煤礦東111掘進設計安全預評價報告

1、中105(一）工作面回采項目安全預評價報告東111掘進工作面 安全預評價報告（送審稿）芙蓉煤業(yè)集團公司鷹石嘴礦東111掘進工作面 安全預評價報告報告完成日期：2010年8月 評價人員評價組組長： 王 寧（總工程師）評價組成員：高俊山 王克君 邵嗣華 白鳳彪 石愛雄 古亞丹 邵彥雄 報告編制人：邵彥雄 趙鵬 寇德瑞 報告審核人：王 寧前言 鷹石嘴礦在集團公司的正確領導下，以深入學習落實科學發(fā)展觀為動力，強化現場安全生產管理和監(jiān)督，全面貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針，認真落實集團公司的有關文件精神，并結合鷹石嘴礦實際情況，突出瓦斯治理重點，把“先抽后采、以風定產、監(jiān)測監(jiān)控”的瓦斯治理十

2、二字方針和“通風可靠、抽采達標、監(jiān)控有效、管理到位”的煤礦瓦斯綜合治理工作體系落實到各項工作之中，確保回采工作面的安全回采，該項目根據煤礦安全規(guī)程、防治煤與瓦斯突出規(guī)定的要求，對東111掘進工作面進行安全預評價。本次安全預評價范圍包括調查分析和有效排除可能造成生產安全事故的安全隱患和安全威脅，包括大量積水、煤與瓦斯突出、有害氣體積聚、高溫火源、地表水滲入、地層水浸入、灌漿水導入、大面積片幫冒頂、大面積破巖開采等。我礦于2010年8月上旬開始實施，于2010年8月下旬完成了這一預評價工作。為有利于加強東111工作面的安全掘進，切實達到安全預評價的目的：貫徹“安全第一，預防為主，綜合治理”的方針，

3、提高該工作面本質安全程度，茲提出東111工作面掘進安全預評價報告。 47 芙蓉煤業(yè)集團公司鷹石嘴礦東111工作面掘進項目安全預評價報告安全預評價的工作程序收集資料法律法規(guī)、技術標準技術資料工作面分析自然條件回采方案危險、有害因素辨識及分析劃分評價單元、選擇評價方法安全預評價提出安全對策措施確定預評價結論及建議編制預評價報告初稿審核與修改報送主管部門評審與修改提出正式安全預評價報告現場調查圖1-1 安全預評價工作程序1工作面基本情況第一章 地質說明書第一節(jié) 工作面位置及井上下關系東一采區(qū)111綜放工作面位于1180水平，工作面標高10801115m。工作面設計走向長1195m,傾斜寬75/150

4、 m,面積155550m2,工業(yè)儲量226.03萬噸，回采煤量185.76萬噸。東一采區(qū)111工作面以北與現開采的東113工作面回風順槽以窄小煤柱（凈煤柱5米）相鄰；南以未開采的109工作面為界；西以東一采區(qū)第二回風下山、東一采區(qū)運輸下山及回風下山為界，且與110工作面相鄰；東以DF15斷層及井田邊界為界。東一采區(qū)111工作面地面位于大寶鐵路的東側。寶積山沙河、公路自南向北從該面穿過，工作面西部及中部地表有腰水村民房和旱田沙地，東部主要以荒山溝壑為主。附工作面概況表（表1）工 作 面 概 況 表 表1概況煤層名稱一層煤水平名稱1180水平采區(qū)名稱東一采區(qū)工作面名稱東111地面標高（m）1595

5、1625工作面標高（m）10801115地面位置東一采區(qū)111工作面地面位于大寶鐵路的東側。寶積山沙河、公路自南向北從該面穿過，工作面西部及中部地表有腰水村民房和、旱田沙地，東部主要以荒山溝壑為主。井下位置及四鄰采掘情況東一采區(qū)111工作面北與現開采的東113工作面回風順槽以窄小煤柱（凈煤柱5米）相鄰；南部為未開采的109工作面為界；西以東一采區(qū)第二回風下山、東一采區(qū)運輸下山及回風下山為界，且與110工作面相鄰；東以DF15斷層及井田邊界為界。走向（m）1195傾斜（m）150/75面積（m2）155550第二節(jié) 煤層賦存及頂底板情況一層煤在東一采區(qū)111工作面范圍內均有分布，煤厚在317.8

6、m之間、平均10.4米。煤層結構為單一結構，煤層傾角26°之間，平均4°。從整體來看，東111工作面區(qū)域范圍內褶曲構造發(fā)育，腰水背斜及東111向斜、東111背斜構造使工作面煤層呈中部較低，四周較高的不規(guī)則盆地狀形態(tài)分布，受褶曲構造及DF4斷層應力作用，工作面區(qū)域范圍內煤層的厚度變化比較大，從整體來看，煤層中部厚，在17m左右，向東逐漸變薄至3.0米、向西逐漸變薄至6.0米；沿傾斜方向，煤層呈北薄南厚的特點。根據東113工作面回風順槽掘進地質資料及在其內向東111工作面內施工的地質鉆孔資料，結合該區(qū)域原有地質資料，區(qū)域內煤層的賦存特征、煤厚變化規(guī)律及其引起煤厚變化的地質構造資

7、料比較準確。附：煤層特征明細表(表2) 煤層頂、底板情況表(表3) 綜合柱狀圖（圖1）煤 層 特 征 明 細 表 表2項目參數項目參數含煤地層J2y正常涌水量（m3/min）0.05煤層編號一層煤地溫（.C）正常地區(qū)煤層平均厚度（m）10.4煤層結構結構單一煤層傾角（°）2-33煤層穩(wěn)定程度穩(wěn)定夾矸層數無變異系數46.2%夾矸厚度（m）0普氏系數（f）< 0.7瓦斯絕對涌出量（m3/min）12容重（t/m3）1.41瓦斯相對涌出量（m3/t）5.76自然發(fā)火期（月）36二氧化碳含量（m3/min）0.9煤塵爆炸指數（%）36.63最大涌水量（m3/min）0.5可采指數99%

8、煤質水份灰份揮發(fā)份固定炭發(fā)熱量含硫量含磷量工業(yè)牌號1.58%16.38%32.30%6416卡/克0.87%0.019%弱粘結煤 東一采區(qū)111工作面煤系地層綜合柱狀圖 圖1系統組柱 狀層厚（m）巖石名稱巖 性 描 述侏羅系J1+2J2y· ··· ··· ·含 礫粗砂巖 灰白色，成分以石英為主，長石次之。含白云母碎片及煤線，分選性差，堅硬。 1.723粗砂巖灰色，以石英為主，含白云母碎片，泥質膠結較硬。4.45泥 巖灰色、紫色、紫紅色，松軟，具可塑性，團塊狀構造。 410鋁質泥巖灰黑色，含鋁質，有滑感，致密結構，

9、塊狀構造。1.40炭質泥巖灰黑色，含鋁質，含炭質，有滑感，致密塊狀構造。10.4一層煤黑色，多為粉沫狀。. .0.19粉砂巖或碳質泥 巖灰黑色，以石英粉砂質為主，含炭質，白云母碎片，炭質、泥質膠結，較硬。· ··· ·12.38粗砂巖灰白色，以石英為主，次為長石，含白云母碎片，分選性、磨圓性差，鈣質膠結，致密堅硬。 煤層頂、底板情況表 表3煤層頂底板情況頂 底 板名 稱巖石名稱厚度（m）巖 性老 頂泥 巖4.45灰色、紫色、紫紅色，松軟，具可塑性，團塊狀構造。直 接 頂鋁質泥巖4.10灰黑色，含鋁質，有滑感，致密結構，塊狀構造。偽 頂炭質泥巖1

10、.40灰黑色，含鋁質，含炭質，有滑感，致密塊狀構造。直 接 底粉砂巖或碳質泥巖0.19灰黑色，以石英粉砂質為主，含炭質，白云母碎片，炭質、泥質膠結，較硬。老 底粗 砂 巖12.38灰白色，以石英為主，次為長石，含白云母碎片，分選性、磨圓性差，鈣質膠結，致密堅硬。第三節(jié) 地質構造情況東一采區(qū)111工作面在以往勘探階段鉆探資料的基礎上由于開展過高分辨率三維地震勘探，且有東113工作面揭露的地質資料及在113回風順槽向東111工作面內施工的地質鉆孔資料，故該區(qū)域地質資料比較準確。根據東一采區(qū)111工作面的設計范圍，該面東鄰DF15號斷層。據該區(qū)域地震勘探資料，DF15號斷層為DF8斷層分支斷層，斷層

11、落差在10m以上，屬正斷層，預計該斷層附近可能還有小斷層存在，限制工作面走向長度。對正常掘進有很大的影響。DF8斷層在東115工作面開切眼有揭露，但與高分辨率三維地震勘探資料在平面位置上有一定誤差，根據兩資料綜合分析：DF8斷層預計在傾向和走向上對工作面的幾何尺寸均有較大限制。DF11斷層與工作面走向斜交穿過工作面，斷層落差在67m之間，小于煤層平均厚度。預計F東1151斷層對工作面掘進影響不大，但也要提前調整巷道掘進坡度，達到最合理化掘進?？傮w來看：工作面內在東西方向，一層煤煤層底板標高具有西高東低的特點，東西高差達60m左右；在傾斜方向，工作面南高北低，但高差不大，傾角在4°左右

12、。附工作面地質構造表（表4）。工作面地質構造表 表4構造名稱走 向傾向傾角性 質落差（m）對采掘活動影響DF8200°ES60°正斷層20m限制了工作面傾斜長度。DF11170°NE60°正斷層5m 對掘進有一定影響。DF15250°SW62°正斷層20m煤層完全斷開，限制了工作面走向長度。DF4171°NE78°正斷層37m煤層完全斷開，限制了工作面傾斜寬度。F111158°NE82°正斷層16 m為工作面內隱伏地質構造，對工作面回采造成極大影響第四節(jié) 水文地質情況1、煤層之上有、兩個含水層，

13、均為富水性極弱的含水層，加之掘進對頂板的破壞程度較小，對掘進影響不大，由于該工作面與東113工作面以窄小煤柱(5m)相鄰，113工作面采空區(qū)灌漿水及采空頂板水對工作面掘進及回采工作帶來一定危害，掘進期間要加強采空區(qū)探放水工作，確保安全生產。其次靠近大斷層附近掘進，預計斷層裂隙帶含水層水，對掘進可能造成一定影響，故掘進期間，必須做好防治水工作。2、瓦斯：2008年撫順煤科院鑒定為無突出危險區(qū)域，預計相對瓦斯涌出量為10m³/t左右，特別是工作面在靠近斷層等構造區(qū)域，預計瓦斯含量、瓦斯壓力較高，且分布不均衡。3、煤塵：煤塵具有強爆炸性，爆炸指數為36.63%。4、煤的自燃：煤層自然發(fā)火期

14、3-6個月，但也有21天的發(fā)火歷史。屬自燃煤層。5、地溫、地壓：均屬正常地區(qū)。第五節(jié) 影響開采的其它因素1、東一采區(qū)111工作面位于DF4、DF46、DF8、DF15、DF14等斷層附近，工作面內，特別是接近F東111、DF15、DF8號斷層位置可能存在小型斷層，煤層底板受斷層的牽引作用會出現一定的起伏變化，對工作面的正常掘進造成一定的影響。建議在今后的生產中加強對地質資料的收集，更好地指導安全生產。2、DF8斷層在該工作面由于呈斜交狀態(tài)存在，建議先掘進111工作面運輸順槽，以便為準確地確定DF8斷層的位置，防止回風順槽、頂板瓦斯抽放巷因資料誤差出現巷道報廢現象。3、工作面為高瓦斯區(qū)域，特別是

15、受大斷層影響，瓦斯含量、壓力較大，故該工作面掘進時必須加強瓦斯的預測預報及其管理工作。4、東111工作面內有F東111斷層，該斷層落差為016 m，完全斷開煤層，掘進期間必須做好巷道掘進坡度的調整工作，確定合理的掘進參數，為工作面回采提供較好的條件，為今后該面的正常開采及早創(chuàng)造條件。5、根據東一采區(qū)已揭露的煤層分析，預計東111工作面煤層較堅硬、破碎、性脆，掘進中應加強頂板管理工作。6、施工東111頂板瓦斯抽放巷時，由于部分地段煤層偽頂為碳質泥巖，厚度在1.4 m左右，容易離層，應加強頂板管理工作。7、工作面煤層比較破碎，掘進期間可能會造成區(qū)域范圍內的抽冒，并造成煤層的自然發(fā)火。因此，工作面掘

16、進期間應積極做好防滅火工作和隱蔽工程記錄。第四節(jié) 儲量及可采期一、東111工作面設計走向長1195米（平距），傾斜長150m/75m，呈“梯形”布置巷道走向長206米。傾向長由150m逐漸減少至75m。工作面平均煤厚10.4米，煤容重1.41噸/m3。東一采區(qū)回風下山需留設保護煤柱：運輸順槽77米，回風順槽85米，故工作面可采走向長1091米。儲量計算表 表2-4儲量計算塊段號走向長（m）傾斜長（m）斜面積（m2）煤厚（m）容重（t/m3）工 業(yè)儲量(萬t)回采率 （%）可 采儲 量(萬t)166150982510.41.4114.4182.011.821001501500010.11.412

17、1.482.017.53100150150008.21.4117.3482.014.74100150150006.51.4113.7582.011.275100150150007.11.4115.0282.012.361001501500010.71.4122.6382.018.5671001501500014.21.4130.082.024.68100150150005.31.4111.2182.09.291001501500014.81.4131.382.025.710100150/1221360013.51.4125.8982.021.2311125122/791212513.51.41

18、23.0882.018.9合計1091226.03185.76工作面地質儲量：Q870×150×1.41×10.4（15079）×206÷2×10.4×1.41226.03（萬噸)；留設保護煤柱損失煤量：13×77(5433)×64÷2.0×10.4×1.415.55(萬噸)；工作面回采煤量為：870×150×10.4×1.41+（15079）×206÷2×10.4×1.41×0.82185.76

19、(萬噸)；工作面末采時損失煤量：12.8×77×10.4×1.411.45(萬噸)；架后放煤時底部三量: 870×150.0×0.5×1.41+(15079)×206×0.5×1.4111.178(萬噸)；端頭端尾架頂部煤量損失:(1076-12.8)×(4.0+3.0)×10.4×1.4110.914(萬噸)；工作面放頂煤時冒落拱頂部三角煤丟失量（平均厚度按0.5m計算）:870×150.0×0.5×1.41+(15079)×206&

20、#215;0.5×1.4111.178(萬噸)；工作面采出煤量：Q226.035.551.4511.17810.91411.178185.76(萬噸)；工作面回采率185.76÷226.0382%二、班產量及循環(huán)產量：Q=1.0×150×10.4×1.41×82%1803.7（噸）三、日產量：Q1=1803.7×23607.4（噸）四、工作面生產能力及月產量：Q2=3607.4×2590185（噸/月） （每月按25天生產計算）Q3=90185×11=992035（噸/年） （每年按11個月生產計算）五、

21、工作面可采期： T=185.76÷9.0220.6（月）3.主要危險源與風險分析水、火、瓦斯、煤塵、頂板是煤礦五大致災因素，嚴重威脅著礦井的安全生產。根據重大危險源辨識，結合大水頭煤礦生產實際，礦井重大危險源風險分析如下：1.事故可能發(fā)生的地點和可能造成的后果(1)瓦斯煤塵爆炸瓦斯突出和爆炸是煤礦事故重要的至災因素，特別是由于瓦斯積聚引起爆炸的事故在煤礦災害中占有相當大的比重。瓦斯事故的發(fā)生造成的人員傷亡和財產損失往往比較嚴重。東111工作面掘進回風順槽、運輸順槽、頂板瓦斯抽放巷、切眼時造成煤塵飛揚，不及時進行灑水降塵，造成煤塵堆積，可能引發(fā)瓦斯、煤塵爆炸事故。(2)煤層自然發(fā)火和明

22、火火災A.工作面回采或回撤期間采空區(qū)浮煤自燃，引發(fā)火災。B.主井皮帶、采煤工作面的運輸皮帶因故著火。(5)發(fā)生煤與瓦斯突出事故掘進過程中，有發(fā)生煤與瓦斯突出事故的可能性。在已基本上掌握的危險源并不斷探索的基礎上，依據工作面設計說明書及掘進期間的資料內容，辨識出該項目存在的主要危險、有害因素并分析如下。3.1主要危險因素辨識及分析3.1.1 瓦斯瓦斯是煤形成過程中伴生的氣體，具有易燃易爆性，瓦斯爆炸事故主要與以下五種因素相關：1.瓦斯固有危險源，如瓦斯涌出量。2.存在引燃瓦斯的點火源（瓦斯最低點火溫度650750）或火花（瓦斯最低點火能量0.28mJ）。3.環(huán)境中氧氣的濃度大于12%。4.瓦斯?jié)?/p>

23、度處于爆炸極限范圍內5%16%。5.管理缺陷。瓦斯爆炸是礦井生產中的重大安全事故，會造成人員傷害和企業(yè)財產損失。在回采過程中，隨著工作面的向前推進，采空區(qū)頂板垮落、來壓，大量瓦斯從采空區(qū)涌出；上隅角充填不實，瓦斯在上隅角滯留，造成該處瓦斯?jié)舛壬撸豁槍鱼@孔和高位鉆孔抽放量小，受采動影響，瓦斯在架前抽冒區(qū)域和回風順槽、頂板瓦斯抽放巷向外涌出。發(fā)生瓦斯事故的幾率將大大增加。3.1.2煤塵鷹石嘴礦井煤塵具有易燃易爆性，它不僅可以燃爆導致重大災害事故，而且包括煤塵在內的礦塵還能夠引起塵肺病，是生產過程中的一大安全隱患。煤塵爆炸事故主要與以下四種因素相關：1.煤塵固有危險源，如長距離煤塵堆積。2.存在引

24、燃煤塵的點火源。3.環(huán)境中氧氣的濃度大于12%。4.管理缺陷。由于工作面采用綜采放頂煤一次采全高，全部垮落法管理頂板的采煤方法。在正常生產和運輸期間，工作面拉架、割煤、放煤和各轉載點因煤遭到進一步破壞，產生大量的煤塵。不提前進行煤層注水和回采時灑水降塵，極易導致粉塵堆積。工作面風量不足、通風不暢，也是造成煤塵堆積的一個重要原因。3.1.3火災礦井火災能夠燒毀生產設備、設施，損失資源，產生大量高溫煙霧及一氧化碳等有害氣體，致使人員傷亡。礦井火災包括外因火災和內因火災（煤炭自然發(fā)火）。 1.發(fā)生火災必須了解的內容A.火災地點及事故波及范圍B.人員分布及傷亡情況C.通風情況：風量大小、風流方向、風門

25、及通風構筑物破壞的情況，主要通風機是否正常運轉，風機房水柱計計數是否發(fā)生變化。 D.災區(qū)環(huán)境情況：CH4、CO濃度的大小，煙霧大小及其流向。2.發(fā)生火災必須分析判斷的內容A.根據主通機房水柱計計數變化情況判斷：數值升高，說明災區(qū)內巷道冒頂，通風系統被堵塞。數值降低，說明災區(qū)風流短路。其原因可能是人員撤退時未關風門。高溫煙氣在上行風流中產生火風壓使主通機風壓降低。B.采掘工作面的火災，是否會產生瓦斯爆炸。C.主要進風巷道的火災,可能影響的范圍。引起火災事故的主要因素如下：（1）設備的原因。電氣設備質量差、維護、使用、檢修不到位等。（2）物料的原因。機械設備漏油、機械摩擦及撞擊生熱，在運輸裝卸時碰

26、撞等。（3）生產的原因。煤層本身有自燃性，工作面推進速度緩慢，采空區(qū)固定氧化帶內氧氣含量升高，浮煤氧化產生的熱量易于積聚，采空區(qū)自燃發(fā)火幾率增大。工作面回采過斷層，動電焊等產生火花等。工作面回撤封閉慢，采空區(qū)氧氣進入后氧化，引起回撤封閉期間發(fā)生火災事故。（4）管理的原因。3.1.3煤與瓦斯突出工作面屬高瓦斯工作面，煤層在掘進期間已進行過突出預測，預測指標均沒有超過預測值，也沒有發(fā)生瓦斯動力異?，F象，在2010年年初經遼寧撫順煤科院鑒定礦井為為非突出礦井4.預評價單元劃分與評價方法選擇4.1預評價單元的劃分劃分預評價單元的目的是便于評價工作的有序進行并有利于提高評價工作的準確性。根據危險、有害因

27、素識別情況，結合該項目的生產工藝特點，將該項目劃分為總平面布置、露天開采和安全生產管理3個預評價單元。因為露天開采中存在的危險、有害因素較多，又是交叉地存在于不同的工序和環(huán)節(jié)中，為便于評價工作的有序開展，故將露天開采單元再劃分為鑿巖爆破、采裝、運輸、排土、防排水、防火與邊坡等7個子單元。職業(yè)危害因素和對公共安全影響的因素在所涉及的露天開采單元的有關子單元中進行評價。4.2預評價方法的選擇本次安全預評價采用安全檢查表法、預先危險性分析法和專家評議法。選用安全檢查表法對該項目總平面布置單元進行評價，全面細致地分析該項目總平面布置是否合理，對于存在的不足之處提出安全對策措施，以便在初步設計時予以補充

28、。通過預先危險性分析法評價，可以達到識別系統存在的主要危險有害因素、鑒別產生危險的原因、判定已識別的危險有害因素的危險性等級的目的。故選用預先危險性分析法對露天開采單元的各子單元進行評價。安全生產管理單元選用專家評議法評價，借鑒專家的經驗和歷史統計數據進行分析。各評價單元所選用的評價方法如表4-1所示。 各評價單元所用評價方法一覽表 表4-1 方法單元安全檢查表法預先危險性分析法專家評議法總平面布置選用露天開采鑿巖爆破選用采裝選用運輸選用排土選用防排水選用防火選用邊坡選用安全生產管理選用5安全預評價5.1總平面布置單元采用安全檢查表法對總平面布置單元進行評價，判定該項目總平面布置是否安全合理，

29、具體分析見表5-1。 總平面布置安全檢查表 表5-1檢查內容檢查內容可研報告中介紹的情況檢查結果礦區(qū)布置1礦區(qū)布置，應按主要生產工藝與輔助工藝的性質及安全、衛(wèi)生、防火等的要求，合理確定功能分區(qū)以及對礦區(qū)周邊情況（居民、河流等）的影響。爆破的安全距離可研報告中未確定)。不符合要求。2必須保持物流順暢、運距短捷，避免或減少折返迂回。運輸便利。符合要求。3應根據生產要求及地形、氣象等條件，合理布置產生塵、毒、震動、噪聲、設施?；馂奈ｋU性較大、產生大量煙塵及有害氣體的設施，應布置在生產廠區(qū)的常年最小頻率風向的上風側；產生較大噪聲的設施宜布置在低凹地帶或邊緣人口密度較小的地帶。未明確最小頻率風向。不符合

30、要求。排土場布置1排土場位置的選擇，應保證排棄土巖時不致因大塊滾石、滑坡、塌方等威脅采礦場、其他工業(yè)場地(廠區(qū))、居民點、鐵路、道路、輸電及通訊干線、耕種區(qū)、水域、隧洞等設施的安全。2排土場不宜設在工程地質或水文地質條件不良的地帶。3應利用溝谷、荒地、劣地，避免遷移村莊。未確定排土場位置。不符合要求。礦區(qū)道路布置露天礦山道路布置是否滿足規(guī)程規(guī)定。已確定，符合規(guī)程要求。符合要求。通過安全檢查表的檢查可以認定，該項目露天開采總平面布置尚存在一些不足之處，初步設計時應予以解決。5.2.3運輸子單元對運輸子單元采用預先危險性分析法評價。具體分析見表5-4。運輸子單元預先危險性分析 表5-4危險有害因素

31、名稱（事故類型）致因因素事故后果危險等級預防措施車輛傷害道路盲區(qū)，道口交叉；信號警示差，安全距離不夠；檢修道路不及時；車輛老化。人員傷亡設置明顯的警示指示標志；遵守操作規(guī)程；經常檢查與維護設備（汽車）及道路。物體打擊物體（礦巖）失穩(wěn)；行人安全意識差。人員傷亡防止物體（礦巖）失穩(wěn)；加強宣傳教育，增強行人安全意識。有毒有害氣體汽車排放尾氣。人員傷害安裝尾氣凈化裝置，加強個體防護。粉塵運輸揚塵、卸礦產塵。人員傷害灑水；加強個體防護。上述危險、有害因素中，對車輛傷害建設單位應采取相應的安全措施（設置警示標志，加強管理和培訓、經常對道路進行維護等），使其達到預防和控制的目的。其他危險、有害的因素中運輸車

32、輛產生的有毒有害氣體較難治理，建設單位應予以足夠重視。6.安全對策措施及安全設施設計原則6.1可研報告提出的安全對策措施6.1.1 綜合防塵由于東111工作面采用走向長壁綜采放頂煤一次采全高，全部垮落法管理頂板的采煤方法。在正常生產和運輸期間，工作面拉架、割煤、放煤和各轉載點因煤體遭到進一步破壞，將產生大量的煤塵，故該工作面采取以煤層注水為主的綜合防塵措施。一、防塵供水系統 地面1000T水池副井1180主石門1180東大巷東一采區(qū)運輸下山111運輸順槽、頂板瓦斯抽放巷、回風巷各用水點。二、煤層注水1、注水方式根據111工作面煤層結構特點，從工作面回風順槽施工長鉆孔，靜壓注水的方式預濕煤體。2

33、、鉆孔參數及鉆場布置（1）鉆孔直徑：由于布置在111回風順槽的鉆孔為下行孔，施工中孔內排碴較困難，故選擇63mm鉆孔； （2）鉆孔傾角：由于111工作面煤層含有夾矸，夾矸的滲水能力較煤層差，注水鉆孔均以穿透煤層至頂板設計。（3）鉆孔長度：根據煤層注水要求，注水孔長度應大于工作面長度的三分之二，回風鉆孔總長應大于（150×23）米，根據111工作面的特點及我礦的煤孔施工能力，選擇回風順槽注水孔深100米。（4）鉆孔布置：每個鉆場布置8個鉆孔，每20米布置一個鉆場?；仫L巷布置鉆場50個，即50×8=400個孔，鉆孔進尺共計400×100=40000米。3、鉆孔施工及封

34、孔要求（1）鉆孔施工：采用ZYG-150型鉆機，不取芯鉆頭一次成孔，鉆孔開口高度距巷道底部不低于0.8m。（2）封孔采用20mm鋼管，鉆孔封孔必須嚴密且深度不小于5m。4、注水參數（1）注水壓力：注水采用111綜放面回風順槽的降塵水源，即回風順槽注水壓力為：（1570-1150）/1000×9.8=4.12(Mpa)（2）單孔注水量：Q回=Kx·L·B·M·W·q=1.1×90×3.33×10.6×1.41×0.02=98.6m3式中：Q 平均單孔注水量，m3； K 鉆孔前方煤體受濕潤

35、的系數，取1.1； L 鉆孔設計長度，90m； B 鉆孔平均間距，3.33m； M 開采厚度，取煤層平均厚度為10.6m； W 煤的容重，取1.41t/m3 q 噸煤注水量，取0.02m/t；（3）注水時間：以煤壁出現大面積淋水經歷的時間為注水孔注水時間，根據以往煤層注水經驗，東111綜放工作面煤層平均注水時間取60天。5、注水應超前采煤的距離及時間（1）超前距離:B=T·UBj=70×2.2+20=152m式中：B 第一個鉆孔開始注水時該鉆孔與采煤工作面煤壁之間距離；T 注水時間，取60d；U 采煤工作面日推進度，取2.2m/d；Bj 停止注水時該鉆孔與采煤工作面煤壁的預

36、留距離，取20m;（2）超前時間T=B/U=152/2=76d6、注水系統利用東一采區(qū)運輸下山的108mm清水管，聯網對鉆孔進行注水。要求清水管在每個鉆場前加裝一個三通，每個三通加設閘閥、高壓水表各1個,進行定量注水。7、注意事項（1）注水孔的施工要嚴格執(zhí)行設計要求，以免造成鉆孔長度縮短或鉆孔誤穿煤層頂板、底板。（2）封孔必須嚴密且長度不小于5m，以免鉆孔跑水或孔旁煤層提前滲水，致使煤層注水達不到預期效果。（3）注水孔的施工要早于工作面回采2個月以上，且要隨成孔隨封孔聯網注水。（4）在注水時，注水人員必須隨時檢查注水管路是否完好，鉆孔有無泄水，滲水現象，出現問題及時處理，每小班記清注水量，以便

37、填報煤層注水日報表，從而摸清111工作面煤層的注水特性。三、噴霧灑水降塵1、回風順槽、運輸順槽、頂板瓦斯抽放巷防塵供水管路必須每隔50m設一“三通”。2、回風順槽、運輸順槽、頂板瓦斯抽放巷口以里50m，上、下出口以外20m范圍內各安設一組噴霧，運槽各運煤轉載點各設置一組噴霧，回風巷、頂板抽放巷間隔200m安設一組噴霧，每組噴頭規(guī)定不得少于3個。瓦檢員在工作面割煤、放煤時打開回風各處噴霧，噴霧要求霧化整個巷道斷面。3、采煤機割煤時其內外噴霧、架前噴霧必須打開，放煤時還必須打開架后放煤口噴霧。4、掘進期間由掘進單位每小班降塵一次，回采期間的工作面上下出口、回風巷、運槽距工作面50m范圍內降塵工作由

38、綜放隊負責每小班進行一次，運輸順槽、回風順槽、通風聯絡巷由綜放隊負責每天進行一次，頂板瓦斯抽放巷由通防隊負責每天進行一次灑水降塵。四、隔爆水袋在運輸順槽、回風順槽、頂板瓦斯抽放巷距工作面60200m范圍內分別設置一組隔爆水棚。隔爆水棚水量距巷道頂底板高度、水袋長度、水袋掛鉤角度等參數都要符合煤礦安全規(guī)程有關規(guī)定。1、水棚總用水量計算為：Q運=q輔·S運=200×12=2400LQ回=q輔·S回=200×9.4=1880L Q抽放巷=q輔·S抽放巷=200×9.06=1812 L式中:Q運運輸順槽水棚總用水量，L；Q回回風順槽水棚總用水

39、量，L；Q抽放巷頂板瓦斯抽放巷水棚總用水量，L；S運運輸順槽斷面，M2；S回回風順槽斷面，M2；S抽放巷瓦斯抽放巷斷面，M2；Q輔輔助水棚每平方米用水量，按規(guī)定取200L/M2；2、水袋（棚）架設數量N運=Q運/V=2400/40=60（袋）N回=Q回/V=1880/40=47（袋）N抽放巷=Q抽放巷/V=1812/40=46（袋）式中：n運運輸順槽所需水袋數n回回風順槽所需水袋數n抽放巷頂板瓦斯抽放巷所需水袋數v單個水袋用水量，L； 回風順槽、頂板瓦斯抽放巷、運槽水棚按每棚掛3個水袋計算，則需水棚架數分別16架、16架、20架。五、其它防塵措施1、采用最佳排塵風速降塵，一般情況下，采取防塵措

40、施后的最佳排塵風速為22.5m/s之間，最高不超過4m/s。在實際生產中應根據實際瓦斯涌出量及時調節(jié)風量使其達到最佳排塵風速。2、采取個體防護措施，所有能接觸粉塵的作業(yè)人員必須佩戴3M防塵口罩。六、粉塵濃度檢測對采取防塵措施后空氣中浮游粉塵濃度進行檢測，確定被測環(huán)境中粉塵的質與量是否符合國家衛(wèi)生標準的要求，對改善粉塵作業(yè)環(huán)境和防治煤塵爆炸提供科學依據。1、采煤時移架和放煤測塵的點選擇：移架：一個測點在移架工位置，另一個測點在距移架工位置工作面人行道回風側1015米處。放煤：一個測點在放煤工位置，另一測點在距放煤工位置工作面人行道回風側1015m處。2、采煤機割煤和回風巷的測點布置采煤機割煤測點

41、位置在采煤機回風側1520m處。回風巷在距工作面20m處布置測點。其它測點按照標準規(guī)定的采煤工作面測塵位置進行檢測。3、測定內容：全塵和呼吸性粉塵濃度測定。4、測塵制度：工作面每旬進行一次全面測塵，與測風工作同步進行，特殊情況隨時測塵。附：東111工作面綜合防塵系統示意圖 圖416.1.2瓦斯管理東111工作面在采掘期間，主要采取風排和綜合抽放的瓦斯防治方法。1.在東111運輸順槽、通風聯絡巷、回風順槽沒有貫通形成全負壓通風之前，掘進期間將和回采的東113工作面形成串聯通風。因此，要加強東111工作面掘進期間的瓦斯管理，當東113運輸順槽口的瓦斯?jié)舛却笥诘扔?.5時自動切斷東113綜放面和東1

42、11掘進面非本質安全型電氣設備電源。2.工作面在掘進期間，運輸順槽、回風順槽、頂板瓦斯抽放巷分別安設兩臺（一臺37KW、一臺60KW）局扇，一臺供風，另一臺作為備用。各巷道配備一名專職瓦檢員，對掘面及回風流、規(guī)定的其它應檢查地點每小班三次進行巡回檢查。 3.工作面在回采期間，由專職瓦檢員對東111回風巷、運輸順槽、頂板瓦斯抽放巷、工作面上下隅角及其規(guī)定的檢查地點每小班不少于三次進行巡回檢查。4.工作面在安裝期間，褪掉切眼頂部所有錨索，確保工作面初采時老頂能及時跨落。5.工作面開幫回采時，由回采單位負責在檢修班對巷道灑水降塵、確保巷頂濕潤后褪卸上下隅角錨鎖頭和錨桿螺母，并進行人工剪網放頂，以便工

43、作面推進后上隅角能及時跨落，同時對上下隅角碼放煤袋進行封堵處理，不留有形成瓦斯積聚的空間，瓦檢員、安檢員監(jiān)督落實此項工作。6.工作面安裝結束后，由回采單位負責褪卸安裝硐室的所有錨桿螺帽。7.工作面回采前由通防隊負責在東111回風順槽距離上出口10m、25m和35m處向工作面方向共施工三組高位抽放鉆孔，提前對工作面支架頂部煤層瓦斯及工作面后段采空區(qū)瓦斯進行抽放，抽放負壓確保在15Kpa以上，抽放流量穩(wěn)定在2m3/min以上，以防工作面初次來壓后大量瓦斯涌出。8.工作面回采前，通防隊負責在回風順槽安裝2趟159mm的抽放管路，其中一趟連接順層孔進行抽放，另一趟連接高位孔和上隅角預埋管進行分源抽放。

44、9.加強對工作面上隅角、上出口、回風口及頂板瓦斯抽放巷巷口等處瓦斯傳感器和斷電儀的標校和維護，確保傳感器及斷電裝置準確、靈敏、可靠。10.瓦檢員要加強對工作面支架頂部、上隅角等處的瓦斯檢查，當出現瓦斯超限時，立即停止工作面工作，及時匯報調度室和通防隊，進行及時處理。11.加強對東111聯絡巷、回風順槽風門的管理，確保風門閉鎖裝置和傳感器的完好可靠，保持工作面風流的穩(wěn)定。12.工作面在回采過程中，可根據工作面實際情況，通過回風順槽兩道無壓調節(jié)風門，平衡和調節(jié)回風巷和頂板瓦斯抽放巷的負壓，確保工作面上隅角及回風順槽的瓦斯?jié)舛刃∮?.8%，頂板瓦斯抽放巷的瓦斯?jié)舛刃∮?.0%。13. 加強頂板瓦斯抽

45、放巷在回采期間的管理，巷道內所有鐵器必須回收干凈，正前50m范圍內不能留有錨索、鋼棚，敷設的清水管路要用舊風筒布進行包扎。兩趟風筒要維護到位，每天對整個巷道灑水降塵一次，正前噴霧保持常開。二、瓦斯抽放設計（一）瓦斯儲量東111工作面地質儲量226.03萬噸，煤層平均瓦斯含量10 m3/t，考慮瓦斯抽排對鄰近工作面的影響，瓦斯儲量為：Q儲=TAK=226.03×10×1.133=2561萬m3式中:T工作面地質儲量，萬t； A平均噸煤瓦斯含量，m3/t； K瓦斯抽放對鄰近面的影響系數，瓦斯抽放影響范圍為工作面運槽側擴展20米，故K=170/150=1.133。（二）工作面可抽

46、瓦斯儲量:根據有關規(guī)定，預抽煤層瓦斯的回采工作面瓦斯抽出率不小于30%，則工作面瓦斯可抽放量為：Q抽=Q儲·=2561.0×30%=768.3(萬m3)式中：Q抽工作面回采前的瓦斯抽放量，萬m3； Q儲工作面瓦斯儲量，萬m3； 工作面瓦斯抽出率，=30%； （三）抽放方法瓦斯抽放以本煤層鉆孔抽放為主，高位鉆孔和上隅角預埋管抽放為輔，采取采前預抽、邊采邊抽的綜合抽放方法。在回風順槽敷設兩趟159mm的抽放管路，一趟抽放順層鉆孔瓦斯，一趟抽放高位孔和上隅角預埋管瓦斯，運輸順槽敷設一趟159mm的抽放管路，用來抽放順層鉆孔瓦斯。1、本煤層具體抽放方法：從東111回風順槽向工作面區(qū)

47、域自聯絡巷口起每隔20 m施工一個鉆場，共計施工50個鉆場，運輸順槽向工作面區(qū)域自聯絡巷口起每隔30 m施工一個鉆場，共計施工38個鉆場、向東109工作面區(qū)域每隔30 m施工一個鉆場，共計施工35個鉆場。總共施工123個鉆場（鉆場尺寸：寬×高×深=2.5m×2.5m×2.5m），每個鉆場施工8個鉆孔，共施工984個扇形層位重疊孔在掘進時進行邊掘邊抽、采前預抽。2、回風順槽高位鉆孔瓦斯抽放：高位鉆孔瓦斯抽放方法主要針對工作面正?；夭蛇^程中抽放采空區(qū)冒落帶、裂隙帶瓦斯，解決工作面上隅角瓦斯超限問題。（1） 高位鉆孔層位的選擇東111工作面為綜采放頂煤一次采全

48、高采煤方法，根據采空區(qū)冒落帶、裂隙帶發(fā)育最大高度與采高的關系式，得出111工作面采空區(qū)冒落帶、裂隙帶高度為（采高按煤層可采平均厚度10.4m計算）：H冒max=（25）M=（25）×10.4=2152（M）根據東111綜放工作面頂底板巖性及冒落帶、裂隙帶發(fā)育程度，決定高位鉆孔的終孔層位布置在煤層頂板25m以上的頂板巖層裂隙帶內。（2）鉆孔的施工根據東111回風順槽頂底板巖性及冒落帶、裂隙帶的發(fā)育程度，為了提高鉆孔的使用率，在回風順槽每隔20米向采空區(qū)施工一組高位抽放鉆孔（第一組孔距離工作面10米），每組4個孔，孔深80100m，共220個孔，終孔位置在煤層頂板25米以上，開孔間距大于

49、0.5米。當煤層條件變化時，高位孔參數也應做適當調整，如調整鉆孔傾角，但孔底距煤層頂板法距不變、內錯平距不變。（四）鉆孔施工及瓦斯抽放安全技術措施1、施工鉆孔嚴格按設計參數施工。2、施工鉆孔時必須嚴格遵守鉆探工技術操作規(guī)程。3、鉆孔施工過程中，應根據煤巖層的硬度調整轉速和鉆進速度，若遇到夾鉆、頂鉆、噴鉆等現象時，停止鉆進，立即匯報調度室及隊部，根據情況進行處理。4、鉆孔施工過程中要在施工鉆場回風側懸掛便攜儀，當瓦斯超過0.8%時，應立即停止鉆孔施工進行處理，處理正常后方可重新施工。5、鉆孔施工完成后要由跟班安檢員和通防隊跟班隊長現場驗收并簽字認可，由通防部人員不定期抽查。6、封孔要求：鉆孔施工

50、結束后立即進行封孔，及時聯網抽放。每個孔采用58mm的PE管配合馬麗散聯合封孔，封孔長度不得小于5米；封孔要嚴密不漏氣，孔口周圍封閉要用水泥藥卷進行摸面處理，確保封孔質量。每個鉆場施工結束后，都必須及時聯網抽放。7、每天對各鉆場鉆孔的負壓、瓦斯?jié)舛?、一氧化碳濃度等參數進行檢查并上報，根據抽放效果設計施工后續(xù)鉆孔。8、鉆孔施工過程中要將打鉆水及時排到水溝內，不得造成巷道積水。 9、在瓦斯抽房管每個鉆場處預留“三通”，設一個放水器，回風、運輸順槽巷口各設一個孔板流量計，通防隊瓦斯抽放工每天對抽放管內的氣體參數進行計量并上報。附：東111工作面瓦斯抽放系統示意圖 （圖4-2）圖4-26.1. 2綜合

51、防滅火我礦煤層屬易自燃煤層，自然發(fā)火期36個月,有最短21天發(fā)火的歷史，為級自然發(fā)火危險程度礦井。東111工作面主要火患來源為自然火災，主要采取以下綜合防滅火方法。一、氮氣防滅火（一）氮氣防滅火系統地面制氮站1570平硐管子道1380大巷1215回風上山1215回風石門（一）一號材料上山1180東大巷東一采區(qū)運輸下山東111運槽東111采空區(qū)（二）注氮防滅火方法1、注氮滅火方法針對東111工作面斜長為150m，氧化帶長的特點，工作面正?；夭善陂g，注氮工藝采用工作面端頭支架牽引注氮的方法進行間歇性開放式注氮。在運輸順槽敷設一趟89mm的注氮管路與東一運下注氮主管路連通，從工作面下隅角向采空區(qū)預埋

52、2趟1.5吋、長20米的牽引注氮無縫鋼管，用25mm的高壓軟管將預埋管和運槽注氮管連通。、拖管注氮法注氮方法：當工作面推進時管路逐漸被埋入采空區(qū)，為便于拉管，在管頭的外端焊接兩個拉環(huán)，當預埋管進入采空區(qū)15m左右時，用鋼絲繩將拉環(huán)與端頭架后立柱連接，預埋拖管隨支架的前移被拖移，管口始終距工作面架尾15m處。、防火注氮時期工作面正?；夭蛇^程中，采用間歇性注氮方式，凡遇下列情況之一時則需連續(xù)注氮： 采空區(qū)氣溫，水溫高于正常溫度2及每天溫度上升1。 放頂煤放出的煤溫超過30。 工作面局部地方出現發(fā)火預兆如掛汗、焦油味等。 工作面因故停產，停產時間超過3天以上。 工作面遇地質構造異常帶或回采困難，月推

53、進度達不到30m。 工作面末采回轍期間及初采初放期間。 采空區(qū)CO含量超過40ppm或上隅角CO含量連續(xù)3天超過30ppm?；仫L順槽或頂板瓦斯抽放巷風流中檢查出CO濃度達到5ppm。2、注氮滅火方法注氮前，先將輸氮管路中的空氣排放在巷道內，待三通閥出口處氧氣含量降至3%以下或者氮氣濃度97%時，再進行注氮。（1）、工作面三條巷道及上、下隅角發(fā)生火災時均可采用防火門迅速封閉采區(qū)進行注氮滅火，防火門墻體采用磚混體結構，門框中間采用插板形式，備齊封閉整個巷道斷面的防火門板，當工作面出現火災時可以達到快速封閉火區(qū)的目的。（2）、采空區(qū)滅火 當工作面上隅角CO含量超過500ppm或采空區(qū)CO含量超過1000ppm，且出現淡煙霧時，必須立即停止生產、撤出人員，插上防火門的插板封閉工作面，從防火門向工作面進行注氮防滅火，防火門周邊襯墊必須與插板接觸嚴密，確保封閉后各防火門嚴密不漏風，出現防火門墻或插板漏風時及時堵漏。 當火區(qū)內CO含量小于10ppm、氧含量小于3%且符合火災熄滅條件時，經礦總工程師批準后再打開防火門恢復生產，進行邊回采邊持續(xù)注氮，注氮時間必須一直持續(xù)到將火源點甩入采空區(qū)窒息帶為止。用防火門臨時封閉注氮時，在回風防火門設置觀察孔，每天對巷道