國(guó)投新集能源公司板集礦副井揭煤設(shè)計(jì)

1、 國(guó)投新集能源公司板集礦副井 煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷?揭穿9-2、9-1、8、7-2、7-1、6-2、6-1、5、4-2、4-1煤層防突設(shè)計(jì) ccri.fushun branch密級(jí)項(xiàng)目編號(hào) ccri.fushun branch 國(guó)投新集能源公司板集礦副井揭穿9-2、9-1、8、7-2、7-1、6-2、6-1、5、4-2、4-1等煤層防突設(shè)計(jì)說(shuō)明書煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷憾四暌辉虑?言立井揭穿突出煤層具有較大的突出危險(xiǎn)性，曾多次發(fā)生煤與瓦斯突出事故，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員構(gòu)成極大的威脅。2005年12月7日，安徽淮南礦業(yè)集團(tuán)公司望峰崗煤礦（基建礦井）主井井筒掘進(jìn)到標(biāo)高-923 m處（距c13煤層5

2、 m）時(shí)，測(cè)定瓦斯壓力1.8 mpa，打了139個(gè)直徑105 mm的泄壓鉆孔。2006年1月3日煤層全部揭開(kāi)，1月5日13：58井筒進(jìn)入煤層3 m時(shí)，發(fā)生一起特大煤與瓦斯突出事故，造成12人死亡，突出煤量2831t，涌出瓦斯量為29.27萬(wàn)m3。直接經(jīng)濟(jì)損失483萬(wàn)元。2006年7月29日7：45，義馬煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司孟津煤礦（基建礦井），在副井井底水窩震動(dòng)放炮安全揭開(kāi)二1煤層后，在進(jìn)入煤層2 m時(shí)發(fā)生一起大型煤與瓦斯突出。突出煤量828 t，突出瓦斯量86 906 m3，并造成8人死亡。以上兩起事故的主要原因是揭煤地點(diǎn)復(fù)雜的瓦斯地質(zhì)因素和煤層所受的高應(yīng)力狀態(tài)造成的煤與瓦斯突出。 其次

3、就是施工單位所打的排放鉆孔控制范圍較小，煤層卸壓、釋放瓦斯范圍較小，卸壓不充分造成的。調(diào)查組認(rèn)定是重大責(zé)任事故。煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷菏車?guó)投新集能源股份有限公司板集礦的委托，于2007年6月開(kāi)始分別對(duì)在建中的板集礦三個(gè)立井井筒(中央風(fēng)井、主井、副井)揭穿9-2、9-1、8、7-2、7-1、6-2、6-1、5、4-2等九個(gè)煤層安全技術(shù)措施進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并針對(duì)各煤層井筒的地質(zhì)條件和瓦斯賦存狀況，分別編制“板集礦中央風(fēng)井、主、副井井筒揭穿9-2、9-1、8、7-2、7-1、6-2、6-1、5、4-2、4-1煤層防突設(shè)計(jì)說(shuō)明書”，“板集礦主、副、中央風(fēng)井揭穿9-2、9-1、8、7-2、7-1、6-2、

4、6-1、5、4-2、4-1煤層震動(dòng)放炮設(shè)計(jì)說(shuō)明書”等技術(shù)措施。 項(xiàng)目承擔(dān)單位：煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷喉?xiàng)目負(fù)責(zé)人： 陳大力 室主任、研究員 工作人員： 孫曉軍 工程師 張勁松 工程師 石永生 工程師 王輝躍 工程師 技術(shù)審核： 王魁軍 研 究 員 院總工程師 霍中剛 研 究 員 科研管理部主任姜文忠 高級(jí)工程師 瓦斯所所長(zhǎng)技術(shù)審定： 羅海珠 研 究 員 副院長(zhǎng)1礦井概況11位置與交通板集井田位于安徽省阜陽(yáng)市、利辛縣和潁上縣的交界處，行政區(qū)劃隸屬利辛縣胡集鎮(zhèn)管轄。該井田北距利辛縣城約25km，南距潁上縣城30km左右。地理坐標(biāo)介于東經(jīng)11609001163000和北緯325145325615之間

5、?；锤疯F路從井田南部經(jīng)過(guò)；井田附近有多條公路可通往鳳臺(tái)、利辛、潁上、阜陽(yáng)和淮南等地。交通十分方便。本井田北與展溝井田相連，南與口孜東井田相鄰，在其東南、西南分別有劉莊礦井和口孜西井田。12地形與河流本井田地處淮河沖積平原，地形平坦，地面標(biāo)高一般在+24.00+26.00m左右。井田內(nèi)溝渠縱橫交錯(cuò)，主要有南部的蘇溝和中部的烏江。井田外的南部和北部分別有濟(jì)河和茨淮新河，水位標(biāo)高為+15+20m，最高洪水位標(biāo)高為+25.63m（1954.7.29.）。13氣候與氣象本井田所在地屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤(rùn)性氣候，四季分明，冬冷夏熱。該地區(qū)每年春、夏季多東南風(fēng)，秋、冬季多東北風(fēng)及西北風(fēng)，一般風(fēng)速在2.83.6m

6、/s；年均氣溫15.1，最高氣溫41.4，最低氣溫-21.7；年均降雨893.74mm，雨期多集中在6、7、8三個(gè)月；雪期一般為72127天；土壤的凍結(jié)深度一般為412cm。14地震烈度根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50011-2001）的有關(guān)規(guī)定，本井田所在地的抗震設(shè)防烈度為6度。2地質(zhì)特征2.1地層本井田為全隱蔽含煤區(qū)，鉆探所及地層由老到新依次有寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系和新生界。2.2構(gòu)造本井田位于淮南煤田陳橋背斜的北翼西段，總體構(gòu)造形態(tài)為一軸向北西西的復(fù)式向斜。地層傾角僅向斜南翼的淺部露頭部位和f101與f104二斷層之間的局部地段較陡，一般在20左右，其余均較平緩，多在515之間。井

7、田的東部和北部邊緣發(fā)育有小褶曲和緩波狀起伏。井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)斷層87條，其中正斷層84條，逆斷層3條。若按斷層的最大落差大小來(lái)分，其中大于等于100m的8條，小于100m而大于等于50m的11條，小于50m而大于等于20m的31條，小于20m的37條，另有落差分別為5m和10m的孤立斷點(diǎn)各1個(gè)。斷層的展布方向主要為近東西向和北東向，北西向較少。按勘查控制程度劃分，分別有查明斷層70條，基本查明斷層15條，查出斷層2條，查明斷層占斷層總數(shù)的80%以上。本井田未見(jiàn)巖漿巖和陷落柱?？傮w來(lái)看，本井田的構(gòu)造復(fù)雜程度為中等。2.3煤系與煤層本井田的含煤地層為華北型石炭、二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子

8、組為主要含煤層段?；茨厦禾锒B系的山西組與上、下石盒子組自下而上一般可分為7個(gè)含煤段，但本井田上部的六、七含煤段已被剝蝕殆盡，僅存的第一、二、三、四含煤段和部分第五含煤段總厚約467m，含煤19層，煤層平均總厚28.04m，含煤系數(shù)為6.0%。主井煤系地層綜合柱狀圖1。圖1 副井煤系地層柱狀圖全井田共有可采煤層10層，平均可采總厚25.20m。其中主要可采煤層有11-2、8、5和1，平均可采總厚14.79m；次要可采煤層有9、7-2、7-1、6-1和4-2、4-1，平均可采總厚5.90m；13-1煤層盡管平均厚度達(dá)4.51m，但受剝蝕嚴(yán)重，保存面積小，又位于煤系的淺部，因而，開(kāi)采價(jià)值極小。本井

9、田可采煤層以大部可采全區(qū)可采的中厚厚煤層為主，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單較簡(jiǎn)單，煤層的穩(wěn)定性屬穩(wěn)定較穩(wěn)定型。本井田各可采煤層對(duì)比可靠。2.4煤質(zhì)與煤的用途本井田各煤層均以黑色為主，少量灰黑褐黑色；主要具弱玻璃玻璃光澤、瀝青和強(qiáng)瀝青光澤，少量油脂光澤；以粉狀、小塊狀為主，少量塊狀及片狀；斷口一般為參差狀、平坦?fàn)詈痛植跔?；性脆易碎，?nèi)生裂隙發(fā)育，且多為黃鐵礦膜充填。本井田可采煤層為低中灰中灰、特低低硫、特低低磷、中高高揮發(fā)份、富油、中中高熱值的氣煤和1/3焦煤，其中精煤為理想的煉焦配煤，中煤和原煤可作動(dòng)力用煤。本井田煤層風(fēng)氧化帶深度為自基巖頂界面向下垂深30m。2.5水文地質(zhì)主要含水層水文地質(zhì)特征新生界本井田新

10、生界松散層厚度介于547.65713.50m之間，總體變化趨勢(shì)為北厚南薄。按照沉積物的組合特征和含、隔水情況，可將新生界松散層自上而下大致分為一含、一隔、二含、二隔、三含、三隔和四含計(jì)4個(gè)含水層（組）和3個(gè)隔水層（組）。三隔主要由粘土、砂質(zhì)粘土和薄層細(xì)砂等組成，粘土土質(zhì)細(xì)、純，可塑性較強(qiáng)，具膨脹性，厚度大（平均近142m），但分布不穩(wěn)定，不能構(gòu)成穩(wěn)定的隔水層（組）。四含厚度介于39.80175.70m之間，平均83.66m左右，由上部的厚層中、細(xì)砂層和下部的砂礫層組成，砂層間夾薄層粘土和砂質(zhì)粘土。其中含水砂層厚度大，富水性中等，全井田均有分布，且大部分與基巖直接接觸，是基巖含水層的重要補(bǔ)給水源

11、。此外，在井田的西部和中北部尚分布三塊厚度小、范圍有限的下第三系砂礫巖，其富水性弱，正常情況下對(duì)礦井充水無(wú)影響。二疊系本井田二疊紀(jì)煤系砂巖裂隙含水層（組）位于可采煤層與泥巖之間，按其與可采煤層的相對(duì)關(guān)系和對(duì)礦井充水的影響程度，大致可分為13-111-2煤間含水層（段）和84-2煤層間含水層（段）。砂巖裂隙含水層（段）巖性、厚度變化均比較大，分布不穩(wěn)定，一般以中、細(xì)砂巖為主，局部為粗砂巖和石英砂巖，是礦井開(kāi)采的直接充水含水層。但因其主要與砂巖裂隙的發(fā)育程度、開(kāi)啟大小和延展長(zhǎng)度密切相關(guān)，故富水性不均一，且以儲(chǔ)存量為主。石炭系據(jù)區(qū)域資料，本井田所在地的石炭系太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水組總厚約10011

12、0m，由灰?guī)r與其間的泥巖、粉砂巖和薄煤層組成，其中含自上而下編號(hào)的灰?guī)r13層，除3、4和12灰較厚以外，其余均較薄，一般灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育不均，且多為方解石充填，富水性弱。該含水組上部的14灰是1煤層底板直接充水含水層，其上距1煤層14.6040.70m，平均26.21m，如果直接開(kāi)采1煤層，很可能因灰?guī)r水壓過(guò)高而引發(fā)底板突水事故。斷層帶本井田斷層在鉆探過(guò)程中雖未出現(xiàn)嚴(yán)重漏水現(xiàn)象，且部分?jǐn)鄬映樗Y(jié)果也表明其富水性弱，但當(dāng)斷層切割了堅(jiān)硬的脆性巖層時(shí)，將會(huì)造成圍巖裂隙發(fā)育，尤其是在灰?guī)r與煤層對(duì)口部位，極易引發(fā)嚴(yán)重突水事故。綜上所述，本井田的新生界四含孔隙水、二疊紀(jì)煤系砂巖裂隙水和石炭系太原組石灰?guī)r巖

13、溶裂隙水對(duì)井下開(kāi)采均有較大影響。但是，只要在可采煤層的淺部留設(shè)適當(dāng)高度的防水煤柱，四含水一般不致于潰入礦坑而對(duì)煤層開(kāi)采構(gòu)成大的威脅。這樣，二疊紀(jì)煤系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水便成為本礦井開(kāi)采的主要充水因素。本礦井在留設(shè)必要的防水煤柱的前提下，開(kāi)采11-24-2煤層時(shí)主要充水因素為二疊紀(jì)煤系砂巖裂隙水，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單；后期開(kāi)采1煤層時(shí)主要充水因素為石炭系太灰?guī)r溶裂隙水，因其水壓大，很可能以底板突水的方式進(jìn)入礦坑，故水文地質(zhì)條件中等。礦井涌水量根據(jù)安徽省亳州市板集煤礦地質(zhì)報(bào)告匯編（2006.3.）（以下簡(jiǎn)稱地質(zhì)報(bào)告匯編）提供的資料，本礦井一水平（-735m）以淺開(kāi)采11-24-2煤層（面積

14、為9.17km）時(shí)正常涌水量為578m3/h，最大涌水量為794m3/h。1煤層開(kāi)采時(shí)太灰的正常涌水量為565m3/h，突水量為3630m3/h。3其它開(kāi)采技術(shù)條件3.1煤層頂、底板巖石工程地質(zhì)特征本井田可采煤層頂板以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，其次為粉砂巖和炭質(zhì)泥巖，局部為細(xì)、中砂巖；底板以泥巖為主，其次為粉砂巖和砂質(zhì)泥巖，個(gè)別為細(xì)砂巖。一般情況下，砂巖的抗壓強(qiáng)度為42.70144.10mpa，單向抗拉強(qiáng)度為1.859.03mpa，力學(xué)強(qiáng)度較高，巖石堅(jiān)硬致密，穩(wěn)定性好，工程地質(zhì)條件良好；粉砂巖的平均抗壓強(qiáng)度為20.2057.00mpa，單向抗拉強(qiáng)度為1.244.01mpa，力學(xué)強(qiáng)度次之；泥巖和砂質(zhì)泥

15、巖的抗壓強(qiáng)度為19.6058.70mpa，單向抗拉強(qiáng)度為0.802.23mpa，力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)較低，多屬軟巖，易坍塌冒落；基巖風(fēng)化帶和斷層帶均屬軟弱巖體，工程地質(zhì)條件不良?？傮w來(lái)看，本礦井的煤礦床屬以碎屑巖為主的堅(jiān)硬半堅(jiān)硬層狀巖類礦床，工程地質(zhì)條件中等。3.2瓦斯地勘期間本井田采用解吸法共采測(cè)瓦斯煤樣218個(gè)，實(shí)際利用122個(gè)，瓦斯煤樣主要采自8、6-1、5、4-2和1煤層的-577.77-1061.01m深處。根據(jù)實(shí)測(cè)資料分析，本井田煤層中瓦斯成分分帶不明顯，基本屬于co2-n2帶和n2-ch4帶的混合帶，尚未發(fā)現(xiàn)ch4帶?？傮w來(lái)看，本井田各可采煤層瓦斯含量普遍較低，絕大多數(shù)煤層瓦斯含量小于1

16、m3/t，僅4個(gè)樣品大于1m3/t，而6-1煤層尚有1個(gè)點(diǎn)達(dá)7.33m3/t（ch4+c2h6）。就現(xiàn)有資料來(lái)看，本井田-735m以淺未見(jiàn)含量大于1m3/t的樣點(diǎn)。盡管如此，但并不排除井田內(nèi)局部有瓦斯富集的可能。3.3煤塵與煤的自燃本井田各可采煤層的自燃傾向性介于不自燃很易自燃之間，并以不易自燃和不自燃為主。其中11-2、7-1、6-1、5和1煤層為不自燃不易自燃，7-2煤層為不易自燃，9、8煤層為不自燃很易自燃，4-2煤層為不自燃易自燃。本井田各煤層的煤塵爆炸指數(shù)（k值）均大于15，表明各可采煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)。3.4地溫根據(jù)淮南九龍崗礦長(zhǎng)觀孔資料，本井田所在地的恒溫帶深度為自地表向下垂深

17、30m，相應(yīng)的溫度為16.8。本井田的地溫梯度介于2.23.8/hm，其中僅5個(gè)孔大于3.0/hm，其余均小于3.0/hm，因此，本井田屬于局部有地溫異常的地溫正常區(qū)。根據(jù)報(bào)告匯編提供的主要可采煤層底板溫度與煤層埋深之間的回歸方程計(jì)算，本井田-735m水平地溫介于35.7636.81之間，處于一級(jí)高溫區(qū)但接近二級(jí)高溫區(qū)。4井筒概況4.1副井概況副井為立井。副井位于板集礦工業(yè)廣場(chǎng)西部，井筒總深度為795.5m，井筒基巖凈直徑為7.0m，基巖荒斷面（掘鑿斷面）為50.24m2。井筒分別穿過(guò)9-2、9-1、8、7-2、7-1、6-2、6-1、5、4-2、4-1等煤層。井筒的基巖段井壁采用現(xiàn)澆混凝土，

18、強(qiáng)度等級(jí)c30。副井井筒640m以上為鉆井法施工，基巖段為鑿井法施工。4.2通風(fēng) 井筒掘進(jìn)在過(guò)基巖段采用壓入式通風(fēng)，副井井筒內(nèi)布置一路800mm的強(qiáng)力膠質(zhì)風(fēng)筒，井口附近安設(shè)二臺(tái)fbd-7.1/230型風(fēng)機(jī)（一臺(tái)備用)5.煤層突出危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)煤層是否具備煤與瓦斯突出的地質(zhì)環(huán)境和瓦斯條件，僅研究板集礦井田現(xiàn)有資料很難得出正確的結(jié)論?；谶@種情況，研究范圍必須擴(kuò)大到相鄰的淮南潘謝礦區(qū)，通過(guò)對(duì)礦區(qū)瓦斯地質(zhì)規(guī)律和各種瓦斯參數(shù)的研究相比較，板集礦瓦斯地質(zhì)條件與其它突出礦井相比，存在相同點(diǎn)和差異性。5.1 鄰近礦區(qū)煤與瓦斯突出概況據(jù)（88）中煤總基字第107號(hào)文件，在關(guān)于淮南潘二礦按煤與瓦斯突出礦并修改設(shè)計(jì)的

19、批復(fù)中，確定潘二礦為煤與瓦斯突出礦井，相對(duì)瓦斯涌出量為27.66 m3/t。新集礦區(qū)及淮南的潘謝礦區(qū)生產(chǎn)建設(shè)以來(lái)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2006年12月底，共發(fā)生了45次煤與瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，其中屬突出的8次、壓出和傾出的21次。按突出強(qiáng)度分：1000噸以上的特大型突出1次；101500噸的次大型突出7次；50100噸的中型突出6次；50噸以下的突出15次。按突出礦井分；潘一礦8次；潘二礦16次；潘三礦5次。按突出煤層分：11-2煤層2次。突出情況見(jiàn)表1。特別值得一提的是2006年1月5日13時(shí)48分，淮南礦業(yè)集團(tuán)公司望峰崗礦井主井井筒工作面在揭開(kāi)c13煤層后繼續(xù)施工作業(yè)過(guò)程中，發(fā)生了一起造成12名井下作業(yè)

20、人員全部遇難的特大型煤與瓦斯突出事故，計(jì)算突出煤量2831噸、涌出瓦斯29.27萬(wàn)m3。表 1 瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)表礦 井突 出 煤 層c13-1b11-2b8b4b6d17a3合計(jì)潘一礦121216潘二礦21111116潘三礦1212謝橋礦11丁集礦22新集一礦224新集二礦33從新集礦區(qū)及淮南的潘謝礦區(qū)突出資料的統(tǒng)計(jì)結(jié)果比較來(lái)看，經(jīng)分析研究，上述礦井發(fā)生的動(dòng)力現(xiàn)象主要以傾出、壓出為主，突出強(qiáng)度為中、小型，一般為-420m（距基巖面深度182m左右）以下深處。5.2本礦區(qū)煤與瓦斯突出概況本井田在井筒檢查孔做了瓦斯突出危險(xiǎn)性測(cè)試，測(cè)試指標(biāo)及評(píng)價(jià)見(jiàn)表2。從測(cè)試資料看，井田內(nèi)各煤層都具有突出危險(xiǎn)性。

21、由于煤層賦存較深及測(cè)定煤層瓦斯含量方法是基于500m以上井田建立的，故本井田瓦斯含量測(cè)定普遍較低，根據(jù)相鄰礦井情況推斷該井田存在局部富集的可能，根據(jù)井筒檢查孔煤樣測(cè)定各煤層均具有瓦斯突出危險(xiǎn)性。因此，在以后的實(shí)際生產(chǎn)中仍應(yīng)做好瓦斯預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，防止瓦斯突出。表2 井筒檢查孔瓦斯突出危險(xiǎn)性指標(biāo)匯總表 檢查孔名稱煤層底板垂深(m)堅(jiān)固性系數(shù)(f)放射初速度(p)突出危險(xiǎn)性指標(biāo)(k)煤層突出危險(xiǎn)性主井11-2604.400.49714.29非危險(xiǎn)9-2689.000.32928.13危險(xiǎn)8711.350.28828.57危險(xiǎn)7-2714.800.25723.00危險(xiǎn)7-1718.100.311032

22、.26危險(xiǎn)6-2735.750.31929.02危險(xiǎn)6-1742.000.318.527.42危險(xiǎn)5753.550.35822.86危險(xiǎn)4-2759.950.31722.58危險(xiǎn)副井9-2767.750.48612.50非危險(xiǎn)8697.650.41921.95危險(xiǎn)7-2700.100.56814.29非危險(xiǎn)7-1704.700.52815.38危險(xiǎn)6-2720.400.291034.48危險(xiǎn)6-1725.600.221254.55危險(xiǎn)5738.250.21733.33危險(xiǎn)4-2744.900.191262.16危險(xiǎn)風(fēng)井11-2603.900.34617.65危險(xiǎn)9-2678.500.47612

23、.77非危險(xiǎn)9-1681.450.34926.47危險(xiǎn)8703.450.48714.58非危險(xiǎn)7-2705.850.46817.39危險(xiǎn)7-1709.900.251040.00危險(xiǎn)6-1729.050.41819.51危險(xiǎn)5744.000.22836.36危險(xiǎn)4-2751.450.3282.00非危險(xiǎn)6.井筒揭煤防突措施工藝流程 揭煤防突措施工藝流程圖見(jiàn)圖2。6.1前探鉆孔 根據(jù)檢查孔資料，副井井筒施工分別在垂深675.95（0.80m）、682.55（0.50m）、696.35（2.40m）、698.80（1.30m）、703.40（1.10m）、707.3m(0.4)、719.10（0.8

24、5m）、724.30（1.10m）、736.95（6.05m）、743.60（1.15）m、758.85(0.55)m處揭穿9-2、9-1、8、7-2、7-1、6-2、6-1、5、4-2、4-1煤層。前探鉆孔、測(cè)壓孔 防突措施設(shè)計(jì) 預(yù) 測(cè)無(wú)突出危險(xiǎn)有突出危險(xiǎn)排放鉆孔或金屬骨架超前支護(hù)措施效果檢驗(yàn)無(wú)效補(bǔ)救措施 有 效安全防護(hù)措施揭穿煤層 圖2 揭煤防突措施工藝流程圖根據(jù)距離150m處風(fēng)井揭煤情況，風(fēng)井所揭各煤層與井筒檢查孔所控層位基本一致。為此，僅需要在副井井筒工作面施工到距煤層垂距5m之前，分別在670.95m（9-2）、（9-1）、691.35m（8）、（7-2）、（7-1）、714.10m

25、（6-2）、（6-1）、731.95m（5）、（4-2）、（4-1）位置停頭打鉆。設(shè)計(jì)前探鉆孔三個(gè)兼做測(cè)壓孔（傾向方向3個(gè)），鉆孔布置見(jiàn)圖3，鉆孔見(jiàn)煤點(diǎn)布置在井筒荒斷面（掘鑿斷面）輪廓線2.20m以外范圍，鉆孔施工參數(shù)見(jiàn)表3。其中二個(gè)孔為取芯孔，采用75型或150型鉆機(jī)，鉆孔直徑73mm。鉆孔穿透煤層全厚進(jìn)入煤層底板不小于0.5m，鉆孔施工時(shí)應(yīng)詳細(xì)記錄巖芯資料。確切地掌握煤層的層位、傾角、厚度、頂?shù)装鍘r性、地質(zhì)構(gòu)造等情況。其中探8、7-2、7-1煤層的鉆孔要穿過(guò)707.3處的無(wú)名煤層，并且進(jìn)入該煤層底版0.5m。表3 副井揭煤前探鉆孔參數(shù)表副井揭9-2、9-1煤層前探鉆孔參數(shù)（670.95m）

26、孔號(hào)方位角()傾角()鉆孔見(jiàn)煤長(zhǎng)度1 67 -625.482 67 -905.413 67 -666.57副井揭8、7-2、7-1煤層前探鉆孔參數(shù)（691.35m）1 67 -625.482 67 -905.413 67 -666.57副井揭6-2、6-1煤層前探鉆孔參數(shù)（714.10m）1 67 -625.482 67 -905.413 67 -666.57副井揭5、4-2、4-1煤層前探鉆孔參數(shù)（731.95m）1 67 -625.482 67 -905.413 67 -666.576.2預(yù)測(cè)鉆孔布置及封孔要求根據(jù)煤礦安全規(guī)程第二百條第項(xiàng)、第項(xiàng)和防止煤與瓦斯突出細(xì)則第60條第1項(xiàng)、第3項(xiàng)要

27、求，不再另行施工測(cè)壓鉆孔，前探孔探2、探3兼作測(cè)壓鉆孔。前探孔探1探煤后用水泥等封孔材料充填封實(shí)，防止漏氣。測(cè)壓孔必須布置在巖層比較完整的地方。三個(gè)超前鉆孔見(jiàn)煤點(diǎn)彼此之間的間距不得小于5m。鉆孔要穿透煤層全厚且進(jìn)入煤層底板不小于0.5m。鉆孔見(jiàn)煤后，干煤芯管取樣，煤樣重量3.54，不得使用循環(huán)水取芯，為確保井筒施工進(jìn)度，盡量減少路途送樣時(shí)間，煤樣可直接送煤科院實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，測(cè)定煤的瓦斯放散初速度指標(biāo)（p值)和煤的堅(jiān)固性系數(shù)（值）a、b吸附常數(shù)。圖3 副井前探鉆孔示意圖鉆孔施工完畢后，用壓風(fēng)及掃孔器清除孔內(nèi)雜物，然后將測(cè)壓裝置緩慢地由外向內(nèi)放入測(cè)壓孔內(nèi)，使篩管定位于煤層內(nèi)，擋板位于煤巖分界處。6.

28、3前探鉆孔同時(shí)兼作綜合指標(biāo)法預(yù)測(cè)孔 煤層瓦斯壓力測(cè)定方法見(jiàn)附錄。突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)方法：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)井筒涌水量較大具體情況，無(wú)法采用鉆屑指標(biāo)法和鉆孔瓦斯涌出初速度法進(jìn)行測(cè)試。所以現(xiàn)場(chǎng)主要采用單項(xiàng)指標(biāo)法既瓦斯壓力指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的煤的瓦斯放散初速度指標(biāo)（p）與煤的堅(jiān)固性系數(shù)（f值）。6.4突出危險(xiǎn)臨界值因該礦目前尚無(wú)實(shí)際的明確指標(biāo)，故按突出細(xì)則中規(guī)定的臨界值執(zhí)行。根據(jù)單項(xiàng)指標(biāo)值確定測(cè)定地點(diǎn)煤層的突出危險(xiǎn)性。 臨界指標(biāo)：瓦斯壓力（p）0.74mpa； 瓦斯放散初速度指標(biāo)（p）10；煤的堅(jiān)固性系數(shù)（f）0.5。7.揭煤措施7.1效果檢驗(yàn)方法預(yù)測(cè)煤層具有突出危險(xiǎn)性，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況決定采用打排放鉆孔作為主要防

29、突措施。效果檢驗(yàn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，由于井筒涌水量較大無(wú)法采用鉆屑指標(biāo)法和鉆孔瓦斯涌出初速度法進(jìn)行測(cè)試。所以現(xiàn)場(chǎng)采用瓦斯壓力法，既在施工排放鉆孔前，在井筒工作面施工到距煤層垂距3m巖柱處向煤層打4個(gè)瓦斯壓力測(cè)試孔（采用統(tǒng)一規(guī)格壓力表），測(cè)試孔布置在排放孔之間，且距排放孔距離不小于1m，檢驗(yàn)孔位置見(jiàn)排放鉆孔設(shè)計(jì)圖4。效果檢驗(yàn)指標(biāo)：瓦斯壓力小于0.74mpa。防突措施效果檢驗(yàn)的工藝及指標(biāo)采用相對(duì)瓦斯壓力法，當(dāng)檢驗(yàn)的指標(biāo)低于突出危險(xiǎn)臨界值，防突措施有效。否則，表明煤層突出危險(xiǎn)尚未消除，尚需采取補(bǔ)救措施，如補(bǔ)打排放孔或增加排放時(shí)間等，直至突出危險(xiǎn)完全消失。7.2防突措施孔排放鉆孔在距離煤層3m處巖層內(nèi)布

30、置，排放鉆孔有效控制范圍為井筒輪廓線外8m。鉆孔一次穿透全煤層，鉆孔直徑91mm，鉆孔間距0.5m0.5m，在控制面內(nèi)呈放射狀均勻布孔。排放鉆孔參數(shù)見(jiàn)表4，布置見(jiàn)圖4。7.3鉆孔施工（1）因井筒斷面較大，為節(jié)約打鉆時(shí)間，安排2臺(tái)鉆機(jī)（75型或150型）同時(shí)施工。（2）為保證施工質(zhì)量，施工單位必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工，施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制見(jiàn)煤深度、鉆孔深度，噴孔情況及實(shí)際鉆孔參數(shù)，以確定煤層位置、產(chǎn)狀和有無(wú)地質(zhì)構(gòu)造。并根據(jù)實(shí)際鉆孔參數(shù)，重新作圖，若控制范圍不夠或鉆孔間距過(guò)大，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充鉆孔。（3）建立安全可靠的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，在井筒施工中，在揭穿突出煤層的全部作業(yè)過(guò)程中，與此有關(guān)的其它工作都必須停止。

31、（4）從打前探鉆孔開(kāi)始，為防備意外揭開(kāi)煤層使瓦斯噴出或發(fā)生瓦斯突出，必須保證通風(fēng)機(jī)對(duì)工作面不間斷供風(fēng)，（風(fēng)量不少于628m3/min）打鉆時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢測(cè)瓦斯?jié)舛?，若打鉆時(shí)有噴孔，使風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸?，需停止作業(yè)，將所有施工人員撤離至地面，切斷工作面范圍內(nèi)除扇風(fēng)機(jī)以外所有電源。23表4 副井揭煤排放鉆孔參數(shù)設(shè)計(jì)表孔號(hào)方位角()仰角()鉆孔長(zhǎng)度孔號(hào)方位角()仰角()鉆孔長(zhǎng)度孔號(hào)方位角()仰角()鉆孔長(zhǎng)度1 -27 -22.729.0937 -80 -12.8028.59973 -110 -12.2458.9832 -17 -27.4188.82138 -77 -19.5597.33874 -114

32、-18.3967.7853 -6 -31.4068.83139 -74 -28.9566.2475 -120 -26.5466.764 6 -34.2859.12240 -68 -40.9995.35276 -129 -36.1725.9495 17 -35.8429.65941 -56 -56.3474.87977 -143 -47.2855.5286 27 -36.54710.43742 -27 -69.9764.89878 -166 -56.1015.5447 -41 -20.7528.52643 27 -71.9255.40579 166 -58.9635.9978 -32 -26.3

33、937.89844 56 -64.4486.26980 143 -56.4546.7869 -21 -32.3697.58745 68 -56.9827.41281 129 -52.317.85410 -7 -37.277.59946 74 -50.9638.66982 120 -48.0759.0511 7 -40.3577.93547 77 -46.39210.02683 114 -44.50110.35712 21 -41.4328.54748 80 -42.74511.41884 110 -41.43611.7113 32 -41.2999.41749 -90 -13.0048.467

34、85 -124 -16.8498.47614 41 -40.18310.43650 -90 -19.9997.18386 -131 -23.5997.54615 -56 -16.8498.47651 -90 -29.9176.05787 -140 -30.9366.8316 -49 -23.5997.54652 -90 -43.1145.13788 -153 -38.9156.46617 -40 -30.9366.8353 -90 -61.0164.64389 -171 -45.2486.4818 -27 -38.9156.46654 -90 -63.9435.12290 171 -48.40

35、16.87119 -9 -45.2486.4855 90 -81.6965.19391 153 -48.3467.5720 9 -48.4016.87156 90 -68.3066.08792 140 -46.6958.54121 27 -48.3467.5757 90 -58.8957.25993 131 -44.2389.65222 40 -46.6958.54158 90 -52.0578.53894 124 -41.82510.88623 49 -44.2389.65259 90 -47.0829.91395 -139 -20.7528.52624 56 -41.82510.88660

36、 90 -43.20811.31996 -148 -26.3937.89825 -70 -12.2458.98361 -100 -12.8028.59997 -159 -32.3697.58726 -66 -18.3967.78562 -103 -19.5597.33898 -173 -37.277.59927 -60 -26.5466.7663 -106 -28.9566.2499 173 -40.3577.93528 -51 -36.1725.94964 -112 -40.9995.352100 159 -41.4328.54729 -37 -47.2855.52865 -124 -56.

37、3474.879101 148 -41.2999.41730 -14 -56.1015.54466 -153 -69.9764.898102 139 -40.18310.43631 14 -58.9635.99767 153 -71.9255.405103 -153 -22.729.0932 37 -56.4546.78668 124 -64.4486.269104 -163 -27.4188.82133 51 -52.317.85469 112 -56.9827.412105 -174 -31.4068.83134 60 -48.0759.0570 106 -50.9638.669106 174 -34.2859.12235 66 -44.50110.35771 103 -46.39210.026107 163 -35.8429.65936 70 -41.43611.7172 100 -42.74511.418108 153 -36.54710.437圖4 副井井筒瓦斯排放措施孔平、剖