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贵州仁怀赵汝良煤矿1302运输巷过断层石门揭煤专项防突设计说明书二○一○年四月仁怀赵汝良煤矿《石门揭煤防突专项设计》-1-会审栏矿长:年月日总工程师：年月日安全矿长：年月日生产矿长：年月日机电矿长:年月日通风科长：年月日防突队长：年月日施工队长：年月日救护队长:年月日编制：唐佐彬2010年4月5日会审意见：仁怀赵汝良煤矿《石门揭煤防突专项设计》-2-目录前言…………………………………………………………………………………4一、石门揭煤区域煤层、瓦斯、巷道布置及地质资料的基本情况……………5（一）1302运输巷工作面概况……………………………………………………5（二）1302运输巷施工措施………………………………………………………7（三）岩巷过断层带地质资料分析………………………………………………8二、建立安全可靠的独立通风系统，并加强控制风流设施的措施……………8三、控制突出煤层层位、测定煤层瓦斯压力及确定岩柱厚度的措施…………101、前探地质孔确定煤层相对位置…………………………………………………102、煤层突出危险性预测……………………………………………………………113、煤层瓦斯压力测定………………………………………………………………114、控制岩柱厚度的措施……………………………………………………………12四、石门揭穿突出煤层的防治突出措施…………………………………………13（一）区域综合防突措施…………………………………………………………131、区域预测…………………………………………………………………………132、区域防突措施选择………………………………………………………………133、区域防突措施设计………………………………………………………………144、预抽瓦斯钻孔封孔要求…………………………………………………………145、抽放效果指标及效果检验………………………………………………………156、区域验证…………………………………………………………………………15（二）局部综合防突措施…………………………………………………………161、石门揭煤工作面突出危险性预测………………………………………………162、工作面防突治煤与瓦斯突出措施………………………………………………173、工作面防突措施效果检验………………………………………………………174、石门揭煤前验证…………………………………………………………………18五、安全防护措施…………………………………………………………………18仁怀赵汝良煤矿《石门揭煤防突专项设计》-3-（一）设置防突反向风门………………………………………………………19（二）设置避难所和压风自救系统……………………………………………19（三）震动爆破…………………………………………………………………20（四）其他安全防护措施………………………………………………………24六、局部通风、瓦斯管理及监测监控措施……………………………………26七、组织管理措施………………………………………………………………29仁怀赵汝良煤矿《石门揭煤防突专项设计》-4-1302运输巷过断层石门揭煤专项防突设计说明书前言根据仁怀赵汝良煤矿2010年1月编制的《2010年采掘接替计划》，决定2010年度继续掘进+745m水平1302运输巷。2009年1302工作面掘进过程中遇一斜交逆断层F1，走向断距40m，方位N62E，距开口点95m。现工作面全为岩巷，已掘岩巷56m，根据现施工3个前探地质孔提供的资料分析，该石门工作面迎头上部距煤层水平距离14m，法向距离9m。由于将揭穿的C13煤层为突出煤层，为此，必须按照《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQl026—2006）的要求，采取综合防突措施，并编制专门的防治突出设计，报有关部门批准。仁怀赵汝良煤矿《石门揭煤防突专项设计》-5-一、石门揭煤区域煤层、瓦斯、巷道布置及地质资料的基本情况（一）1302运输巷工作面概况1、地面相对位置及邻近区域巷道布置基本情况地面相对位置及邻近开采情况表2、煤层及围岩特性、地质构造（1）煤层及巷道围岩特征：C13煤层下距C7煤层43m，煤层最大厚度2.5m，最小厚度1.6m，平均2.2m。煤层较稳定，常见二层夹矸厚0.1m-0.6m，倾角为30°-50°，平均40°。C13煤层老顶为粉砂岩，中厚层状；直接顶为粉砂岩、页岩，薄层状，厚1.5m左右；伪顶为页岩、粉砂岩，厚度1m左右；底板为粉砂岩、泥岩，厚度0.5m左右，下部为黄铁矿，再下部为茅口灰岩，质坚硬，厚层状。（2）地质构造：矿区内无断裂构造，为单斜煤层，构造复杂程度较简单。2009年1302工作面掘进过程中遇一斜交逆断层F1，走向断距40m，方位N62E，距开口点95m。3、矿井瓦斯等级、煤层自燃发火倾向、煤尘爆炸性。（1）瓦斯等级：根据2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复结果，仁怀市赵汝良煤矿绝对瓦斯涌出量3.07m3/min，相对瓦斯涌出量24.31m3/t，为高瓦斯矿井。（2）煤层自燃发火倾向：经鉴定C13煤层无煤尘爆炸性。水平名称+745m水平采区名称北翼掘进工作面名称1302运输巷煤层名称C13号煤井下标高（m）+746地面标高（m）928-1055地面相对位置及建筑物工作面对应地面大部分为荒山，以低山岩溶洼地为主，有少量农田，且有一居民建筑。井下位置及邻近采区开采情况巷道开口于+746m水平，与二级水仓相通的石门内，距离副水仓32m，四周无其他作业地点和采空区，上部+775m水平1301采煤工作面正在回采。详见采区巷道布置图（见附图）。走向200°-220°倾向290°--310°巷道长度400m仁怀赵汝良煤矿《石门揭煤防突专项设计》-6-（3）煤尘爆炸性：经鉴定煤层自燃倾向性属III类，为不易自燃煤层。4、矿井瓦斯及煤与瓦斯突出情况（1）煤层瓦斯含量及瓦斯涌出量预测由于地质报告未提供C5、C7和C13煤层瓦斯含量数据，根据《采矿设计手册》中给出的的经验公式计算预测C5煤层瓦斯含量11.32m3/t,C7煤层11.38m3/t,C13煤层14.38m3/t，矿井最大瓦斯涌出量30m3/t。（2）煤与瓦斯突出情况我矿可采煤层C5、C7和C13三层，其中C5、C7煤层在探钻中发生过动力现象；2009年我矿开采C13煤层在掘进过程中共发生过两次煤与瓦斯突出现象，第一次发生在2009年7月26日零时45分，突出地点为1301采面（13#煤层）下口掘进安全人行道时，发生动力现象。该点距1301运输巷10m、距车场约400m、标高+775m处，抛出的煤量为8.5t，突出瓦斯量为450m3，抛出煤炭的吨煤瓦斯涌出量为53m3/t；第二次发生在2009年8月22日24时40分，突出地点为C13煤运输大巷距车场约250m、标高+775m处，抛出的煤量为12.0t左右，突出瓦斯量为650m3，抛出煤炭的吨煤瓦斯涌出量为54.2m3/t。2009年9月10日由中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室提供的《赵汝良煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》可知，我矿C5、C7和C13煤层具有煤与瓦斯突出危险性，为突出煤层。因此，我矿在采掘作业时必须采取预测预报、防治突出措施、效果检验和安全防护措施的“四位一体”的综合防突措施，防止发生煤与瓦斯突出事故。5、影响掘进施工安全主要因素（1）C13煤层顶板为泥质粉砂岩、粉砂岩，其抗压强度均较低，易破碎，稳定性差；底板为粘土泥岩，吸水后易膨胀，给支护带来一定困难，必须加强顶板管理，防止垮塌而诱导煤与瓦斯突出。②掘进过程中局部可能受小断层、裂隙的影响，必须执行边探边掘的措施，防止发生瓦斯和水灾事故。仁怀赵汝良煤矿《石门揭煤防突专项设计》-7-（二）1302运输巷施工措施1、掘进作业方式岩巷段采用风锤打眼（在煤层段用电煤钻打眼），放炮落煤，在煤层松软，层理紊乱，易垮落时，经矿总工程师同意后，采用手镐作业。（1）炮眼布置方法：在碛头中部对称布置三对掏槽眼，四周均匀布置辅助眼和周边眼。（2）炮眼规格：眼径φ＝42mm，眼长l＝1.4m。（3）爆破方式及说明：掘进工作面岩石段使用2＃岩石炸药，煤层段使用3＃煤矿安全炸药，1－5段毫秒延期电雷管正向起爆，全断面串联一次起爆。2、巷道断面根据采区运输巷用途，设计巷道为梯形断面，巷道净高2000mm，上净宽1800mm，下净宽2600mm，巷道净断面4.4m2，毛断面5.39m2。3、巷道支护（1）临时支护①临时支护采用前探梁支护，回定在靠工作面的前三排棚梁上，前探梁上用方木板梁（2400-3200mm×150mm×50mm）维护。木板梁两端伸出前探不小于200mm，工作面迎头空顶距离不超过600mm。②前探梁及吊环规格：吊环由机电队制作并经过强度试验的专用吊环。其规格为：A、前探梁选取一：直径75.5mm，长3m以上。吊环：直径125mm，长12cm的钢管（管式吊环）。B、前探梁选取二：15kg/m以上的钢轨，长3.0m以上。吊环：用厚度为12mm钢板制作的专用吊环（U形吊环）。（2）临时支也可采用单体液压支柱配合绞接顶梁支护，迎头空顶距离不超过600mm。（3）永久支护仁怀赵汝良煤矿《石门揭煤防突专项设计》-8-采用梯形工字钢支护，梁长2000mm，腿长2300-2450mm，架厢支护必须架正架牢，稳固可靠，装料三方必须用竹笆或排柴背严扛实，帽子角尖紧楔子，柱子脚窝抵拢实底，装料三方必须钉各不少于三块拉板，垮空棚顶必须绞架接顶。要求棚间距0.8m,特别破碎带，棚距不大于0.6m，柱窝深不小于100mm。（三）岩巷过断层地质资料分析2009年1302工作面掘进过程中遇一斜交逆断层F1，走向断距40m，方位N62E，距开口点95m。现已掘进岩巷56m，方位角α=185°巷道坡度β=3‰，由茅口组灰岩经C13煤层底板进入C13煤层，根据前探地质孔资料分析，预计现迎头掘进至14m(巷道中心线水平距)处揭煤。揭煤点煤层倾角40°，详见岩柱控制图。（附赵汝良煤矿综合地层柱状图）二、建立安全可靠的独立通风系统，并加强控制风流设施的措施1、选择正确的通风系统，并保证稳定可靠（1）矿井必须保证通风系统合理、稳定、可靠、正常运转，采掘面实行独立通风系统，及时密闭已采过的巷道，防止漏风损失，加强回风巷及运输巷的维修，保证有足够的通风断面，按《煤矿安全规程》的要求配足各工作面风量，以满足安全生产的需要。（2）1302运输巷必须具有独立、可靠、畅通的回风系统，爆破时回风系统必须切断电源，严禁人员作业和通过。2、严格主通风机的管理和使用，满足矿井通风的需要①风井通风设施随时保证完好，漏风量符合规定。②主通风机必须保证正常运转，电钳工每月检查一次主通风机的完好状态。③主通风机因检修等原因造成矿井有计划停风时，必须制定停风的安全技术措施，突然发生的故障停止运转，立即打开防爆门和有关风门，形成自然通风，若停运在10min以内，采掘面回风侧人员撤至进风巷，其它井下人员就地待命，如停风时间在30min以内则通知井下人员撤至进风大巷中，若停运在30min以上，立即通知井下人员尽快从安全出口撤至地面。仁怀赵汝良煤矿《石门揭煤防突专项设计》-9-3、构筑合理、可靠的通风设施（1）设置防突反向风门①防突反风向门设在1302运输巷开口点向里51m处，距工作面迎头112m，在发生突出时的瓦斯能顺利沿回风道流入回风系统；防止突出后的瓦斯逆流涌入+745水平巷道和其它采区。②两道防突反向风门（与工作面距离不足70m应设置至少3道反向风门）必须牢固可靠，风门墙垛可用砖或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度不得小于0.2m，墙垛厚度不得小于0.8m，门框和风门可采用坚硬的木质结构，门框厚度不得小于100mm，带铁皮风门厚度不得小于50mm，两道风门之间的距离不得小于4m。反向风门距离工作面回风巷不小于10m。③放炮时风门必须关闭，对通过内墙垛的风筒，必须设有隔断装置。放炮后，由安全管理人员进入检查时，必须把风门打开并顶牢。（2）调节风门设在距离130