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1、+810m西翼 7#煤层掘进运输机巷防突专项设计编制单位：仁怀市五马镇铜龙煤矿编制时间：二一年五月- 1 - 第一章概况一，地质情况该区段位于长岗向斜西翼，地层走向近东西向，倾角为53，为单斜构造。井田内构造简单，在区域掘进中可能出现小型构造使煤层厚度有所变化，在施工过程中要加强探掘，进一步探明和收集地质资料，确保施工的安全顺利进行。二，区域水文情况矿区内井田无地表水系，地层含水层有长兴组和茅口组，属于浓裂隙含水层 , 龙潭组由于浅部岩层裂隙，岩层含风化裂隙水和层间裂隙水。 据相邻煤层情况表明上部无老窑积水，但在施工过程中应坚持“有疑必探、先探后掘”的探放水原则，确保施工的安全。三，煤层赋存情
2、况煤系为上二迭统龙潭组，该层煤为 +810m西翼 7#煤层沿走向顺层掘进巷道， 距 9#煤层天板为 22 米左右，煤厚一般在 0.6-1.3米之间，结构单一、不含夹矸，局部地方不稳定。其顶板为泥岩和粉砂岩，底板为粉砂岩和细沙岩。顶底板岩性相对稳定，其硬度为中等，倾角一般在53左右，比重为1.42 。四，矿井瓦斯、自燃发火及煤尘爆炸性情况本矿 2009 年等级签定结果为高瓦斯矿井，应按高瓦斯矿管理；矿井突出危险性鉴定工作正在开展中，故按煤与瓦斯突出矿井管理；该矿煤尘爆炸性及自燃发火倾向性经贵州省煤田地质局- 2 - 实验室签定为无自燃发火倾向性和无爆炸性，但在生产中还应加强自燃发火和煤尘爆炸管理
3、，对采空区进行及时密闭并加强对煤尘的清扫工作，防止煤尘爆炸事故的发生。五，区域采掘情况掘进工作面位于 +810m水平西翼 7#煤层中，属技改工程布置的运输机巷，掘进区域相邻的全区均未回采；采面回风巷位于+850m水平 7#煤层中，属技改工程布置的回风巷，掘进区域相邻的全区均未回采，其上部+859m水平已回采5 年，+859m其下部水平均为原生煤体。六，本工作面布置情况该工作面沿 7#煤层走向掘送巷道，从+810m石门进入 7#煤层往西翼开掘，向西沿煤层走向265，以 +3的坡度掘进，向西掘进至矿边界距60M处. 与其西翼 +859m7#煤层上回风巷贯通，形成采面生产的通风、运输及行人系统，工作
4、面全长350m左右。工作面从 +810m进风石门向西顺煤层开掘，作为+810m西翼工作面的掘进巷道。巷道断面：断面形状为半圆拱，拱基高1.1m, 拱高 1.5m, 净宽 3m ，净断面积为6.8m2，巷道支护为15kg/m 轨道钢半圆拱型支护，并背金属网喷浆予以支护，支护间距，中对中为1m 。第二章巷道掘进通风系统铜龙煤矿属于技改扩能煤矿，按照开采设计方案及安- 3 - 全专篇的设计，将煤系地层顶部的7#煤层进行首先开采，作为开采下部的9#、11#煤层的保护层开采的区域性综合防突措施，为此，在掘进该巷道时，+810m石门内安设二组防突风门。煤层巷的初期掘进回风将经+810m水平石门至掘进专用回
5、风上山、再回入矿井总回风。 同时该工作面进行放炮作业时均采取，全部停电撤人、地面放炮措施。并在+673m主平硐口、行人平硐口、风井外三处放警戒。通风系统：1）+810m运输机巷通风系统：+673m新风轨道上山局扇+810m石门西翼 7#煤层掘进工作面。工作面泛风 +810m 石门掘进专用回风上山矿井总回风。祥见通风系统示意图。第三章抽放设施、系统布置第一节抽放泵房抽放泵房位于风井东侧50m 以外，高负压抽放泵型号2BEC-40 型 2 台，极限真空160hpa，最大抽放量92m3/min，电机功率 110KW。第二节抽放管路设施安装- 4 - 主抽放管路是12 寸，从泵房到 +810m 抽放钻
6、场。分支管路8 寸，分别从 +810m 石门接到 7#煤层。从 7#煤层到工作面抽放点为 4 寸管路。第四章防突设计第一节区域防突设计一、+810 西翼抽放巷，每隔30m 掘打一个抽放钻场，通过此钻场向顶板C11、C9、C7 三层煤打抽放钻孔，进行瓦斯抽放。1、选用 YDZ-620 钻机，钻孔直径75-100mm，向 C11、C9、C7 三层煤打钻孔，直到进入C7 顶板 2m 为准。2、每处钻场分别布置三个孔，中间孔垂直于钻场90 度，左侧孔向左平行75 度，右侧钻孔向右水平75 度，每个钻孔都穿过C11、C9、直到 C7 煤层顶板 2m。钻孔控制在煤层巷道上帮轮廓线外 20m，下帮 10m。
7、3、瓦斯抽放。 根据煤矿抽采基本指标（AQ1026-2006） ： “突出煤层必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下， 具体是通过抽放后使煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下，瓦斯含量小于8m3/t。二、开采保护层矿选择煤层相对较薄（0.8 米） ，煤层相对较硬、瓦斯含量偏低的 7#煤层作为首先开采的保护层，分别对距其底板的9#煤层和距其底板 44 米的 11#煤层作为保护层。 重点是对煤层较厚 （2.5- 5 - 米以上）煤质较松软，瓦斯含量稍偏高的9#、11#层进行保护。作为对 9#、11#层的保护，有待后期对9#、11#的采掘影响情况进行调整；一是：因为9#煤层为中厚
8、煤层、煤质较硬，且瓦斯含量较高， 11#煤层为中厚煤层，煤质较软，瓦斯含量较高，先采 7#煤层作为首采保护层工作面， （但 7#层局部地段煤厚不稳定） ；二是：若 9#层延后开采，可能会因7#开采后，造成 C11#、C9#煤层中瓦斯泄露到C7#煤层采空区内， 会给 9#后期开采带管理瓦斯有利条件。保护层回采工作面必须超前被保护层（9#、11#）的掘进工作面 3 倍层间距，并不少于100 米。三、区域性矿井瓦斯抽放鉴于本矿首先开采7#煤层作为保护层，事必会使7#煤层工作面及采空区瓦斯涌出偏高，一是：因7#煤层首先开采，本层瓦斯涌出和解吸，二是：被保护的9#、11#卸压瓦斯将会涌入至7#层采空区，
9、甚至工作面，故矿应根据情况对7#煤层采空区实施瓦斯抽放。矿井抽放站建立于地面固定泵站内，矿井抽放系统必须正常运行。其系统安装、 使用和维护等工作由防突队和机电队管工组全面负责。第二节局部防突一、石门揭煤。该工作已揭露C7#煤层，但还要强调防止今后揭煤层时：- 6 - 1、在工作面距煤层法线距离10 米之外（特殊地质构造带区域 20 米外） ，至少打两个 75-150mm 的前探钻孔，了解掌握煤层赋存条件、地质构造及瓦斯情况。2、在工作面距煤层法线距离10 米以外，至少打2 个75-150mm 穿透煤层厚且进入顶（底）板不小于0.5 米的前探取芯钻孔，同时用WTC 预测煤层突出危险性，若指标未在
10、临界值以下，则必须打排放钻孔进行卸压和排放瓦斯，排放钻孔的实施严格按照防治煤与瓦斯突出规定第82 条实施。3、经测定无突出危险时，可采用远距离放炮揭穿煤层防治煤与瓦斯突出规定第62 条，但工作面至煤层至少应留足法线距离 2 米的岩柱（平距为2.2 米） ；采用远距离放炮时，全矿井必须停电撤人，放炮地点设于地面。4、石门掘进过程中， 必须完善和使用好瓦斯监测监控系统，并使用好“瓦斯、风电闭锁” 。5、石门过“门坎”时，严禁使用风镐，同样采用远距离放炮，并必须使用好前探支架，加强对煤层段的支护，防止因煤的自重而引起突出。6、石门揭煤全过程，必须完善、使用好压风自救系统、防突风门， 所有人员必须佩戴
11、隔离式自救器，且回风区域严禁有人工作。7、石门揭煤的全过程是指距煤层外法线距离5 米和进入煤层顶板 2 米的过程。二、+810m 西 7#煤层掘进工作面局部防突工作- 7 - 煤巷掘进工作面采用超前排放钻孔、预抽煤层瓦斯、 深孔松动爆破，在掘进煤层煤巷前必须进行掘进工作面突出危险性预测，如工作面无突出危险性，可不采取防突措施，但必须采取安全防护措施。根据煤层赋存条件，结合我矿巷道布置，设计采用超前预抽煤层瓦斯作为突出危险防突措施，每一循环布置9 个钻孔，钻孔孔径75-100mm，抽放钻孔距离长60m 上帮控制 20m，下帮控制 10m。布置如图所示，全面进行瓦斯抽放。通过抽放使瓦斯压力 P 小
12、于 0.74mpa，瓦斯含量小于8m3/t。第三节工作面预测预报一、工作面突出危险性预测预报工作面突出危险性预测方法、指标及预测孔布置：1，突出危险性预测方法：按照防治煤与瓦斯突出规定第七十四条规定，本矿采用：钻屑指标法进行工作面突出危险性预测。钻孔每钻进 1m,用弹簧秤称取该1m 段的全部钻屑量S，最后取其最大值；每钻进2m 用 WTC 测定一次钻屑瓦斯解吸指标，最后通过输入Smax 由 WTC 仪确定有无突出危险性。2，预测突出危险性的临界指标：钻屑瓦斯解吸指标K10.5(ml/g.min1/2) 、钻屑量S 6（kg/m） 。如果实测得到的S、K1 的所有测定值均小于临界值，并且未- 8
13、 - 发现其它异常情况， 则该工作面预测为无突出危险工作面，如果效果检验超标，为突出危险工作面，必须上防突措施进行消突。3，预测孔的布置：在煤层内， 顺煤层巷道走向方向布置至少3 个预测测试孔， 预测孔直径为 42mm ，孔深为 8m 10m ；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，并平行于巷道掘进方向，另一个钻孔应布于巷道中上部并沿巷道掘进方向 +10往上打。而第3 个钻孔布置在巷道下方10往下打，其钻孔终孔点应位于巷道断面上下部轮廓线外3m 。当煤层较薄时， 支护将煤层背于巷道天板，不易布顺层钻孔时，则采用风锤于巷道中部斜向天板用50mm钻头打穿煤层后，再用风煤钻机以4
14、2mm 钻对煤层进行测试。当煤层厚度小于0.3m时刻直接采用远距离放炮及安全防护措施进行巷道掘进。二，防突措施的效果检验：1，防突措施效果检验方法：效果检验方法同上面预测预报方法，即钻屑瓦斯解吸法，同上。A、测试检验方法，采用WTC 仪器，使用钻屑指标法。B、采用钻孔方法，采用42 钻孔测试。C、采用突出危险性临界指标：当为 42mm 时Smax 6kg/m K10.5ml/g min 1/2 - 9 - 当煤样为湿煤时， K10.4ml/g min 1/2 D、测试孔的布置：布置在软分层中，且布置在措施孔之间。2，检验的临界指标：同预测预报临界值指标，如果检验实测得到的S、K1 的所有测定值
15、均小于临界值， 并且未发现其它异常情况，则该工作面实施的防突措施才认为有效；否则，判断为无效措施。必须再上防突措施进行抽放消突和再次进行效果检验，直到到达消突效果。当检验效果有效时， 若检验孔与防突措施孔向巷道掘进方向的投影 长度相等，则可留足防突措施超前距并采取安全防护措施的条件下掘进， 当检验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检验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。也就是正常情况下，留足措施孔5m采取距离，检验孔2m采取距离，采取安全防护措施掘进。3，检验孔的布置：检验孔布置3 个，深度小于或等于防突措施钻孔，检验钻
16、孔应布于所在部位防突措施钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位置，尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离，其布置方式为：一个布置于巷道的中下部，位于下部第一第二措施孔之间，第二个位于中部与巷道间距方向平行，布于第三第四措施孔之间，第三个位于巷道的中上部，位于第四第五个措施孔之间，控制在巷道上帮轮廓线外3m,当煤层变薄时，措施孔布置方式与前述预测- 10 - 方式相同。第四节防突措施的选取及施工一，该煤巷掘进采取“四位一体”局部综合防突措施巷道掘进，坚持“四位一体”局部综合防突措施。首先进行预测预报，当实测得到的S、K1的所有测定值均小于临界值，并且未发现其它异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面，则可采取安全防护措施进行巷道掘进，否则，为突出危险工作面，必须上防突措施进行消突。采用超前钻孔的防突措施后，再对防突措施效果进行检验。 当检验实测得到的S、K1的所有测定值均小于临界值， 并且未发现其它异常情况，则该工作面实施的防突措施才认为有效；否则，判断为无效措施。必须再上防突措施进行消突和再次进行效果
