火铺矿23采区下延235石门揭穿21#煤层专项防突设计

23采区下延235石门揭21煤层专项防突设计

#

一、工作面工程概况

235石门位于23采区下延采区，该工程在距235石门通风联络巷开口18m处为中开口施工，以140°的方位向前掘进，工作面设计长度545.10m。现工作面已掘进至测点Y4点前57.2m,标高Z=1336.1m，与地表垂深786.2m。

详见附图1：235石门工程平面图

二、工作面系统概况

（一）地质情况

1、21煤层为半暗型块状，煤有夹石1-3层，不稳定；底板岩石以灰色粉砂岩为主，厚度12.3-5.0m，波状层理，有鳞木化石；顶板岩石主要是灰色砂质泥岩和粉砂岩，厚度19.6-1.4m，中部有一层砾岩。

详见附图2：煤层综合柱状图

2、根据2017年6月29日在235石门Y4点前48.8m处打钻情况可知，工作面前方21煤层厚度为1.4m，煤层倾角为28°。

3、235石门现已掘进至Y4点前57.2m位置，巷道顶板距距21煤层底板法线距离7.0m。

详见附图3：235石门探21煤层成果图 （二）煤与瓦斯突出参数情况

#

#

#

#

1

揭露21煤层位置时，巷道底板标高为1336.1m，煤层埋深为786.2m。经测定， 21煤层原始瓦斯含量为6.9090 m/t，原始瓦斯压力为1.730Mpa。

详见附单：煤层原始瓦斯含量及瓦斯压力情况具体详见火铺矿瓦斯含量测定记录表。

（三）通风系统

23采区下延235石门工作面局部通风机安设在235石门联络巷内，风机型号为FBD-6.3/2×30KW，供风方式为压入式，配风量为939m/min，工作面风量为439m/min。

新风：地面→二水平主斜井→1400南大巷→23下延运输机下山→235石门→迎头。

污风：迎头→235石门→235石门通风联络巷→23下延通风下山→234专用回风石门→23通上→南二回风平巷→南二回风石门→南二通上→地面。

详见附图4：235石门通风系统、抽采系统、站岗截人及避灾路线示意图 （四）瓦斯抽采系统

我矿南风井建有永久瓦斯抽采泵站一座，共安设有瓦斯抽采泵7台，其中2BE3670型瓦斯抽采泵（功率为560KW）2台；2BEC-670型瓦斯抽采泵（功率为560KW）1台；2BE3620型瓦斯抽采泵(功率为450KW)2台；2BE3420型瓦斯抽采泵(功率为185KW)2台。共有瓦

3

3

#

3

#

2

斯抽采主管路6趟，其中管径为600mm的抽采主管路4趟，管径为400mm的抽采主管路2趟。235石门掘进工作面施工的抽采钻孔采用1台2BEC-670型瓦斯抽采泵进行抽采，抽采支管管径为325mm的铁管，实际抽采流量为80.00m/min左右，满足235石门掘进工作面掘进期间的防突及瓦斯治理需求。

详见附图4：235石门通风系统、抽采系统、站岗截人及避灾路线示意图

3

三、区域综合防突措施

（一）区域突出危险性预测 1、区域突出危险性预测的方法

235石门揭21煤层采用测定煤层原始瓦斯含量的方法进行区域突出危险性预测。

2、区域突出危险性预测结果

2017年7月7日，在235石门对21煤层进行了原始瓦斯含量测定。经测定， 21煤层原始瓦斯含量为6.9090 m/t，小于其临界指标值8.0m/t，原始瓦斯压力为1.730Mpa，大于其临界指标值0.74Mpa，工作面揭煤区域为突出危险区域。

详见附表：煤层原始瓦斯含量及瓦斯压力情况具体详见火铺矿瓦斯含量测定记录表。

（二）区域防突措施 1、瓦斯抽采钻孔设计

3

#

3

#

#

3

在235石门迎头（即Y4点前57.2m位置）施工穿层钻孔预抽21煤层瓦斯，共计施工70个钻孔。

详见附图5：235石门21煤层瓦斯抽采钻孔设计 2、瓦斯抽采钻孔终孔间距

根据我矿235石门、236石门之前的揭煤经验为依据，揭235石门揭21煤层的瓦斯抽采钻孔为：在煤层倾向上最大钻孔终孔间距为9.2m；在煤层走向上最大钻孔终孔间距为5.6m；抽采钻孔平均终孔间距为7.4m。

3、瓦斯抽采钻孔控制范围

235石门抽采钻孔总体控制巷道揭煤点轮廓线外左、右各20m；沿煤层倾向方向：巷道顶板见煤点往上15m、巷道底板见煤点往下15m范围。

4、瓦斯抽采钻孔施工要求

（1）抽采钻孔的直径为75mm，抽采主管路直径为325mm。 （2）抽采钻孔必须一次性穿透全煤，且必须穿透煤层顶板2.0m。

（3）钻孔施工过程中，技术员及瓦检员对钻孔见煤、见岩情况现场监督，并如实记录相关数据，汇报调度。

（4）钻孔施工结束后，立即进行封孔、编号，实现单孔单抽。 （5）瓦斯抽采钻孔孔口负压必须大于13kpa，并有专人对抽采管路进行维护，放水，保证负压稳定。

#

#

#

4

（6）瓦检员每个班必须对主管路浓度、负压、流量进行测量，将测量结果汇报通风区调度。

5、瓦斯抽采钻孔封孔要求

钻孔施工结束后，采用“两堵一注”工艺封孔，钻孔全程下套管（煤层段使用筛管），见煤深度大于20m时，封孔长度为20m，见煤深度小于20m时，封孔长度为见岩长度。

详见附图6：抽采钻孔封孔工艺示意图 6、瓦斯抽采预期效果

预抽区域内21煤层瓦斯储量计算： Q储 = W原×（宽度×斜长×煤厚×容重） = 6.909×（45.0×37×1.4×1.45） = 23352m

3 #

预抽率需达到30%，则至少需要抽瓦斯： Q预抽 = Q储×η = 23352×30% = 7005.6m

因此，235石门揭21煤层预计至少抽采瓦斯7005.6m才能

够满足要求。

（三）区域防突措施效果检验 1、效果检验方法

采用直接测定煤层残余瓦斯含量的方法进行区域防突措施效果检验。

5

#

3

3

2、效果检验测试点要求

防突措施钻孔施工完毕，经过预抽，待瓦斯预抽率η≥30%后，在235石门迎头施工5个效果检验孔。其中1孔控制顶板煤层法线方向；2、4孔分别控制巷道左右帮；3孔控制巷道掘进方向；5孔控制巷道底板方向。

详见附图7：235石门揭21煤层区域防突措施效果检验孔设计

3、效果检验判定

（1）若测试的煤层残余瓦斯含量＜8m/t,判定该预抽区域为无突出危险区，方可向前掘进至21煤层最小法向距离5m处，进行区域验证。

（2）如果测试煤层残余瓦斯含量≥8m/t,判定该预抽区域为突出危险区，必须重新施工区域防突钻孔。

（3）在取芯过程中，若有顶钻、卡钻或喷孔现象，判定该预抽区域为突出危险区，必须补充施工区域防突钻孔；若无顶钻、卡钻或喷孔现象，方可向前掘进至21煤层最小法向距离5m处，进行区域验证。

（四）区域验证 1、区域验证方法

采用钻屑瓦斯解析指标法进行区域验证。 2、区域验证要求

#

3

#

3

#

#

#

#

#

#

6

区域验证钻孔位于巷道掘进边缘2-4m范围内，钻孔直径42mm,孔深8-10m,每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进1m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值。 3、区域验证步骤

（1）工作面迎头与21煤层最小法向距离5.0m时，在235石门巷道正前方及其上、下、左、右各施工1个验证孔进行区域验证。

详见附图8：21煤层法向距离5.0m时区域验证孔设计图 （2）在工作面迎头与21煤层最小法向距离5-2m段，沿21煤层法向方向及两侧施工3个验证孔进行验证。

详见附图9：21煤层法向距离5m至2m期间区域验证孔设计图 （3）在工作面迎头与21煤层最小法向距离2-0m段，分别沿工作面前方及两侧施工3个验证孔；沿21煤层法向方向及两侧施工3个验证孔，共计6个验证孔进行验证。

详见附图10：21煤层法向距离2m至0m段区域验证孔设计图 （4）工作面迎头揭开21煤层时，沿工作面前方、顶板及底板方向各布置3个验证孔，共计9个验证孔进行验证。

详见附图11：揭露21煤层时区域验证孔设计图 4、区域验证判定

（1）若区域验证突出危险指标K1＜0.4mL/g〃min6Kg/m，判定为无突出危险，允许向前掘进。

（2）如果区域验证突出危险指标K1≥0.4mL/g〃min

1/21/2

##

#

#

#

#

#

#

#

#

且Smax＜

或Smax

7

≥6Kg/m，判定为突出危险性，必须采取局部防突措施。

四、局部综合防突措施

（一）突出危险性预测

将区域验证的结果作为局部突出危险性的的预测结果，当区域验证突出危险指标K1≥0.4mL/g〃min或Smax≥6Kg/m时，工作面预测为突出危险性，必须采取打钻抽采方法作为局部防突措施。

（二）局部防突措施

局部防突措施钻孔设计：抽采钻孔直径为75mm，抽采孔控制235石门揭煤区域巷道轮廓线外左、右帮各20m，上部沿煤层倾向方向15m、下部沿煤层倾向方向15m的范围。揭21煤层的局部防突措施钻孔设计图根据现场实际情况另报矿审批。

（三）局部防突措施效果检验 1、效果检验方法

采用钻屑瓦斯解析指标法进行效果检验。 2、效果检验测试点要求

防突措施孔施工完毕，经过预抽，待瓦斯预抽率η≥30%后，分别在235石门巷道正前方及其上 、下、左、右各施工1个且不少于5个效果检验孔。揭21煤层的局部防突措施效检孔设计图根据现场实际情况另报。 3、效果检验判定

（1）若效果检验突出危险指标K1＜0.4mL/g〃min6Kg/m，判定为无突出危险，方可向前掘进。

8

1/2

#

#

1/2

且Smax＜

（2）如果效果检验突出危险指标K1≥0.4mL/g〃min

1/2

或Smax

≥6Kg/m，判定为突出危险性，必须补充施工局部防突钻孔。

详见附图12：235石门揭煤工艺流程图 （四）安全防护措施 1、防突风门

在235石门联络巷内已施工两道反向风门，揭煤期间，认真做好通风设施的维护工作。

2、压风自救

在距工作面25-40m处设置移动压风自救系统，且在爆破地点、撤离人员及警戒人员所在的位置以及回风流系统中有人作业地点，都必须设置压风自救系统，并随时保证压风的正常供给，压风自救间距为0.5m,每组压风自救可供5～8个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m/min。

3、安全硐室

工作面大于500m时，必须设置安全硐室，安全硐室应按照规定标准安设，不能少于满足15人避难，且每人使用面积不得少于0.5m，并设有与矿调度室直通电话。

4、远距离放炮

揭煤期间，必须实施远距离放炮，且全断面一次爆破，直到揭完煤层为止。爆破及撤人地点必须设在进风侧反向风门外500m以上全风压通风的新鲜风流中或300m以外的避难硐室内。235石门揭煤期间的爆破地点设置在23采区下延运输机下山上平台内。

9

2

3

五、安全管理

（一）日常管理

1、进入工作面的人员必须佩带隔离式自救器。 2、现场施工的班队长、电工必须携带便携式瓦检器。 3、在工作面附近和爆破地点必须安设直通矿调度电话。 4、瓦检员每班必须检查压风自救系统是否正常。

5、电工每班必须对235石门工作面及其回风流系统所有电气设备进行检查，必须完好，严禁失爆。

6、监测工每班必须对断电仪设备进行检查，发现数据不准或损坏的探头，应及时进行调校或更换，确保监测设备灵敏可靠。

7、每次响炮前，施工队组必须沿煤层法向施工三个探煤孔，随时掌握工作面与煤层的法向距离。

（二）瓦斯检查管理

1、通风区每班安排专职瓦检员在现场跟班，负责“一炮三检”，并在现场交接班，随时检查揭煤期间甲烷变化情况，并向通风区调度汇报。

2、揭煤过程中，监测调度要密切跟踪炮后甲烷浓度变化情况，发现甲烷波动在0.2%时，必须立即汇报矿调度及分管矿领导，并查明原因，采取针对性措施处理。

（三）放炮管理

1、工作面揭煤期间，必须严格执行“一炮一验证”区域验证工作。

10

2、工作面与煤层法向距离小于5m后,采用小循环向前掘进，炮眼深度不得超过1.2m。

3、严禁打眼装药平行作业，所有不装药的眼、孔都必须用炮泥充填。

4、必须采用湿式打眼，严禁打干眼。

5、放炮前，停电、撤人工作由矿调度统一指挥，站岗截人由采区区（队）长安排，经矿调度核实停电、撤人、站岗工作确实到位，确认无安全隐患后，方可向采区调度下达放炮指令，各单位调度室必须使用专本记录。

6、停电、撤人范围：235石门、235石门回风联络巷、23下延通风下山、234专用回风石门、23通上、南二回风平巷、南二回风石门、南二通上。

详见附图4：235石门通风系统、抽采系统、站岗截人及避灾路线示意图

7、放炮结束30分钟后，由瓦检员、安检员及班队长共同检查巷道支护、供风及甲烷情况，并汇报各相关调度，各相关调度汇报矿调度，确认无隐患后，由矿调度下达生产指令。

（四）防突管理

1、所有作业人员必须掌握突出预兆和防突的基本知识。 突出预兆分：

(1)有声预兆（响煤炮：由于条件不同，声音大小间隔时间也

11

不同，在煤体深处响的声音有的像炒豆的“劈劈叭叭”、有的像爆炸声、有的像机枪声、有的像雷声、有的连续响、有的单个“轰轰响”，一般是先远后近，先小后大，先单个后连续，但有时是在突出的同时，伴随发生巨雷般的响声，手掌扶煤壁时能感到冲击和震动；有煤岩的破裂声；有时会听到气体穿过含水裂缝时的“吱吱”声）等。

(2)无声预兆（压力增大、顶板来压、片帮掉渣、煤壁向外鼓、煤岩自行剥落、打钻时垮孔顶钻、喷孔、喷煤以及煤电钻超负荷，煤结构和构造发生变化，煤层层理紊乱、变软、暗淡无色、煤层粉碎、煤质干燥、煤层受褶曲挤压、厚度变大、倾角变陡，瓦斯气温变化、瓦斯涌出异常、忽大忽小，煤尘增大、气味异常、让人心里发闷、打钻时喷煤喷瓦斯，煤壁发冷、气温下降等）。

2、钻孔施工前，必须在迎头安设安全可靠的防护设施。 3、当出现突出预兆时，必须立即停止作业，汇报矿调度，切断235石门及其回风系统内的所有电气设备的电源，安检员、瓦检员及班队长共同将235石门所有人员按照避灾线路撤至地面，同时将回风系统的所有作业人员按所在位置最短的避灾路线撤至安全地点。

（五）避灾路线

避灾线路：235石门迎头→235石门→23下延运输机下山→23采区下延运煤平巷→1400南大巷→21架空人车巷→1660南大巷→主井架空人车巷→地面。

12

详见附图4：235石门通风系统、抽采系统、站岗截人及避灾路线示意图

六、组织措施

（一）防突机构 1、防突领导小组 组 长：矿 长

成 员：总工程师 安全副矿长 生产副矿长 采煤副矿长 机电副矿长 经营副矿长 2、防突实施工作小组 组 长：矿总工程师

成 员：各专业副总 技术科科长 安检科科长 瓦斯治理中心主任 通风区区长 开拓区区长 办公室：瓦斯治理中心 （二）职责分工

1、防突领导小组

矿长：揭煤防突工作的第一责任人，负责解决所需的人力、物力、财力。

总工程师：对揭煤防突工作负技术责任。

安全副矿长：对揭煤防突治理工作负监督检查责任。 生产副矿长、采煤副矿长：负责揭煤防突治理工程施工、劳

13

动力安排。

机电副矿长：负责机械电气设备的安全运转。

经营副矿长：负责揭煤防突治理工程所需的资金、设备、器 材，并给予优先安排，保证供给。 2、防突实施工作小组职责

总工程师：统一协调指挥整个揭煤工作。

通风副总：负责指挥揭煤期间的“一通三防”及防突、瓦斯治理工作。

地测副总：负责指挥揭煤期间的地质分析工作。 安全副总：负责指挥揭煤期间的安全措施监督工作。 技术副总：负责指挥揭煤期间的地质测量、分析工作及巷道掘进工作。

瓦斯治理中心主任：负责防突工程设计、措施等的编制，并负责上报工作。

通风区区长：负责组织实施揭煤期间的“一通三防”工作。 开拓区区长：负责组织实施揭煤期间的安全防护措施、巷道 掘进、钻孔施工等工作。

14

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1gag.html