回采工作面專門防突設(shè)計

1、回采工作面專門防突設(shè)計 由于本工作面防突專門設(shè)計是在貫徹公司嚴(yán)格按照突出礦井管理的要求，認(rèn)真執(zhí)行采煤工作面區(qū)域綜合防突措施并經(jīng)區(qū)域措施效果檢驗達(dá)標(biāo)（詳見采煤工作面消突評價報告）后，為進一步確保采煤工作面安全、防治發(fā)生工作面突出事故而專門編制的本防突設(shè)計。一、概述1、工作面布置礦井走向長約1200m，設(shè)計考慮一個水平、上下山二個采區(qū)雙向布置開采。水平標(biāo)高+1400m。m23、m16煤層分層開采，m27、m30煤層聯(lián)合開采。由于m16煤在一采區(qū)內(nèi)已經(jīng)基本采完，為了盡快達(dá)產(chǎn)，考慮首采工作面布置在一采區(qū)m23煤。主斜井到設(shè)計標(biāo)高后，沿m23煤層+1400水平布置運輸大巷，在礦井走向中部沿m23煤層中布

2、置運輸上山、行人上山、回風(fēng)上山；在+1480米標(biāo)高布置絞車硐室，在回風(fēng)上山+1456m標(biāo)高m23煤層中布置1456m回風(fēng)大巷與回風(fēng)平硐連通，形成上山采區(qū)的開拓系統(tǒng)。采區(qū)運輸上山、行人上山、回風(fēng)上山施工完成后，從運輸上山+1445m和+1480m標(biāo)高向南布置11601采面運輸順槽和回風(fēng)順槽，用切眼連通上下順槽，形成首采工作面。二采區(qū)開拓系統(tǒng)：在+1400水平運輸大巷一采區(qū)上山附近順m23煤層底板巖石內(nèi)布置二采區(qū)運輸下山、行人下山、回風(fēng)下山至+1260m，布置采區(qū)水倉，將回風(fēng)下山與一采區(qū)回風(fēng)上山連通，形成二采區(qū)的開拓系統(tǒng)。2、地質(zhì)情況（1）工作面煤層情況礦區(qū)內(nèi)較穩(wěn)定煤層主要有4層，自上而下編號為m

3、16、m23、m27、m30。11601工作面標(biāo)高位于+1472m+1500m，位于龍?zhí)督M第一段（p3l1）中部，長興灰?guī)r之下，m23煤層之上，上距長興組燧石灰?guī)r底200210m，平均205m左右；下距m23煤層4550m，平均48m左右。m16煤層厚1.52.0m，平均厚1.80m，煤層穩(wěn)定，在走向與傾向上變化較小，傾角平均170。為穩(wěn)定簡單煤層。（2）工作面瓦斯情況根據(jù)貴州省能源局文件：黔能源發(fā)【2009】281號“關(guān)于畢節(jié)地區(qū)煤炭局關(guān)于請求審批2009年度礦井瓦斯等級鑒定報告的報告的批復(fù)”，織金縣綺陌鄉(xiāng)永興煤礦礦井絕對瓦斯涌出量為6.98m3min，相對瓦斯涌出量為68.92m3t。瓦斯

4、等級為高瓦斯。各煤層瓦斯含量計算如表1所示。表1 各煤層瓦斯含量計算表煤層編號m16m23m27m30水分wf(%)0.261.090.550.54灰分af(%)11.1910.7810.3712.95揮發(fā)分vr(%)5.895.675.446.65瓦斯壓力p(mpa)計算垂深h(m)100.00140.00170.00180.00瓦斯壓力系數(shù)k(2.03-10.13)7.507.507.508.50p=hk0.751.051.2751.53溫度系數(shù)en溫度t()20.020.020.020.00.4010.4000.3990.399en1.4931.4921.4911.490系數(shù)a=2.4+

5、0.21vr3.6373.5913.5423.797系數(shù)b=1-0.004vr0.9760.9770.9780.973煤的孔隙率fn10101010煤的容重(t/m3)1.51.51.51.5瓦斯壓縮系數(shù)ky1.061.061.061.06吸附瓦斯量wx(m3/t)19.1217.1120.8820.31游離瓦斯量wy(m3/t)0.480.670.820.98瓦斯含量wh=wx+wy(m3/t)19.6017.7821.7021.29（3）區(qū)域構(gòu)造礦區(qū)屬阿弓向斜北東段，綺陌背斜北西翼，一般1530在礦區(qū)及附近主要發(fā)育有二條斷層。f1：逆斷層，傾向220，傾角70，最大斷距50m，張家田南m3

6、0煤層逆于m27煤層之上，延伸大于2.2km。f2：逆斷層，傾向225，傾角8287，最大斷距90m。延伸大于2.9km。節(jié)理裂隙：礦區(qū)內(nèi)節(jié)理較發(fā)育，主要有北東向、北西向兩組。北東向剪節(jié)理延伸長，節(jié)理面平直緊閉；北西向張節(jié)理延伸短，對巖石完整性破壞較大。綜上所述，本區(qū)總體為一單斜構(gòu)造，地層傾角平緩，斷層較少，構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡單中等類型。3、突出危險性根據(jù)貴州省煤炭管理局文件（黔煤生產(chǎn)字【2008】539號）“關(guān)于畢節(jié)地區(qū)煤炭局關(guān)于請求審批織金縣綺陌鄉(xiāng)永興煤礦m23、m16號煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告的報告批復(fù)，織金縣永興煤礦m16號煤層在礦井井田范圍內(nèi)+1422米標(biāo)高以上區(qū)域不具有突出危險

7、性。擴能前各礦都未發(fā)生過煤與瓦斯突出，周邊鄰區(qū)生產(chǎn)的三家寨煤礦開采時也未曾發(fā)生煤與瓦斯突出現(xiàn)象。4、其他根據(jù)織金縣綺陌鄉(xiāng)永興煤礦所作的煤塵爆炸性鑒定結(jié)果， m16煤層無煤塵爆炸性。m16煤層自燃傾向為類，屬不易自燃煤層，按煤塵無爆炸性和煤層不易自燃設(shè)計和管理。二、采煤方法11601回采工作面在暗斜井的右翼，采用走向長壁布置。11601采煤工作面推采長度200m，工作面長度80m，斜面積16000m2，煤層平均厚度厚1.8m，煤層傾角17，采用成熟的應(yīng)用最廣泛的采煤方法，即采用走向長壁后退式采煤方法，炮采工藝。工作面采用液壓支柱進行支護；支柱排距為1000mm、柱距為,700mm，“三.四”排管

8、理，即“見四回一”，最大控頂距4.2m，最小控頂距3.2m。全部垮落法管理頂扳。三、工作面突出危險預(yù)測1、預(yù)測方法采煤工作面的突出危險性預(yù)測，可使用煤巷掘進工作面的突出預(yù)測方法，可選用綜合指標(biāo)法、鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法或其它經(jīng)試驗證實有效的方法預(yù)測工作面突出危險性。在沒有試驗證實有效的方法之前，本工作面防突專門設(shè)計采用鉆屑指標(biāo)法（wtc）預(yù)測工作面突出危險性。鉆屑指標(biāo)法預(yù)測工作面突出危險性具體操作：預(yù)測孔鉆進煤層后每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量s，每鉆進2m至少測定一次鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)k1。（1）工作面進入該區(qū)域時，立即連續(xù)進行至少2次預(yù)測；（2）工作面每推進1050m（在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域或采

9、取了預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施以及其他必要情況時宜取小值）至少進行2次預(yù)測，其中任何不達(dá)標(biāo)即需要采取工作面防突措施；（3）在構(gòu)造破壞帶連續(xù)進行預(yù)測。采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測采煤工作面突出危險性的指標(biāo)臨界值應(yīng)根據(jù)實驗考察確定，確定前可暫按表2的臨界值判定突出危險性。如果實測得到的s、k1的所有測定值均小于臨界值，并且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，則該工作面為無突出危險性工作面；否則，為突出危險工作面。表2鉆屑指標(biāo)法參考臨界值煤樣類型鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)k1/(ml*（g*min1/2）-1)鉆屑量s/（kg*m-1）干煤樣0.56濕煤樣0.45如果實測得到的s、k1的所有測定值大于或等于臨界值的，應(yīng)視為有突出危險，需

10、要采取工作面防突措施。2、預(yù)測鉆孔布置預(yù)測鉆孔設(shè)計：采煤工作面長80m，在采煤工作面間隔15m均勻布置直徑42mm、孔深10m的預(yù)測鉆孔4個，測定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)和鉆屑量，鉆孔位于采煤工作面中部，預(yù)測孔布置示意圖如圖1所示。斷面圖 平面圖 ooo0圖1 預(yù)測孔布置示意圖3、預(yù)測孔施工機具及施工要求預(yù)測鉆孔施工采用手持式氣動鉆機（zqs-65/2.5），配42mm螺旋鉆桿鉆機。預(yù)測鉆孔施工過程要求：（1）推進給力均勻，不可大力蠻進，保證鉆桿鉆進速度均勻；（2）平行工作面推進方向鉆進，保證鉆桿鉆進方向沿煤壁垂直采煤工作面推進；（3）保證電煤鉆推進平衡，推進過程中不可搖動機身；（4）注意施工過程，鉆

11、孔排渣及瓦斯涌出情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理、匯報。4、預(yù)測孔超前距及允掘距離當(dāng)預(yù)測無突出危險時，應(yīng)當(dāng)采取安全防護措施后進行回采作業(yè)。回采作業(yè)應(yīng)保留足夠的預(yù)測超前距（最小預(yù)測超前距為2m）。根據(jù)突出預(yù)測鉆孔順采煤工作面推進方向投影長度確定預(yù)測允掘距離。本次工作面突出危險性預(yù)測為無突出危險性則最大允掘距離為8m。5、其他工作面突出危險性預(yù)測鉆孔施工過程中或工作面出現(xiàn)下列任一情況的，應(yīng)視為有突出危險，需采取工作面防突措施。（1）噴孔、卡鉆等施工中的動力現(xiàn)象；（2）出現(xiàn)斷層、裂隙、煤層厚度劇烈變化等情況；（3）采掘應(yīng)力疊加區(qū)；（4）工作面出現(xiàn)明顯突出預(yù)兆。 四、工作面防突措施在進行工作面突出危險性預(yù)測后，

12、若判定為突出危險工作面時，必須采取相應(yīng)的局部防突措施。采煤工作面可采用的工作面防突措施有超前排放鉆孔、預(yù)抽瓦斯、松動爆破、注水濕潤煤體或其他經(jīng)試驗證實有效的防突措施。本設(shè)計采取工作面排放鉆孔的方式消突，做到先排后采。采用本煤層預(yù)抽的消突方法。采煤工作面消突措施控制范圍為：工作面前方20m以上。用輕便型防突鉆機（zdy-800）施工75mm抽放孔67個，鉆孔平行于工作面，間隔3m均勻布置，鉆孔深度為60 m65m（具體見工作面防突措施設(shè)計圖）；措施鉆孔施工過程中，需觀察施工中的動力現(xiàn)象。五、防突措施效果檢驗1、采用直接測定煤層殘余瓦斯壓力的參數(shù)進行預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域措施效果檢驗。2、因為11601

13、采面傾斜長度未超過120m，則沿回采工作面推進方向每間隔30-50m，至少布置一個檢驗測試點，打鉆孔測定煤層殘余瓦斯壓力，當(dāng)殘余瓦斯壓力小于0.74mpa時，此區(qū)域為無突出危險區(qū)，否則，即為突出危險區(qū)，預(yù)抽防突效果無效，必須繼續(xù)抽放瓦斯。3、若有一個檢驗測試點的指標(biāo)測定值達(dá)到或超過了臨界值而判定為預(yù)抽防突效果無效時，則此點周圍半徑100m的范圍內(nèi)均判定為預(yù)抽防突效果無效，要補充預(yù)抽鉆孔或繼續(xù)進行抽放。4、預(yù)抽采面瓦斯的效果檢驗要把鉆孔作業(yè)時的噴孔、頂鉆、等明顯突出預(yù)兆作為判斷的重要依據(jù)。不管任何情況，把每個發(fā)生明顯突出預(yù)兆的位置周圍半徑100m的預(yù)抽區(qū)域均判定為措施無效。六、安全防護措施1、通

14、風(fēng)系統(tǒng)礦井采用中央并列式抽出通風(fēng)，目前安裝兩臺fbcdz-6-17b型防爆軸流式通風(fēng)機，一臺工作，一臺備用。每臺通風(fēng)機配用二臺ybfe315m6型防爆電動機，通風(fēng)機技術(shù)特征見表3。表3 fbcdz-6-17型對旋軸流通風(fēng)機技術(shù)特征主要通風(fēng)風(fēng)機風(fēng)量(m3/s)風(fēng)壓(pa)葉片安裝角度功率(kw)fbcdz-6-1723.953.8750255024/36-51/39275每個掘進工作面選用二臺fbd-5.6型211kw型局部通風(fēng)機作壓入式通風(fēng)。一臺工作，一臺備用，工作風(fēng)機與備用風(fēng)機經(jīng)控制開關(guān)能自動切換。局部風(fēng)能機的技術(shù)特征見下表4。表4 fbd-5.6型211kw型對旋軸流式局部通風(fēng)機技術(shù)特征型

15、號全風(fēng)壓（pa）風(fēng)量（m3/min）轉(zhuǎn)速（r/min）電機功率（kw）風(fēng)筒直徑（mm）電壓（v）fbd-5.677040003902352940112600380/66011601工作面回采前，施工單位必須把所有影響范圍內(nèi)的通風(fēng)設(shè)施作全面檢查，如有損壞，必須立即進行修復(fù)加固，確保完好。2、抽放系統(tǒng)礦井配備兩套瓦斯抽放系統(tǒng)，其中一套低負(fù)壓抽放系統(tǒng)抽放采空區(qū)瓦斯，低負(fù)壓瓦斯抽放選用2bea-303型水環(huán)真空泵2臺，（一用一備）。配套電機功率為55kw，轉(zhuǎn)速660r/min，電壓660v。另一套高負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)抽放本煤層瓦斯，根據(jù)計算礦井高負(fù)壓瓦斯抽放選用2bea-303型水環(huán)真空泵2臺，（一用一

16、備）。配套電機功率為90kw，轉(zhuǎn)速442r/min，電壓660v。3、監(jiān)控系統(tǒng)礦井安裝國內(nèi)較先進的kj95n煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，分別對礦井主要通風(fēng)機、局部通風(fēng)機、瓦斯抽放泵站得開停狀態(tài)，井下回采工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?、溫度、煙霧、風(fēng)門開閉、斷電、饋電等進行實時監(jiān)控。（1）t1瓦斯傳感器安設(shè)在運輸巷內(nèi)距工作面煤壁10m處，監(jiān)測進風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?，?dāng)t10.5%時報警、斷電，當(dāng)t10.5%時切斷11601運輸巷巷道內(nèi)所有非本質(zhì)安全型動力電源，當(dāng)t10.5%時復(fù)電；（2）t2瓦斯傳感器安設(shè)在回風(fēng)巷內(nèi)距工作面煤壁10m處，監(jiān)測回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?，?dāng)t21.0%時報警、斷電，當(dāng)t21.5%時切斷工作

17、面及回風(fēng)巷內(nèi)所有非本質(zhì)安全型動力電源，當(dāng)t21.0%時復(fù)電；（3）t3瓦斯傳感器安設(shè)在工作面上遇角，當(dāng)t31.0%時報警、斷電，當(dāng)t31.5%時切斷工作面及回風(fēng)巷內(nèi)所有非本質(zhì)安全型動力電源，當(dāng)t31.0%時復(fù)電；（4）t4瓦斯傳感器安設(shè)在回風(fēng)巷中部，監(jiān)測回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋?dāng)t41.0%時報警、斷電，當(dāng)t41.5%時切斷工作面及回風(fēng)巷內(nèi)所有非本質(zhì)安全型動力電源，當(dāng)t41.0%時復(fù)電；（5）t5瓦斯傳感器安設(shè)在回風(fēng)巷與回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷岔口以里10-15米處，監(jiān)測回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?，?dāng)t51.0%時報警、斷電，當(dāng)t51.5%時切斷工作面及回風(fēng)巷內(nèi)所有非本質(zhì)安全型動力電源，當(dāng)t51.0%時復(fù)電；4、放炮管

18、理（1）11601工作放炮時，必須嚴(yán)格執(zhí)行遠(yuǎn)距離放炮措施，采煤工作面爆破地點到工作面的距離不得小于100m，遠(yuǎn)距離爆破時，回風(fēng)系統(tǒng)必須停電、撤人及警戒。爆破后進入工作面檢查的時間不得少于30min。（2）放炮前必須對通風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、電氣設(shè)備、壓風(fēng)自救系統(tǒng)等進行全面檢查，確認(rèn)符合要求后方可進行放炮。（3）施工單位放炮時，要提前一個小時通知礦調(diào)度室，以便做好放炮前的準(zhǔn)備工作。在爆破時，爆破孔正確使用水泡泥，用黃泥封滿填實，裝完藥后通知礦調(diào)度室。（4）所有人員進入警戒防突風(fēng)門以內(nèi)時，必須經(jīng)公司調(diào)度室同意，在退出警戒線時必須及時向礦調(diào)度室匯報。（5）工作面的防突考察鉆孔在放炮前必須用黃泥封滿填實，

19、經(jīng)安監(jiān)員檢查封堵合格后方能放炮。充填深度應(yīng)不小于爆破孔深度的1.5倍。（6）放炮時，必須停掉回風(fēng)巷所有非本質(zhì)安全型電源（局部通風(fēng)機電源除外），停送電工作由調(diào)度室統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮。（7）嚴(yán)禁使用固定式放炮母線，且接頭全部用冷補膠補好，必須杜絕明接頭，每次放炮前班組長、放炮員要認(rèn)真對放炮母線進行檢查，杜絕失爆。（8）工作面放炮必須保證回風(fēng)巷回風(fēng)系統(tǒng)暢通，回風(fēng)系統(tǒng)不準(zhǔn)存放物料和礦車。（9）嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”、“三人聯(lián)鎖”放炮制度。（10）放炮所使用的雷管總延期時間不得超過130ms，嚴(yán)禁跳段使用。（11）放炮期間井下嚴(yán)禁停壓風(fēng)，否則不準(zhǔn)進行放炮工作。（12）工作面放炮后，必須等30min后，由瓦檢員詢

20、問監(jiān)控值班人員工作面瓦斯等情況，只有在無異常情況下，方可由班長、放炮員、瓦檢員進入檢查確認(rèn)無隱患后通知調(diào)度室，送動力電，其它人員方能進入施工。（13）必須執(zhí)行遠(yuǎn)距離放炮站崗警戒的規(guī)定：1）每次裝藥放炮前，必須由工長親自派專人分別到所有通往放炮地點的各通道口擔(dān)任警戒工作，嚴(yán)禁約崗、睡崗和脫崗；2）每次裝藥放炮前由工長、安監(jiān)員負(fù)責(zé)檢查各站崗范圍以內(nèi)的人員撤離情況，在確認(rèn)距離放炮地點100米范圍內(nèi)所有人員均已全部撤離的情況下，方準(zhǔn)通知放炮員實施放炮工作；3）站崗警戒人員在得不到工長撤崗命令前，嚴(yán)禁擅自撤崗；4）每次放炮結(jié)束后，由工長、放炮員、安檢員由外向里檢查沿途及放炮地點頂板、通風(fēng)等情況，發(fā)現(xiàn)問題

21、及時處理，問題隱患處理完后，方準(zhǔn)施工人員進入放炮地點正常施工。（14）回采面放炮時施工單位必須有跟班領(lǐng)導(dǎo)在現(xiàn)場。5、安全防護設(shè)施（1）防突風(fēng)門11601工作面回采前，已在回風(fēng)巷和11601聯(lián)絡(luò)巷之間施工正反向防突風(fēng)門。施工的防突風(fēng)門兩道，與墻體接觸嚴(yán)密，風(fēng)門墻體牢固，崁入巷道周邊巖石是深度0.2m，并設(shè)有防逆流裝置；正反向風(fēng)門已實現(xiàn)聯(lián)鎖；電纜孔必須封堵嚴(yán)實；風(fēng)門墻厚度0.8m，門扇厚度50mm。（2）下井作業(yè)人員必須攜帶隔離式化學(xué)氧自救器，經(jīng)檢身房檢查未攜帶自救器，嚴(yán)禁入井作業(yè)。（3）在一采區(qū)軌道上山、運輸上山設(shè)置工作面避難所，工作面避難所能夠滿足工作面最多作業(yè)人數(shù)時的避難要求。（4）1160

22、1運輸巷、回風(fēng)巷在距工作面2540m的位置安設(shè)壓風(fēng)自救裝置，在巷道內(nèi)每50m安設(shè)一組壓風(fēng)自救裝置，每組壓風(fēng)自救裝置應(yīng)可供58人使用，平均每個人的壓縮空氣供給量不得少于0.1m3/min。6、撤人及避災(zāi)路線11601工作面11601運輸巷副平硐副井地面。七、組織管理措施1、公司成立防突工作指揮領(lǐng)導(dǎo)小組1）指揮領(lǐng)導(dǎo)小組組長：礦長副組長：副礦長成員：有關(guān)部室、救護隊及施工單位負(fù)責(zé)人2）部室職責(zé)（略）2、防突考察注意事項（1）為確?？疾旃ぷ鞯捻樌M行，掘進期間瓦檢員每班必須向礦調(diào)度室匯報回采進度，需防突考察時施工單位要提前一小時匯報礦調(diào)度室（由礦調(diào)度室通知通防部，通防部安排人員考察），防突工作人員必須

23、根據(jù)回采進度及炮后瓦斯情況進行考察。（2）防突考察人員做效果檢驗時，必須仔細(xì)認(rèn)真，數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確、可靠，嚴(yán)禁弄虛作假。（3）進行防突考察時，由施工單位負(fù)責(zé)打眼，通防部負(fù)責(zé)采樣檢驗。（4）通防部要隨時做好防突考察的準(zhǔn)備工作，防突考察時迎頭不得同時作業(yè)，以防出現(xiàn)傷人事故。（5）防突考察單報送通防部、公司調(diào)度室、地測部、施工單位存檔，施工單位沒有接到調(diào)度室的通知不準(zhǔn)打眼放炮施工，確定無突出危險后方可施工。以便按要求嚴(yán)格控制回采。（6）防突考察鉆孔施工過程中，隨時檢查瓦斯變化情況，觀察施工時是否有噴孔、垮孔、頂鉆等異常情況，并丈量鉆孔出現(xiàn)異常情況的位置距離。觀察施工點的煤壁片幫、抽冒、響天炮等異常情況。一旦出現(xiàn)事故預(yù)兆，立即撤退現(xiàn)在所有人員。（7）各鉆孔施工結(jié)束后，必須校核竣工鉆孔的方位和傾角，丈量鉆孔深度。3、其他注意事項（1）施工單位每班必須安排跟班電工對現(xiàn)場的電氣設(shè)備檢查，杜絕失爆。（2）如果在打眼或打鉆過程中有噴孔現(xiàn)象或發(fā)現(xiàn)有突出征兆時必須立即停電撤人，待鉆孔不噴孔時，瓦斯?jié)舛?%,班長和瓦檢員進入檢查無異常后方可施工。（3）施工單位施工排放孔時一定要施工到位，由瓦檢員監(jiān)督施工質(zhì)量，打完排放孔時，瓦檢員向調(diào)度室匯報施工情況