防治煤與瓦斯突出專項設計【強烈推薦，非常經(jīng)典】

*煤礦 防治煤與瓦斯突出專項設計 說 明 書 二 00*年 *月 *煤礦 防治煤與瓦斯突出專項設計 （送審稿） 說 明 書 工程規(guī)模： 6 30 萬噸 /年 總 經(jīng) 理： 總 工 程 師 ： 項目負責人： 二 00*年 *月 參加人員名單 編寫章節(jié) 姓 名 專 業(yè) 職 稱 簽 名 第一章 采礦工程 高級工程師 第二章 采礦工程 高級工程師 第三章 采礦工程 高級工程師 第四章 采礦工程 工 程 師 第五章 通風與安全 副 教 授 第六章 采礦工程 工 程 師 第七章 采礦工程 高級工程師 第八章 采礦工程 高級工程師 第九章 采礦工程 高級工程師 附圖目錄 1、井上下對照圖； (采用 ) 2、采區(qū)巷道布置及機械布置平、剖面圖；（采用） 3、煤系地層柱狀圖；（采用） 4、 C17 煤層采空區(qū)及保護范圍平、剖面圖。 附件： 1、鉆機操作規(guī)程； 2、抽放瓦斯觀測工作業(yè)操作規(guī)程； 3、抽放瓦斯泵司機作業(yè)操作規(guī)程； 4、 瓦斯抽放工職責； 5、 *煤礦防突專項設計委托書； 6、煤炭科學研究總院 *分院、國家煤礦安全技術(shù)工程研究中心 2006 年 6月提交的 *煤業(yè)有限公司 *煤礦 C17 煤層突出危險性鑒定報告； 7、 2005 年度瓦斯等級鑒定報告； 8、 *省煤炭管理局黔煤規(guī)字 2005 136 號文，關(guān)于對 *縣 *煤礦開采方案設計的批復； 9、煤塵爆炸性鑒定報告； 10、煤炭自燃傾向性等級鑒定報告； 11、采礦許可證。 目 錄 總說明 .1 第一章 礦井概況 .3 第一節(jié) 礦井基本情況 .3 第二節(jié) 礦井開采條件 .3 第三節(jié) 礦井生產(chǎn)技改擴能情況 .9 第二章 礦井煤與瓦斯突出情況 .12 第三章 煤層突出危險性預測和 防治突出措施的效果檢驗 .14 第一節(jié) 一般規(guī)定 .14 第二節(jié) 區(qū)域突出危險性預測 .14 第三節(jié) 工作面突出危險性預測 .17 第四節(jié) 防突措施效果檢驗 .20 第四章 保護層開采 .23 第一節(jié) 保護層的選擇 .23 第二節(jié) 保護層的開采 .23 第三節(jié) 被保護層的開采 .26 第五章 瓦 斯抽放 .27 第一節(jié) 礦井抽放瓦斯的目的及意義 .27 第二節(jié) 抽放方法與工藝 .27 第四節(jié) 瓦斯抽放泵站 .51 第五節(jié) 抽放系統(tǒng)的安裝 .54 第六節(jié) 環(huán)境保護 .55 第七節(jié) 抽放瓦斯組織管理及主要安全技術(shù)措施 .55 第八節(jié) 礦井瓦斯利用 .63 第六章 局部防突措施 .64 第一節(jié) 石門揭穿突出煤層防治突出的措施 .64 第二節(jié) 突出煤層煤巷掘進工作面防治突出措施 .66 第三節(jié) 采煤工作面防治突出措施 .68 第七章 安全防護措施 .70 第一節(jié) 采取安全防護措施的意義 .70 第二節(jié) 震動放炮和遠距離放炮 .70 第三節(jié) 避難所 .74 第四節(jié) 壓風自救系統(tǒng) .74 第五節(jié) 礦山救護與自救 .76 第六節(jié) 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) .78 第八章 防突組織機構(gòu) 及管理制度 .88 第一節(jié) 防突組織機構(gòu) .88 第二節(jié) 管理制度 .89 第九章 勞動定員及投資估算 .96 第一節(jié) 勞動定員 .96 第二節(jié) 投資估算 .99 1 總說明 一、概述 *煤礦位于 *縣 *村，行政區(qū)劃屬 *縣 *所轄， 礦井有公路相通，南昆鐵路由礦區(qū)西南方向通過，交通 較方便。 *煤礦為 *煤業(yè)有限公司的下屬礦井。原設計生產(chǎn)能力為 6 萬 噸 /年， 2005年 3 月由 *創(chuàng)新礦冶開發(fā)有限公司編制了 30萬噸 /年 的技改 擴能 設計方案。 2005 年 7 月 *省煤炭管理局 以 黔煤規(guī)字 (2005)136 號 文同意并批準進行技改擴能設計方案。 *煤礦在 2004 年的一 采區(qū) 曾經(jīng)出現(xiàn)過煤與瓦斯動力現(xiàn)象， 2006 年 6 月 *煤礦委托 煤炭科學 研究 總院 *分院對 C17（三層可采煤層的最上層）煤層突出危險進行鑒定，鑒定結(jié)論為： *煤業(yè)有限公司 *煤礦 C17煤層為突出煤層。 2006年 7 月 *煤業(yè)有限公司委托我公司編制 *煤礦防治煤與瓦斯突出專項設計。 二、防突專項設計情況 1、設計依據(jù) 煤礦安全規(guī)程（ 2004） 防治煤與瓦斯突出細則（ 1995） 礦井抽放瓦斯工程設計規(guī)范（ 1997） 煤炭科學研究院 *分院 2006年 6月提交的 *煤業(yè)有限公司 *煤礦 C17煤層突出危險性鑒定報告 *煤礦提交的其他資料 2、 防突專項設計情況 我公司接受委托后，組建了項目組。項目組對 *片區(qū)煤礦突出情況 進行了了解，分析研究了煤層賦存情況、開采技術(shù)條件、構(gòu)造應力，分析研究了 煤炭科學 研究 總院 *分院 2006 年 6 月提交的 *煤業(yè)有限公司 *煤礦 C17煤層突出危險性鑒定報告。項目組建議： 1）區(qū)域防治突出措施 采取開采保護層和預抽煤層瓦斯的防治突出措施。 2）局部防治突出措施 采取預抽煤層瓦斯和鉆孔排放防治突出措施。 2 3）煤層突出危險性預測和防治突出措施效果檢驗 項目組和專家組共同分析研究并確定了 *煤礦 C17煤層突出的主要受控因素及強度。根據(jù)以上分析選擇了和突出主要受控因素相關(guān)度較高 ，且易于測定的參數(shù)來預測突出危險性和對防治突出措施效果進行檢驗。 指標選定為： P值，煤層瓦斯壓力。 K1值。鉆屑瓦斯解吸指標。 每米鉆屑指標 Smax。 以上指標在實驗室的實驗結(jié)果和現(xiàn)場大量實踐都表明用于突出危險性預測和防治突出措施的效果檢驗是切實可行的。 4、安全防護措施 采取震動放炮和遠距離放炮，井下設避難所和壓風自救系統(tǒng)，配備化學氧自救器和設置監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)。 在本專項設計中，考慮了組建專門的防突領(lǐng)導小組和防突機構(gòu)。構(gòu)建了突出礦井安全生產(chǎn)管理制度和提高從業(yè)人員防突技能的培訓措施。 三、存在的問題 及建議 1、 由于本礦防治煤與瓦斯突出基礎(chǔ)工作比較薄弱，瓦斯壓力值 P、鉆屑瓦斯解吸指標值 K1和每米鉆屑 Smax的臨界值暫按防治煤與瓦斯突出細則的規(guī)定執(zhí)行。礦井在建設、生產(chǎn)過程中應進行大量的實測，并對實測數(shù)據(jù)進行整理分析，最后確定符合礦井實際情況的煤層瓦斯壓力值 P、 K1值和 Smax 值的臨界值。 2、 該區(qū)為構(gòu)造扭、擠壓區(qū)、褶曲、斷層發(fā)育、煤層厚度變化較大，煤體破壞程度較高，故應加強瓦斯地質(zhì)工作，用“瓦斯地區(qū)統(tǒng)計法”進一步對煤層突出危險性區(qū)域進行預測。 3、 嚴格按突出礦井進行管理。加強培訓，提高管理人員和從業(yè)人員的防突意識 和防突操作技能。 3 第一章 礦井 概況 第一節(jié) 礦井基本情況 一、 交通位置 礦井位于 *省 *縣 *村境內(nèi) ， 礦井由主干公路北到*縣 城 66km 接 320國道，南至興義市 52km接國道 ,南昆鐵路地礦區(qū)西南方向通過，距威舍 站 40km， 距清水河站 20km，交通比較方便 （見交通位置圖 1 1） 。 二、 礦井 自然概況 1、 地形地貌 礦區(qū)總體為臺地地貌，屬中高山地形。 礦區(qū)北部為飛仙關(guān)組中下部地層，井田內(nèi)最高點標高 1400米，最低點標高 1090米，相對高差在 310m。 2、 河流 *河為山區(qū)雨源型河流，河床粗糙，水流湍急，流量變化幅度較大，雨季山洪飛 瀑，河水暴漲，枯水季節(jié)流量較小，河水主要受大氣降水控制。 3氣象及地震 礦區(qū)位于 *省西南部邊緣，屬亞熱帶濕潤季風氣候。根據(jù) *氣象局統(tǒng)計資 料：年降雨量 1501.1毫米，年平均相對濕度 81。 根據(jù)國家建設部質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 2001 年 7 月 20 日聯(lián)合發(fā)布的建筑抗震設 計規(guī)范 (GB50011 2001)附錄 A，該井田范圍內(nèi)地震烈度為 度。 4.電源條件 礦井以現(xiàn)有的引自 *1lOkv變電所一段母線 lOkv線路 作備用電源，另從*llOkv 變點所的二段 母線架設 lOkv 專用線路作礦井主供電源，構(gòu)成可靠的雙回路 供電。 5.水源 礦井附近有泉水，還有 *河水，工業(yè)用水取自小河水，水源有保證。 第二節(jié) 礦井 開采 條件 一、地質(zhì)構(gòu)造及煤層特征 1地層 井田及其鄰近出露的地層有從二疊系下統(tǒng)茅口組至三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組，現(xiàn) 4 從老到 新分述如下： (1)二疊系 (P) 1)下統(tǒng) (P1) 茅口組 (Plm)；出露不全，分布于井田外，在老鬼山背斜軸紅巖附近及馬鞍山一 帶有出露。巖性為灰色玄武巖、拉班玄武巖、暗綠色火山角礫巖及凝灰?guī)r。 馬鞍山附近本組上部夾中厚層灰?guī)r及含灰?guī)r團塊，含腕足類及海百合化石。厚度為230米，與下伏 地層呈假整合。峨眉山玄武巖組是伴隨早二疊世晚期東吳運動而發(fā)生的大規(guī)?；拘匀蹪{噴溢的結(jié)果 (華力西期巖漿巖 )，時代屬晚二疊世早期，巖體呈層狀分布于含煤地層 之下，為含煤巖系的沉積基底，對煤層沒有影響。 2)龍?zhí)督M (P2l) 井田內(nèi)主要含煤層，為一海陸交互沉積。巖性由灰色、深灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì) 泥巖、粉砂巖、泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r、煤層及灰?guī)r組成，平均厚 230m， 具水平層理、波狀層 理、交錯層理。組內(nèi)連續(xù)沉積，含煤 10 25 層，一般 20 層左右，可采煤層 5層。與下 伏地層呈假整合接觸。本組在地表上多為滑坡及第四系覆蓋，由于巖石及煤層松軟易風化，地形相對平衡。根據(jù)巖性及其組合、沉積特征分為上、中、下三段，主要可采煤層分布在上段。上段 (P2l)平均厚 80M：主要以粉砂質(zhì)泥巖為主，中部 19號煤層為主要 可采煤層，下部多含植物化石碎片。 3)長興組 (P2c)：平均厚 130m,即 BL 頂界至 12 號煤層頂界。巖性以灰色灰?guī)r為 主，夾粉砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)巖及泥巖，具水平層理。含煤層 l 3層，僅有一層厚度鄰近 可采。與下伏地層呈整合接觸。本組地層在地表上常呈一小陡坎， 頂上一小平臺 (2)三疊系 (T) 下統(tǒng)飛仙關(guān)組 (Tlf) 分布于井田外圍北部。巖性主要為灰綠色、灰色、紫灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉 砂質(zhì)泥巖、灰?guī)r等，具波狀層理、交錯層理。含腕足類動物化石，平均厚組內(nèi)連續(xù)沉積，與下伏地層呈假整合接觸。 (3)第四系 (Q)：主要為坡積物、沖積物、巖石風化形成的土等，厚 O 20m不等。 2、 構(gòu)造 *煤礦在地質(zhì)構(gòu)造單元分區(qū)上屬揚子準地臺黔北臺隆六盤水斷陷 *旋 扭構(gòu)造變形區(qū)的黔西南渦輪構(gòu)造，具體位于該構(gòu)造單元內(nèi)的牛角山向斜之南西揚起端了附近。褶皺及斷裂構(gòu)造發(fā)育。 5 (1)褶曲 單斜構(gòu)造是礦區(qū)的總體構(gòu)造格架，巖性主要為二迭系上統(tǒng)龍?zhí)督M含煤巖系，巖層產(chǎn) 狀：傾向 150 260 ，傾角 9 13 ，但在礦區(qū)范圍內(nèi)由于受南東側(cè)、北西側(cè)及中 部三條斷層的影響，致使單項斜構(gòu)造被破壞，在局部地段發(fā)生褶曲。 (2)斷層 F1斷層：出露于礦區(qū)北西側(cè)小營上一帶，地貌上形成溝塹，地表延伸約 1lOOm，呈 北東向展布，傾向南東，傾角 63 ，斷距 50m兩盤均為龍?zhí)督M，為正斷層。 F2斷層：出露于礦區(qū)中側(cè)小營上一帶 ，地貌上形成溝塹，地表延伸約 1300m，呈北 西向展布，傾向南西，傾角 70 ，斷距 65 85m， 兩盤均為龍?zhí)督M，破壞了礦區(qū)內(nèi)煤層 的連續(xù)性和完整性，為正斷層。 F3 斷層：出露于礦區(qū)東側(cè)，地貌上形成溝塹，地表延伸約 1300m，呈北東向展布， 傾向北西，傾角 23 45 ，斷距 50m， 兩盤均為龍?zhí)督M，為正斷層 。 F4 斷層：出露于礦區(qū)南西側(cè)，地貌上形成溝塹，地表延伸約 1000m，呈北西向展布， 傾向北東，傾角 45 70 ，斷距 50m， 兩盤均為龍?zhí)督M，為逆斷層。 由于礦區(qū)范圍內(nèi)斷層構(gòu)造發(fā)育，破壞 了區(qū)內(nèi)煤層的完整性，因此，礦區(qū)構(gòu)造復雜。 3、 煤層 儲量 核實共發(fā)現(xiàn)煤層數(shù)十層，其中有工業(yè)價值的可采煤層有 7 層，這 7 層可采煤 層自上而下編號為： C17、 C18、 C19、 C20、 C24、 C25、 C28。各可采煤層均賦存于上二疊統(tǒng)龍?zhí)?組二段 (P2l2)粉砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖中。其中， C17煤層產(chǎn)出于 P2l2的頂部， C18、 C19煤層產(chǎn)于 P2l2的上部， C20煤層產(chǎn)出于 P2l2的中部， C24、 C25煤層產(chǎn)于 P2l2的下部， C28煤層產(chǎn)出于 P2l2的底部。縱覽全區(qū)，以 C17、 C24煤層產(chǎn)出較穩(wěn)定，全區(qū)可采， C19、 C25 煤層大部可采， C18、 C20、 C28 煤層局部可采。從全礦區(qū)各可采煤層的煤質(zhì)分析結(jié)果看 ，自上而下硫的含量有明顯降低趨 勢，灰分含量以 C24煤層最高，分別向 C17、 C28煤層有降 低趨勢。 現(xiàn)將各可采煤層分述如下： (1)C17煤層特征 是全礦區(qū)最主要和產(chǎn)出最為穩(wěn)定和煤層之一，也是現(xiàn)階段開采量最大 的煤層。C17煤層呈層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖一致，傾角一般小于 15 ，多為 3 7 。煤層結(jié)構(gòu)簡 單，一般在煤層中或中上部夾一層厚 lOcm的炭質(zhì)頁巖、炭質(zhì)泥巖中含星點狀(小量團 塊狀 )黃鐵礦。煤層最大厚度 7 8m，最小厚度 1.85m，一般 2.50 4.OOm，平均 3.22m。在向斜南東翼以泥堡為中心，向西 (*)和向東 (水箐 )厚度均有增厚 6 之 趨勢。 (2)C19煤層特征 煤層產(chǎn) 出 于牛角山向斜兩翼，出露長度約 13km，厚度 1.50 2.20m，平均1.86m， 產(chǎn)出較穩(wěn)定。 煤層呈 似層狀產(chǎn)出，其產(chǎn)狀與頂、底板圍巖產(chǎn)狀基本一致，傾角小于 15 ，煤層內(nèi)部結(jié) 構(gòu)簡單，為單層煤、常夾有一層厚約 8cm 的炭質(zhì)頁巖、炭質(zhì)粘土巖組成和豆夾狀夾矸， 該夾矸在走向和傾向上延伸一般小于 1.5 2.0m。 (3)C24煤層特征 煤層分布 于 牛角山向斜兩翼，受泥堡背斜和 F3、 F5、 F6 斷層 的影響，在雨勒至 *、 *至玉家坪、格界田至三道溝斷續(xù)出露，出露線總長度達 16km。 煤層主要呈似層狀，局部呈透鏡狀產(chǎn)出，是全礦區(qū)產(chǎn)出較穩(wěn)定煤層之一，煤層產(chǎn)狀與 圍巖一致，傾角 10 左右。在煤層的中部通常夾一 層不穩(wěn)定和含黃鐵礦炭質(zhì)頁巖或炭質(zhì)泥巖，其厚度小于 1.20m。為此， C24煤層在當?shù)赜?C24上、下煤層之分。 煤層厚度 1.30 4.OOm，平均厚度 2.52m。厚度具由北西向南東，由厚 (*沙鍋廠 )變薄 (玉家坪 )，再變厚 (格界田 雨勒一帶 )再變薄 (巖角寨 )的變化規(guī)律。 (4) C18、 C20、 C25、 C28煤層特性 該 4 層煤在本礦區(qū)范圍內(nèi)均屬不穩(wěn)定或較穩(wěn)定型，表現(xiàn)為煤層的厚度小，結(jié)構(gòu)復 雜，并在空間上變化較大，在礦區(qū)內(nèi)局部地段可供開采。 礦區(qū)內(nèi)主要可采煤層 3層，由上至下分別為 C17、 C19、 C24。各煤層厚度穩(wěn)定，煤質(zhì) 變化小，全區(qū)可采。煤層特征見下表： 表 1 1 主采煤層特征表 煤層 名稱 煤層厚度 (m) 層間距 (m) 煤層夾矸數(shù) 穩(wěn)定性 煤層傾角 頂?shù)装鍘r性 最小 最大 平均 (度 ) 項板 底板 C17 1.85 4.00 3.22 30 一層夾矸0.10米左右 穩(wěn)定 小于 粉砂質(zhì)泥巖 砂質(zhì)泥巖 C19 1.50 2.20 1.86 一層小于0.08米 穩(wěn)定 15度 粉砂質(zhì)泥巖 砂質(zhì)泥巖 多為 3 C24 1.30 4.00 2.52 60 一層小于1.20米 穩(wěn)定 7度 7 4煤質(zhì) 據(jù)以往地質(zhì)資料，結(jié)合本次核實工作采樣分析，礦區(qū)各煤層的平均煤質(zhì)如下： C17煤層 ： Mad： 2.39 ； Aad： 13.51 ； Vad： 8.52 ； Stad： l.58 ； W(P) O.008： W(As)含量： O.000 ； Qnet， ar： 30.371MJ kg。 C19煤層： Mad： 1.80； Aad： 11.31； Vad： 7.70； Stad： 1.73； W (P)： 0 008； W(As)含量： O.000； Qnet， ar： 31.449MJ kg。 C24煤層 ： Mad： 2.29； Aad： 20.43； Vad： 8.76； Stad： 2.98； W (P)：O.014 ； W(As)含量： O.000： Qnet， ar： 27.510MJ kg。 煤質(zhì)特征見下表： 表 1 2 煤質(zhì)主要特征表 (原煤 ) 煤層編號 灰分 Ad 揮發(fā)分 Vdaf 水分 Mad 硫分 Std 發(fā)熱量 Qnet， ar C17號煤 13.5l 8.52 2.39 1.58 30,09 C19號煤 11.31 7.70 1.80 1.73 31.45 C24號煤 20.43 8.76 2.29 2.98 27.5l 5、頂、 底板情況 本礦可采煤層頂 、 底板完整，節(jié)理、裂隙不發(fā)育，底板無明顯的泥化現(xiàn)象。其穩(wěn)定性 為中等至穩(wěn)定?，F(xiàn)根據(jù)開采情況簡述如下： C17 號煤層頂板巖性主要為粉砂質(zhì)泥巖，其次為泥質(zhì)灰?guī)r、粉砂巖等。底板巖性主 要為炭質(zhì)泥巖、泥巖，其次為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、 粉砂巖等。 C18號煤層頂板巖性主要為粉砂巖，其次為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等。底板巖性 主要為泥巖，其次為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等。 C19號煤層項板巖性主要為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，其次為泥質(zhì)灰?guī)r、粉砂巖等。 底板巖性主要為炭質(zhì)泥巖、泥巖，其次為粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖等。 根據(jù)煤礦的開采情況，以上各可采煤層近地表段頂板節(jié)理、裂隙發(fā)育 。 詳見附圖：井上下對照圖和煤系地層柱狀圖。 6、 礦井瓦斯、 煤炭 自燃傾向性、煤塵爆炸性 瓦斯：根據(jù) *創(chuàng)新礦冶開發(fā)有限公司 2005年 8月的鑒定報告，本礦為高瓦斯礦 井，相對瓦 斯涌出量為 15.88m3/t。 煤與瓦斯突出：根據(jù)煤炭科學總院 *分院鑒定，礦井 C17號煤層為突出煤層。 煤塵：根據(jù)煤炭科學總院 *分院對 *煤礦 C17煤塵爆炸性鑒定報告，本礦C17煤層無煤塵爆炸性，礦井應對 C19和 C24煤層補作鑒定。 8 煤層自燃：根據(jù)煤炭科學總院 *分院對 *煤礦 C17煤層自燃傾向等級鑒定報告 ,本礦 C17煤炭 自燃傾向等級為三類。礦井應對 C19和 C24煤炭 自燃傾向等級補作鑒定 。 7、 礦井水文地質(zhì)特征 (1)各地層含水性簡述 龍?zhí)督M和長興組：巖性主要由粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥及 煤層組。其分布地帶多被 第四系及滑坡覆蓋，地下水補給條件好，出露泉點多，井田內(nèi)泉點流量小，靠滑坡水補給，動態(tài)變化大，主要受大氣降水的控制。該組地層含淺部風化裂隙水，愈往深部含水性愈微弱。 飛仙關(guān)組：巖性主要由層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖組成。淺部含風化裂 隙水，深部局地段含裂隙水。泉點流量受大氣降水控制，動態(tài)變化大。該段為長興組的上覆地層，是礦床間接充水的弱含水層段。 第四系：井田內(nèi)有零星分布，有松散的沖積物、坡積物、碎石 、 砂土組成，含孔隙水。 泉水流量動態(tài)變化大，主要受大氣降水的控制。 (2)滑 坡 井舊內(nèi) 滑坡發(fā)育，規(guī)模大、范圍廣，均為大型、深層滑坡，屬切層基巖、碎石土滑 坡類型?；麦w均有泉水出露，為一單獨的含水巖體，含裂隙、孔隙水。主要受大氣降水的直接滲入部給，透水性好，潛水面隨季節(jié)性變化大，含水性中等。為礦床淺部充水的主要含水巖體。 H1滑坡：面積 0.88平方公里，較大流量為0.5 1.3升 /秒?；氯?總流量為 3.0升 /秒。 (3)礦井充水因素分析 大氣降水 、 地表水、滑坡水是礦床充水的主要因素，一般沿基巖裂隙滲入礦井，未 來可沿采空形成的裂隙滲入礦井。裂隙發(fā)育地段礦井充水會有所增大。 綜上所述，本井田屬以大 氣降水為主要補給來源的裂隙充水礦床，水文地質(zhì)條件簡 單，滑坡分布地段水文地質(zhì)條件相對復雜。 二、地質(zhì)儲量 根據(jù)資源 /儲量核實報告，礦井資源 /儲量 (332)+(333)+(334)?為 1257萬噸， 其中 (332)類為 329萬噸， (333)類為 872 萬噸， (334)?為 56萬噸 。 設計利用資源/儲量為 329+872+56/2=1229萬噸。 三、勘探程度、資源及開采條件評述 1969 1972 年， *省地 質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)大隊對該區(qū)進行過區(qū)調(diào)工作，提交 9 了 l： 20萬盤縣幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告。 1965 1966 年，六 盤水地區(qū)煤礦地勘公司、煤炭科學院西安研究所和中國科學古 生物研究所對包括本礦區(qū)在內(nèi)的盤縣特區(qū)西側(cè)羊場坡至土城一帶的上二迭系含煤地層進行了研究，將該區(qū)煤層進行了分層編號。 1998 年 12 月， *地勘局一 O 六地質(zhì)大隊在該區(qū)開展過勘查地質(zhì)工作，提交了 *縣 *煤礦區(qū)地質(zhì)簡測報告基本查明了該區(qū)煤層的賦存特征及構(gòu)造特征。 2005年 3 月，受 *縣 *煤礦之委托，中化地質(zhì)礦山總局 *省地質(zhì)勘查院在 *煤礦范圍內(nèi)開展了資源 /儲量核實工作。 設計認為 *煤礦 外部條件教好，開采技術(shù)條件因存在煤層突 出危險而變得惡劣。以往的儲量工作做得多，而對開采條件進行詳查工作做得少，應補做地質(zhì)勘查（精查）報告。 第三節(jié) 礦井生產(chǎn)技改擴能情況 一、井田境界 及儲量 1 井田境界 *縣 *煤礦礦界范圍以 “ 采礦權(quán)許可證 ” 所圈定的礦區(qū)范圍為準，其拐 點坐標如下： 點號 座標 X Y A 2809070 35486130 B 2809900 35487030 C 2808960 35487540 D 2808110 35487090 E 2808170 35486630 F 2808320 35486820 G 2808700 35486550 H 2808500 35486210 I 2808810 3548b060 礦區(qū)面積： 1.433l平方公里，開采深度由 1200米至 1100米標高。 2、 儲量 根據(jù)資源儲量核實報告，礦井資源量為 1257萬噸，其 中 (332)類為 329萬噸， 10 (333)類為 872 萬噸， (334)?為 56 萬噸。設計利用資源量 為 329+872+56/2=1229萬噸。 二、 礦井生產(chǎn)能力及服務年限 1、 礦井工作制度 礦井設計按年工作日 330天計算，每天三班作業(yè)，每 班 8 小時。 2、 礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限 根據(jù)技改擴能開采方案設計和已批準的礦井設計文件，本礦設計生產(chǎn)能力為6 30萬噸 /年。 服務年限 20年 。 三、礦井開拓及 開采 1、 開拓方式 一采區(qū)為平硐開拓，二采區(qū)為斜井開拓。 2、 水平及采區(qū)劃分 1）水平劃分 井田屬近水平煤層。 不劃分水平標高。 2）采區(qū)劃分 根據(jù)礦區(qū)范圍內(nèi) F2斷層情況，全礦區(qū)劃分為 兩 個采區(qū)，斷層以南為一采區(qū)，斷層以北為二采區(qū) 。 3、 開采順序 開采順序為采區(qū)內(nèi)煤層下行，層內(nèi)區(qū)段下行式的開采方式。首采一采區(qū)，二采區(qū)為接替采區(qū)。 4、 采煤方法 本礦采 用走向長壁后退式采煤法，放炮落煤 ，單體支柱配合鉸接頂梁支護，全部陷落法管理頂板 。 四、礦井通風 1、 通風方式 本礦井通風方式為 分區(qū) 對角式。 11 2、 通風系統(tǒng) 本礦井通風 系統(tǒng) 為 分區(qū) 對角式 抽出式 。 五、礦井主要設備 1、 提升設備 本礦二采區(qū)為斜井開拓，主斜井為皮帶運輸，配備 STJ800 皮帶運輸機，長度520m，功率 2 55kw，帶寬 800mm，帶速 1.6m/s。 副斜井為輔助運輸，配備 JT1600 1200 20型單滾筒絞車，功率 135kw。 2、 通風設備 礦井選用 BD- -8- :18（ LP）型防爆軸流式通風機二 臺，風量 30 70m3/s,負壓 500 1910Pa，配套電機 YBF315M-8，功率 2 75kw。 3、 排水設備 一采區(qū)目前為平硐上山開拓不需排水設備，二采區(qū)開拓時必須配備排水設備。 4、 壓風設備 礦井選用 3L-10/7型固定式空氣壓縮機兩臺，排氣量 10m3/min，壓力： 7kg/cm，電動機功率 75kw。 5、 瓦斯抽放設備 選用 2BE1-253 型水環(huán)式真空泵兩臺，技術(shù)參數(shù)：流量 20m3/min,轉(zhuǎn)速660r/min，電動機功率 55kw，電壓 380/660v,耗水量 4.2m3/h。 選用 ZK-75型鉆機 2臺，鉆進深度 75m，鉆孔直徑 mm（開孔 90、終孔 65），鉆桿直徑 42mm，鉆孔傾角 0 360。 6、 監(jiān)測、監(jiān)控設備 本礦配備 KJ90監(jiān)測、監(jiān)控設備，設地面分站 1個，井下分站 3個。 12 第二章 礦井煤與瓦斯突出情況 煤炭科學研究總院 *分院應 *煤礦的要求對礦井 C17 煤層 突出危險性進行了技術(shù)鑒定。 一、煤炭科學研究總院 *分院的鑒定情況 鑒定方法采取煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范 5.2條規(guī)定的 “ 煤 層突出危險性指標法”對該礦 C17煤層進行鑒定。 1、 現(xiàn)場考察及實驗室測試結(jié)果 2006年 5 月 18目， 煤炭科學研究總院 *分院 在二采區(qū) 2170l 掘進工作面施工鉆孔時發(fā)生了強烈 的噴孔現(xiàn)象。他們重點加強了對該區(qū)域煤層破壞類型、瓦斯放散初速度、煤的堅固性系數(shù)、瓦斯壓力的考察和測定。 (1)煤層破壞類型的現(xiàn)場考察 通過對 *煤礦二采區(qū) C17煤層現(xiàn)場觀察表明，煤層屬半亮半暗煤暗 淡，呈碎細小塊狀，層理不清晰。煤層無異常構(gòu)造，硬度較低。參照防治煤與瓦斯突出細則表 6 的分類標準，煤層大部分區(qū)域為強烈破壞的 類煤，構(gòu)造附近為類煤。 (2)煤的瓦斯 放散初速度 P、堅固性系 數(shù) f與煤層瓦斯壓力 在礦井一、二采區(qū)取樣測定的 C17煤層瓦斯放散初速度 P、堅固性系數(shù) f以及測定的瓦斯壓力 p如下表 2 1。 表 2 1 C17煤層瓦斯基本參數(shù)測定結(jié)果 地點 瓦斯壓力 P(MPa) 瓦斯放散初速度 ( P) 堅固性系數(shù) (f) 一采區(qū) 0.60 28 0.19 二采區(qū) 0.88 37 0.21 2、 鑒定結(jié)果分析 (1)動力現(xiàn)象的性質(zhì)分析 *煤礦于 2004 年在一采區(qū)曾經(jīng)出現(xiàn)過煤與瓦斯動力現(xiàn)象，由于時間 久遠及礦方相關(guān)技術(shù)人員更換，涌出瓦斯量 及拋出煤量不明，動力現(xiàn)象特征不明顯，以實際發(fā)生的動力現(xiàn)象分析，尚不能確定為煤與瓦斯突出。 (2)煤層突出危險性指標的判斷 根據(jù)現(xiàn)場考察和實驗室測定， C17煤層二采區(qū) 21701 掘進工作面突出危 險性的各單項指標值如下表 2 2： 13 表 2 2 預測煤層突出危險性的各單項指標值 指標項目 煤的破 壞類型 瓦斯放散初 速度 P 煤的堅固性 系數(shù) f 瓦斯壓力 MPa 備注 有突出危險煤層 III、 V 10 0.5 0.74 C17煤層 III、 28 0.19 0.6 一采區(qū) III、 37 0.21 0.88 二采區(qū) C17 煤層在全部單項指標在二采區(qū)都超過了有突出危險煤層的臨界值， 因此，C17煤層為突出煤層。 3、 鑒定結(jié)論意見 根據(jù)上述 *煤礦二采區(qū) C17 煤層掘進工作面所發(fā)生動力現(xiàn)象地點煤層 突出危險指標的測定結(jié)果，雖然動力現(xiàn)象特征不很明顯，但 C17煤層的全部 單項指標都超過了有突出危險煤層的臨界值，按照 2004 年版煤礦安全規(guī) 程第 l76 條、防治煤與瓦斯突出細則第 7、 26 條以及煤 與 瓦斯突出 礦井鑒定規(guī)范第四 、五章的規(guī)定： *煤業(yè)有限公司 *煤礦 C17煤層為 突出煤層。 14 第三章 煤層突出危險性預測和 防治突出措施的效果檢驗 第一節(jié) 一般規(guī)定 煤層突出危險性預測是指采用一定的預測方法和措施，對 煤層 、 煤層區(qū)域 和工作面 附近煤體的突出危險性 進行預測。 煤層突出危險性預測分為區(qū)域突出危險性預測和工作面突出危險性預測。 區(qū)域 突出危險性 預測應預測煤層和煤層區(qū)域的突出危險性，并應在地質(zhì)勘探、新井建設、新水平和新采區(qū)開拓或準備時進行。 工作面預測是預測工作面附近煤體的突出危險性，應在工作面推進過程中進行。 突出煤層經(jīng)區(qū)域預 測后可劃分為突出危險區(qū)、突出威脅區(qū)和無突出危險區(qū)。在突出危險區(qū)域內(nèi)，工作面進行采掘前，應進行工作面 突出危險性 預測。采掘工作面經(jīng)預測后，可劃分為突出危險工作面和無突出危險工作面。 在突出危險工作面進行采掘作業(yè)前，必須采取防治突出措施。采取防治突出措施之后，還要進行措施效果檢驗，經(jīng)檢驗證實措施有效后，方可采取安全防護措施進行采掘作業(yè)。每執(zhí)行一次防治突出措施作業(yè)循環(huán) (包括措施、措施效果檢驗、采掘作業(yè) )后，須再進行工作面預測，如預測為突出危險時，還必須再執(zhí)行防治突出的措施，只有連續(xù) 2 次預測為無突出危險時，該工作面方 可視為無突出危險工作面。 在無突出危險工作面進行采掘作業(yè)時，可不采取防治突出措施，但必須采取安全防護措施。 第二節(jié) 區(qū)域突出危險性預測 煤炭科 學研究總院 *分院按照煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范 5.2條規(guī)定的“ 煤 層突出危險性指標法”對該礦 C17煤層進行鑒定 ；未對 C17煤層 以下的 各 煤 層作突出危險性鑒定。故對 C17煤層 以下各煤 層在 開拓或準備 前 應進行突出危險性 預測。 一、 區(qū)域突出危險性 預測方法簡述 煤層區(qū)域突出危險性預測方法有“煤層突出危險性指標法”、“瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法”和“綜合指標法”?，F(xiàn)分述如下 ： 1、 “ 煤 層突出危險性指標法”。 指標可用煤的破壞類型、瓦斯放散初速度指標 ( P)、煤的堅固性系數(shù) （ f） 和煤層瓦斯壓力 （ p）。 判斷煤層突出危險性的臨 15 界值，應根據(jù)礦井的實測資料確定，如無實測資料時，可參考表 3 1所列數(shù)據(jù)劃分，只有全部指標達到或超過其臨界值時方可劃為突出煤層。 表 3 1 預測煤層突出危險性的各單項指標值 指標項目 煤的破 壞類型 瓦斯放散初 速度 P 煤的堅固性 系數(shù) f 瓦斯壓力 MPa 備注 有突出危險煤層 、 10 0.5 0.74 注：煤的破壞類型分類可參見防治煤與瓦斯突出細則表 6。 2、 “ 瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法 ”。 根據(jù)已開采區(qū)域確切掌握的煤層賦存和地質(zhì)構(gòu)造條件與突出分布的規(guī)律，劃分出突出危險區(qū)域與突出威脅區(qū)域。 3、 “ 綜合指標法 ”。 在巖石工作面向突出煤層至少打兩個測壓鉆孔，測定煤層瓦斯壓力；在打測壓孔的過程中，每米煤孔采取一個煤樣，測定煤的堅固性系數(shù)(f)；將兩個測壓孔所得的堅固性系數(shù)最小值加以平均作為煤層軟分層的平均堅固性系數(shù)；將堅固 性 系數(shù)最小的兩個煤樣混合后，測定煤的瓦斯放散初速度指標 (P)。 煤層區(qū)域性突 出危險性，可按下列兩個綜合指標判斷： D (0.0075H f 3)( p 0.74) (1) K= p f (2) 式中 D 煤層的突出危險性綜合指標； K 煤層的突出危險性綜合指標； H 開采深度， m； p 煤層瓦斯壓力，取兩個測壓鉆孔實測瓦斯壓力的最大值 ， MPa； p 軟分層煤的瓦斯放散初速度指標； f 軟分層煤的平均堅固性系數(shù)。 綜合指標 D、 K的突出臨界指標值應根據(jù)本礦區(qū)實測數(shù)據(jù)確定，如無實測資料，可參照 表 3 2 所列的臨界值，確定區(qū)域突出危險性。 表 3 2 綜合指標 D和 K 預測煤層區(qū)域突出危險性的臨界值 煤 層 突出危險 性 綜合指標 D 煤 層 突出危險 性 綜合指標 K 無煙煤 其它煤種 O 25 20 15 注：如果 D (O O075H f-3)(p-O.74)式中兩個括號內(nèi)的計算值都為負時，則不論 D 值大小，都為突出威脅區(qū)域 。 二、 區(qū)域突出危險性 預測指標選擇與臨界值確定 1、 突出危險性 預測指標選擇依據(jù)： 16 *煤礦 可采煤層有 3層， 自上而下依次為： C17、 C19、 C24號煤層 。煤層厚度 變化 C17 1.85 4m； C19 1.5 2.2m； C24 1.3 4m。煤種為無煙煤。煤炭科學研究總院 *分院鑒定時實測煤的破壞類型為 III、類。 *煤礦在地質(zhì)構(gòu)造單元分區(qū)上屬揚子準地臺黔北臺隆六盤水斷陷 *旋扭構(gòu)造變形區(qū)的黔西南渦輪構(gòu)造，具體位于該構(gòu)造單元內(nèi)的牛角山向斜之南西揚起端了附近。褶皺及斷裂構(gòu)造發(fā)育。井田內(nèi)及井田四周有 F1、 F2、 F3、 F4 4 條斷層，斷層呈“ X”狀，為典型的構(gòu)造應力擠壓、扭曲控制區(qū)。煤層厚度變化與煤的破壞程度較高與此有關(guān)。 2004年、 2005年礦井瓦斯等級 鑒定均為高瓦斯礦井，兩年鑒定的相對瓦斯涌出量最高為 18.75m3/t。煤炭科學研究總院 *分院鑒定時實測瓦斯壓力 0.600.88MPa。 從井上下對照圖可以看出 C17煤層最大埋藏深度為 200m。 以上分析可以得出 C17煤層突出的主要受控因素及強度依次為：構(gòu)造應力、瓦斯壓力、煤體破碎、地應力。 2、 突出危險性 預測指標選擇： 對 C17煤層突出的主要受控因素分析及強度排序，可以指導 C17煤層以下各煤層突出危險性預測時的指標選擇與臨界值確定。 煤層突出危險性預測指標的選擇應遵循相關(guān)性和易操作性原則。即選擇的指標能反映煤層突出的主要受控因素及強度且便于實施。 C17煤層 以下各煤層區(qū)域 突出危險性 預測指標選擇如下： 綜合指標 D和 K。該 指標 與 開采深度 、 煤層瓦斯壓力 、 軟分層煤的瓦斯放散初速度指標 、 軟分層煤的平均堅固性系數(shù) 有緊密的相關(guān)性 。 3、 突出危險性 預測指標的臨界值確定 綜合指標 D、 K的突出臨界指標值應根據(jù)本礦區(qū)實測數(shù)據(jù)確定， 鑒于本礦 無實測資料，可參照表 3-4所列的臨界值，確定區(qū)域突出危險性 。 三、 區(qū)域突出危險性 預測方法的確定 按照防治煤與瓦斯突出細則第 30 條的規(guī)定，選擇“ 綜合指標法 ”對 C17煤層 以下各煤層區(qū)域 突出 危險性 進行預測。 p實測 按照防治煤與瓦斯突出細則附錄二規(guī)定執(zhí)行； p 實測 按照防治煤與瓦斯突出細則附錄七規(guī)定執(zhí)行 ； f實測 按照防治煤與瓦斯突出細則附錄六規(guī)定執(zhí)行 。 按公式計算得出綜合指標 D和 K。 17 第三節(jié) 工作面突出危險性預測 一 、 指標選擇與臨界值確定 根據(jù)以上 C17煤層突出的主要受控因素及強度分析；遵循相關(guān)性和易操作性原則和 防治煤與瓦斯突出細則第 31 44條的規(guī)定。 工作面突出 危險性 預測 指標選擇如下： 鉆屑瓦斯解吸指標 K1。該指標系煤樣瓦斯解吸特征系數(shù)，其值的大小與煤層瓦斯壓力、瓦斯解吸速度 及煤的破壞程度等有關(guān)，而這些參數(shù)與突出危險性關(guān)系密切， K1指標的測定值大小反映出了工作面突出危險性的大小。實驗室的實驗結(jié)果和現(xiàn)場大量實踐都表明 K1值用于突出危險性預測是切實可行的。 每米 鉆屑指標 Smax。每米 鉆 孔煤 屑 的重量。該指標 與煤體機械強度、地應力的大小 、 瓦斯壓力大小有關(guān)，具有綜合影響的效果。 測定值大小反映出了工作面突出危險性的大小。現(xiàn)場大量實踐都表明每米 鉆屑 值 Smax用于突出危險性預測具有操作簡單、實施方便、可靠性高等優(yōu)點。該指標對應力集中帶、煤體 破壞 程度有較高的敏感度。選擇該指標對本礦具有針對性。 K1、 Smax 值 的突出臨界指標值應根據(jù)本礦區(qū)實測數(shù)據(jù)確定，如無實測資料，可參照 表 3 3 所列的臨界值，確定 工作面 突出危險性。 表 3 3 K1、 Smax值預測 工作面突出危險性 的臨界指標值 最大鉆屑量 Smax 鉆屑瓦斯解吸指標 K1 危 險 性 Kg/m L/m ML/(g.min1/2) 6 5.4 0.5 突出危險工作面 6 5.4 0.5 無突出危險工作面 二 、 工作面突出危險性預測方法 1、 工作面突出危險性預測 方法 采用鉆屑瓦斯解吸指標（ K1） 法和每米 鉆屑指標 法（ Smax）組合預測的方法對工作面突出危險性進行預測。實施 突出危險性預測時，若測定的參數(shù)： 最大鉆屑量 Smax或鉆屑瓦斯解吸指標 K1，有一個指標大于表 3 3臨界指標值 ，預測 結(jié)果為： 突出危險工作面。 最大鉆屑量 Smax和鉆屑瓦斯解吸指標 K1，兩個指標都小于表 3 3臨界指標值 ，預測 結(jié)果為：無 突出危險工作面。 2、 突出危險性預測參數(shù)測定 儀器及設備 ： 18 WTC 便攜式礦用本質(zhì)安全型智能測量儀器，用于測定煤與瓦斯突出預測預報參數(shù)。主要測量鉆屑瓦斯解吸指標 K1、綜合指標 Kf(由 K1指標和煤 的堅固性系數(shù)f值組成的指標 )。 電煤鉆、風鉆、防突鉆機。 容器、便攜式稱重儀、秒表、篩子、其他儀器等。 參數(shù)的測定： 按 防治煤與瓦斯突出細則 附錄四規(guī)定的測定方法，測定最大鉆屑量 Smax，使用 WTC測定鉆屑瓦斯解吸指標 K1。 三、石門揭煤工作面突出危險性預測 按本節(jié)工作面突出危險性預測方法實施石門揭煤工作面突出危險性預測 。 采用上述方法預測石門工作面 突出危險性時，應符合下列要求： 在 石門工作面距煤層最小垂距為 3 10m 時，利用探明煤層賦存條件和瓦斯情況的鉆孔或至少打兩個直徑為 50 75mm的預測鉆孔，其鉆進煤層時，測定每米 鉆屑 量，用 1 3mm的篩子篩分鉆屑，測定其瓦斯解吸指標 K1。封孔測定瓦斯壓力 p。 按 防治煤與瓦斯突出細則 附錄四規(guī)定的測定方法，測定最大鉆屑量 Smax，使用 WTC 測定鉆屑瓦斯解吸指標 K1。按 防治煤與瓦斯突出細則 附錄三測定瓦斯壓力 p。 按本章 工作面突出危險性預測方法進行判斷。 填報 表 3 4。 工作面 突出危險性預測記錄表 表 3 4 礦 井 工作面名稱 煤層 測定日期 年 月 日 鉆孔編號 鉆孔深度 鉆屑瓦斯解吸指標 鉆屑量 備 注 (m) K1( mL / g min1 / 2) Smax 突出危 險結(jié)論 總工程師 批 示 通風科 (區(qū)長 ) 地測科長 預測人員 19 四、煤巷掘進工作面突出危險性預測 按本節(jié)工作面突出危險性預測方法實施煤巷掘進工作面突出危險性預測 ，但應按下列步驟進行： 在煤巷掘進工作面打 3 個直徑 42mm、孔 深 8 10m 的鉆孔。鉆孔布置在軟分層中，一個鉆孔位于巷道工作面的中部，并平行于掘進方向，其他鉆孔的終孔點應位于巷道輪廓線外 2 4m。見圖 3 1。 按 防治煤與瓦斯突出細則 附錄四規(guī)定的測定方法，測定最大鉆屑量 Smax，使用 WTC測定鉆屑瓦斯解吸指標 K1。 按本章 工作面突出危險性預測方法進行判斷。當預測為無突出危險工作面時，每預測循環(huán)應留有 2m 的預測超前距。 填報表 3 4。 五、回采工作面突出危險性預測 按本節(jié)工作面突出危險性預測方法實施回采工作面突出危險性預測 ，但應按下列步驟進行： 在回采工 作面每 10 15m布置一個預測鉆孔，孔深根據(jù)工作面循環(huán)推進度確定，但不得小于 3.5m。預測孔布置見圖 3 2。 按 防治煤與瓦斯突出細則 附錄四規(guī)定的測定方法，測定最大鉆屑量 Smax，使用 WTC測定鉆屑瓦斯解吸指標 K1。 按本章 工作面突出危險性預測和防治突出措施的效果檢驗進行判斷。當預測無突出危險工作面時，每預測循環(huán)應留有 2m 的預測超前距。 填報表 3 4。 六、煤巷刷幫擴巷工作面突出危險性預測 按本節(jié)工作面突出危險性預測方法實施煤巷刷幫擴巷工作面突出危險性預測，但應按下列步驟進行： 在煤巷刷幫 擴巷工作面每 10 15m布置一個預測鉆孔，孔深根據(jù)擴幫寬度確定，但不得小于 3.5m。預測孔布置見圖 3 2。 按 防治煤與瓦斯突出細則 附錄四規(guī)定的測定方法，測定最大鉆屑量 Smax，使用 WTC測定鉆屑瓦斯解吸指標 K1。 按本章 工作面突出危險性預測方法進行判斷。當預測為無突出危險工作面時，每預測循環(huán)應留有 2m 的預測超前距。 填報表 3 4。 20 第四節(jié) 防突措施效果檢驗 一、 遠距離和極薄保護層的保護效果檢驗 按照 防治煤與瓦斯突出細則 第 40 條的規(guī)定，保護層的開采厚度等于或小于 0.5m、上保護層于突出煤 層間距大于 50m 或下保護層與突出煤層間距大于 80m時，都必須對保護層的保護效果進行檢驗。 該礦開采 C17 煤層，可對其下各層形成保護。 由于煤層厚度變化較大，可能出現(xiàn)開采厚度等于或小于 0.5m 的情況。此時，按規(guī)定必須對保護層的保護效果進行檢驗。 C24 煤層距其上的 C19 煤層 60m，距 C17 煤層 90m。開采 C24 煤層時，按規(guī)定必須對保護層的保護效果進行檢驗。 檢驗應在被保護層中進行，檢驗按本章第三節(jié)工作面突出危險性預測方法進行。如果各項測定指標都降到表 3-3 所確定的臨界值以下，則認為保護層開采有效；反之，認為無 效。防治突出專門機構(gòu)必須填寫表 3 5，并報礦總工程師審批。 檢驗孔布置見圖 3 2。 防治突出技術(shù)措施效果檢驗單 表 3 5 礦 井 煤層 地點 檢驗時間 年 月 日 采 用 的 防 突 技 術(shù) 措 施 措施名稱及方案設計 措 施 施 工 概 況 措 施 效 果 檢 驗 檢 驗 方 法 實 測 數(shù) 據(jù) 檢驗意見 礦總工程師 瓦斯專業(yè)隊隊長 通風科（區(qū)）長 檢 驗 人 二、石門揭煤工作面防治突出措施的效果檢驗 按照本章第三節(jié)工作面突出危險性預測方法進行效果檢驗。如果各項測定指標都降到表 3-3 所確定的臨界值以下，則防治突出措施有效；反之，認為無效。防治突出專門機構(gòu)必須填寫表 3 7，并報礦總工程師審批。 21 效果檢驗孔孔數(shù)為 4 個，其中石門中間一個，并位于措施孔之間，其它 3 個孔位于石門上部和兩側(cè)，終孔位置應位于措施控制范圍的邊緣線上。 三、煤巷掘進工作面防治突出措施的效果檢驗 按照本章第三節(jié)工作面突出危險性預測方法進行效果檢驗。如果 各項測定指標都降到表 3 3 所確定的臨界值以下，則防治突出措施有效；反之，認為無效。防治突出專門機構(gòu)必須填寫表 3 5，并報礦總工程師審批。 效果檢驗孔孔深應小于或等于措施孔，并應布置在兩個措施孔之間（圖 3 2）。當檢驗孔孔深等于措施孔深（檢驗孔與措施孔孔深均采用鉆孔向巷道方向的投影孔深，簡稱投影孔深）時，經(jīng)檢驗措施有效后，必須留有 5m 投影孔深的超前距。當檢驗孔孔深小于措施孔深，且兩孔投影孔深的差值不小于 3m 時，經(jīng)檢驗措施有效后，可留有 2m 投影孔深的超前距。 四、采面工作面防治突出措施的效果檢驗 按照本章第三節(jié) 工作面突出危險性預測方法進行效果檢驗。如果各項測定指標都降到表 3 3 所確定的臨界值以下，則防治突出措施有效；反之，認為無效。防治突出專門機構(gòu)必須填寫表 3 5，并報礦總工程師審批。 在回采工作面每 10 15m布置一個檢驗孔，孔深根據(jù)工作面循環(huán)推進度確定，但不得小于 3.5m。檢驗孔布置見圖 3 4。 在措施效果無效區(qū)段，必須采取補充防治突出的措施，并經(jīng)措施效果檢驗有效后，方可采取安全措施施工，并應留有不小于 2m的超前距 。 五、刷幫擴巷工作面防治突出措施的效果檢驗 按照本章第三節(jié)工作面突出危險性預測方法進行效果檢驗 。如果各項測定指標都降到表 3 3 所確定的臨界值以下，則防治突出措施有效；反之，認為無效。防治突出專門機構(gòu)必須填寫表 3 5，并報礦總工程師審批。 在刷幫擴巷工作面每 10 15m布置一個檢驗孔，孔深根據(jù)刷幫擴巷寬度確定，但不得小于 3.5m。檢驗孔布置見圖 3 4。 22 a a b 預測孔 巷道 a 2 4m b=810m 突出危 險性預測孔布置圖 圖 3 1 措施效果檢驗孔 巷道 措施效果檢測孔布置圖 圖 3 3 措施孔 工作面 b b b b b b b=1015m 突出危險性預測孔布置圖 圖 3 2 b=1015m 措施效果檢測孔布置圖 圖 3 4 預測孔 檢驗孔 工作面 23 第四章 保護層開采 第一節(jié) 保護層的選擇 一、保護層選擇原則規(guī)定 根據(jù)防治煤與瓦斯突出細則第 45條的規(guī)定，在突出礦井開采煤層群時必須首先開采保護層。開采保護層是消除被保護煤層突出危險性的首選區(qū)域防突措施。本礦為煤層群開采，按規(guī)定必須選擇保護層并首先進行開采。 選擇保護層必須遵守下列規(guī)定： 1、首先選擇無突出危險的煤層作保護層； 2、礦井所有煤層都有突出危險時，應選擇突出危險程度較小的煤層作保護層，但在此保護層中進行采掘工作時，必須采取防治突出措施； 3、選擇保護層時，應優(yōu)先選擇上保護層，條件不允許時，也可選擇下保護層，但在 開采下保護層時，不得破壞被保護層的開采條件。 二、保護層的選擇 *煤礦是一個技改擴能礦井，已生產(chǎn)多年。 區(qū)內(nèi)含可采煤層 3層，從上到下依次為 C17、 C19、 C24煤層 。 C17煤層鑒定為具有突出危險， C19、 C24兩煤層未作鑒定，也未回采，應視為具有突出危險性。一采區(qū) C17煤層大部分已回采，二采區(qū)按技改擴能設計已完成 C17煤層的開拓、準備巷道，回采巷道即將形成。 本著從實際出發(fā)，考慮技術(shù)經(jīng)濟的合理性，決定選擇 C17煤層為上保護層。首采 C17煤層，對其下煤層形成保護。 第二節(jié) 保護層的開采 一、開采保護層的一般 原則規(guī)定 1、從防治突出的角度出發(fā)， *煤礦開采程序確定為： 分層區(qū)段下行式， 即首采 C17煤層 、 次采 C19煤層 、 后采 C24煤層 。 2、按“四位一體”綜合防突措施 首采 C17煤層 。采空區(qū)內(nèi)不得留有煤柱。特殊情況非留煤柱不可時，應報縣級以上主管部門批準，并將煤柱的位置和尺寸準確地標在采掘工程圖上。在被保護層的瓦斯地質(zhì)圖上，也應相應地標出煤柱的影響范圍，在這個范圍進行采掘工作時，必須采取防治突出的補充措施。 3、 C17煤層 的開采厚度等于或小于 0.5m的范圍，被視為無法達到保護效果的范圍，該范圍必須準確的標注在 瓦斯地 質(zhì)圖上，在開采時必須采區(qū)防突措施的補充措施。 24 4、按照本礦技改擴能開采方案設計， C17煤層留設一采區(qū)主平硐、一采區(qū)回風井、二采區(qū)主副斜井、二采區(qū)回風井，礦區(qū)邊界煤柱、村寨及斷層保護等煤柱。除此之外， C17煤層回采區(qū)域的煤炭均應采取沿空掘巷、沿空留巷的方式全部回收，不留任何煤柱。 5、 C17煤層保護層采煤工作面初采時，必須采取加大回采工作面供風、加強采空區(qū)抽排瓦斯和加強工作面支護等措施，有效防止被保護層初期卸壓的瓦斯大量涌入采掘工作面。 6、加強礦井技術(shù)管理工作，防止誤穿突出煤層和進入突出危險區(qū)。 7、 C17煤層（保護層）開采時，采掘比為 1： 2，即一個回采工作面，二個掘進工作面。嚴禁布置兩個工作面相向回采和掘進。 8、 主斜井、副井、風井、井底車場采用砌碹、錨噴支護；回風上山、運輸上山、軌道上山采用砌碹、錨噴或砌墻錨頂支護；采面回風、機巷和運輸巷道采用金屬支架支護。主斜井和風井、回風上山等巷道凈斷面為 7.8平方米，運輸上山、軌道上山巷道凈斷面為 6.2平方米，其余巷道凈斷面為 4.3 6.2平方米。嚴禁擅自更改。 9、煤巷掘進、巷道交岔點施工均需加強臨時和永久支護，防止空幫空頂誘發(fā)煤層突出。采掘活動形成的高應力集中區(qū) （掘進迎頭后 50米，采煤工作面上下出口 30米范圍內(nèi)）的臨時和永久支架（柱）均須用拉桿或撐木聯(lián)成整體，防止應力活動過程中發(fā)生突出。 10、在超過巷道高度的厚煤層段掘進，煤巷應不留頂煤掘進，每架金屬支架的兩腳應用和金屬支架同材質(zhì)的底梁相連，防治巷底發(fā)生突出。嚴禁厚煤層段超支護高度回采和放頂煤回采。 二、保護范圍確定 1、計算依據(jù) 為 C17煤層與下覆 C19煤層的層間距為 30m， C19煤層 與下覆 C24煤層的層間距為 60m， C17煤層平均采高 3.22m。 對應巖性，保護層開采影響系數(shù) 1、 2均取 1。 2、有效保護 范圍確定 （ 1）上保護層最大有效保護距離 S上 S上 1 2 式中： S上 上保護層最大有效距離（ m） S上 上保護層理論有效距離（ m），本礦井為 67m 25 1 保護層開采影響系數(shù)，本礦井 C17 C19之間為 1， C19 C24之間為 1。 2 層間硬巖（砂巖、石灰?guī)r）含量系數(shù)，本礦井 C17 C19之間為 1， C19C24之間為 1。 S上 S上 1 2 67 1 1 67（ m） 根據(jù)礦井實際情況，首先開采 C17煤層后能對 C19煤層起到保護作用（ C17煤層與C19煤層的層間距為 30m）， 但不能對 C24煤層起到保護作用（ C17煤層與 C24煤層的層間距為 90m）。 （ 2） 沿走向的保護范圍 對停采的保護層采煤工作面，停采時間超過 3個月，且卸壓比較充分，該采煤工作面的始采線、采止線及所留煤柱對被保護層沿走向的保護范圍可按 56 60 劃定，如圖 4 1所示。 圖 4 1 保護層采煤工作面的始采線、采止線和留煤的保護范圍圖 （ 3） 沿傾斜的保護范圍 保護層沿傾斜的保護范圍，可按卸壓角劃定，如圖 4 2所示。 圖 4 2 保護層沿傾斜的保護范圍圖 保護范圍采空區(qū)被保護層保護層6060C 1 9C 1 7757510保護范圍C 1 9被保護層C 1 7保護層采空區(qū) 26 開采 C17煤層后形成對 C19煤層的保護范圍見附圖： C17煤層采空區(qū)及 C19煤層保護范圍平剖面圖。 礦井 開采保護層時，必須進行保護層保護效果及范圍的實際考察，并不斷積累、補充完善資料，以便盡快得出確定本保護層有效作用范圍的參數(shù)。 三、開采保護層的防治煤層突出措施 本礦選定的保護層具有突出危險性，開采保護層時應按規(guī)定實施防治煤層突出的綜合防突措施。 1、 按本專項設計第五章實施防治煤層突出措施抽放瓦斯。 2、 按本專項設計第三章進行防治煤層突出措施的效果檢驗。 3、 按本專項 設計第七章采取安全防護措施。 4、按突出礦井進行管理，確保各項防突工作的落實。 第三節(jié) 被保護層的開采 1、對保護效果進行檢驗。未消除突出危險性應采取防治突出措施的補充措施，直至經(jīng)檢驗防治突出補充措施有效為止。 2、確定被保護范圍。 3、巷道應布置在保護層的保護范圍內(nèi)。 4、井巷揭穿煤層的地點應避開地質(zhì)構(gòu)造破壞帶，且揭穿煤層的次數(shù)和掘進工作量應盡可能減少。 5、揭煤點按第三章進行突出危險性預測。 6、 C19煤層回采區(qū)域的煤炭均應采取沿空掘巷、沿空留巷的方式全部回收，不留任何煤柱。在 C19煤層回采結(jié)束時，應盡 量回收煤柱，增大對其下煤層的保護。 7、 C19、 C24兩煤層均采取分層沿煤層布置采區(qū)運輸上山、軌道上山、回風上山。按分層區(qū)段下行式，由上至下回采， C17、 C19不得留設上山保護煤柱，以確保對下層煤的保護效果。 27 第五章 瓦斯抽放 第一節(jié) 礦井抽放瓦斯的目的 及意義 為有效、可靠地防治煤與瓦斯突出災害， 本項設計按有關(guān)規(guī)定設計了*煤礦 瓦斯抽放系統(tǒng)。 瓦斯抽放系統(tǒng)是防突措施中不可或缺的內(nèi)容，鉆孔抽放煤層瓦斯是防治煤與瓦斯突出的主要方法之一。鉆孔抽放煤層瓦斯消除煤層突出危險的實質(zhì)是向煤層內(nèi)打一定數(shù)量的鉆孔，造成 了煤層局部卸壓，并抽排煤層中的瓦斯，使煤層中的潛能得到釋放，同時降低煤體中的瓦斯壓力和瓦斯含量，并由此引起煤層的收縮變形，使煤層的綜合應力下降、透氣性增大，綜合應力和瓦斯壓力梯度減小、煤體的強度增大，從而起到減弱煤層突出的主動力和增強抵抗突出的阻力。這兩個方面起到了消除或消弱煤層突出危險性的效果。 因此，進行突出煤層 的 瓦斯預抽，降低或消 除 煤層突出危險性，減少礦井瓦斯涌 出量，是瓦斯抽放的目的。 第二節(jié) 抽放方法與工藝 一、 瓦斯來源分析 根據(jù)礦區(qū)地層 剖面圖 分析， C17 煤層下鄰近煤層分布較 近，在 C17 層采動影響范 圍以 內(nèi) ，因此礦井采掘過程中的瓦斯涌出主要來源于 C17煤層放炮落煤瓦斯涌出、掘進巷道暴露煤壁瓦斯涌出、上、下鄰近層向采空區(qū)的瓦斯涌出等。 二、 抽放瓦斯方法選擇 1 選擇抽放瓦斯方法的原則 選擇礦井瓦斯抽放方法應根據(jù)礦井煤層賦存條件、 煤層開采順序、 瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯來源、巷 道布置等要求確定，并遵循以下原則： (1)選擇的抽放瓦斯方法應適合地質(zhì)條件 、 煤層賦存狀況、巷道布置、和開采技術(shù) 條件。 (2)應根 據(jù) 礦井瓦斯涌出來源及涌出量構(gòu)成分析，有針對性地選擇抽放瓦斯方 法，以提高瓦斯抽放效果。 (3)在滿足瓦斯抽放的前提 下，應盡可能利用生產(chǎn)巷道，以減少抽放工程量。 28 (4)選擇的抽放方法應有利于提高瓦斯抽放效果，降低瓦斯抽放成本 。 (5)抽放方法應有利于鉆場、鉆孔的施工和抽放系統(tǒng)管網(wǎng)的設計，有利于增加鉆 孔的抽放時間。 2 抽放瓦斯方法選擇 *煤礦目 前還沒有充分地掌握礦井的瓦斯賦存情況，而且，除了本煤層的鉆孔抽放方式外，不具備采用其他抽放措施的條件。為此，根據(jù)礦井首采 C17煤層的情況，設計確定建立地面永久抽放系統(tǒng)。 為了降低瓦斯涌出量，為煤炭的 開采提供安全生產(chǎn)環(huán)境。設計確定礦井抽放瓦斯方法為：在 C17煤層內(nèi)進行本層鉆孔預抽 瓦斯。包括巷道掘進時先抽后掘，邊抽邊掘；回采工作面先抽后采，邊采邊抽；采空區(qū)埋管抽放瓦斯等方式。 (1) 煤層 巷道 掘進 抽放瓦斯 鉆場布置 ： 在煤巷掘進工作面后 5m 處的巷道兩幫各施工一個鉆場。 根據(jù)礦的具體情況，每組鉆場在煤巷兩側(cè)相對應布置，其規(guī)格為：長高深 =4m 掘進巷道高度 2m ， 采用木棚支護。相鄰兩組鉆場之間的間距為 30m。 鉆孔布置 ： 在每一鉆場內(nèi)，沿走向布置 3 個邊掘邊抽鉆孔，即左、右鉆場各 3 個，孔 深 40m 左右。鉆孔編號為“ 1 6” 。左邊鉆 場“ 1、 2、 3” 鉆孔終 孔 位置在工作面前方煤層中部， 距巷道輪廓 線的距離分別為 2m、 4m、 6m，開孔位置距巷道輪廓線的距離在 2m 以上。 右邊鉆場“ 4#、 5#、 6#” 鉆 孔 終孔位置、開孔位置的要求 與左鉆場相同 。該鉆孔布置參數(shù)在對抽放 量、抽放濃度等考察后可作適當調(diào)整。鉆孔、鉆場布置見圖 5-1，鉆孔參數(shù)見表 5 1。 + 圖 5-1 巷道掘進瓦斯抽放鉆場、鉆孔布置圖 29 表 5 1 邊掘邊抽鉆孔參數(shù)表 孔 號 與巷道中線 偏角 ( ) 傾角 ( ) 孔深 (m) 開孔位置 (m) 距中線 距底板 1 0.O 2.O 40.0 2.6 0.8 2 3.O 3.O 40.0 3.1 1.4 3 6.0 3.0 40.O 3.1 1.2 4 0.0 0.0 40.O 2.6 O.8 5 3.0 1.0 40.O 3.1 1.4 6 6.0 2.O 40.0 3.1 1.2 注： 1)開孔距巷道中線，左為 “+” ，右為 “ ” 。 2)鉆孔方位以巷道中線為參考，偏角，左偏為 “+” ， 右 偏為“ ” 。 3)鉆孔傾角，仰角為 “+” ，俯角為 “ ” 。 4)當煤層沿走向有起伏時，根據(jù)具體的角度對鉆孔傾 角進行修正。 (2)巷道掘進時先抽后掘瓦斯抽放 在煤巷掘進工作面迎頭向掘進巷道前方煤層 打 扇形鉆孔，每個循環(huán)施工 9 個鉆 孔。長鉆孔長度 40m，每個循環(huán) 間 距 30 m，鉆孔終 孔 點分別距離巷道中心線 0m、 2.5m、 4m，進行瓦斯預抽。如圖 5 2 所示。 圖 5 2 巷道掘進預抽示意圖 以上鉆 孔 傾角原則上須保證鉆孔在煤層內(nèi)，鉆孔傾角與巷道底板平行或根據(jù)煤層 的厚度略有上、下傾角，方位角指與巷道中線的夾角，當掘進工作面抽放鉆孔個較多時，為擴大抽放區(qū)域面積，提高抽放效果，抽放鉆孔應以巷道中線為基準，向周圍煤體呈 放散狀排列。 30 (3)回采面瓦斯抽放 本礦回采面抽放主要以預抽為主， 選定 傾向順層鉆孔抽放 。礦井工作面長度設計為 80m，不能滿足生產(chǎn)能力的要求。因此，工作面長度應在 120m以上。鉆孔施工長度確定為為 65 70m。采用上下順槽布置鉆場 因而鉆孔施工長度確 定為 30 40m，鉆場間距 15m 左右一個。布置如圖 5-3、圖 5-4。 圖 5-3 回采工作面上行瓦斯抽放鉆孔布置圖 圖 5 4 回采工作面上下行瓦斯排放鉆孔布置圖 (4)采空區(qū)瓦斯抽放 由于該礦井為煤層群開 采， 在礦井回采 C17煤層時是作保護層開采。其上、 下，鄰 近層、圍巖、 煤柱和工作面的丟煤都會向采空區(qū)涌出瓦斯。采鉆 場采 空 區(qū)回風巷道鉆 場回風巷道采 空 區(qū)鉆 場 31 空區(qū)瓦斯不僅在開采過程中向工作面涌出，而且在工作面采完密閉后仍有瓦斯涌出。與本煤層預抽瓦斯相比，采空區(qū)抽放的特點是抽放量較大，但抽放濃度比預抽要低，其抽放量的大小取決于采空區(qū)瓦斯涌出量的大小。本礦采用半封閉采空區(qū)抽放方法，即埋管抽放、采空區(qū)抽放方法 (如圖 5-5)。 圖 5 5 采空區(qū)埋管抽放布置圖 三、 抽放參數(shù)的確定 1 抽放濃度的確定 根據(jù)礦井的具體情況，礦井的瓦斯抽放濃度 暫定 為 30。 2 抽放時 間 掘進 巷道的 預抽時間為 20 天，回采面預抽鉆孔可作為邊采邊抽鉆孔， 32 當 采面 推進至該鉆孔時，拆除鉆孔。經(jīng)驗證明，由于預抽排放煤體瓦斯，使煤體發(fā)生了收縮變形，當煤體原占據(jù)的空間體積不變時，煤體收縮一方面引起了原有的裂隙加大，另一方面也可產(chǎn)生新的裂隙，最終使煤層的透氣性增大。因此，長時間的預抽還可以取得更好的效果。 3 抽放負壓 按其它礦井的瓦斯抽放經(jīng)驗， 回采 工作面預抽的 孔 口抽放負壓和掘進工作面抽放的孔 口負壓均為 15kPa以上，采空區(qū)抽放管口負壓為 5kPa左右。 四、 抽放鉆孔施 工 設備 1、 打鉆 (1)打鉆設備的選擇 對于抽放鉆孔的打鉆設備，推薦選用國產(chǎn)的 ZK-75 型鉆機。該鉆機采用整體箱 式結(jié)構(gòu)，具有體積小、重量輕、移動安裝方便、傳動效率高等優(yōu)點。主要用于井下鉆探深度為 75m 100m 的各種角度的瓦斯抽排放孔，煤層放水孔、注漿滅火孔、地質(zhì) 孔等多用途的工程鉆 孔施工，也可用于地面鉆探地質(zhì)勘探孔及其他用途的各種工程 孔。其主要技術(shù)參數(shù)如表 5 2。 表 5 2 ZK-75 型鉆機主要技術(shù)參數(shù)表 型號 ZK 75 型 適應煤巖硬度系數(shù)： f 8 卡盤形式： 常閉式液壓卡盤 鉆進深度（） 75 鉆孔直徑 （ mm） 開 孔 90 終孔 65 鉆桿直徑（ mm） 42 鉆孔傾角 0 360 輸出轉(zhuǎn)速（ r/mm） 110、 182、 327 輸出扭矩（ N.m） 360、 220、 110 六方軸行程（ mm） 400 六方軸通徑（ mm） 45 液壓卡盤最大工作壓力（ Mpa） 8 外形尺寸（ mm） 1100 650 1150 整機質(zhì)量（ Kg） 500 (2)鉆孔施工技術(shù)安全措施 為確保 打 鉆工作安全順利進行，制定如下技術(shù)安全措施： 1） 一般要求： 33 認真組織貫切學習安全措施、煤 礦安全規(guī)程相關(guān)內(nèi)容以及 ZK一 75 型鉆 機使用說明書，人人都必須考試合格后，方可上崗。 提高班前會質(zhì)量，班班要執(zhí)行手上交接，上不清、下不接，當班隱患當班必 須處理，遺留問題必須向下一班交待清楚，跟班人員把好三大關(guān)：生產(chǎn)、質(zhì)量、安全。 施工隊注意掌握煤層及頂?shù)装鍘r性的變化情況，及時反饋信息，地質(zhì)部門收集各種地質(zhì)資料，為施工服務。 巷道的水溝流水要暢通，確保巷道無積水。 施工隊必須嚴格按設計要求的鉆孔方位、傾角、開孔位置、孔徑施工， 通風部門負責鉆孔施工質(zhì)量驗收，每孔必檢，對鉆孔方位、傾角、長度及 見煤、噴孔等參數(shù)必須準確收集并作好記錄。 鄰近區(qū)域放炮需撤人時，施鉆人員必須按要求撤離現(xiàn)場，并將鉆機電源 切斷。 2） 施鉆的管理和規(guī)定： 鉆孔施工前，必須做好一切準備工作。鉆機運輸必須嚴格按運輸?shù)?有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。鉆機移設中須注意如下安全： a、鉆機移設前必須切斷電源，嚴禁鉆機帶電搬運。 b、拆、卸、安裝鉆機大型部件時，身體站立的位置必須能避免失手的傷害。 進入現(xiàn)場施工前，必須嚴格檢查現(xiàn)場巷道內(nèi)的瓦斯情況，只有在瓦斯?jié)舛刃?于 1以下，方可進行作業(yè)，嚴禁瓦斯超限作業(yè)。 進入現(xiàn)場施工前，班組長必須對工作地點 的安全情況進行一次全面檢查，確 認無危險后，方準其余人員進入作業(yè)地點，每個作業(yè)人員必須經(jīng)常認真檢查作業(yè)地點的頂板、幫壁、支架等情況。發(fā)現(xiàn)危險時，必須立即采取措施，進行處理，嚴格敲幫問頂制度。 施工前，必須將鉆機固定牢固，嚴禁用鉆桿抵鉆機，嚴格按設計參數(shù)放線布 孔。 作業(yè)人員必須攜帶便攜式瓦斯檢測報警儀 (2臺 )和壓縮氧自救器。施工作業(yè) 過程中，將 (2 臺 )便攜式瓦斯檢查儀分別懸掛在作業(yè)地點的進風側(cè)和回風側(cè)，瓦斯?jié)?度超過 1，必須立即停止作業(yè)，撤出人員， 切斷 電源，向調(diào)度室匯報。待查明超限 原因且打鉆地點瓦斯降到 1 以下時，才準送電開鉆。 34 開 鉆前，首先檢查鉆機固定情況，然后開閘供水，當水從鉆孔外返出后 方準開鉆，進鉆前開空車試車 5 分鐘，嚴禁不試車就強行鉆進。 操作人員衣帽、毛巾、燈線必須拴綁好，站立在電機另一側(cè)，不能和給進手 把呈一直線，鉆進過程中不得翻越鉆機，如需翻越則必須停止鉆機運轉(zhuǎn)，且與操作臺人員聯(lián)系好后方能翻越。 鉆進時要掌握壓力，均勻給進，根據(jù)鉆孔內(nèi)煤巖軟硬程度加壓，不能隨意 加長壓力把。 上 、 下鉆具必須用管鉗卡緊背牢方能進行工作，操作人員不得與孔口呈直線， 也不得擋住操作臺人員視線，操作人員精力要集中，行動 一致，預防鉆具沖出傷人。 鉆孔內(nèi)排出的鉆屑，當班必須處理，以防止堵塞水溝、軌道。 鉆進中出現(xiàn)頂鉆、噴孔現(xiàn)象時，必須立即停止鉆進，關(guān)閉供水，讓其孔內(nèi) 瓦斯卸壓自排，此時觀察瓦斯便攜儀，當排出的瓦斯使工作地點附近巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸^ 1時，切斷電源，人員撤離現(xiàn)場。當工作地點附近巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛冉档?1以 下，方可恢復鉆進，并要掌握速度慢進。若再次出現(xiàn)頂鉆、噴孔，則再次按上述措施執(zhí)行。 鉆進中出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象，且在卡鉆初期沒有噴孔現(xiàn)象時，鉆桿要旋轉(zhuǎn)往外退， 讓水將鉆屑排完后再進，如果卡鉆伴隨頂鉆、噴孔，則首先采取上面的措施 后再按卡鉆處理方法處理 (一般都不得撥出鉆桿 )，并立即向調(diào)度室匯報。 一個班工作完畢后應關(guān)閉電機、并把起動器手把打到零位。 鉆孔施工完畢后，先用黃泥堵孔，防止瓦斯壓出 。并且在 24 小時內(nèi)必須完 成封孔作業(yè)。 3） 特殊措施 在施鉆地點附近安設一組 (6 個 )壓風自救器和一臺電話。 調(diào)整通風系統(tǒng)，使采面回風不直接流經(jīng)施鉆地點。開鉆以前完成該區(qū)域通風 系統(tǒng)調(diào)整。 采面放炮時， 撤 出 打 鉆人員至安全地點，放炮期問，所有人員均不得進入回 風系統(tǒng)。 放炮后，待 打 鉆現(xiàn)場瓦斯不超限，整個區(qū)域無異常 ，則可保持 正 常打 鉆。 若施鉆現(xiàn)場發(fā)生異常，則立即按安全路線 撤 離現(xiàn)場。 2 鉆孔封孔 鉆孔封孔方 法 主要有水泥注漿泵封孔、聚胺脂封孔、人工水泥沙漿封孔等。 封孔段長度：封孔段在煤層，封孔長度大于 6m；封孔段在巖層，封 35 孔長度大于 3 m。 (1)水泥注漿泵封孔 采用水泥注漿泵封孔，封孔長度容易達到設計要求，封孔效率高，鉆孔封孔效 果好，但操作較為復雜。 瓦斯抽放孔推薦采用 KFB 型礦用封孔泵 進行封孔。 KFB 型礦用封孔泵主要應 用于煤礦瓦斯抽放封孔，同時還廣泛應用于煤層注水封孔、注漿封孔及其它各種類型鉆孔 的封孔。該泵自身具有攪拌功能，封孔質(zhì)量可靠，封孔工藝簡單，使用方便，易于維護。其額定壓力 1.2MPa，流量為 0.5m3 min。 KFB 型礦用封孔泵其主要由 (圖 5-7 所示 )電動機 (1)、安全離合器 (2)、變 速系統(tǒng) (3)、攪拌機 (4)、離合器 (5)、離合器操作手柄 (6)、送漿泵 (7)及 機座 (8)組成。 5 6 封孔泵結(jié)構(gòu)圖 封孔管采用抗靜電的工程塑料管或鐵管。抽放面鉆孔封孔長度為 5m，掘 進 面 的抽放鉆孔封孔長度為 5m，封孔材料采用 425#硅酸鹽水泥，配比為l： 0.4；孔內(nèi)抽放管長度 6m，為 1.5 吋 礦井 允許 用塑料管或鐵管， 封孔長度為 5m，抽放管在孔內(nèi)端鉆 10 20 個直徑 10mm 的小孔，并用雙層鐵篩網(wǎng)扎 好。 封孔工藝過程 打鉆將要結(jié)束時就可開始準備水泥砂漿。水泥砂漿一般應加入適量的膨脹 劑，以避免凝固后收縮出現(xiàn)裂縫。當鉆孔傾角較小時可適當增大漿液的濃度。 36 圖 5 7 注漿泵與被封鉆孔的連接圖 注漿泵與所封鉆孔的連接如圖 5-7 所示，井下封孔操作方法為： 檢查封孔泵是否完好，封孔所需用的工具，配件等是否帶全； 檢查抽放鉆孔所需的的抽放管是否齊全，長度是否達到要求 (48mm，長度 3m)。 根據(jù)井下順層抽放鉆孔的封孔深度，計算所需要的水泥量，封 5 米的孔一般 是用一包水泥 (50kg)，水泥：水 =1： 0 4(重量比 )； 直接將井下裝水泥的袋子纏繞在抽放管上，送入鉆孔內(nèi)封住孔口，其做法如 下 (如圖 5 8 所示 )： 將抽放管的一端與注漿管擺放在一起，其重疊處約 30cm 左右； 準備編織袋 (將水泥倒入封 孔泵的攪拌器內(nèi)后，就可空出 )； 將袋子開口端向孔口處，將抽放管與注漿管纏繞； 用麻繩或麻線等，將抽放管、注漿管及編織袋捆緊； 如圖 5-8 所示送入孔內(nèi)； 按泵的操作規(guī)程，開動封孔泵，攪拌水泥漿，均勻后開始注漿，如圖 5-8 所示， 水泥漿先將編織袋脹大，并封住鉆孔，繼續(xù)注漿直到注完為止，注漿時，孔口可能會潺一些漿，但不會影響整個封孔質(zhì)量；注完后即可直接將注漿膠管拔出。 按以上方法進行下一個孔的注漿封孔； 所有要封的鉆孔封完后，要 將 封孔泵進行清洗。 37 圖 5 8 井下注漿封孔方法示意圖 (2)聚胺脂封孔 聚胺脂封孔就是由異氰酸酯和聚醚并添加幾種助劑反應而生成硬質(zhì)泡沫體密封 鉆孔。 聚胺脂封孔采用卷纏藥液與壓注藥液 2 種工藝方法?，F(xiàn)主要應用的是卷纏藥液 法，封孔深度一般為 3 6m(見圖 5-9)。 聚胺脂封孔操作簡單，省時省力，氣密性好，抽放效果好，但封孔成本略高于 水泥漿封孔。 (3)人工水泥沙漿封孔 人工水泥沙漿封孔就是使用配制好的水泥沙漿或黃泥沙漿通過人工方式封入鉆 孔，水泥漿凝固，將鉆孔與抽放管間的間隙密封。 人工水泥沙漿封孔操作簡單，封孔 成本低，但封孔效率低，氣密性差，抽放效果差。 38 鉆孔 抽放管 前擋板 麻布 聚胺脂 后擋板 圖 5-9 聚胺脂封孔示意圖 3 抽放參數(shù)監(jiān)測 在抽放巷道口設瓦斯抽放監(jiān)測傳感器，對抽放管道的抽放負壓、甲烷濃度、抽 放量進行監(jiān)測，通過掛靠進入礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。 第三節(jié) 瓦 斯抽放系統(tǒng)計算及設備選型 一、瓦 斯抽放設計參數(shù) 根據(jù)礦井提供的數(shù)據(jù)， *煤礦目前共有兩個掘進工作面，每個掘進工作面瓦斯涌出量為 0 93m3/min，無回采工作面。設計中考慮該礦的具體生產(chǎn)情況， 按正常生產(chǎn)時，一個采煤工作面和兩個掘進工作面作業(yè)，瓦斯涌出量按 7m3/min， 抽 放 純 瓦 斯 量 按 2.2m3/min(掘 進 工 作 面 抽 放 量 為0.5m3/min，回采工作面抽放 1.2m2 min)，瓦斯抽放濃度按 30計算。 二、 抽放管路系統(tǒng)的選擇及計算 1 抽放管路系統(tǒng)的確定 根據(jù)礦井采掘的具體布置，確定將抽放泵站設在地面，風 井附近、地勢平坦、無地質(zhì)災害和洪水影響的地點。瓦斯泵站周圍 50 米范圍內(nèi)無主 要建筑和民房，在泵房周圍 20 米設 置 圍墻或柵欄，并嚴禁明火。 21701 運輸順槽、 21701 回風順槽、 21701 工作面預抽鉆孔 回風上山 回風斜井 瓦斯抽放泵站。 2 抽放管路系 統(tǒng)計算 (1)瓦斯管徑計算 39 根據(jù)瓦斯抽放管服務的范圍和所負擔抽放量的大小，其管徑按下式計算： D=0.1457(Q 混 /V)1/2 式中 D 瓦斯管內(nèi)徑， m； V 管道中混合瓦斯的經(jīng)濟流速， m/s，一般取 V=5 15m/s： Q 混 管內(nèi)混合瓦斯流量， m3/min。 考慮到井下大巷斷面較小以及安裝時對生產(chǎn)會 有一定的影響，所以井下抽放主干管采用一次架設完成。 按照大管徑流速取大值、小管徑流速取小值，管路系統(tǒng)較長者流速取小值、管 路系統(tǒng)較短者流速取大值的原則選取經(jīng)濟流 速，抽放瓦斯管徑計算結(jié)果見表 5 3。 表 5 3 抽放管徑計算表 管路 名稱 純瓦斯流量 (m3/min) 瓦斯?jié)舛?( ) 混合瓦斯流量 (m3/min) 氣體流速 (m/s) 管材內(nèi)徑 (m) 備 注 主管 2.2 30 7.33 8 0.139 地面和井下主管 支管 1.5 30 3.43 8 0.0953 工作面管路 (2)抽放管材的選擇和管徑的確定 抽放管材均選擇無縫鋼管，經(jīng)計算得主管 D=O 139m，分管 D=0.0953。故主管選 擇直徑為 159mm 的無縫鋼管， 壁厚可選擇 4.5mm；掘進及回采工作面 支 管直徑為 108 mm 的無縫鋼管，壁厚選擇 4mm。 (3)管路阻力損失計算 直管阻力損失計算 直管阻力損失按下式計算： H=9.81 LQ2 / K0D5 式中： H 阻力損失， Pa； L 直管長度， m： Q 瓦斯流量， m