黔阳煤矿矿井防突设计(1)

纳雍县阳长镇聂家寨黔阳煤矿

防突设计

二O一O年四月

目 录

一、矿井基本情况??????????????????????????1 1、煤矿位置、交通情况、范围????????????????????1 2、地形地貌?????????????????????????????1 3、煤系地层?????????????????????????????1 4、地质构造?????????????????????????????2 （1）区域构造????????????????????????????2 （2）矿区构造????????????????????????????2 5、煤层及煤质情况??????????????????????????2 6、开拓、开采情况????????????v?????????????3 （1）开拓方式????????????????????????????3 （2）采掘工艺????????????????????????????3 7、矿井通风、瓦斯??????????????????????????3 （1）通风方式及设备?????????????????????????3 （2）矿井瓦斯瓦斯情况????????????????????????3 8、矿井煤与瓦斯突出情况???????????????????????3 9、其它???????????????????????????????4 二、矿井防突现状及存在的主要问题??????????????????4 1、矿井防突现状??????????????????????????4 2、防突存在的主要问题????????????????????????4 三、矿井采掘部署优化????????????????????????4 1、煤层开采顺序及保护层位选择????????????????????4 2、开拓系统调整???????????????????????????4 3、采煤方法及掘进工艺????????????????????????5 （1）采煤方法????????????????????????????5 （2）掘进工艺????????????????????????????5 四、矿井防治煤与瓦斯突出综合技术方案????????????????5 1、防突总体方案及管理原则??????????????????????5 2、区域防突技术方案?????????????????????????5 （1）区域突出危险性预测???????????????????????5 （2）区域性防突技术措施???????????????????????5 （3）区域性防突措施效果检验????????????????????12

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3、局部防突方案??????????????????????????12 （1）掘进工作面的防突措施方案???????????????????12 （2）采煤工作面的防突措施方案???????????????????14 （3）石门（井巷）揭煤工作面防突措施技术方案????????????14 4、矿井安全防护措施????????????????????????16 （1）震动性放炮??????????????????????????16 （2）远距离放炮??????????????????????????18 （3）避难所或压风自救系统?????????????????????18 （4）注意事项???????????????????????????18 五、矿井防突组织管理???????????????????????19 1、防突组织管理??????????????????????????19 （1）认真落实各级人员的责任制???????????????????19 （2）建立专门的防突机构??????????????????????20 （3）加强防突相关人员的知识培训??????????????????21 （4）建立健全各项防突规章制度???????????????????21 2、防突技术管理??????????????????????????21 （1）认真执行“四位一体”的防突措施????????????????21 （2）防突规划、计划的编制?????????????????????22 （3）防突措施的制定和实施?????????????????????22 （4）防突工作面安全报告和审批制度?????????????????22 （5）防突资料的收集、整理分析，填报突出卡片制度??????????23 （6）依靠科技进步搞好防突工作???????????????????23 3、现场管理????????????????????????????23 （1）加强防突措施的施工管理????????????????????23 （2）加强瓦斯地质工作???????????????????????23 （3）加强放炮管理?????????????????????????23 （4）加强防突汇报、调度和报批工作制度???????????????24 （5）加强防突日常技术管理工作，防患于未然?????????????24

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纳雍县阳长镇聂家寨黔阳煤矿

防突设计

一、矿井基本情况

1、煤矿位置、交通情况、范围

黔阳煤矿位于纳雍县城南西方向，矿井呈北西——南东梯形，其南东起赵家寨，北西邻群力煤矿。其地理坐标为东经105°09′42″c～105°10′34″，北纬26°42′04″～26°43′28″。矿井属阳长镇管辖。

有简易公路11公里与213省道上的阳长镇（纳雍一电厂所在地）相连，由阳长镇沿213省道东行31km可至纳雍县城，西北行40km可至株六复线铁路上的滥坝火车站，再西行23km可达六盘水市，交通较为方便。

根据采矿许可证（证号：520000711623），矿区范围拐点坐标见表2.2-1。

表2.2-1 矿区范围拐点坐标

拐点 0 1 2 3 X 2957180 2956300 1955450 2956480 Y 35517070 35575530 35517290 35516090 开采深度：+1600～+1300m，面积：1.2258Km2 本矿属纳雍矿区聂家寨井田，呈一北西——南东向的梯形，其南东起于赵家寨，北西邻群力煤矿，上以2号煤层+1600底板等高线为界，下以+1300底板等高线为界，可采储量183.33万吨，按设计能力15万吨/年计算，矿井服务年限为8.733年。

2、地形地貌

矿井位于于贵州高原西部，属高山山地地貌，地形切割强烈，高差悬殊，一般海拨标高1600～1900m，最高点海拨标高2036.2m，相对高差约576.2m。

3、煤系地层

本井田煤系地层属上二叠统龙潭组（P3l），厚度为250～320m，平均厚度为310m，含煤34层，煤层总厚17～35m，含煤系数为5.5%，其中可采煤层和局部可采煤层10层，可采煤层含煤率为4.4%。按该煤系含煤情况及特征可将其分为上、下两段，上段（P3l2）由长兴组（P3c）底至14号煤层底，厚110～124m，含可采煤层5层，编号为

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了2、4、5、6、7号煤层，其中7号煤层局部可采，厚度不稳定；下段（P3l1）含煤程度较低，含煤4层，编号为28、31、32、34号，但均不稳定。

4、地质构造 （1）区域构造

区域所在大地构造位置处于“黔中隆起”腹地。位于北西——南东向的百兴向斜内，出露的主要地层有：二叠系上统：峨眉山组玄武岩、龙潭组砂岩页岩夹煤层、长兴组燧石灰岩钙质泥岩；三叠系下统灰岩、泥（页）岩，中统灰岩；第四系现代残、坡积层为主的沙土层。

百兴向斜为北西——南东向展布的宽缓褶曲。其北东侧和南西侧分别与加戛背斜、董地—冷坝背斜相接，该向斜轴部由三叠系下统及中统地层组成，两翼依次出现二叠系上统长兴组、龙潭组及峨眉山玄武岩组。两翼不对称，其南西翼倾角15—25°，北东翼倾角为30—41°。

2）矿区构造

矿区位于百兴向斜北西段之北东翼，区内为一单斜构造，地层走向为北西—南东，倾向220—235°，倾角29—42°。矿区内地表未见落差大于或等于30m的断层，岩层产状变化不大，仅龙潭组（P3L）煤系地层分布地段中地表及坑道中见走向南东—北西断距3—5m的小断层，矿井范围内构造较简单。

5、煤层及煤质情况

本矿开采位于煤层位于龙潭组上段（P3l2）内的2、4、5、6号煤层。2号煤层厚度为0.80～2.10m，平均为1.45m，属单一煤层；4号煤层厚度为3.10～4.00m，平均为3.55m，属复合结构煤层，中部一层夹矸，厚度0.50～1.50m，变化较大；5号煤层厚度为2.55～4.50m，平均为3.50m，为单一结构煤层；6号煤层厚度为1.25～1.30m，平均为1.28m，属复合结构煤层，偶含2层夹矸；矿井投产后有2个煤巷掘进碛头，1个回采工作面。

顶底板特征：2号煤层顶板为灰色砂质泥岩，夹似层状、结核状菱铁矿；底板为浅灰色粘土岩。4号煤层顶板为灰色泥质粉砂岩；底板为浅灰色粘土岩。5号煤层顶板多为灰色粉砂岩、粉砂质泥岩；底板粘土岩。6号煤层顶板为灰色粉砂岩，底板为灰色粘土。

矿区内各可采煤层外观呈黑色、条带状构造。除5号煤层主要为粉末状处，其余煤层强度均较大，多呈块状。宏观煤岩特征：2号煤层为半暗及暗淡型，其余煤层均为半亮及半暗型煤。本矿煤的变质阶段为无烟煤，煤的变质类型为区域变质，其中：2号煤

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层顶板夹似层状、结核状菱铁矿。

6、开拓、开采情况 （1）开拓方式

本矿采用斜井开拓，集中布置。整个井田井筒数目为三个，分别为主斜井、行人斜井和回风斜井，主斜井和行人斜井为底板穿煤层伪倾斜布置，回风斜井在6号煤层底板岩层中沿煤层真倾斜方向布置，通过反向石门与回风斜井相通，形成生产系统。

（2）采掘工艺

采煤工作面采用炮采工艺，走向长壁后退式采煤法，单体液压支柱铰接顶梁支护。巷道掘进采用放炮掘进，岩巷采用锚网喷支护、煤巷采用9号矿用工字钢梯形支架支护。

7、矿井通风、瓦斯 （1）通风方式及设备

矿井通风方式为中央并列式，主扇工作方法为抽出式。回采工作面采用U型通风方式，掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风方法。

主要通风机：型号为FBCDZ-№.15型防爆轴流式通风机2台（1台运行，1台备用）。风量为23.3～51.7m3/s，风压617～2340Pa。选用风机配套电动机型号为：YBF250M-4，电机功率2×55Kw。

局部通风机：型号为FD-№5.6-2×11、低噪音对旋式局部通风机，风量为380～210m3/min，全压为800～3900Pa。

（2）矿井瓦斯瓦斯情况

相邻的群力煤矿2007年11月曾发生一次重大煤与瓦斯突出事故。本矿被定为突出矿井，《开采方案设计（变更）》和《安全专篇》均按煤与瓦斯突出矿井设计。

《开采方案（变更）》和《安全专篇》根据阳长镇2005年相邻矿井鉴定数据，预测本矿的瓦斯相对涌出量为42m3/t，绝对瓦斯涌出量为15.246m3/min。

8、矿井煤与瓦斯突出情况

2008年由贵州省煤炭管理局以“黔煤生字〔2008〕803号文”批复为煤与瓦斯突出矿井。

2009年9月委托贵州省煤田矿山安全技术咨询有限公司进行了本矿的瓦斯等级鉴定，鉴定结果表明，矿井绝对瓦斯涌出量为0.80m3/min，二氧化碳涌出量为0.08m3/min，以此作为矿井瓦斯管理的依据，显然不能满足矿井安全生产的需要。

本矿建设过程中收集到的资料表明，井筒以北400m范围内+1240～+1470水平瓦斯

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涌出量较小，没有动力现象，发生煤与瓦斯突出的可能性较小。井筒以北400m一直至井田边界，受400m处发育的断层和煤层埋深的影响，发生突出危险性较大。+1420水平以下，煤层瓦斯含量较高， +1365石门揭煤时，实测的瓦斯压力P、最大钻屑量Smax及

K1值均超过《防治煤与瓦斯突出规定》中的参考临界值；在用钻机探煤过程中，5号煤层曾发生过喷孔动力现象，且实测的瓦斯压力达到1.13Mpa，因此全井田范围内+1420水平以下均有发生煤与瓦斯突出的危险性。

9、其它

我矿已于2008年6月份安装了重庆煤科分院研制的KJ90NA型煤矿综合监控系统。中心站设于矿井调度室隔壁，共安设主机2台（其中1台工作，1台备用），并已实现联网。各类传感器按规定设置，能连续自动监测和真实、准确地反映井下相关地点的瓦斯浓度。

本矿已建立瓦斯抽放系统，回采工作面采用采前预抽和边采边抽；掘进工作面采用掘前预抽和掘进穿层条带预抽；采空低负压抽。

二、矿井防突现状及存在的主要问题 1、矿井防突现状

我矿按照规定要求建立有专门防突机构，配备了专业防突队伍、人员和设备。严格执行了区域“四位一体”综合防突措施。

抽采方面：采煤工作面采用本煤层先抽后采，掘进工作面采用本煤层顺层先抽后掘和穿层条带预抽瓦斯，低负压抽采空区瓦斯。

2、防突存在的主要问题

区域预测、保护层开采、区域校检等执行效果还有较大差距，抽采总量还不理想。 三、矿井采掘部署优化

1、煤层开采顺序及保护层位选择

因煤层突出性鉴定结果未出，按《开采方案》要求，各煤层的开采顺序为先采上层，后采下层，且层间距较近，暂无保护层可采。

2、开拓系统调整

严格按批准的《开采方案》和《安全专篇》进行采掘布置。

同水平下层煤层的区段平巷掘进必须避开上层回采工作面集中应力影响范围。 采掘布置时，不得安排采掘工作面相向作业，必须相向作业时，必须避开采煤工作面集中应力区对掘进工作面的影响。同水平不同煤层巷道不得相向掘进，同向掘进时，

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上层巷道必须超前下层巷道100m以上。

在试运转和投产验收后的生产过程中，只安排1个采煤工作面和2个掘进工作面同时作业。

在煤层突出鉴定和保护层选定后，首先安排保护层开采，并作好穿预抽控制解决突出问题。

3、采煤方法及掘进工艺 （1）采煤方法

矿井使用的采煤方法为正规走向长壁采煤法，上为采面回风巷，下为采煤运输巷，工作面呈倾斜布置，沿煤层走向推进。

（2）掘进工艺

本矿掘进工艺为放炮掘进，岩巷采用锚网喷支护、煤及半煤巷采用金属棚子支护，人工装碴，“U”型侧翻式矿车机车或人力推车。在条件成熟时半煤巷亦考虑锚网喷支护，皮带运输。

四、矿井防治煤与瓦斯突出综合技术方案 1、防突总体方案及管理原则

严格遵循《煤矿安全规程》与《防治煤与瓦斯突出细则》及当前上级煤炭行业主管部门关于防止煤与瓦斯突出的有关规定。根据煤层突出危险性鉴定资料，选好保护层，及时调整采掘部署，搞好区域性突出危险性预测，结合矿井实际优先搞好区域防突措施（开采解放层和预抽煤层瓦斯），严格局部“四位一体”防突措施。建立“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的工作体系，以达到安全、高效发展目的。

2、区域防突技术方案 （1）区域突出危险性预测

根据贵州省煤管局《黔煤生字〔2008〕803号文》批文，因本矿自愿申请批为煤与瓦斯突出矿井，各层煤与瓦斯突出危险性正在鉴定中。

（2）区域性防突技术措施

开采保护层：由于各煤层的开采顺序为先采上层，后采下层，每层煤均有突出危险，且层间距较近，暂无保护层可采。

瓦斯抽放：本矿已建立瓦斯抽放系统，回采工作面采用采前预抽和边采边抽；掘进工作面采用掘前预抽和掘进穿层条带预抽；采空低负压抽。

①瓦斯来源分析

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矿井瓦斯来源主要为开采本煤层中的瓦斯、围岩中含有的瓦斯、邻近层涌出瓦斯。 回采工作面瓦斯来源主要为本煤层瓦斯和采空区中瓦斯，掘进工作面瓦斯来源主要为本煤层中瓦斯。

在采煤工作面爆破落煤时，掘进工作面放炮时，工作面瓦斯涌出量增大，其涌出量的大小与煤层瓦斯含量、瓦斯压力、落煤量、新暴露面积的大小及煤块的破碎程度有关。

② 瓦斯参数

根据贵州正合矿产咨询服务有限公司提交的《瓦斯抽放设计》，本矿的瓦斯参数如下：

A、矿井瓦斯压力

本矿未进行系统的瓦斯参数测定，计算的煤层最小瓦斯压力为365.4Pa，最大瓦斯压力为1823.4Kpa，平均瓦斯压力为1093.4Kpa。

B、煤层瓦斯含量

可采煤层瓦斯含量表

可采煤层编号 单位 瓦斯含量 2号 m3/t 20.67 4号 m3/t 18.84 5号 m3/t 21.88 6号 m3/t 10.25 C、矿井瓦斯储量

矿井瓦斯储量表

可采煤层编号 2号 4号 5号 6号 合计 可采煤层瓦斯含量 W1（万m） 2397.72 4747.68 4551.04 1158.25 3不可采煤层瓦斯含量 W2（万m） 479.54 949.54 910.21 231.65 3围岩瓦斯含量 W3（万m3） 431.59 854.48 819.19 208.49 矿井瓦斯含量 Wk（万m3） 3308.85 6551.84 6280.44 1598.39 17739.48 D、矿井瓦斯涌出量

本矿开采2号煤层时，下邻近层为4号煤层，按《矿井瓦斯涌出量预测方法》计算的矿井瓦斯涌出量。

矿井瓦斯涌出量

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回采工作面瓦斯涌出量（m3/min） 8.8 掘进工作面瓦斯涌出量（m3/min） 0.69 矿井瓦斯涌出量（m3/t） 45.47 E、瓦斯抽放率及抽放量

在采煤工作面运输顺槽和回风顺槽沿煤层倾向布置顺层钻孔对采煤工作面瓦斯进行预抽，在掘进煤巷中布置钻孔对掘进巷道前方瓦斯进行预抽和穿层对邻近层掘进条带瓦斯预抽，采空区预埋抽放管抽放采面上隅角及采空区瓦斯，根据《瓦斯抽放设计》，瓦斯抽放量和抽放率。

瓦斯抽放效果表

钻孔瓦斯抽放量（m3/min） 3.84 采空区瓦斯抽放量（m3/min） 6.24 矿井瓦斯抽放率（%） 35.43 ③ 瓦斯抽放系统 A、抽放管路

本矿采用高、低负压抽放管路系统各一套，高、低负压抽放管路经回风斜井引出地面，在回风井口南东侧建高、低负压联合瓦斯抽放站。地面及回风斜井和区段石门内设瓦斯主管、采面回风巷、采面运输巷及掘进巷道内设瓦斯抽放支管。

抽放管路敷设地点

抽放系统类别 高负压 支管 主管 低负压 支管 110×5.0 采面回风巷 160×5.8 160×5.8 掘进工作面、采面进回风顺槽 地面、回风斜井、区段石门 类别 主管 管材 矿用PVC 管径（内径×壁厚）mm 200×7.2 安设地点 地面、回风斜井、区段石门 B、瓦斯泵

高负压抽放系统主要用于未卸压抽放，低负压抽放系统主要用于采空区抽放。抽放泵参数：

瓦斯抽放泵参数表

抽放系统类别

抽放泵型号 额定流量（m3/min） 极限负压（Pa） 电机功率（Kw） 数量 （台） 7

高负压 低负压 2BEA-253 2BEA-303 58 35 3300 3300 90 55 2 2 ④ 瓦斯抽放方法 A、采煤工作面抽放方法

采用在工作面回风顺槽及运输顺槽沿煤层倾斜方向钻孔边采边抽的方法。 B、掘进工作面瓦斯抽放

采用在掘进工作面迎头上布置钻孔，先对掘进条带煤层中的瓦斯进行抽放后再掘进的方法，即采用先抽后掘的抽放方法；在1420水平及以下掘进2或4#煤层巷道本层先抽后掘，再施工穿层钻孔对其下部几层煤实施掘进条带预抽。

C、采空区瓦斯抽放

采用在采空区回风巷埋管抽放方法 ⑤采掘工作面瓦斯抽放工艺 A、采掘工作面钻孔布置

以11201运输顺槽和回风顺槽作为瓦斯抽放巷道，每隔30m布置1个抽放钻场，每个钻场布置3个顺层抽放钻孔，钻孔呈扇形布置。1个钻孔沿煤层真倾斜方向布置，两侧沿煤层伪斜方向布置，钻孔底距11201回风顺槽（运输顺槽）的距离为7～10m，钻场相邻钻孔孔底沿煤层走向的距离为10m。

掘进工作面采用先抽后掘的方法进行瓦斯抽放和掘进穿层条带预抽。即在煤层掘进工作面前方的煤层中施工扇形钻孔，每个循环个钻孔9个，钻孔长度为60m，每个循环间距为40m在条件具备时从分层巷道向其他煤层掘进条带施工穿钻孔预抽放。上帮钻孔控制范围不小于20m，下帮钻孔控制范围不小于10m。

采煤工作面抽放钻孔布置示意图

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11201回风顺槽高负压支管1010553015至回风斜井7~10高负压主管+1470石门至回风斜井7~10高负压主管3011201运输顺槽30高负压支管+1420石门注：图中尺寸均

以m计。

掘进工作面抽放钻孔布置示意图

抽放钻孔已掘巷道下帮钻孔控制范围待掘巷道206040≥102≥20上帮钻孔控制范围注：图中尺寸均以m

计。

B、抽放钻孔参数

采煤工作面抽放钻孔参数。

采煤工作面抽放钻孔参数表

位置 中孔 左侧孔 右侧孔 孔径长度（mm） （mm） 75 75 75 66 67 67 倾角（°′″） 39 00 00 31 47 56 31 47 56 钻孔与巷道中线夹角（°） 90 101 79 备注 （1）当煤层倾角变化时，钻孔长度及钻角相应调整。 （2）回风巷倾角为俯角。 掘进工作面抽放钻孔参数。 9

掘进工作面抽放钻孔参数表

位置 编号 1 下帮 2 3 中孔 4 5 6 上帮 7 8 9 孔径长度钻孔与掘进方向夹角倾角（°′″） （mm） （mm） （°） 75 75 75 75 75 75 75 75 75 61 60.5 60.1 60 60.2 60.7 61.4 62.3 63.4 -8 05 05 -4 53 47 -2 00 21 0 00 00 3 55 29 6 41 24 9 25 55 12 02 00 14 36 17 -9 38 53 -6 00 00 -2 28 53 0 00 00 4 45 49 8 20 38 11 51 35 15 17 15 18 46 41 （1）当煤层倾角及走向变化时，钻孔长度及钻角相应调整。 （2）倾角：仰角为“+”，俯角为“-”。 （3）方向夹角：左侧为“-”，右侧为“+” 备注 C、封孔方法 采用土KFB型封孔泵封孔，封孔泵与被封钻孔的连接图所示。

封孔泵与被封钻孔连接示意图

抽放钻孔铁丝网小孔水泥砂浆预埋抽放管挡板注浆管注浆泵电机

封孔材料采用425以上标号的普通硅酸盐水泥、砂子、水混合搅拌而成，砂浆配合比为水：水泥：砂=1：2.4：2.5，砂子粒径为0.5～1.5mm。封孔工艺如下：

孔内抽放管采用内径为25的钢管或矿用PVC管长度为10m，在孔端钻10～20个直径10mm的小孔，并用铁丝网包扎好。

在打钻将要结束时开始准备水泥砂浆。水泥砂浆内加入适量的膨胀剂，以避免凝固后出现收缩裂隙，当钻孔倾角较小时，可适当增大浆液浓度。

⑥ 采空区抽放

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在11201采煤工作面回风顺槽埋（留）抽放管，随着采面向前推进，抽放管每隔20m设一个三通接头及T型头，通过T型头抽放采空区瓦斯，采空区埋（留）管抽放瓦斯如图所示。

采空区埋（留）管抽放瓦斯示意图

ⅠⅠ抽放管专用回风石门11201回风顺槽采空区采场11201运输顺槽防突风门+1470石门Ⅰ--Ⅰ剖面T型头采空区切顶线铁丝网煤壁+1420石门 1.2m30m30m抽放管

⑦ 抽放钻孔施工管理、封孔要求、管路安装要求 A、抽放钻孔施工管理要求

a、加强钻孔施工管理，钻孔必须按设计施工，钻孔验收抽查率不低于30%，杜绝钻孔未施工到设计位置。钻孔提前终孔时必须根据具体情况调整钻孔倾角，保证钻孔施工到位。钻孔终孔点间距均匀，严格钻孔封孔管理、保证钻孔封孔及时有效。

b、每月应统计和整理钻孔自排量和抽放瓦斯量，计算各预抽区域的瓦斯抽出率，并向有关领导和部门汇报，以便合理采掘布置。

c、矿组织有关部门对投抽工作面进行验收，不合格应及时整改，达到设计要求。 d每月矿组织一次抽放工作会，平衡解决抽放工作中出现的问题、新矛盾。 B、钻孔封孔要求

a、抽放钻孔的封孔长度不小于8m，根据煤层及施工钻孔地点的围岩裂隙发育程度，可适当增加钻孔封孔长度（不小于10m）。

b、在软分层中施工抽放钻孔，施工完毕后，需尽快封孔、注浆，防止垮孔等影响封孔质量。

c、封孔原则上都采用机械封孔，封孔段必须保证充满填实。下斜钻孔封孔时，必须要有防止浆液漏入孔底的安全措施。

C、抽放管连接必须牢固可靠，气密性良好；在管路低洼地点，必须设置放水箱，并派专人负责定期放水和检测抽放浓度，保证管路畅通。

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D、在有自燃发火危险煤层的采空区抽放瓦斯时，必须经常检查CO浓度和气体温度等有关参数的变化，并采用自动监控装置。发现有自燃发火征兆时，应及时采取措施处理。

E、采用钻孔抽放瓦斯或者密闭内插管抽放瓦斯，应做到封闭严密，以提高抽放效果。

F、抽放钻场、钻孔施工防治瓦斯措施：在钻孔施工中应防止瓦斯涌出事故及机械伤人事故。

G、抽放管路应采取防腐蚀、防漏气、防砸坏、电气防爆、防静电、防带电、防底鼓措施。

H、斜井管路的防滑措施：倾斜巷道中的瓦斯管路，应用卡子固定。 （3）区域性防突措施效果检验

采用测量煤层残余瓦斯压力方法进行区域防突措施效果检验。

按照《防治煤与瓦斯突出规定》第五十二条、第五十三条、第五十四条、第五十五条规定进行效果检验。并按第五十七条、第五十八条规定进行区域验证。

3、局部防突方案

（1）掘进工作面的防突措施方案 ①突出危险性预测 A、预测方法

煤巷掘进工作面采用钻屑指标法进行突出危险性预测。在软分层中布置3个直径为42mm、孔深为为8～10m钻孔，钻孔布置见图4.2-1，钻孔采用煤电钻钻进，钻孔时按规定测定最大钻屑量S和K1值指标。临界值指标见表。

煤巷掘进工作面预测钻孔布置示意图

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突出煤层14m214m23m0.5m8m1.0m231.5m3m表4.2-1

煤巷及采煤工作面突出危险性临界值指标

最大钻屑量S （Kg/m） 6 钻屑瓦斯解吸指标K1 （mL/g·min1/2） 0.5 B操作步骤和方法

钻屑量采用重量法测定：在向工作面前方的煤层打钻孔时，用塑料桶收集每钻进1m的全部钻屑，用测力计测定其重量。

钻屑瓦斯解吸指标测定：每钻进2m，用Φ1～3mm的组合筛子在孔口接煤粉，采用重庆煤科院生产的WTC瓦斯突出参数仪进行K1值测定。

② 防突措施

当测定任何一个指标超过临界值时，煤巷掘进工作面即为突出危险工作面，必须采取防突措施。根据本矿实际情况采用先抽后掘防突措施，抽放钻孔应尽量布置在软分层中，具体布置见图3.2-2。

③ 防突措施效果检验

防突措施施工后，采用煤电钻钻进3个直径为8～10m的钻孔（效果检验孔的终孔点位于措施孔中间）进行措施效果检验。测定最大钻钻屑量和瓦斯解吸指标，当所最大钻屑量和瓦斯解吸指标低于临界值时，说明防突措施效果有效，在采取安全防护措施和留足超前距的条件下进行掘进作业。

④ 预测和防突措施超前距

当预测无突出危险或虽有突出危险但采取防突措施经效果检验有效后，必须留设足够的超前距。煤巷掘进工作面最小超前距见表4.2-2。

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表4.2-2 煤巷掘进工作面最小超前距

措施超前距（m） 预测超前距（m） 非地质构造破坏严重带 2 5 地质构造破坏严重带 7 （2）采煤工作面的防突措施方案 ①突出危险性预测

采用煤巷掘进工作面突出危险性预测方法，沿工作面每隔10～15m布置一个预测钻孔，孔深9m。当实测的最大钻屑量S或钻屑解吸指标K1值超过表4.2-1的指标时，该工作面预测为突出危险工作面，反之工作面无突出危险性。

② 防突措施

一方面加强预抽瓦斯力度，一方面采用松动爆破防突措施，沿采煤工作面每隔2.4m打一个松动爆破钻孔，孔深不小于8m，炮孔封孔长度不小于1m，每孔装药量为300～450g，放炮距离不小于300m。

③防突措施效果检验

沿工作倾斜方向每隔10～15m布置一个直径为42的检验钻孔，检验钻孔布置在措施孔中间，垂直于煤壁钻进，钻孔深度小于或等于措施孔深度。

④ 预测和防突措施超前距

当预测无突出危险或虽有突出危险但采取防突措施经效果检验有效后，必须留设足够的超前距。

采煤工作面最小超前距

措施超前距（m） 预测超前距（m） 非地质构造破坏严重带 2 3 地质构造破坏严重带 5 （3）石门（井巷）揭煤工作面防突措施技术方案 ① 揭煤前措施

A、石门布置：在布置石门时，应避开地质构造带、采掘应力集中区。

B、揭煤措施：石门从距煤层顶底板的最小法向距离5m开始至穿过煤层进入顶底板2m（最小法向距离）的过程为揭煤作业。揭煤作业前，编制专门的防突措施，报企

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业技术负责人审批，并报上级部门批准和县监局备案。措施批准后，实施前，组织参与施工的人员进行培训，并进行考核，合格后，方能开始实施。

C、探煤：石门揭煤工作面距煤层的垂距10m（在地质构造复杂、岩石破碎的区域不小于20m）时，打2个穿透煤层全厚且进入煤层顶（底）板不少于0.5m的钻孔进行探煤，以确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造情况和瓦斯情况。

D、测压：当石门揭煤工作面距煤层的垂距为5m时，在工作面布置3个钻孔测定煤层的瓦斯压力。当两层煤的垂距小于5m时，测定两层煤的综合瓦斯压力。当前探孔可共同时，可用前探孔进行测压。当重新布置测压钻孔时，测压钻孔和前探钻孔见煤点的距离不得小于5m。

E、突出危险性预测：当石门揭煤工作面距煤层的最小垂距为5m时，至少打3个直径为50～70mm的预测钻孔（可利用测压钻孔），采用钻屑瓦斯解吸指标法预测工作面突出危险性。具体操作步骤和方法为：在其钻进煤层时，用1～3mm的筛子筛分钻屑，测定其瓦斯解吸指标K1（△h2）值，预测煤层突出危险性。

控制突出煤层前探钻孔布置示意图

2m105m115m5m5A--ABA25m5BA4B--B33、41、2 控制煤层层位钻孔；3、4、5 测压钻孔

石门突出危险性指标临界值表

钻屑 种类 干煤 0.74 湿煤 160 0.4 煤层瓦斯压力 P（MPa） 钻屑解吸指标临界值 △h2（Pa） 200 K1(mL/g·min1/2) 0.5 F、防误穿煤层措施：当经预测无突出危险时，在石门距煤层最小法向距离为5m

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处开始，在工作面顶底部两侧补打3个小直径（42mm）的超前钻孔，以保证岩柱厚度不小于1.5m。

G、突出危险性验证：石门掘进至煤层顶底板的最小法向距离为1.5m时，再采用如前所述的工作面预测方法进行验证。若经验证仍为无突出危险工作面时，则在采取安全防护措施的条件下采取远距离爆破揭穿煤层。

② 防突措施

当预测石门揭煤工作面有突出危险时，预测完成后，即进行防突措施施工。石门揭煤工作面防治突出措施可采用抽放瓦斯、水力冲孔、排放钻孔、金属骨架等措施。结合本矿实际情况，优先采用预抽煤层瓦斯的防突措施。

抽放钻孔的控制范围：石门的上部和两侧轮廓线外至少5m，下部至少3m，钻孔一次性穿透煤层全厚。排放钻孔的直径为75mm，钻孔间距根据实测的钻孔有效排放半径确定，当无实测数据时，取孔底间距为3m。采取抽放措施时，石门工作面距煤层的最小法向距离为5m，共布置18个抽放钻孔。

抽放终止条件：瓦斯压力低于0.74Mpa。

石门抽放钻孔布置示意图

抽放钻孔控制范围轮廓线1325m3456789、10、11、12、1391011121314、15、16、17、181415161718P为测压钻孔，其余为抽放钻孔，测压钻孔布置见图4.1-1。500巷宽B500300巷高HP1、P25004、5、6、7、8P31、2、

为防止石门过煤后，因煤层的自重或石门放炮的震动影响造成石门过煤后，发生煤与瓦斯突出，在石门揭开煤层后，除应及时搞好石门过煤段的支护，背严实好顶帮外，还应及时向石门四周的煤层施工好瓦斯抽放钻孔，及时卸放石门四周的煤层瓦斯压力，或及时注射凝固剂将石门四周的煤层凝固。

4、矿井安全防护措施 （1）震动性放炮

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石门揭煤采取震动性放炮

A、震动放炮必须编制专门设计，经上级主管部门总工程师批准。

B、震动放炮的炮眼数目，应按照石门断面4~5个/m2或按以下公式计算确定，震动放炮的炮眼布置，根据断面和岩性确定。

N=5×S×3f2

式中：N——炮眼数量，个。

S——石门全面断积，m2。

f——岩石硬度系数。如无实测数据，可按表下表数据选取。

石门常见岩石的f值

岩石名称 f值 岩石名称 f值 煤质页岩 2 软砂岩 5 页岩 3 砂岩 5～7 硬页岩 4 硬砂岩 8～9 砂质页岩 4～5 砾岩或火成岩 10～12 C、岩眼不得打入煤层，眼底距煤层应保持0.2m的距离。如果岩眼已打入煤层，必须在眼底的岩石中充填0.2m的炮泥。

D、震动放炮的单位炸药消耗量，应按照正常掘进量的1.5~2倍或按4.4-1公式计算确定确定，打穿煤层的炮眼在煤层段和岩石段应分段装药，并用长0.25m的炮泥隔开。所有炮眼都在炸药与封泥间装1~2个水炮泥，封泥都必须密实地装至孔口。

q=1.72×f1.2×S0.75×Km

式中：q——炮眼数量，个。

f——岩石硬度系数。如无实测数据，可按表4.4-1中的数据选取。 S——石门断面积，m2。

Km——煤层厚度影响系数，按下表选取。

煤层厚度影响系数Km

煤层厚度 巷道断面 0.4～0.6 ≤8 ＞8 0.95 1.00 0.61～1.0 0.90 0.95 ＞1 0.85 0.90 17

E、震动放炮必须采用铜脚线的毫秒雷管，最后一段的延期时间不得超过130毫秒，并不得跳段使用。电雷管使用前必须进行导通试验。电雷管的联接可采用串联、串并联或并联方式，但都必须使通过每一电雷管的电流达到电雷管的引爆电流的两倍。放炮母线必须使用专用电缆，并尽可能减少接头，以减少电雷管的电阻，有条件的可采用遥控引爆器。

F、震动放炮时，回风系统内电气设备必须切断电源，严禁人员作业和通过。 G、揭开煤层后，在石门附近30m范围内掘进煤巷时，必须加强支护，严格采取防突措施。

（2）远距离放炮

采掘工作面及石门揭煤工作面均采取远距离放炮措施。

采掘工作面放炮地点设在防突风门外进风侧的避难硐室内，放炮地点回风侧必须停电撤人。

石门揭煤时放炮地点设在地面，井下全部停电撤人。

放炮后至少等待40min后才能由班组长、瓦检员和放炮工进入检查。 （3）避难所或压风自救系统

在+1470回风水平、+1420运输水平设置避难硐室（煤巷掘进长度超过500m的巷道增设避难硐室）。硐室设置向外开启的隔离门，隔离门墙垛厚度0.8m，门框和门扇可采用坚实的木质结构，门框厚度100mm，门扇厚度50mm。硐室净高不小于2m，深度不大于5m，宽度不小于2.5m，采用锚网喷支护。硐室内安设一台直接调度室的电话，接通压风管道（设减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴）和供水管道。

在距采掘工作面25～40m的巷道内、放炮地点、撤离和警戒人员所在的位置、回风巷内有人作业等地点以及长距离掘进巷道中每隔200m设置一组能供5～8人使用的压风自救装置，自救袋与压风管连接，供风量不小于0.1m3/人·min。

（4）注意事项 ①防突风门

在采掘工作面和石门揭煤工作面的进风侧设置反向风门。反向风门墙垛采用砖砌，岩巷中嵌入巷道周边岩石深度0.25m，墙垛最小厚度0.85m。在煤巷构筑防突风门时，风门墙体四周掏槽，掏槽见硬帮硬底后再进入实体煤深度0.6m。通过风门墙的水沟设置翻水孔，通过风门墙的风筒采用铁风筒，铁风筒内设逆向隔断装置。

②挡拦

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石门揭煤工作面放炮前，安设金属挡拦。金属挡栏采用槽钢排列成方格框架，框架中槽钢的间隔为0.4m，槽钢彼此用卡环固定，使用时在迎工作面方面的框架上铺上金属网，然后用木支柱将框架撑成45°的斜面，1组挡拦由两架组成，间距为6～8m。

③配备自救器

（1）每个作业人员下井时，必须在领取矿灯的同时领取一台自救器。

（2）领取自救器时，必须对自救器进行检查，一是检外壳是否破损，二是检查氧气瓶压的指示值是否低于18MPa，当发现不符合要求时，必须更换。

（3）在井下作业过程中，自救器必须随身携带。 五、矿井防突组织管理 1、防突组织管理

为切实抓好本矿防突工作，确保各项工作实到实处，做到事事有人管，工作有人抓，资金有保障，成立防突工作领导小组。

组 长：矿长 副组长：业主

技术负责人 生产副矿长 安全副矿长 机电副矿长

成员：通风防突副总、地质测量副总、防突办主任、安全监察办主任、防突队长、通风队长、机电队长、采掘队长。

防突管理办公室设在通防办，由通防办主任负责防突日常管理工作。 （1）认真落实各级人员的责任制

①矿长：为防突第一责任人，负责设置防突机构，建立健全防突管理制度和各级岗位责任制，对防突工作负全面责任。

②业主：负责防突资金落实。

③技术负责人：对防突工作负技术责任，组织编制、审批、检查防突工作规划、计划和措施。

④生产副矿长：负责组织实施防突措施和方案的实施。 ⑤安全副矿长：负责防突工程措施实施情况的监督检查。

⑥机电矿长：负责矿井瓦斯监测监控系统运行、维护和管理，负责瓦斯抽放泵站的

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运行、维护和管理。

（2）建立专门的防突机构 ①通防办

建立健全防突管理制度，加强通风队、防突队业务管理，发现问题及时提出整改方案和意见。

②防突队

指定1名有防突实际工作经验，组织管理能力强并取得操作证的管理人员负责防突队的管理，配备4名经过专门培训并取得操作证的防突人员担任矿井防突工作。

防突队的主要职责是对采掘工作面进行煤与瓦斯突出危险性预测预报、进行防突措施的施工及防突措施效果检验，负责瓦斯排放钻孔、抽放钻孔、探放水钻孔的施工。负责抽放孔的封孔、管路的延伸、安装、检查和维护。

③通风队

指定1名有丰富瓦斯管理经验和组织能力的管理人员担任通风队队长，每个工作面每班配备1名专职瓦斯检查员，配备专职通风工。

负责全矿各采掘工作面通风瓦检、局部通风管理、每旬矿井风量测定、风量调节、各类通风设施及构造物的建造、管理。

④机电队职责

负责主要通风机、瓦斯抽放泵的运行和管理。负责矿井安全监控系统的运行管理，安装、调校、检查各类传感器，确保安全监控系统数据准确、报警及时、断电可靠。

⑤防突领导小组办公室职责

A、负责对防突头面的突出危险性预测预报，技术措施、措施效果检验、安全防护设施的施工，并督促安全防护措施的落实。

B、负责防突头、面突出危险性预测及效果检验报告单填写，并送矿井技术负责人审批，生产人员必须严格按审批结果组织生产。

C、负责防突牌板填写，并控制允许进度，严禁突破安全屏障。 D、负责对防突仪器、仪表的使用，维护和检修，确保其完好。

E、负责对发生突出后的现场资料收集与整理，填写突出卡片，搞好突出分析。 F、负责对井下工作人员进行防突知识培训，使其熟悉突出的预兆和防治突出的基本知识。

G、负责对防突头、面的通风设施、压缩氧自救器安全防护设施的完好状况进行检

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查。定期检查矿井通风系统，保证通风畅通符合要求。

⑥防突人员职责

对所在岗位的防突工作负责。负责施工过程中钻孔参数（孔深、方位、倾角、开孔位置）、煤体结构、钻屑量、钻孔流量及其他异常情况（喷孔、卡钻、响煤炮）等资料的测定、收集和记录。

⑦生产区域内班、组长和瓦检员职责

负责突出预兆（喷孔、卡钻、响煤炮、瓦斯忽大忽小、煤层变化、地质构造等）资料收集；安全防护设施、局扇、风门等通风设施的完好情况检查，发现异常及时向技术负责人、矿长或业主汇报。并负责向防突机构汇报生产进度，以防止超掘突破安全屏障。

（3）加强防突相关人员的知识培训

井下工作人员必须知道防突基本知识和规章制度等内容；

队长、班组长和有关职能部门的工作人员必须掌握包括突出的危害及发生的规律、区域和局部综合防突措施、防突的规章制度等内容；

防突员，属于特种作业人员，每年必须接受一次煤矿三级及以上安全培训机构组织的防突知识、操作技能的专项培训。专项培训包括防突的理论知识、突出发生的规律、区域和局部综合防突措施以及有关防突的规章制度等内容；

煤矿企业和突出矿井的主要负责人、技术负责人应当接受煤矿二级及以上安全培训机构组织的防突专项培训。专项培训包括防突的理论知识和实践知识、突出发生的规律、区域和局部综合防突措施以及防突的规章制度等内容。

采掘作业开工前，对参与施工的人员进行以防突规章制度、突出发生的预兆、突出发生的规律、突出危险性预测、防治突出措施、效果检验方法和安全防护措施等为主要内容的防突知识培训，使每一个作业人员能正确认识煤与瓦斯突出预兆，明了发现煤与瓦斯突出预兆时应采取的措施，知道发生煤与瓦斯突出时的避灾方法和自救、互救方法。

（4）建立健全各项防突规章制度

建立健全瓦斯抽放泵房管理制度、抽排放钻孔验收制度、区域措施校检制度、区域措施验证制度、防突预测（校检）审批制度、瓦斯抽放系统巡检制度、突出事故责任追查制度等。

2、防突技术管理

（1）认真执行“四位一体”的防突措施

每个掘进工作面掘进之前都必须事先实施煤与瓦斯突出的预测预报工作，并根据本

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矿的预测指标体系和该工作面邻近的地质构造（断层、褶皱）煤层厚度变化、煤体结构、瓦斯涌出量以及邻近的突出情况等瓦斯地质参数综合分析评判其突出的可能性，当判定为有突出危险时，必须先上技术措施，然后进行效果检验，效果检验指标不超标，认为措施有效后，方可按防突措施组织施工。

（2）防突规划、计划的编制

矿井技术负责人负责组织编制、审批、检查防突工作规划、计划。 （3）防突措施的制定和实施

矿井技术负责人负责组织编制、审批、检查防突措施。矿井分管负责人落实所分管的工作。

（4）防突工作面安全报告和审批制度

每个采掘进工作面开工前都应编制安全报告，并组织生产、通风、安全等有关人员进行验收，当安全生产的基本条件具备后方由技术负责人批准，才能组织开工投产。

①掘进工作面开条件 A、开工段无突出危险

B、掘进开口点附近巷道围岩稳定，支护完好； C、供风、供水、供电必须到位；

D、局部风机的安装位置、风筒敷设、风量符合要求，风电、瓦电闭锁必须完好、灵敏、可靠。

E、局部通风系统独立、畅通、可靠；回风系统断面符合要求。 F、正反向风门（或专用防突风门）的安装位置、符合要求； G、所有电器设备必须完好无失爆。 ②回采工作面开工条件 A、开工段无突出危险

B、材料运输、煤炭运输系统畅通，巷道断面积符合要求； C、安全生产所需的供风、供水、供电系统必须到位； D、采面进回风系统必须独立、畅通，巷道断面积符合要求；

E、上下顺槽或采场附近巷道的支持完好，安全可靠，采面的支护齐全，支柱数量要求；

F、采面配风量符合要求； G、电器设备必须完好，无失爆。

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（5）防突资料的收集、整理分析，填报突出卡片制度

每次发生突出后，矿井防突机构指定专人进行现场调查，认真填写突出记录卡片，提交专题调查报告，分析突出发生的原因，总结经验教训，提出对策措施；

所有有关防突工作的资料均存档；

煤矿企业每年对全年的防突技术资料进行系统分析总结，提出整改措施； 根据上级要求填报相关防突资料。 （6）依靠科技进步搞好防突工作

推广新技术、新设备，依靠科技进步搞好防突及瓦斯治理工作。

①使用大功率钻机，为治灾添活力。特别是切眼施工，可先用大孔径钻孔直接打透，减少很多安全威胁。

②引进焦煤集团研制的防治突出掘进巷道风流逆流装置。 3、现场管理

（1）加强防突措施的施工管理

搞防突设备仪器的维护保养和校检工作，使设备仪器处于正常正确状态；加强防突人员的教育和培训，使之掌握正确的操作方法；加强防突预测、校检的施工监管，确保各种防突资料真实有效。

（2）加强瓦斯地质工作

地质测量部门与防突机构、通风部门共同编制矿井瓦斯地质图，图中标明采掘进度、被保护范围、煤层赋存条件、地质构造、突出点的位置、突出强度、瓦斯基本参数及绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量等资料，作为区域突出危险性预测和制定防突措施的依据；

地质测量部门在采掘工作面距离未保护区边缘50m前，编制临近未保护区通知单，并报矿技术负责人审批后交有关采掘区（队）；

突出煤层顶、底板岩巷掘进时，地质测量部门提前进行地质预测，掌握施工动态和围岩变化情况，及时验证提供的地质资料，并定期通报给煤矿防突机构和采掘区（队）；遇有较大变化时，随时通报。

（3）加强放炮管理

①井下放炮必须使用3级煤矿安全炸药和毫秒电雷管，电雷管的总延期时间不允许超过130毫秒（不许跳段使用）。

②严禁使用硬化或水化后的变质炸药。

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③放炮母线必须采用铜芯线，且不允许接有明接头。两母线应分开敷设悬挂。 ④装药前必须将炮眼内的煤（岩）粉吹洗干净，严防两药卷之间有煤粉阻隔产生残暴、拒爆或爆燃煤粉，从而引燃瓦斯。

⑤在煤层眼内放炮必须采用正向装药结构，不允许反向装药和间隔装药。 ⑥炮眼深度不得小于0.6m，当炮眼浓度在0.6—1.0m时，封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。

⑦采掘工作面必须严格执行“一炮三检制”和“三人联锁放炮”制。

⑧煤巷掘进工作面采用远距离爆破时，放炮地点必须设在进风侧反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难所内；采煤工作面放炮地点到工作面的距离由矿技术负责人根据具体情况确定，但不得小于100m。远距离爆破时，回风系统必须停电、撤人。放炮后进入工作面检查的时间由矿技术负责人根据情况确定，但不得少于40min。 ⑨每个工作面与回风石门交岔点前的进风巷道中必须安设两道防突反向风门（反向风门的位置见通风系统图），风门必须牢固可靠风门墙可专用砖或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石深度可根据岩石的性质确定，但不得小于0.2m，墙垛厚度不得小于0.8m。门框和门可采用坚实的支质结构，门框厚度不得小于100mm，风门厚度不得小于50mm，并加2mm钢板，并安设向防突区域供风的通风孔，通风孔面积不小于0.15m2，在通风孔处设逆止门，两道风门之间距离不得小于4m。并满足运输需要。

（4）加强防突汇报、调度和报批工作制度

加强防突调度协调管理，防突资料收集、汇总、报批必须及时有效，施工单位必须按批准允许范围施工，确保不掘突出尺、不采突出煤；

（5）加强防突日常技术管理工作，防患于未然

①矿井将防突的预抽煤层瓦斯、保护层开采等工程与矿井采掘部署、工程接替等统一安排，使矿井的开拓区、抽采区、保护层开采区和突出煤层（或被保护层）开采区按比例协调配置，确保在突出煤层采掘前实施区域防突措施。

②矿井的巷道布置应当符合下列要求和原则：主要巷道布置在岩层或非突出煤层中；减少井巷揭穿突出煤层的次数；井巷揭穿突出煤层的地点应当合理避开地质构造破坏带；突出煤层的巷道优先布置在被保护区域或其他卸压区域。

③加强瓦斯抽采工作，努力使采掘工作面的煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下、煤层瓦斯含量降到8m3/t以下、采面瓦斯抽采率达30%以上。

④搞好瓦斯压力、煤层透气性测定工作，为防突治灾措施科学决策提供依据。 ⑤根据矿井抽出瓦斯量，搞好瓦斯综合利用。

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4、防突仪器、装备

配备WTC防突参数仪三台，风煤钻三台。

纳雍县聂家寨黔阳煤矿 二O一O年四月十三日

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