10204煤巷掘进“四位一体”防突措施

1内蒙古庆华集团百灵煤炭有限责任公司10204工作面煤巷掘进“四位一体”防突措施编制单位：防突科编写人员：日期：201年月日煤矿掘进防突措施2会审意见编审人员签字单位签字栏单位签字栏防突科掘进兼（地测）副总地测科通防副总技术部机电副总通防部防突矿长机电部生产矿长机运部安全矿长安质部总工程师调度室矿长煤矿掘进防突措施3（一）、巷道基本情况10204工作面运输顺槽开门口位于1200南翼中部区段运输石门D6点前33.8m处，按方位角155°沿2#煤层顶板掘进584m（平距）至设计停掘位置。切眼开门口位置位于运输顺槽开门口向前582m处，按方位角71.5°开门，沿2#煤层顶板掘进，工程量为200m。10204回风顺槽为原10202运输顺槽。10202工作面回采过程中，运输顺槽采用柔模泵注混凝土沿空留巷的方法支护，后采用单体液压支柱加强支护（距柔模混凝土墙体150mm和1150mm各支设一排单体液压支柱），保留10202运输顺槽做为10204回风顺槽。先对原沿空留巷段392m巷道进行刷扩，再向前全断面掘进177m到达切眼设计位置。（二）、地质构造1、地面相对位置及邻近采区开采情况水平名称+1200水平采区名称一采区地面标高（m）+1560—+1557.5工作面标高(m)+1187—+1197m地面相对位置及建筑物该巷道位于百灵井田一采区19勘探线至21勘探线之间，地表为低矮丘陵地形，地面无建筑物。井下位置及掘进对地面设施的影响该巷道北邻+1200南翼中部区段运输石门，南临井田边界,西为煤层实体，东临10202工作面运输顺槽。对地面设施无影响。邻近采区开采情况该巷道北邻+1200南翼中部区段运输石门，南临井田边界,西为煤层实体，东临10202工作面运输顺槽。走向（m）584倾斜长（m）214面积（㎡)124742煤层总厚度（m)1.92-3.32.61煤层结构煤层倾角（°）20-2423单斜构造煤矿掘进防突措施42、煤（岩）层赋存特征：该面顶板老顶为细砂岩，厚度9.83～19.36m，平均厚度14.3m，灰白色、灰色细砂岩，致密，坚硬。含石英、长石、岩屑。伪顶为炭质页岩,厚度0.05～0.42m，平均厚度0.2m，黑色，致密、较薄，层理发育，极易破碎脱落。该工作面煤层为2#煤层，煤层结构较为简单，厚度1.92～3.3m，平均厚度2.61m，一般含1-2层夹矸，夹矸厚度0.1-0.3m（总厚）。煤层直接底为页岩，厚度0.04～0.23m，平均厚度0.12m，灰色，较薄、易碎层理发育，硬度较低。老底为细砂岩，厚度3.26～8.62m，平均厚度5.4m，灰白色、白色细砂岩，致密，较硬，含石英、长石等。层间距：该工作面2#煤层距3#煤层35.5m。岩性特征表表2巷道岩性情况顶板名称岩石名称柱状厚度（m）岩性特征老顶（直接顶）细砂岩9.83～19.6314.3灰白色、灰白细砂岩，致密，坚硬。含石英、长石、岩屑。伪顶炭质页岩0.05～0.420.2黑色，致密、较薄，层理发育，极易破碎脱落。煤层2#煤1.92～3.32.61煤层结构较为简单，一般含1-2层夹矸，夹矸厚度0.1-0.3m（总厚）直接底页岩0.04～0.230.12灰色，较薄、易碎层理发育，硬度较低。老底细砂岩3.26～8.65.4灰白色、白色细砂岩，致密，较硬，含石英、长石等。煤矿掘进防突措施53．矿区水文地质（1）、水文地质概况：10204掘进工作面巷道位于百灵井田第二含水带，裂隙率为3.2%，单位涌水量q=0.00365升/秒·米，渗透系数K=0.004m/d，水质为HCO3·CL--K·Na型水，水文条件简单。（2）、防治水措施：1、施工中坚持“有掘必探、先探后掘”的原则，超前探放水要根据现场实际情况进行设计；2、工作面在接近井田边界时必须超前60m探测前方水文地质情况；3、必须按规定留设不少于20m井田边界保护煤柱；4、必须保证不小于30m³/h的排水能力并保证排水管路畅通完好。（三）、煤层特征及煤质1、煤层情况该掘进工作面巷道煤层为2#煤层，煤层结构较为简单，厚度1.92～3.3m，平均厚度2.61m，一般含1-2层夹矸，夹矸厚度0.1-0.3m（总厚）。2、瓦斯地质2#煤层瓦斯压力最大值为0.95MPa；瓦斯放散初速度最大值为11；煤的坚固性系数f最小值为0.23；水分为0.7％；灰分为24.89％；挥发分为23.57％，为矿井主要可采煤层。（四）、掘进方式及采煤方法10204运输顺槽绕道：①全岩段巷道采用人工打眼、爆破破岩、耙装机耙装出矸、人工打注锚杆（索）、喷浆的方法施工。②半煤岩段巷道采用人工打眼、爆破破煤（岩）、耙装机耙装出矸、架设U型棚、喷浆的方法施工。10204切眼：采用人工打眼、爆破破煤、挖掘式装载机出矸、人工打注锚杆（索）的方法进行施工。10204回风顺槽绕道：掘进时采用ZWY-120/55L型煤矿用挖掘式装载机沿煤层顶板掘进施工(煤层坚硬时爆破落煤)。因10204回风顺槽为原10202运输顺槽沿空留巷煤矿掘进防突措施6段，先刷扩施工392m，再全断面掘进施工177m到达设计停掘位置。采用人工打眼、爆破落煤、挖掘式装载机落煤出煤、人工打注锚杆（索）的方法进行施工。（五）、瓦斯来源及通风方式1、10204工作面煤巷掘进期间瓦斯来源：10204工作面运输、回风顺槽及切眼在掘进（刷扩）过程中，瓦斯来源包括巷道煤壁瓦斯涌出和掘进落煤中的瓦斯涌出两部分。2、局部通风机安装地点和通风系统：1、局部通风机安装地点（10204运输顺槽）局部通风机安设在局部通风机应安设在1200水平轨道运输石门距P1号导线点以东12m处（距1208联络巷门下口以东10m），非人行道一侧的新鲜风流中，该处（局部通风机吸风口至掘进工作面回风口）巷道的风速不得低于0.15m/s。（10204回风顺槽）局部通风机安设在局部通风机安设在1260南翼运输中巷（N23点前30m）距一采区回风上山距离为30m，非人行道一侧的新鲜风流中，该处（局部通风机吸风口至掘进工作面回风口）巷道的风速不得低于0.5m/s。2、通风系统10204工作面通风方式采用“U”型通风方式，即运输顺槽（瓦斯抽放巷）进风，回风顺槽回风。（10204运输顺槽）局部通风机→10204运输顺槽迎头→1200南翼中部区段运输石门→1200南翼运输中巷→1208胶带运输石门→1200回风石门→立风井→地面。（10204回风顺槽）局部通风机→10204回风顺槽迎头→1260南翼中部区段运输石门→1260南翼中部回风上山→1320南翼回风中巷→1330专用回风石门→1320总回风巷→立风井→地面。（切眼）局部通风机→切眼迎头→切眼→10204运输顺槽绕道→1200南煤矿掘进防突措施7翼中部区段运输石门→1200南翼运输中巷→1208胶带运输石门→1200回风石门→立风井→地面。（六）、矿井灾害情况百灵煤矿2#煤层瓦斯涌出量：绝对瓦斯涌出量:2.75m³/min。煤尘爆炸性：依据内蒙古安全检测检验有限公司2010年12月对百灵煤矿2#煤层所做的《煤尘爆炸性、煤自燃倾向性检验报告》，鉴定该煤层煤尘有爆炸性。煤的自燃：依据内蒙古安科安全检测检验有限公司2010年12月对百灵煤矿2#煤层所做的《煤尘爆炸性、煤自燃倾向性检验报告》，鉴定该煤层属于Ⅰ级容易自燃煤层。根据2011年河南理工大学出具的《内蒙古庆华集团阿拉善百灵煤炭有限责任公司2号和3号煤层突出危险性鉴定报告》，百灵煤矿2#煤层的破坏类型属于Ⅲ和Ⅳ类，坚固性系数f的最小值为0.23，瓦斯放散初速度为11，瓦斯压力最大值为0.95MPa，四项指标均达到了判定煤层突出危险性单项指标的临界值，鉴定结论为2#煤层具有突出危险性。地温：恒温带深为200m，温度为21℃,地温梯度为2℃/100m。二、防突概述在该掘进工作面作业的所有工作人员必须熟悉煤与瓦斯突出的预兆并认识煤与瓦斯突出的危害性和规律性，以及防治煤与瓦斯突出的措施。(一）煤与瓦斯突出的预兆：对于现场作业人员来说，熟悉煤与瓦斯突出预兆，可以有效地避免或减少人员伤亡。突出预兆有：声预兆和无声预兆。1、有声预兆：(1）响煤炮：突出前在煤体深处发出大小不同的响声。有的像炒豆声；有的像闷雷声；有的像鞭炮声；有的像机枪连射声。特别是煤炮声由小到大，由远到近，由稀到密是突出比较危险的信号。（2）气体穿过含水裂缝时的吱吱声。煤矿掘进防突措施8（3）因压力突然增大而出现的支架嘎嘎声，劈裂折断声，煤岩壁开裂声。2、无声预兆：（1）煤层结构构造方面表现为：煤层层理紊乱，煤变软、变暗淡、无光泽、煤层干燥、煤尘增大；煤层受挤压褶曲、变粉碎、厚度不均、倾角变化。（2）矿山压力显现方向表现为：压力增大支架变形；煤壁外膨胀、片帮、冒顶次数增多、底膨严重；炮眼变形快、装药困难、打钻时易顶钻、卡钻、喷钻、垮孔。（3）其它方面表现为：瓦斯涌出量忽大忽小；煤尘增大；空气气味异常，忽冷忽热。（二）、煤与瓦斯突出的危害性和规律性：1、煤与瓦斯突出的危害主要表现在：（1）采掘工作面或巷道突然间充满多浓度瓦斯，易造成人员窒息，遇火时还可能会发生瓦斯爆炸。（2）突出时的动力可摧毁支架，破坏设备、设施。（3）破坏通风系统，造成风流紊乱。（4）突出的煤岩堵塞巷道，影响巷道使用。2、煤与瓦斯突出的规律性：煤与瓦斯突出一般有如下规律：(1)突出的危险性随着煤岩（层）埋深度的增加而增大。(2)突出的危险性随着煤岩（层）倾角的增大而增大。(3)突出的危险性随着煤岩（层）厚度特别是软分层的厚度的增加而增大。(4)突出煤岩（层）的瓦斯含量和瓦斯压力一般都比较多。(5)煤层等地质构造附近易发生突出。(6)突出的煤层一般煤质松软，强度低，光泽暗淡，层理紊乱。煤矿掘进防突措施9(7)突出的危险性随着煤（岩）层含水量的增加而增减少。(8)突出大多发生在落煤时，尤其在爆破时。(9)揭煤时易发生突出。三、区域综合防突措施:（一）、区域突出危险性预测在迎头施工预测钻孔，进行区域突出危险性预测：每次施工钻孔3个，钻孔深度60米，掘进40米，预留20米的超前距。每个钻孔设置2个检验点，每两个检测点间距30米，采用DGC瓦斯含量直接测定装置进行瓦斯含量测定，经检验瓦斯含量＜6m³/t时，无突出危险，检验瓦斯含量≥6m³/t时，有突出危险则采取超前预抽的方法消突。采取消突措施后，再进行措施效果检验，检验该区域无突出危险后，执行局部综合防突措施。参考下图（二）、区域防突措施煤矿掘进防突措施10经区域突出危险性预测检验瓦斯含量大于6m³/t有突出危险时则采取先抽后掘的方法进行消突。采取消突措施后，再进行措施效果检验，检验该区域无突出危险后，执行局部突出危险性预测。1）、采取先抽后掘的防突措施。1、在掘进巷道两帮施工瓦斯抽放钻场，采用超前预抽钻孔瓦斯进行防突，在巷道两帮每隔40m掘进一个高2.5m、深3m、宽3m的钻场，两帮钻场采用“迈步式”布置，预抽孔孔径为Φ75～95mm，孔深60m以上，布置于煤层中部。预抽钻孔终孔间距为3m，在两帮钻场内各布置5个预抽钻孔，控制巷帮至少15m。先抽后掘防突措施具体钻孔布置见示意图2、抽采或排放钻孔施工要求1）采用ZDY-650型钻机，配套Φ75mm螺旋钻杆，Φ75mm三翼复合片钻头。2）结合《防治煤与瓦斯突出规定》第五十三条规定以及本矿实际情况，突出危险区域的煤层残余瓦斯压力小于0.4Mpa或残余瓦斯含量小于6m3/t），则措施有效。注：（1）、施工过程中可根据工作面实际情况对钻孔参数进行调整，如遇特殊情况时联系区队值班领导及时解决。煤矿掘进防突措施11（2）、在钻场施工前，施工单位负责人要与技术部测量组及时联系，现场观察，准确定位钻孔的方位角、倾角，防止出现误差。（3）、钻场及钻孔的施工滞后掘进迎头不得超过50米。（4）、抽放管路布置在巷道靠顺层抽采钻场一侧，10701回风顺槽抽放管路吊挂在下帮（运输顺槽、瓦斯抽放巷吊挂在上帮），瓦斯管路高度保持在1.6m—2.5m之间，采用DN200煤矿井下用钢骨架树脂纤维增强管连接井下瓦斯抽放系统并入地面2BEC62型高负压永久瓦斯抽放泵站。详见