防突专项设计.docx

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防突专项设计

****公司区域专项防突设计

2010年5月，由煤炭科学研究总院沈阳研究院为我公司3#煤层进行突出危险性鉴定，鉴定结论为我公司3#煤层具有煤与瓦斯突出危险性。

2010年7月山西省煤炭工业厅正式批复我公司为煤与瓦斯突出矿井。

我公司依照《防治煤与瓦斯突出规定》要求，编制掘进、回采、揭煤专项防突设计。

一、掘进区域专项防突设计

掘进工作面主要采用三巷（双巷）并进，中间巷超前，副巷、正巷滞后的掘进方式，超前巷道执行煤头预抽，滞后巷道采取由超前巷道向滞后巷道的未掘区域，施工不低于42米的区域钻孔进行预抽。

1、区域综合防突措施

（1）区域预测预报

①超前巷道：

在推进工作面施工三个区域预测预报钻孔，煤头中间部位布置一个钻孔，孔深为30米，两帮各布置一个钻孔，距帮0.5米,角度与掘进方向成26°夹角（由地质测量部负责拉线给出角度），孔深33.8米，保护巷道两侧15米轮廓线。

②滞后巷道：

在超前巷道内使用ZYJ---380/210型钻机，每间隔10米布置1个预测预报钻孔，打钻方向垂直于滞后巷道煤帮，钻孔孔径为89mm，孔深不低于42米。

以上钻孔在施工过程中，利用DGC型仪器测定煤层瓦斯含量，测定结果W≥8m3/t时，该区域为突出危险区，执行钻孔预抽的防突措施；W＜8m3/t时，采取局部预测预报。

（2）区域防突措施

三巷、两巷并进的超前巷道，在煤头及两帮范围内，使用ZDY---4000S型钻机，第一个循环（巷道开口或过构造见煤后）施工23个钻孔，正前9个孔，孔间距和角度不同，分两排布置，第一排距顶板向下1.3米，排距0.3米，孔径120mm，孔深不低于120米。

在巷道的两帮距煤头6米、8米、10米、12米、14米、16米，18米，距顶板往下1.6米设计不同的角度和深度的钻孔（具体见煤头预抽钻孔参数表）两帮共设计14个钻孔，以保护巷道两帮轮廓线15米范围内的区域预抽。

第二个循环以后钻机施工时，共设计15个钻孔，其中正前9个孔不变，巷道的两帮距煤头6米、8米、10米处设计的钻孔与第一次相对应的钻孔角度与深度相同，两帮共设计6个钻孔。

在掘进过程中以最浅预抽钻孔为准，超前预留20米。

掘进的滞后巷道，由超前巷道向滞后巷道施工区域钻孔，钻孔方向垂直于掘进方向，孔间距1米，孔径为89mm，保护单巷钻孔深度不低于42米，保护双巷时钻孔深度不低于75米，每个钻孔施工后，使用8米封孔管与聚氨酯封孔，并连接管路进行区域预抽。

（3）区域措施效果检验

钻孔施工后，按钻孔施工的区域，理论计算原始瓦斯含量（14.89m3/t）和实际瓦斯预抽量。

计算瓦斯含量小于8m3/t时，进行区域效果检验。

每间隔30米，在推进工作面施工三个区域检验钻孔，孔径为75mm，煤头中间部位布置一个钻孔，孔深为50米，两帮各布置一个钻孔，距帮0.5米,角度与掘进方向呈17°夹角（由地质测量部负责拉线给出角度），孔深52.5米，覆盖巷道两侧15米轮廓线。

钻孔施工过程中，利用DGC型瓦斯含量测定装置进行煤层瓦斯含量测定，检验结果W≥8m3/t时，继续进行预抽；W＜8m3/t，方可进行生产，并且保证工作面中部的区域效果检验钻孔超前预留20米。

（4）区域验证

区域检验W＜8m3/t后，通过K1值、S值进行区域验证。

K1值<0.3，S<6Kg/m时，允许掘进，工作面每推进8米，利用上述方法进行区域验证；K1值、钻屑量有一项超过临界值或钻孔有突出预兆，则该区域以后的掘进作业均应当执行局部综合防突措施。

2、局部综合防突措施

我公司采用钻屑量S值、K1值指标对局部突出危险性进行预测预报，规定K1<0.3，S<6Kg/m为无突出危险性。

（1）局部预测预报

防突人员每天到掘进工作面进行防突预测预报。

在软分层中部利用防突钻施工三个预测预报钻孔。

中间钻孔布置在工作面正中，深度10米；左、右钻孔距帮0.5米，方位角22°，深度11米，孔径42mm。

每钻进1米测定1米段的钻屑量S，测定范围1—11米；每钻进2米，测定一次K1值，测定范围2—11米。

S<6Kg/m，K1值<0.3，允许掘进，中间预测钻孔超前预留2米；若K1值和钻屑量有一项超过临界值，则判定该区域为突出危险区，必须实施局部防突措施。

（2）局部防突措施

掘进工作面共布置20个卸压孔，正前布置12个卸压孔，分2排布置，第一排距底板往上1.5米，排距0.5米，每排6个孔，孔径75mm，孔深20米，两帮各布置4个角度与深度不同的卸压孔（具体见卸压孔参数表），掘进过程中正前卸压孔预留12米。

（3）局部防突措施效果检验

待卸压孔全部施工完毕后，用局部预测预报的方法进行效果检验，效果检验孔必须留有2米以上；K1值、钻屑量有一项不合格，不得掘进。

二、回采区域专项防突设计

1、回采区域综合防突措施

（1）、回采区域预测预报

在巷道掘进过程中（正巷、副巷），利用ZDY---4000L型钻机对回采工作面开采范围，每间隔30米施工一个预测预报钻孔，钻孔孔径为120mm，孔深30米，每个钻孔在施工过程中，利用DGC型煤层瓦斯含量测定装置对钻孔煤层含量进行测定，测定结果W≥8m3/t，该区域为突出危险区，实施顺层钻孔预抽的防突措施。

（2）回采区域防突措施

我公司在回采工作面两顺槽掘进过程中，对回采工作面施工了顺层钻孔，回采工作面采长240米，孔深为130米，孔径120mm，基本能将工作面穿透，预抽时间最少在1年以上。

回采过程中，管路拆除超前回采工作面不得超过5米。

（3）回采区域措施效果检验

①、依据2010年5月由沈阳煤科院对我公司进行的突出危险性鉴定结论中，吨煤瓦斯含量Wmax=14.89m3/t，310104回采工作面可采煤量为T：

T=1800×240×2.5×1.47=1587600t

可以计算得出回采工作面在开采前原始瓦斯含量最大为：

W共=14.89m3/t×1587600t=23639364m3

要将整个回采工作面瓦斯含量抽至8m3/t以下，需抽瓦斯量为：

W需抽=（14.89-8）m3/t×1587600t=10938564m3

回采工作面抽放纯量为21.8m3/min，按照此抽放量一年可抽瓦斯量为：

W可抽=21.8m3/min×1440min×365d=11458080m3

由此可得出：

W可抽＞W需抽，在预抽一年以后，310104工作面瓦斯含量W＜8m3/t，属无突出危险性。

②、回采工作面在回采前，在进、回风顺槽每间隔30米，布置一个区域检验测试孔，钻孔深度为80米、120米，要求两个不同深度的钻孔交替布置。

检验W＜8m3/t，为无突出危险性；若W≥8m3/t，则继续预抽。

③、工作面在回采前以及回采过程中，距工作面每隔40米在工作面内距进风顺槽60米，90米，120米，150米，180米处共布置5个瓦斯含量检验钻孔，钻孔深度为60米，孔径为75mm。

每个钻孔在施工过程中，利用DGC型煤层瓦斯含量测量仪对钻孔瓦斯含量进行检验。

只要有一次瓦斯含量W≥8m3/t，测试点周围半径100m范围内即为突出危险区，继续执行区域预抽，W＜8m3/t以下，方可恢复生产，在回采过程中保证工作面内的区域效果检验钻孔超前预留20米。

（4）回采区域验证

区域检验W＜8m3/t，用局部预测预报的方法进行区域验证。

K1值<0.3，S<6Kg/m时，允许生产，工作面每推进8米，利用上述方法进行区域验证；K1值、钻屑量有一项超过临界值或钻孔有突出预兆，则该区域在以后回采作业过程中执行局部综合防突措施。

2、局部综合防突措施

（1）局部预测预报

①在回采工作面4架----156架（中对中）（除机头、机尾各5米），每间隔12米施工一个孔径42mm，深度10米的预测预报钻孔，工作面全长240米，预计20个钻孔。

②每钻进1米测定1米段的钻屑量S，测定范围1—10米；每钻进2米，测定一次K1值，测定范围2—10米。

③钻屑量S＜6Kg/m、K1＜0.3，可进行生产，预测预报钻孔预留深度不低于2米。

S和K1值有一项超过临界值，判定该区域为突出危险区，必须实施局部防突措施。

（2）局部防突措施

在回采工作面软分层中，每间隔1.5米布置一个卸压孔，孔深18米，孔径75mm，卸压孔超前预留10米。

（3）局部防突措施效果检验

待卸压孔全部施工完毕后，用回采工作面预测预报的方法进行局部防突措施效果检验，合格后进行生产，否则不得生产。

三、揭煤专项防突设计

1、预测断层距离

若煤层煤巷掘进工作面前方遇到落差超过煤层厚度的断层时，停止掘进，由通风、生产、安监各自汇报调度站，公司总调室通知地质测量部安排专人现场勘查，查看断层预计揭煤距离。

预测距离大于10米，生产队组按预测深度，可以继续掘进，掘进至距煤层最小法距离10米时停掘；预测距离小于10米时，停止掘进，通风部按防突措施组织钻机，进行施工钻孔。

2、揭煤方法和设计

（1）、掘进揭煤方法

1）掘进遇断层后，断盘煤层位于巷道上部时，在工作面煤头使用ZDY—660型钻机,原则上在中部距底板向上1.5米，施工一个孔径75mm的钻孔，钻孔角度由地质测量部根据煤层地质情况提供。

孔深大于50米，未揭露煤层时，前进10米时停掘，继续在原钻孔中延深钻孔，若钻孔深度小于50米揭露煤层时，且进入煤层1—1.5米，对该孔进行封孔，测定煤层瓦斯压力，所测压力P≥0.74Mpa或P＜0.74Mpa时，都允许掘进。

当掘至距煤层法向距离为10米时，停止掘进，在工作面布置三个前探钻孔，要求有两个钻孔为取芯钻孔，三个钻孔孔间距为1.5米。

两个取芯钻孔穿透煤层全厚，分别进入顶板、底板各0.5米，详细记录岩芯资料，掌握顶底板岩性，同时所取煤样送实验室分析。

2）断盘煤层位于巷道下部时，工作面正前停止掘进，并退出工作面进行起底作业，具体退出工作面的距离与起底深度，由地质测量部根据断层落差提供。

直至起底深度与预测断盘煤层位置一致时，布置平孔或仰孔，按照第1）条执行。

（2）、揭煤前预测预报

三个钻孔施工完后，使用GP系列瓦斯压力测量仪进行测压，P≥0.74MPa，即该区域具有突出危险性，前50米所测瓦斯压力大于0.74Mpa时，仍为突出危险区；当两次所测压力都在0.74Mpa以下时，掘进至距见煤处5米时停掘，采用掘进揭煤区域验证的方法进行验证。

（3）、穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯的区域防突措施

该区域有突出危险时，距揭煤点最小法向距离大于7米时，在掘进巷道断面上，施工20个预抽钻孔。

工作面正前布置2排钻孔，每排有5个角度和深度不同的钻孔：

下排钻孔距底板向上1.4米，排距0.3米，正前钻孔深度要求穿过煤层至少20米；在巷道两帮距煤头2米、4米、6米、8米、10米，距底板向上1.6米设计不同的角度和深度的钻孔，两帮共设计10个钻孔，孔径75mm，保护揭煤处巷道轮廓线12米范围，以及控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的距离为7米。

钻孔施工完毕后进行预抽，预抽一段时间后，进行区域防突措施效果检验。

揭煤预抽钻孔参数表

钻孔号

方位角（°）

深度（m）

正前1

偏左17

正前2

偏左9

正前3

正前4

偏右9

正前5

偏右17

正前6

偏左17

正前7

偏左9

正前8

正前9

偏右9

正前10

偏右17

左1

偏左22

左2

偏左25

左3

偏左28

左4

偏左31

左5

偏左35

右1

偏右22

右2

偏右25

右3

偏右28

右4

偏右31

右5

偏右35

（4）、预抽钻孔效果检验

预抽一段时间，工作面正前方上部和中部及两侧布置4个角度和深度不同的钻孔。

两侧钻孔终孔点位于预抽钻孔控制区域边缘内侧1米处，上部、中部钻孔终孔点位于巷道轮廓线以内。

钻孔施工完毕，使用GP系列瓦斯压力测量仪进行测压。

P＜0.74MPa时，可以掘进，掘至距煤层最小法向距离5米时停止掘进，进行揭煤区域验证;P≥0.74MPa，继续抽放。

（5）、揭煤区域验证

工作面正前方上、中、下部及两侧布置5个角度和深度不同的钻孔，深度穿过煤层不得小于10米。

钻孔见煤后每推进1m测定一次K1值，测定范围1-10米，K1值＜0.3，采用探二进一的方法进行掘进。

掘进至距离煤层法向距离1.5米时停止掘进，使用局部预测的方法进行最后验证；K1值≥0.3，则采取局部防突措施。

（6）、区域验证有突出危险时采取的局部防突措施

工作面布置28个瓦斯排放钻孔，正前布置20个钻孔，分4排布置，每排5个钻孔，孔径75mm，第一排距底板向上1.3米，排距0.2米，深度穿过煤层不少于15米。

巷道两帮与煤头交界处距底板向上1.3米、1.5米、1.7米、1.9米分别布置4个不同角度和深度的钻孔（具体见排放钻孔参数表），以保护巷道的两侧至少5米范围。

排放钻孔参数表

孔号

孔深

方位角（°）

20m

左1

偏左45

左2

12m

偏左27

左3

16m

偏左18

左4

21m

偏左14

右1

偏右45

右2

12m

偏右27

右3

16m

偏右18

右4

21m

偏右14

（7）、局部防突措施效果检验

按照揭煤区域验证的方法进行检验，K1值≥0.3，继续执行执行局部防突措施；K1值＜0.3，可以掘进，当掘进至距离煤层法向距离1.5米时，停止掘进，利用揭煤区域验证的方法进行最后验证。

（8）、揭煤最后验证

用揭煤区域验证的方法进行揭煤最后验证，K1值≥0.3,工作面有突出危险性，实施局部防突措施；K1值＜0.3，工作面无突出危险性，准备揭煤作业。

（9）、远距离爆破揭穿煤层

远距离放炮时，除执行放炮的有关规定外，必须将所有人员撤至风机以外全风压通风的新鲜风流中，撤人距离不得小于400米。

爆破前反向风门必须关闭，并且将皮带处的逆向隔断装置关闭，爆破时压风自救装置见后。

工作面正前中部炮眼数量不得超过3个，炮眼深度距见煤处不得小于0.2米，每个炮眼的装药量不得超过1Kg。

首次放炮不能一次揭穿煤层时，继续在原揭煤处放炮，揭露煤层时。

当揭露煤层不足3m2，则布置一个钻孔进行预测预报；当揭露煤层在3—6m2（包括6m2）时，布置两个钻孔进行预测预报；当揭露煤层大于6m2时，按照每平米布置一个钻孔的方式，进行预测预报，当预测结果K1≥0.3，则停止放炮执行局部防突措施，并进行效果检验达标后，方可进行装药放炮；当预测结果K1＜0.3，允许装药放炮。

不得在见煤处的煤壁上打眼爆破，只允许对未揭穿的岩石进行爆破，直至揭露全断面煤层，停止掘进，执行掘进区域预测预报。

（10）、石门揭煤措施依照当前方断层厚度大于煤层厚度时，所编制的专项防突设计执行。

四、安全防护措施

1、建立采区临时避难所

我公司2010年十月已在东采区、西采区大巷，东采区回采工作面胶带顺槽，综掘工作面进风巷道中，西采区综掘、炮掘工作面进风巷道中共建成6个避难硐室，但在标准上没有达到国家安全监管总局国家煤矿安监局的要求。

根据2011年1月25日国家安全监管总局国家煤矿安监局下发的《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》（安监总煤装〔2011〕15号），要求2012年6月底前所有煤与瓦斯突出矿井完成紧急避险系统。

我公司已经在2011年2月制定了《山西****煤炭有限责任公司建设矿井紧急避险系统实施方案》，并报阳泉煤业（集团）有限责任公司审批，批准后按方案施工，计划在2012年3月底前建成。

2、安设反向风门

在工作面的进风巷道中，安设防突反向风门。

每组反向风门为两道，距工作面回风巷距离15m，通过反向风门墙垛的风筒、皮带全部设有逆向隔断装置，所有风门墙垛都掏槽，掏槽深度见硬帮后再进入实体煤不小于0.5m，底不小于0.2m。

3、压风自救系统

压风自救系统安设：

压风自救装置要安装在地点宽敞、支护良好、没有杂物堆积的人行道侧，管路安装高度距底板1.5m，自救袋的袋底距底板0.5m，便于现场人员自救应用。

压风自救袋阀门扳手要同一方向且平行于巷道，压风自救袋上的煤尘要及时清理，经常保持清洁。

必须保证压风管路系统供风可靠、有效，不得随意停风。

每处安装地点的压风自救装置组数、个数根据当班出勤人数确定，每组压风装置不少于8个压风呼吸嘴，呼吸嘴间距不大于0.8m，压风自救袋个数不少于当班最多出勤人数的1.5倍，压缩供气量每人不少于0.1m3/min。

掘进工作面压风自救安设情况：

距掘进工作面25m-40m处、爆破地点、撤离人员与警戒人员所在位置，回风巷有人作业地点，盲回每隔50m，各设置一处；盲回超过100m，在盲回中部设置一处。

回采工作面压风自救安设情况：

在回采工作面回风顺槽以里每间隔50m；进风顺槽以里每间隔100m，各安装一组三通及阀门。

回风顺槽距离回采工作面35m设置第一组压风自救装置，第二组距离第一组200m。

回风顺槽有人固定作业地点、防突风门外各安装一组。

在进风顺槽距离回采工作面35m设置第一组压风自救装置，第二组距离第一组200m，第三组设置在进风顺槽口50m处。

4、进风卡

所有采掘工作面回风侧无风量调节设施,风量调节设施全部设在进风中，并安装调节风窗进行风量调节。

5、隔离式自救器

全公司所有下井工作人员都配备了隔离式自救器。

自救器选用先进的压缩氧自救器，上有压力刻度表，可以显示自救器中压缩氧的存量，当存量不足时可以及时提示进行更换。

****公司通风部

二O一一年六月二十八日

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