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福泉煤炭有限责任公司60万吨/年防治煤与瓦斯突出专项设计1前言1211工作面运输顺槽服务于1211回采工作面运输、通风，自1240胶带运输石门开口沿煤层走向向北施工，巷道设计走向长度750m。根据已经完成的突出鉴定报告，2#煤层为突出煤层，具有突出危险性，为确保安全生产，依照有关规定编制1211运输顺槽掘进工作面专项防突设计。根据防突规定，煤巷掘进和采煤工作面的专项防突设计应当至少包括煤层、瓦斯、地质构造及邻近区域巷道布置的基本情况、建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施、工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标以及预测、效果检验钻孔布置、防突措施的选取及施工设计、安全防护措施、组织管理措施等基本内容。第一章概况一、矿井概况福泉煤矿位于百灵井田24线以北，总体构造为一走向南东、倾向南西的单斜构造，煤层平均倾角23°。地层主要由石炭系太原组，二叠系山西组、石盒子组组成。在沟谷凹地中有冲洪积相砂、砾石堆积物和风积砂、黄土。地下水主要赋存于沟谷凹地中的砂砾石层和石炭系以及二叠系砂岩地层中。含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组，二叠系石盒子组亦含有2～3层薄煤层及煤线，但均不可采。矿井采用斜井单水平石门开拓方式，中央并列式通风，主采煤层为2#、3#、6#、7#煤。二、煤层瓦斯地质1、2#煤层赋存情况2号煤层井田内厚度0.39～3.24m，平均1.30m左右，含1～6层夹矸，厚度0.02～1.30m，煤层倾角18°～24°，煤层稳定程度为较稳定类型，全区可采。2、瓦斯地质2#煤层属中灰分（MA）、中等挥发分（LV）、低硫（LS）、高热值煤，弱粘结性。以三分之一焦煤为主，其次为瘦煤及少量贫煤，有较好的瓦斯生成能力。从井田煤层赋存条件来看，2#煤顶板为中、细砂岩，厚度在3～8m之间，直接顶板为砂岩，有一层伪顶为粘土岩，随采随落。砂岩为直接顶时属不易冒落的稳定岩石。底板岩性主要为页岩、砂质页岩，岩性比较脆，但浸水后不膨胀，为较稳定福泉煤炭有限责任公司60万吨/年防治煤与瓦斯突出专项设计2的中硬底板。顶底板对瓦斯具有较好的封闭能力。根据矿井煤尘爆炸性鉴定报告，井田内2号煤层均属不易自燃煤，煤尘具有爆炸危险性。根据福泉煤矿钻孔资料及历年来瓦斯鉴定资料，2#煤层的瓦斯含量分布总体上呈由上向下、由北向南加大的趋势，瓦斯含量高，工作面瓦斯涌出量也会升高，当遇断层、破碎带或煤层变厚时，突出危险性将进一步提高。根据2011年中国煤炭科工集团西安研究院在我矿完成的瓦斯基础参数测定报告，2#煤层倾角约为23°，煤层赋存稳定，构造简单。矿井测得最大瓦斯压力为3.05MPa（1100水平），最大瓦斯含量17.08m3/t。Mad0.40%，Aad47.15%，Vad13.16%。根据主井1240轨道石门揭露2煤情况，煤层倾角22.5°，含4层夹矸，最厚夹矸0.5m。煤层厚度2.7-3.2m，由南向北有变薄趋势。2012年2月13日委托重庆煤科院对1240水平煤2瓦斯含量进行了测定，两组煤样实测瓦斯含量为4.1677m3/t，8.6878m3/t，说明该区域瓦斯含量变化较大。石门揭煤区域预测过程中测得最大瓦斯压力为0.20MPa，在打钻过程中无夹钻、顶钻和喷孔现象。揭煤过程中，工作面绝对瓦斯涌出量为0.88m3/min，同期矿井瓦斯绝对涌出量为7.5m3/min。3、构造根据地勘报告，井田东部22-23勘探线之间只有F28正断层，其走向为北北西，倾向南西西，倾角80~85°，落差3-5m，断层的北端起于石盒子组地层，向南伸延到25线30号钻孔以北3号煤层底板附近消失，全长近1500m，断距北大南小，地表错动迹象明显，有8个地质点控制，位置可靠，仅南段切割煤层浅部，因落差小，对于矿井生产影响甚微。但工作面区域不能排除存在构造的可能，掘进过程中应坚持地质先行，加强地质预测预报工作。4、水文地质本矿水文地质简单，根据含水层埋藏深度、岩性等划分为5个含水带。第一含水带为2号煤层底板以上150m左右，含水层厚度约77.0m，岩性为中砂岩夹砂质页岩，单位涌水量0.00365l/s·m，渗透系数0.004m/d。对本工作面生产基本无影响；第二含水带为2号煤层底板～3号煤层底板，含水带厚度52.0m，含福泉煤炭有限责任公司60万吨/年防治煤与瓦斯突出专项设计3水层厚度约37.0m，岩性为中、粗砂岩夹煤层，单位涌水量0.00157～0.0709l/s·m，渗透系数0.0104～0.279m/d。为基岩孔隙~裂隙水，根据该区域瓦斯基础参数测定过程中打钻揭露2#煤层时的涌水情况分析，对本工作面生产有一定影响，第三～第五含水带对本工作面生产基本无影响。因此，生产过程中必须坚持边探边掘，加强水文地质工作。三、工作面概况1211运输顺槽掘进工作面位于+1240m胶带运输石门以北,上部为1211回采工作面煤体，下邻原生煤体，北以1211首采工作面切眼为界，南接煤2运输顺槽联络巷，毗邻1234回风顺槽掘进工作面，地表位置无建筑物和河流，设计掘进长度750m，沿2#煤层底板掘进。掘出后服务于1211采煤工作面通风、行人和运输。工作面平面布置如图1-1。5FJ61128.3225FJ101099.983ZJ4A91079.1426FF61100.062ZJ4A10ZJ4A11234A51234.458234C31234.656ZJ4A131099.2685FJ91111.6976FF71099.9405FJ115FJ151099.7735FJ125FJ75FJ131099.9765FJ185FJ165FJ201100.0895FJ215FJ275FJ225FJ265FJ251100.1675FJ295FJ235FJ281100主副井联络巷1100主风井联络巷1100副、风井联络巷候车室通道候车医疗室1100轨道运输石门井下消防材料硐室中央水泵房中央变电所主水仓管子道主井底水窝主井底清理撒煤平巷副井1057井底清理撒煤斜巷副水仓1300轨道石门副井1300回风顺槽联络巷主井风井1300专用回风石门图1-11211运输顺槽工作面平面布置图工作面前期采用钻爆法掘进，煤、岩分次爆破，分装分运。初期排煤（矸）系统为人工装渣，矿车运输，副井串车提升，综掘系统安装后，运煤系统为工作面综掘皮带经煤2运输下山到1240胶带石门。巷道设计为异形断面，净断面14.98m2,支护方式为锚网、锚索联合支护(如图1-2。福泉煤炭有限责任公司60万吨/年防治煤与瓦斯突出专项设计4图1-21211运输顺槽断面图四、防突基本程序防突基本程序如图1-3五、防突设计的依据（1）《内蒙古自治区阿拉善福泉煤炭有限责任公司煤矿改扩建初步设计修改》（2011审修版）、《内蒙古自治区阿拉善福泉煤炭有限责任公司煤矿瓦斯抽采工程初步设计（审修版）》（兰煤院）（2）《内蒙古阿拉善福泉煤炭有限责任公司60万吨/年矿井“四位一体”综合防突技术措施》；（3）《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿瓦斯抽采指标》（AQ1026-2006）、《煤矿安全规程》。福泉煤炭有限责任公司60万吨/年防治煤与瓦斯突出专项设计5图1-3防突基本程序图探明煤层赋存情况，收集瓦斯地质资料等开拓后区域预测有突出危险突出危险工作面区域防突措施安全防护措施措施效果检验有突出危险无突出危险掘进作业工作面预测（2次）局部防突措施措施效果检验区域验证无突出危险工作面福泉煤炭有限责任公司60万吨/年防治煤与瓦斯突出专项设计6第二章区域综合防突措施第一节工作面区域预测一、区域预测（措施）单元的划分根据区域预测要求和公司批准的福泉煤矿《煤2运输顺槽条带煤层瓦斯突出危险性区域预测总体方案》，区域“四位一体”防突措施控制范围以沿顺槽施工方位60m条带长度、巷道及沿煤层层面上下各15m范围为一个地质单元进行防突设计，依次实施区域“四位一体”综合防突措施，即每完成一个地质单元的区域防突措施循环，经区域验证消突后，方可掘进。根据防突规定，当煤巷掘进在预抽防突效果有效的区域内作业时，工作面距未预抽或者预抽防突效果无效范围的前方边界不得小于20m；因此每掘进40m必须停工进行下一个地质单元的区域“四位一体”防突措施，如经区域预测无突出危险，可不采取区域防突措施，掘进过程中严格执行工作面“四位一体”防突综合措施和区域验证，如此循环，直至完成设计巷道工程量。在接近切眼附近时，不足60m时，以实际剩余工程量做为一个地质单元，且保证措施有效范围超过切眼位置不小于20m。因此该工作面共划分为19个区域地质预测单元。二区域预测工作面开掘前首先完成1211运输顺槽条带煤层瓦斯突出危险性区域预测第一单元区域预测工作，区域预测工作以井下实测了瓦斯压力或含量指标为主，在分析矿井已揭露煤层赋存、地质构造、动力现象发生规律等情况的基础上，确定第一个预测单元为突出危险区或非突出危险区，并主要依据以下3点划分突出危险区和无突出危险区：其评判标准主要有以下几点：1、实测瓦斯压力或瓦斯含量，临界值为0.74Mpa或8m3/t；2、无瓦斯动力现象（夹钻、喷孔等）；3、实际揭露和钻探无地质构造。同时，在预测过程中对2#煤的破坏类型、f值、软分层厚度等指标进行现场实际考察，多方位考察其突出危险性，提高预测预报的准确性。评判结果应形成预测报告，经公司、矿长、矿总工程师批准后执行。经区域预测有突出危险，必须严格执行两个“四位一体”综合防突措施要求，如预测无出危险，可不采取区域防突措施，掘进过程中边掘边验证，严格执行局部“四位福泉煤炭有限责任公司60万吨/年防治煤与瓦斯突出专项设计7一体”防突措施和安全防护措施，确保安全生产。第二节区域防突措施2#煤层除在石门揭煤过程中对揭煤区域瓦斯进行了抽采以外，工作面范围煤体未进行抽采。做为区域防突措施，在不具备开采解放层条件下，主要以预抽煤体瓦斯做为区域防突措施。根据我矿煤层赋存和1211工作面实际和区域预测单元划分情况，1211工作面在煤巷掘进过程中采取顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯的区域防突措施。主要包括：工作面顺层钻孔抽放和巷帮钻场顺层钻孔抽放。区域防突措施设计如下：一、工作面顺层钻孔抽放设计在工作面按设计掘进巷道断面轮廓线，参照巷道中心布孔，布置两排14个钻孔，孔径90mm、孔间距0.8m、排距0.5~0.6m，钻孔控制巷道及两帮（上帮5.6m，下帮5.9m）一定区域。钻孔投影长度60m。封孔深度不得小于10m，每打完一个钻孔，验收后即封即抽。实际施工过程中煤层赋存状态发生变化时，应及时探明情况，重新确定钻孔参数。钻孔布置如图2-1、2-2示。2-1：1211运输顺槽工作面钻孔布置图福泉煤炭有限责任公司60万吨/年防治煤与瓦斯突出专项设计82-2、1211运输顺槽工作面钻孔布置投影图（单位：mm）12345679810111213141212456789111413310巷道轮廓线巷道轮廓线巷道中心线福泉煤炭有限责任公司60万吨/年防治煤与瓦斯突出专项设计9表2-1钻孔设计参数表孔号123456781011121314工作面钻孔参数表方位（°）仰俯角（°）孔径(mm)90孔深(m)909090909090909090909090备注60.460.02.6顺槽中线左偏6度1.5仰角仰角仰角仰角60.0顺槽中线右偏6度60.22.2顺槽中线左偏4度顺槽中线右偏4度60.22.460.060.40.3顺槽中线左偏2度顺槽中线右偏2度2.70.760.0顺槽中线右偏2度60.43.760.060.060.260.4顺槽中线右偏6度顺槽中线左偏2度顺槽中线左偏4度顺槽中线左偏6度2.01.10.61.12.2俯角俯角顺槽方位0度9顺槽方位0度顺槽中线右偏4度9060.2俯角俯角俯角仰角仰角2.8仰角仰角仰角二、巷帮钻场顺层钻孔抽放设计1、钻场布置为合理降低工程量，钻场布置参照1211运输顺槽设计平、剖面图和福泉煤矿瓦斯抽采设计说明书进行设计，钻窝规格、布置与抽采设计保持一致，在顺槽上、下帮各布置一排钻场，单帮钻场间距40m（中-中），布置抽采钻孔，左右两帮交替布置，间距20m（中-中）。