2904工作面区域防突设计.docx

1、2904工作面区域防突设计关于伍冲煤矿2904采煤工作面防治煤与瓦斯突出设计的请示贵州万峰矿业集团公司：我矿2904工作面切眼即将贯通，为了防止在回采过程中发生煤与瓦斯突出事故，特编制2904工作面防治煤与瓦斯突出设计，呈报给你们。当否，请批示！附：伍冲煤矿2904工作面防治煤与瓦斯突出设计伍冲煤矿2015年5月3日万峰集团西秀区蔡官镇伍冲煤矿2904工作面防治煤与瓦斯突出设计 编 制：何明周编制时间：2015年5月1日作业规程（措施）会审情况作业规程（措施）名称2904工作面防治煤与瓦斯突出设计参加人员签字参加人员签字参加人员签字矿长工程师总工程师技术员生产矿长安全矿长机电矿长会审意见： 2

2、015年 月 日 2904工作面防治煤与瓦斯突出设计第一章 概况一、煤层情况2904工作面布置在9#煤层中， 9煤层位于煤系地层中上部，上距8#煤层10.49-22.17m，下距14#煤层62.52-69.94m，煤层厚度0.7-0.8m，平均煤厚0.75m。平均倾角6煤层结构单一，煤层较稳定，产状与地层产状一致。二、煤层顶底板情况煤层顶底板情况顶底板名称岩石名称厚度（m）岩性特征老顶粉砂岩9.06浅灰色，薄及中厚层状，波状层理，夹泥质条带，偶见裂隙发育，充填方解石薄膜，顶部0.20米为泥岩。直接顶石灰岩1.33灰色，中厚层状,粉晶结构，裂隙发育，充填方解石薄膜。直接底泥质粉砂岩7.21浅灰色

3、，薄及中厚层状，波状层理，夹泥质条带。老底石灰岩8.20浅灰色，中厚层状，裂隙较发育，其内充填有方解石。构造名称走向倾向倾角落差（m）长度(m)对掘进影响程度三、地质构造根据2904工作面运输顺槽、回风顺槽及周边已掘巷道（西皮下山等）施工情况以及矿井地质资料显示，2904工作面地质构造简单，没有断层和地质构造变化。四、瓦斯地质情况据贵州省能源局文件（黔能源煤炭2012496号）关于安顺市煤矿安全生产监督管理局关于安顺市煤矿企业2012年度矿井瓦斯等级鉴定结果的请示的批复，2012年度伍冲煤矿绝对CH4涌出量为3.79m3/min，CO2涌出量为2.33m3/min，相对CH4涌出量为9.36m

4、3/t， CO2涌出量为5.75m3/t；据贵州省能源局文件（黔能源煤炭20124号）关于安顺市煤矿安全生产监督管理局关于安顺市煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定结果的请示的批复，2011年度伍冲煤矿绝对CH4涌出量为2.5m3/min，CO2涌出量为0.6m3/min，相对CH4涌出量为6.42m3/t， CO2涌出量为1.54m3/t；据贵州省能源局文件（黔能源发2010832号）关于安顺市工业和信息化委员会关于安顺市小煤矿2010年度瓦斯等级鉴定结果的请示的批复，2010年度伍冲煤矿绝对CH4涌出量为0.37m3/min，CO2涌出量为0.10m3/min；2009年度矿井绝对CH4涌出量

5、为1.13m3/min， CO2涌出量为0.40m3/min，相对CH4涌出量为7.75m3/t， CO2涌出量为2.74m3/t，连续四年的瓦斯等级鉴定结果的批复，西秀区蔡官镇伍冲煤矿均为瓦斯矿井。五、煤与瓦斯突出情况根据（黔煤生产字2008880号），矿井M8、M9煤层经鉴定这两层煤分别在+1369.0、+1360.0m标高以上不具突出危险性。M8、M9煤层未鉴定区域及M14煤层按具有突出危险性进行管理。根据瓦斯突出鉴定批复及瓦斯涌出量预测，一盘区属于低瓦斯区域，其它盘区属于煤与瓦斯突出区域。第二章 工作面通风系统、抽放系统一、通风系统2904工作面形成后，新鲜风流从主井经西轨大巷西皮下山

6、2904运输巷2904工作面切眼2904回风巷西回上山西回大巷，然后经风井排出地面，构成独立通风系统。附：2904工作面通风系统图二、瓦斯抽放系统矿井已建立地面永久高、低负压瓦斯抽放系统，高负压抽放系统瓦斯泵型号为2BEA-303型水环式真空泵两台，其中一台运转，一台备用，最大吸气量为41.0m3/min，额定流量：500m3/min，配套电动功率为110Kw；低负压抽放系统瓦斯泵型号为2BEA-303型水环式真空泵两台，其中一台运转，一台备用，最大吸气量为41.0m3/min，额定流量：500m3/min配套电动功率为110Kw。其中高负压抽采系统主要用于工作面顺煤层钻孔和底板穿层钻孔抽放，

7、低负压抽采系统主要用于采空区抽放。抽放主管为300mm的PE管，支管连接到与主管连接，支管管径为150mm。第三章 区域综合防突措施 区域综合防突措施包括：区域突出危险性预、区域防突措施、区域措施效果检验、区域验证。第一节 区域突出危险性预测防突规定第四十二至第四十四条给出了突出危险性区域预测方法及预测指标。防突规定要求：区域预测一般根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行。由于2904采煤工作面在顺槽掘进期间未发生动力现象，因此，2904采煤工作面区域突出危险性预测主要采用直接测定煤层瓦斯参数，即煤层瓦斯压力、瓦斯含量指标，采用测定结果结合实验室参数、历史资料综合分析的方式进行区域预测。预

8、测指标所依据的临界值如下表所示。 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Q（m3/t）区域类别P0.74Q8无突出危险区除上述情况以外的其他情况突出危险区第二节 区域防突出措施根据2904工作面运输巷、回风巷实际情况，本设计采用顺层长钻孔大面积预抽的方法，对2904工作面采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯的区域防突措施，消除采煤工作面回采期间的突出危险性。1、顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯的区域防突措施：为了便于钻孔施工，设计采用平行钻孔，即钻孔与工作面平行。为使钻孔控制整个预抽区域并均匀布孔，钻孔采用双向布置，即采用工作面回风巷向下、工作面运输巷向上分别布孔，控制

9、全工作面。为了确保工作面有足够的时间预抽煤层瓦斯，在2904工作面巷、回风巷掘进期间，分别从2904运输巷、2904回风巷向2904工作面施工顺层抽放钻孔，预抽2904回采工作面区域煤层瓦斯。钻孔采用ZDY750型防突钻机施工，根据预计的抽采时间，抽放影响半径拟定为2.5米,即每隔5m布置一个钻孔，钻孔直径为75mm。施工完钻孔后，立刻用2根6m长的25mmPE管作为封孔管，用玛丽散封孔进行抽放，封孔深度不小于8m。每个钻孔安装人工计量检测孔、每6个钻孔为一组，采用75mm胶管连接到抽放支管，抽放主管和支管上都必须安装计量装置和放水装置。钻孔布置示意图抽放钻孔参数见下表2904回风巷（下行孔）

10、抽放钻孔参数表孔号倾角方位角孔径mm孔深m孔号倾角方位角孔径mm孔深m1-614975mm5731-614975mm542-614975mm5732-614975mm543-614975mm5733-614975mm544-614975mm5734-614975mm545-614975mm5735-614975mm536-614975mm5636-614975mm537-614975mm5637-614975mm538-614975mm5638-614975mm539-614975mm5639-614975mm5310-614975mm5640-614975mm5311-614975mm554

11、1-614975mm5312-614975mm5542-614975mm5313-614975mm5543-614975mm5314-614975mm5544-614975mm5315-614975mm5545-614975mm5316-614975mm5546-614975mm5317-614975mm5547-614975mm5318-614975mm5548-614975mm5319-614975mm5449-614975mm5220-614975mm5450-614975mm5221-614975mm5451-614975mm5222-614975mm5452-614975mm5123

12、-614975mm5453-614975mm5124-614975mm5454-614975mm5125-614975mm5455-614975mm5126-614975mm5456-614975mm5127-614975mm5457-614975mm5028-614975mm5458-614975mm5029-614975mm5459-614975mm5030-614975mm5460-614975mm502904运输巷（上行孔）抽放钻孔参数表149孔号倾角方位角孔径mm孔深m孔号倾角方位角孔径mm孔深m1632975mm8031632975mm722632975mm8032632975mm

13、723632975mm8033632975mm724632975mm7934632975mm715632975mm7835632975mm716632975mm7836632975mm707632975mm7837632975mm708632975mm7738632975mm699632975mm7739632975mm6910632975mm7640632975mm6811632975mm7641632975mm6812632975mm7642632975mm6713632975mm7643632975mm6714632975mm7644632975mm6615632975mm7645632

14、975mm6516632975mm7546632975mm6417632975mm7547632975mm6318632975mm7548632975mm6219632975mm7549632975mm6120632975mm7550632975mm6021632975mm7551632975mm6022632975mm7452632975mm6023632975mm7453632975mm6024632975mm7454632975mm6025632975mm7455632975mm6026632975mm7356632975mm6027632975mm7357632975mm6028632

15、975mm7358632975mm6029632975mm7359632975mm6030632975mm7360632975mm60注：沿2904顺槽施工的钻孔倾角为+6，沿2904回风巷施工的钻孔倾角为-6；钻孔开孔布置在煤层中间。第三节 区域措施的效果检验采用预抽煤层瓦斯区域防突措施经过一段时间抽放后，是否达到消除突出危险的目的，需要进行效果检验。根据防突规定第五十三条，采用残余瓦斯含量或残余瓦斯压力直接测定值进行措施效果检验时，当所有测试点的残余瓦斯含量值均小于8m3/t或残余瓦斯压力小于0.74MPa时，认为预抽区域为无突出危险区，否则，为突出危险区，预抽效果无效；但若检验期间，施工

16、的检验钻孔出现喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置周围半径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。当区域措施效果检验无效时，应补充区域防突措施，直至措施有效。根据本设计对回采工作面采取的区域防突措施，结合防突规定要求，对矿井回采工作面采取区域预抽后，区域措施效果检验的检验测试点应如下布置：工作面区段宽度（两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围）超过120m，效果检验时则沿回采工作面推进方向每间隔3050m至少布置2个检验测试点，顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域措施效果检验测试点布置示意图如图所示。 顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域措施效果检验测试点布置示意图1

17、、对预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施进行效检时，每隔40m布置2个校检钻孔（分别在运输顺槽、回风顺槽各布置一个）采集煤样。钻孔尽可能与周围预抽钻孔保持等距离，根据2904工作面预抽煤层瓦斯钻孔的实际情况，共布置15个校检钻孔：号孔位于2904运输顺槽距切眼40m处；2号孔位于2904运输顺槽距切眼80m处；3号孔位于2904运输顺槽距切眼120m处； 4号孔位于2904运输顺槽距切眼160m处； 5号孔位于2904运输顺槽距切眼200m处； 6号孔位于2904运输顺槽距切眼240m处；7号孔位于2904运输顺槽距切眼280m处；8号孔位于2904运输顺槽距切眼320m处；9号孔位于2904回风

18、顺槽距切眼260m处；10号孔位于2904回风顺槽距切眼220m；11号孔位于2904回风顺槽距切眼180m处；12号孔位于2904回风顺槽距切眼140m处；13号孔位于2904回风顺槽距切眼100m处；14号孔位于2904回风顺槽距切眼60m处；15号孔位于2904回风顺槽距切眼20m处；（回采工作面措施校检测试点布置见下图）。 孔号位置孔径倾角方位角深度1运输巷距切眼40m75mm631560m2运输巷距切眼80m75mm631560m3运输巷距切眼120m75mm631560m4运输巷距切眼160m75mm631560m5运输巷距切眼200m75mm631560m6运输巷距切眼240m7

19、5mm631560m7运输巷距切眼280m75mm631560m8运输巷距切眼320m75mm631560m9回风巷距切眼260m75mm-613530m10回风巷距切眼220m75mm-613530m11回风巷距切眼180m75mm-613530m12回风巷距切眼140m75mm-613530m13回风巷距切眼100m75mm-613530m14回风巷距切眼60m75mm-613530m15回风巷距切眼20m75mm-613530m注：校检钻孔位于两个抽放钻孔中间，开孔位置在煤层中间2、每个钻孔施工完毕后，先进行残存瓦斯含量测定，再封孔安装压力表用作测定煤层瓦斯压力，测压孔用2根6m长的25

20、mm镀锌管作为封孔管，封孔长度不少于10m3、只有效果检验钻孔施工过程中无任何突出预兆,而且区域效果检验指标煤层瓦斯含量小于8m3/t方可确定为无突出危险区域。4、只要发现任何突出预兆或有一个预测指标大于或等于临界值时,则确定为突出危险尚未消除区域，必须补充区域防突措施。5、区域防突措施经效果检验无效时，必须采取区域补充防突措施，补打抽放钻孔或延长预抽时间，直到措施有效为止。若经效果检验确定为无突出危险区域时，还必须进行区域验证。第四节 区域验证 经区域预测为无突出危险区或经区域措施的效果检验为无突出危险区时，在其回采过程中应对该区域进行区域验证。根据防治煤与瓦斯突出规定，结合我矿实际情况，采

21、用钻屑解吸指标法对预抽后的回采区域进行连续验证，只有每次区域验证为无突出危险时，方可在采取安全防护措施后，允许回采工作面向前推进。采用钻屑解吸指标法对工作面进行区域验证时，应沿采煤工作面每隔15m布置一个预测钻孔，孔深10m，预测钻孔布置见下图： 验证衡量标准及方法：严格安装WTC仪操作规程操作，检验钻孔每进1m用弹簧秤测定一次钻屑量S值，每隔2m用WTC瓦斯防突参数仪测定一次钻屑解吸量K1值，依据防治煤与瓦斯突出规定Smax临界值取6kg/m，K1max临界值取0.5，只有所测的Smax6kg/m（孔径42mm）且K1max0.5，才能判定验证区域无突出危险。当验证为无突出危险区时，方可在采

22、取安全防护措施后推进，并保证每预测循环留3m以上的预测超前距。当任一次钻屑瓦斯解吸指标K1值0.5或钻屑量指标Smax6kg/m，或任一次施工预测钻孔期间出现顶钻、喷孔等明显突出预兆时，则预测为突出危险工作面，工作面必须停止推进，并在以后的推进过程中严格执行局部防突措施。第四章 局部综合防突措施局部综合防突措施包括以下内容：工作面突出危险性预测；工作面防突措施；工作面措施效果检验；安全防护措施。第一节 工作面突出危险性预测对回采工作面采取了区域综合防突措施后，当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行回采作业。但按防突规定，工作面每推进1050m至少进行两次区域验证。区域验证就是对回

23、采工作面突出危险性进行预测，加之个别钻孔抽放效果欠佳或预抽钻孔未控制的局部低点以及地质构造带，煤厚变化带等需要进行突出危险性预测。1、预测方法、指标和临界值对采煤工作面的突出危险性预测，可采用下列方法：钻屑指标法；复合指标法；R值指标法；其他经试验证实有效的方法,根据我矿实际,采煤工作面的突出预测方法采用钻屑指标法。其突出预测指标为钻屑瓦斯解吸指标K1值和钻粉量S。在未实际考察出临界值的情况下，采用防突规定推荐的临界值进行突出危险性预报，采用钻屑瓦斯解吸指标K1值和钻粉量S时，其临界值参照防突规定见表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钻屑量 SK1（mL/gmi

24、n1/2）（kg/m）（L/m）0.565.42、预测钻孔布置在采煤工作面，每隔1015m布置一个预测孔，钻孔应尽量布置在软分层之中。若工作面存在地质构造或地质异常变化带，应在地质构造和地质异常带附近适当增补预测孔，预测孔深10m，孔径42mm。用煤电钻和配套螺旋钻杆施工，预测钻孔布置参见图。 采煤工作面预测钻孔布置示意图3、突出危险性预报当工作面任意一个预测钻孔、任意一项指标、任意一次测定结果大于（或等于）其临界值，该工作面判定为突出危险工作面。只有全部指标均低于临界值时，方可判断此循环预测结果为无突出危险。但工作面突出危险性预测不仅仅依靠预测指标一种方法，而应采用综合判断方法。当采掘工作面

25、出现下列情况之一者，应视为有突出危险：工作面处于地质构造带，包括断层、褶曲等、火成岩侵入等；煤层赋存条件发生急剧变化的区域，如煤层厚度、走向、倾角出现急剧变化等；采掘应力叠加的区域；在打钻过程中出现喷孔、顶钻等动力现象；工作面出现明显突出预兆。如判定为具有突出危险性的，必须采取防突措施，防突措施必须经过防突效果检验，检验不超标，方可继续掘进，否则继续采取补充防突措施，直到指标降至临界值以下。预测为无突出危险工作面，在采取安全防护措施和留有不小于2m的预测孔超前距的前提下，直接进尺。采掘到位后，再进行突出危险性预测。 预测不超标时采煤工作面允许进尺平面示意图每次预测（或效果检验）后，必须填写突出危险性预测（检验）报告单，待有关人员审查、签字后，交有关部门执行和存档，突出危险性预测（检验）报告单参见表。伍冲煤矿煤矿突出危险性预测（效果检验）单巷道名： 位