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盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)防治煤与瓦斯突出设计(变更)说明书二〇一三年三月一日X 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出设计(变更)说明书设计:校对:审核:设计单位:河南理工大学X 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)目录前言一、设计依据二、本次防突设计遵循的标准三、防突设计标准四、设计的指导思想第一章第一章矿井基本概况第一节井田概况一、位置与交通二、地形地貌三、井田范围和煤炭储量第二节地层、煤层及煤质一、地层二、煤层三、煤质特征第三节地质构造及水文地质一、地质构造二、水文地质特征第四节矿井开拓与开采X 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)一、矿井开拓方式二、煤层开采程序三、采煤方法及掘进第五节矿井通风、瓦斯抽采、压风、排水、供电、通讯、监控系统一、矿井通风二、瓦斯、煤尘、煤的自燃倾向性和煤与瓦斯突出危险性三、矿井瓦斯抽放系统四、矿井提升运输五、矿井排水六、压风系统七、供电及通讯八、安全监控第二章矿井煤与瓦斯突出综合防治技术总体工作方案一、煤与瓦斯突出情况分析二、矿井采掘部署三、防突管理及培训四、区域突出危险性预测五、区域综合防突措施X 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)六、区域防突措施效果检验与区域验证七、安全防护措施第三章区域综合防突措施第一节区域突出危险性预测第二节区域防突措施一、区域综合防突措施选择二、开采保护层区域综合防突措施三、预抽煤层瓦斯第三节区域性综合防突措施效果检验第四节区域验证第四章局部综合防突措施第一节掘进工作面局部综合防突措施一、突出危险性预测二、防突措施三、工作面防突措施效果检验第二节回采工作面局部综合防突措施一、工作面突出危险性预测二、防突措施三、措施效果检验X 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)第三节石门(井巷)揭煤工作面综合防突措施一、石门揭煤的一般程序二、石门揭煤工作面突出危险预测三、石门揭煤防突措施四、石门揭煤工作面防突措施效果检验第四节安全防护措施一、反向风门二、金属挡栏三、避难所及压风自救装置四、远距离爆破五、个体防护六、防爆检查七、监测监控八、专用回风巷的设置九、其它安全要求第四章安全技术措施第一节石门揭煤方法和安全技术措施一、石门揭煤方法二、石门揭煤防突措施施工的安全技术措施X 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)三、石门揭煤时的安全技术措施第二节采煤工作面安全防护及安全技术措施一、独立通风系统二、防突措施施工的安全技术措施三、防突安全技术措施第六章矿井防突管理及培训第一节防突组织管理一、建立专门的防突、抽采机构二、防突责任制三、加强防突相关人员的知识培训第二节防突技术管理一、贯彻执行区域防突为主,局部防突为辅的防突理念二、防突规划、计划的编制三、防突措施的制定和实施四、防突工作面安全报告和审批制度五、防突资料的收集、整理分析,填报突出卡片制度六、依靠科技进步搞好防突工作第三节现场管理一、加强防突措施的施工管理X 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)二、加强瓦斯地质工作三、加强放炮管理四、加强防突汇报、调度和报批工作制度五、加强防突日常技术管理工作,防患于未然第七章防治煤与瓦斯突出事故应急预案一、预案编制依据原则二、事故类型和危害程度分析三、应急救援及其原则四、组织机构及职责五、预防与预警六、突出事故报告程序和现场保护七、应急处置八、应急物资与装备保障第八章防突仪器、装备及投资估算第一节防突仪器、装备第二节投资估算一、投资概算范围二、概算原则及依据三、投资概算结果X 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)第九章结论与建议附录一煤层瓦斯压力测定方法附录二钻屑指标法附录三防突措施有效半径的测定方法附图目录1、盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计抽放系统平面图(1:1000);2、盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计通风系统图(示意);3、盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计避灾线路图(示意);X 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)4、盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计压风自救系统图(示意)。X 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)前言盘县火铺镇兴源煤矿位于盘县火铺镇,生产能力为15万t/a,经突出危险性鉴定,兴源煤矿3号煤层、5号煤层、7号煤层在+1660m标高及其以上区域没有煤与瓦斯突出危险性,3、5、7号煤层已作为中煤组的解放层开采完毕。其它可采煤层暂没有进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,但上解放层与开采完,解放效果较好。本设计是针对以上区域进行煤与瓦斯突出防治专项设计。兴源煤矿井田为大致东倾的简单构造。地层产状:走向近南北向,方位170-180°,倾向东80-90°,倾角28-33°,井田内无岩浆侵入体。矿井北部有与煤层走向斜交的一条逆断层(F滥2),其倾向128°,倾角32°左右,断距12-15m。对矿井回采有一定影响。矿井底部+1650m水平有F滥18正断层,对矿井回采有一定影响。地质构造类型为中等。矿井采用斜井开拓方式,主斜井岩12号煤层底板掘进至+1665水平,在12号煤层落平,作集中运输石门揭穿1号、3号、5号、7号、10号、12号煤层并与运输上山、回风上山相连成系统。在+1665水平以上各煤层采用集中联合布置开拓。矿井布置一个水平一个采区保证产量。新鲜风流由主斜井和副井进入,乏风通过回风斜井排出经鉴定,该矿井所采煤层均具有煤尘爆炸危险性,本矿1号、3号、5号、7号、12号、171号、222号、24号煤层为三类不自燃煤层,根据《防治煤与瓦斯突出规定》第十四条的规定,有突出危险的新建矿井及突出矿井的新水平、新采区,必须编制防突专项设计。设计应包括开拓方式、煤层开采顺序、采区巷道布置、采煤方法、通风系统防突设施(设备)、区域综合防突措施和局部综合防突措施等内容。为此,受兴源煤矿委托,我单位承担了“盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)”。我单位组织有关设计人员完成了设计文件的编制工作,正式提交了《盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计》说明书的全部设计文件。一、设计依据1、兴源煤矿地质报告。2、兴源煤矿初步设计、批复(15万t/a),安全专篇设计、批复(15万t/a)。3、兴源煤矿瓦斯抽采工程设计。4、兴源煤矿瓦斯地质图及说明书。5、兴源煤矿瓦斯等级鉴定报告。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)6、兴源煤矿煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性鉴定报告。7、兴源采掘工程平面图(实测)。8、兴源煤矿采矿许可证。9、兴源煤矿资源储量核实报告。10、《火铺镇兴源煤矿3号、5号、7号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》,中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室,2010年6月30日;11、盘县火铺镇兴源煤防治煤与瓦斯突出专项设计,河南理工大学,2010.9;二、本次防突设计遵循的标准1、《煤矿安全规程》,国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局,2011年版。2、《防治煤与瓦斯突出规定》,国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局,2009年版。3、《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》(GB50471-2008),国家安全生产监督管理总局,2008年版。4、《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006),国家安全生产监督管理总局,2006年版。5、《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》(AQ1024-2006),国家安全生产监督管理总局,2006年版。6、《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006),国家安全生产监督管理总局,2006年版。7、《煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册》(2005)。8、《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》(AQ1055-2008),国家安全生产监督管理总局,2008年版。9、《煤炭工业小型矿井设计规范》(GB50399-2006),中华人民共和国建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,2006年版。10、《预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法》(MT/T1037-2007),国家安全生产监督管理总局,2007年版。11、黔安监管办字[2007]345号113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见。12、黔府办发[2010]73号“关于加强当前煤矿安全生产工作的通知”。13、《煤矿瓦斯抽放规范》(AQ1027—2006)。14、《煤矿抽放瓦斯工程设计规范》(MT5018—96)。15、《石门揭穿煤与瓦斯煤层程序技术条件》(MT/T955—2005)。16、《石门揭穿突出煤层震动爆破技术条件》(MT/T958—2005)。17、《采矿工程设计手册》(2003)。18、《中华人民共和国安全生产行业标准》(AQ)国家安全生产坚固管理总局。19、《中华人民共和国安全生产法》(2002.6.29)。20、《中华人民共和国煤炭法》(1996.8.)。21、《中华人民共和国矿山安全法》(1992.11.7)。22、《中华人民共和国矿山安全法实施条例》(1996.10.11)。23、《煤矿安全监察条例》(2000.11.7)。三、防突设计内容(一)、区域综合防突措施1、区域突出危险性预测。2、区域防突措施。3、区域措施效果检验。4、区域验证。(二)、局部综合防突措施1、工作面突出危险性预测。2、工作面防突措施。3、工作面防突措施效果检验。4、安全防护措施(三)、防突设施、设备根据矿井防突需要,提出必须配备的防突设施设备清单。(四)、防突管理制度及培训建立矿井防突组织管理、技术管理、现场管理等有关制度,组织有关人员技术培训。(五)、防治煤与瓦斯突出事故预案。四、设计的指导思想1、本着“安全第一、预防为主、综合治理“的思想,选用最优防突113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)设计方案,确保防突可靠。2、制定最有力、有针对性的措施消除煤与瓦斯突出危险性,确保矿井安全生产。3、立足“科学发展、安全发展”,加大安全投入,推广防突新技术、新装备和新工艺,满足矿井防突需要。第一章矿井基本概况2012年6月25日贵州省国土资源厅颁发了兴源煤矿采矿许可证,生产规模为15万t/a,现在是六证齐全的生产矿井。第一节井田概况一、位置与交通兴源煤矿井田位置位于贵州省六盘水市盘县火铺镇境内,属于火铺矿滥泥箐井田。井田边有贵昆铁路、盘西铁路支线,大板至火铺镇的乡镇公路穿过矿区,并且公路新规划320国道经过矿区,大火公路与胜镜高速公路相接,矿区距盘县人民政府所在地红果4.0km,距红果火车站4.0km。矿区交通方便,见下图。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)兴源煤矿矿井交通位置图二、地形地貌井田属构造—剥蚀山地地貌,发育单面山。北西部由峨眉山玄武岩组成地层构造坡,南部由山叠系地层构成剥蚀坡,在构造坡与剥蚀坡之间由龙潭组地层组成不对称的单斜谷地。单面山与单斜谷地走向与地层走向一致,呈北东延伸。井田属中切割的中山地形,地面多被第四系坡积物覆盖。井田内总体地势西北部低、东南部高,整个矿区相对较低,西北部最高点位于井田西北部无名山,标高2361m左右,最高点位于井田东南部无名山,标高+1922m左右,整个矿区处于“V”字型斜坡地带,最低点位于煤矿东南边界偏南部,标高+1735m左右,相对高差185m。三、井田范围和煤炭储量1、井田范围113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)根据贵州省国土资源厅2012年6月25日颁发的采矿许可证,矿区范围由5个拐点坐标圈定,面积为0.4248km2;开采深度由+1660m至+1760m标高。拐点坐标(北京坐标系)如下表所示:矿区范围拐点坐标表拐点XY128425003544070022843190354406753284321035440120428430303544008052842495354400752、煤炭储量参加储量计算的煤层:1、3、5、7、12、17、24共7层煤,矿井地质储量为622.61万t,永久煤柱损失为:130.12万t,可采储量为488.78万t,生产能力15万t/a,服务年限23年。第二节地层、煤层及煤质一、地层兴源煤矿区域内出露地层主要为二叠系上统龙潭组(P2l)和三叠系下统飞仙关组(T1f),永宁镇组(T1yn)及少量第四系地层。1、龙潭组上段(P2l):为矿段内含煤地层,属以细碎屑岩为主的海陆相沉积。岩性由灰色稀少岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成,厚度270~350m,一般320m。含煤34~56层,一般为13层。上段:为1号煤层至10号煤层顶板。平均厚度94.33m,含主要可采煤层有1号、3号、5号、7号煤层(已采完)。中段:为10号煤层至24号煤层顶板。平均厚度143.53m,含主要可采煤层有10号、12号、17号、22号、24号煤层(12号煤正在布置、其余煤层未动)。下段:为24号煤层至铝土岩。平均厚度77.03m,含主要可采煤层有24号、26号、27号煤层(未动)。2、三叠系下统(T1f):平均厚度852m左右(1)飞仙关组(T1f):平均厚度500m113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)①绿色岩层(T1f1):为灰绿色细砂岩、焚烧岩、薄层砂质泥岩、泥岩组成,下部富含动植物化石及零星散状黄铁矿,平均厚度152m。②紫色岩层(T1f2):多由紫色泥岩、砂岩、泥粉砂岩等组成,平均厚度359m。(2)永宁镇组(T1fn)上部主要为紫色、黄绿色砂质泥岩,中部为鲜绿色薄、中厚状灰岩,下部为灰色、浅灰色钙质砂岩组成、平均厚度341m。3、第四系(Q4DL+EL)该地层主要为坡、残积场分布于地形低洼地带,岩性为亚粘土及含碎石亚粘土,厚度0-15m左右。二、煤层1号煤层属于中厚煤层,半暗型,黑色,沥青光泽,厚0.77~2.72m,平均厚1.50m,结构简单,比较稳定,含夹矸石,属富灰特低硫煤。3号煤层为半暗型煤,黑色、玻璃光泽,一般厚0.58m~3.24m,可采平均厚1.95m,夹矸石0-1层,结构简单,比较可靠。5号煤层为半暗型煤,黑色、玻璃光泽,煤厚1.53~2.72m,平均厚1.4m,含夹矸0-2层,结构简单,相对稳定。7号煤层为半暗型煤,黑色、玻璃光泽,煤层厚度1.1~1.5m,可采平均厚1.45m,含夹矸1层,结构简单,相对稳定,为本矿主采煤层。10号煤层为半暗型煤,黑色、玻璃光泽,比较复杂,一般厚0~3.27m,可采平均厚1.56m,不稳定,局部可采。12号煤层为半暗型煤,黑色、玻璃光泽,一般厚10.4~4.13m,可采平均厚2.58m,含夹石1层,结构简单,全区内可采,为本矿主采煤层,该煤层硫份较低,一般在2~3%之间,属于中低硫煤。14号煤层为半暗型煤,黑色、沥青光泽,一般厚1.10~1.5m,可采平均厚1.45m,为大部可采煤层,不稳定。17号煤层为半暗型煤,黑色、玻璃光泽,一般厚1.22~5.31m,可采平均厚3.26m,结构简单,全区内稳定可采,为本矿主采煤层。22号煤层为暗淡—半暗型煤,黑色、沥青光泽,一般厚1.10~1.50m,可采平均厚1.45m,结构简单,全区内稳定可采。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)24号煤层为暗淡—光亮型煤,黑色、沥青光泽,一般厚1.10~1.50m,可采平均厚1.40m,比较复杂,较稳定。三、煤质特征兴源煤矿矿区内煤层新鲜面为黑色,半光亮—暗淡型,条痕黑褐色油-半玻璃质光泽,性松软脆-坚硬,断口平坦-参差不齐。呈粉状、粒状、条带状、片状结构,层状结构。煤质特征见下表。可采煤层煤质特征表煤层编号煤种类别工业分折QrDWWt(%)Ad(%)Vdaf(%)St.d(%)1号焦煤1.5518.0240.3061003号焦煤1.6016.0360.3061005号焦煤1.5015.0230.3061007号焦煤1.4518.0310.30634010号焦煤1.5313.6290.40635312号焦煤1.4512.0320.30679417号焦煤1.5015.0290.20665122号焦煤1.4716.5270.30635624号焦煤1.1918.17280.30617226号焦煤1.5416.53330.30625227号焦煤1.3516.5300.306200根据煤炭分类国家标准(GB5751-86),确定矿区内可采煤层5号、12号、17号为特低灰特低硫,其余为中灰特低硫煤。有益组分为瓦斯,目前由于技术原因未能加以回收利用,望以后提高技术加以利用,节约能源,更进一步提高经济效益。有害组分质量:磷小于0.01%,砷一般为2~4×10-6,属低磷低砷煤。第三节地质构造及水文地质一、地质构造兴源煤矿井田为大致东倾的简单构造。地层产状:走向近南北向,方位170-180°,倾向东80-90°,倾角28-33°,井田内无岩浆侵入体。矿井北部有与煤层走向斜交113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)的一条逆断层(F滥2),其倾向128°,倾角32°左右,断距12-15m。对矿井回采有一定影响。矿井底部+1650m水平有F滥18正断层,对矿井回采有一定影响。地质构造类型为中等。二、水文地质特征井田内龙潭组和飞仙关组下段主要由沙泥岩组成,该地段含浅部风化裂隙水,有泉点出露,愈往深部含水性愈微弱。井下煤层巷道中,顶板见有淋水及滴水现象。第四系主要为玻积物、残积物,厚度一般10m左右,透水性强,有泉点出露,泉水流量动态变化大,主要受大气降水的控制。综上所述,本井田属以大气降水为主要补给来源的裂隙冲水砂床,水文地质条件简单。第四节矿井开拓与开采一、矿井开拓方式矿井采用斜井方式开拓,主斜井布置在12号煤层底板掘进至+1665水平见12号煤层位置落平,开掘集中运输石门揭穿1号、3号、5号、7号煤层并与运输上山、回风上山相连成系统。矿井现开采一水平一采区,一个采煤工作面(11127采煤工作),两个掘进工作面(11146回风巷与11146运输巷)。二、煤层开采程序煤层下行式,开采顺序由上而下,即:1号、3号、号……27号。三、采煤方法及掘进矿井采用走向长壁后退式采煤方法,工作面采用液压支柱配铰接梁进行支护,支柱排距1.0m,柱距0.8m,“三五”排支护控顶,最大控顶距5.2m,最小控顶距3.2m,全部垮落法管理顶扳。钻眼爆破法落煤,工作面煤自溜,工作面长50m,年进度约1100m。掘进工作面采用炮掘,矿车运输,采用工字钢支护。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)第五节矿井通风、瓦斯抽采、压风、排水、供电、通讯、监控系统一、矿井通风矿井通风系统为中央并列抽出式通风,新鲜风流由主斜井和副井进入,乏风通过回风斜井排出。风井选用FBCDZ-№15—2x55kw型防爆对旋轴流式风机二台,一台工作、一台备用,矿井通风系统可靠。回采工作面采用“U”型通风,掘进工作面为压入式通风,采掘均独立通风。二、瓦斯、煤尘、煤的自燃倾向性和煤与瓦斯突出危险性1、矿井瓦斯2010年6月中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室鉴定,兴源煤矿1号、3号煤层、5号煤层、7号煤层在+1660m标高及其以上区域没有煤与瓦斯突出危险性,在+1660m标高12号、171号、222号、24号煤层没有进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,矿井所开采的1号、3号、5号、7号煤层区域综合防突措施采用了开采保护层,利用1号煤层(煤厚0.77—2.72m,平均煤厚1.5m)作保护层,开采了被保护层3号、5号、7号煤层,现1号、3号、5号、7号煤层在+1660m标高已采完,没有发生过突出现象与瓦斯动力现象,但2009年、2010年、2011年2012年瓦斯等级鉴定结果,兴源煤矿鉴定为煤与瓦斯突出矿井,其鉴定结果见表1-2。表1-2兴源煤矿瓦斯等级鉴定结果统计表年份绝对涌出量(m3/min)相对涌出量(m3/t)批复等级20093.4113.64突出矿井20103.514.0突出矿井20113.3811.06突出矿井20123.4513.16突出矿井2、煤层自燃和爆炸性经鉴定,该矿井主采1号、3号、5号、7号、12号、171号、222号、24煤层均具有煤尘爆炸危险性,1号、3号、5号、7号、12号、171号、222号、24号煤层均为三类不自燃煤层,113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)三、矿井瓦斯抽放系统(一)瓦斯抽采方法及高低负压系统1、建立地面永久泵房抽放方式,采用“先抽后采、采空区瓦斯抽放、被保护层瓦斯抽放,石门穿层抽放瓦斯、顺层抽放瓦斯”等方法。2、该矿安装有高、低负压水环式真空泵,高、低负压瓦斯管道布置到井下各瓦斯抽放点,瓦斯抽放系统已形成。高负压水环式真空泵2台,型号为2BEC-420,极限压力:16000帕,最大抽速:110m3/min,功率132kw,高负压瓦斯抽放主管直径为Ф250mm,支管直为径Ф200mm。低负压水环式真空泵2台,型号为2BEA-353,极限压力:33000帕,最大抽速:58m3/min,功率95kw,低负压瓦斯抽放主管直径为Ф350mm,支管直为径Ф200mm。(二)、附属装置管路系统的附属装置有各类阀门、测压嘴、自动计量装置、钻孔(场)连接装置、放水器、防爆阻火器等。(1)阀门为了便于控制抽放参数和维修管路,在抽放管路中安设一定数量的阀门。设计在主管路内应安设阀门,在管路的分岔和汇流地点也应安设阀门,瓦斯泵的入口和出口阀门各一个,要求阻力小,最好使用闸板式阀门,另外在抽放泵入口的主干管路上设置调节阀门。(2)放水器在管路中每隔200~300m,最长不超过500m,管路低洼处安设一个放水器,及时放出管中积水。管路的低、弯、变陡处及其它容易积水的地点,安设足够容量的放水器,并有专人定期检查放水。本设计选择人工放水器,如下图。(3)防爆、防回火器设计选择水封式防爆、防回火器,安设于瓦斯泵进、出口管路上。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)人工放水器结构1-瓦斯管2-放水器阀门3-空气入口阀门4-放水阀门5-放水器水封式防爆、防回火器(4)放空管安装在地面瓦斯泵进、出口管路上,靠近泵房。放空管设置位置,一般距泵房墙壁0.5-1.0m为宜,最远不得超过10m,且出口应加防护帽。放空管出口至少高出地面10m,且至少高出20m范围内建筑物房脊3m以上。瓦斯抽放放空管说明:放空管安装为软安装,焊接处要焊实,确保无砂眼;放空管基础为C20混凝土浇注,外表用C10素混凝土抹平,抹厚为15mm;放空管拉线为3根,拉线水平夹角为120º,与地面成60º夹角;基础预埋钢板与预埋钢筋先焊接好,预埋钢板应放置水平后再进行基础的浇注。放空管底坐法兰焊接时,应与放空管保持垂直。(5)测压嘴在瓦斯主管、支管以及钻孔连接装置上均应设置测压嘴,以便经常观测113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)管内压力,测压嘴的高度一般小于100mm,其内径4~10mm,平常用密封罩罩住或用细胶管套紧捆死,以防漏气。测压嘴还可作为取气样孔,以取出气样进行气体成分分析或测其瓦斯浓度。(6)计量装置根据《煤与瓦斯抽采达标暂行规定》,第16条,抽采瓦斯计量仪器应当符合相关计量标准要求;计量测点布置应当满足瓦斯抽采达标评价的需要,在泵站、主管、干管、支管及需要单独评价的区域分支、钻场等布置测点。本矿根据实际情况,设计在地面泵站和地面主管上应安设自动计量流量装置,井下干管和支管等地点安设自动计量流量传感器,并必须必须接入矿井安全监测监控系统。在瓦斯抽采管出口处还应设瓦斯浓度和流量等瓦斯参数测定装置等。(7)过滤网和除渣器抽放泵站前安装过滤网和除渣器,定期清除杂物。除渣器和过滤网安装如下图 过滤网及排渣装置布置示意图(8)、瓦斯管的连接方式用弹簧软管将钻孔瓦斯抽放管与钻场汇流相连,汇流管与钻场瓦斯管连接后与巷道中的瓦斯抽放联接。瓦斯抽放主管道均采用法兰盘螺栓紧固连接,中间夹像胶密封圈,为安装方便,抽放管路拐弯处也可采用弹簧软管代替铁管。四、矿井提升运输1、原煤运输系统矿井煤炭采用800mm的大倾角皮带运输:主井斜长370m,坡度24°。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)2、井下运输系统兴源煤矿+1660运输石门长110米,运输方式为:采用刮板运输机运输至主皮带机尾。3、排矸系统、运料系统:本矿排矸运料均为一个系统,通过副斜井绞车提升至地面,经装载机装汽车运至华鑫矸石砖厂生产矸石砖。运料系统则为相反路线,从地面坑木场人工扛运到井口装车,经绞车放至井下,再人工运到各使用地点。五、矿井排水兴源煤矿共有两个主排水泵房,即+1600m的副井井底水泵房和+1660m水平中央泵房。副井井底水仓,容积为300m3,配有D85—45×5水泵三台(一台工作、一台备用、一台检修),额定流量85m3/h,功率为90kv,安设直径为150mm排水管路二趟。+1660中央泵房中央泵房主水仓容量380m3,副水仓容量300m3,配有D85—45×5水泵三台(一台工作、一台备用、一台检修),额定流量85m3/h,功率为90kv,安设直径为150mm排水管路二趟,污水经排水泵沿排水管路排至地面净化水池净化后排出。六、压风系统兴源煤矿压风机选用VF-10/7型螺杆式空压机2台(1台工作,1台备用),排气量10m3/min,额定压力0.7Mpa,功率75kw。空压机技术参数见下表:空压机技术参数型号额定排气量(m3/min)额定排气压力(Mpa)电机功率(kW)电压(V)VF-10/710.00.775380压风主管选用管径为DN100mm的无缝钢管,支管管径为DN50mm的无缝钢管。七、供电及通讯1、供电电源兴源煤矿位于盘县火铺镇,矿井形成双回路供电,一路来自红果沙坡变电所专线供电,另一路由当地电网供10kv接至矿井变电所。井下高压为10kv,低压为660v、127v。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)掘进工作面的局部通风机采用“三专”、“双风机、双电源”供电,并实现自动切换。掘进工作面电器设备执行“风电、瓦斯电闭锁”接线,保证安全供电。2、通讯盘县已形成了覆盖全县的通信网,中国联通,移动通讯信号、电信信号已覆盖矿区,可利用无线电话对外通讯。矿变电所安设了两部接入市话网的专用电话,与上级供电部门通信。行政电话主要设置在矿办公楼,设置在各矿长室、总工室、技术室、生产办公室、通风办公室、机电办公室等,。本矿选用KTJ4H-30型矿用程控调度交换机供生产调度用,井下通过安全栅成为本安型通信。地面的扇风机房、压风机房、瓦斯泵房、变电所、矿山辅助救护队等使用KTJ4H-30型程控交换机的直通供电用户作为调度单机。井下话机选用与KTJ4H-30调度总机相配套的DKH型本安自动按键话机作为井下各采掘工作面、主要运输机的头尾、装载点、运输巷、泵房、车场、采煤运输顺槽、回风顺槽、掘进工作面等地点的固定通信。八、安全监控矿井监控设备选用KJ76N型煤矿综合监控系统,地面中心站设在工业场地办公楼监控室内,配备多画面显示屏、打印机等。地面风机房设有4个大型分站,分别监测主要通风机开停、负压、回风井瓦斯、风速、一氧化碳、温度、安全出口风门开闭及瓦斯抽放泵房等。井下设有瓦斯、风速、一氧化碳、烟雾、风门开关、水仓水位、设备开停等传感器,对重要采掘运输设备与生产参数进行测量、统计、分析和信息存储;在参数超限和设备故障时,能及时报警、显示和存储,必要时还可实现超限自动断电。矿井装配了KJ128A型定位系统,对井下人员进行跟踪管理。第二章矿井煤与瓦斯突出综合防治技术总体工作方案煤与瓦斯突出是一种复杂的动力现象,突出危害者矿工生命安全,影响矿井安全生产,影响矿井效益、稳定和发展。防治突出是企业的战略选择,必须坚持“以人为本”的理念和“源头治理、依法制突”的原则,形成开采关系合理、系统环节可靠、装备安全可靠、防治措施有效,实现“人、机、环”互动的安全生产大环境,从根本上消除突出危险,才能防止突出事故的发生,实现矿井安全生产和可持续发展。兴源煤矿根据贵州省人民政府文件(黔安监管办字[2007]345号“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”和矿井的实际状况与条件,进行了煤与瓦113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)斯突出危险性鉴和瓦斯等级鉴定,虽然鉴定1号、3号煤层、5号煤层、7号煤层在+1660m标高及其以上区域没有煤与瓦斯突出危险性,但矿井开拓、采掘仍然是按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理,制定“四位一体”区域综合防突措施和“四位一体”局部综合防突措施。区域综合防突措施采用了开采保护层防突措施,防突工作坚持了区域综合防突措施先行、局部综合防突措施补充的原则,做到“多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标”。防治煤与瓦斯突出基本流程图见下图。一、煤与瓦斯突出情况分析(一)、煤与瓦斯突出的一般规律1、突出危险性随深度的增加而增大。我国煤层的始突深度变化范围很大,有数十米到数百米,对同一煤层来说,在始突深度以下,突出的次数和强度随深度的增加而增大。2、突出危险性随煤层厚度增加而增大,尤其是软分层的增厚。3、突出大多数发生在掘进工作面。突出可发生在各类巷道工作面,石门揭煤、煤巷掘进、采面、上山、下山巷道等都发生过突出,但主要发生在煤巷掘进工作面,千吨以上的特大型突出,绝大多数是在石门揭开煤层时发生的。4、突出多发生在地质构造带。地质构造带包括:断层、褶皱、火山岩侵入和煤层赋存条件(煤层厚度、倾角和走向)变化等区域。5、突出前大多数有预兆。煤与瓦斯突出前,都会出现各种各样有声和无声预兆。有声预兆包括煤体中的闷雷声、机枪声、爆竹声、嗡嗡声等。无声预兆包括支架来压、掉渣、片帮、工作面煤壁开裂、煤壁外鼓、底鼓和炮眼变形、风流中瓦斯浓度忽大忽小、顶钻、钻孔喷煤喷瓦斯、煤层层理紊乱,煤质变软、暗淡无光泽、煤变干燥和没成增多等。有突出发生前,还会出现煤壁和工作面气温降低有特殊气味。(二)、兴源煤矿煤与瓦斯突出情况兴源煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定为突出矿井。(三)、保护层选择113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)根据《防治煤与瓦斯突出规定》要求,区域防突措施应当优先采用开采保护层。选择保护层时,按照优先选择上保护层的原则,兴源煤矿可采煤层主要为1号、3号、5号、7号、10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号11层煤层,1号、3号、5号、7号煤层已经采空。中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2010年6月鉴定该矿井1号、3号、5号、7号煤层在+1660m标高及其以上区域没有煤与瓦斯突出危险性,其它可采煤层暂没有进行煤与瓦斯突出危险性鉴定。1号煤层与3号煤层最大垂距约为23.6m,平均15.8m;3号煤层与5号煤层最大垂距约为12.0m,平均15.8m;5号煤层与7号煤层最大垂距约为35m,平均32.5m;7号煤层与10号煤层最大垂距约为35m,平均30m;10号煤层与12号煤层最大垂距约为32m,平均26m;12号煤层与17号煤层最大垂距约为29.3m,平均29.5m;17号煤层与22号煤层最大垂距约为41.09m,平均39.8m;22号煤层与24号煤层最大垂距约为40.19m,平均30.8m;24号煤层与26号煤层最大垂距约为46m,平均39.8m;26号煤层与27号煤层最大垂距约为21.25m平均13.8m;根据各可采煤层之间垂距可知,开采1号煤层对3号煤层具有保护作用,开采3号煤层对5号煤层具有保护作用,开采5号煤层对7号煤层具有保护作用,开采7号煤层对10号煤层具有保护作用,开采10号煤层对12号煤层具有保护作用,开采12号煤层对17号煤层具有保护作用,开采17号煤层对22号煤层具有保护作用,开采22号煤层对24号煤层具有保护作用,开采24号煤层对26号煤层具有保护作用,开采26号煤层对27号煤层具有保护作用,保护层与被保护层之间的最大保护垂距可参照下表选取或计算确定。保护层与被保护层之间的最大保护垂距确定表煤层类别最大保护垂距(m)上保护层下保护层急倾斜煤层<60<80缓倾斜与倾斜煤层<50<100二、矿井采掘部署兴源煤矿开拓系统、开采顺序、采煤方法及掘进工艺、通风系统等系统、工艺与采掘工程等在防治煤与瓦斯突出上是按照兴源煤矿矿井初步设计和安全专篇设计要求进行布置,并且日常防突管理工作严格执行了《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿安全规程》的规定。三、防突管理及培训113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)兴源煤矿成立了防治煤与瓦斯突出工作领导小组和防突队伍,制定岗位责任制制、防突组织管理、防突技术管理等制度,加强了防突现场管理,落实瓦斯治理、防突治理资金。兴源煤矿把防治煤与瓦斯突出作为安全培训的主要内容,管理人员和井下工作人员必须接受防突知识培训,经考试合格后方准上岗作业。四、区域突出危险性预测区域突危险性预测是在进行采掘活动之前,对区域范围内煤层的突出危险性进行预测,以便有针对性地采取防突措施,减少防突措施工程量。兴源煤矿区域突危险性预测是由有资质的单位进行试验考察鉴定。1、开拓前区域预测兴源煤矿新水平、新采区开拓前区域预测,是依据地质勘探资料及矿井开掘实际收集的资料等进行开拓前区域预测结果,来指导服务新水平、新采区的设计和开掘防突工作。2、开拓后区域预测兴源煤矿开拓后区域预测主要依据预测区域煤层瓦斯含量(W小于83/t)、瓦斯压力(P小于0.74MPa)实测资料(有资质的单位进行试验考察鉴定或煤矿测定),并结合地质勘探资料、上水平及邻近区域开采的情况等作为开拓后区域预测结果。开拓后区域预测结果用于指导工作面的设计和采掘生产作业。五、区域综合防突措施根据兴源煤矿地质报告与中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2010年6月鉴定该矿井1号、3号、5号7号煤层在+1660m标高及其以上区域没有煤与瓦斯突出危险性,区域综合防突措施采用开采保护层。六、区域防突措施效果检验与区域验证为了保证采掘作业的安全,在采取区域防突措施后,需对区域防突措施的效果执行检验和验证,以判断是否消除了突出危险。兴源煤矿区域防突措施效果检验是采用测试残余瓦斯压力(小于0.74MPa)与残余瓦斯含量(小于83/t)这两个综合指标进行校检,采用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标、复合指标法、R值指标法进行区域验证。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)七、安全防护措施兴源煤矿采用了远距离放炮、设置避难所、压风自救系统、压风自救站、反向风门和佩戴隔离式(压缩氧和化学氧)自救器、管理人员特殊作用人员携带便携式瓦斯报警仪及石门揭煤全井撤人地面放炮等安全防护措施。施。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)防治煤与瓦斯突出基本流程图113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)兴源煤矿防治煤与瓦斯突出基本流程113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)第三章区域综合防突措施第一节区域突出危险性预测一)、区域预测突出一般根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行,也可以采用其他经试验证实有效的方法。根据煤层瓦斯压力与瓦斯含量进行区域预测的临界值应当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行试验考察。在试验前和应用前应当由煤矿企业技术负责人批准。二)、根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法应当按照下列要求进行:1、预测所主要依据的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应为井下实测数据;2、测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置;同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个,沿倾向不少于3个,并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。3、煤层瓦斯风化带为无突出危险区域;4、根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果,采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。当突出点及具有明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时,则根据上部区域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离,并结合下部区域的地质构造分布划分出下部区域构造线两侧的突出危险区;否则,在同一地质单元内,突出点及具有明显突出预兆的位置以上20m(埋深)及以下的范围为突出危险区(如图4-1);5、在上述(1)、(2)项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域,应当根据煤层瓦斯压力P进行预测。如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料,也可根据煤层瓦斯含量W进行预测。预测所依据的临界值应根据试验考察确定,在确定前可暂按下表预测。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)1—断层;2—突出点;3—上部区域突出点在断层两侧的最远距离线;4—推测下部区域断层两侧的突出危险区边界线;5-推测的下部区域突出危险区上边界线;6—突出危险区(阴影部分)根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值瓦斯压力P(MPa)瓦斯含量W(m3/t)区域类别P﹤0.74W﹤8无突出危险区除上述情况以外的其他情况突出危险区第二节区域防突措施一、区域综合防突措施选择1、兴源煤矿地质报告与中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2010年6月鉴定该矿井1号、3号、5号7号煤层在+1660m标高及其以上区域均没有煤与瓦斯突出危险性,矿井区域综合防突措施采用开采保护层,+1660m标高及其以上1号、3号、5号、7号煤层+1660m标高及其以上煤炭已采完,没有发生煤与瓦斯突出现象与瓦斯动力现象,矿井现在还有10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号7层煤层未开采,7号煤层与10号煤层最大垂距约为35m,平均30m;10号煤层与12号煤层最大垂距约为32m,平均26m;12号煤层与17号煤层最大垂距约为29.3m,平均29.5m;17号煤层与22号煤层最大垂距约为41.09m,平均39.8m;22号煤层与24号煤层最大垂距约为40.19m,平均30.8m;24号煤层与26号煤层最大垂距约为46m,平均39.8m;26号煤层与27号煤层最113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)大垂距约为21.25m平均13.8m。兴源煤矿,+1660m标高及其以上1号、3号、5号、7号煤层+1660m标高及其以上煤炭已采完,由此,开采+1660m标高及其以上的10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号煤层区域综合防突措施已形成了开采保护层的条件(首先利用已开采的7号煤层做开采10号煤层的保护层,再利用10好层做保护层开采12号煤层,一致沿用至27号煤层)而且10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号煤层层间垂距均具有优先采用开采保护层的条件,根据防治煤与瓦斯突出规定,区域防突综合措施应优先选用开采保护层,所以兴源煤矿区域综合防突措施选用开采上保护层的方式。开采保护层时,应同时抽放被保护层的瓦斯。二、开采保护层区域综合防突措施1、保护层的性质开采保护层是各国普遍采用的、最简单、最有效、最经济的区域性防突措施。一般是在突出矿井的煤层群中首先开采非突出危险煤层或突出危险性相对较小的煤层。开采保护层后,对有突出危险的煤层产生保护作用,使之消除或减少突出危险性,达到防止煤与瓦斯突出的目的。保护层消突原理见图。开采保护层消突原理图2、保护层的选择1)、根据《防治煤与瓦斯突出规定》要求,区域防突措施应当优先选用开采保护层。而且保护层选择应优先选择开采上保护层。兴源煤矿可采煤层主要为1号、3号、5号、7号、10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号11层煤层,1号、3号、5号、7号煤层在+1660m标高及其以上已经采完。形成10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号煤层在+1660m标高及其以上区域综合防突措施具备了开采保护层的条件113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更),所以兴源煤矿10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号煤层在+1660m标高及其以上标高煤层开采应采用开采保护层区域综合防突措施方式。开采保护层时,应同时抽放被保护层的瓦斯。2)、区域防突保护层的作用范围设计(1)保护层与被保护层之间的有效垂距开采保护层后,开采层周围的岩层和煤层向采空区方向移动、变形,根据卸压程度的大小,在垂直保护层层面方向可划分为三个带:①岩石混乱移动带(冒落带);②岩石完整性破坏移动带;③岩层弯曲带(弹塑性变形带)。按经验,在一定的地质条件和开采条件下,保护层的作用效果随层间距加大而减小,达到某一临界距离后,保护作用基本消失。保护层的有效层间垂距应根据矿井实测资料确定,对暂无实测资料的矿井可参照下表确定。保护层与被保护层之间的有效垂距煤层类型最大有效垂距/m上保护层下保护层急倾斜煤层<60<80缓倾斜和倾斜煤层<50<100(2)沿走向的保护范围对停采的保护层采煤工作面,停采时间超过3个月,且卸压比较充分,该采煤工作面的始采线、采止线及所留煤柱对被保护层沿走向的保护范围可暂按卸压角56°~60°划定,沿走向保护范围如图下所示。按该方法确定的保护范围需按实际情况进行检验,当与观测结果不符合时应进行修改。计算的保护范围和煤柱影响范围,据开采煤层推进度按下图方案计算,卸压角暂按56°划定。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)沿走向保护范围113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)沿走向留煤柱影响范(3)沿倾斜的保护范围保护层沿倾斜方向的保护范围可按卸压角来划定,确定方法见下图。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)被保护层沿倾斜方向保护范围(4)卸压角应依据实地观测资料确定,由于缺少实测资料,这里依据《防治煤与瓦斯突出规定》规定:按煤层倾角30°,选取上卸压角为77°,下卸压角为70°,按回采工作面布置的倾斜长度计算,确定煤层被保护范围。在生产中需充分对未保护范围内的采掘生产防突出工作,作业中补充防治突出具体措施。3、保护层回采工作面超前被保护层掘进工作面的距离为了保证被保护层掘进工作面的安全,保护层回采工作面必须超前被保护层的掘进工作面。根据《防治煤与瓦斯突出规定》,其最小超前距离不得小于保护层与被保护层层间垂距的3倍,并不得小于100m。根据兴源煤矿现有实际(1、3、5、7已采完),开采10号煤层时最小超前距不得小于110.85m。10号煤层与12号煤层最大垂距约为32m,其3倍为110.85m,开采12号煤层时最小超前距不得小于135.09m,12号煤层与17号煤层最大垂距约为45.03m,其3倍为135.09,开采17号煤层时最小超前距不得小于243.78m。17号煤层和22号煤层层间垂距为41.09m,其3倍为243.78m,开采22号煤层时最小超前距不得小于138.57m,22号煤层与24号煤层最大垂距约为46.19m,其3倍为138.57m。开采24号煤层时最小超前距不得小于159.36m,24号煤层与26号煤层最大垂距约为46m,其3倍为138m。开采26号煤层时最小超前距不得小于100m,26号煤层与27号煤层最大垂距约为24.25,其3倍为100m。4、抽放被保护层的卸压瓦斯为防止在开采保护层时被保护层泄压瓦斯大量涌入保护层工作面,威胁安全生产,因此必须在开采保护层的同时抽采被保护层的越流瓦斯。5、开采保护层需要注意的几个问题(1)被保护层巷道布置原则被保护层的巷道布置及井巷揭穿被保护煤层时,应充分利用保护层的保护范围。(2)保护层的有效范围及有关参数的确定由于保护层的有效范围目前没有实测资料,本设计暂按《防治煤与瓦斯突出规定》的有关参考值并结合相似开采条件矿井的突出资料加以确定。突出矿井首次开采某个保护层时,应当对被保护层进行区域措施效果检验及保护范围的实际考察。保护效果检验、保护范围考察结果报煤矿企业技术负责人批准。(3)煤柱影响带的确定113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)在开采保护层时,采空区内不得留有煤(岩)柱,因为在煤柱影响带内,会引起应力集中,反而增大煤与瓦斯突出危险性。根据有关矿井观察表明:①煤柱的影响可传播到垂距100m以外的突出危险煤层;②宽度较小(3~5m)的煤柱在回采过程中会被压碎,可以不考虑其影响;③当煤柱宽度大于支撑应力带的1/10时便会形成应力集中带。(4)特殊情况需留设煤(岩)柱时,应经煤矿企业技术负责人批准,并作好记录,将煤(岩)柱的位置和尺寸准确地标在采掘工程平面图上。每个被保护层的瓦斯地质图应当标出煤(岩)柱的影响范围,在这个范围内进行采掘工作前,首先采取预抽煤层瓦斯区域防突措施。当保护层留有不规则煤柱时,按照其最外缘的轮廊划出平直轮廓线,并根据保护层与被保护层之间的层间距变化,确定煤柱影响范围。在被保护层进行采掘工作时,还应当根据采掘瓦斯动态及时修改。三、预抽煤层瓦斯1、选择抽放方法的原则预抽煤层瓦斯措施的防突机理如下图所示。矿井抽放瓦斯方法、方式的选择,应根据瓦斯及煤层赋存情况,瓦斯来源、巷道布置方式、矿井开采技术条件、瓦斯基础参数等综合分析比较后确定。预抽煤层瓦斯措施的防突机理(1)为提高瓦斯抽放率应采用本煤层抽放、采空区抽放相结合的综合抽放方法;(2)当井下采掘工作所遇到的瓦斯主要来自开采煤层本身,只有抽放开采煤层本身的瓦斯才能解决问题时,应对开采煤层瓦斯抽放;(3)工作面后方采空区瓦斯涌出量大,危害工作面安全生产或老采空区瓦斯积存量大,向邻近的回采工作面涌出瓦斯量大以及增加采区和矿井总排瓦斯量时,应进行采空区瓦斯抽放;113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)(4)对于瓦斯含量大的煤层,在煤巷掘进时,难以用加大风量稀释瓦斯时,应在掘进工作开始前对煤层进行大面积预抽或采取边掘边抽的方法加以解决;(5)对于煤层透气性较低,采用预抽方法不易直接抽出瓦斯,掘进时瓦斯涌出不很大而回采时有大量瓦斯涌出的煤层,应采用边掘边抽或增大孔径、孔长及钻孔密度等措施进行抽放瓦斯的方法;(6)若围岩瓦斯涌出量大,以及溶洞、裂隙带储存有高压瓦斯并喷出时,应采取围岩瓦斯抽放措施。2、瓦斯抽放方法(1)顺层钻孔预抽被保护层区段煤层瓦斯区域防突措施顺层钻孔具有施工成本低,速度快的特点,可以在较短的时间内施工出更多的钻孔,用密集的钻孔对煤层进行有效和可靠的预抽,所以当施工技术上能满足要求时,可采用顺层钻孔对回采区域煤层进行预抽。①钻孔布置抽放钻孔采用平行钻孔布置形式,根据兴源煤矿的实际情况,宜在已掘的煤层工作面顺槽中每隔一定距离在煤层布置一个钻孔抽放瓦斯。②钻孔要求如果矿井在施工工作面顺层预抽钻孔时在部分地点出现过卡钻、顶钻、喷孔等现象,造成抽放钻孔施工不到位或钻进速度过慢而导致根本无法施工时,建议矿方更换大功率的钻孔设备,配合螺旋钻杆、风力排渣等钻孔施工先进工艺,确保按设计要求施工工作面顺层预抽钻孔。③钻孔参数的确定a、钻孔间距:钻孔间距按下式计算:其中:L—工作面走向长度,m;k—备用系数,取1.2;Qy—工作面需要抽放的瓦斯量,m3;113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)Qt—1个钻孔在有效抽放时间tx内累积瓦斯抽放量,m3;根据邻近矿区经验,钻孔间距暂定为3-5m,该矿在瓦斯抽放实际中应对预抽效果进行考察,并根据有效的预抽时间,确定合适的钻孔间距。b、钻孔直径:理论上钻孔直径越大,暴露煤壁面积也越大,瓦斯涌出量就越大。但钻孔的直径应根据打钻技术、抽放瓦斯量和抽放半径等因素综合考虑,一般选用75~120mm,有条件时可用大直径钻孔。根据兴源煤矿的实际情况,预抽钻孔直径为75mm。c、钻孔长度:施工长度选择主要由工作面倾斜长度决定,顺煤层方向打上、下钻孔,钻孔瓦斯抽放不留空白带。d、钻孔与水平面夹角:同煤层倾角。e、封孔:封孔的好坏直接影响抽放效果和矿井抽放浓度,因此,必须引起高度重视。根据兴源煤矿煤层、巷道支护的实际情况,本层预抽钻孔可采用封孔泵、高浓度水泥浆封孔,封孔深至少8m,封孔管外径为50mm。(2)、预抽煤层瓦斯有效性指标采用大面积预抽突出煤层瓦斯作为区域性防治煤与瓦斯突出措施时,煤层瓦斯预抽后必须对预抽煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施的有效性指标进行检验。抽放瓦斯的效果如何,能否达到防突目的,要通过一定得指标来进行考察。采用预抽煤层瓦斯防治突出措施的有效性指标,应根据矿井实测资料确定。如果无实测数据,可根据《煤矿安全规程》第一百九十条规定,参考下列指标之一确定:①、预抽煤层瓦斯后,突出煤层残存瓦斯含量应小于该煤层始突深度的原始煤层瓦斯含量;②、煤层瓦斯预抽率应大于30%。煤层瓦斯预抽率应用钻孔控制范围内煤层瓦斯储量与抽出瓦斯量(包括打钻时钻孔喷出的瓦斯量、自然排放量)来计算。达不到上述预抽指标的区域,在进行采掘工作时,要采取局部综合防突补充措施补充。(3)、石门(斜巷)揭煤预抽煤层瓦斯穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施(在构造破坏带应适当加大距离)。钻孔的最小控制范围是:石门揭煤处巷道轮廓线外12m(急倾斜煤层底部或下帮6m),同时还应保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线(包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线)的最小距离不113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)小于5m,且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应保持煤孔最小超前距15m;为防止掘进过程中误穿煤层,因此在石门距煤层垂直距离为10m时必须向前施工探煤层的钻孔,钻孔个数为4个,分别为正前方,巷道两帮和巷道正上方,具体钻孔布置见下图。(4)、回采工作面煤层瓦斯先抽后采由运输巷向煤层打钻施工上行孔,钻孔间距可根据实际抽采情况进行调整,预抽开采煤层瓦斯,并通过抽放瓦斯管路将抽出的瓦斯排放到地面瓦斯抽放站。回采区域进行预抽设计。见下图。(5)、煤层顺层预抽顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的煤层。要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是:倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m,下帮至少10m;其他为巷道两侧轮廓线外至113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)少各15m。①、工作面边采边抽本矿井设计在采面运输机巷和回风顺槽打顺层钻孔,上下钻孔交错布置,相互重叠的长度不得小于20m,钻孔间距为23m。本煤层顺层预抽钻孔布置示意详见下图。本煤层顺层预抽钻孔布置示意②、先抽后掘需在煤层掘进工作面向前方煤层施工扇形钻孔,每个循环施工15个钻孔。钻孔沿巷道投影长度60m,每个循环间距40m,进行瓦斯预抽。抽放钻孔布置方式如下图。掘进巷先抽后掘示意图钻孔布置的原则就是保证将钻孔布置在煤层内,钻孔倾角与巷道底板平行或根据煤层的厚度向上或下倾斜。当掘进工作面抽放钻孔数量较多时,为扩大钻孔覆盖范围,抽放钻孔应以巷道中线为基准,向周围煤体呈放散状排列。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)钻孔布置可根据实际情况进行调整,以提高抽放效果,但应符合国家的相关规定。通过以上抽采方法,经效果检验,将煤层原始斯含量降到8m3/t以下再掘进,确保不掘突出头;回采工作面布置好后通过本层顺层预抽,将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下再回采,确保不采突出面。通过设置底板瓦斯专用抽放巷置集中预抽煤层瓦斯,可大大增加瓦斯预抽时间,加上原有采空区的保护作用和矿井建成投产后从上往下开采,依次解放作用,再辅以本层抽采。以满足矿井“抽、掘、采”接替平衡。(6)、采空区埋管抽采采空区瓦斯会涌向工作面,使工作面瓦斯超限,设计推荐采取采空区埋管抽采,具体方法为:在工作面回风巷敷设瓦斯抽采管,在抽采管的末端设一弯管,使抽采管口抬高至回风巷顶,并使用不燃性材料对其管口进行保护,以此形成埋管口。接替管安装长度大于10m,并在工作面的后部抽采管上每隔30~50m(合理数据需在试验中考察)安装一组三通、控制阀门及埋管口组件,在工作面推进过程中,将埋管口保留在工作面的采空区,通过抽采系统对采空区瓦斯进行抽采。当工作面推进至下一个埋管口三通处,埋管口已经埋在采空区内3~5m时,将埋在采空区里的前一埋管段控制阀门关闭,打开下一循环的埋管口阀门,以此达到利用埋管不断抽采采空区的瓦斯的目的。详见下图。采空区埋管抽采示意图(7)、老采空区瓦斯抽采113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)老采空区也称全封闭采空区,是指工作面已采完封闭的采空区。老采空区中往往积存大量的高浓度瓦斯,可能通过巷道密闭或隔离煤柱的裂隙往外泄出。对于已采完的采空区都要砌筑永久性密闭。永久性密闭要选择顶底板坚固的岩(煤)层巷道,施工时一定要做到密闭周边掏槽、见硬帮硬底,符合通风设施质量标准要求。最好是打双层密闭,双层密闭之间距离大于0.5m,两道密闭墙(砖或料石)中间充填砂或黄土,还在密闭前及附近2~3m巷道四周进行喷浆封闭。插管抽采的密闭上还应设置注砂(泥浆)管和采气测温管等观测管。密闭墙厚度不小于1m,四周掏槽深度不小于0.3m。抽采管口位置距离密闭里墙面不得小于0.5m,高度应大于巷道高度的1/3。抽采管口应设有不能进入杂物的保护设施,如果巷道的淋水较大,要在密闭底部安设排水管或反水池。如下图所示。密封插管抽采方法示意图 (8)、封孔工艺穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m,顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m。钻孔采用聚氨酯封孔,对于井下封孔而言,主要要求聚氨酯在发泡后,其内所形成的孔为封闭孔,另外对发泡时间、发泡倍数、固化后的强度,可塑性等均有一定的要求。可选用聚氨酯封孔材料,在钻孔内6.4~7.5m深度封孔,钻孔密封段长度仅1m,既能保证密封严密,又可节省封孔材料。该聚氨酯封孔材料膨胀倍数20倍以上,聚氨酯发泡均匀、细小,孔隙又不联通,还有可塑性,适于动压区封孔;在抽放瓦斯负压60~80KPa、正压2MPa下,钻孔密封严实不漏气。聚氨酯封孔采用卷缠药液法,缠药方法及钻孔内封孔管结构图所示。抽放管为内径25mm的焊缝钢管,长为8m,在管前端焊上铁档板,套上木塞和橡胶垫圈,距前端橡胶垫113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)圈1m处,再套上木塞和橡胶垫圈,并用铁线缠紧固定,在1m间距内的抽放管上固定一块毛巾布(1m×0.7m)。封孔操作程序为:先称出封一个孔的甲、乙组成药液,分别装入两个容器,再将药液同时倒入混合桶,立即用棒快速搅拌均匀,当药液由黄褐色变为乳白色时,停止搅拌,将药液均匀倒在毛巾布上,边倒药液边向抽放管上卷缠毛巾布,并把卷缠好药液的封孔管迅速插入钻孔,大约5分钟后,药液开始发泡膨胀,20分钟后停止发泡,逐渐硬化固结。为了避免封孔管晃动影响封孔质量,孔口处用木塞楔紧。封一个钻孔的聚氨酯用量约为1Kg左右。钻孔与管路的连接:聚氨酯封孔1小时后,便可与抽放管路连接。钻孔与管路连接处应设置流量计和阀门。钻孔封孔器与抽放管路的连接如下图所示。连接管采用胶管。预抽一定时间后,根据抽放量的大小决定停止抽放的时间,继续向前掘进,掘进到距钻底5m左右的超前距时,停止掘进,重新打钻孔抽放瓦斯,如此反复循环。 聚氨酯缠药方法及封孔管结构示意图113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更) 钻孔与抽放瓦斯管路连接示意图(9)、设备选择及主要检测仪表选用国产TXU-150防爆型钻机,其钻进深度可达150m,开孔直径89mm,终孔直径不小于50mm,给进方式为油压自动。主要检测仪表有流量、压力、浓度测量计。(10)、高负压抽放对于高负压抽放,主要是消除突出危险,再采取局部防突措施。主要是采取布置顺层钻孔和临近层穿层钻孔高负压预抽瓦斯。采用预抽煤层瓦斯防治突出措施时,钻孔封堵必须严密。顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制的条带长度不小于60m;当煤巷掘进和回采工作面在预抽防突效果有效的区域内作业时,工作面距未预抽或预抽防突效果无效范围的边界不得小于30m;预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽区域内均匀布置,钻孔间距应当根据实际考察的煤层有效抽放半径确定,不能大于2米。预抽瓦斯钻孔封堵必须严密,顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m。应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。预抽瓦斯浓度低于30%时,应当采取改进封孔的措施,以提高封孔质量。第三节区域性综合防突措施效果检验1、兴源煤矿被保护层区域性综合防突措施效果检验主要采用残余瓦斯压113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)力、残余瓦斯含量这两项综合指标来校检煤层突出危险性。2、区域性综合防突措施效果检验指标采取区域性综合防突措施后必须进行区域措施效果检验,区域措施效果检验结果应当经矿技术负责人批准,区域性综合防突措施效果检验指标达到残余瓦斯压力、残余瓦斯含量指标表两项综合指标,可判断区域性综合防突措施有效,为无突出危险区,否则仍为突出危险区的,必须继续进行区域性综合防突措施或者补充实施局部综合防突措施。残余瓦斯压力、残余瓦斯含量指标表:残余瓦斯压力P(MPa)残余瓦斯含量W(m3/t)区域类别防突措施效果P<0.74W<8无突出危险区有效除上述情况以外的其他情况突出危险区无效穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施、抽采控制范围区段内的整个开采块段的瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽石门(含立、斜并等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,必须依据实际的直接测定值,并符合下列规定:(1)、对穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若区段宽度(两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围)未超过120m,以及对预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若回采工作面长度未超过120m,则沿回采工作面推进方向每间隔30—50m至少布置1个检验测试点;若预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的区段宽度或预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的回采工作面长度大于120m时,则在回采工作面推进方向每间隔30—50m,至少沿工作面方向布置2个检验测试点。(2)当预抽区段煤层瓦斯的钻孔在回采区域和煤巷条带的布置方式或参数不同时,按照预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的检验要求分别进行检验;(3)对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,在煤巷条带每间隔30一50m至少布置1个检验测试点;(4)对穿层钻孔预抽石门(含斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,至少布置4个检验测试点,分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧,并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围;(5)对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,在煤巷条带每113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)间隔20—30m至少布置1个检验测试点,且每个检验区域不得少于3个检验测试;(6)各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置,并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离,且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。在地质构造复杂区域适当增加检验测试点。若检验期间在煤层中进行钻孔等作业寸发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时,发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效,所在区域煤层仍属突出危险区。当采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时,若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值而判定为预抽防突效果无效时,则此检验测试点周围半径l00m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效,即为突出危险区。对穿层钻孔预抽石门(含斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑瓦斯解吸指标法等进行措施效果检验,但所有用钻孔方式检验的方法中检验孔数均不得少于5个,分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。如检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下,且未发现其他异常情况,则措施有效:反之,判定为措施无效。3、区域预抽措施效果检验钻孔布置(1)、区段宽度(两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围)未超过120m,以及对预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若回采工作面长度未超过120m,则沿回采工作面推进方向每间隔30~50m至少布置1个检验测试点;若预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的区段宽度或预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的回采工作面长度大于120m时,则在回采工作面推进方向每间隔30~50m,至少沿工作面方向布置2个检验测试点。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)(2)、对穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,至少布置4个检验测试点,分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧,并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围。石门掘进工作面揭煤检验孔布置示意图113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)第四节区域验证1、兴源煤矿区域验证设计采用钻屑指标法、复合指标法、R值指标进行验证有无突出危险性,验证指标至少要达到钻屑瓦斯解吸指标法验证临界值表内K1临界值与钻屑量临界值这两项指标,可验证区域性综合防突措施有效,为无突出危险区,否则仍为突出危险区的,必须补充实施局部综合防突措措施。当区域验证为无突出危险时,可采取安全防护措施后进行采掘作业,但采掘作业应保留足够的突出校检验证超前距(大于2米)。钻屑瓦斯解吸指标法验证临界值煤样Δh2指标临界值(Pa)K1指标临界值(mL/g)钻屑量s/kg.m-1干煤样<200<0.56湿煤样<160<0.42、区域验证钻孔应当按照下列要求进行:①在工作面进入该区域时,立即连续进行至少两次区域验证;②工作面每推进10~50m(在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值)至少进行两次区域验证;③在构造破坏带连续进行区域验证;④在煤巷掘进工作面还应当至少打1个超前距不小于10m的超前钻孔或者采取超前物探措施,探测地质构造和观察突出预兆。第四章局部综合防突措施采取区域综合防突措施后,经区域验证结果为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆,则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。局部综合防突措施包括以下内容:工作面突出危险性预测;工作面防突措施;工作面措施效果检验;安全防护措施。第一节掘进工作面局部综合防突措施一、突出危险性预测1、预测指标和方法煤巷掘进工作面防突工艺技术流程如下图所示。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)突出煤层煤巷掘进防突工艺技术流程图据《防治煤与瓦斯突出规定》第七十四条:可采用下列方法预测煤巷掘进工作面的突出危险性:钻屑指标法;复合指标法;R值指标法;其他经试验证实有效的方法。根据兴源煤矿目前开采煤层测定的瓦斯基本参数和煤层赋存情况以及预测方法的熟练程度,建议煤巷掘进工作面的突出预测方法采用钻屑指标法,其突出预测指标为钻屑瓦斯解吸指标K1值、钻屑瓦斯解吸指标Δh2和钻屑量S。2、预测钻孔布置兴源煤矿可采用目前较为方便可行的钻屑指标法,由于是缓倾斜煤层,根据《防治煤与瓦斯突出规定》,预测煤巷掘进工作面突出危险性时,应向前方煤体至少施工3个直径42mm、孔深8~10m的钻孔,测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。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,并平行于掘进方向,其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2~4m处。钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S,每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2值。测定结果可按下表填写。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)兴源煤矿突出危险性预测(效果检验)单巷道名:位置:时间:次数突出预兆、措施执行情况(详细的喷孔、夹钻等动力现象位置):预测钻孔布置及断面结构示意图、措施示意图、检验孔布置:钻孔编号考察指标钻孔深度(m)123456789101S(kg/m)K1值(mL/g.min1/2)2S(kg/m)K1值(mL/g.min1/2)3S(kg/m)K1值(mL/g.min1/2)工作面突出危险性分析:允许进尺(m):防突负责人意见:矿总工程师:预测人员:防突负责人:矿总工程师:预测钻孔布置见下图。煤层钻屑瓦斯解析指标法预测3、预测临界值113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)兴源煤矿尚未考察煤层钻屑瓦斯解吸指标K1值和钻屑量S的临界值,因此,在未实际考察出临界值的情况下,建议采用《防治煤与瓦斯突出规定》推荐的临界值进行突出危险性预报,待在今后的防突实践中考察确定出符合矿井实际临界值后再使用。目前,采用钻屑瓦斯解吸指标K1值和钻屑量指标S时,其临界值参照《防治煤与瓦斯突出规定》见下表。4、突出危险性预报当工作面任意一个预测钻孔、任意一项指标、任意一次测定结果大于(或等于)其临界值,该工作面判定为突出危险工作面。但工作面突出危险性预测不仅仅依靠预测指标一种方法,而应采用综合判断方法。当掘进工作面出现下列情况之一者,应视为突出危险工作面:(1)工作面处于地质构造带,包括断层、褶曲等、火成岩侵入等;(2)煤层赋存条件发生急剧变化的区域,如煤层厚度、走向、倾角出现急剧变化等;(3)采掘应力叠加的区域;(4)在打钻过程中出现喷孔、顶钻等动力现象;(5)工作面出现明显突出预兆。如判定为具有突出危险性的,必须采取防突措施,防突措施必须经过防突效果检验,检验不超标,方可继续掘进,否则继续采取补充防突措施,直到指标降至临界值以下。煤巷掘进应保留的最小预测超前距均为2m。每次预测(或效果检验)后,必须填写突出危险性预测(检验)报告单(并附有打印资料),待有关人员审查、签字后,分别交有关部门执行和存档。预测为无突出危险工作面,在采取安全防护措施的前提下掘进,若检验孔与防突措施钻孔向巷道掘进方向的投影长度(简称投影孔深)相等,则可在留足防突措施超前距(见本规定第六十条)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。掘进到位后,再进行突出危险性预测。工作面应保留的最小防突措施超前距为:煤巷掘进工作面5m;在地质构造破坏严重地带应适当增加超前距,但煤巷掘进工作面不小于7m,见下图。每次工作面防突措施施工完成后,应当绘制工作面防突措施竣工图。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)走向煤巷掘进工作面预测不超标时允许进尺平面示意图二、防突措施兴源煤矿工作面进行突出危险性预测后,具有突出危险性,根据实际情况(煤层瓦斯透气性好、煤质较硬)和现有装备条件,设计多孔超前钻孔排放煤层瓦斯的局部防突措施。1、多孔超前钻孔布置要求(1)超前钻孔直径应根据煤层赋存条件和突出情况确定,一般为75~120mm,地质条件变化剧烈地带也可采用直径42~75mm的钻孔。钻孔超前于掘进工作面的距离不得小于5m,若钻孔直径超过120mm时,必须采用专门的钻进设备和制定专门的施工安全措施。(2)钻孔在控制范围内应均匀布置,在煤层的软分层中可适当增加钻孔数。(3)预抽钻孔或超前排放钻孔的孔数、孔底间距等应根据钻孔的有效抽放或排放半径确定;钻孔的有效抽放或排放半径必须经实测确定。(4)煤层赋存状态发生变化时,应及时探明情况,再重新确定超前钻孔的参数。(5)必须对超前钻孔进行效果检验,如果经检验措施无效,必须补打钻孔或采取其他补充措施。(6)超前钻孔施工前应加强工作面支护,打好迎面支架,背好工作面。超前钻孔直径是确定影响超前钻孔效果的主要因素,钻孔直径愈大,排放和卸压效果愈好。根据《防治煤与瓦斯突出规定》第八十九条规定,钻孔直径应当根据煤层赋存条件、地质构造和瓦斯情况确定,一般为75~120mm,地质条件变化剧烈地带也可采用直径42~75mm的钻孔。若钻孔直径超过120mm时,必须采用专门的钻进设备和制定专门的施工安全措施;根据兴源煤矿煤层赋存情况,采用超前排放钻孔时,为了提高瓦斯排放效果和减少排放时间,建议采用Φ75mm直径的排放钻孔,排放时间为不小于8h。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)2、多孔超前排放钻孔布置:煤巷掘进工作面多孔超前排放钻孔沿迎头布置,设计三排,每排7个钻孔,共设计21个。巷道两侧轮廓线外钻孔的最小控制范围上帮7m,下帮3m。钻孔布置如下图。煤层赋存状态发生变化时,及时探明情况,再重新确定超前钻孔的参数。施工完所有排放钻孔后,应排放不少于8h(今后应进行考察确定)后,再进行措施效果检验,钻孔布置图三、工作面防突措施效果检验1、工作面防突效果检验指标依据钻屑瓦斯解吸指标K1值、钻屑量S值这两个综合值进行校检。达到钻屑瓦斯解吸指标校检临界值,为无突出区,否则为突出危险区,要进行延期排放时间或重新补打多孔超前排放钻孔,进行瓦斯排放。钻屑瓦斯解吸指标K1值、钻屑量S值临界值如下表。煤样Δh2指标临界值(Pa)K1指标临界值(mL/g)钻屑量s/kg.m-1干煤样<200<0.56湿煤样<160<0.42、校检钻孔的布置113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)兴源煤矿可采用目前较为方便可行的钻屑指标法,由于是缓倾斜煤层,根据《防治煤与瓦斯突出规定》,预测煤巷掘进工作面突出危险性时,应向前方煤体至少施工3个直径42mm、孔深8~10m的钻孔,测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。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,并平行于掘进方向,其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2~4m处。煤巷掘进工作面执行防突措施后,应当选择上述钻屑瓦斯解析指标法进行措施效果检验。当采取了超前排放钻孔防突措施,经过一段时间的排放后,必须进行措施效果检验,其检验方法、临界指标与其突出危险性预测基本一致。工作面的检验孔深应小于或等于措施孔深,并应布置在措施孔之间,检验孔应当不少于3个。若检验值均不超过指标临界值,则认为措施有效,反之,认为措施无效。当措施无效时,无论措施孔还留有多少超前距,都必须采取防突的补充措施,并经措施效果检验有效后,方可在采取安全防护措施的前提下进行作业。当检验结果措施有效时,若检验孔与防突措施钻孔向巷道掘进方向的投影长度(简称投影孔深)相等,则可在留足防突措施5m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。措施校检后允许进尺距离图措施效果检验后允许进尺距离图若一轮排放孔打后,检验孔达不到预定深度时,可分次进行检验,但超前距必须符合以上规定。掘进工作面措施效果检验孔,应布置在措施孔之间,不能与措施孔交叉及重叠,不然所测定的数据不能真实反映煤体前方的情况。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)第二节回采工作面局部综合防突措施一、工作面突出危险性预测对采煤工作面尽管采取了区域综合防突措施,当区域验证为无突出危险时,应当采取安全防护措施后进行采掘作业。但按《防治煤与瓦斯突出规定》,工作面每推进10~50m(在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值)至少进行两次区域验证。区域验证就是对采煤工作面突出危险性进行预测,加之个别钻孔抽放效果欠佳或预抽钻孔未控制的局部地点以及地质构造带,煤厚变化带等都需要进行突出危险性预测。(一)、预测方法、指标和临界值对采煤工作面的突出危险性预测,可采用下列方法:钻屑指标法;复合指标法;R值指标法;其他经试验证实有效的方法。根据兴源煤矿目前开采煤层测定的瓦斯基本参数和煤层赋存情况以及预测方法的熟练程度,建议兴源煤矿采煤工作面的突出预测方法采用钻屑指标法。其突出预测指标为钻屑瓦斯解吸指标K1值和钻屑量S。兴源煤矿尚未考察煤层钻屑瓦斯解吸指标K1值和钻屑量S的临界值,因此,在未实际考察出临界值的情况下,建议采用《防治煤与瓦斯突出规定》推荐的临界值进行突出危险性预报,待在今后的防突实践中考察确定出符合矿井实际临界值后再使用。目前,采用钻屑瓦斯解吸指标K1值和钻屑量指标S时,其临界值参照《防治煤与瓦斯突出规定》见表4-5。(二)、预测钻孔布置在采煤工作面,每隔10~15m布置一个预测孔,钻孔应尽量布置在软分层之中。若工作面存在地质构造或地质异常变化带,应在地质构造和地质异常带附近适当增补预测孔,预测孔深5~10m,孔径Φ42mm。用煤电钻和配套螺旋钻杆施工,预测钻孔布置参见图5-7。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)采煤工作面预测钻孔布置图预测指标和指标临界值与煤巷掘进工作面基本相同。当采煤工作面预测结果为无突出危险时,在采取安全防护措施和留有不小于2m的预测孔超前距的前提下,方可回采(见下图);当采煤工作面预测有突出危险时,必须采取防突措施。预测不超标时采煤工作面允许进尺平面示意图二、防突措施采煤工作面采用预抽瓦斯作为工作面防突措施,钻孔直径一般为75~120mm,钻孔在控制范围内应当均匀布置,在煤层的软分层中可适当增加钻孔数;预抽钻孔的孔数、孔底间距等应当根据钻孔的有效排放或抽放半径确定。目前矿井建立了瓦斯抽放系统,应当首先采用采前预抽或边采边抽的防治煤与瓦斯突出的措施。采用超前钻孔预抽瓦斯的措施时,可在运输巷、回风巷分别平行工作面布孔(顺煤层)抽放,见下图。也可根据工作面实际布置情况在运输巷或回风巷布孔抽放,视工作面长度而定。钻孔间距根据有效抽放半径确定,一般为3-5m,其施工长度选择主要由工作面倾斜长度决定,顺煤层方向打上、下钻孔,钻孔瓦斯抽放不留空白带。.采面抽放上向钻孔布置示意图施工完所有排放钻孔后,应排放至少4个小时后,再进行措施效果检验。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)煤层钻孔封孔长度不小于8m,建议采用聚胺脂封孔,如下图。煤层钻孔封孔示意图三、措施效果检验对采煤工作面防突措施效果的检验应当参照采煤工作面突出危险性预测的方法和指标实施。但应当沿采煤工作面每隔10~15m布置一个检验钻孔,深度应当小于或等于防突措施钻孔。如果采煤工作面检验指标均小于指标临界值,且未发现其他异常情况,则措施有效;否则,判定为措施无效。当检验结果措施有效时,若检验孔与防突措施钻孔深度相等,则可在留足防突措施超前距(正常地带至少3m,地质构造带至少5m)并采取安全防护措施的条件下回采。当检验孔的深度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(正常地带至少3m,地质构造带至少5m)并同时保留有2m检验孔超前距的条件下,采取安全防护措施后实施回采作业。每次工作面防突措施施工完成后,应当绘制工作面防突措施竣工图。当防突措施无效时,不论措施孔还留有多少超前距,都必须采取防治突出的补充措施,只有经措施效果检验有效后,方可在采取安全防护措施的前提下进行回采作业。第三节石门(井巷)揭煤工作面综合防突措施石门(井巷)揭穿突出煤层时发生的突出是各类井下巷道中突出强度最大的一种。其特点是石门和井巷工作面前方的煤体因岩柱的隔离和阻挡,一般处于未卸压和未排放瓦斯状态中,而且揭煤巷道的断面远比煤巷大得多。由于石门和井巷工作面的防突工作难度较大,所需的时间和工作量也较多,因此《防治煤与瓦斯突出规定》对石门揭煤做出了较为详细的规定。一、石门揭煤的一般程序113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)1、石门(含井巷,以下同)揭煤的一般顺序石门和立井、斜井工作面从距突出煤层底(顶)板的最小法向距离5m开始到穿过煤层进入顶(底)板2m(最小法向距离)的过程均属于揭煤作业。揭煤作业前应编制揭煤的专项防突设计,报煤矿企业技术负责人批准。揭煤作业应当具有相应技术能力的专业队伍施工,并按照下列作业程序进行:(1)探明揭煤工作面和煤层的相对位置;(2)在与煤层保持适当距离的位置进行工作面预测(或区域验证);(3)工作面预测(或区域验证)有突出危险时,采取工作面防突措施;(4)实施工作面措施效果检验;(5)掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置,采用工作面预测或措施效果检验的方法进行最后验证;(6)采取安全防护措施并用远距离爆破揭开或穿过煤层;(7)在岩石巷道与煤层连接处加强支护。2、石门揭煤设计的主要内容石门和立井、斜井揭穿突出煤层的专项防突设计至少应当包括下列主要内容:(1)石门和立井、斜井揭煤区域煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置的基本情况;(2)建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施;(3)控制突出煤层层位、准确确定安全岩柱厚度的措施,测定煤层瓦斯压力的钻孔等工程布置、实施方案;(4)揭煤工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标,预测及检验钻孔布置等;(5)工作面防突措施;(6)安全防护措施及组织管理措施;(7)加强过煤层段巷道的支护及其他措施。3、石门揭穿突出煤层的具体要求(1)石门揭穿突出煤层前,必须打钻控制煤层层位,测定煤层瓦斯压力或预测石门揭煤工作面的突出危险性。后两项工作可与控制煤层层位的前探钻孔共用。(2)在石门揭煤工作面掘至距煤层10m(垂距)之前,至少打两个穿透煤层全厚且进入顶(底)板岩石不小于0.5m的前探钻孔,并详细记录岩芯资料,见下图。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)1、2-控制煤层层位钻孔;3-突出危险煤层;控制突出煤层前探钻孔布置示意图在地质构造复杂、岩石破碎的区域,石门揭煤工作面掘至煤层20m(垂距)之前,必须在石门轮廓线外5m范围内布置一定数量的前探钻孔,以保证确切地掌握煤层的位置、厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等。(3)穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施(在构造破坏带应适当加大距离)。钻孔的最小控制范围是:石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m(急倾斜煤层底部或下帮6m),同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线(包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线)的最小距离不小于5m,且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保持煤孔最小超前距15m。(4)对穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验(至少布置4个检验测试点,分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧,并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围),措施有效时,继续掘进;如措施无效时,则继续执行区域防突措施。(5)石门揭煤工作面距煤层最小法向距离5m(地质构造复杂、岩石破碎的区域,应适当加大法向距离)以外进行工作面突出危险性预测,预测指标选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标或其他经试验证实有效的方法进行。(6)为防止误穿煤层,在石门揭煤工作面距煤层最小法向距离小于10m(地质构造破坏带小于20m)时,必须边掘边探,确保最小法向距离不小于5m。(7)石门掘进工作面与煤层之间必须保持一定厚度的岩柱,岩柱的尺寸应根据防治突出的措施要求、岩石的性质、煤层倾角等确定。采用抽放瓦斯和排放钻孔措施时,其岩柱厚度为5m。采用金属骨架、煤体固化措施为2m。当井巷断面较大、岩石破碎程度较高时,还应适当加大距离。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)(8)在地质构造破坏带应尽量不布置石门。如果条件许可,石门应布置在被保护区或先掘出石门揭煤地点的煤层巷道。石门与突出煤层中已掘出的巷道贯通时,该巷道应超过石门贯通位置5m以上,并且贯通点周围10m内的巷道应加强支护。在掘进工作面与被贯通巷道距离小于60m的作业期间,被贯通巷道内不得安排作业,并保持正常通风,且在放炮时不得有人。(9)在经工作面预测或措施效果检验为无突出危险工作面时,可掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置,再采用工作面预测的方法进行最后验证。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用远距离爆破揭穿煤层;否则,必须采取或补充工作面防突措施。当工作面预测或措施效果检验为突出危险工作面时,必须采取或补充工作面防突措施,直到经措施效果检验为无突出危险工作面。采用远距离爆破揭开突出煤层时,要求石门、斜井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是:急倾斜煤层2m,其他煤层1.5m。要求立井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是:急倾斜煤层1.5m,其他煤层2m。如果岩石松软、破碎,还应适当增加法向距离。当石门揭穿厚度小于0.3m的突出煤层时,可直接用远距离爆破方式揭穿煤层。(10)石门揭煤防治突出措施可采用预抽煤层瓦斯、排放钻孔、水力冲孔、金属骨架煤体固化或其他经试验证明有效的措施,在实施防治突出措施时,都必须进行实际考察,得出符合本矿井实际的有关参数。对一次性放炮未揭穿煤层,则掘进剩余部分时,也应采取防突措施。兴源煤矿石门揭煤是防突工作的重点与难点,必须按图5-12所示揭煤过程开展防突工作,其中石门揭煤工作面煤层层位控制及突出危险性预测、效检是石门揭煤的重要环节。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)石门揭煤流程图二、石门揭煤工作面突出危险预测石门揭煤工作面突出危险性预测应选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法进行。针对兴源煤矿的实际情况,建议主要采用钻屑瓦斯解吸指标法。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)在石门揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10m之前,应停止掘进,首先施工2个以上的穿透煤层全厚且进入顶(底)板0.5m以上的前探钻孔,控制煤层产状变化及位置(在地质构造复杂、岩石破碎的区域,石门揭煤工作面掘至煤层20m(垂距)之前,必须在石门轮廓线外5m范围内布置一定数量的前探钻孔,以保证确切地掌握煤层的位置、厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等);在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m(在构造破坏带应适当加大距离)以前应当实施揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施。根据兴源煤矿情况,钻孔直径选用75mm,钻孔的最小控制范围是:石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m,同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线(包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线)的最小距离不小于5m,且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保持15m的煤孔最小超前距,经区域措施效检有效后,采用边掘边探的方式掘进至距煤层最小法向距离不小于5m(地质构造复杂、岩石破碎的区域,应适当加大法向距离)时(掘进期间应进行区域验证),进行工作面突出危险性预测,预测指标选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标或其他经试验证实有效的方法进行。兴源煤矿石门揭煤突出危险性预测钻孔布置示意图见下图与预测结果表。1,2——控制煤层层位钻孔;3~7——煤层瓦斯突出危险性预测钻孔从煤层底板揭煤控制突出的前探钻孔布置示意图113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)兴源煤矿石门揭煤突出危险性预测(检验)记录表石门名称煤层编号测定日期年月日钻孔编号钻孔深度(m)预测(检验)指标备注预测(检验)结论总工程师批示通风科(区)长地测科长预测人员如预测为突出危险工作面时应采取预抽煤层瓦斯、排放钻孔等局部防突措施,钻孔直径75~120mm(兴源煤矿选用75mm),控制范围为:石门两侧和上部轮廓线外至少5m,下部至少3m。三、石门揭煤防突措施兴源煤矿石门揭穿突出煤层要以预抽煤层瓦斯区域综合防突措施为主要的防突措施,局部预抽瓦斯、排放钻孔等局部防突措施为补充的原则。措施可参照如下进行。1、穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施(在构造破坏带应适当加大距离)。2、钻孔的最小控制范围是:石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m,同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线(包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线)的最小距离不小于5m,且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保持煤孔最小超前距15m。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)3、预抽钻孔孔径要求Φ75mm,钻孔的孔底间距应根据矿井的实际情况确定,根据该矿煤层厚度、赋存变化情况,矿总工程师必须确定石门揭煤工作面排(抽)放孔数量和钻孔的孔底间距,一般排放钻孔的孔底间距不大于1.5m,抽放钻孔的孔底间距不大于3m。4、钻孔施工前必须对石门穿层预抽煤层瓦斯钻孔进行专门设计,设计应包括钻孔布置平面图、剖面图、开孔位置图、钻孔设计参数表、施工要求等。竣工后,对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求,不符合设计要求的,不予检验。5、区域防突措施效果检验有效时,石门揭煤工作面边掘边探掘进至距煤层最小法向距离5m时(掘进期间应进行区域验证),进行工作面突出危险性预测,如有突出危险性,则必须采取预抽瓦斯、排放钻孔等局部防突措施。根据实际考察情况确定排(抽)放孔布置,见下图。排放钻孔布置:1~56号孔,其中P为测压钻孔;抽放钻孔布置:1、3、5、7、17、19、21、23、33、35、37、39、49、51、53、55号孔。石门(底板)揭煤排放(抽放)钻孔布置图6、局部防突措施钻孔控制范围:石门的两侧和上部轮廓线外至少5m,下部至少3m。7、钻孔施工前必须对预抽煤层瓦斯钻孔或排放钻孔进行专门设计,设计应包括钻孔布置平面图、剖面图、开孔位置图、钻孔设计参数表、施工要求等。竣工后应验收并认真绘制钻孔竣工图,如果与设计参数有较大误差时,应进行补孔。8、必须保证有足够的预抽时间或排放时间,当工作面措施效果检验为无突出危险工作面时,在采取安全防护措施的情况下,边掘边探掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置,再采用工作面预测的方法进行最后验证。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用远距离爆破揭穿煤层;否则,必须采取或补充工作面防突措施。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)根据《防治煤与瓦斯突出规定》要求,每次石门揭煤前应进行专项防突设计,设计内容至少应当包括几个方面:(1)石门和立井、斜井揭煤区域煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置的基本情况;(2)建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施;(3)控制突出煤层层位、准确确定安全岩柱厚度的措施,测定煤层瓦斯压力的钻孔等工程布置、实施方案;控制煤层层位、测定煤层瓦斯压力或预测石门揭煤工作面突出危险性的前探钻孔;后两项工作可与控制煤层层位的前探钻孔共用。前探钻孔、测压钻孔、安全岩柱厚度布置方式见下图。1、2-控制煤层层位钻孔;3、4、5-测定煤层瓦斯压力钻孔;6-突出危险煤层控制突出煤层前探钻孔布置示意图(4)揭煤工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标,预测及检验钻孔布置等;(5)工作面防突措施;(6)安全防护措施及组织管理措施;(7)加强过煤层段巷道的支护及其他措施。四、石门揭煤工作面防突措施效果检验1、区域措施效果检验石门揭煤区域防突措施执行后,可采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量进行区域措施效果检验,但必须依据实际的直接测定值。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)对穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。采用钻屑瓦斯解吸指标法进行石门揭煤区域措施效果检验时,由工作面向煤层的适当位置至少打3个钻孔,在钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1~3mm的煤钻屑,测定其瓦斯解吸指标K1或△h2值。测定时,应考虑不同钻进工艺条件下的排渣速度。各煤层石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标的临界值应根据试验考察确定,在确定前可暂按表4-3中所列的指标临界值进行判定。检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。2、局部防突措施效果检验对石门和其他揭煤工作面进行防突措施效果检验时,应当选择钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法,但所有用钻孔方式检验的方法中检验孔数均不得少于5个,分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。石门揭煤工作面防治突出措施效果检验钻孔布置图1、石门上方检测孔2、石门中间检测孔3、4石门两侧检测孔5、下部检测孔石门揭煤工作面措施效果检验钻孔布置示意图如检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下,且未发现其他异常情况,则措施有效;反之,判定为措施无效。第四节安全防护措施为了防止因预测失误,措施失效,检验失误或者发生延期突出等而导致发生人身伤亡事故,在突出煤层采掘活动中均要采取安全防护措施。安全防护措施包括远距离放炮、避难所、压风自救系统、反向风门和隔离式(压缩氧和化学氧)自救器等。一、反向风门113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧,必须设置至少2道牢固可靠的反向风门。风门之间的距离不得小于4m。反向风门和内墙垛铁风筒防逆风装置见反向风门和内墙垛铁风筒防逆风装置平面图。反向风门距工作面的距离和反向风门的组数,应当根据掘进工作面的通风系统和预计的突出强度确定,但反向风门距工作面回风巷不得小于10m,与工作面的最近距离一般不得小于70m,如小于70m时应设置至少三道反向风门。人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢。工作面放炮和无人时,反向风门必须关闭。1-木质带铁皮的风门;2-砖墙;3-铁风筒;4-胶皮风筒;5-防止瓦斯逆流铁板;6-防止瓦斯逆流铁板立轴;7-定位圈;8-局部通风机;B1-正常通风时防止瓦斯逆流铁板位置;B2-突然逆风时防止瓦斯逆流铁板位置反向风门和内墙垛铁风筒防逆风装置平面图反向风门墙垛可用砖、料石或混凝土砌筑,嵌入巷道周边岩石的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。在煤巷构筑反向风门时,风门墙体四周必须掏槽,掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。通过反向风门墙垛的风筒、水沟、刮板输送机道等,必须设有逆向隔断装置。反向风门安装布置如下图。反向风门安装布置图113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)二、金属挡栏为降低放炮诱发突出的强度,可根据情况在炮掘工作面安设挡栏。挡栏可以用金属、矸石或木垛等构成。金属挡栏一般是由槽钢排列成的方格框架,框架中槽钢的间隔为0.4m,槽钢彼此用卡环固定,使用时在迎工作面的框架上再铺上金属网,然后用木支柱将框架撑成45°的斜面。一组挡拦通常由两架组成,间距为6~8m。可根据预计的突出强度在设计中确定挡栏距工作面的距离。金属挡栏如图下所示。木垛挡栏如图下所示。挡栏距工作面的距离,可根据预计的突出强度在设计中确定。1一突出危险煤层;2—掘进工作面;3一石门;4一框架;5一金属网;6一斜撑木支柱金属挡栏示意图1一突出危险煤层;2—掘进工作面;3一石门;4一木垛木垛挡栏示意图三、避难所及压风自救装置有突出煤层的采区必须设置采区避难所。避难所的位置应当根据实际情况确定。避难所应当符合下列要求:113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)1、避难所设置向外开启的隔离门,隔离门设置标准按照反向风门标准安设。室内净高不得低于2m,深度满足扩散通风的要求,长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定,但至少能满足15人避难,且每人使用面积不得少于0.5m2。避难所内支护保持良好,并设有与矿(井)调度室直通的电话;2、避难所内放置足量的饮用水、安设供给空气的设施,每人供风量不得少于0.3m3/min。如果用压缩空气供风时,设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴;3、避难所内应根据设计的最多避难人数配备足够数量的隔离式自救器。突出煤层的采掘工作面应设置工作面避难所或压风自救系统。应根据具体情况设置其中之一或混合设置,但掘进距离超过500m的巷道内必须设置工作面避难所。工作面避难所应当设在采掘工作面附近和爆破工操纵放炮的地点。根据具体条件确定避难所的数量及其距采掘工作面的距离。工作面避难所应当能够满足工作面最多作业人数时的避难要求,其他要求与采区避难所相同。压风自救装置如下图。1一压风管路;2—压风自救管;3一阀管;4一调节阀;5一送气器;6一急救带压风自救装置示意图压风自救系统应当达到下列要求:1、按规定在地面安设空气压缩机2台,管路安设到所有采掘工作地点及其它安全设计规定的地点;2、压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内的压缩空气管道上;3、在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置:距采掘工作面25~40m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处等。在长距离的掘进巷道中,应根据实际情况增加设置;4、每组压风自救装置应可供5~8个人使用,平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。总数量应当满足工作面最多作业人数时的要求。四、远距离爆破113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)井巷揭穿突出煤层和突出煤层的炮掘、炮采工作面必须采取远距离爆破安全防护措施。石门揭煤采用远距离爆破时,必须制定包括放炮地点、避灾路线及停电、撤人和警戒范围等的专项措施。在矿井尚未构成全风压通风的建井初期,在石门揭穿有突出危险煤层的全部作业过程中,与此石门有关的其他工作面必须停止工作。在实施揭穿突出煤层的远距离爆破时,井下全部人员必须撤至地面,井下必须全部断电,立井口附近地面20m范围内或斜井口前方50m、两侧20m范围内严禁有任何火源。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,放炮地点距工作面的距离由矿技术负责人根据曾经发生的最大突出强度等具体情况确定,但不得小于300m;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30min。五、个体防护(1)所有下井人员必须经过防突专业知识培训,佩带隔离式自救器,并会正确使用。自救器的管理和使用应遵守下列规定:①完好的自救器总数,至少应比经常用的总人数多10%;②自救器应集中统一编号管理;③自救器应保持完好;④严禁使用人员拆开、敲打、撞击自救器,人员出井后必须立即交还。(2)在工作面所有作业过程中,每个人都有责任和义务随时观察突出预兆(如煤结构发生变化、煤壁发冷、外鼓、响煤(岩)炮、顶板来压、支架变形、瓦斯忽大忽小、打孔(眼)喷孔、顶钻严重等),若出现以上现象,立即通知其它人员按《作业规程》中规定的避灾方法和路线撤到新鲜风流中,并向矿调度室汇报,听候处理。情况危急时,应立即撤出到地面。(3)所有入井人员必须熟悉避灾路线,避灾路线所经过的岔道口应设置醒目的方向指示牌,以保证避灾人员安全快速撤退。六、防爆检查113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)有突出危险的采区和工作面,电气设备必须有专人负责检查、维护,施工队每班、机电科每天检查一次防爆性能,签名备查,发现问题,立即处理,没有安全标志的电气设备一律不准入井。七、监测监控(1)必须执行自动监测和人工监测相结合的矿井瓦斯监测制度。人工监测数据必须作到“三对照”,即瓦斯台帐、瓦斯记录本和现场记录三对照。当人工监测与自动监测数据不同时,在未弄清那个有误时一般按最大值。(2)监测队要加强监测系统日常维护工作,确保监测系统显示、断电、报警、打印等功能准确可靠,监测队要做好监测数据的记录、报批和存档。(3)采煤工作面必须在工作面及其回风巷设置甲烷传感器,在工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪。采煤工作面的甲烷传感器不能控制其进风巷内全部非本质安全型电气设备,则必须在进风巷设置甲烷传感器。(4)突出的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面,必须在工作面及其回风流中设置甲烷传感器。八、专用回风巷的设置矿井总体设计、矿井采区和工作面设计必须按突出矿井进行设计,必须建立专用回风巷,并保证专用回风巷定期进行检查,发现问题及时处理,突出采掘地点的回风巷和采区专用回风巷必须做到“五无”,即无行人、无运输、无电缆、无电气设备、无控风设施。进入专用回风巷时必须经矿井防治煤与瓦斯突出领导小组组长批准,并到调度室备案。突出区作业必须符合“风量足、断面够、系统顺、设施牢、不失爆”的十五字原则。“风量足”就是矿井主要通风机风量必须满足负担的采区生产风量要求,采区风量必须满足用风地点的风量要求。局部通风机风量必须满足需风点的风量。“断面够”就是在通风系统中特别是回风系统中,巷道断面、风速必须满足安全生产和《煤矿安全规程》要求。“系统顺”要求矿井通风系统合理、稳定、顺畅,通风网络中阻力分配合理,不得在回风系统中增阻调风;每个突出回采和掘进工作面回风必须有专用回风巷直接引入采区回风巷。“设施牢”就是掘进工作面必须设有二道以上防突风门,通风构筑物和防逆风装置牢固安全可靠,杜绝突出时发生通风设施被破坏而导致通风系统紊乱、风流逆向。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)“不失爆”就是必须保证井下所有电气设备完好。九、其它安全要求1、出煤层中掘进上山时,应采取超前钻孔、掩护挡板或其它保证作业人员安全的防护措施。2、出煤层中的煤巷更换、维修或回收支架时,必须采取预防煤体垮落而引起突出的措施。3、必须采用抗静电、阻燃风筒。风筒口到掘进工作面的距离应在作业规程中明确规定。局部通风机采用双风机双电源,且主、备风机能自动切换。同时采用专用变压器、专用开关、专用线路供电,并必须实现风电闭锁和瓦斯电闭锁。4、使用局部通风机通风的掘进工作面不得停风;因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。恢复通风前,必须检查瓦斯。只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开启局部通风机。5、煤巷、半煤岩巷安装和使用局部通风机和风筒必须遵守《煤矿安全规程》第一百二十八、一百二十九、一百四十一条的规定执行。6、在有突出的危险采区和工作面,电器设备必须有专人负责检查、维护,并应每旬检查一次防爆功能,严禁使用防爆性能不合格的电器设备。7、突出的煤及时清理,对突出的孔洞应充填或支护,防止煤的自燃引起瓦斯爆炸。清理突出煤时,必须编制防止煤尘飞扬、杜绝火源、垮塌以及再次发生事故的安全防护措施。若发生大型或特大型突出时,一般不要放出空洞的松散煤体,以免造成空洞跨塌或引起再次突出,应及时砌碹或注浆封闭空洞,以免引起煤的自燃。7、突出矿井每一入井人员,必须佩戴隔离式(压缩氧或化学氧)自救器。8、岩巷掘进遇到煤线或接近地质破坏带时,必须有专职瓦斯检查工经常检查瓦斯,发现瓦斯大量增加或其它异状时,必须停止掘进,撤出人员,进行处理。9、矿井安装与外界相连通程控电话1台(电信),矿内井上、下安装30部内部电话。其地面安装地点为:调度监控室、炸药库,主要通风机房、瓦斯抽放泵房,变电所、压风机房、地面辅助生产系统;其井下安装为地点:井下各采掘工作面、主要运输机的头尾、装载点、运输巷、变电所的固定通信。10、矿井应按规定配备救护队员、氧气呼吸器及所需装备。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)综上所说,兴源煤矿防治煤与瓦斯突出,应采取一整套综合防治突出措施,其内容包括区域综合防突措施、局部综合防突措施、安全防护措施及一系列防突安全管理规定及严格防突安全技术教育培训。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)第四章安全技术措施第一节石门揭煤方法和安全技术措施一、石门揭煤方法在防突措施效果检验有效并采取安全防护措施后,采取远距离放炮揭开或穿过煤层。揭开或穿过煤层时应遵循如下原则:1、应尽量一次全断面揭开或穿过煤层。2、当不能一次全断面或穿过煤层时,在揭开或穿过其余部分时,应严格执行石门揭煤的安全技术措施。3、从开始揭开煤层直至穿过煤层全厚进入顶(底)板的全过程,每次放炮前必须进行突出危险性预测。预测方法为钻屑解吸指标法。经预测无突出危险性时,在保证不小于2m预测超前距并执行安全防护措施的前提下,方可掘进作业,否则必须采取防突并进行效果检验,直至效果检验为止。防突措施与煤巷掘进时采取的防突措施相同。二、石门揭煤防突措施施工的安全技术措施1、措施钻孔参数必须严格按照设计参数施工,不得随意更改;如因现场条件等因素不能按措施要求施工时,施工单位必须立即报告矿调度室,由矿调度室通知有关部门到现场鉴定,然后由原设计部门提出更改措施意见,经矿技术负责人批准后执行。其他单位和个人不得随意改变。2、打钻作业前,现场施工负责人必须严格执行敲帮问顶制度,密切观察巷道顶板状况,发现顶板掉渣、压力增大等有片帮、冒顶危险时,立即停止作业,人员撤出危险区,并汇报矿调度室进行处理。3、打钻作业时钻机必须安设稳固,永久性支护要紧跟石门揭煤工作面,严禁空帮空顶,无压风不准作业。4、每次打钻时,施工人员必须密切观察喷孔、夹钻、响煤炮等瓦斯动力现象,当发生严重喷孔、煤炮剧烈等动力现象,应立即停止作业,停电撤人,并汇报矿调度室,待动力现象消失,且瓦斯浓度降到1%以下时方可恢复作业。5、每次放炮前,必须对所有钻孔和煤体中形成的孔洞内注满水或以炮泥充实。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)6、突出预测打钻和超前钻孔时,施工人员应站在钻孔孔口两侧,不得站在钻孔孔口正后方及钻孔延长线上,严禁面对钻孔孔口观察钻进情况,以免发生钻孔喷孔伤人。7、在进行突出预测时,预测人员应严格观察工作面构造及施工预测钻孔过程中喷孔、夹钻、响煤炮、瓦斯等异常现象,并作相应记录。8、突出区域作业人员必须熟悉隔离式自救器的性能和使用方法,否则不得上岗。三、石门揭煤时的安全技术措施揭煤范围为巷道顶板距煤层底板垂距2m至煤层顶板全过程。1、揭煤时,矿成立以技术负责人为首的揭煤防突指挥小组,并由安检处、调度室、通风队、机电科、救护队等单位参加。井下放炮地点设专用电话;2、所有参加揭煤人员使用的矿灯,必须经过认真检查,以确保防爆性能,同时佩戴隔离室自救器;3、工作面装药前必须对现场工程质量、顶板支护、通风设施等进行验收合格后,方可开始装药,全断面一次起爆;4、放炮前必须对所有钻孔和煤体中形成的孔洞内注满水或以炮泥充实;5、为降低突出强度,在工作面采用挡栏或木垛。挡栏要求按《防突规定》第93条4款规定使用,木垛在距工作面10m内设置,共2个,间距3~5m;6、揭煤前,机电科和开拓区必须加强工作面及回风区域机电设备的维修、检查,确保机电设备处于完好状态,杜绝失爆,防爆率达100%;7、开始装药前半小时,由施工单位跟班干部安排责任心强的同志担任警戒任务,警戒期间严禁任何人以任何理由进入警戒范围内,警戒撤人范围哦;原则上凡受死门揭煤回风系统影响区域的所有工作人员,都必须在揭煤前半小时撤离;8、炮后30分钟,由救护队人员进入工作面检查,检查煤层揭露、支架状况、瓦斯浓度及通风设施,在瓦斯浓度不超限,无煤层突出,通风系统正常的情况下,方可解除警戒,恢复送电,正常施工作业;9、参加揭煤人员必须熟悉避灾路线,一旦发生煤与瓦斯突出,马上佩戴好自救器,立即按避灾路线撤人;10、绘制揭煤工作面通风系统图,在途中需注明揭煤地点、风流方向、通风设施、反向风门的设置、压风自救位置、放炮地点、警戒地点、撤离范围、撤离人员位置、救护队现场待命地点等;113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)11、其它注意事项,按《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》规定实施。第二节采煤工作面安全防护及安全技术措施一、独立通风系统采掘工作面必须有独立的通风系统,严禁串联通风,必须保证回风系统中风流畅通,回风系统中严禁行人和作业,与回风系统相连的风门、密闭、风桥等通风设施必须坚固可靠,防止突出发生后瓦斯涌入其他区域。二、防突措施施工的安全技术措施所有防突措施由通防部和防突队负责设计有关参数报矿技术负责人批准,生产单位按设计组织施工,通防部和防突队进行验收。1、防突措施钻孔参数必须严格按照设计参数施工,不得随意更改;如因现场条件等因素不能按措施要求施工时或煤层赋存条件发生变化时,由原设计部门提出更改措施意见,经矿技术负责人批准后执行。其它单位和个人均不得随意改变。2、打钻作业前,现场施工人员必须严格执行敲帮问顶制度,密切观察巷道顶板状况,发现顶板掉渣、压力增大等有片帮、冒顶危险时,立即停止作业,人员撤出危险区,并汇报矿、区调度室。3、打钻作业时钻机必须安设稳固,永久性支护要紧跟掘进工作面,严禁空帮、空顶作业。4、每次打钻时,施工人员必须密切观察喷孔、夹钻、响煤炮等瓦斯动力现象,当发生严重喷孔、煤炮剧烈等动力现象,应立即停止作业,停电撤人,并汇报矿调度室。待动力现象消失,且瓦斯浓度降到1%以下时方可恢复作业。5、突出预测钻孔和超前钻孔时,施工人员应站在钻孔孔口两侧,不得站在钻孔孔口正后方及钻孔延长线上,严禁面对钻孔孔口观察钻进情况,以免发生钻孔喷孔伤人。6、在进行工作突出预测时,预测人员应认真观察工作面构造及施工预测钻孔过程中喷孔、夹钻、响煤炮、瓦斯等异常现象,并作相应记录。7、在施工排放钻孔时,为防止喷孔伤人,应在施工钻孔孔口处安设挡板。三、防突安全技术措施113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)1、每次按允许掘进进尺施工完毕后,必须进行工作面突出危险性预测(或效果检验)。预测人员严格按要求进行突出指标的测定和记录,填写“掘进工作面煤与瓦斯突出检验表”,报矿技术负责人和项目实验小组,并详细记录预测过程中响煤炮、片帮、掉渣、喷孔等瓦斯动力现象;2、施工预测、措施效果检验以及施工措施钻孔过程中,施工人员必须密切注意观察喷孔、夹钻、响煤炮等瓦斯动力现象,当煤炮剧烈、瓦斯超限等动力现象明显应立即停止作业,并撤出人员;3、工作面必须配备专职的有防突经验的瓦斯检查员,掌握突出预兆。严格执行“一炮三检,三人连锁”放炮制度,在工作面迎头随时测定瓦斯浓度及变化,当发现瓦斯浓度异常、超限,随时通知矿调度或防突队人员,并有权停止作业;4、警戒地点:每次放炮时,凡掘进工作面回风流所流经的巷道各岔口入风流侧安全地点设警戒。警戒位置如通风系统图所示。设置警戒及撤离警戒区域内的所有人员由施工单位当班干部负责;5、掘进工作面必须安装一组瓦斯监测装置,其中煤巷掘进头向后3~5m,安装瓦斯监测探头T1,报警点为瓦斯浓度达到1%,断电点为瓦斯浓度达到1.5%,复电点为瓦斯浓度小于1%,断电范围为掘进巷道内所有电器设备;距全风压岔口、5~10m范围内,安装瓦斯探头T2。报警点为瓦斯浓度达到1%,断电点为瓦斯浓度达到1%,复电点为瓦斯浓度达到小于1%,断电范围为掘进巷道内的所有电器设备。6、防突期间每次放炮前,施工单位必须检查通风设施及系统做到设施齐全完好,系统合理可靠。通风保安人员每天对该系统至少全面检查一次。施工队每班必须携带便携式瓦检仪,按要求使用。7、防突施工过程中施工单位工程技术人员应掌握工作面的进度、地质情况。如遇地质构造,施工单位技术人员应及时通知地址人员收集资料,待研究后采取下一步措施。8、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。工作面装药前必须对现场工程质量、顶板支护、通风设施等进行检查验收合格后,方可开始装药。9、防突期间,施工单位必须加强工作面及回风区域机电设备的维修、检查,确保机电设备处于完好状态,杜绝失爆,防爆率达100%。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)10、炮后30分钟后,方准人员进入工作面检查,检查煤层揭露、支架状况、CH4浓度及通风设施,在瓦斯浓度不超限,无煤与瓦斯突出,通风系统正常的情况下,撤人停电工作完成后,方可正常施工作业。11、本措施由施工单位技术人员,负责向本区井下作业人员贯彻已防突措施和突出预兆,贯彻后必须进行考核,合格者方可上岗。12、突出区域作业人员必须熟悉隔离式自救器的性能和使用方法,否则不得上岗。13、其他注意事项执行《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》规定实施。14、煤与瓦斯突出预兆:有声预兆包括:煤体中的闷雷声、机枪声、爆竹声、嗡嗡声等,统称为煤炮。地压方面的有:支架来压、掉渣、片帮、工作面煤壁开裂、煤壁外臌、底臌和炮眼严重变形,装不进药等;瓦斯方面的有:瓦斯浓度增大、忽大忽小、打钻顶钻、钻孔喷煤、喷瓦斯等;煤的结构变化有:煤层层理紊乱、煤质变松软、暗淡无光泽、煤变干燥和煤尘增多等。在某些突出发生前,会出现有煤壁和工作面温度降低、有特殊气味等。15、开始装药半小时前,由施工单位跟班干部安排责任心强的同志担任警戒任务,警戒期间严禁任何人以任何理由进入警戒范围;凡受突出影响回风系统区域的所有工作人员全部撤离。16、掘进工作面必须挂防突允许进尺标志牌,施工单位掌握好施工进尺,严禁超掘。非突出队员不得挪移和改动。17、通防部门和生产业务科室每周至少检查一次掘进工作面的防突管理。发现问题及时处理,保证防突措施的落实兑现。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)第六章矿井防突管理及培训兴源煤矿按煤与瓦斯突出矿井进行管理,在防突计划、机构、人员、制度、培训、装备等方面建立健全各项组织管理措施,建立矿井的“四位一体”管理体系。第一节防突组织管理一、建立专门的防突、抽采机构按照《防治煤与瓦斯突出规定》第二十七条的要求,有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当设置满足防突工作需要的专业防突队伍。突出矿井应当编制突出事故应急预案。根据兴源煤矿的实际情况,矿井单独成立防突、抽采职能部门,根据矿井防突需求配置的专职防突人员。并根据矿井实际情况编制突出事故应急预案。由于矿井防突工作是一项技术性很强的工作,因此,从事防突工作的管理人员和操作人员应相对固定,以利于矿井防突。矿井防突、抽采机构的主要职责是:1、负责制定矿井防突规划、计划,制定、报批、贯彻防突措施及与防突相关的安全技术措施;2、负责实施防突措施;3、负责填写、报批、送达防突预测预报、防突措施、措施效果检验通知单;4、负责搜集与突出相关的原始资料,并填写突出卡片(如表7-1所示);5、负责总结、分析防突动态资料和规律,定期上报防突相关报表及总结材料;6、配合矿井地质人员,编绘矿井瓦斯地质图。防突机构是兴源煤矿防突工作机构,要认真履行好职责。二、防突责任制防治突出工作涉及生产计划、采掘接替、劳动组织和经济效益等,不可避免地会出现突出防治和生产之间的矛盾。因此,突出矿井必须落实各级领导、各部门、各生产单位以及个人的责任制。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)表7-1煤与瓦斯突出记录卡片编号省(区、市)企业名称矿井突出日期年月日时地点发生动力现象后的主要特征孔洞形状轴线与水平面之夹角标高巷道类型突出类型距地表垂深(m)喷出煤量和岩石量突出地点通风系统示意图(注距离尺寸)突出处煤层剖面图(注比例尺)煤层顶底板岩层柱状图煤喷出距离和堆积坡度煤层特征名称倾角(°)邻近层开采情况上部喷出煤的粒度和分选情况厚度(m)硬度下部地质构造的叙述(断层、褶曲、厚度、倾角及其变化)突出地点附近围岩和煤层破碎情况动力效应支护形式棚间距离(m)突出前瓦斯压力和突出后瓦斯涌出情况控顶距离(m)有效风量(m3/min)正常瓦斯浓度(%)绝对瓦斯量(m3/min)其他突出前作业和使用工具突出孔洞及煤堆积情况(注比例尺)突出前所采取的措施(附图)现场见证人(姓名、职务)伤亡情况突出预兆主要经验教训突出前及突出当时发生过程的描述填表人矿防突机构负责人矿技术负责人矿长建立矿井煤矿领导、生产部门、职能科室、工程技术人员113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)和“一通三防”岗位人员等的岗位责任制和安全生产责任制,建立、健全“一通三防”目标管理制度、“一通三防”奖惩制度、“一通三防”安全技术措施审批制度、“一通三防”安全隐患排查制度、“一通三防”安全检查制度、“一通三防”安全办公会议等制度都是矿山企业进行分级目标管理和作好防突工作的基石。1、煤矿领导防突责任制(1)矿长防突责任制对防治突出工作全面负责,定期召开、检查、平衡“一通三防”工作,解决“一通三防”工作所需的人、财、物。认真贯彻落实党的安全生产方针、政策、法令、法规和上级有关规定。对煤矿瓦斯治理工作规章的贯彻执行、劳动组合、技措工程计划的编制和实施、员工违章行为的控制负责。审阅矿井瓦斯日报表、安全监测日报表和预测和验检报表。负责审定、组织实施矿井的年度防突计划。(2)总工程师防突责任制总工程师对防治突出技术工作全面负责,是煤矿瓦斯事故预防工作的直接责任人,对瓦斯治理工作的采掘部署、技术管理、规程措施负编制、审批、贯彻、监督责任。审签矿井瓦斯日报表、安全监测日报表和预测和验检报表,对矿井瓦斯超限要查明原因,提出处理意见。组织每月一次的井下防突安全大检查,对检查发现的问题处理意见。负责组织编制矿井年度、季度、月的防突和抽放计划,并落实防突、抽放计划工作。组织对防突技术难题的攻关。(3)防突副总工程师防突责任制认真贯彻执行党和国家安全生产方针、政策、法律、法规及上级和矿井有关规定,协助总工程师搞好矿井防突工作和瓦斯抽放工作,对防突工作、抽放工作进行全面管理落实。协助总工程师对瓦斯治理工作的采掘部署、技术管理、规程措施负编制、审批、贯彻、监督责任。负责组织好、用好、现有的防突和瓦斯抽放方面的技术装备,积极推广应用防突、瓦斯抽放方面的新技术、新工艺、新装备,最大限度地改善矿井瓦斯治理工作,提高矿井的防灾抗灾能力。对矿井瓦斯超限要查明原因,提出处理意见,对效检指标超限提出处理意见。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)负责组织编写和实施矿井的年度防突计划。2、防突科防突责任制(1)防突科防突责任制认真贯彻落实党的安全生产方针、政策、法令、法规和上级有关规定,对矿井防治煤与瓦斯突出、瓦斯抽放工作负安全监管责任。负责建立煤与瓦斯突出档案,掌握煤与瓦斯突出规律。负责矿井防突及瓦斯抽放方面的业务技术管理工作,根据矿井实际情况制定矿井防治煤与瓦斯突及瓦斯抽放等方面的规章制度和安全技术措施并贯彻执行。根据矿井生产需要和地质资料,制定有针对性的“四位一体”防突措施、矿井瓦斯抽放措施,并负责组织实施。负责组织好、用好现有的防突和瓦斯抽放方面的技术装备,积极推广应用防突、瓦斯抽放方面的新技术、新工艺、新装备,最大限度地改善矿井瓦斯治理工作,提高矿井的防灾抗灾能力。参与工程设计、作业规程安全技术措施的审查工作,做好瓦斯综合治理工作。积极参加上级安全质量大检查,经常深入生产现场,对检查发现的系统问题负责落实处理。搞好防突、抽放系统职工安全技术培训工作,不断提高职工安全技术素质。认真搞好本系统范围内的其它工作和领导安排的相关事宜。(2)防突科科长防突责任制认真贯彻执行党和国家安全生产方针、政策、法律、法规及上级有关规定,协助总工程师和防突副总工程师搞好矿井防突工作和瓦斯抽放工作,对防突工作、抽放工作进行全面管理落实。负责编制矿井年度、季度、月的防突和抽放计划,并落实防突、抽放计划工作。对突出危险区域进行划分,对瓦斯实行分级管理。负责编制矿井防治突出及抽放专门设计工作。做好瓦斯地质图编制工作和“四位一体”综合防突工作。负责防突和抽放的标准化管理,组织本系统每月自查和考核工作,不断提高本系统管理水平。做好本系统防突培训工作和新工艺、新技术的推广使用。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)积极参加安全大检查及安全办公会议,经常深入生产现场对本系统存在的问题负责组织落实处理。协助总经理或总工程师召开好防突办公会议,认真落实、解决防突工作中出现的问题。做好防突材料管理和人员的安排工作。(3)防突科副科长防突责任制认真贯彻执行党和国家安全生产方针、政策、法律、法规及上级有关规定,协助科长搞好矿井防突工作和瓦斯抽放工作,负责分管工作的管理落实。负责分管工作的业务保安管理,协助科长编制矿井年度、季度、月的防突和抽放计划。协助科长做好突出危险区域划分和瓦斯分级管理工作。做好编制矿井防治突出及抽放专门设计工作。做好瓦斯地质图编制工作和“四位一体”综合防突工作。协助科长做好负责防突和抽放的标准化管理,组织本系统每月自查和考核工作,不断提高本系统管理水平。配合科长做好本系统防突培训工作和新工艺、新技术的推广使用。积极参加安全大检查及安全办公会议,经常深入生产现场对本系统存在的问题负责组织落实处理。(4)技术人员岗位责任制认真贯彻执行党和国家安全生产方针、政策、法律、法规及上级有关规定,积极完成科里安排的各项工作。完成编制矿井防治煤与瓦斯突出及抽放专门设计工作。做好日常瓦斯地质图编制和“四位一体”综合防突工作。收集矿井的各种防突、抽放技术资料,及时对各种资料进行汇总管理。及时填写和绘制各种图纸,做到资料齐全。配合科长做好本系统防突培训工作和新工艺、新技术的推广使用。(5)预测(效检)员岗位责任制掌握突出危险头面的作业规程和防突措施,了解突出危险头面的瓦斯及地质构造情况。掌握各种防突器材的使用、保养和维修,做到操作熟练、正确,计算准确。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)严格按照防突措施的要求,对施工单位防突措施的执行情况进行监督。严格执行防突措施,现场预测及效检做到“五同时”、“五签字”,认真填写原始记录及防突牌板。凡当班预测或效果检验参数超标,必须现场督促施工单位补打释放孔。采掘头面有明显突出预兆时,立即组织撤人并及时向矿调度汇报。当班预测或效检参数必须及时向矿有关单位汇报。加强业务知识及技能学习、提高防突技术水平。严格执行交接班制度。认真完成上级领导安排的各项工作。认真贯彻执行党和国家安全生产方针、政策、法律、法规及上级有关规定,积极完成科里安排的各项工作。认真学习各种预测预报仪器仪表的操作使用。各种仪器下井前,要进行检查,升井后进行维修,保证仪器的灵敏性,保持仪器整洁卫生。按照《防突细则》要求进行预测(效果检验),做到数据准确、齐全并及时上报审批。完成科室交办的其它任务。(6)预测(效检)员操作责任制下井前对仪器进行外观检查、气密性检查、操作检查,并做好记录,确保仪器灵敏可靠。到工作地点后,首先向瓦检员了解情况,检查顶板、支架是否完好,做好预测或检验准备工作。按照措施进行布孔,对预测(效检)孔进行检查,保证预测孔准确。严格按照预测预报(效果检验)程序进行测定,检验数据要准确可靠,并做好原始记录。检验后要立即向矿调度室、防突科值班室汇报,升井后要及时批送报表。3、抽采队防突责任制(1)建立矿井瓦斯抽放制度和瓦斯监控制度,建立防突措施和各种报表的编写和审批制度,建立各种防突仪器、仪表、设施、设备的管理、使用和保养制度。(2)按设计施工各种抽、排钻孔。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)(3)加强钻探工的防突培训,使之能准确判定顶钻、卡钻、喷钻、压死钻等突出预兆。4、通风监测队防突责任制(1)按防突管理要求,负责矿井通风系统管理负责矿井、采区和防突采、掘工作面的通风系统的设计,通风设施位置选定、设置,保证通风系统独立、畅通、可靠。杜绝串联风。负责局部通风机选型,安装位置选定,局部通风机管理,杜绝循环风,确保掘进工作面有效风量满足安全生产需求。矿井风量分配与调节、通风系统调整、风量测定,瓦斯涌出测定等工作。负责矿井通风系统的日常检查与管理,发现通风设施或巷道断面不符合要求必须及时处理。(2)负责矿井安全监测、监控系统的设计、安装、维护、检验,按规定打印和提供监测资料。(3)重点防突头、面的瓦斯监测资料必须每天进行分析,掌握工作面瓦斯涌出(异常)的变化规律及发展趋势,用以指导防突工作。(4)负责矿井新水平、采区瓦斯基本参数的测定,参与矿井年、季、月度防突计划、规划的编制。5、地测部门防突工作责任制(1)负责编制矿井(采区和工作面)瓦斯地质图。并参与建立煤与瓦斯突出档案,掌握煤与瓦斯突出规律。(2)采掘工作面在设计和作业规程编制前,负责提交采掘地质说明书,并对地质构造带及突出危险带、开采煤层的埋深、施工区与相邻地区的构造和突出情况等作详细说明,并提供地形地质图件。(3)参与年、季、月度防突计划的编制、防突措施会审、突出事故的调查分析等。(4)收集突出危险区域地质资料、巷道及采面地质素描并根据已有地质资料,结合相邻区域地质资料,及时动态预测预报工作面前方地质情况,预测预报图应附有文字说明,尽可能做到图文并茂。(5)负责矿井开采所留煤柱的测量与填图。分层(或保护层)开采的矿井,上煤层开采所留下的煤柱,必须测量煤柱的几何尺寸和位置,并及时填图;控制煤柱位置的导线点及煤柱区内开采巷道内的导线点均要在井下标明。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)(6)掌握煤层赋存条件及煤岩结构特点,查明地质构造及变化规律,及时填绘和标定巷道位置、采掘关系、煤柱尺寸、保护范围;负责向矿总工程师和防突机构提供煤与瓦斯突出防治所需要的地测资料。(7)采掘工作面距保护区边缘30m以前,必须向采掘区队提交采掘工作面临近未保护区的通知单,并报告矿总工程师或技术负责人。采掘区队负责人接到通知单后必须签收,并按规定执行。(8)在突出煤层顶、底板岩巷掘进时,地测部门必须定期验证提供的地质资料,掌握施工动态和围岩变化情况,防止误穿突出煤层。6、生产部门防突工作责任制(1)编制年、季、月度生产计划的同时负责将经矿总工程师或技术负责人批准的防突计划编纳入年、季、月生产计划。(2)合理进行矿井开拓部署和巷道布置。矿井巷道布置和各生产系统的设计必须满足防突管理的要求,巷道布置必须符合《防治煤与瓦斯突出细则》第11条之规定。(3)合理采掘布置。安排采掘接替时,原则上一个采区不得同时布置超过2个回采工作面和3个掘进工作面,避免生产过于集中。(4)安排生产接替时,在一个或相邻的两个采区,同一个区段的突出煤层中,不得布置2个工作面相向回采;突出煤层的掘进工作面不得进入本煤层或临近煤层采煤工作面的应力集中区掘进;突出危险区内新投产的回采工作面在初次来压未结束前不得随意停采。(5)参与防突专项设计、措施会审、煤与瓦斯突出综合分析、突出事故的调查分析,监督检查规程、措施在现场的落实情况。7、机电部门防突责任制(1)负责解决防突所需要设备,落实防突器材的加工制作。(2)负责定期对防突采掘工作面所有电器设备的防爆检查,查出问题必须及时整改。(3)参与防治突出规划、计划编制及措施会审等工作。(4)负责矿井主要通风机和局部通风机的电器设备部分的维护管理,突出区进行三专供电,进行“两闭锁”的正常试验工作。8、采掘(区)队负责人防突责任制113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)(1)突出煤层的开采必须按照防突管理有关规定、防治突出措施及措施效果检验报告单的要求组织生产,并协调好生产与防治突出措施的关系,做到安全生产。(2)负责联系突出危险性预测预报和施工防突措施的时间,并组织人员按照防治突出措施的要求施工。(3)负责提供实施防治突出措施所需的时间、空间、人员及材料设备等。(4)负责对所管辖区域内的人员贯彻防突管理规定、措施等,加强职工防突基本知识教育,熟悉突出预兆。施工中认真观察突出预兆,发生异常情况要及时向矿调度室汇报。(5)负责对所管辖区域内的防突仪器、仪表、工具、材料等物品的现场保管。(6)负责收集突出前工作面现场作业情况,煤(岩)赋存状况等资料,待突出物清理完一周内将分析总结材料报矿防突科,并针对现场的具体情况制定相应防治突出的安全措施。(7)防突采掘队跟班班、组长、队长或技术人员负责观察施工中工作面的瓦斯涌出、断层(煤层)倾角、煤层厚度及软分层厚度变化、矿压变化及其他突出预兆,每班必须向矿调度室汇报并交班。发现异常应停止工作,撤出人员并即使向矿调度室汇报。三、加强防突相关人员的知识培训突出矿井的管理人员和井下工作人员必须接受防突知识的培训,经考试合格后方准上岗作业。各类人员的培训达到下列要求:1、突出矿井的井下工作人员的培训包括防突基本知识和规章制度等内容;2、突出矿井的区(队)长、班组长和有关职能部门的工作人员的培训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;3、突出矿井的防突员,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;4、有突出矿井的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。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)四、建立健全各项防突规章制度编制各部门、各层次人员的防突责任制;打钻、抽放、防突管理办法、制度;矿井防突实施细则及相应各工种操作规程,建立防突奖惩制度。第二节防突技术管理一、贯彻执行区域防突为主,局部防突为辅的防突理念防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的,严禁进行采掘活动。区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。突出矿井应当做好防突工程的计划和实施,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。二、防突规划、计划的编制有突出矿井的煤矿企业、突出矿井在编制年度、季度、月度生产建设计划时,必须一同编制年度、季度、月度防突措施计划,保证抽、掘、采平衡。防突措施计划及人力、物力、财力保障安排由技术负责人组织编制,煤矿企业主要负责人、突出矿井矿长审批,分管负责人、分管副矿长组织实施。兴源煤矿在编制年度、季度、月度生产建设计划的同时,必须编制年度、季度、月度的防突措施计划,计划内容应包括:1、区域综合防突措施计划;2、抽放煤层瓦斯计划;3、石门(包括断层、岩石井巷:斜井、斜巷)揭穿突出煤层计划;4、采掘工作面局部防突措施计划;5、防突措施的工程量,完成时间以及所需设备、材料、资金、劳动力等计划。三、防突措施的制定和实施113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)兴源煤矿各防突工作面必须制订专门防突措施,防突措施的编制、审批、贯彻、执行、监督、检查工作,应符合下列要求:1、要结合矿井、煤层的具体情况制定区域和局部防突措施;2、由防突专门机构编制防突措施,经各相关部门审查、签署意见后,报煤矿企业技术负责人批准;3、防突措施的内容,必须有地质资料、突出预测预报方法、防治突出的具体措施及效果检验方法、安全防护措施、通风系统、采掘工艺、贯彻执行防突措施的责任制、组织措施等,并附相关图表;4、防突措施在施工前必须向施工队伍的干部、工人贯彻到位并进行考核,合格者方可上岗作业;5、采掘作业时,应当严格执行防突措施的规定并有详细准确的记录。由于地质条件或者其他原因不能执行所规定的防突措施的,施工区(队)必须立即停止作业并报告矿调度室,经矿井技术负责人组织有关人员到现场调查后,由原措施编制部门提出修改或补充措施,并按原措施的审批程序重新审批后方可继续施工;其他部门或者个人不得改变已批准的防突措施;6、煤矿企业的主要负责人、技术负责人应当每季度至少一次到现场检查各项防突措施的落实情况。矿长和矿井技术负责人应当每月至少一次到现场检查各项防突措施的落实情况;7、煤矿企业、矿井的防突机构应当随时检查综合防突措施的实施情况,并及时将检查结果分别向煤矿企业负责人、煤矿企业技术负责人和矿长、矿井技术负责人汇报,有关负责人应当对发现的问题立即组织解决;8、煤矿企业、矿井进行安全检查时,必须检查综合防突措施的编制、审批和贯彻执行情况。四、防突工作面安全报告和审批制度矿井中有突出危险的掘进工作面和回采工作面,要建立严格的安全情况报告与审批制度,要建立专门的区域措施施工报告单、区域措施效检、区域验证、工作面预测危险报告单、防突措施施工报告单和防突措施效果检验单,由防突专门机构详细填报预测结果、防突措施施工情况和效果检验结果,防突机构负责人审批后提出下一步工作的具体意见(可否掘进、回采,允许的安全进尺及补充采取措施等),有关部门签署意见后,报企业技术负责人批准后下达执行。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)五、防突资料的收集、整理分析,填报突出卡片制度(1)防突专门机构在实施防突措施过程中,必须认真收集现场地质资料、瓦斯资料及防突措施的有关资料;(2)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;(3)每年第一季度将上年度发生煤与瓦斯突出矿井的基本情况调查表(见表7-2)、煤与瓦斯突出记录卡片、矿井煤与瓦斯突出汇总表(见表7-3)连同总结资料报省级煤矿安全监管部门、驻地煤矿安全监察机构;113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)表7-2煤与瓦斯突出矿井基本情况调查表省市(县)企业名称矿井填表日期年月日矿井设计能力(t)首次突出时间矿井实际生产能力(t)地点及标高(m)开拓方式距地表垂深(m)矿井可采煤层层数突出次数总计各类坑道中突出次数矿井可采煤层储量(t)石门平巷上山下山回采其他突出煤层可采储量(t)突出煤层及围岩特征名称突出最大强度煤(岩)量(t)厚度(m)突出瓦斯量(m3)倾角(°)千吨以上突出次数采取何种防突措施及其效果煤质其中石门软煤的坚固性系数f平巷顶板岩性上山底板岩性下山保护层类型回采煤层名称其它厚度(m)目前正在进行的防治突出的研究课题主攻方向距危险层最大距离(m)瓦斯压力最高压力(MPa)进展情况测压地点距地表垂深(m)人员及参加单位煤层瓦斯含量(m3/t)备注矿井瓦斯涌出量(m3/min)有无抽采系统及抽采方式煤矿企业负责人:煤矿企业技术负责人:防突机构负责人:填表人:113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)表7-3矿井煤与瓦斯突出汇总表煤矿填表日期年月日编号时间地点巷道类型标高(m)煤层地质构造邻近层开采情况预兆突出情况层别厚度(m)角度(°)未采已采但遗留煤柱突出前作业及工具预防措施煤体内声响煤体硬度变化煤光泽变化煤层层理变化掉渣及煤面外移支架压力增加瓦斯忽大忽小打钻夹钻喷煤抛出煤量(t)抛出距离(m)堆积坡度(°)有无分选突出瓦斯量(m3)煤矿企业负责人:煤矿企业技术负责人:防突机构负责人:填表人:113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)(4)所有有关防突工作的资料均存档;(5)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。六.依靠科技进步搞好防突工作针对防突的难点、疑点,加强与科研院所合作。矿井每年从安全技措费中要拿出部分资金,制定科研合作计划,以防突为重点,并装备先进的防突、瓦斯抽采、监测监控设备仪器、仪表。第三节现场管理现场管理是煤矿安全生产的重要环节,再好的制度、措施、方法都要靠现场去落实,如果现场管理出现漏洞或流于形式,则难以控制事故不发生。一、加强防突措施的施工管理在突出矿井中,有些突出是采取了防突措施后发生的,究其原因,大部分是未按措施要求或措施执行不严或弄虚作假造成的,因此必须加强施工管理,如:1、加强防突措施施工人员的职业道德教育和技术技能培训;2、施工现场应有必备的施工牌板,如防突措施牌、防突控制牌、突控点等醒目标志;3、加强钻孔施工过程的安全防护,防止打钻突出伤人事故。钻孔施工严格按钻机操作规程作业;钻孔施工地点前方一定范围内,必须进行可靠支护和对煤壁进行严密背护;钻孔施工时,人员不能正对钻孔工作,防止瓦斯喷孔伤人;加强打钻地点的瓦斯检查,严禁瓦斯超限作业;注意观测瓦斯突出征兆,有异常情况,及时撤人等;4、建立防突工程(指预测或效果检验、实施防突措施、施工抽放孔等)检查、验收、奖惩制度。钻孔施工前,由防突机构派人按设计参数进行现场精确定孔,钻孔施工人员按现场标定参数施工;施工过程中,矿管理人员不定期进行监督检查和抽查、指导,发现问题,及时处理;工程完工后,矿总工程师组织有关部门现场验收,验收以设计和上级规定标准进行,不合格,则重新施工并对相关责任人进行处罚直至开除出矿;5、在钻孔施工过程中,若遇地质构造,钻孔打不到设计要求或遇钻孔喷孔、卡钻、顶钻严重时,应立即停止作业,向调度室汇报,听候处理;113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)6、若应煤层赋存发生变化,原设计钻孔参数需要调整时,现场人员提出后,原设计单位和人员应到施工现场勘测,提出修改设计,报矿总工程师批准后执行;7、对预抽钻孔未控制的地带和预抽未达到效果的地带,应进行补打钻孔预抽或采掘过程中采取局部防突措施,以达到全面消除突出危险的目的;8、采掘队严格按允许进度进行作业,严禁超采超掘;9、对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求,不符合设计要求的,不予检验。二、加强瓦斯地质工作突出矿井中现场瓦斯地质工作极为重要。采掘工作面开工前,必须附有地质说明书;提前预测预报工作点前方可能出现的地质构造和瓦斯涌出情况;采掘活动过程中,发现煤层赋存、煤结构情况和瓦斯浓度发生变化时,地质人员及时下井进行资料搜集和分析,制定并采取相应技术安全措施。所有突出煤层外的掘进巷道(包括钻场等)距离突出煤层的最小法向距离小于10m时(在地质构造破坏带为小于20m时),必须边探边掘,确保最小法向距离不小于5m。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。三、加强放炮管理从国内发生突出的情况分析,80%的突出是放炮诱导的,因此放炮管理是防突工作的重要一环。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)1、矿井采掘作业规程中,要对爆破参数进行专门设计且编制爆破说明书,对炮眼数量、孔径、孔距、孔深、角度、装药结构、装药量及质量、联线、起爆等加以规定。另对炮前撤人、停电、布岗,炮后撤岗、送电汇报等要有明确规定;2、要求工作面现场瓦斯员、班组长严密观察瓦斯、煤层及突出预兆,有异常及时停工撤人,向矿调汇报,听候处理。3、残炮、瞎炮的处理按《煤矿安全规程》有关规定执行。四、加强防突汇报、调度和报批工作制度管理人员到各自工作地点后,除了观察了解解决本职工作范围的问题外,还要注意观察记录工作地点的地质、瓦斯情况;作业人员在工作中发现有突出预兆或煤层发生变化时及时向矿调汇报,必要时应及时撤出内人员。突出煤层采掘工作面每班必须设专职瓦斯检查工并随时检查瓦斯;发现有突出预兆时,瓦斯检查工有权停止作业,协助班组长立即组织人员按避灾路线撤出,并报告矿调度室。在突出煤层中,专职爆破工必须固定在同一工作面工作。矿调度室对重点防突工作面要有专门重点调度记录,内容包括这些工作面的煤层、地质、瓦斯、放炮情况、采掘进度、防突措施内容、测试指标、汇报和领导批示等。矿总工程师对防突措施、防突报告单、异常情况的处理,应坚持“一支笔”审批。在有突出危险的掘进和回采工作面进口处显著位置,由防突部门挂牌告示该工作面采取的防突措施及要点(钻孔数、钻孔深度、开孔位置等),当班预测或效果检验的结果,允许的安全进尺等信息,以便职工监督,避免违章冒险施工。五、加强防突日常技术管理工作,防患于未然1、加强矿井通风瓦斯管理,防止瓦斯超限作业和局部瓦斯积聚(1)凡是有煤与瓦斯突出危险的采掘工作面应保持独立的回风系统,采掘工作面的乏风流必须直接引入采区集中回风巷。如出现两个及其以上采掘工作面回风合流后再进入总风的情况时,应尽量将其分开独立回入总风,并尽可能缩短合流后的回风路线的长度;与回风相连的风门、密闭、风桥、隔风墙等通风设施必须牢固可靠,进回风之间不得留有孔洞,以防突出后瓦斯涌入其它区域。严禁采用不合理的通风方式。矿井必须设置矿井总回风巷、各采区专用回风巷,专用回风巷只能用于回风。不得用于运输、行人、安设电气设备。巷道掘进坚持每掘必穿,尽量不留盲巷,以免造成瓦斯积聚,留下安全隐患。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)矿井巷道的风速和瓦斯浓度严格按《规程》有关规定执行。(2)回风系统必须畅通,回风断面不得小于《规程》等文件规定要求。加强回风巷的检查与维护,矿井主要管理人员每周不得少于两次进入检查,发现问题及时处理。放炮时工作面回风系统(掘进工作面第一合流点以外的回风流)中不得有矿车或杂物等堆积,以免阻塞通风断面。(3)掘进工作面与煤层巷道交叉贯通前,被贯通的煤层巷道必须超过贯通位置,其超前距不得小于5m,并且贯通点周围10m内的巷道应加强支护。在掘进工作面与被贯通巷道距离小于60m的作业期间,被贯通巷道内不得安排作业,并保持正常通风,且在放炮时不得有人。(4)在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧,必须设置至少2道牢固可靠的反向风门。风门之间的距离不得小于4m。反向风门距工作面的距离和反向风门的组数,应当根据掘进工作面的通风系统和预计的突出强度确定,但反向风门距工作面回风巷不得小于10m,与工作面的最近距离一般不得小于70m,如小于70m时应设置至少三道反向风门。反向风门墙垛可用砖、料石或混凝土砌筑,嵌入巷道周边岩石的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。在煤巷构筑反向风门时,风门墙体四周必须掏槽,掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。通过反向风门墙垛的风筒、水沟、刮板输送机道等,必须设有逆向隔断装置。反向风门必须处于常闭状态。在掘进头反向风门以里10-15m处必须设置一个可靠的临时避灾硐室。(5)井巷揭穿突出煤层前,具有独立的、可靠的通风系统。(6)突出矿井、有突出煤层的采区、突出煤层工作面都有独立的回风系统。采区回风巷是专用回风巷。(7)在突出煤层中,严禁任何两个采掘工作面之间串联通风。(8)煤(岩)与瓦斯突出煤层采区回风巷及总回风巷安设高低浓度甲烷传感器。(9)突出煤层采掘工作面回风侧不得设置调节风量的设施。易自燃煤层的回采工作面确需设置调节设施的,须经煤矿企业技术负责人批准。(10)严禁在井下安设辅助通风机。(11)突出煤层掘进工作面的通风方式采用压入式。(12)113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)掘进工作面风筒孔的回风侧必须设置逆止门,要求逆止门能全部掩盖风筒孔洞,且超过风筒孔周边不低于20mm,逆止门用厚度不低于20mm的木板加厚度不低于2mm的铁板用铁钉牢固联接而成,然后用绞链与风门墙体连接牢固。(13)掘进工作面局扇前的正向风门每道都必须在进风侧加横杠(抵门杠),每次放炮前将风门关闭并用横杠抵牢。横杠用直径不小于200mm的木料或工字钢,其两端支点必须牢固。(14)局部通风机应设三专两闭锁,安设位置距第一合流点必须大于10m,且不得拉循环风;风筒连接牢固,吊挂平直,确保工作面有效风量达到作业规程设计要求。局部通风机的使用、维护、管理应有专人负责,不得随意停开,并保持常开状态。必须使用“抗静电、阻燃”风筒。风筒出风口距迎头不得大于5m。(15)矿井巷道贯通和排放瓦斯必须有安全技术措施,图文并茂。(16)坚持湿式作业,防止粉尘飞扬;矿井下煤点、转载点、装载点必须安设防尘喷雾装置,定期清洗(扫)巷道粉尘,防止粉尘堆积。(17)井下巷道按有关规定安设足够数量的隔爆水袋,定时加水,并按质量标准化要求设置、维护。2、采掘工作面地质测量工作根据统计资料,大部分突出发生在地质构造处和构造影响范围。因此矿井地质人员要对构造具有超前预见能力,做到有疑必探。当采掘工作面预计距构造50m以前,必须实施钻探措施,探明地质构造和煤层的赋存状态,防止误穿突出煤层。若工作面要穿越构造带,则必须按石门揭穿突出煤层的要求采取综合防突技术措施揭煤。巷道掘进期间,要经常搜集瓦斯地质资料,绘制地质图件;工作面回采前要提供该面地质说明书,为工作面回采提供地质保障。3、电气设备的管理与定期检查井下所有电气设备必须有专人负责检查、维护、检修和调校,并有记录可查。每周应对使用中的防爆电气设备的防爆性能检查不小于2次,杜绝电气失爆。电气设备下井之前,必须进行防爆检查。4、加强井巷支护,防止因垮落引发突出矿井必须加强巷道的支护和背护,防止空帮空顶;采煤工作面要采用支撑力强的支护方式,控顶面积不能过大,否则,容易造成工作面应力集中;严禁任何两个采掘工作面之间相向作业。严防因垮冒诱发煤与瓦斯突出和采掘集中应力引起突出事故。5、加强爆破工作管理113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)矿井必须制定严格的放炮管理措施和组织安全技术措施,报总工程师审批后,认真贯彻执行,防止放炮事故的发生。6、及时处理好突出孔洞突出的煤必须及时清理,以防自燃引起瓦斯爆炸。清理突出的煤炭时,应当制定防煤尘、防片帮、防冒顶、防瓦斯超限、防火源的安全技术措施。突出孔洞应当及时充填、封闭严实或者进行支护;当恢复采掘作业时,应当在其附近30m范围内加强支护。7、采取安全防护措施突出煤层的任何区域的任何工作面进行揭煤和采掘作业前,必须采取安全防护措施。突出矿井的入井人员必须随身携带隔离式自救器。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)第七章防治煤与瓦斯突出事故应急预案一、预案编制依据原则依据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国矿山安全法》等法律法规,为保障矿山企业及群众生命财产安全,防止突发性矿山特大生产安全事故的发生,并在事故发生后能迅速有效的展开组织救援工作,针对煤与瓦斯突出事故发生的特点及危害程度,参考《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》等国家、行业标准,结合兴源煤矿的实际,现制定兴源煤矿煤与瓦斯突出安全事故的专项应急救援预案。本预案系专项用于兴源煤矿煤与瓦斯突出安全事故的预案.适用于兴源煤矿生产过程中可能发生造成人员伤亡或影响安全生产的煤与瓦斯突出事故。二、事故类型和危害程度分析《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》(AQ1024-2006)5.1.1条将煤与瓦斯突出按其瓦斯动力现象的成因,分为突出、压出和倾出三种类型。各种类型突出其基本特征分别为:1、突出的基本特征(1)突出的煤向外抛出距离较远,具有分选现象;(2)抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角;(3)抛出的煤破碎程度较高,含有大量的煤块和手捻无粒感的煤粉;(4)有明显的动力效应,破坏支架、推倒矿车、破坏和抛出安装在巷道内的设施;(5)有大量的瓦斯(二氧化碳)涌出,瓦斯(二氧化碳)涌出量远远超过突出煤的瓦斯(二氧化碳)含量,有时会使风流逆转;(6)突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形以及其它分岔形等。2、压出的基本特征(1)压出有两种形式,即煤的整体位移和煤有一定距离的抛出,但位移和抛出的距离都较小;(2)压出后,在煤层与顶板的裂隙中,常留有细煤粉,整体位移的煤体上有大量的裂隙;(3)压出的煤呈块状,无分选现象;(4)巷道瓦斯(二氧化碳)涌出量增大;113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)(5)压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞;(6)压出时常伴有巷道底臌。3、倾出的基本特征(1)倾出的煤就地按自然安息角堆积,并无分选现象;(2)倾出的孔洞呈口大腔小,孔洞轴线沿煤层倾斜或铅垂(厚煤层)方向发展;(3)无明显动力效应:(4)倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中;(5)巷道瓦斯(二氧化碳)涌出量明显增加。煤与瓦斯突出是煤矿中一种极其复杂的动力现象,它能在很短的时间内,由煤体向巷道或采场突然喷出大量的瓦斯及碎煤,在煤体中形成特殊形状的空洞,并形成一定的动力效应,如推倒矿车、破坏支架等;喷出的粉煤可以充填数百米长的巷道,喷出的瓦斯一粉煤流有时带有暴风般的性质,瓦斯可以逆风流运行,充满数千米长的巷道。煤与瓦斯突出是威胁煤矿安全生产的严重自然灾害之一。三、应急救援及其原则煤矿应急救援是指煤矿发生瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、火灾、水灾和冒顶等非常紧急重大事故时,为营救灾区人员安全撤离、减轻损失,控制灾情和消除危害而采取的一系列抢险救援反应行动。其基本原则为:以“以人为本”、“安全发展”、“安全第一、预防为主、综合治理”为前提,具体如下:(1)统一指挥原则。抢险救灾工作必须在上级部门救援领导小组的统一领导和现场抢险救灾指挥部的具体指挥下开展。(2)自救互救原则。事故发生初期,应按照应急救援预案在应急救援领导小组的指挥下积极组织抢救,并迅速组织遇险人员沿避灾路线撤离,防止事故扩大。(3)安全抢救原则。在事故抢救过程中,应采取措施,确保救护人员的安全,严防事故再次发生。(4)紧急救护原则。救护队应本着“先重后轻,先活后死”的原则抢救遇险人员。(5)通讯畅通原则。设立抢险救灾专线指挥电话,并保持畅通。事故预防工作是应急救援工作的基础,除平时做好事故预防工作外,还要落实好应急救援的各项准备,一旦发生事故就能立即实施应急救援。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)四、组织机构及职责1、应急组织体系兴源煤矿煤与瓦斯突出事故应急组织体系主要由应急救援指挥部、应急救援指挥部办公室及现场应急指挥部组成,兴源煤矿救援指挥部成员主要由企业法人代表、矿长、技术总负责人以及通风、机电、防突等部门的人员组成。2、指挥机构及职责(1)应急救搜指挥部及职责煤矿发生煤与瓦斯突出事故后,由矿长、技术负责人、通风部负责人、安监员和其他领导必须立即赶到救灾指挥现场,组织抢救。应急指挥部负责处理突出灾害事故的各项指挥工作。(2)应急救援指挥部办公室应急指挥部下设办公室(简称应急办),负责煤矿应急救援指挥部的日常具体事务工作。3、应急救援指挥部办公室职责(1)负责煤矿应急救援指挥工作的综合协调和管理工作,根据事故情况和救援工作进展情况,及时向应急救援指挥部报告;(2)与现场应急救援指挥部保持密切联系,及进传达应急救援指挥部的命令;(3)日常提供技术支持,组织煤矿救援技术组参加救援工作,协调医疗救护工作:(4)调用应急救援基础资料与信息;(5)瓦斯突出事故灾难扩大或救援力量、资源,不足时,协调相关救援办量及设备增援;(6)完成应急指挥部交办的其他事项。4、应急救援工作小组及职责结合兴源煤矿的实际情况,在应急救援指挥部下面设立应急救援小组:(1)应急救援指挥小组小组职责:负责处理突出灾害事故的全部指挥工作。组长:职责:负责应急救援全部指挥工作。副组长:113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)职责:执行组长命令,负责协调及分管各救援小组的工作。组员:、、、、(2)通信供电主扇组,组长:小组职责:熟悉井下各条供电线路,并绘制供电系统图;确保井下通信畅通,一旦发生瓦斯突出时,能保持正常联系;根据矿长命令,在必要时对主扇进行反风。(3)通风组,组长:小组职责:负责日常的通风系统管理,确保通风系统合理、稳定、可靠;组织完成必要的通风工程,组织瓦斯排放并执行与通风有关的其他措施;完善必要的局部反风设施,确保重点地段能进行局部反风。(4)防突技术组,组长:小组职责:负责全矿石门揭穿突出煤层、突出煤层煤巷掘进和回采工作面的突出预测、执行防突措施、效果检验以及其他各项与突出有关的日常工作。(5)安全撤退救援组,组长:小组职责:负责救援工作时,救援线路障碍物的清除,保证救援的秩序,确定救援工作及救援人员的安全。(6)后勤保障组,组长:小组职责:供应所需要物资、设备,并且保质保量到位;负责救援人员所需物资及其他所需设备。(7)安全保卫组,组长:小组职责:参加抢险救灾的全过程,根据批准的处理事故的现场处置方案,调配检查人员,对现场处置方案的各环节、措施的实施过程进行检查,确保现场处置方案顺利完成;负责事故抢救和处理过程中的治安保卫工作,维持矿区的正常秩序,不准闲杂人员入矿,并在井口附近设专人警戒,严禁闲杂人员逗留、围观,保证井口附近无火源。五、预防与预警1、危险源监控煤矿煤与瓦斯突出事故的发生是瓦斯压力、煤质条件、地质条件以及开采方式等综合影响的结果,采掘活动中应严格按照《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》以及其他国家制定的行业标准采取预防措施。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)对兴源煤矿的突出煤层,在开采新水平、新采区时,必须按照新水平、新采区的防突设计要求进行采掘等生产活动。矿井采掘管理、矿井装备选择、技术措施等各项工作,必须严格依照防突求来进行。2、预警行动煤与瓦斯突出虽然是突然发生的,但在突出前大都有预兆出现,即煤与瓦斯突出动力现象,当出现下述一种预兆或几种预兆时,应当引起特别注意。有声预兆:煤体中出现劈裂声、炮声、闷雷声;无声预兆:煤层层理紊乱、煤变软变暗、支架来压、掉碴、煤面外鼓、片帮、瓦斯浓度增大、瓦斯涌出忽大忽小以及打钻顶钻、夹钻、钻孔喷孔。六、突出事故报告程序和现场保护1、通讯联络兴源煤矿应急救援指挥部办公室总值班室电话:应急救援指挥部总负责人电话:住址:各应急救援小组负责人联系通讯录如下表所示:兴源煤矿应急救援小组负责人通讯录姓名职务联系电话通讯地址应急指挥部指挥小组组长应急指挥部指挥小组副组长应急指挥部指挥小组副组长通信供电主扇组组长通风组组长后倾保障组组长防突技术组组长安全撤退救援组组长安全保护组组长2、报告程序(1)113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)突出事故发生后,井下工作人员必须第一时间上报调度室,矿调度室接到突出事故汇报后,立即通过电话或对讲机将事故概况向值班矿长汇报,并根据值班矿长的指示通过电话或对讲机向应急指挥部和矿长报告。报告内容主要包括:事故发生的时间、地点;事故发生的初步原因:已经采取的措施等;现场人员状况,人员伤亡及撤离情况(人数、程度)等。(2)煤与瓦斯突出事故发牛后,有关人员必须尽快将事故报告救援指挥部指挥小组,并由指挥小组依据事故严重程度,决定发生单位应及时报告当地县、市、省煤矿安全监察监督管理机构,根据事故的程度,按照有关规定,在2小时内上报煤矿安全监察监督管理机构。(3)若特大煤与瓦斯突出事故发生后,单位应在24小时内,填写“煤与瓦斯突出安全事故紧急报告”(下表),逐级上报煤矿安全监察监督管理机构。其事故紧急报告应包括以下内容:发生事故的单位及事故发生的时间、地点;事故单位的经济类型、企业规模;事故的简要经过、遇险人数、直接经济损失的初步估计:事故原因、性质的初步判断;事故抢救处理的情况和采取的措施,并附示意图;需要有关部门单位协助事故抢救和处理的有关事宜;事故报告单位、签发人和报告时间。(4)事故单位应保护好事故现场,维护好治安秩序工作。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)煤与瓦斯突出安全事故紧急报告事故单位:事故发生地时间企业经济类型企业规模煤与瓦斯突出事故简要经过:初步估算初步判断遇险人数死亡人数经济损失事故原因事故严重程度事故处理情况和采取的措施:需要有关部门单位协助事故抢救和处理的有关事宜:报告单位:签发人:报告时间:七、应急处置1、响应分级应急救援指挥部接到报告后立即由应急办通过电话或对讲机通知指挥部全体人员到调度室集合,指挥组组长决定是否启动预案以及启动哪一级别预案。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)(1)当发生了特别重大伤亡事故时,事故造成30人及以上被困井下,已经或可能导致30人及以上死亡时,则为I级响应。(2)当发生了重大伤亡事故时,事故造成10-29人被困井下,已经或可能导致10-29死亡时,则为II级响应。(3)当发生了较重伤亡事故时,事故造成3-10人被困井下,经或即将导致3-9人死亡时,则为III级响应。(4)当发生了伤亡事故时,事故造成1-3人被困井下,已经或即将导致1-3人死亡时,则为IV级响应。2、响应程序矿井重大煤与瓦斯突出事故发生后,矿井调度室负责启动报警器报警,调度室应通知立即撤出井下人员。调度室按应急预案顺序通知矿长、矿技术负责人等有关人员,并立即向应急救援指挥部报告。应急办立即通知应急指挥部全体成员和救护队、各应急救援工作小组,成立现场应急救援指挥部,由应急指挥部指挥小组任命现场应急救援总指挥或指挥部有关成员担任现场应急救援指挥部指挥长。由现场应急救援指挥部制定救灾方案,并指挥和调动救护队和各应急救援小组,到事故现场实施救援行动,直至灾情消除、被困人员或得解救。3、处置措施煤与瓦斯突出事故发生后,会喷出大量的瓦斯和煤岩,突出的瓦斯由突出点瞬间形成冲击气浪,向回风和进风巷道蔓延扩散,可破坏通防系统,改变风流方向,使井巷中充满高浓度的瓦斯,在通风不正常的情况下,可使灾区和受影响区内人员缺氧而窒息。突出的瓦斯在蔓延过程中肯能会产生瓦斯爆炸,冲到井口时,遇火源会引起燃烧事故,由于突出大量的煤炭,会堵塞井巷,在突出点附近的人员可能被突出的煤岩流卷走、掩埋,因此,煤与瓦斯突出对矿井安全生产威胁很大。1)充分认识到煤与瓦斯突出事故的特点及危害(1)瓦斯来源充足,瞬间涌出量很大,浓度很高,不但有回风方向的蔓延而且能逆风向进风方向蔓延,甚至逆流数千米冲出进风井口到地面。(2)突出的瓦斯能破坏通风系统,突出的煤岩能堵塞巷道,导致风流紊乱,不利于人员撤离和救灾。(3)113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)突出的高浓度瓦斯,开始时不会发生爆炸,但在一定供氧条件下可能遇火源引起燃烧,如果通风使瓦斯浓度降到爆炸上限以下,遇火源会发生爆炸。这就要求在处理事故过程必须杜绝火源。(4)在处理事故过程中,如果需在突出煤层掘进巷道用于救人或恢复通风,必须采取防突措施。(5)突出后有可能在同一地点发生第二次、第三次突出,因此,在处理事故过程中,必须严密监视,注意突出预兆,防止再次突出扩大事故。2)突出事故发生后,指挥人员应果断地作出决策,应采取以下有效措施:(1)切断灾区和受影响区的电源,但应在远距离断电,防止产生电火花引起爆炸,当瓦斯影响区遍及全矿井时,要慎重考虑停电后会不会造成全矿被水淹的危险。若不会被水淹,则应在灾区以外切断电源,若有被水淹的危险时,应加强通风,特别是加强电器设备处的通风做到“送电的设备不停电,停电的设备不送电”。(2)弄清矿井通风系统破坏情况,撤出灾区和受威胁区的人员,及时报告。(3)派人到进回风井口及其50m范围内,检查瓦斯,设置警戒,熄灭一切火源,严禁一切车辆进入警戒区。(4)救护队佩戴呼吸器、携带灭火器等器材下井侦查灾情,抢救遇险人员,恢复通风系统等。(5)要求救护队要制定严格的灾区行动的安全措施,不准随意启闭电器开关,不要扭动矿灯开关和灯盏。严密监视原有火区,查清突出后是否出现新火源,灭除灾区一切火源,防止引爆瓦斯。(6)发生突出事故时,必须保证矿井的正常通风。不得随意停风或反风,防止风流紊乱扩大灾情。如果通风系统和设施破坏,应设置临时风障、风门,安装局部风机恢复通风,并将高浓度瓦斯绕过火区和人员集中区引入总回风巷。(7)突出造成风流逆转时,要在进风侧设置风障,并及时清理回风侧的堵塞物,但风流尽快恢复正常。(8)发生突出事故后,切断灾区和受影响区的电源要在远距离断电,防止产生火花引起爆炸。(9)组织力量抢救遇险遇难人员.安排救护队在灾区救人,非救护人员在新鲜风流中配合救人.救人时本着先明后暗、先活后死的原则进行。(10)要制定并实施预防再次突出的措施,防止扩大伤亡,必要时撤出救灾人员。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)(11)当突出后破坏范围很大,巷道恢复困难时,应在抢救遇险人员后对灾区进行封闭。(12)保证压风机正常运行,以利避灾人员利用压风自救装置自救。(13)若突出发生后造成火灾或爆炸,则按火灾或爆炸事故处理。(14)救护队在处理突出事故时,必须严格执行《煤矿救护规程》的规定和突出事故处理的行为原则。应特别观察有无火源存在,在工作中要特别注意不得产生碰撞火花或其他电源火花,尽快恢复通风,消除爆炸危险,同时要时刻注意防止再次突出,造成自身伤亡。3、突出事故发生后,撤离或救援活动,首先要参照避灾路线行动,若避灾线路出现问题,及时由救援指挥部下令采取排除障碍措施或者确定新的救援路线。4、现场医疗救护紧急措施应急医疗救护,主要利用当地医疗单位的医疗队伍进行紧急救护。需要时,由请求上级部门调集其他区域的医疗救护队伍和医疗器械参与救护。八、应急物资与装备保障1、煤与瓦斯突出事故专项应急救援物资保障应按照《灾害预防和处理计划》要求,建立健全井上、井下防突所需要的材料库,储备局部通风机、水泵、风筒、水管、施工材料等必要的救灾装备、物资等。2、应急装备保障矿山救护和医疗救护装备配备专用普灯、普笛,发生安全生产事故后,请求地方政府及时协调对事故进行交通管制,开设应急救援特别通道,最大限度旅得抢险救灾时间。同时,矿方应建立有线、无线相结合的基础应急通信系统,并提供相应的通信设备。113 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)第八章防突仪器、装备及投资估算第一节防突仪器、装备根据兴源煤矿的实际情况,防治煤与瓦斯突出的主要仪器和装备见下表。主要防突仪器、装备目录表序号名称型号及规格单位数量备注1瓦斯突出参数仪WTC台2用于预测及效果检验2瓦斯压力测定仪ACW-1台2用于测定瓦斯压力3瓦斯散放初速度测定仪WFC-2台2用于测定瓦斯散放初速度4大功率钻机ZY-150台3用于施工抽采钻孔5岩石风钻ZY-24台3用于施工预测及效检钻孔或防突钻孔6风煤钻ZQS-201.7kW台4用于施工预测及效检钻孔7麻花钻杆及配套钻头Φ42mm米300用于施工预测及效检钻孔8压风自救器ZY-J组60安全防护9矿用注浆封孔泵KFB台1风钻孔10避难硐室—个1安全防护11自救器QSR-60按照实际需要配置备注:表中所列装备和仪器未考虑矿井已有的装备和仪器;矿井防突装备应根据矿井开采情况和科技进步加以更新。第二节投资估算一、投资概算范围投资范围仅包括与防突工作有关的防突设备设施购置费、部分安装工程费和建设工程其他费用、工程预备费。本投资未包括抽放钻孔的施工工程费。二、概算原则及依据设备价格主要从厂家询价,不足部分采用《全国机电设备价格汇编》、《煤炭工业常用设备及器材价格汇编》,并按有关规定计取设备运杂费、成套设备业务费等。安装工程按设备投资的10%计算,工程预备费按该费用的10%计算。118 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)三、投资概算结果项目前期固定资产投资159.06万元,其中设备及工具器购置费91.3万元,部分安装工程1.76万元,其它费用66万元。投资构成见下表。防突设施设备投资估算表序号生产环节或费用名称概算价值(万元)占总投资的百分比(%)土建工程设备及工器具购置安装工程工程建设其他费用合计一工程费用831.6084.61打钻设备464628.922防突仪器及装备212113.203安全防护设施161.617.611.07二工程建设其它费用606037.72合计831.660144.690.91三工程预备费10%8.30.16614.469.09合计(静态投资)91.31.7666159.06100.00占投资的百分比(%)57.401.1141.49100.00118 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)第九章结论与建议1、兴源煤矿应进一步完善瓦斯抽放系统。2、矿井应及时开展钻孔抽放半径、钻孔布置方式等抽采参数实测工作。保证矿井的瓦斯抽放时间,以取得更好的瓦斯抽放效果。3、矿井应加强施工管理,确保巷道掘进和抽采钻孔施工按照要求及时完成,保证有足够的抽采时间,达到预抽效果,实现抽采、掘进、回采三者间的平衡。4、在煤巷掘进过程中,如遇到煤层松软、增厚或出现明显的突出预兆地段(如响煤炮、打钻时喷孔等),防治突出措施钻孔可以使用深孔超前预排(抽)来进行防治煤与瓦斯突出。5、按规定设置避灾硐室等安全设施,完善安全防护措施,并确保设施质量,加强对通风设施的管理。6、配足专门的瓦斯与地质等工程技术人员,加强防突安全培训,提高管理人员与防突人员对煤与瓦斯突出的认识与防突技能,确保各项安全技术措施的落实。7、加强对采、掘工作面作业规程的会审,提高作业规程防突的具体性、针对性与可操作性。8、兴源煤矿应及时请有资质的单位对未鉴定煤层进行煤与瓦斯突出危险性鉴定。根据矿井实际情况,随煤层埋深增加,煤层瓦斯压力和瓦斯含量增大,考虑采掘工作面应设置瓦斯顶板或底板抽放巷,更有利瓦斯综合治理。9、矿井、采区和采掘工作面必须实现专用回风巷,确保通风可靠。10、必须构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位、隐患排除、综合利用”的瓦斯综合治理工作体系并制定相应的实施细则。11、必须建立健全以主要技术负责人为核心的防突技术管理体系,必须加强防突工作的技术管理;完善防突各项管理制度,落实各级防突工作岗位责任制。118 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)附录一煤层瓦斯压力测定方法1、测定煤层瓦斯压力的方法有多种,有用专用的机械装置和液体测压、水泥砂浆封孔测压及下述的粘土测压法。2、在测压孔内插入带有压力表接头的紫铜管,管径为6-8mm,长度不小于7m;3、将特制的柱状粘土(含自然水分经炮泥机挤压成型的炮泥)送入孔内,柱状粘土末端距紫铜管末端0.2-0.5m,每次送入0.3-0.5m,用堵棍捣实;4、每堵1m粘土柱打入一个木塞,木塞直径小于钻孔直径10-15mm。打入木塞时应保护好紫铜管,以防折断;5、在孔口(0.5-1.0m)用水泥砂浆封堵。以24小时水泥凝固后,安上压力表测压,并详细记录压力上升与时间的关系,直到压力稳定为止。稳定后的压力即为煤层瓦斯压力。118 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)附录二钻屑指标法1、钻屑量的测定钻屑量可用重量法或容量法测定:1)重量法。每钻1m钻孔,收集全部钻屑,用弹簧秤称重;2)容量法。每钻1m钻孔,收集全部钻屑,用量具测量钻屑体积。2、钻屑瓦斯解吸指标(简称钻屑解吸指标)的测定方法1)钻屑解吸指标(Δh2)的测定。打钻时,在预定的位置取出钻屑,用孔径1和3mm的筛子筛分(φ1mm的筛子在下,φ3mm的筛子在上),将筛好的φ1-3mm粒度的试样装入MD-2型解吸仪的煤样瓶中,试样装至煤样瓶刻度线水平(10g左右),自钻孔打至该采样段起经3min后,启动秒表,转动三通阀,使煤样瓶与大气隔离,在2min时记录解吸仪的读数,该值即为Δh2,单位为Pa。2)钻屑解吸指标(K1)的测定。打钻取样同1,使用仪器为ATY型突出预测仪,测量方法如下:每钻进2m,取一次钻屑作解吸特性测定。取样时,把秒表、筛子准备好(φ1mm的筛子在下,φ3mm的筛子在上),钻孔钻到预定深度时,用组合筛子在孔口接钻屑,同时启动秒表,一面取样,一面筛分,当钻屑量不少于100g时,停止取样,并断续进行筛分,最后把已筛分好的φ1-3mm的煤样装入ATY仪器的煤样罐,准备测试。当秒表走到t0时(通常规定t0不1-2min),启动仪器采样键进行测定,经5min后,当仪器显示t0时,用键盘输入t0,按监控键,仪器显示L0,输入L0,按监控键,仪器进行计算,并显示Fi,此值即为K1值。整个测定完成,可进行下一个煤样测定。118 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)附录三防突措施有效半径的测定方法1、超前钻孔有效排放半径测定方法1)使用钻孔流量法测定超前钻孔有效排放半径的步骤如下,沿工作面软分层打3-5个相互平行的测量钻孔,孔径42mm,孔长5-7m,间距0.3-0.5m;如下图。超前钻孔有效排放半径测定2)对各测量孔进行封孔,封孔时保证测量室长度为1m;3)钻孔密封后,立即测量钻孔瓦斯涌出量,并每隔2-10min测定一次,每一测量孔测定次数不得小于5次;4)在距最边缘测量孔钻孔中心0.5m处,打一个平行于测量孔的超前钻孔(直径是待考查超前钻孔有效排放半径的钻孔直径),在打超前钻孔过程中,记录钻孔长度、时间和各测量孔的瓦斯涌出量变化;5)超前钻孔打完后,每隔2-10min测定各测量孔的瓦斯涌出量;6)打完超前钻孔后测定2h;7)绘制出各测量孔的瓦斯涌出量变化图;8)如果连续3次测定测量孔的瓦斯涌出量都比打超前钻孔前增大10%,即表明该测量孔处于超前钻孔的有效排放半径之内。符合本条文本项中上述的测量孔距排放钻孔的最远距离,即为超前钻孔的有效排放半径。2、其它防突措施参数的测定法120 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)正确选用各种防突措施施工参数是提高措施安全可靠性的首要条件。过去因测定复杂,通常根据经验确定,因而影响了防突措施的防突效果。用钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法测定防突措施的施工参数(即超前排放钻孔和深孔松动爆破防突措施有效半径的确定),是一种经济、省时、省力的好办法。在没有执行过防突措施的有突出危险的采掘工作面,在其软分层中先打一个考查孔,测量每米的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标、钻孔瓦斯涌出初速度。钻孔长8-10m,孔径φ42mm;然后进行扩孔排放或直接装药后松动爆破。按施工要求,确定排放时间,当到达时间后,在该孔附近的软分层中打一与此孔有一定角度的测试孔,测量其每米的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标、钻孔瓦斯涌出初速度。将两个钻孔同一深度范围内所测到的数据和两点之间的间距进行分析,当其小于临界指标值时,相应两点之最大间距,确定为该措施的有效影响半径。根据贵州省国土资源厅2012年6月25日颁发的采矿许可证,兴源煤矿生产规模为15万t/a,经突出危险性鉴定,兴源煤矿3号煤层、5号煤层、7号煤层在+1660m标高及其以上区域没有煤与瓦斯突出危险性,1、3、5、7号煤层已作为中煤组的解放层开采完毕。其它可采煤层暂没有进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,但上解放层与开采完,解放效果较好。本设计是针对以上区域进行煤与瓦斯突出防治专项设计。120 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(变更)121
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