110308运输巷掘进工作面防突设计.docx

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110308运输巷掘进工作面防突设计

盘县煤炭开发总公司

盘县大山镇小河边煤矿

110308运输巷

专项防突设计

工作面名称：

110308运输巷编号：

防20170819-2号

矿长

总工程师

编制

编制时间：

二〇一七年八月十九日

安全技术措施审核记录

措施名称

110308运输巷专项防突设计

审核时间

2017年08月19日

审核意见

审核人员签字

矿长

总工程师

安全矿长

机电矿长

生产矿长

通风工程师

机电工程师

采掘工程师

掘进队长

机电队长

机电科长

通风队长

安检科长

打钻队长

调度主任

监控主任

编制人

措施贯彻记录

措施名称

贯彻地点

贯彻时间

贯彻人

参会人员签字：

1、概况1

二、煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置基本情况1

1、煤层情况1

2、瓦斯情况1

3、地质构造情况2

4、巷道布置情况2

三、建立安全可靠的独立通风系统、抽采系统、监控系统及加强控制通风风流设施的措施2

1、通风系统情况2

2、抽采系统情况3

3、监控系统情况3

4、加强控制通风风流设施的措施4

四、区域综合防突措施4

1、区域突出危险性预测4

2、区域防突措施6

3、区域措施效果检验7

4、区域验证8

五、局部综合防突措施9

1、工作面突出危险性预测9

2、工作面防突措施9

3、工作面措施效果检验10

六、安全防护措施11

七、其他安全措施12

八、防突组织管理措施13

九、应急预案15

110308运输巷掘进工作面

专项防突设计

1、概况

110308运输巷在3#煤运输上山测点SH3+49m处开口，按57°11'方位沿3#煤顶板掘进360m。

110308运输巷掘进工作面断面为梯形，净宽4.7m，中高2.6m。

根据小河边煤矿煤层突出危险性鉴定报告，M3煤层属于具有突出危险性煤层。

根据《防治煤与瓦斯突出规定》的相关规定，为确保该工作面的安全施工，防止煤与瓦斯突出事故的发生，结合本矿实际，特编制本专项防突设计。

2、煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置基本情况

1、煤层情况

M3煤层位于龙潭组上段顶部，煤层厚度一般为1.08-2.14m，平均厚度1.61m。

中上部夹两层间距为0.2m左右的高岭石、泥岩、夹石，单层厚度0.1-0.3m，时有合并现象全区发育；下部夹石不稳定，岩性为泥岩，厚度0.1-0.2m左右，结构比较简单，煤层厚度变化不大。

测定M3煤层坚固性系数为0.6,110308运输巷埋深200m。

2、瓦斯情况

根据《对六盘水煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，小河边煤矿矿井绝对瓦斯涌出量为9.76m3/min，相对瓦斯涌出量18.8m3/t，瓦斯等级鉴定为突出矿井。

根据M3煤层揭露情况来看，本煤层呈块状，煤层透气性较好，瓦斯易于排放，瓦斯含量较低。

3、地质构造情况

小河边煤矿位于盘南背斜南翼中部，为单斜构造。

地层总体走向北西西，倾向南南西，倾角10º左右。

矿井断层不发育，仅在西部边界见F7断层，该断层总体走向北北东，倾向近东，倾角60～80º。

110302掘进区域距离F7断层距离较远，根据10302回风巷在掘进过程中揭露的地质情况，中小断层不发育，但110308运输巷在掘进过程中预计存在落差较小的开放式正断层，应加强地质前探和瓦斯防治工作。

4、巷道布置情况

110308运输巷在3#煤运输上山测点SH3+49m处开口，按57°11'方位沿3#煤顶板掘进360m。

附图一：

110308运输巷掘进巷道位置关系图

附图二：

小河边煤矿煤层综合柱状图

3、建立安全可靠的独立通风系统、抽采系统、监控系统及加强控制通风风流设施的措施

1、通风系统情况

110308运输巷在掘进施工时，采用FBDNO6.3/2×30对旋式局部通风机通风，安装双风机双电源及自动切换装置，配备Φ800mm的帆布涂胶风筒，风机安设在3#煤轨道上山（110308运输巷防突风门外）的全风压风流中，风机吸入风量为480m3/min，风筒出口风量为420m3/min。

110308运输巷掘进工作面通风系统路线如下：

新风：

地面→副斜井→掘二材料上山、胶带上山→掘二2#绕道→3#煤轨道上山（经风筒）→110308运输巷（经风筒）→掘进头（经风筒）。

污风：

迎头→110308运输巷→3#煤运输上山（下段）→3#煤运输上山联络巷→3#煤回风上山→回风平硐→地面。

附图三：

110308运输巷通风系统示意图。

2、抽采系统情况

矿井配备两套瓦斯抽采系统，一套高负压，一套低低负压。

高负压抽采系统主要用于抽采本煤层瓦斯，配备2BEC42泵两台，一台工作，一台备用，电机功率为185kw，混合流量为145m3/min。

高负压抽采系统管路经过3#煤回风上山接至3#煤运输上山联络巷，管径为Φ200mm，用于110308运输巷掘进工作面抽采。

3、监控系统情况

（1）该工作面共需要安设甲烷传感器2个T1和T2。

（2）T1探头放置于工作面距迎头小于5m，距顶≯300mm，距帮≮200mm，报警浓度为≥0.8%，断电浓度≥0.8%，复电浓度＜0.8%。

断电范围为掘进工作面全部非本质安全型电气设备。

（3）T2探头安设在110308运输巷开口往里10-15米位置。

距顶≯300mm，距帮≮200mm，报警浓度为≥0.8%，断电浓度≥0.8%，复电浓度＜0.8%。

断电范围为掘进工作面全部非本质安全型电气设备。

详见附图四：

110308运输巷监测监控系统示意图

4、加强控制通风风流设施的措施

（1）防突风门的设置

在3#煤轨道上山、及3#煤运输石门各设置2道正反向防突风门作为110308运输巷掘进施工时的防突风门，风筒穿过墙体，风门实现正反向连锁。

（2）加强通风管理

在110308运输巷掘进过程中，必须周期性的对影响范围内的通风设施进行全面检查，确保通风系统可靠。

风筒拐弯处必须使用骨架风筒，局部通风机必须实行“三专两闭锁”、“双风机、双电源”并能自动切换，风机供风量符合《作业规程》的要求。

四、区域综合防突措施

（一）区域突出危险性预测

2011年7月中国煤炭科学研究总院沈阳研究院对小河边煤矿M3煤层进行突出危险性鉴定，鉴定结果为M3煤层具有突出危险性。

3#煤层在采掘过程中的瓦斯涌出量较小，未发生过突出危险性检验超标的情况，煤层瓦斯含量及瓦斯压力较低。

因此设计对110308运输巷掘进区域进行突出危险性预测，划分突出危险区或无突出危险区，具体操作方法如下：

1、该巷道开口前，沿巷道掘进方向布置3个钻孔，取煤样测定煤层瓦斯压力和瓦斯含量，依据《防突规定》第43条第（三）项规定判断110308运输巷掘进区域有无突出危险性，临界指标结合《防突规定》及地方管理目标，参照下表进行。

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

瓦斯含量

区域类别

＜0.74MPa

＜8m³/t

无突出危险区

除上述情况以外的其他情况

突出危险区

若3个钻孔的瓦斯压力和瓦斯含量均小于上表中的临界指标，则判定110308运输巷掘进区域为无突出危险区域，作出消突评价报告后，采取区域验证和安全防护措施进行掘进；若其中有一个钻孔实测数据大于临界指标或施钻时出现喷孔、夹钻、顶钻等现象，则判定为突出危险区域，采取区域防突措施。

2、设计钻孔施工参数：

沿煤层层面长度达到80m,其中一个钻孔位于巷道中线沿掘进方向施工，另外2个钻孔分别位于巷道2侧，各控制到帮外15m。

孔径75mm，采用ZY-1250钻机施工。

参数详见附图五：

110308运输巷区域预测钻孔设计图

（2）区域防突措施

根据区域突出危险性预测，若判定突出危险区，则根据现场条件结合《防突规定》及《煤矿安全规程》，选择采取工作面钻孔预抽的形式作为区域防突措施；若预测为无突出危险区域，但区域验证仍为突出危险区域的，同样采取区域防突措施。

掘进条带预抽煤层瓦斯的具体设计如下:

（1）钻孔控制范围

根据《防治煤与瓦斯突出规定》，设计超前抽放钻孔对巷道两侧轮廓线外的控制范围为15m，对掘进迎头沿煤层层面控制距离为120m。

（2）钻孔间距及孔径

抽放钻孔的直径选用75mm，抽放半径为1m，孔底间距为2m。

设计钻孔个数为27个。

具体参数详见附图六。

附图六：

110308运输巷区域瓦斯抽放钻孔设计图

（3）钻孔深度

抽放钻孔沿煤层层面最小投影长度设计为120m。

（4）措施超前距

根据相关要求，设计预留措施超前距为20m。

（5）封孔

采用袋装封孔剂、水泥浆封孔，封孔方法为“两堵一压”，封孔长度为15m，封孔深度为15m，封孔埋管采用DN32的PVC专用瓦斯抽放管。

（三）区域措施效果检验

110308运输巷采用直接测定煤层残余瓦斯含量和根据现象判断作为区域措施效果检验，区域防突措施有效后，根据测定结果作出消突评价报告，采取区域验证和安全防护措施进行掘进。

区域措施效果检验的具体方法如下：

1、在掘进巷道的正前方和巷道两帮轮廓线以外3m各布置1个钻孔，共3个钻孔，孔径为65mm；1号取样孔方位角为47º，孔深81.26m，2号取样孔方位角为57º，孔深80m，3号取样孔方位角为67º，孔深81.26m打钻孔取煤样，通过实验室实测残余瓦斯含量，若3个钻孔实测残余瓦斯含量均小于8m3/t和残余瓦斯压力均小于0.74MPa，则区域防突措施有效，掘进时采取区域验证，否则，区域防突措施无效，需采取补充区域防突措施。

补充区域防突措施选择：

补充抽放钻孔数量，孔底间距缩小一半，增加抽放时间。

2、根据现象判断

在对110308运输巷掘进区域进行区域防突措施效果检验时，若发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，则判断区域防突措施无效，必须采取上述补充区域防突措施。

附图七：

110308运输巷区域措施效果检验钻孔设计图

（4）区域验证

根据《防突规定》的要求，在区域预测为无突出危险区或在对110308运输巷掘进区域进行区域防突措施效果检验，证实措施有效后，在该掘进工作面开始掘进时，必须进行区域验证。

本处考虑到区域验证的连续性、安全性和有效性，设计掘进时采取连续验证的方式，直到掘进区域掘进结束。

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第57条的规定，选用钻屑解析指标法（测定K1值）进行区域验证，具体方法如下：

1、验证孔设计3个，直径42mm，尽量布置在软分层中，其中一个孔位于巷道中部，与巷道掘进方向一致，孔深10m，另外2个孔布置在两侧，控制到巷道两帮轮廓线外3m的煤层中，与巷道中轴线夹角22º，孔深10.8m。

2、若验证结果K1≥0.4ml/g.min1/2或最大钻屑量≥5kg/m，或施工验证孔时有喷孔、卡钻、夹钻、顶钻等现象，说明区域验证有突出危险，评价为无突出危险的区域仍为突出危险区域，未采取区域防突措施的则必须采取区域防突措施，再进行区域措施效果检验；已经采取过区域防突措施的，则必须实施工作面局部综合防突措施为补充；若验证结果K1<0.4ml/g.min1/2和最大钻屑量<5kg/m，且施工验证孔时无喷孔、卡钻、夹钻、顶钻等现象时，判断掘进工作面为无突出危险倾向，则保留2m或5m预测超前距，若遇地质构造带超前距最小不得低于7m，采取安全防护措施掘进。

如此循环往复，直到巷道掘完。

3、在区域预测为无突出危险的区域进行验证，只要有一次区域验证为有突出危险或工作面发现了突出预兆，则该区域以后的掘进作业必须按循环采取区域防突措施；在已经采取区域防突措施的掘进区域进行区域验证，只要有一次区域验证为有突出危险或工作面发现了突出预兆，则必须采取局部综合防突措施。

局部防突措施选择为施工密集瓦斯排放钻孔，设计如下。

附图八：

110308运输巷区域验证钻孔设计图

5、局部综合防突措施

（1）工作面突出危险性预测

区域综合防突措施中的区域验证与局部综合防突措施中的工作面突出危险性预测是一致的，都是采取钻屑解析指标法进行局部预测，办法同上，当区域验证或局部预测有突出危险性时，直接采取工作面防突措施。

当预测为无突出危险工作面时，直接采取安全防护措施，预留2m预测超前距进行掘进。

（2）工作面防突措施

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第87条规定，本巷道掘进工作面采取区域防突措施后，若区域验证有突出危险性，则采用超前排放钻孔排放瓦斯的工作面局部防突措施作为补充。

具体设计参数如下：

1、钻孔控制范围

根据《防治煤与瓦斯突出规定》，设计超前排放钻孔对巷道两侧轮廓线外的控制范围为5m，对掘进方向沿煤层层面控制距离为10m。

2、钻孔间距及孔径

排放钻孔的直径选用75mm，设计钻孔个数为17个。

钻孔深度:

排放钻孔沿巷道掘进方向的最小投影长度为10m。

附图九：

110308运输巷排放钻孔设计图

（3）工作面措施效果检验

实施超前钻孔排放瓦斯的工作面防突措施，钻孔排放时间达到8小时后，则可对掘进工作面进行局部防突措施效果检验。

1、采用测定煤层钻屑瓦斯解析指标法进行局部防突措施效果检验，具体方法与区域验证检验的方法相同（同上）。

2、检验钻孔应当布置在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钻孔或尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离。

在地质构造复杂地带应根据情况适当增加检验钻孔。

3、效果检验钻孔使用风煤钻、Φ42mm的钻杆施工。

设计钻孔为3个，布置在防突措施孔之间，分别位于巷道中部和两侧，中部孔方向和巷道掘进方向一致，孔深10m，两侧检验孔方向与巷道中轴线夹角22°，深度为10.8m。

4、若K1<0.4ml/g.min1/2和最大钻屑量<5kg/m，且施工验证孔时无喷孔、卡钻、夹钻、顶钻等现象及其他突出预兆，证明防突措施有效，无突出危险性，在保留2m预测超前距、5m措施超前距的前提下，方可采取安全防护措施掘进。

否则，判定措施无效，掘进工作面仍然具有突出危险性，必须采取补充防突措施，直到措施有效。

附图十：

110308运输巷工作面措施效果检验钻孔设计图

附图十一：

两个“四位一体”综合防突措施流程图

六、安全防护措施

110308运输巷掘进过程中必须采取以下安全防护措施：

1、在距迎头50m的巷道内设置一组压风自救袋，个数为8个，采用DN25铁管连接，巷道后每隔50m按此要求安设一组。

2、在3#煤轨道上山、3#煤运输石门设置2组正反向防突风门，风门连锁绳等设施齐全可靠。

3、必须保证瓦斯监控系统的有效运行，传感器安设位置正确、合理，瓦斯电闭锁、风电闭锁灵敏可靠。

4、所有入井人员必须佩带隔离式自救器。

5、掘进工作面严禁电器失爆，没班必须安排专职电工对作业区域所有电器设备进行检查，发现问题立即处理。

6、加强瓦斯检查，严格执行瓦斯检查制度，严禁瓦斯超限作业。

7、在作业过程中，工作人员要加强突出预兆观察，若发现有突出预兆之一时，必须立即停止作业，切断电源、撤出人员并汇报调度室。

由当班班组长负责统一指挥。

7、其他安全措施

1、在煤巷掘进过程若发现有明显地质构造时，必须立即停止掘进，采取补充防突安全措施，探明煤层及瓦斯变化情况，加强预测及瓦斯治理。

2、所有入井人员必须经过防突知识培训，熟悉和掌握突出发生的规律和预兆，熟悉井下通风系统及避灾路线。

突出的预兆的一般规律如下：

（1）无声预兆

煤层结构发生变化：

层理紊乱，光泽暗淡，硬度变软，煤厚发生变化，倾角变陡，由湿变干，顶板断裂，波状起伏。

工作面压力增大：

支架出现弯曲、断裂；煤壁向前移动、外鼓、片帮、掉顶等。

瓦斯涌出量急剧增大,或忽大忽小。

打钻或打眼时，有顶钻、夹钻、卡钻、喷孔现象等。

（2）有声预兆

工作面迎头有顶板断裂声，前方有闷雷声、吱吱声、响煤炮声、机关枪声等。

3、凡本措施未涉及到的严格按该巷道《作业规程》和《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》有关规定执行。

8、防突组织管理措施

1、组织机构

为确保110308运输巷的安全施工，成立防突工作领导小组，由矿长任组长，总工程师和安全矿长任副组长，生产矿长、机电矿长、打钻队长、通风队长、掘进队长、防突队长等为成员的防突工作领导小组，办公室在调度室，由调度室主任兼任。

组长：

汤志辉

副组长：

田年状杨汉东

成员：

杨坤施维李红蒋先华

李德良王化江张德伟杨顺

李乔永王云良何鹏严重阳

张辉杨荣芳邢健黄兆刚

2、防突工作领导小组职能、职责

组长汤志辉（矿长）对防突管理工作负全面责任，应定期检查、平衡防突工作，解决防突工作所需的人力、物力、财力，保证防突工作的执行。

副组长田年状（总工程师）对防突工作负技术责任，负责组织编制、审判防突工作规划、计划和措施。

副组长杨汉东（安全矿长）对防突负现场安全管理责任，负责现场防突措施检查、落实。

小组成员何鹏（通风工程师）负责编制防突规划、计划和措施，负责对防突措施技术资料进行管理。

小组成员蒋先华（通风技术员）负责现场防突措施实施的过程管控及施工成果参数的收集。

小组成员杨坤（机电矿长）负责机电设备管理责任，负责组织机电设备安装、维护、防爆检查和停送电管理。

小组成员杨顺（掘进队长）负责组织防突措施的实施及检查。

负责组织安排防突预测、效果检验、验证钻孔的施工。

小组成员李红（打钻队长）负责组织抽采钻孔的施工、接抽，区域防突措施的落实。

小组成员张德伟（通风队长）负责现场“一通三防”管理，对掘进过程中的通风、瓦斯、通风设施、防突设施等实施现场管理。

小组成员王云良、李乔永负责现场实施突出危险性预测预报、防突措施效果检验及验证，负责预测预报（效果检验）报告单的填报，防突施工牌板吊挂、填写。

带班矿长严重阳负责当班防突措施的实施监督。

测量工程师：

邢健全面负责测量工作。

监控主任：

黄兆刚负责监测监控工作，并做好监测监控设备的调校、维护工作。

调度主任：

杨荣芳负责调度的全面工作。

九、应急预案

110308运输巷掘进期间一旦发生突出，调度室必须按以下原则进行调度。

1、一旦发生突出事故，调度室要及时命令机电队变电所值班电工立即切断井下所有动力电源。

2、110308运输巷掘进工作面瓦检员、安全员、班组长迅速将作业人员按避灾路线撤到地面。

3、110308运输巷瓦斯避灾路线如下：

110308运输巷掘进工作面→3#煤运输上山→3#煤运输石门→井底石门→主斜井→地面。

110308运输巷水灾避灾路线如下：

110308运输巷掘进工作面→3#煤运输上山→3#煤回风上山→回风平硐→地面。

详见附图十二：

110308运输巷避灾路线示意图

4、调度室及时通知矿相关领导到调度室进行指挥抢险。

5、监控值班员要加强井下瓦斯监测，发现异常后及时汇报调度室和值班领导。

6、所有入井作业人员必须正确佩戴劳动防护用品、自救器等，严格遵守劳动纪律，严格按措施规定操作，严禁违章作业。

7、施工前，严格组织学习本安全技术措施，讲明施工工序、工程质量要求及安全注意事项，必须经学习并签字后才能下井作业。

8、入井前，现场人员必须先参加班前会，各作业人员必须明确自己所在作业区域的安全注意事项，未开班前会的人员严禁入井作业。

9、其他未尽事宜严格按照《110308运输巷掘进作业规程》、《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿防治水规定》及相关的法律法规执行。

10、各相关单位及时按《小河边煤矿2017年矿井灾害预防和处理计划》的要求做好抢险、救灾的准备。