+810m东翼7#煤层掘进运输机巷防突专项设计.docx

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+810m东翼7#煤层掘进运输机巷防突专项设计

+810m东翼7#煤层掘进运输机巷

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突

专

项

设

计

编制单位：

仁怀市五马镇铜龙煤矿

编制时间：

二○一○年五月

第一章概况

一，地质情况

该区段位于长岗向斜西翼，地层走向近东西向，倾角为53°，为单斜构造。

井田内构造简单，在区域掘进中可能出现小型构造使煤层厚度有所变化，在施工过程中要加强探掘，进一步探明和收集地质资料，确保施工的安全顺利进行。

二，区域水文情况

矿区内井田无地表水系，地层含水层有长兴组和茅口组，属于浓裂隙含水层,龙潭组由于浅部岩层裂隙，岩层含风化裂隙水和层间裂隙水。

据相邻煤层情况表明上部无老窑积水，但在施工过程中应坚持“有疑必探、先探后掘”的探放水原则，确保施工的安全。

三，煤层赋存情况

煤系为上二迭统龙潭组，该层煤为+810m东翼7#煤层沿走向顺层掘进巷道，距9#煤层天板为22米左右，煤厚一般在0.6-1.3米之间，结构单一、不含夹矸，局部地方不稳定。

其顶板为泥岩和粉砂岩，底板为粉砂岩和细沙岩。

顶底板岩性相对稳定，其硬度为中等，倾角一般在53°左右，比重为1.42。

四，矿井瓦斯、自燃发火及煤尘爆炸性情况

本矿2009年等级签定结果为高瓦斯矿井，应按高瓦斯矿管理；矿井突出危险性鉴定工作正在开展中，故按煤与瓦斯突出矿井管理；该矿煤尘爆炸性及自燃发火倾向性经贵州省煤田地质局实验室签定为无自燃发火倾向性和无爆炸性，但在生产中还应加强自燃发火和煤尘爆炸管理，对采空区进行及时密闭并加强对煤尘的清扫工作，防止煤尘爆炸事故的发生。

五，区域采掘情况

掘进工作面位于+810m水平东翼7#煤层中，属技改工程布置的运输机巷，掘进区域相邻的全区均未回采；采面回风巷位于+850m水平7#煤层中，属技改工程布置的回风巷，掘进区域相邻的全区均未回采，其上部+859m水平已回采5年，+859m其下部水平均为原生煤体。

六，本工作面布置情况

该工作面沿7#煤层走向掘送巷道，从+810m石门进入7#煤层往东翼开掘，向东沿煤层走向85°，以+3‰的坡度掘进，向东掘进140m进入井田风化带为止。

再掘送开切眼与其风道贯通形成采面生产的通风、运输及行人系统。

巷道断面：

断面形状为半圆拱，拱基高1.1m,拱高1.5m,净宽3m，净断面积为6.8m2，巷道支护为15kg/m轨道钢半圆拱型支护，并背金属网喷浆予以支护，支护间距，中对中为1m。

第二章巷道掘进通风系统

铜龙煤矿属于技改扩能煤矿，按照《开采设计方案》及《安全专篇》的设计，将煤系地层顶部的7#煤层进行首先开采，作为开采下部的9#、11#煤层的保护层开采的区域性综合防突措施，为此，在掘进该巷道时，+810m石门内安设二组防突风门。

煤层巷的初期掘进回风将经+810m水平石门至掘进专用回风上山、再回入矿井总回风。

工作面放炮采取，全部停电撤人、地面放炮措施。

并在+673m主平硐口、行人平硐口、风井外三处放警戒。

通风系统：

1）+810m东运输机巷通风系统：

+673m新风→轨道上山→局扇→+810m石门→东翼7#煤层掘进工作面。

工作面泛风→+810m石门→掘进专用回风上山→矿井总回风。

祥见通风系统示意图。

第三章抽放设施、系统布置

第一节抽放泵房

抽放泵房位于风井东侧50m以外，高负压抽放泵型号2BEC-40型2台，极限真空160hpa，最大抽放量92m3/min，电机功率110KW。

第二节抽放管路设施安装

主抽放管路是12寸，从泵房到+810m抽放钻场。

分支管路8寸，分别从+810m石门接到7#煤层。

从7#煤层到工作面抽放点为4寸管路。

第四章防突设计

第一节区域防突设计

一、+810m水平7#煤层东翼接替运输工作面，首先掘进的40m巷道，需要进行本煤层进行预抽瓦斯。

后掘进区段因离地表垂高最高段处只有140m，往前掘进的巷道是越来接近地表的氧化带，煤层的瓦斯含量相对较低，瓦斯压力小。

工作面掘进中采取“四位一体”防突措施。

1、+810m水平东翼接替运输巷掘进时，遇到地质构造变化带时，应立即停止工作面的掘进。

马上采取順层抽放。

瓦斯抽放，根据煤矿抽采基本指标（AQ1026-2006）：

“突出煤层必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下，具体是通过抽放后使煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下，瓦斯含量小于8m3/t。

二、开采保护层

矿选择煤层相对较薄（0.8米），煤层相对较硬、瓦斯含量偏低的7#煤层作为首先开采的保护层，分别对距其底板的9#煤层和距其底板44米的11#煤层作为保护层。

重点是对煤层较厚（2.5米以上）煤质较松软，瓦斯含量稍偏高的9#、11#层进行保护。

作为对9#、11#层的保护，有待后期对9#、11#的采掘影响情况进行调整；一是：

因为9#煤层为中厚煤层、煤质较硬，且瓦斯含量较高，11#煤层为中厚煤层，煤质较软，瓦斯含量较高，先采7#煤层作为首采保护层工作面，（但7#层局部地段煤厚不稳定）；二是：

若9#层延后开采，可能会因7#开采后，造成C11#、C9#煤层中瓦斯泄露到C7#煤层采空区内，会给9#后期开采带来治理瓦斯有利条件。

保护层回采工作面必须超前被保护层（9#、11#）的掘进工作面3倍层间距，并不少于100米。

三、区域性矿井瓦斯抽放

鉴于本矿首先开采7#煤层作为保护层，事必会使7#层工作面及采空区瓦斯涌出偏高，一是：

因7#首先开采，本层瓦斯涌出和解吸，二是：

被保护的9#、11#卸压瓦斯将会涌入至7#层采空区，甚至工作面，故矿应根据情况对7#层采空区施以瓦斯抽放。

在被保护的9#、11#层开采过程中，同样要对9#、11#煤层进行抽放，防止大量瓦斯直接涌入C7#煤层工作面。

确因开采7#层作为保护层后，在进行被保护的9#、11#层采掘工作时，通风手段或排放钻孔等措施仍不能解决瓦斯和防突问题的情况下，矿将采取局部防突措施中的本层抽放和本层超前钻孔等予以解决防突问题。

矿井抽放站建立于地面固定泵站内，矿井抽放系统必须正常运行。

其系统安装、使用和维护等工作由防突队和机电队管工组全面负责。

第二节局部防突

一、石门揭煤。

该工作成已揭露C7#煤层，但还要强调防止今后揭煤层时：

1、在工作面距煤层法线距离10米之外（特殊地质构造带区域20米外），至少打两个Ф75-150mm的前探钻孔，了解掌握煤层赋存条件、地质构造及瓦斯情况。

2、在工作面距煤层法线距离10米以外，至少打2个Ф75-150mm穿透煤层厚且进入顶（底）板不小于0.5米的前探取芯钻孔，同时用WTC预测煤层突出危险性，若指标未在临界值以下，则必须打排放钻孔进行卸压和排放瓦斯，排放钻孔的实施严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》第82条实施。

3、经测定无突出危险时，可采用远距离放炮揭穿煤层《防治煤与瓦斯突出规定》第62条，但工作面至煤层至少应留足法线距离2米的岩柱（平距为2.2米）；采用远距离放炮时，全矿井必须停电撤人，放炮地点设于地面。

4、石门掘进过程中，必须完善和使用好瓦斯监测监控系统，并使用好“瓦斯、风电闭锁”。

5、石门过“门坎”时，严禁使用风镐，同样采用远距离放炮，并必须使用好前探支架，加强对煤层段的支护，防止因煤的自重而引起突出。

6、石门揭煤全过程，必须完善、使用好压风自救系统、防突风门，所有人员必须佩戴隔离式自救器，且回风区域严禁有人工作。

7、石门揭煤的全过程是指距煤层外法线距离5米和进入煤层顶板2米的过程。

二、+810m西7#煤层掘进工作面防突工作

煤巷掘进工作面采用超前排放钻孔、预抽煤层瓦斯、深孔松动爆破，在掘进煤层煤巷前必须进行掘进工作面突出危险性预测，如工作面无突出危险性，可不采取防突措施，但必须采取安全防护措施，否则必须采取防突措施。

根据煤层赋存条件，结合我矿巷道布置，设计采用超前预抽煤层瓦斯作为突出危险防突措施，每一循环布置32个钻孔，钻孔孔径75mm，抽放钻孔距离长60m上帮控制20m，下帮控制10m。

布置如图所示，全面进行瓦斯抽放。

通过抽放使瓦斯压力P小于0.74mpa，瓦斯含量小于8m3/t。

第三节工作面预测预报

一、工作面突出危险性预测预报

工作面突出危险性预测方法、指标及预测孔布置：

1，突出危险性预测方法：

按照《防治煤与瓦斯突出规定》第七十四条规定，本矿采用：

钻屑指标法进行工作面突出危险性预测。

钻孔每钻进1m,用弹簧秤称取该1m段的全部钻屑量S，最后取其最大值；每钻进2m用WTC测定一次钻屑瓦斯解吸指标，最后通过输入Smax由WTC仪确定有无突出危险性。

2，预测突出危险性的临界指标：

钻屑瓦斯解吸指标K1＜0.5（ml/g.min1/2）、钻屑量S＜6（kg/m）。

如果实测得到的S、K1的所有测定值均小于临界值，并且未发现其它异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面，否则，为突出危险工作面，必须上防突措施进行消突。

3，预测孔的布置：

在煤层内，顺煤层巷道走向方向布置至少3个预测测试孔，预测孔直径为42mm，孔深为8m—10m；

钻孔应尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于巷道掘进方向，另一个钻孔应布于巷道中上部并沿巷道掘进方向+10°往上打。

而第3个钻孔布置在巷道下方¯10°往下打，其钻孔终孔点应位于巷道断面上下部轮廓线外3m。

当煤层较薄时，支护将煤层背于巷道天板，不易布顺层钻孔时，则采用风锤于巷道中部斜向天板用50mm钻头打穿煤层后，再用风煤钻机以42mm钻对煤层进行测试。

当煤层厚度小于0.3m时刻直接采用远距离放炮及安全防护措施进行巷道掘进。

二，防突措施的效果检验：

1，防突措施效果检验方法：

效果检验方法同上面预测预报方法，即钻屑瓦斯解吸法，同上。

A、测试检验方法，采用WTC仪器，使用钻屑指标法。

B、采用钻孔方法，采用Ф42钻孔测试。

C、采用突出危险性临界指标：

当Ф为42mm时

Smax≤6kg/mK1≤0.5ml/g·min1/2

当煤样为湿煤时，K1≤0.4ml/g·min1/2

D、测试孔的布置：

布置在软分层中，且布置在措施孔之间。

2，检验的临界指标：

同预测预报临界值指标，如果检验实测得到的S、K1的所有测定值均小于临界值，并且未发现其它异常情况，则该工作面实施的防突措施才认为有效；否则，判断为无效措施。

必须再上防突措施进行抽放消突和再次进行效果检验，直到到达消突效果。

当检验效果有效时，若检验孔与防突措施孔向巷道掘进方向的投影长度相等，则可留足防突措施超前距并采取安全防护措施的条件下掘进，当检验孔的投影孔深小于防突措施钻孔时，则应当在留足所需的防突措施超前距并同时保留有至少2m检验孔投影孔深超前距的条件下，采取安全防护措施后实施掘进作业。

也就是正常情况下，留足措施孔5m采取距，检验孔2m采取距，采取安全防护措施掘进。

3，检验孔的布置：

检验孔布置3个，深度小于或等于防突措施钻孔，检验钻孔应布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，尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离，其布置方式为：

一个布置于巷道的中下部，位于下部第一第二措施孔之间，第二个位于中部与巷道间距方向平行，布于第三第四措施孔之间，第三个位于巷道的中上部，位于第四第五个措施孔之间，控制在巷道上帮轮廓线外3m,当煤层变薄时，措施孔布置方式与前述预测方式相同。

第四节防突措施的选取及施工

一，该煤巷掘进采取“四位一体”局部综合防突措施

巷道掘进，坚持“四位一体”局部综合防突措施。

首先进行预测预报，当实测得到的S、K1的所有测定值均小于临界值，并且未发现其它异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面，则可采取安全防护措施进行巷道掘进，否则，为突出危险工作面，必须上防突措施进行消突。

采用超前钻孔的防突措施后，再对防突措施效果进行检验。

当检验实测得到的S、K1的所有测定值均小于临界值，并且未发现其它异常情况，则该工作面实施的防突措施才认为有效；否则，判断为无效措施。

必须再上防突措施进行消突和再次进行效果检验，直到到达消突效果。

二，防突措施的选择：

1，措施孔采取5个75mm钻孔，顺层布置，尽量布于煤层软分层之中，其中中间三个钻孔位于巷道中部的煤层中，且平行于巷道掘进方向，三孔间距0.6m;上部第一个钻孔顺层斜向上，其终孔控制巷道轮廓线上方7m，开孔距顶部0.2m;下部第五个孔，顺层斜向下，控制巷道轮廓线下方3m，开孔距底部0.2m，效果检验孔布于措施孔之间。

各措施孔沿间距方向的有效水平投影深度不得小于20m.

2，措施孔的施工：

煤层较厚，全部暴露于巷道中间时，采用上述方法直接布置，若煤层变薄，顺层无法布置时，则才采用钻机在巷道中间斜向布置，经岩层穿煤层。

若上述方法还是不便于施工时，则采用在巷道的天板掘一小钻场，将钻机布于钻场中直接打顺层钻孔。

钻孔施工前，应加强工作面支护，打好迎面支架，背好工作面煤壁（防工作面突出伤及打钻人员）。

当工作面煤层赋存发生变化时，必须及时探明情况，再重新确定钻孔参数。

3，措施孔的作用：

措施孔主要作为超前措施使用，其目的是对煤层中瓦斯及压力进行排放和释放，具体措施时，对所布四个措施孔进行封孔抽放，封孔深度不得小于8m，留中间一个孔作为观察孔，当抽放一定时间后，观察孔内瓦斯浓度降至1.0%时，经WTC仪进行效果检验测定，测定的临界值不超标，则措施有效，反之则必须再进行抽放、排放或再打措施孔加大抽放和排放以达消突效果。

当煤层较为松软时，可采用前探支架，向工作面前方打钻孔，孔内插入50mm钢管或15Kg/m钢轨，其长度可按两次掘进循环的长度再加0.5m，每掘进一次打一排钻孔，形成两排钻孔交替前进，钻孔间距为0.2～0.3m，采取金属骨架支护。

第五节安全防护措施

一，设置避难所：

根据以后需向底板的9#及11#煤层进行穿层瓦斯抽放的需要，在+810m抽放巷沿掘进方向每隔30m将于巷道的底板布一瓦斯抽放钻场，在目前未对底板煤层进行瓦斯抽放的情况下，在+859m水平上平硐设置避难所。

一）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，深度不超过3m，宽度2.5m避难所内支护保持良好（采用锚喷），并设有三条生命线。

二）避难所内放置足量的饮用水、安设压风自救器，压风自救器有减压装置，压风自救装置需安设8个；

三）避难所内应配备隔离式自救器，不得少于8个。

四）每一入井人员必须佩戴隔离式自救器。

五）避难所内设置直通矿调度电话一台。

二，防爆风门的设置：

在+810m水平石门设置二组防突风门，在施工中采用井下全部停电撤人、地面放炮的放炮作业措施，确保放炮诱发突出时不伤及人员，矿定其它作业规程及措施方案等在放炮管理方面与此有抵触时以本设计为准。

三，工作面迎面支架档栏的设置：

为降低放炮诱发突出的强度，可根据情况在炮掘工作面安设挡栏。

挡栏可以用金属、矸石或木垛等构成。

金属挡栏由槽钢排列成的方格框架，框架中槽钢的间隔为0.4m，槽钢彼此用卡环固定，使用时在迎工作面的框架上再铺上金属网，然后用木支柱将框架撑成45°的斜面。

挡拦由两架组成，间距为6m。

四，远距离放炮措施：

该工作面掘进一律采取：

井下全部停电撤人、地面放炮的放炮措施，+673m主平硐口和上平硐口及风井外设置警戒线。

放炮后至少等30min后，才能有辅助救护队员戴机入井检查，无异常情况方可进行下一循环掘进工作。

第六章组织管理措施

一，组织领导；

矿成立该巷掘进防突工作领导小组：

总指挥：

吴明香

组长：

矿长江加全

副组长：

总工程师勾红

工程师吴忠林

安全矿长王国辉

成员：

刘德兴、王照正、李新平、冯世贵、王华甫、程世凯、黄全中。

指挥小组严格按照《规定》及《作业规程》进行管理与指挥巷道掘进工作；

总指挥、矿长负责措施、设计落实和解决一切人、财、物等问题，将措施落到实处；

工程师负责措施、设计方案的编制。

安全矿长负责措施、设计的督促执行；

各带班矿长负责措施、设计的贯彻与督促执行；

安全员、瓦检员、通风防突负责人、机电负责人按各自职责开展好煤与瓦斯突出防治工作。

二，职工培训：

全矿所有职工必须经上级安全部门进行严格的培训，取得上岗安全资格证的方可从事井下工作；

防突人员必须经上级专门的防突培训，并取得合格证；

进入该工作面的所有人员必须经副矿长以上的领导进行《设计》、措施、方案和《规定》培训。

并经考试合格方可上岗工作。

三，措施、设计及方案的审签、发放及执行等：

一），审签：

技术人员编制规程、措施、方案后，必须经相关领导进行审批，确定其执行的合法性。

审签人员在审签时，应该根据现场实际，提出可行性意见，确保措施、方案的正常实施。

二），发放：

经审签的规程、措施、方案，直接发放各副矿长，并签字备查；

三），贯彻：

由各相关的副矿长以上，向各级管理人员、施工队、组职工进行贯彻，并签字备查。

四），执行：

为维护规程、措施、方案的严肃性，各级管理人员及操作者必须严格执行，在执行中现场情况发生改变或其规定在现场不能执行时，必须停止工作，将此信息反馈至措施编制人员或矿长，以便经研究后及时纠正，制定补充措施予以完善，由原审查人员共同审批后才能执行，使规程、措施及方案能很好地指导安全生产，任何人不得修改设计或措施等。

五，防突施工管理：

1，突出危险性的预测预报和效果检验工作由防突队的测试组进行，测试后填写预测预报单和效果检验单，经现场带班矿长签审后，再报总工程师、矿长审批，再交由当班副矿长执行，报告单分送各带班班长、施工队组和防突施钻组；

2，措施孔的施工，当预测后有突出危险时，由防突队施钻钻组实施防突措施孔；再由测试组进行效果检验。

当施工队得到检验组下达准掘通知单时，施工队才能开始巷道掘进工作，否则任何人严禁从事掘进工作。

3，施工现场必须吊挂防突管理牌，牌上必须载明：

有无突出危险性、措施孔及检验孔深度、准掘进度、已掘进度、剩余掘进进度等，严禁任何人超准掘进度掘进；

4，矿调度室（或防突办公室）必须设置防突进展管理图版（用坐标纸填画），载明该工作面整个施工进展及施工情况，对突出头严禁掘进。

安全矿长：

矿长：

总指挥：

编制：

勾红

2010年5月25日