搜索
煤巷掘进工作面专项防突设计梁道富总工程师电话：13885784382煤巷掘进工作面专项防突设计⑴煤层、瓦斯、地质构造及邻近区域巷道布置的基本情况。⑵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；监控系统和抽放系统的基本，保障正常运行的措施。⑶区域综合防突措施：区域预测（测定煤层瓦斯压力或取煤芯化验瓦斯含量的钻孔等工程布置、实施方案）；区域防突措施选取及施工设计；效果检验方法、指标、钻孔布置；区域验证具体做法等内容。⑷局部综合防突措施：工作面突出危险性预测的方法、指标，预测钻孔布置等；局部防突措施的选取及施工设计；防突措施效果检验的方法、指标，检验钻孔布置等；采取的安全防护措施具体内容。⑸措施落实到位的组织管理措施；一、概况16中03运输顺槽断面为矩形，净宽4.3m，净高2.7m，净断面积11.61m2，巷道沿6中煤煤层顶板掘进。根据鉴定报告，6中煤属于突出危险性煤层。根据《防治煤与瓦斯突出规定》第六十二条之规定，防止煤与瓦斯突出事故的发生，确保矿井安全顺利生产，贯彻“多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标”的原则。结合本矿井实际情况，特拟本专项设计。二、揭煤区域煤层、瓦斯、地质构造及邻近区域巷道布置的基本情况1、煤层情况6中煤层：位于龙潭组上部，为6号煤层组中主要煤层，厚度为2.5m左右，右倾1～2°前倾2°左右（面向迎头方向），总体趋势由北向南东部变薄，顶板为泥岩、粉泥、泥质粉砂岩，底板以泥岩、粉砂质泥岩为主，少量泥质粉砂岩、粉砂岩。16中03运顺掘进工作面专项防突设计2、揭煤区域煤层瓦斯基本参数1）矿井各煤层平均瓦斯含量根据重庆一三六地质队2006年12月提交的《贵州大方煤业有限公司小屯煤矿一采区补充勘探地质报告》6中煤层甲烷含量平均为13.00ml/g.r，甲烷含量＜15ml/g.r的地区主要分布于井田西南，15～20ml/g.r主要分布井田东北面，＞20ml/g.r由西向东，由南向北呈“ω”分布。换算为煤层原煤平均瓦斯含量11.72m3/t。2）瓦斯梯度根据地质资料，推测本井田煤层瓦斯风化带深度为130m。同一煤层随标高的降低，瓦斯含量有增加的趋势，标高每降低100m，可燃气体含量增加4.17ml/g.r（即瓦斯增长率）；瓦斯梯度为23.93m/（1ml/g.r），即可燃气体每增加1ml/g.r，则标高相应降低23.93m。3）影响瓦斯含量的地质因素埋藏深度因素：不同煤层瓦斯含量与埋藏深度的关系不明显，同一煤层瓦斯含量与埋藏深度的关系较为明显，随埋深的增加，瓦斯含量有增加的趋势。其它因素：一采区浅部由于有向斜、背斜构造发育，瓦斯含量变化较为复杂，因此地质构造对瓦斯含量有影响；另外，本井田内断层性质、节理裂隙发育程度、煤层顶、底板岩性等对瓦斯含量都有影响。4）煤层突出危险性鉴定情况根据中国矿业大学2009年提交的《贵州大方煤业有限公司小屯煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》的鉴定结果可知：6中煤层破坏类型为Ⅲ类构造煤；瓦斯压力为0.96MPa,大于0.74；煤层坚固性系数为0.468，小于0.5；瓦斯放散初速度为11.228mmHg，大于10。6中煤的破坏类型、瓦斯压力、坚固性系数及瓦斯放散初速度均已达到《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》中的单项临界指标临界值。因此，6中煤层有突出危险性，6中煤层为突出煤层。3、地质构造及巷道布置情况1）井田内地层从上到下依次为第四系，三叠系，二叠系等。含煤地层为二叠系龙潭组，含煤47～78层，厚度410～430m。本井田内出露地层主要为二叠系、三叠系，出露地层显示，二叠系下统茅口灰岩（P1m）受燕山运动影响强烈，出露地层产状变化很大，出现强烈的褶皱、断裂现象；出露的三叠系地层，产状一般变化不大，影响较小；煤系地层为二叠系龙潭组（P2l），位于茅口组灰岩与三叠系下统夜郎组沙堡湾段（T1y1）之间，出露较少，仅靠近大方背斜轴浅部出露，受大方背斜影响，出露产状一般倾角很大（20°～40°）。根据本井田精查阶段勘探成果资料，井田含煤地层沿走向、倾向的产状有一定的变化，南部断层较发育，北部沿走向和倾向发育宽缓褶皱，构造复杂程度整体为第二类—中等复杂类型构造。一采区范围内属井田浅部，受大方背斜影响构造较为复杂，该区北翼（井硐以北）分布有褶皱，断层、不可采区及煤厚异常点，但断层均以落差＜3m的小断层为主，南翼从精查阶段勘探成果和此次补勘资料分析，没有发现断层和主采煤层不可采点，因此一采区构造类别应为第二类—中等复杂构造。2）16中03运顺巷道布置图如下：（略）三、建立可靠独立的通风系统、抽放系统、监控系统及加强控制通风风流设施的措施1、通风系统情况矿井采用中央并列式抽出通风，目前安装两台BDK618Ⅱ-12-No31的主要通风机，电机功率分别为160KW，其中一台使用，一台备用。矿井总进风量约7844m3/min，总排风量约7985m3/min。16中03运顺采用局扇压入式通风，局扇为2×45KW供风，并安装了双风机双电源自动切换装置，风机吸入风量624m3/min，风筒出口风量为512m3/min，回风流风量为576m3/min。风排瓦斯浓度平均为0.28，风排瓦斯涌出量为1.61m3/min。通风系统如下图（略）2、抽放系统情况矿井配备两套瓦斯抽放系统，其中一套低负压抽放系统抽放采空区瓦斯，其每台瓦斯抽放泵额定抽放流量为405m3/min，共配用一台2BEC67-1BG3-280瓦斯抽放泵，其电机功率为500KW；一套高负压瓦斯抽放系统抽放本煤层瓦斯，其每台抽放泵的额定抽放流量为320m3/min共配备两台2BEC62-1BG3-290瓦斯抽放泵，其电机功率为400KW。16中03运输顺槽掘进区域从16中03运顺底抽巷打穿层钻孔抽放6#综合煤层的瓦斯，根据抽放情况，只要吨煤瓦斯含量小于8m3/t或者瓦斯压力降至0.74MPa以下，方可掘进。3、监控系统情况矿井安装国内较先进的KJ90NB煤矿监测监控系统，分别对矿井主要通风机、局部通风机、瓦斯抽放泵站的开停状态，井下个掘进工作面及其回风流中的瓦斯浓度、温度、烟雾、风门开闭、断电、馈电等进行实时监控。（1）T1瓦斯传感器安设在16中03运输顺槽内距工作面煤壁≤5m处，监测工作面风流中的瓦斯浓度，当T1≥1.0%时报警、断电，当T1≥1.5%时切断16中03运输顺槽巷道内所有非本质安全型动力电源，当T11.0%时复电；（2）T2瓦斯传感器安设在16中03运输顺槽与16中03运顺底抽巷交叉口往掘进方向10～15m处，监测工作面回风流中的瓦斯浓度，当T2≥1.0%时报警、断电，切断工作面及进回风巷道内所有非本质安全型动力电源，当T21.0%时复电。（3）当16中03运输顺槽掘进长度达到1000米时，必须在16中03运输顺槽中部增设T3瓦斯传感器，监测工作面回风流中的瓦斯浓度，当T3≥1.0%时报警、断电，切断工作面及进回风巷道内所有非本质安全型动力电源，当T31.0%时复电。16中03运输顺槽监测监控布置如下图（略）4、加强控制通风风流设施的措施（1）防突风门的设置：16中03运输顺槽掘进前，已在2#行人通道和二中车场施工正反向防突风门。施工的防突风门两道，与墙体接触严密，风门墙体牢固，崁入巷道周边岩石是深度≥0.2m，并设有防逆流装置；正反向风门已实现联锁；电缆孔必须封堵严实；风门墙厚度0.8m，门扇厚度50mm。（2）加强通风管理，16中03运输顺槽施工前，施工单位必须把所有影响范围内的通风设施作全面检查，如有损坏，必须立即进行修复加固，确保完好。（3）所有通风设施必须保证牢靠、完好，风筒吊挂平直，风筒出口距迎头≤5米；接头严实，不漏风，确保有足够的风量，严禁无风、微风作业。（4）通过风门的风筒必须设有可靠的防逆流装置。四、区域突出危险性预测、区域防突措施、防突措施效果检验、验证的指标、方法及检验孔布置1、区域突出危险性预测根据《防治煤与瓦斯突出规定》之要求，在巷道施工至距离煤层法向距离10m处至少施工2个地质钻孔准确掌握6上及6中煤层赋存条件、地质构造等地质资料；再适当位置再施工1个钻孔至6中煤层底板0.5m处。所有钻孔施工完之后，立即进行封孔测压，测定6上及6中综合煤层的瓦斯压力，抽采工区每班观测一次煤层瓦斯压力并做好记录，发现异常及时汇报调度室。最终压力稳定24小时为止。将测定结果及时报通防部。测压结束后：当瓦斯压力＜0.74MPa时，说明没有突出危险性；当瓦斯压力≥0.74MPa时，说明有突出危险性。本设计以此作为预测掘进区域煤与瓦斯突出危险性的方法。2、区域防突措施的选取及施工设计根据矿井建设实际，开拓后区域预测16中03运输顺槽为突出危险区域，根据《防治煤与瓦斯突出规定》相关要求，必须采取区域防突措施。16中03运输顺槽采用预抽煤层瓦斯作为区域防突措施，钻孔布置按照《防突规定》第49条有关要求、标准和安全需要进行设计：1）采用工作面顺层钻孔预抽巷道条带煤层瓦斯。2）施工16中03运输顺槽底板抽放巷，抽采工区严格按照钻孔设计要求，在底板抽放巷施工穿层钻孔预抽顺槽条带煤层瓦斯。3）施工设计图详见：16中03运输顺槽工作面钻孔设计附图1；16中03运输顺槽底抽巷瓦斯抽放钻孔设计附图2。断面图平面图70m36中煤3.23.23.23.23.23.23.22.653.753.22.36中煤432187653214567890.20.150.51231.61.151.15巷道中心线0.350.350.40.40.40.10.4巷道腰线制图通防部地测部总经理日期贵州大方煤业有限公司小屯煤矿16中03运顺抽放钻孔设计工程部总工程师说明：1.煤层倾角前倾2°左右，左倾1°。2.控制前方70m，巷道两帮15m,3.如图所示，以巷道中心线及腰线确定开孔位置,巷道方位211°30′，以巷道方向为0°，向左偏为负，向右偏为正。4.钻孔采用聚氨酯封孔，封孔段长度8m。5.施工过程中若出现喷孔、煤层赋存状况异常等情况，及时汇报工区和调度室。6.图中单位为米。审核15m15m15m15m15m15m3#2#876543211212345678916中03运顺2#钻场钻孔参数孔号方位倾角孔深10°-2°76.0m22°-2°76.0m34°-2°76.2m46°-2°76.5m59°-2°76.9m613°-2°67.0m716°-1°30′68.2m819°-1°30′63.0m923°-1°30′51.8m16中03运顺3#钻场钻孔参数孔号方位倾角孔深10°-2°70.0m2-2°-2°70.0m3-4°-2°70.2m4-6°-2°70.5m5-10°-2°71.1m6-13°-2°66.8m7-16°-2°30′67.7m8-19°-2°30′60.0m16中03运顺工作面钻孔参数孔号方位倾角孔深10°-2°70.0m20°-2°70.0m30°-2°70.0m合计1387.9m24m24m剖面图2010.3.716中03运输顺槽工作面钻孔设计附图116中03运输顺槽底抽巷瓦斯抽放钻孔设计附图255515m45m1.31.80.6612345676中煤12345671234567左帮钻场开孔基准点右帮钻场开孔基准点1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#2009.10.28贵州大方煤业有限公司小屯煤矿16中03运顺底抽巷钻孔设计通防部工程部总工程师制图地测部总经理日期审核平面图1-1剖面图2-2剖面图3-3说明：1.设计基础资料来源于地测部，煤层倾角为3°,左倾4°。3.设计钻场个数为10个，总钻孔为80个，总钻尺为2323.0m；控制巷道两帮15米。4.巷道方位211°30′，以巷道方向为0°，向左偏为负，向右偏为正。5.左帮钻场开孔基准点（如剖面图3-3所示）距离巷道左帮1.8m，右帮钻孔开孔基准点（如剖面图3-3所示）距离巷道右帮0.68m，距底板高度均为1.3m。左、右帮钻孔以此基准点及钻孔参数确定开孔位置。(其中：1-6#孔为右帮钻孔；7、8#孔为左帮