保检测准确。

6、每次预测（效果检验）防突人员都必须认真、如实填写《工作面突出危险性预测记录》，经现场跟班干科、安检工、瓦检工签字，严禁弄虚作假。

防突员要将现场测定结果汇报调度和通防科。

防突员上井后，填写预测预报单，并签字、审核、存档。

7、预测或效果检验完毕，防突员要如实填写防突管理牌板，并在工作面巷帮挂“基点位置”标志。

施工单位严格按防突牌板上要求施工，回采过程中，必须掌握回采进尺，每次割煤结束，必须及时填写防突管理牌“已采进尺”、“累计进尺”、“剩余距离”，并在牌板上签字，安检工、瓦检工负责监督。

回采到位后，必须重新进行预测。

经预测或效果检验有突出危险时，施工单位按防突设计要求采取措施。

8、回采期间防突管理牌板必须保证清晰，填写内容准确、字体工整。

现场“基点”标志必须保证完好、整洁，严禁随意移动。

9、预测仪器、机具：

WTC瓦斯突出参数仪、风动煤钻、￠38mm螺旋钻杆、￠42mm钻头。

（二）实施瓦斯排放孔施工安全技术组织保障措施

1、排放孔由施工单位组负责施工，排放孔主要使用防突钻机施工，￠69×1000mm高效组合钻杆、￠76mm高效组合钻头。

2、施工机具施工单位必须保证现场二套完好使用、两套完好备用。

3、施工前，施工单位必须认真进行敲帮问顶，彻底敲掉活块，并对迎头进行挂网，同时在施工过程中要加强对顶板、煤壁的检查，发现隐患要及时撤出人员进行处理，防止施工过程中出现片煤冒顶伤人事故。

4、施工单位职工（每组人员必须相对固定，其中每组有一名负责人必须携带便携式瓦斯检查仪，随时检查作业地点的瓦斯浓度，发现瓦斯超限时要立即停止作业。

）进行作业，安检工、瓦检工现场进行监督。

5、施工完毕，施工负责人填写施工排放孔记录表（一式两份），安检工、瓦检工签字认可。

瓦检工负责将结果及时汇报通防科；施工单位将施工记录表1份留存，1份于次日早上交通防科。

6、如果施工排放孔期间，出现顶钻、卡钻、喷孔、瓦斯异常涌出忽大忽小等现象时，施工人员要缓慢将钻杆退出，严禁急退、硬拽。

7、施工瓦斯排放孔时，现场施工人员必须注意观察工作面探头，当发现瓦斯异常时，立即停止施工。

8、当施工发现压钻、塌孔现象时，施工人员不得急于进钻，必须先将孔内的煤粉排空，以便打钻时煤粉能及时排出。

9、施工单位在施工排放孔过程中，严禁使用变形的钻杆，进行施工。

（三）实施瓦斯抽放孔施工安全技术组织保障措施

1、通防科负责瓦斯抽放孔的施工及相关安全技术措施的编写。

2、施工过程中要严格按照措施施工。

每台钻机的施工人员必须相对固定。

3、对于常用及易损配件必须要有足够的备件。

4、施工前，施工人员必须认真进行敲帮问顶，彻底敲掉活块，同时在施工过程中要加强对顶板、煤帮的检查，发现隐患要及时撤出人员进行处理，防止施工过程中出现片帮冒顶伤人事故。

5、钻孔施工完毕，退钻过程安检工和瓦检工必须现场监督，验证钻孔深度，组长负责填写施工抽放孔记录表，安检工、瓦检工签字认可。

6、施工瓦斯抽放孔期间，出现卡钻、喷孔及瓦斯异常等现象时，要及时汇报值班和抽放防突管理科。

7、当施工发现压钻、塌孔现象时，施工人员不得急于进钻，必须先将孔内的煤粉排空，以便打钻时煤粉能及时排出。

8、施工瓦斯抽放孔时，现场施工人员必须注意观察钻孔边的甲烷和一氧化碳便携仪，当出现报警时，立即停止施工。

9、在施工抽放孔过程中，严禁使用变形的钻杆进行施工。

（四）机电设备的使用管理保障措施

1、按规定检查电气设备，防止电气设备失爆。

一旦发现有失爆现象和电气安全隐患，必须立即停止作业、进行处理，在未处理好以前，电工必须将设备所在工作面进风巷所有动力电源切断。

2、施工单位每班派专职电工检查机电设备防爆性能；保证机电设备完好率达到100%，将电气设备的检查结果于打孔情况一并登记台帐并交接保存。

3、工作面电缆严禁拖在地面，必须可靠吊挂，防止撞压。

（五）通风系统的稳定保障措施

1、工作面开工前，通防科负责对该工作面通风系统进行全面的检查，保证通风系统的稳定、可靠和并保证回风系统的畅通。

2、瓦检工每班对通风系统进行检查，保证系统稳定。

3、每10天必须对工作面进行一次全面测风，保证工作面及全风压通风系统风量必须满足作业规程要求。

4、通防科必须在工作面安设责任心强、具有一定防突知识的瓦检工，并随时掌握工作面的瓦斯变化和突出预兆；当发现异常情况时，有权停止作业并协助班组长立即撤出所有人员，按避灾路线撤出、并及时向矿调度室报告。

5、通防科要安排人员每周对通风设施进行一次检查维护，确保通风设施完好、可靠。

（六）工作面煤层、构造的检查、汇报保障措施

1、每次割煤后，跟班干部必须对整个工作面进行一次全面检查，如工作面出现明显的地质构造，软分层增厚，煤层发生变化，必须向调度指挥科汇报，待采取措施后方可允许作业。

2、跟班干部每班必须将当班的进尺向调度指挥科汇报。

3、技术科每周必须对下周工作面的瓦斯状况、煤层赋存、地质构造等情况进行全面的预测预报，必须以书面形式向相关科门及领导汇报。

当工作面瓦斯状况、煤层赋存、地质构造等发生变化时,以临时瓦斯地质预测预报形式进行预测，保证防突工作的正常开展。

4、当工作面前方有地质构造，且出现顶板破碎等异常情况时，技术科根据现场情况及时出瓦斯地质预报，并分发到相关业务科门及矿领导。

技术科根据地质预报制定相应安全技术措施，施工单位要严格按措施执行。

（七）技术监督保障措施

1、安检工、瓦检工和进入该工作面的管理人员负责对压风自救系统及牌板、排放孔施工长度及数量、防突牌板上内容进行监督检查；同时负责检查防突措施的执行情况，严禁弄虚作假。

2、工作面回采期间生产技术科、安监科、通防管理科、通防科等相关业务科门及施工班组应随时注意工作面瓦斯、地质、煤层及软分层（软煤层）变化及顶板的支护情况，发现异常，立即停止作业，撤出人员，并向调度室及总工程师汇报请示，采取措施。

3、各业务科室负责对防突区域的职责范围内的工作进行监督落实，确保安全生产。

4、安检工、瓦检工要根据允许回采距离现场监督把关，严禁施工单位超允许回采距离回采。

（八）其他安全保障措施

1、当工作面施工预测（效果检验）孔、排放孔或割煤前，首先由当班跟班干科、班长、安检工、瓦检工对工作面的压风自救装置、安全通道是否畅通等进行检查，只有安检工、瓦检工共同确认符合要求时方可进行作业。

2、当工作面施工预测（效果检验）孔、排放孔期间，除瓦检工、安监工、防突员及班组施工人员外，其它人员严禁进入工作面。

如果与瓦斯电闭锁试验工作发生冲突，应在当前施工孔完毕后停止施工，让监测人员先进行瓦斯电闭锁试验完毕后，再进行施工。

3、工作面在施工预测（效果检验）孔、排放孔或割煤期间，由专人在配电点负责停电。

如有突出预兆时必须切断工作面所有非本质安全型电气设备电源、将工作面及其回风巷所有人员撤到全风压段的安全地点，查明原因并及时汇报矿调度室、通防科、通风管理科、技术科、安监科、通风副总、矿总工程师等相关领导，待采取相应措施后方可进入。

4、工作面出现喷孔、顶钻、瓦斯涌出异常、响煤炮、矿压显现，煤体变软、明显软分层以及地质构造等煤与瓦斯突出预兆及特殊情况时，现场要立即停止割煤、切断电源，将工作面及回风巷中所有人员撤到进风大巷、并立即向调度室汇报（当进行预测、效果检验过程出现上述情况，由防突员汇报；施工排放孔、割煤时跟班干科或班组长负责汇报）矿调度室接到汇报后及时向总工程师汇报，同时要通知相关业务科室及时落实情况采取措施。

5、工作面所有人员必须熟知突出预兆及避灾路线。

任何人当发现有瓦斯异常涌出预兆时，有权停止工作面作业，安检工和瓦检工协助跟班干科立即组织工作面及回风流中所有人员按避灾路线撤出，安检工报告矿调度室。

6、安检工和瓦检工加强对施工预测孔、排放孔等情况的监督检查；同时要对防突设备完好情况进行全面的督查。

五、措施学习贯彻要求

单位负责人必须组织本单位干部职工对本措施进行贯彻学习，施工单位所有进入该区域作业的人员及干部，必须进行该设计考试，考试合格后才能在该区域作业。

六、其他方面

其它未尽事宜执行《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿安全规程》、《兴旺煤矿瓦斯治理技术管理规定》、《兴旺煤矿采掘工作面瓦斯超限、瓦斯突出预警管理办法》相关规定。

附：

煤与瓦斯突出的预兆

1、地压显现方面的预兆

煤炮声、支架响动、煤岩开裂、掉渣、地鼓、煤岩自行剥落、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

瓦斯异常涌出、瓦斯浓度忽大忽小、煤尘增大、气温和气味异常、打钻时喷瓦斯、喷煤、煤体内有声响，如哨声、风声、蜂鸣声、鞭炮声等；

3、煤层结构和构造方面的预兆

煤的层里紊乱、煤硬度松软或不均匀、煤暗淡无光泽、软煤厚度增大、倾角变陡、挤压褶皱、波状隆起、煤体干燥、顶底板阶梯隆起、断层、陷落柱等。

软煤层是指煤体较破碎、暗淡、无光泽、质软疏松，节理失去意义、成粘块状，软煤为粒状或小颗粒胶结而成（或为土状构造似土质煤），用手可捻成粉末、疏松的煤体。