11261补运输顺槽掘进工作面防突专项设计

0水城县阿戛凉水沟煤矿（11261补运输巷掘进工作面）防突专项设计编制人：生产矿长：安全矿长：机电矿长：总工程师：矿长:编制日期：2017年4月8日1会审意见会审内容会审时间会审地点参加人员：会审意见：安全矿长：年月日生产矿长：年月日机电矿长：年月日总工程师：年月日矿长：年月日目录第一章概况......................................................................-3-第二章区域综合防突措施..............................................-4-第一节工作面区域突出危险性预测...............................-4-第二节工作面区域防突措施...........................................-4-第三节工作面区域防突措施效果检验...........................-7-第四节区域验证...............................................................-8-第三章工作面局部综合防突措施....................................-9-第一节工作面局部突出危险性预测...............................-9-第二节工作面局部防突措施.........................................-12-第三节工作面局部防突措施效果检验.........................-13-第四节安全防护措施.....................................................-14-第四章安全技术措施......................................................-18-第五章组织管理措施......................................................-30-第六章工作面煤与瓦斯突出应急预案..........................-31-第七章附则....................................................................-33--3-第一章概况一、编制依据1、《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》等相关规定。2、《11261补运输巷掘进作业规程》。3、水城县凉水沟煤矿《防突工操作规程》和《防突岗位责任制》。4、《水城县凉水沟煤矿开采方案设计（变更）安全专篇》。5、《水城县凉水沟煤矿防突设计》。6、《水城县凉水沟煤矿瓦斯抽采设计》。7、黔安监煤矿[2016]12号文件二、巷道基本情况1、工作面概况11261补运输巷位于C26煤层中，其北侧为副井筒、南侧11瓦斯抽放进风巷，东侧为1490回风石门、运输石门；11261补运输巷在1490运输石门揭C18煤层开口，方位110°掘进30m，提高5m标高，沿C26煤层，方位290°掘进75m；该巷的专用瓦斯抽放巷采用1490运输石门。详见（11261补运输巷巷道布置平面图）2、煤层及顶、底板情况矿区含煤地层为二叠系上统龙潭组，区内为一单斜构造，断层较发育，构造属于复杂类型。岩层产状为倾向85°—87°，平均倾角87°，局部倒转。C26煤层厚1.5～3.8米，平均2.0米，煤层结构单一；煤层结构较简单，煤层层位较稳定；顶板为粉砂岩,底板为粉砂质泥岩。根据区域预抽钻孔探明，C26号煤层在此区域厚度在1.5m到3m之间，个别地质孔探明C26号煤厚达到6m。-4-3、煤尘及瓦斯概况根据贵州省煤矿矿用安全产品检验中心2014年1月7日提交的《水城县阿戛乡凉水沟煤矿煤尘爆炸性鉴定报告》，凉水沟煤矿C26煤层煤尘有爆炸性。在掘进期间必须采取防止煤尘爆炸措施。根据贵州省煤田地质局实验室2012年8月14日提交的《水城县阿戛凉水沟煤矿煤层自燃倾向性鉴定报告》，凉水沟煤矿C26煤层煤炭自燃倾向为二级，属自燃煤层。C26煤层按自燃倾向性按二类自燃煤层进行管理。11261回风顺槽在掘进过程中必须采取防止煤层自燃发火的措施。本矿为煤与瓦斯突出矿井。根据2012年矿井瓦斯等级鉴定报告，凉水沟煤矿为突出矿井，掘进过程中必须按照突出煤层管理。第二章区域综合防突措施第一节工作面区域突出危险性预测根据河南理工大学2012年9月出具的《凉水沟煤矿瓦斯突出危险性鉴定报告》，本矿C18煤层具有煤与瓦斯突出危险性。经2013年11月17日对C18煤层取样分析，C18煤层瓦斯含量为15.2222,大于6m3/t。C26煤层未进行突出危险性鉴定，掘进期间的，必须按照突出煤层进行管理。第二节工作面区域防突措施一、11261补运输巷掘进工作面区域防突措施11261补运输巷（1490回风石门至11261运输顺槽里27m）采用在11261运输顺槽施工顺层抽放，1490回风石门至1490运输石门段采用穿层抽放抽放-5-作为11261补运输巷区域防突措施，1490运输石门以东的11261补运输巷采用顺层长钻孔钻孔预抽11261补运输巷区域条带瓦斯作为区域防突措施。二、抽放钻孔设计凉水沟煤矿所采煤层倾角平均为85°，为急倾斜煤层。根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十九条规定：“采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施，应当符合下列要求：（一）穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的煤层。要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是：倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m;其他为巷道两侧轮廓线外至少15m。以上所述的钻孔控制范围为沿层面的距离。（二）穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层。该范围与本条第（一）项中回采巷道外侧的要求相同。”1490运输石门以东的11261补运输巷采用顺层长钻孔施工钻孔，共20个，作为区域防突措施，控制11261补运输巷前方120m上部20m，下部10m掘进条带。1490回风石门至1490运输石门段采用施工穿层钻孔，每5m施工一排，每排9个，共27个，控制11261补运输巷1490回风石门至1490运输石门18m上部20m，下部10米掘进条带。11261补运输巷（1490回风石门至11261运输顺槽里27m）采用在11261运输顺槽每5m施工一个顺层抽放钻孔，共6个。11261补运输巷掘进过程中，如果区域措施无效时，必须采用顺层钻孔进行排放或抽放。根据《水城县凉水沟煤矿瓦斯抽采设计》和C26煤层瓦斯抽放半径测定，抽放半径为3m，瓦斯抽放钻孔终孔距离为6m。因此，11261补运输巷掘进区域条带瓦斯抽采相邻钻孔终孔距离设计为6m,预抽0.8个月（具体抽放时间根-6-据预抽后的效果检验情况而定），可达到抽放效果。三、抽放时间的确定按规定必须预抽至煤层残余瓦斯含量在8m3/t以下或残余瓦斯压力降到0.74MP以下，因目前无瓦斯压力相关数据资料，暂按吨煤瓦斯含量4.1651m3/t设计（1526水平11261西瓦回揭C26煤层抽放前预测）。S预抽面积=（30+10+2.4+3）×（90+6）=4358m2预测区域煤量：V=4358×2.5×1.4=15253tQ储量气=15253×4.1651×1.15＝73059m3预计瓦斯抽放量21917万m3，平均单孔抽放流量预计为0.039m3/min，单孔抽放浓度30％，则回采工作面预计抽放时间：Ｔ＝21917/53×0.039×0.30×24×60×30＝0.81个月工作面预抽0.81个月后对其进行区域防突效果检验四、封孔方式、材料及工艺钻孔封孔采用马丽散进行水泥注浆封孔，封孔方式为卷缠药液法。封孔材料为专制的抽放钻孔封孔袋。封孔工艺：封孔前用水或压风将孔内残存的煤、岩钻屑清洗干净，用封孔袋卷缠在抽放管上，插入钻孔，约5min封孔袋药液开始发泡膨胀，20min停止发泡，逐渐硬化固结。然后采用水泥注浆封孔。钻场钻孔封孔必须严密，封孔段长度8m。钻场钻孔施工完后必须及时接管抽放，钻场钻孔接抽示意图如下：-7-1234567910接抽放支管811第三节工作面区域防突措施效果检验一、区域防突措施效果检验指标及临界值本矿11261补运输巷采用穿层和顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施，根据现场及本矿实际情况，采用测定残余瓦斯含量作为区域防突措施效果检验主要指标，残余瓦斯压力作为辅助指标对区域防突措施进行效果检验。根据贵州省六盘水市防治煤与瓦斯突出管理要求：残余瓦斯含量临界值取8m3/t，残余瓦斯压力小于0.74MPa。当测定预抽区域残余瓦斯含量小于8m3/t或残余瓦斯压力小于0.74MPa时，视为无突出危险区，预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施有效，否则，即为突出危险区，区域防突措施无效。二、区域防突措施效果检验孔布置及检验根据《防治煤与瓦斯突出规定》，对11261补运输巷煤层条带每间隔30-40m布置1个检验测试点。在地质构造复杂地段，每间隔20m布置1个检验测试点。检验测试点的布置本着“所在部位钻孔密度小，孔间距较大，预抽时间较短，并尽可能远离测试点周围的的钻孔或尽可能与周围的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”的原则，在11261补运输巷间隔20-35m布置措施效果检验孔，措施效果检验孔为顺层钻孔，孔-8-深度为22.5-46m左右。取芯测定煤层残余瓦斯含量。具体见（11261补运输巷掘进区域防突措施效果检验布置图）。当施工检验钻孔钻进C26煤层时，发现有顶钻、卡钻及其他明显突出预兆时，发生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，所在区域煤层仍属突出危险区。11261补运输巷煤层区域条带实施防突措施后，在对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行效果检验时，必须分析、检查预抽区域内钻孔分布是否符合设计要求，不符合设计要求的，不得检验。若措施符合要求，在进行检验时，当任何一个检验测试点测定的煤层残余瓦斯含量Q≥8m3/t或残余瓦斯压力P≥0.74MPa时，则此检验测试点周围半径100m范围内的预抽区域判定为预抽防突措施无效，测试点区域煤层仍为突出危险区。第四节区域验证当区域防突措施效果检验结果为无突出危险性时，在掘进过程中必须进行区域验证。一、验证方法11261补运输巷掘进过程中，采用钻屑指标法中的钻屑瓦斯解吸指标（K1值）和钻屑量（S）作为验证指标的方法进行区域验证。由于凉水沟煤矿未试验考察出符合本矿的参考临界值，根据《防治煤与瓦斯突出规定》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见下表。钻屑指标法预测煤巷掘进工作面（表二）突出危险性的参考临界值钻屑瓦斯解吸指标K1（mL/g•min1/2）钻屑量S（kg/m）0.46-9-如果实测得到的S、K1所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面区域验证为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。二、验证要求1、工作面刚进入无突出危险区域时，立即连续进行两次区域验证；2、11261补运输巷掘进工作面每推进20m进行两次区域验证，遇地质构造破坏带连续进行区域验证；3、每个验证循环必须在工作面施工3个孔深为10m、孔径42mm的钻孔，采用WTC突出参数考察仪，每米考查一次钻屑量，每2米考查一次K1值指标；4、当区域验证为无突出危险时，必须采取安全防护措施后才能进行掘进，首次掘进验证时，掘进前保留3m预测超前距；5、只要有一次区域验证为有突出危险性或超前钻孔等发现了突出预兆，则该区域以后的掘进过程必须执行局部综合防突措施。第三章工作面局部综合防突措施根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十八条的要求，只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆时，该区域以后掘进作业都必须执行局部综合防突措施。第一节工作面局部突出危险性预测一、11261补