上海绿地集团云峰矿业有限公司郁家寨煤矿煤巷掘进工作面专项防突设计设计名称:1102面中部过断层切眼掘进区域防突设计编制人:设计编号:防T—SJ—2011—1023编制日期:2011年10月23日云峰矿业有限公司煤矿专项防突设计审批意见云峰矿业有限公司煤矿专项防突设计会审意见会审人员签字:施工单位:年月日通防科:年月日调度室:年月日技术科:年月日机电科:年月日安全科:年月日安全矿长:年月日生产矿长:年月日总工:年月日矿长:年月日云峰矿业有限公司煤矿专项防突设计1102工作面中部过断层切眼沿煤层下山掘进局部防突设计一、概况(一)、工程概述本巷道是1102面中部过断层切眼,主要担负本工作面回采任务。巷道断面6.66m2,净断面5.87m2,采用11#矿用工字钢支护,总工程量95m。1102面过断层切眼地面无山塘等水体,地面标高为+1295~+1390m之间。1102面过断层切眼施工标高为+1185m,距地面最低高差为101m,根据《开采方案设计》和矿井采掘工程图中提供的资料,巷道南部有本矿井的主斜井,副斜井和回风斜井,北以F3逆断层为界,下部是未开采区域,。工作面中部落差为22m左右的正断层,煤层结构简单,赋存条件较稳定,1102面过断层切眼自1102回风巷中部断层后退5m开掘,。(二)、地质概况1、工程地质概况1、根据该矿井以前和本区域的生产资料及《矿井开采方案设计》资料,该工作面掘进范围内除巷道中部有一条正断层外,其他煤层构造为单斜构造,构造属“中等”类型。2、瓦斯涌出量及动力现象、煤尘、自燃等情况郁家寨煤矿于2010年7月份委托中国矿业大学对矿井所采的9#、10#、11#三层煤进行突出危险性评估鉴定,C11煤层相对瓦斯含量为17.4m3/t左右;煤尘无爆炸性;煤层自燃倾向等级鉴定为三类,无自燃发火倾向。C11煤层测云峰矿业有限公司煤矿专项防突设计定的指标已超过了煤层突出危险性预测临界值,因此矿井C11煤层为有突出危险煤层。本矿井生产中按突出煤矿管理,必须编制防止煤与瓦斯突出事故的专门安全技术措施并贯彻落实,在该巷道掘进施工过程中严格遵照执行。3、顶底板特征C11煤层顶板直接顶为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩顶板不太稳定。煤层底板直接底板为瓦灰色粘土岩,强度低,遇水易膨胀,软化,表现为底鼓现象,为不稳定底板。4、煤层赋存条件C11煤层:单层煤厚2.1-6.27m,平均厚3.14m;无夹矸。全区可采,属稳定的可采煤层。(三)、工程概况1、巷道名称、用途、类别、长度巷道名称:1102工作面过断层切眼用途:为C11煤层的1102采煤工作面开采服务类别:全煤采准巷道设计长度:95m2、巷道位置、开口位置、邻近关系(1)地面相对位置1102面切眼对应的地表是水井湾自然村,东冀有部分民宅。(2)井下位置云峰矿业有限公司煤矿专项防突设计1102面过断层切眼位于C11煤层。巷道标高+1185m。总体上位于主、副井的北翼。(四)、矿井瓦斯抽放系统郁家寨煤矿在地面工业广场设置永久瓦斯抽放站,现分高低负压抽放,高负压抽放系统抽放泵选用2BEA-403-0型水环式真空泵各2套,功率200KW(其中各1套备用),低负压系统抽放泵选用2BEA-303-0型水环式真空泵各2套,功率75KW(其中各1套备用)。2BEA403-0(转速500r/min-1)型抽放泵在真空压力3300Pa压力下,其抽气量为2489m3/h(41.5m3/min),轴功率为45.1kW。满足高负压系统抽放要求。2BEA303(转速500r/min-1)型抽放泵在真空压65268Pa压力下,2485m3/h(41.4m3/min),轴功率为44.5kW。满足低负压系统抽放要求。低负压主要抽采面采空区缷压瓦斯,采用进埋管或高位抽放;高负压主要抽采面顺层钻孔瓦斯及掘进头工作面瓦斯。(五)、矿井安全监控系统:采用KJ203N煤矿安全监测监控系统,并由此实现工作面的瓦斯电闭锁功能。在1102面过断层切眼掘进期间,采用煤矿安全监测监控系统对工作面及回风流的甲烷(CH4)浓度进行监测,通过地面中心站实施实时监控,并安装远程断电仪与甲烷传感器联接,实施瓦斯电闭锁。工作面甲烷传感器吊挂在距掘进工作面迎头5m范围内;回风流甲烷传感器吊挂在巷道回风流汇入云峰矿业有限公司煤矿专项防突设计全风压风流前10m的巷道顶部。吊挂时保持距巷帮不小于200mm,距顶板不大于300mm。工作面和回风流的安全监测监控系统的工作参数设置为:T1、报警浓度≥0.8%;断电浓度≥1.0%;复电浓度<0.8%CH4;T2、报警浓度≥0.8%;断电浓度≥0.8%;复电浓度<0.8%CH4;4、断电范围:1102面过断层切眼内及1102回风巷全部非本质安全型电气设备。通风科安排人员对所有传感器每周至少进行一次校对。1102面过断层切眼的监测监控情况详见附图一:《1102面过断层切眼监测监控及通风系统图》。二、矿井及工作面通风系统情况及加强控制通风风流设施的措施郁家寨煤矿地面主要通风机选择BD-Ⅱ-8-№18型通风机二台,额定风量26-65m3/s,风压3206-1010Pa,转速980r/min,功率2×90kW,可以满足矿井通风需要。掘进工作采用压入式,并各自均有专用回风石门,同回风斜井贯通。在电控设备上设置正反转装置,反风时采用风机反转直接反风。掘进工作面利用局部通风机压入式通风,局扇型号FBD№5.6/2×15局部通风机,使用长距离通风的抗静电、阻燃性能风筒、双风机双电源和“三专两闭锁”(专用变压器、专用开关、专用回路,风电闭锁、瓦斯电闭锁)。1102面过断层切眼掘进时必须在1102工作面回风巷联络巷安装一组正反向防突风门。工作面放炮和无人时,反向风门必须关闭。1102面过断层云峰矿业有限公司煤矿专项防突设计切眼掘进期间,回风系统严禁设置调控设施,必须保持回风系统畅通,并按《郁家寨煤矿1102面过断层切眼作业规程》规定配足风量。1102面过断层切眼通风情况详见附图一:《1102面过断层切眼监测监控及通风系统图》。三、区域综合防突措施(一)区域突出危险性预测根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法应当按照下列要求进行:(1)煤层瓦斯风化带为无突出危险区域;(2)根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果,采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。当突出点及具有明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时,则根据上部区域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离,并结合下部区域的地质构造分布划分出下部区域构造线两侧的突出危险区;否则,在同一地质单元内,突出点及具有明显突出预兆的位置以上20m(埋深)及以下的范围为突出危险区;(3)在上述(1)、(2)项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域,应当根据煤层瓦斯压力P进行预测。如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料,也可根据煤层瓦斯含量W进行预测。云峰矿业有限公司煤矿专项防突设计预测所依据的临界值应根据试验考察确定,在确定前可暂按下表预测。根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值瓦斯压力P(MPa)瓦斯含量W(m3/t)区域类别P﹤0.74W﹤8无突出危险区除上述情况以外的其他情况突出危险区(二)区域防突措施:迎头钻场+巷道左右两帮钻场顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯。经区域预测工作面前方煤层有突出危险,必须采取施工超前条带抽放钻孔作为区域防治突出措施,区域防突措施由防突队根据本设计进行施工。实施超前预抽钻孔区域防突措施时,在工作面迎头和下帮抽放钻场布置顺层区域抽放钻孔,必要时施工上帮抽放钻场布置区域钻孔;同时必须布置不少于两个地质钻孔对下部10#煤进行超前钻探,以确定两层煤的层间距,若层间距不足6m或构造附近10#煤到巷道轮廓线距离不足7m,必须布置区域穿层孔对下部10#煤层进行瓦斯预抽(依据层间距离或构造情况,补充有针对性的专项穿层钻孔设计或石门区域防突设计并由总工程师组织会审并贯彻后进行)。需施工抽放硐室时,先由掘进施工单位在停头位置先施工下帮钻场(必要时按中对中5m的间距分别在左右两帮施工抽放钻场),抽放钻场的规格尺寸为:深×宽×高=2.2m×2.2m×2.2m。根据两帮及迎头最短钻孔超前工作面不小于20m为依据作下一组抽放钻孔施工。区域顺层钻孔终孔位置距工作面迎头距离不得小于60m(即每一循环钻孔超前工作面长度不小于60m),控制两帮沿层面方向巷道轮廓线外云峰矿业有限公司煤矿专项防突设计上下帮不小于20m,停掘位置孔间距不大于3m。断层附近预抽10#煤瓦斯的区域穿层钻孔布置要能满足预抽10#煤的区域到巷道轮廓线的最小法向距离不小于7m,孔底间距不大于3m。施工钻场时,第一茬炮要多施工周边眼且不装药,放小炮保证硐室煤岩完整;遇地质构造带顶板岩石破碎时,要少装药放小炮及时支护,采用架棚支护。在1102面过断层切眼施工的两帮及迎头抽放钻孔采用马丽散结合水泥注浆进行封孔,封孔长度不得低于8m,且在钻场抽放负压为20kpa时不得出现漏气现象。1102面过断层切眼迎头及左、右两帮钻场抽放钻孔设计参数见下表。钻孔设计图详见附图二:《1102面过断层切眼钻孔布置图》,钻孔设计参数见下表。1102面过断层切眼顺层钻孔设计参数表钻孔编号与巷道中心线夹角(°)倾角(°)设计长度(m)开孔高度(m)钻孔直径(mm)封孔长度(m)钻孔间距(m)100601.07580.42-3.5-2601.07580.43-7-4620.87580.44-10.5-6630.87580.45-14-8640.87580.46-17.5-10640.47580.47-21-12330.47580.483.52601.47580.4974611.47580.41010.56611.47580.41114861.51.87580.41217.510621.87580.413211262.51.87580.4云峰矿业有限公司煤矿专项防突设计备注:1、钻孔倾角,右为‘—’、左为‘+’;2、钻孔方位以巷道中线为参考,右偏角为‘+’左偏角为‘—’;3、钻孔倾角可根据实际施工钻孔见煤情况进行适当调整,所有钻孔必须按要求施工到设计长度才能停钻,因其它原因达不到长度的必须进行补孔。严格按设计参数施工钻孔,保证顺层抽放钻孔控制范围超前工作面迎头不低于60m,超出巷道两帮沿层面方向巷道轮廓线以外不低于上下帮20m(注:中心钻孔和上下帮最外侧的两个钻孔同时作一个超前探水循环的探水孔使用——充分发挥一孔多防的作用),停掘位置孔间距按3m设计。抽放钻孔施工完后必须及时封孔连抽并及时绘制钻孔竣工图。每次施钻首先施工中心孔,若出现煤层赋存变化,区域抽放孔一次施钻达不到超前60m时,必须进行补钻地质前探孔,并依据地质探孔揭露的前方煤层或构造情况,针对性的补充该次区域钻孔的设计图和安全措施,由矿技术负责人批准实施。补充的钻孔设计必须满足顺层钻孔控制上下帮不小于15m,停掘位置必须留超前距20米,停掘处孔间距不大于3米。在9#、10#煤层间距不足6m时,补充设计穿层孔预抽10#煤瓦斯(满足前述穿层孔布置的要求)的设计并经会审贯彻后严格执行。在每次遇断层时必须编制石门揭煤专项设计并经会审贯彻后严格执行。(三)区域措施效果检验1、1102面过断层切眼顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施采云峰矿业有限公司煤矿专项防突设计用残余瓦斯压力或残余瓦斯含量为主要指标进行效检,效检时根据直接测定的最大残余瓦斯压力或者最大残余瓦斯含量按表一的临界值对实施区域防突措施区域进行判断,当实际直接测定或间接计算的煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa或残余瓦斯含量小于7.5m3/t的预抽区域为无突出危险区,否则,仍为突出危险区。2、对顺层预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,在煤巷条带每间隔20~30m至少布置1个检验测试点,且每个检验区域不得少于3个检验测试点。对穿层孔的检验也按每个区域不少于3个检验孔布置。3、各检验测试点应布置于所