防盘县柏果镇柏坪煤矿防突方案设计.docx

1、防盘县柏果镇柏坪煤矿防突方案设计盘县柏果镇柏坪煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计盘县柏坪煤矿二00八年一月目 录一、矿井基本情况 2二、组织措施 3三、突出危险性预测 5(一)、区域突出危险性预测 5(二)、石门揭煤工作面突出危险性预测: 6(三)、煤巷掘进工作面突出危险性预测: 8四、防治突出措施 9（一）、区域性防治突出措施 9（二）局部防治突出措施 14五、安全防护措施 22（一）矿井通风系统 22（二）开、竣工验收 23（三）采掘施工作业 24（四）放炮管理 26（五）防爆管理 27（六）发生煤与瓦斯突出时的避灾路线（见附图） 28一、矿井基本情况柏坪煤矿位于盘县柏果镇西北部柏果镇境内。直距

2、红果镇30km,柏果火车站2.5km。属盘县柏果镇柏果镇管辖。矿区开采面积为1.0041km2。柏坪煤矿设计生产能力为15万t/a，主采煤层为1、6、10煤层。煤层为急倾斜，煤层较稳定。设计能力为15万吨/年，开拓方式采用斜井开拓方式，沿煤层倾向方向布置。根据贵州省煤田地质局实验室2007年9月提交的煤尘爆炸性鉴定报告，矿区1、6、10号煤层煤尘均有爆炸危险性；根据贵州省煤田地质局实验室2007年9月提交的煤炭自燃倾向等级鉴定报告，矿区1号煤层为类自燃煤层、6、10号煤层为类不易自燃煤层；矿井为新建矿井，未进行瓦斯等级鉴定。依据卢家寨大坪地井田原勘探采集集气式和瓦斯罐瓦斯分析煤样共5个，矿井瓦

3、斯含量为2.443.73ml/g.可燃物。依据贵州省煤炭管理局黔煤行管字200767号文对六盘水市煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定的批复，矿区东南面相邻矿井毛寨煤矿，绝对瓦斯涌出量：2.15m3/min，相对涌出量：17.20m3/t；二氧化碳绝对涌出量：1.13m3/min，相对涌出量9.04m3/t，高瓦斯矿井，周边各矿也均为高瓦斯矿井。2007年9月由县煤炭局牵头组织了瓦斯等级鉴定，鉴定为高瓦斯矿井，但目前批复文件尚未发下来。根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件黔安监管办字【2007】345号关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见，盘县划为煤与瓦

4、斯突出区域，因此该矿按煤与瓦斯突出矿井设计及管理。矿井采用中央并列抽出式机械通风，主要通风机选用FBCZ11/55型矿用防爆轴流式通风机二台，一台工作，一台备用。技术参数: Qf=21421285m3/min，hf=8971806Pa。电机功率：55kw。该通风机可直接反转反风，并能在10min内改变巷道中的风流方向。根据盘江煤监分局对安全专篇的审查意见，我矿按突出矿井管理，特编制防治煤与瓦斯突出设计方案。二、组织措施1、矿长对防治煤与瓦斯突出管理工作负全面责任，定期检查，确保所需的人、财、物。2、矿井专职技术负责人，负责防突技术业务管理，组织编制、审批防突措施，建立矿井的防突资料档案，摸索矿

5、井突出规律。3、建立防治煤与瓦斯突出队伍。防突人员6人(经防治煤与瓦斯突出知识的培训，考试合格持证上岗)。4、防突人员对所在岗位的防突工作负责。负责施工过程中钻孔参数（孔深、方位、倾角、开孔位置）、煤体结构、钻屑量、钻孔流量及其他异常情况（喷孔、卡钻、响煤炮）等资料的详细记录。5、生产技术组负责矿井防治煤与瓦斯突出技术安全措施的编制和实施。6、安全组负责对防突头面的突出危险性预测预报，技术措施、措施效果检验、安全防护设施的施工，并督促安全防护措施的落实。7、安全组负责防突头、面突出危险性预测及效果检验报告单填写，并送矿井技术负责人审批，生产人员必须严格按审批结果组织生产。8、安全组负责防突牌板

6、填写，并控制允许进度，严禁突破安全屏障。9、安全组负责对防突仪器、仪表的使用，维护和检修，确保其完好。10、安全组负责对发生突出后的现场资料收集与整理，填写突出卡片，搞好突出分析。11、生产技术组负责对井下工作人员进行防突知识培训，使其熟悉突出的预兆和防治突出的基本知识。12、安全组负责对防突头、面的通风设施、压缩氧自救器安全防护设施的完好状况进行检查。定期检查矿井通风系统，保证通风畅通符合要求。13、生产区域内班、组长和瓦检员负责突出预兆（喷孔、卡钻、响煤炮、瓦斯忽大忽小、煤层变化、地质构造等）资料收集；安全防护设施、局扇、风门等通风设施的完好情况检查，发现异常及时向技术负责人、矿长或业主汇

7、报。并负责向防突机构汇报生产进度，以防止超掘突破安全屏障。三、突出危险性预测(一)、区域突出危险性预测我矿采用综合指标法对煤层进行区域预测：1、在岩石工作面向煤层至少打两个测压钻孔，测定煤层瓦斯压力。2在打测压孔的过程中，每米煤孔采取一个煤样，测定煤的坚固系数（f）。3将两个测压孔所得的坚韧性系数最小值加以平均作为煤层软分层的平均坚固性系数。4将坚固性系数最小的两个煤样混合后，测定煤的瓦斯放散初速度指标（p）.D=(0.0075Hf-3)(p-0.74) K=pf 式中：D-煤层的突出危险性综合指标； K-煤层的突出危险性综合指标; H-开采深度，米 p-煤层瓦斯压力，取两个测压钻孔实测瓦斯压

8、力的最大值，MPa; p软分层煤的瓦斯放散初速度指标； f-软分层煤的平均坚固性数。D和K预测煤层区域突出危险性的临界值如下表 表1煤层的突出危险性综合指标D煤层的突出危险性综合指标K无烟煤其它煤种0252015注：如果D=(0.0075Hf-3)(p-0.74)式中两个括号内的计算值都为负时，则不论D值大小，都为突出威胁区域。 (二)、石门揭煤工作面突出危险性预测:采用钻屑指标法进行预测工作面突出危险性。在石门工作面距煤层最小垂距为310米时，至少打两个直径为5075的预测钻孔，在其钻进煤层时，用13的筛子筛分钻屑，测定瓦斯解吸指标K1值。综合指标法预测区域突出危险性报告表 表2煤层水平牌号

9、 石门距地表垂深m煤层瓦斯压力测定钻 孔编 号钻 孔孔长m钻孔倾角（）瓦斯压力随时间变化曲线岩孔煤孔合计封孔长度m封 孔日 期安放瓦斯压力表日期最大瓦斯压力MPa煤坚固性系数f煤的瓦斯放散初速度指标p煤层突出危险性综合指标D煤层突出危险性综合指标K突出危险性预测评价矿总工程师:预测人:钻屑指标法预测石门揭煤工作面突出危险性临界值表 表3煤样K1mL（gmin12）-1干煤05湿煤04石门揭煤工作面突出危险性预测记录表 表4石门名称煤层测定日期年 月 日钻孔编号钻孔深度（米）钻屑瓦斯解吸指标K1mL（gmin12）-1备注突出危险结构总工程师批示通风员地测员预测人员(三)、煤巷掘进工作面突出危险

10、性预测:采用钻屑指标法进行预测;要求如下：1、在煤巷掘进工作面打2个直径为75、深为810米的钻孔,一个位于巷道工作面中部,并平行于掘进方向,其它钻孔的终点应位于巷道轮廓线外24米处.如图一示.2、钻孔每打一米测定钻屑量一次，每隔2米测定一次钻屑解吸指标。根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量Smax和K1值预测突出危险性。按表5确定.用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的临界值 表5最大钻屑量K1危险性mLmmL(gmin12)65.40.5突出危险工作面65.40.5无突出危险工作面3、当预测为无突出危险时，每预测循环应留有2米的预测超前距。 四、防治突出措施（一）、区域性防治突出措施1、

11、 预抽煤层瓦斯A、抽放参数由于矿井实测瓦斯资料不齐全，在此参照其它矿井的有关参数进行设计。待矿井抽放配套设施上齐和抽放工作开展后，再实测瓦斯参数，矿根据实测瓦斯参数进行修改、完善。（1）、煤层瓦斯含量：相对瓦斯涌出量为6.62m3/t, 绝对瓦斯涌出量为0.69m3/min(2)、 抽放半径：预抽煤层瓦斯钻孔穿层布置和顺煤层布置，钻孔抽放半径为：1号煤层1.5m，6号、10号煤层2-3m。B、 预抽防突设计 (1). 采煤工作面采空区抽放在采煤工作面回风巷安设防108*4mm无缝钢管，随着工作面推进，抽放管口保持伸入采空区域050米，将采空区瓦斯抽出。 (2) 预抽防突指标确定预抽防突指标确定

12、:按煤矿安全规程第一百九十条的规定，如无实测数据，可依据下列指标之一确定。、预抽煤层瓦斯后，突出煤层的残存瓦斯含量小于该煤层始突的原始瓦斯含量。、煤层瓦斯预抽率大于30%。采用煤层瓦斯预抽率作为有效性指标的突出煤层，在进行采掘作业时，必须采用工作面预测方法对预抽效果进行经常复查”。因此，煤层瓦斯预抽率应大于30%。对达不到预抽指标的区域，在进行采掘作业时，必须采取防治突出的补充措施，加强局部防突措施。C、抽放系统1、当采掘工作面采用防突小直径浅孔排放钻孔和延长排放时间都无法消除突出危险性时，应采取深孔抽放措施；对区域性防治突出需采取抽放措施的，应采取深钻孔预抽瓦斯，突出危险消除后，方可进行采掘

13、工作。根据我矿的具体情况，建立水环式抽放瓦斯系统，即采用2BEA-303抽放泵，抽出瓦斯经1609.5抽放管排出地面(祥见瓦斯抽放设计)。2、 抽放瓦斯系统的布置要求1)、 抽放瓦斯管路不得与带电物体接触，并应有防止砸坏管路的措施。2)、抽放泵供水压力不得小于1.5Kg/cm2以上。应采用水池和单独的供水支管进行静压供水，保障连续、稳定供水。抽放泵运行中，严禁中断抽放泵供水或降低抽放泵供水量，以防抽放泵空转发热引爆瓦斯。凡抽放泵停电或停水，泵站值班员必须按操作规程进行操作。抽放瓦斯系统的主要技术装备设备名称单位数量备注抽放泵套22BEA-303防爆电机台275KW抽放管及连接装置m200抽放管

14、路m13001609.5抽放泵站至抽放钻孔。闸门个10供水池个1保证有足够的压力供水管路M若干水池到抽放泵的长度(1吋)检测流量装置处4进、出端各一处检测抽放瓦斯的工具套1用一氧化碳检定器及逆止阀、小胶管制作高浓度光学瓦斯检测仪台1检查瓦斯0-100%负压表(真空表)块100.1Mpa钻机套1TXU-150钻杆根22042mm760 mm防爆开关台1QBZ83-120矿山吊挂地质罗盘台1用于钻孔放线。坡度规台1封孔泵台1BFZ测试钻孔深度工具套13、 抽放钻孔施工管理、封孔要求、管路安装要求1)、 抽放钻孔施工管理要求：、加强钻孔施工管理，钻孔必须按设计施工，钻孔验收抽查率不低于25%，杜绝钻

15、孔未施工到设计位置。钻孔提前终孔时必须根据具体情况调整钻孔倾角，保证钻孔施工到位。钻孔终孔点间距均匀，严格钻孔封孔管理、保证钻孔封孔及时有效。、每月应统计和整理钻孔自排量和抽放瓦斯量，计算各预抽区域的瓦斯抽出率，并向有关领导和部门汇报，以便合理采掘布置。、矿组织有关部门对投抽工作面进行验收，不合格应及时整改，达到设计要求。、每月矿组织一次抽放工作会，平衡解决抽放工作中出现的问题、新矛盾。2)、钻孔封孔要求：、抽放钻孔的封孔长度不小于5m，根据煤层及施工钻孔地点的围岩裂隙发育程度，可适当增加钻孔封孔长度(不小于8m)抽放瓦斯的单孔负压高，若抽放瓦斯钻孔封孔质量差，将会严重影响抽放效果。、在软分层

16、中施工抽放钻孔，施工完毕后，需尽快封孔、注浆，防止垮孔等影响封孔质量。、采用1吋白塑管作钻孔口抽放管，6分管作注浆管。、封孔材料重量比为：水：水泥：石膏比例为(50-100): 100:5。（使用沙浆泵时，水泥的比例可适当大些。）、封孔原则上都采用机械封孔，封孔段必须保证充满填实。下斜钻孔封孔时，必须要有防止浆液漏入孔底的安全措施。3)、抽放管连接必须牢固可靠，气密性良好；在管路低洼地点，必须设置放水箱，并派专人负责定期放水和检测抽放浓度，保证管路畅通。4、抽放泵的操作规程1)、管理抽放泵站的值班员必须经过培训，经考试合格后，方可上岗。2)、抽放泵属瓦斯抽放专用设备，严禁任意开、停。每班进行不

17、少于三次检查，其内容包括：泵温、进出水情况、负压、泵运行状况等，发现异常立即汇报，并采取相应措施处理。3)、 抽放瓦斯负压不低于13KPa,预抽率大于30后方可进行效果检验，确认无突出危险时，方可进行掘进。4)、开、停抽放泵操作如下：开泵步骤： 、先开启供水闸门1冲排泵内杂物56分钟。、打开排气闸门2。、打开入气闸门3。、启动电动机。、待抽放泵运转正常后，关闭旁通闸门4。、调节供水闸门1的供水量，确保抽放泵能正常运转。停泵步骤：、打开旁通闸门4(以利于停泵后自排瓦斯)。、关闭入气闸门3、关闭排气闸门2。、关闭分离器排气管闸阀。、关闭电动机运转。、冲洗56分钟后、关闭供水闸门。、向矿值班室汇报。

18、（二）局部防治突出措施1、石门揭煤防治突出技术措施（1）、石门揭煤按下列要求每次编制专门设计。（2）、突出危险性预测、石门工作面掘至距煤层10m(垂距)之前,至少打2个穿透煤层全厚且进入顶板(底板)不小于0.5m的前探钻孔、并要详细记录岩芯资料。前探钻孔必须探明前方煤层赋存状况，地质构造和工作面到煤层的距离，准确确定危险煤层的位置、产状角度和厚度。若遇地质构造破坏煤层赋存状态，应适当增加钻孔数量，以探明煤层赋存和地质构造为准。、石门工作面预测煤与瓦斯突出危险性的方法可采用钻屑法。、采用钻孔法预测石门工作面煤层的突出危险性按下列规定执行：A、石门工作面掘至距煤层的垂距：不少于3m和1.5m分别进

19、行一次预测。预测钻孔数量每次不少于3个孔，钻孔直径为42mm。钻孔长度要穿透煤层全厚,若是煤层的层间距小于1.5m还应穿过层间岩层预测邻近层的煤层突出危险性。钻孔布置见图一。B、钻孔控制范围：石门工作面巷道断面前方和巷道轮廓线外不小于3m。C、数据测定、收集。预测钻孔的岩石段可用风钻打眼，见煤立即停止钻进，改用煤电钻打眼，打钻速度应控制在每分钟进1m左右。D、突出危险性判别采用钻孔法预测预报的判别指标要根据本矿实测资料确定，目前尚无判别指标的矿井可参照表 3 的指标执行，但是必须对矿井实测资料进行收集分析，总结出适应本矿特点的判别煤与瓦斯突出指标。、揭开煤层，但尚未全断面揭开煤层全厚，必须打钻

20、孔预测煤层的突出危险性，并按下列规定执行。、钻孔数量不少于4个，钻孔直径为42mm。、钻孔控制范围：巷道断面前方及巷道两侧轮廓线外各不小于5m。、参数测定及判别指标与表3相同。、经过预测属于突出威胁且又未发现突出预兆方可掘进。、凡预测的数据有一项超过表 3的规定都属于突出危险管理范围，要进一步采取措施，只有当预测数据不超限，也未发现其它突出预兆才能组织生产。（3）、石门工作面治理突出措施、石门工作面掘进到距煤层垂距（工作面到煤层的最短距离）5m，必须做到“先探后掘”，即先打探眼，并留不小于5m的超前距，然后再掘进，探到煤层必须立即停止掘进并向矿长及总工汇报。、石门工作面掘到距煤层垂距不小于3m

21、时停止掘进，施工排放（抽放）瓦斯钻孔。、排放（抽放）瓦斯钻孔布置在石门工作面和巷道两旁。、钻孔直径为75mm90mm；钻孔各终孔点间距不大于2m；钻孔长度必须打到煤层顶板（底板）。、石门工作面钻孔控制的范围：巷道断面两侧轮廓线外不小于5m；巷道顶部不小于5m，巷道底部不小于3m。（4）、措施效果检验、凡是实施了治理突出措施的石门都必须进行措施效果检验，检验的方法与预测方法相同，判别指标按表1规定执行。、距煤层垂距不小于3m处进行措施效果检验，测定数据不超限，并未发现其它突出预兆，允许掘至距煤层垂距1.5n位置再进行措施效果检验。、检验钻孔布置在防治突出措施孔之间，且不得靠近措施孔，以便保障测定

22、数据的准确、可靠。、检验测得的数据若仍具有突出危险，必须采取延长排放的时间或补打措施孔等，只有经过措施效果检验证实措施有效，测定数据降到判别指标以下方可组织生产。（5）、石门揭煤程序、工作面掘进到1.5m位置经过预测属于突出威胁管理，便开始揭煤，直到揭完全部煤层为止。、揭煤的炮眼布置与掘进石门巷道的布置方式相同，但周边眼的间距按0.40.45m布置，揭煤循环的炮眼深度为1.41.8m，炮眼直径为42mm，掏槽眼比辅助眼和周边眼深0.2m。、装药量：掏槽眼一般每眼装5条炸药，辅助眼装4条/眼炸药，周边眼每眼装23条炸药。、每个眼孔装完药后，用黄泥将炮眼堵满。、装完药，必须将井下全部人员撤到地面后

23、，才准在地面放炮。、放炮前，必须停止供给除揭煤工作面风机电源外的全部电器设备的电源。、只准用放炮器放炮。、放炮后半小时，井下无异常情况才准人员入井检查。当井下无异常情况且瓦斯不超限才准向电器设备供电。2、煤巷掘进工作面防治突出措施1）、预测预报:煤巷掘进工作面采用钻孔法预测预报工作面突出危险性。A、钻孔布置（见钻孔布置图一）:预测孔应布置在煤层中煤体相对最软的层位中，有软分层时布置在软分层中。孔深一般为812m。孔径42mm，孔数一般不少于3个，即巷道中线方向和两邦各一个。但当煤厚大于或等于2米时，则布置两排预测钻孔，按五花眼布置。预测孔控制范围为巷道断面及巷道轮廓线外不少于2m（指煤层内）。

24、B、测试及工作指标:主要测参数有：钻屑量S；钻孔瓦斯涌出初速度q，其工作指标按表二执行。参数测试：钻孔开孔施工至2米浓度开始，钻杆每往前方推进1米，将孔内钻屑全部收集用弹簧秤称其重量，同时每打完一根钎子（1.5m）测定一次瓦斯涌出初速度，测室长度为1米，每孔测试的数据按要求填写在防突预测预报单（表4）上，测得数据按表二判定工作面前的突出危险性。C、钻孔施工钻孔施工采用MZ12型煤电钻或TXU150防爆钻机配以防突专用钻杆，直径42mm（75mm）的钻头，人力推进施工。D、安全屏障若预测为突出威胁、又未发现其它突出预兆，则留不少于5m的超前距采取安全防护措施组织生产。若预测为突出危险必须采取钻孔

25、排放卸压等局部防突技术措施。直到检验措施效果有效后方可掘进。2）、在突出危险区，当出现下列情况之一者，即使测试未超限也应视为突出危险，仍必须实施防治突出技术措施。在突出煤层的地质构造破坏带，包括断层、褶曲。煤层厚度急剧变化或异常变化的地带。施工钻孔时，发生喷孔、卡钻、响煤炮、煤体变冷突出预兆。煤层产状、赋存条件，煤层倾角急剧变化地段。煤柱应力集中地段和采掘应轿车叠加的区域。区域预测预报为严重突出危险地段。3）、超前钻孔排放局部防突技术措施经钻孔法预测为突出危险，采取超前钻孔排放技术措施，消除其潜在的突出危险性。（1）、首先探明煤层厚度，掌握煤层变化情况。（2）、由防突专门人员现场标定钻孔参数，

26、施工人员严格按要求施工。（3）、排放孔应布置于软煤层中，钻孔数量视构造煤厚度而定，原则是做到终孔位置的孔距小于排放直径，保证控制范围以内的煤体充分，均匀卸压。（4）、钻孔深度以812m为宜，孔径4275mm，42mm钻孔的排放半径暂定为0.50.7m，75mm钻孔的排放半径按0.71.0m执行，42mm的钻孔不能满足排放要求的应改用75mm以上的钻孔。排放孔应不少于9个。（5）、排放孔的控制范围应包括巷道断面和巷道沁面轮廓线外四周（指煤层内）不少于3m。（6）、钻孔采用QTZ15型强力煤电钻施工，施工过程中，施工人员必须将探钻的参数和异常情况详细记录。（孔深、方位角、倾角、开孔位置、钻粉量、温

27、差、有无喷孔、卡钻、煤炮声）。（7）、施工完毕，防突人员将各种参数填入防突措施报告单上。（8）、针对实际布孔情况，对“空档”部位采取补充措施，保证工作面前方煤体不留“孤岛”，做到均匀卸压。（9）、在超前钻孔施工前应加强工作面支护，打好迎面支架，背好工作面。（10）、布孔顺序为平巷应先上邦一侧，后中孔，再下邦一侧，布孔方式为软分层较厚采用正倒三角形交替布置，排放孔施工中出现喷孔应多拉煤粉，利用喷孔，排放瓦斯，当喷孔严重时，则需停止施工待风流中瓦斯浓度降至1%以下时，方可恢复施工。3)、效果检验（1）实施超前钻孔时必须保证有不少于16小时的排放时间，并应对排放效果进行检验。（2）措施效果检验方法与

28、预测预报方法相同，钻孔不不于2个，孔深812m，孔径42mm。钻孔应布置在两个措施孔之间，控制巷道轮廓线外不少于2m。检测孔方式，参数及指标与预测相同。（3）检验时，指标未超限并未出现其它突出预兆，则留不小于5m超前距执行安全防护措施组织生产。（4）检验时，若仍具有突出危险，则必须补打排放孔或延长排放时间，然后再进行措施效果检验，若检验属突出威胁，且未发现其它突出预兆，则留不少于5m超前距执行安全防护措施组织生产。3、采煤工作面防治突出措施1）、预测预报（1）、回采工作面的突出危险性预报方法采用钻孔法。预测孔应布置相对最软的软煤层中，沿工作面并垂直工作面煤壁每隔1015m布置1个预测孔，孔深大

29、于6m，孔径42mm钻孔采用MZ12型煤电钻配以42mm钻头和1.5m麻花钻杆施工。预测方法，测试参数与掘进工作面相同，判别指数见表二。预测为突出威胁时，每个预测循环应留不少于2m的超前距。预测测报判定工作面前方为突出危险，则必须采取钻孔排放措施，消除其潜在的突出危险。2）、技术措施小直径钻孔排放措施作为采煤工作面的主要防突技术措施。排放孔布置在相对较软煤分层中或参数超标的预测孔附近，并与预测孔平行。孔长一般810米，孔径4275mm，钻孔终间距为：42mm孔间距按2m布置，75mm的孔间距按3米布置。钻孔施工法与预测孔相同。3）、措施效果检验（1）凡具有突出危险的回采工作面实施防治突出技术措施16小时后，才能进行措施效果检验。（2）检孔平行布置于措施孔中间，孔长不少于3m，检验方法和钻孔法预测相同。（3）经检验属突出威胁且无其它突出预兆，应留不少于2m的超前距，方可采取安全防护措施组织生产。（4）