3103运输巷工作面防突设计.docx

1、3103运输巷工作面防突设计桐梓县立蓥煤矿3103运输巷掘进工作面专项防突设计2011年8月3103运输巷掘进工作面防突专项设计审 批 栏会审时间会审地点主 持 人单位及人员审查意见签字栏日 期矿 长年 月 日技术负责人年 月 日生产矿长年 月 日安全矿长年 月 日防突矿长年 月 日机电矿长年 月 日生技地测科年 月 日安 全 科年 月 日调 度 室年 月 日施 工 队年 月 日编 制年 月 日3103运输巷掘进工作面防突专项设计贯彻学习记录学习时间学习地点主持人学习人员签名目 录第一章 工作面概况及巷道布置 1一、工作面概况 1二、巷道布置及支护 2第二章 施工方式及施工顺序 3第三章 通风

2、方式及通风系统 4一、通风方式 4二、通风系统 4三、保障通风系统可靠的安全技术措施 5第四章 掘进工作面防突设计 5第一节 区域防突措施 5一、区域突出危险性预测 5二、区域防突措施 6三、预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验 7四、区域验证 8第二节 局部防突措施 9、突出危险性预测 9二、防治突出措施 11三、超前排放钻孔防治突出措施效果检验 14四、安全防护措施 15五、防突组织措施 18第六章 煤与瓦斯突出应急措施 19第一章 工作面概况及巷道布置一、工作面概况（一）工作面位置及相邻采掘关系3103运输巷布置在一采区南翼C3煤层，巷道设计底子标高+873.200+874.460m，开口于

3、+880m南1#石门，止掘于井田边界，巷道全长420m。为3103采面运输巷道，担负着3103采面的运输、进风等任务。掘进区域上覆C5煤层未开采，为原生煤体，无采掘活动影响。（二）煤层赋存情况及顶底板特征1、煤层赋存情况：C3煤层位于龙潭组下部，距茅口灰岩顶界515m，距茅口大巷的水平距离2028m。掘进区域内C3煤层结构较简单，层位稳定，厚度在0.31.0m之间，平均0.75m左右。煤层走向一般在205211，平均209左右，倾角6266，平均65 。2、顶、底板岩性特征顶板：泥岩、粉砂质泥岩夹生物灰岩底板：为泥岩、粘土泥岩。（三）地质构造情况施工区域地质构造简单，没有发现大的断裂构造。煤系

4、地层连续性较为稳定。预计小型的断层和裂隙较为发育，若遇断层或裂隙等构造时，应加强局部区域的防突工作。（四）水文地质情况施工区域水文地质简单，无大的充水水源，主要充水水源为断层、裂隙水。施工中为防止断层水、裂隙水，本区域掘巷施工采用“先探后掘，有掘必探”的探放水措施。（五）瓦斯、煤的自燃倾向性及煤尘爆炸危险1、瓦斯（1）矿井瓦斯等级鉴定情况：根据立蓥煤矿2010年矿井瓦斯等级鉴定报告，矿井绝对瓦斯涌出量2.03m3/min，相对瓦斯涌出量13.29m3/t，为煤与瓦斯突出矿井。（2）瓦斯涌出情况：根据矿井在一采区北翼C3煤层掘进过程中实测的瓦斯涌出量资料，预计该工作面瓦斯涌出量为0.150.21

5、 m3/min。（3）煤与瓦斯突出鉴定情况：根据北京煤炭科学总院2011年7月对我矿C3煤层的鉴定：桐梓县立蓥煤矿在本次测点控制范围内标高+880m以上的C3煤层为不突出煤层。（4）影响瓦斯含量的地质因素：掘进工作面对应地表标高+960+1050m，埋深87170m，同一煤层瓦斯含量与埋深关系较为明显，随埋深增加，瓦斯含量增大。掘进范围内小断层和裂隙发育，对瓦斯含量都有影响。2、煤的自燃倾向性及煤尘爆炸危险性根据贵州省煤田地质局实验室出具的煤炭自燃倾向等级鉴定报告，C3煤层自燃倾向性为III类，煤尘无爆炸性。二、巷道布置及支护（一）巷道布置（见图1）3103运输巷布置在一采区南翼C3煤层，巷道

6、设计底子标高+873.200+874.460m，巷道坡度由北向南设计为3，开口于+880m南1#石门，止掘于井田边界，巷道全长420m。为3103采面运输巷道，担负着3103采面的运输、进风等任务。图1 巷道布置示意图（二）巷道规格及支护掘进巷道为梯形断面，巷道上净宽1.6m，下净宽2.5m，净高2.2m，巷道净断面积5.58m2。水沟断面上宽0.3m，下宽0.2m，高0.3m，水沟断面积0.075m2，其他尺寸见图2掘进工作面采用9#矿工钢制作的支架棚式支护，要求支架间距不大于0.8m，顶板破碎或压力增大时，支架间距应缩小至0.6m。第二章 施工方式及施工顺序1、施工方式掘进工作面采用钻眼爆

7、破的方式进行掘进。2、施工顺序掘进由北向南掘进图2 巷道断面规格图第三章 通风方式及通风系统一、通风方式掘进工作面选用FBD52型局部通风机正压通风，局部通风机安设在+880m南茅口大巷正反风门外侧的新鲜风流中。二、通风系统1、新风：地面+880m主平硐+880m井底（局扇风机）+880m南运输大巷+880m南1#回风石门C3掘进工作面。2、污风：工作面+880m南C3运输大巷+880m南1#专用回风巷+880+980m回风上山+980+1010m回风斜巷+1010m总回风巷地面。三、保障通风系统可靠的安全技术措施1、工作面实行双风机、双电源，并能自动切换，局部通风机由指定人员负责挂牌管理，并

8、保证正常运转，严禁随意停、开。2、掘进工作面必须保证正常通风，临时停工或在交接班期间都不准停风。3、瓦检员负责检查工作面的风量情况，工作面无风、和风量不足均不准作业。4、风筒吊挂保持平直，瓦检员负责检查风筒吊挂及漏风情况，发现风筒有脱节、破口、损坏等漏风、跑风现象及风筒连接、吊挂不规范时，必须及时处理，确保掘进工作面有足够的有效风量。5、加强通风设施的日常检查、维护，确保通风设施完好、牢固可靠，保证风流控制稳定、通风系统正常。第四章 掘进工作面防突设计第一节 区域防突措施一、区域突出危险性预测根据防治煤与瓦斯突出规定的要求，沿煤层走向布置测试点钻孔2个，测定煤层的瓦斯压力或瓦斯含量，抽采工区每

9、班观测1次煤层瓦斯压力并做好记录，发现异常及时汇报调度室。最终压力稳定24小时为止。测压结束后：当瓦斯压力小于0.74MPa或煤层瓦斯含量小于8m3/t时，说明没有突出危险性；当瓦斯压力大于0.74MPa或煤层瓦斯含量大于8m3/t时，说明有突出危险性。本设计以此作为预测掘进区域煤与瓦斯突出危险性的方法。二、区域防突措施根据本矿实际情况，设计采用顺层钻孔预抽掘进煤巷条带煤层瓦斯。（一）抽放钻孔布置及钻孔参数1、抽放钻孔布置钻孔沿C3煤层呈扇形布置，钻孔终孔间距4m，控制范围为：上帮控制在巷道轮廓线外20m，下帮控制在巷道轮廓线外10m，钻孔有效（即水平投影）深度60m。钻孔布置见图3图3 抽放

10、钻孔布置示意图2、钻孔参数表1 预抽钻孔参数表孔号孔深（m）倾角（）方位角（）备注1#36.05517.5左偏292#44.72114左偏22.53#53.85111.5左偏18.54#63.24610左偏15.55#62.0978左偏12.56#61.1886左偏9.57#60.5304左偏6.58#60.1332左偏39#600010#60.1332右偏311#60.5304右偏6.512#61.1886右偏9.513#50.9906.2右偏1014#41.2317.5右偏1215#31.62210右偏15.5（二）封孔1、封孔材料及封孔方式：采用水泥砂浆封孔泵封孔。2、封孔深度：设计封孔

11、深度10m。三、预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验（一）区域防突措施效果检验方法采用直接测定预抽区域煤层的残余瓦斯压力或残余瓦斯含量为主要指标进行措施效果检验。（二）突出危险区和无突出危险区的划分1、依据防治煤与瓦斯突出规定第五十三条，煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa或残余瓦斯含量小于8m3/t的预抽区域为无突出危险区。否则，即为突出危险区，预抽防突措施无效。2、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，发生明显突出预兆位置周围半径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。3、在采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时，若任何

12、一个检验测试点的指标值达到或超过了有突出危险的临界值而判定为预抽无效时，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效果无效，即为突出危险区。（三）区域防突措施效果检验过程中有关注意事项1、对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求，不符合要求的，不予检验。2、对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔2030m至少布置1个检验测试点，且每个检验区域不得少于3个检验测试点。3、各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔保持等距离，且避开

13、采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。在地质构造复杂区域适当增加检验测试点。四、区域验证1、采用钻屑指标法对无突出危险区进行区域验证，并按照下列要求进行：（1）该工作面掘进首次作业前，立即连续进行至少2次区域验证；（2）地质构造条件正常时，工作面每推进30m，至少进行2次区域验证，地质构造发生变化时，工作面每推进10m，至少进行2次区域验证；（3）在构造破坏带连续进行区域验证；（4）掘进作业前，在工作面至少打1个超前距不小于10m的超前钻孔，探测地质构造和观察煤与瓦斯突出预兆。2、当区域验证为无突出危险时，在采取安全防护措施后，可进行采掘作业，但首次区域验证时，必须保证至少5m的突出预测超前

14、距；只要有一次区域验证有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆，掘进前均必须执行局部综合防突措施第二节 局部防突措施、突出危险性预测（一）预测方法采用钻屑指标法进行工作面突出危险性预测，即预测钻孔每打1m测定钻屑量1次，每隔2m测定1次钻屑解吸指标。根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标K1值预测工作面突出危险性。（二）突出危险性临界指标因矿井无实测资料，故参照防治煤与瓦斯突出规定取下列值作为预测工作面突出危险的临界值。表2 钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值钻屑瓦斯解吸指标h2（Pa）钻屑瓦斯解吸指标K1 （mL/gmin1/2）钻屑量S（kg/m）（L/m）2

15、000.565.4（三）预测钻孔布置1、钻孔参数：孔径=42mm，孔数N=3个，孔深L=810m。钻孔参数见表2。2、钻孔布置：钻孔布置在煤层软分层中，1#孔位于巷道工作面中部平行巷道轴线方向（即巷道掘进方向），2#钻孔开口位置距棚顶400mm，终孔位置位于巷道棚顶轮廓线外24m，3#钻孔开口位置距底子400mm，终孔位置位于巷道底子轮廓线外2m。预测钻孔布置见图4。图4 预测钻孔布置示意图表2 预测钻孔参数表孔号孔名孔径（mm）孔长（m）倾角（）方位角（）备注1#预测孔4280煤层走向2#预测孔429.9518煤层走向左偏53#预测孔429.4012煤层走向右偏33、钻孔施工设备：采用ZQF

16、-15型手持式风煤钻机进行预测孔施工。钻杆为直径42mm长1m或1.5m/根的麻花钻杆。4、预测仪器：采用WTC突出参数仪进行工作面突出危险性预测。（四）工作面突出危险性的确定1、当预测得的最大钻屑量（Smax）或K1值大于或等于临界值时，工作面预测为突出危险工作面。2、当预测得的最大钻屑量（Smax）和K1值均小于临界值时，工作面预测为无突出危险工作面，每预测循环留2m（沿巷道轴线上投影）预测超前距。（五）钻屑量和钻屑瓦斯解吸指标的测定1、钻屑量的测定：钻屑量采用重量法测定，每钻1m钻孔，收集全部钻屑用弹簧称重，单位kg/m。2、钻屑解吸指标的测定：测量方法如下：每钻进2m，取一次钻屑作解吸

17、特征测定。取样时，把秒表、筛子准备好（1mm筛子在下，3mm筛子在上），钻孔钻到预定深度时，用组合筛子在孔口接钻屑，同时启动秒表，一面取样，一面筛分，当钻屑量不少于100g时，停止取样，并继续筛分，最后把筛分好的13mm的煤样装入WTC仪器的煤样罐内，盖好煤样罐，准备测试。测试时，按WTC提示菜单输入时间、孔深，读出K1值，整个测试完成，可进行下一个煤样测试。二、防治突出措施掘进工作面经预测后，当预测为无突出危险工作面时，则在采取安全防护措施的前提下，可直接掘进；当工作面预测为突出危险工作面时，则必须采取防突措施进行消突。设计选用超前排放钻孔的局部防治突出措施。（一）超前排放钻孔布置（见图5）

18、超前排放钻孔布置符合下列要求：1、巷道两侧轮廓线外钻孔的最小控制范围：煤层上帮7m、下帮3m。2、钻孔在控制范围内应当均匀布置，在煤层的软分层中可适当增加钻孔数。3、钻孔直径设计为75mm，地质条件变化剧烈地带也可采用直径4275mm的钻孔。钻孔深度设计为10m15m。4、煤层赋存状态发生变化时，及时探明情况，再重新确定超前钻孔的参数；图5 超前排放钻孔及效果检验孔布置示意图（二）超前排放钻孔及检果检孔参数（见表3）表3 超前排放钻孔及校果检验孔参数表孔号孔名孔径（mm）孔长（m）倾角方位角煤层走向钻孔偏角备注1#措施孔7516.1902648煤层走向右偏46122#措施孔7514.17023

19、58煤层走向右偏39263#措施孔7512.4301955煤层走向右偏31104#措施孔7510.9701340煤层走向右偏20195#措施孔7510.193622煤层走向右偏9106#措施孔7510.037250煤层走向左偏4047#措施孔7510.5651040煤层走向左偏5368#措施孔7511.7101722煤层走向左偏2631A检验孔4211.1912339煤层走向右偏3842B检验孔428.082440煤层走向右偏641C检验孔428.228742煤层走向左偏108（三）超前排放钻孔施工安全技术措施1、超前排施钻孔施工人员必须经过防突培训，熟悉煤与瓦斯突出的预兆和防治煤与瓦斯突出规

20、定、煤矿安全规程有关规定，掌握防治煤与瓦斯突出的有关知识，严格按本设计施工。2、施工超前排放钻孔前，必须将工作地点10m范围内的支护进行加固支护，并将碛头用板子背严，只预留钻孔位置。在搞好迎面支护和前探支护的前堤下，方可开钻。碛头出现空帮、空顶时不准开钻。3、施工超前排放钻孔前，必须对钻机安装进行全面检查，确保钻机安装牢固可靠，同时对钻机的完好情况进行全面检查，只在符合安全生产条件的前堤下方可施工。4、施工超前排放钻孔前，必须对安全防护设施进行检查，只有在安全防护设施设置完善，并保证正常使用后，才能作业。5、打钻时，要严格按钻孔布置要求和有关参数进行施工。打钻过程中，应掌握钻杆推进速度，不得过

21、快，同时按说明书要求进行操作。6、打钻时，出现卡钻、顶钻、喷孔、响煤炮，瓦斯变化异常等情况时，必须立即停止钻进，先将人员撤到安全地点，同时汇报矿值班领导，待采取措施处理后，方可进行操作。7、打钻时，出现碛头垮孔，软分层煤炭垮塌，瓦斯涌出量突然增大或变小，应立即停止钻进，撤出工作面人员，由矿采取措施进行处理。8、打钻期间，瓦检员必须随时检查工作面瓦斯，当发现要工作面有突出征兆时，必须组织撤出工作面人员到安全地点，并汇报处理。9、打钻过程中，严禁任何人违章指挥，违章作业，冒险蛮干。10、打钻期间，回风区域严禁有人，并断电。三、超前排放钻孔防治突出措施效果检验（一）效果检验方法与效果检验指标效果检验

22、方法和效果检验指标临界值与前述的预测方法和预测指标临界值相同。（二）效果检验钻孔布置效果检验孔设计为孔深810m，孔径42mm，孔数3个，效果检验孔应小于或等于措施孔孔深，并布置在两个相邻的措施孔之间。效检孔布置见图4。（三）防治突出措施有效性的确定1、现场测得的最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标K1均在临界值以下则证实所采取的措施有效，工作面无突出危险；最大钻屑量Smax或钻屑解吸指标K1值中，任一指标大于或等于临界值，则认为采取的措施无效，工作面有突出危险。2、当采取的措施无效时，必须继续采取防治突出措施，再进行措防治突出措施效果检验，直到检验指标K1值和钻屑量均在临界值以下时，方可证明工作

23、面无突出危险。3、当工作面经防突措施效果检验证实无突出危险时，在检验孔孔深等于措施孔孔深（检验与措施孔孔深采取向巷道掘进方向的投影孔深，简称投影孔深）时，经检验措施有效后，必须留有5m投影孔深的超前距。当检验孔深小于措施孔深，且两投影孔深差值不小于3m时，经检验措施有效后，可采用2m投影孔深的超前距。（四）效果检验过程中有关注意事项1、入井前，对所携带的仪器、仪表、工具等进行全面检查和效正，以满足测试要求。WTC使用前按说明书要求将仪器充足电，并试操作一遍，确认无问题后，方可带入井下。2、用WTC测定煤层突出危险性指标时，必须严格按说明书要求的程序进行操作。四、安全防护措施（一）压风自救系统1

24、、压风自救系统的安装（1）压风自救装置安装在掘进工作面巷道内的压缩空气管道上；（2）在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置：距掘工作面2540m的巷道内、爆破地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处等。巷道距离超过100m时，每隔50m设置一组；（3）每组压风自救装置应可供58个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。2、压风自救系统检查、维护和使用（1）压风自救装置安装完毕后，必须进行检查验收，合格后方准投入使用。（2）该工作面作业过程中，压风自救装置的供气开关必须处于开启状态，确保压风自救装置随时正常使用。（3）对压风自救装置的供气开关、分支开关、过滤

25、装置、减压阀、供气压力、自救袋等设施进行经常检查，发现问题及时处理，确保压风自救装置完好可靠，正常使用。（二）工作面避难所避难所应当符合下列要求：1、避难所设置位置：避难设置在+880m南翼1#石门内。2、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(井)调度室直通的电话；3、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0.1m3/min。如果用压缩空气供风时，设有减压装置和带有阀

26、门控制的呼吸嘴；4、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。（三）远距离爆破掘进工作面爆破时，采用远距离爆破。爆破时，必须遵守下列规定：1、爆破地点必须设在进风侧反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难所内。2、爆破地点距工作面的距离不得小于300m。 3、远距离爆破时，回风系统必须停电、撤人。爆破后进入工作面检查的时不得少于30min。（四）反向风门工作面施工期按下列要求进行反向风门设置1、在+880m南茅口大巷内设置至少2道牢固可靠的反向风门。风门之间的距离不得小于4m。2、反向风门距工作面的距离和反向风门的组数，应当根据掘进工作面的通风系统和预计的突出强度确定，但反

27、向风门距工作面回风巷不得小于10m，与工作面的最近距离一般不得小于70m，如小于70m时应设置至少三道反向风门。3、反向风门墙垛可用砖、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定，但不得小于0.2m；墙垛厚度不得小于0.8m。在煤巷构筑反向风门时，风门墙体四周必须掏槽，掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。通过反向风门墙垛的风筒、水沟必须设有逆向隔断装置。人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢。工作面爆破和无人时，反向风门必须关闭。（五）其他安全防护措施1、掘进区域内的所有电气设备按规定实行“三专两闭锁”，并保证正常使用。2、掘进工作面必须确保有独立的通风系统，通

28、风设施牢固完善，并经常检查，发现问题，及时处理。3、掘进工作面必须配备足够的隔绝式自救器，自救器必须随身携带，所有进入工作面的人员均会使用，自救器必须保证完好。4、在工作面及回风流中安设瓦斯传感器，工作面瓦斯传感器距碛头的距离不得大于5m，且不得正对风流方向，回风流中的瓦斯传感器距回风口保持1015m，瓦斯传感器应经常检查，定期调校，确保监测连续，准确和灵敏可靠。5、通讯电话：电工班负责在工作面附近安设一台电话，电话必须完好，保证随时和地面调度室联系。五、防突组织措施（一）防突岗位责任制1、矿长对防突管理工作负全面责任，解决所需的人、财、物到位，确保防突工作的顺利进行。2、总工程师对防突工作负

29、技术责任，负责组织措施的编制、审批、贯彻和实施。3、安全、生产矿长负责监督措施执行情况及查出隐患和处理事故。4、矿值班领导必须询问该工作面作业情况，及时解决和处理有关问题。5、安全科将该工作面作为重点管理，现场监督措施的贯彻执行，检查安全装备和设施的完好情况。6、防突组负责执行防突措施、预测、效果检验，保证系统可靠。7、调度室负责防突措施执行情况收集，并及时汇报矿防突领导小组。8、施工队必须按掘进作业规程、防突措施施工，不得超掘。（二）现场防突管理措施1、防突措施执行完毕后，由现场跟班领导和安全员共同对防突措施的执行情况进行检查验收，严禁防突执行过程中弄虚作假，保证防突措施实施到位。2、执行防突措施过程中，瓦检员必须随时检查瓦斯，准确掌握瓦斯的变化情况，发现瓦斯忽大忽小变化异常或有突征兆，必须立即停止作业，及时将人员撤到安全地点，并采取措施处理。3、工作面掘进时，必须按效果检验报告单批示的准掘距离掘进，工作面始终保持5m的钻孔超前距，严禁超掘。4、每执行一次防突措施后，必须将防突措施的执行情况报告矿值班领导，并按时填写有关记录，现场防突牌板和地面防