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1、华能云南滇东能源有限责任公司试验区防突抽放设计华能滇东矿业分公司富源一矿二一一年十月目 录一、试验区概况3二、底抽巷沿C8+1煤层掘进防突设计3三、C2煤层石门揭煤防突设计10四、底抽巷穿层钻孔条带抽放C2煤层瓦斯防突设计15五、C2煤层掘进工作面顺层抽放防突设计17六、10201工作面抽放设计19七、安全防护措施22八、矿井防突管理26九、抽放系统42十、附件48一、试验区概况目前原有C2煤层20205巷道生产系统相对独立，均有独立的通风系统，17+803底抽巷已超前20205胶运顺槽具备穿层条带预抽掩护C2煤层施工的条件，故本试验区项目具备实施条件。本项目工程实施分为二期：一期工程为底抽巷
2、切段460米岩巷及20205切眼先实现贯通；二期工程为回风大巷及底抽巷与一采区回风上山实现贯通，机轨顺槽及回风顺槽施工到一采区集中上山位置实现贯通。上述工程施工要求底抽巷超前C2煤顺层巷道500米，穿层钻孔施工及抽放超前C2煤顺层巷道抽放200米。20205煤层巷道顺层钻孔每循环工程量1500米，控制前方70米，需施工10天，抽放时间为10天，预留20米超前距，剩余50米可掘距离在10天内施工完毕，单进水平为50米/月。本次确定试验区的范围为10201首采面，包括20205胶运顺槽1500米，回风顺槽1450米，切眼160米。二、底抽巷沿C8+1煤层掘进防突设计根据矿井现开采情况，C8+1煤层
3、厚度在0.45-0.5m之间，该煤层目前该煤层按照突出煤层管理，故需要对底板胶运巷前方C8+1煤层采区相应的瓦斯防治技术措施。采取的技术方案如下：（一）区域综合防突措施区域综合防突措施主要有区域预测、区域措施、区域措施效果检验和区域验证。1、区域预测按照防治煤与瓦斯突出规定相关规定，在进行具有突出危险倾向煤层掘进前必须进行区域预测，根据区域预测结果采区有针对性的措施。本次区域预测方法主要采用直接测定煤层瓦斯含量为主要预测手段。预测钻孔可以借用探煤钻孔进行，即在施工探煤钻孔的同时进行煤层瓦斯含量直接测定工作。煤层瓦斯含量直接测定在打钻过程中进行，钻孔施工至前方20m、40m、60m分3次测定，取
4、3次测定最大的瓦斯含量为前方煤层瓦斯含量。根据测定结果对前方煤体煤与瓦斯突出危险性进行区域预测，具体见表2.1所示。表2.1 区域预测判定煤层瓦斯含量（m3/t）推荐临界值（m3/t）判定是否具有突出危险性WW8具有突出危险性WW8不具有突出危险性2、区域措施根据测定结果，对应表2.1推荐临界值，判定其是否具有突出危险性，若不具有突出危险性则进行区域验证，若具有突出危险性，则应立即采取区域防突措施，本次区域防突技术措施主要采用顺煤层钻孔条带区域预抽技术。本次顺煤层钻孔条带区域预抽钻孔参数分别为：钻孔直径75mm、钻孔控制范围为掘进工作面前方大于60m，巷道轮廓线外15m，初步设计钻孔终孔点间距
5、6m（抽放半径3m）。钻孔布置详见图2.2所示。图2.2 钻孔平面布置图顺煤层长钻孔区域条带预抽钻孔一个循环共施工17个钻孔，第二个循环将减少4个钻孔，共施工13个钻孔。钻孔施工完毕后立即采用聚氨酯或水泥砂浆封孔并按照表3.2所示详细记录钻孔施工情况。表2.2 钻孔施工记录表钻孔编号钻孔参数施工时间异常现象倾角()孔深(m)夹角()开孔终孔抽放钻孔施工完毕后应及时封孔，应同时接入抽放系统进行抽放。抽放钻孔封孔材料可采用聚氨酯药卷或水泥砂浆，封孔深度为6m。抽放负压不小于13kPa。在距离迎头3m位置安装多个接口，钻孔抽放管采用直径25mm的带安标的PVC管，具体详见图2.3所示。抽放管路直管段
6、（大于5m）区域安装与管路相对应的孔板流量计，孔板流量计安装如图2.4所示，同时安装放水器。图2.3 抽放管路及其附属装置图2.4 孔板流量计安装示意图孔板安装完成后，应每天测定并记录抽放参数，包括抽放负压、压差、浓度、温度等，记录表格见表2.3。表2.3 抽放参数记录表 年 月 日孔板编号孔板位置接抽时间压差（mmHg）负压(Pa)浓度(%)温度()3、区域措施效果检验掘进工作面瓦斯预抽后，是否消除了该区域的突出危险性需要经过检验。按照抽放监测数据，初步确定预抽区域内煤层瓦斯的抽放率，然后采用煤层瓦斯含量直接测定法进行效果检验，煤层瓦斯含量直接测定方法详见煤层瓦斯含量直接测定仪（DGC）使用
7、说明书。煤层残余瓦斯含量测定钻孔布置至少3个，钻孔位于区域措施钻孔之间，施工深度大于60m。若测定煤层残余瓦斯含量小于8m3/t，经区域验证有效后进行采掘作业，否则继续抽放，直至经效果检验和区域论证有效为止。每个区域措施的后的进尺循环必须保留20m的安全超前距离。打钻期间详细记录施工检验孔时所发生的喷孔、卡钻等异常情况。钻孔施工中的异常现象主要是指在施工过程中出现的明显的突出预兆，包括煤体中出现劈裂声、炮声、闷雷声；支架来压、煤面外鼓、片帮；喷孔、夹钻、顶钻等。4、区域验证若区域预测期间，直接测定前方C8+1煤层瓦斯含量小于8m3/t，或者区域措施效果检验最大瓦斯含量小于8m3/t，则按照防治
8、煤与瓦斯突出规定规定指标进行区域验证，掘进工作面每掘进10-50m进行至少两次验证工作（区域验证方法与局部预测方法同），如遇地质构造较复杂，应适当缩小距离，验证次数适当增加。经验证确认工作面前方无突出危险后，方能进行掘进作业；只要验证中有任何一次证明前方煤体具有突出危险性，则必须进行局部防突措施。（二）局部综合防突措施局部综合防突措施主要分为局部预测、局部防突措施、局部效果检验。局部预测指标采用煤层钻屑瓦斯解吸指标K1值和最大钻屑量Smax、h2或其他验证有效的效检指标，预测钻孔最少施工3个，钻孔控制巷道轮廓线外2-4m，预测钻孔施工示意图详见图2.5所示。由于矿井目前未对局部预测和效果检验指
9、标临界值进行现场考察，故按照防止煤与瓦斯突出规定中推荐临界值进行判定，推荐临界值如表2.4所示。表2.4 预测临界值预测指标干煤湿煤K1值（ml.(g.min1/2)-1）0.50.4h2(Pa)200160钻屑量Smax(kg/m或L/m)6kg/m或5.4L/m根据预测结果，如果预测结果中钻屑解吸指标K1值和最大钻屑量Smax或h2均未超标，并在预测过程未出现任何异常，则可以在采取安全防护的前提下允许进尺，并每个循环必须保留5m以上的措施超前距离和2m以上的预测超前距离。若效检钻孔中任何一个效检指标超过临界值，则必须采取密集浅孔排放，密集浅孔排放钻孔布置如图2.6所示。执行密集浅孔排放以后
10、，按照预测程序进行效检，直到效检有效为止，方可在采取安全防护的前提下允许进尺，并每个循环必须保留5m以上的措施超前距离和2m以上的预测超前距离。图2.5 预测钻孔布置剖面及平面示意图图2.6 密集排放钻孔布置示意图三、C2煤层石门揭煤防突设计(一)揭煤工作流程10米法向距离时的探煤钻孔布置7米法向距离时的突出危险性预测7米法向距离时的区域防突措施7米法向距离时的区域防突措施效果检验7米法向距离时的区域防突措施效果验证5米法向距离时的局部突出危险性预测5米法向距离时的局部防突措施局部防突措施效果检验1.5米法向距离时的局部突出危险性预测1.5米法向距离时的局部防突措施局部防突措施效果检验远距离放
11、炮揭煤。掘进前，必须探明工作面前方地质情况，准确掌握煤层的赋存位置及产状和瓦斯赋存等情况。（二）区域综合防突措施1、区域突出危险性预测当2煤层距工作面法向距离7米时，将依托瓦斯实验室采用测定揭煤区域煤层瓦斯含量（小于8m3/t为无突出危险）或采用钻屑瓦斯解吸指标对区域防突措施进行预测预报。若各项指标值均小于防治煤与瓦斯突出规定规定的临界值，且在施工钻孔过程中未发现异常现象，则认定揭煤区域无突出危险性，严格执行工作面“四位一体”措施后正常掘进。若所测指标值有一项大于防治煤与瓦斯突出规定规定的临界值，或在施工钻孔过程中发现异常现象，则认定揭煤区域有突出危险，必须立即采取区域防突措施。2、区域防突措
12、施若区域突出危险性预测为有突出危险性，则工作面依据防治煤与瓦斯突出规定第四十九条规定执行穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施。3、区域防突措施效果检验采取区域防突措施后，为准确掌握区域防突措施效果，将依托瓦斯实验室采用测定预抽区域煤层残余瓦斯含量（小于8m3/t为无突出危险）或采用钻屑瓦斯解吸指标对区域防突措施进行效果检验。若各项指标值均小于防治煤与瓦斯突出规定规定的临界值以下，且在施工效验钻孔过程中未发现异常现象，则认定预抽区域无突出危险性，采取工作面“四位一体 ”措施后正常掘进。若所测指标值有一项大于防治煤与瓦斯突出规定规定的临界值，或在施工钻孔过程中发现异常现象，则认定区域措施无效，
13、继续采取区域措施直至有效。4、区域验证为进一步验证区域防突措施效果，在工作面进入区域防突措施控制范围内时，立即连续进行2次区域验证。工作面每推进10-50m至少进行2次区域验证。区域验证方法选用钻屑瓦斯解吸指标法。其验证所用钻孔由工作面施工单位施工，钻孔数据由当班效检员根据揭煤设计并结合工作面实际提供。钻孔布置不少于3个，所施工钻孔至少包含一个钻孔开孔位置位于掘进巷道断面中心，终孔点平行于掘进方向的钻孔，二个钻孔开孔位置距巷道两帮0.5m，终孔点位于巷道断面两侧轮廓线外2-4m处的钻孔。3.1钻屑瓦斯解吸指标法预测工作面突出危险性的临界指标煤样K1指标临界值h2指标临界值干煤样0.5 ml/(
14、g min1/2)200pa湿煤样0.4 ml/(gmin1/2)160pa当所有实测的指标值均小于临界值，且未发现异常情况，方可认定为无突出危险允许掘进。否则，只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现突出预兆，则该区域以后的掘进作业必须执行局部综合防突措施。（三）揭C2煤层局部综合防突措施设计1、工作面突出危险性预测工作面掘进时，当区域危险性预测无突出危险或采取区域防突措施及效果检验无突出危险后，区域措施验证只要有一次为突出危险后，每循环必须按防治煤与瓦斯突出规定第七十一条规定采用钻屑瓦斯解吸指标法对C2煤层进行工作面突出危险性预测。2、工作面防突措施当预测的各项指标都在防治煤与瓦斯突出规定的临界值以下，且未发现其他异常情况，在保留不小于2m的突出预测超前距和5m的措施超前距的前提下，方可按照揭煤循环进尺要求爆破掘进。当有校检指标超过临界值或发现有异常情况,则依据防治煤与瓦斯突出规定第八十一条对工作面实施超前排放或抽放钻孔防突措施（根据工作面实际情况另行设计）。超前排放钻孔排放半径初步确定为1（若排放效果达不到要求，则减小排放半径或采取抽放措施，直至措施有效为止）。钻孔采用风煤钻、风锤或防突钻机施工，钻孔直径为42mm或75mm。巷道最外缘的钻孔终孔点位于巷道轮廓线外5m处，钻孔在控制范围内均匀布置。3、工作面防突措施效果检验超前排放钻孔排
