戊910-19070工作面综合防突设计1120.doc
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1、平煤股份四矿戊9.10-19070工作面专项防突设计及安全技术措施 工作面名称:戊9.10-19070工作面单位负责人: 编 制 人: 编 制 日期:2013年10月5日第一章 工作面概况一、工作面概况该面位于戊九采区东翼上部,西与戊九回风、戊九皮带下山及戊九新轨道下山相通,东至一、四矿井田技术边界、南部和北部均为戊9-10实体煤,上覆戊8-19070采面已回采。垂深632800米。戊9-10-19070工作面可采走向长920m,倾斜长174m,其中机巷可采长度为892m,风巷可采长度948m外段采用4.8x3.2m的锚网断面支护,里段分层后采用5350拱形棚支护容重1.4t/m3,圈定面积1
2、60080m2,工业储量54万吨。二、煤层赋存情况地质构造情况断层名称走 向()倾向()倾角()性 质落差(m)对回采的影响程度F15614620正断层2.5影响较大F26233240正断层1.0影响较小F35432444正断层1.0影响较小F44731727正断层1.5影响中等F51910985正断层4.2影响较大F63712727正断层2.5影响较大F722613630正断层1.0影响较小该面煤层稳定,戊9煤层厚度0.81.6米,平均1.2米,戊10煤层厚度1.82.6米,平均2.2米,戊9与戊10之间夹矸粉砂质泥岩及粉砂岩,厚度自西向东由0.3米增厚至5.9米左右,同时受构造及沉积影响,
3、局部可能有薄煤带或厚煤带出现。该面煤层走向94102,倾向212,倾角7.28.7,平均8.0。三、地质构造该工作面地质构造较简单,根据目前己掌握的资料推测分析,预计掘进过程中机、风巷将揭露7条落差1.04.2米的正断层,其中F1、F5和F6断层对掘进影响较大,掘进过程中还可能揭露有隐伏构造。四、顶底板岩性煤层直接顶为粉砂泥岩,厚6.0m,老顶为细粒砂岩,厚度2m,直接底为粉砂质泥岩,厚7.5m。煤岩层综合柱状图如图1-1所示。戊9.10-19070工作面煤岩层综合柱状图五、巷道布置及支护1、戊9-10-19070工作面平均走向长度892m,倾向长度174m,机、风巷片盘利用戊8-19070机
4、、风巷片盘,风巷片盘2、戊9-10-19070机、风巷施工到分合层过渡段时,若能采用全锚支护采用全锚,否则架棚支护;过分合层段后沿戊10煤掘进,根据现场情况采用全锚或者5300架棚支护。切眼施工条件好时采用全锚支护,不能全锚时架棚支护。第二章 通风系统一、独立通风系统(一)通风方式为压入式。(二)局部通风机安装位置。机巷局部通风机安装在机巷通戊九皮带下山防突风门外新鲜风流中,风机吸入风量应小于全风压供风量。风巷局部通风机安装在风巷通戊九轨道下山防突风门外新鲜风流中,风机吸入风量应小于全风压供风量。(三)风筒选择、敷设方式风筒使用软质抗静电风筒;风筒吊挂在巷道上帮,距顶板0.3m。(四)局部通风
5、机必须使用“三专、两闭锁”即专用电缆、专用变压器、专用开关、风电闭锁、瓦斯电闭锁装置;有漏电和短路保护装置;配备双风机、双电源。二、控制通风风流设施的措施(一)风门设置在机巷通戊九皮带下山构筑两道防突风门,其中机巷出货的刮板运输机和风筒过墙体必须安设防逆流装置。在风巷片盘通戊九轨道下山构筑两道防突风门。(二)永久风门管理要求1、通风队施工的永久风门前后5m范围内巷道支护完好,无片帮、冒顶现象,无杂物、积水、淤泥。2、风门之间距离不得小于4m,每组风门安装联锁装置。3、风门墙体用料石、混凝土砌筑,嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石性质确定,但不得小于0.2m,墙体厚度不得小于1.0m。4、墙体平整
6、(1m范围内凹凸不大于10mm,料石勾缝除外);无裂缝(雷管脚线不能插入)、重缝和空缝,严密不漏风(手触无感觉、耳听无声音)。5、门框采用11#工字钢。门框要包边沿口,有垫衬,四周与门扇接触严密。6、风门采用坚实的木质结构,包制铁皮,保证门扇平整不漏风,背面使用角铁、槽钢或规格为120mm100mm的横梁加固,门扇厚度不小于60mm,风门能自动关闭。7、门扇下部设挡风帘,墙体的所有管孔必须用水泥沙浆封堵严实。8、永久风门要实行牌板管理,明确责任人对永久风门进行检查,发现问题及时汇报处理,确保正常使用。9、为施工单位服务的永久风门,施工单位要保护好、使用好,不得在永久风门前后5m范围内存放杂物。
7、浮煤及时清理。第三章 抽放系统戊9.10-19070机、风巷及切眼掘进工作面需要抽放时,利用地面抽放系统的管路进行抽放。戊9.10-19070机巷抽放系统:地面抽放泵站戊组管路戊九采区专回瓦斯抽放管戊9.10-19070机巷。戊9.10-19070风巷及切眼抽放系统:地面抽放泵站戊组管路戊九采区专回瓦斯抽放管戊9.10-19070风巷及切眼。第四章 掘进区域的区域综合防突措施一、区域突出危险性预测邻近矿井的戊9-10煤层在标高-650m以深具有突出危险性,以浅区域没有突出危险性,四矿戊9-10-19080工作面,地面标高367.5m477.5m,工作面标高-359m-313m。处于-650m的
8、突出危险线以上,但是由于戊9-10煤层目前没有进行鉴定,所以在鉴定完成之前按照突出煤层的突出煤层进行管理,。因此,在掘进机巷、风巷、切眼和回采前,制定防突措施。二、区域突出危险性预测临界指标确定及突出危险区划分依据1.煤柱区主要选取瓦斯压力作为区域突出危险性临界指标,临界值为0.74MPa;沿走向方向自戊九皮带下山到戊8-19070机巷+4+16m共268米未保护段主要选取瓦斯含量作为区域突出危险性临界指标,临界值为8m3/min。2. 区域突出危险性划分:煤柱区当实测瓦斯压力小于0.74MPa时,划分为无突出危险区;当实测瓦斯压力大于0.74MPa时,划分为突出危险区,采取条带预抽区域综合防
9、突措施。风巷30米未保护段当实测瓦斯含量小于8m3/min,划分为无突出危险区,采取连续预测进尺;当实测瓦斯含量大于8m3/min,划分为突出危险区,采取条带预抽区域综合防突措施。进入保护范围时,采取区域效果检验和验证的方法,指标超标时采取局部防突措施。机巷外段利用原戊8-19070机巷121m,然后以13下坡掘进28m揭开戊9.10煤层,根据实际测定揭煤点的瓦斯压力和瓦斯含量,制定相应的揭煤措施;风巷外段利用原戊8-19070风巷136m,然后以14.5下坡掘进57m揭开戊8煤层和戊9.10煤层,根据实际测定揭煤点的瓦斯压力和瓦斯含量,制定相应的揭煤措施。3.机巷预测机巷外段利用原戊8-19
10、070机巷121m,然后以13下坡掘进28m揭开戊9.10煤层,根据实际测定揭煤点的瓦斯压力和瓦斯含量,指标超标按照突出危险进行管理,指标不超,按照无突出危险揭煤。戊9.10-19070机巷在揭开煤后即进入戊8-19070采面(已回采)保护范围,里段采用区域措施效果检验,每进尺100m,进行一次区域措施效果检验,不超标时进行区域验证进尺,区域验证超标时采取局部防突措施。4.风巷预测戊9.10-19070风巷外段为岩石巷道,在以14.5下掘57m后即进入戊8-19070采面(已回采)保护范围,里段采用区域措施效果检验,每进尺100m,进行一次区域措施效果检验,不超标时进行区域验证进尺,区域验证超
11、标时采取局部防突措施。5、戊9.10-19070切眼位于保护范围,采用区域措施效果检验,每进尺100m,进行一次区域措施效果检验,不超标时进行区域验证进尺,区域验证超标时采取局部防突措三、突出危险区域划分1、邻近矿井的戊9-10煤层在标高-650m以深具有突出危险性,以浅区域没有突出危险性,四矿戊9-10-19070工作面,地面标高367.5m477.5m,工作面标高-359m-313m。处于-650m的突出危险线以上。2、四矿2013年2月在戊8-19070机巷A4和A4+40m位置和戊8-19070风巷-3-25m和-3+10m位置施工4个穿层钻孔测定戊9.10煤层原始瓦斯压力,最大瓦斯压
12、力为0.21Mpa,低于0.74Mpa的临界值。3、综上所述,戊9-10-19070工作面区域没有突出危险性。四、区域防突措施(护层开采已经采取)戊9-10-19070工作面的上保护层为戊8-19070工作面,戊8-19070工作面于2013年9月回采完毕,戊9.10-19070工作面回采区域全部在保护范围内。五、区域措施效果检验掘进期间区域防突措施效果检验,采用残余瓦斯含量做为参考指标,每进尺100m,进行一次区域措施效果检验,不超标时进行区域验证进尺,区域验证超标时采取局部防突措施。六、区域验证在保护层开采经效果检验降为无突出危险区时,必须对该煤巷掘进工作面进行区域验证,严格按照防突规定中
13、的“钻屑指标法”和“复合指标法”进行区域验证,戊8煤层回采后,被保护层戊9.10的最小膨胀变形量为37。1验证方法:采用“钻屑指标法” 和“复合指标法” 验证时具体方法为:在掘进工作面施工3个孔径为42mm、投影孔深8m的钻孔钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标。戊组煤层掘进工作面突出危险性判断,参考己16.17煤层指标进行判定qmax4.0(L/min) S6.0kg/m 无突出危险qmax4.0(L/min) 或S6.0kg/m 有突出危险如果实测得到的指标S、q的所有测定值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面验证为无突出危险工作面;否则,为突出危险工作面。2具体要求: 在预抽区段掘
14、进前,必须连续进行至少两次区域验证; 在保护区段掘进工作面每掘进50m,至少进行两次区域验证; 在构造破坏带、煤层厚度、倾角急剧变化区域连续进行区域验证; 在掘进工作面还应当至少打一个超前距不小于10m的超前钻孔探测地质构造和观察突出预兆; 当区域验证为无突出危险时,方可采取安全防护措施后进行掘进作业; 只要有一次区域验证为有突出危险或钻孔等发现了突出预兆,则该区域以后的掘进作业均应当执行局部综合防突措施; 掘进工作面在开口或掘进期间只要有一次区域验证为有突出危险,必须严格执行“局部综合防突措施”。第五章 掘进期间的局部综合防突措施一、突出危险性预测参考己组煤层采掘工作面的实践以及指标等,选用
15、钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标预测突出危险性。临界值分别为4.0L/min和6.0kg/m。q4.0(L/min) 且 S6kg/m 无危险q4.0(L/min) 或 S 6kg/m 有危险(一)突出危险性预测孔布置:1、机巷预测孔共布置3个,巷道上下帮各0.5m布置一个,上下帮预测孔终孔控制到巷道轮廓线外3.0m处,水平角为220,中间孔沿巷道走向布置,三个预测孔孔径42.0mm,走向投影孔深8.5m。风巷预测孔共布置3个,巷道上下帮各0.5m布置一个,上下帮预测孔终孔控制到巷道轮廓线外3.0m处,水平角为220,中间孔沿巷道走向布置,三个预测孔孔径42.0mm,走向投影孔深8.5m。预测孔
16、布置在戊10煤层中,现场如果有软分层,验证孔布置在软分层中。2、判断方法当3个预测孔共48个指标参数均小于临界值时,工作面视为无突出危险工作面,走向允许进尺6m,留2.5m预测超前距。二、局部防突措施参考四矿己三采区己16.17煤层89mm排放钻孔的排放半径为1000mm,戊9.10煤层排放半径暂为1000mm;根据平煤股份公司防治煤与瓦斯突出实施办法第二十九条要求“局部防突措施钻孔控制范围为:掘进工作面前方保留10m超前距,两帮控制到8m;回采工作面前方保留20m超前距。”、钻孔直径89mm,确定排放钻孔。1、机巷排放钻孔垂直煤壁均匀布置在戊9.10煤层中,孔呈两排布置,上排孔布置在戊9煤层
17、中,下排孔布置在戊10煤层中,上下排钻孔共计26个孔。布孔时钻孔要按一定角度布置,且控制到巷道轮廓线以外8m处。2、风巷排放钻孔垂直煤壁均匀布置在戊9.10煤层中,孔呈两排布置,上排孔布置在戊9煤层中,下排孔布置在戊10煤层中,上下排钻孔共计26个孔。布孔时钻孔要按一定角度布置,且控制到巷道轮廓线以外8m处。三、效果检验1、机、风巷效检孔共布置3个,巷道上下帮各0.7m布置一个,上下帮效检孔终孔控制到巷道轮廓线外3.0m处,水平角为240,中间孔沿巷道走向布置,三个效检孔孔径42.0mm,走向投影孔深8.5m。效检孔布置在戊9煤层中,现场如果有软分层,效检孔布置在软分层中。2、判断方法当3个效
18、检孔共48个指标参数均小于临界值时,工作面视为无突出危险工作面,走向允许进尺6m,留2.5m效检超前距。3.判断方法: 第一次效果检验判断方法:当所有效果检验孔的指标参数均小于临界值时,措施有效,工作面视为无突出危险工作面,允许进尺3.0m,留5.5m效果检验超前距和不少于10m的排放钻孔超前距; 第二次效果检验判断方法:当所有效果检验孔的指标参数均小于临界值时,措施有效,工作面视为无突出危险工作面,允许进尺2.0m,留6.5m效果检验超前距和不少于10m的排放钻孔超前距; 任一指标出现超标,必须重新执行排放钻孔措施,直到措施有效。效检达标后,必须在工作面吊挂效检允许进尺标志牌,标志牌必须上锁
19、、钥匙由当班测试工保管,严禁超掘。 局部防突措施连续执行两次不超标后,方可恢复预测进尺。第六章 回采区段的区域综合防突措施一、突出危险性预测1、邻近矿井的戊9-10煤层在标高-650m以深具有突出危险性,以浅区域没有突出危险性,四矿戊9-10-19070工作面,地面标高367.5m477.5m,工作面标高-359m-313m。处于-650m的突出危险线以上。2、四矿2013年2月在戊8-19070机巷A4和A4+40m位置和戊8-19070风巷-3-25m和-3+10m位置施工4个穿层钻孔测定戊9.10煤层原始瓦斯压力,最大瓦斯压力为0.21Mpa,低于0.74Mpa的临界值。3、综上所述,戊
20、9-10-19070工作面区域没有突出危险性。二、区域防突措施戊9-10-19070工作面的上保护层为戊8-19070工作面,戊8-19070工作面于2013年9月回采完毕,戊9.10-19070工作面回采区域全部在保护范围内。三、区域措施效果检验在走向方向上,根据瓦斯地质情况在机巷设置2个测点,风巷设置2个测定;在切斜方向上切眼设置三个测点,测定保护范围内煤层残余瓦斯压力和残余瓦斯含量,只有在残余瓦斯含量低于8m3/t和残余瓦斯压力低于0.74Mpa,同时打钻过程没有出现喷孔、顶钻、夹钻等异常突出征兆,方可视为保护有效。否则必须执行工作面局部防突措施,消突后方可回采。采面保护层效果检验参数测
21、试设计由公司瓦斯研究所设计为准。四、区域验证当保护层开采后经评价为无突出危险区时,必须对该工作面在回采回采期间进行区域验证。1验证孔参数自机巷向上15m,风巷向下15m,沿采煤工作面每隔10m布置一个直径为42mm的验证孔, 共11个验证孔,验证孔径42mm,孔深8.5m的验证钻孔,钻孔应尽可能布置在软分层中,并平行于回采推进方向,测定钻屑量S、钻孔瓦斯涌出初速度q指标。2初采期间区域验证: 工作面开始回采时对无突出危险区连续进行两次区域验证,第一次区域验证预测当所有预测孔的指标参数均小于临界值时,工作面视为无突出危险工作面,允许进尺6.0m,留2.5m预测超前距,第二次区域验证预测当所有预测
22、孔的指标参数均小于临界值时,工作面视为无突出危险工作面,允许进尺6.0m,留2.5m预测超前距; 两次区域验证只要一次区域验证为有突出危险或预测钻孔等发现了突出预兆,该工作面按突出危险性工作面管理,严格执行局部综合防突措施。3回采期间区域验证: 工作面初采期间连续进行了两次区域验证后均为无突出危险,以后工作面每推进50m连续预测两次进行区域验证,第一次区域验证预测所有预测孔的指标参数均小于临界值且预测孔没有突出预兆,允许推进25米,第二次区域验证预测所有预测孔的指标参数均小于临界值且预测孔没有突出预兆允许推进25米,回采期间区域验证时允许推进25米,不再留预测超前距。 只要任何一次区域验证有突
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