11113运输顺槽防突专项设计

贵州湘能实业有限公司晋家冲煤矿11113运输顺槽防突专项设计编制：蔡一鸣编制单位：通瓦科施工单位：掘三队编制时间：2011年3月14日11113运输顺槽专项防突设计一、概况1、11113运输顺槽布置参数11113运输顺槽布置在11#煤层中，水平标高为+1623m，掘进断面为12.01m2，净断面为11.08m2.巷道在13运输石门1#号测点处开口，以349°方位角，3‰的坡度，沿11#煤层顶板按中线掘进。2、11113运输顺槽的掘进工艺、运输及顶板管理11113运输顺槽采用电煤钻打眼，爆破落煤，人工装煤矸，平巷人力推车。为了满足进风、运输等要求，选择巷道断面形状为半圆拱形，该工作面采用支护方式为锚网喷，配W型钢带加打锚索联合支护。掘进面煤、矸（人工装入矿车）→13运输石门→13车场→副井→地面。材料设备从仓库→副井（绞车下放）→13车场（人力推车）→13运输石门→11113运输顺槽。3、井下位置及四邻采掘情况深部为未开采区，南至13运输石门，浅部为11111采空区，北至矿区边界正断层F17。对应地表高山地貌，山沟较多，为季节性山沟。大面积旱地，无建筑物，地形地貌较简单，有山脊、缓坡、冲沟等。地表最高标高为+1955.0m，最低标高为+1800.0m，与本巷道地表上下限标高之差为332m---177m。4、11113运输顺槽地质构造情况根据11113底板瓦斯巷钻场的地质钻孔资料分析，11#煤层存在局部变薄，对掘进生产产生一定的影响，掘进时加强对地质构造的收集工作。煤层走向349º，倾向79°,倾角30°，顶板含微水的裂隙承压水，导水性较弱，顶板破碎，应加强支护。5、11113运输顺槽水文地质条件相应地表无大的水系，仅有山间小溪，对掘进工作影响不大。本区水文地质条件简单，由于岩层中裂隙、节理发育，岩层中含有裂隙水，工作面施工过程中顶板有淋水和滴水现象。工作面处于11采区二区段开采，不受小煤窑的影响，加强对岩溶水、裂隙水的探测工作。坚持“有掘必探，先探后掘”原则。工作面涌水量正常涌水量：0.28m3/h最大涌水量：1.8m3/h。6、11113运输顺槽瓦斯储量钻孔控制巷道外侧的范围是：巷道上帮轮廓线外20m，下帮10m（沿煤层面的距离），根据晋家冲煤矿11#煤层瓦斯地质图，11113运输顺槽（+1623m标高）处煤层瓦斯含量为10.08m3/t，瓦斯储量为：1000（巷道长度）×(10+5+20)（煤层倾向宽）×3(煤层平均厚度)×1.45（煤密度）×10.08（瓦斯含量）+邻近层瓦斯涌出量(本煤层的10%)=128万m3+12.8万m3=140万m37、通风方式：采用局部通风机供风，压入式通风。二、建立安全可靠的通风系统措施1、通风部门每班对本区域的通风设施检查一次，通风设施必须牢固可靠，特别是13车场处风门设施必须完好，风门必须联锁,墙体必须符合要求。2、加强通风质量管理，加强11113运输顺槽、13运输石门及13回风石门的检查，发现有失修现象及时报告调度室和分管领导，对失修地段及时进行修理。3、通风系统：新鲜风：新鲜风经副井（主井）→13车场→局扇送入工作面；乏风：乏风经工作面→13煤仓口→13回风石门→总回风井→地面。三、防突设计（一）区域防突设计1、区域突出危险性预测根据重庆研究院对晋家冲煤矿9#、11#煤层瓦斯基本参数测定及煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，矿井11#煤层有突出危险性，11113运输顺槽直接采取区域防突措施。2、区域防治突出措施的选取及施工设计⑴区域防突措施的选取区域防突措施的方法为开采保护层与预抽煤层瓦斯，根据本矿的实际情，采用在底板瓦斯抽放巷布置穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯的方法作为11113运输顺槽的区域防突措施，钻孔控制整条巷道及两侧一定范围内煤层，两个钻场之间的钻孔不留空白带，竣工时发现有空白带时采用平行钻孔消除；根据防突规定及我矿11#煤层产状，钻孔控制巷道外侧的范围是：11113运输顺槽轮廓线外上帮20米，下帮10米。⑵区域防突措施的设计1、穿层预抽钻孔的设计：在11#煤层底板布置11113底板瓦斯抽放巷预抽11113运输顺槽条带煤层瓦斯，巷道两侧的控制范围是轮廓线外上帮20米（沿煤层），下帮10米（根据11、12区段的实施钻孔的经验与抽放时间较长按2年，故取2.5m为钻孔的抽放半径）。2、钻孔数量N=K21SS=30*30*1.05/6.25*3.14=49（个）N:钻孔个数K：钻孔安全系数，取1.05S1:防突规定本次需控制的范围面积S2:每个钻孔控制的范围面积11113底板瓦斯巷钻孔设计图及穿层预抽钻孔设计三视图附后。2、封孔要求：穿层钻孔的封孔段要求6m，钻孔封孔时要求封孔瓦斯浓度30%以上，预抽钻孔的瓦斯浓度低于30%时，要改进封孔的措施，提高封孔质量，钻孔孔口抽放负压不得小于13Kpa。3、做好每个钻场钻孔施工参数的记录以及抽采参数的测定，通瓦科、综管科、安全科、调度室必须对钻孔进行验收，同时通瓦科要及时编制钻孔竣工图。3、区域防治突出措施的效果检验⑴预抽煤层瓦斯措施的效果检验采用实测残余瓦斯含量对预抽煤层瓦斯的措施保护效果进行检验，在煤巷条带每间隔20～30m至少布置1个检验测试点，其临界值按下表执行。根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域措施效果检验的临界值表瓦斯含量w/m3.t-1区域类别＜8无突出危险区除上述情况以外的其他情况突出危险区若检验结果为突出危险区，则预抽煤层瓦斯效果为无效。①若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效，所在的区域煤层仍属突出危险区。②当采用残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时，若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值而判定预抽防突无效时，则此检测试点周围半径100m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效，即为突出危险区。③对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求，不符合设计要求的，不予检验。④对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验，在底板瓦斯巷每间隔45m至少布置1个检验测试点；⑤各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小，孔间距较大、预抽时间较短的位置，并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离，且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。在地质构造复杂区域适当增加检验测试点。区域措施效检钻孔的设计图附后4、区域验证进行区域验证时，应当按照下列要求进行：⑴在工作面进入无突出危险区时，必须立即连续进行至少2次区域验证；⑵工作面每推进10～50m（在地质构造复杂区域采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值）至少2次区域验证；本矿采取每10m进行一次区域验证。⑶在构造破坏带连续进行区域验证，矿井采取为每班验证。⑷在工作面还应当至少打1个超前距不小于10m的超前钻孔或者采取超前物探措施，探测地质构造和观察突出预兆。⑸钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑解吸指标K1值。⑹区域验证的指标临界值应按下表的临界值确定工作面的突出危险性。钻屑指标法验证煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值钻屑瓦斯解吸指标K1/[mL.（g.min1/2）-1]钻屑量S（kg.m-1）0.56⑺如果实测得到的S、K1的所有测定值均小于临界值，并且未发现有其他异常情况，则该工作面为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。⑻当验证无突出危险时，若验证孔与防突措施钻孔向巷道掘进方向的投影长度（简称投影孔深）相等的，则可在留足5m的防突措施超前距（地质构造破坏严重地带留足7m的防突措施超前距）并采取安全防护措施的条件下掘进，当验证孔的投影孔深小于防突措施钻孔时，则应当在留足所需的防突措施超前距并同时保留有至少2m验证孔投影孔深超前距的条件下，采取安全防护措施后实施掘进作业。⑼当区域验证为无突出危险时采取安全防护措施后进行采掘作业。工作面在无突出危险区进行首次区域验证时，采掘前保留足够的突出预测超前距。⑽只要有一次区域验证为突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆，则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。⑾在无突出危险时恢复掘进时允许掘进距离以矿总工程师批准同意签发的允掘通知单为准，严禁超掘，瓦斯检查员必须将毎班进尺填写在井下防突管理牌板上，并在每个作业现场标定起始位置及汇报调度室，调度室必须记录在案。（二）局部防突设计1、工作面突出危险性预测采用钻屑指标法预测工作面的突出危险性，在近水平、缓倾斜煤层或厚煤层工作面向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8～10m的钻孔，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。钻孔应尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处，本矿采用3m。工作面预测钻孔设计图附后钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑解吸指标K1值。钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值应根据下表中的临界值确定工作面的突出危险性。钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值钻屑瓦斯解吸指标K1/[mL.（g.min1/2）-1]钻屑量S/（kg.m-1）0.56如果实测得到的S、K1的所有测定值均小于临界值，并且未发现有其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。2、工作面防治突出措施的选取及施工设计⑴工作面防突措施的选取经预测或区域验证煤层有突出危险时，则必须采取工作面防突措施。根据我矿实际情况，工作面防突措施选用迎头超前预抽瓦斯钻孔。当工作面在地质构造破坏带或煤层赋存条件急剧变化处不能按以上措施设计要求实施时，必须打钻孔查明煤层赋存条件，然后采用ZDY-1250或ZY-750型液压钻机配Ø50mm的钻杆套Ø75mm的钻头实施超前抽放钻孔预抽煤层瓦斯。在突出煤层煤巷掘进工作面前方遇到落差超过煤层厚度的断层，补编石门揭煤措施。⑵工作面防突措施的设计实施工作面防突措施时，且必须保证5米安全煤柱。超前预抽瓦斯钻孔的设计：巷道两侧轮廓线外钻孔的最小控制范围：以巷道轮廓线为基点，上帮控制7米，下帮控制3米。钻孔在控制范围内应当均匀布置，在煤层的软分层中可适当增加钻孔数。预抽钻孔的孔数、孔底间距等钻孔参数按钻孔的有效抽放半径计算。根据根据重庆研究院对我矿9#、11#煤层瓦斯基本参数测定及煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，抽放半径为1.5m，本次取1.3m，钻孔数量：26个。(见超前预抽钻孔三视图附后)3、工作面防突措施效果检验当工作面采取超前钻孔预抽瓦斯钻孔措施后，必须进行效果检验合格后才能允许掘进，其检验方法和要求除下列以外同预测预报要求相同：.⑴检验孔孔深应小于或等于措施孔，并布置在两个措施孔之间，如果测得的指标都在突出危险临界值以下，则认为措施有效，反之，认为措施无效，必须采取相应的防治突出的补救措施，并经效果检验有效后，方可在安全防护措施下恢复掘进。⑵当检验孔孔深等于措施孔孔深时，经检验措施有效后，必须留有5m的投影孔深的超前距;当检验孔孔深小于措施孔孔深时，经检验措施有效后，必须留有5m的投影孔深的超前距与2m投影孔深的效果检验距。(3)效果检验孔必须不少于3个工作面效果检验孔设计图附后(4)只有证明在无突出危险时方可恢复掘进，允许掘进距离以矿总工程师批准同意签发的允掘通知单为准，严禁超掘，瓦斯检查员必须将毎班进尺填写在井下防突管理牌板上，并汇报调度室，调度室必须记录在案。4、安全防护措施⑴工作面必须有独立可靠的回风系统(通风系统图附后)，并且随时保证其回风系统中风流畅通，正反向风门必须坚固可靠。反向风门的墙垛可用砖、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定，但不得小于0.2m；墙垛厚度不得小于0.8m。在煤巷构筑反向风门时，风门墙体四周必须掏槽掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。通过反向风墙垛的风筒、水沟等，必须设有逆向隔断装置。