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河南郑煤矿业建设有限公司成都地奥集团金鹅池煤矿项目部东风井+200m东轨道运输石门西头局部防突专项设计2012年3月18日河南郑煤矿业建设有限公司成都地奥集团金鹅池煤矿项目部编制依据1、《煤矿安全规程》20010年版2、《防治煤与瓦斯突出规定》2009年版3、+200m水平东轨道石门巷道掘进地质说明书4、《+200m水平东轨道石门西头掘进作业规程》5、+200m水平东轨道石门预抽效果分析6、副斜井东轨道石门探煤钻孔成果图金鹅池煤矿东风井+200米水平东轨道运输石门西头局部防突专项设计会审意见编制/审核：通防部：地测部：生技部：机电部：安监部：监理公司：生产副总经理：安全副总经理：总工程师：矿长：前言按照矿井采掘布署安排，为了尽快贯通主副井与东回风井，形成独立的回风系统。需及时施工+200m水平东轨道石门，在施工+200m水平东轨道石门过程中需从C11煤层底板方向揭穿C11、C12煤层及煤线，根据我公司《+200m水平东轨道石门区域防突专项设计》要求，进行了区域综合防突措施，经区域防突措施效果检验，判定措施有效，已无突出危险。将进入局部防突揭煤程序，为了确保C11、C12煤层及煤线揭煤安全、顺利地进行，特编制东风井+200m水平东轨道运输石门西头局部防突专项设计。金鹅池煤矿东风井+200m水平东轨道运输石门西头局部防突专项设计一、概述1、巷道名称：金鹅池煤矿+200m水平东轨道运输石门2、巷道位置：+200m水平东轨道运输石门掘进碛头位于东风井+200m东轨道运输石门西头处，埋深约为280m,该巷设计长度104.603m，坡度为-3%，该巷道现掘进设计以243°方掘进21m,在沿270°方位掘至4.2m穿过C11煤层后，再沿270°方位掘进19.9m与设计中的副井井底车场相交。根据探煤钻孔成果资料分析（祥见附图一：《副斜井探煤钻孔成果图》）。3、周围、上下采掘关系：金鹅池煤矿为新建矿井，副斜井上覆煤、岩层未受过采动影响（即原始煤、岩体未受过破坏），4、地质构造及水文地质金鹅池煤矿开采深度为+444m～-200m，类比预测标高为+200m，揭煤点埋深约280m，C11煤层大多数指标在严重突出范围内，故C11煤层属于煤与瓦斯严重突出煤层。该段巷道穿过的围岩为长兴组(P2c)：长兴组(P2c)灰岩以灰，深灰色石灰岩为主，中—中厚层状结构，岩石系数F=8—10。岩溶、裂隙较发肓，以裂隙含水为主，深部含水性减弱。其下部地层龙潭组(P2l)：泥岩、砂质泥岩、细砂岩、粘土岩夹煤层。裂隙不发肓。C11煤层顶底板情况统计表顶板名称岩石名称厚度（m）岩性特征老顶砂质泥岩0.6～1.57深灰色砂质泥岩，含大量黄铁矿0.97C12煤层0.15～0.46黑色，泥质结构，见黄铁矿0.31直接顶粘土岩0.7～1.62灰白色粘土岩0.92C11煤层1.2～1.6黑色半亮型块煤，玻璃光泽，似层状构造，含菱铁矿1.4直接底粘土岩0.9～2.39灰白色粘土岩1.49老底炭质泥岩0.15～0.36黑色薄层炭质泥岩0.21粘土岩0.4～1.2灰白色粘土岩0.8（一）、地质构造根据精查地质报告表明该巷道布置在玉竹山背斜轴地带，可能煤、岩层会受较小的褶曲构造影响，至使煤、岩层的倾角、厚度、走向均有一定变化。根据+200m水平东轨道运输石门地质探孔，在巷道揭煤范围内，将遇地质构造破碎带和较小的岩溶裂隙。该石门揭煤范围内的煤层空间产状为：煤层走向约323°，煤层真倾角24°45′，C11煤层真厚约0.86m。（二）、水文地质区域主要是受其大气降水沿裂隙渗入该面，充水因素均随大气降水的变化，雨季水量将增大。长兴组(P2c)属于岩溶裂隙含水层，岩溶裂隙较发育，但经过地质钻孔探水表明无大的水体。施工中涌水表现形式为预计淋、滴水渗透，在掘进过程中，应加强疏排水工作，保证工作面的正常施工。正常涌水量3m3/h,预计涌水量5m3/h。5、通风方式矿井基建时期，由于未形成矿井负压通风，而掘进工作面又采用多头并进，平行作业的方式以实现工期目标。因此矿井基建期间各掘进工作面，均为采取压入式通风方式进行巷道通风。东轨道运输石门施工时，选用一台FBDYNO6.0－2×22kw型对旋式局扇配直径为800mm的胶质风筒为碛头供风。1、局扇安设于主井工业广场硐口附近大于20米的地方。风机安设必须符合《煤矿安全规程》第121条规定。风筒出风口距碛头不大于5米。2、局扇按规定设“三专两闭锁”。所有电气设备必须有专人负责检查、维护，必须严格检查防爆电气的防爆性能。确保电气不失爆，风电闭锁、瓦斯断电装置灵敏可靠。局部通风机采用双风机双电源，并实现运行风机和备用风机自动切换，保持局部通风机连续运转、均衡供风、风流稳定。3、通风设备要求：东轨道运输石门最远供风距离为900米。风筒出风口距碛头不大于5米。风筒必须吊挂平直，靠帮靠顶。4、主、副井至东轨道运输石门每隔100米设一组全断面防尘喷雾装置。5．掘进通风的质量管理和技术安全措施⑴局扇安设必须符合通风质量标准要求，局扇安装实行专用变压器、专用开关、专用电缆，实行风电闭锁。⑵局扇必须用木垛垫起，离地面高度不小于300mm。⑶风筒出口风量必须保证碛头的有害气体不超限，巷道中风速必须符合《煤矿安全规程》的规定。⑷局扇设备必须齐全，必须设专人管理。(5)风筒接头必须严密，若有破裂、漏风的地方必须及时进行修补。（6）风筒在巷道内吊挂平直，做到逢环必挂;风筒下底面距离底板铅垂高度不小于1800mm，做到转弯圆滑无死弯。（7）局扇正常启动后，无论工作或交接班时，任何人员都不准擅自停开局扇。（8）因检修或停电等原因停风时，碛头所有人员必须撤到新鲜风流中去。（9）加强对通风设施的保护，任何人员不得损坏通风设施。（10）如碛头放炮时，迎头段的风筒有炮崩或损坏时，应根据现场情况，制定放炮防损坏风筒的专项措施。（11）放炮时要保护好风筒口。（12）加强对通风设施的保护，任何人不得损坏通风设施。㈢、揭煤工作面通风系统•（1）石门需风量计算及局部通风机选择•①作面同时工作最多人数计算•Q=4N（m3/min）•=4×15•=60m3/min•式中：N—工作面同时作业的最多人数。•②按气候条件计算•Q=60VS净（m3/min）•=60×0.25×13.3•=199.5m3/min•式中：Q—掘进工作面配风量；•V—巷道风速一般取0.25m/s；•S净—巷道最大净断面；•60—1分钟等于60秒。③按瓦斯涌出量计算风量Q=100q瓦斯K（m3/min）=100×0.01×2=2m3/min式中:Q—掘进工作面实际配风量；K—通风备用系数，一般取1.5—2.0，取K=2.0；q瓦斯—掘进头CH4涌出量（m3/min）。④按炸药消耗量计算：Q=25A/s（m3/min）=25×28/30=23.33m3/min式中：Q—掘进工作面实际需要风量，m3/min；25—每千克炸药爆炸不低于25m3的风量；A—掘进工作面一次爆破所用最大炸药量，kg；s—稀释炮烟的通风时间，取s＝30min。⑤局部通风机吸风量测算：假设初步选择一台FBDYHO6.0-22×2型局部通风机，其额定风量为：800m3/min，静压375~3690Pa，送风距离500~1000m。Ｑ吸＝Ｑ局Ikf=800×1×1.2=960（m3/min）式中:Ｑ吸—局部通风机吸风量，m3/min；Ｑ局—拟选掘进局部通风机的额定风量，m3/min；I—同一条巷道安装、运转通风机台数，台；kf—防止局部通风机拉循环风的备用系数；⑥局部通风机选择确定经以上计算，确定选择FBDYHO6.0-22×2型局部通风机。为保证局部通风机不拉循环风，应严格执行《煤矿安全规程》第128条的规定：一是局部通风机和启动装置必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10m；二是局部通风机安装巷道处全风压供给的风量不得小于“Q=300m3/min”，由于局部通风井安装在地面，因此供给风量符合此要求。•⑦掘进工作面风速验算•验算按以下不等式进行：•Q2＜Q掘＜Q1•式中：Q1—按照《煤矿安全规程》最大允许风速4m/s计算最大风量；•Q2—按《煤矿安全规程》最小允许风速0.15m/s计算最小风量；•Q掘—工作面实际配风量。•风速应符合《煤矿安全规程》第101条之规定。•⑧按有害气体的浓度验算•回风流中瓦斯或二氧化碳浓度不得超过《煤矿安全规程》的规定：按以下公式验算：•p瓦/Q掘×100%＜1.0%•式中：p瓦——预测掘进工作面的瓦斯涌出量；•Q掘——掘进工作面实际配风量。•根据以上验算，所选用FBDYHO6.0-22×2通风机和掘进工作面的配风量必须满足掘进工作面安全生产的需求。⑨局部通风机的安装A)局部通风机安装地点的全风压风量要大于局部通风机吸入风量，还应保证局部通风机吸入口至工作面回风口之间最低风速≮0.15m/s。B)局部通风机安装位置应距离回风口≥10.0m处。C)局部通风机的设备要齐全，吸风口有风罩和整流器，高压部位（包括电缆接线盒）有衬垫（不漏风），通风机必须吊挂或垫高，离地面高度＞0.3m。D)风筒接头严密（手距接头处0.1m处感到不漏风），无破口（末端20m除外）。软质风筒接头要反压边，硬质风筒接头要加垫，上紧螺钉。风筒出口与工作面距离≯7.0m。E)风筒敷设平、直、稳，逢环必挂，拐弯处要设弯头或缓慢拐弯，异径风筒接头要用过渡节，先大后小，不准花接；风筒吊挂高度应不被矿车摩擦或挤压。F)必须安设并正常使用“三专两闭锁”装置，并且应有安装使用台帐。G)装“双风机、双电源”，并保证自动切换，风筒自动分风功能能正常使用。二、区域综合防突措施实施情况及检验结果（一）区域突出危险性预测根据《防治煤与瓦斯突出规定》：“相邻矿井开采的同一煤层发生突出的，应当按突出煤层管理。”因此+200m水平东轨道运输石门直接采取区域防突措施。（二）区域防突措施根据《+200m水平东轨道石门区域防突专项设计》要求，区域防突措施采用了穿层钻孔预抽煤层瓦斯的措施：1、副井+200m水平东轨道石门235.4m处施工，110个瓦斯抽放钻孔，钻孔控制巷道轮廓线上帮16.72m、下帮13.52m、两侧轮廓线13.77、15.52m，巷道边外轮廓线距C11#煤层最小距离5m。（详见副图二：金鹅池煤矿副井+200m东轨道运输石门防突抽放钻孔竣工图）2、预抽效果副井+200水平东轨道石门钻孔从2011年8月27日至2012年2月29日，共抽放时间4013h，抽放浓度从20%降到1%，通过分段评差后，累计抽出瓦斯量38351.4m3，预抽率为68.6%。（详见+200m东轨道运输石门瓦斯抽放评估报告）（三）区域措施效果检验：检验方法：采用钻屑瓦斯解析指标法预测煤层突出危险性。2月27日到29日、3月7日在距C11煤层底板7m垂距时在碛头向揭煤处施工7个φ75mm检验钻孔测K1指标，钻孔分别控制揭煤点上部、中部、下部和两侧，其中3#检验孔测试预抽区域内距边缘不大于2m的范围。详见图2《+200m水平东轨道运输石门区域检验钻孔竣工图》测得最大K1值指标0.23,且施工中无任何突出预兆，则判定措施有效，已无突出危险。（详见+200m东轨道运输石门区域检验结果报告单）按照区域综合防突措施要求经区域措施效果检验有效后掘至C11煤层底板法线距离5m位进行局部综合防突措施。三、局部综合防突措揭煤技术措施及步骤：第一步：在掘进至距C11煤层底板5米法线停头施工φ75mm检验钻孔9个，钻孔控制揭煤点轮廓线上帮6m、下帮4m、左、右各4m，每个钻孔见C11煤层测试K1值，并观察施工中的动力现象。若检验不超标，允许掘进至距C11煤层底板3m法线位置；如检验超标，则在超标孔四周按孔底间距2m由内往外补打排放兼检验钻孔，直到不超标为止允许掘进至距C11煤层底板3m法线位置。临界指标：K1值=0.4；施工中有无瓦斯动力现象。详见图3（5米法线检验钻孔设计）第二步：在距C11煤层底板3米法线位置停头施工φ75mm检验兼排放钻孔16个，钻孔控制揭煤点上帮3.5米，下帮1.5米，左、右两帮4米。见C11煤层每孔测K1值