石門揭煤防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)

1、石門揭煤防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)一、石門的基本概況1、石門的位置以及與相鄰巷道的位置關(guān)系等； 2、石門的長度、見煤距離、斷面以及巷道支護(hù)方式；3、工程地質(zhì)（煤層層數(shù)、間距、厚度、傾角、頂?shù)装鍘r石性質(zhì)以及地質(zhì)構(gòu)造）以及水文地質(zhì)（地表、井下水體，老窯、采空區(qū)，斷層、裂隙水等）； 4、其它施工技術(shù)條件（煤層瓦斯、煤與瓦斯突出、煤層自然發(fā)火、煤塵爆炸等）。二、區(qū)域綜合防突措施設(shè)計(jì)（一）區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測1、當(dāng)工作面迎頭據(jù)煤層法向距離10m前時(shí)，在工作面向底（頂）板打2個(gè)穿透煤層全厚且進(jìn)入底板不小于0.5m的前探取芯鉆孔，并詳細(xì)記錄巖芯資料，以掌握煤層的厚度。賦存形態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造和瓦斯情況等，并在此2個(gè)鉆孔中進(jìn)行瓦斯

2、壓力測定。2、取芯鉆孔的布置：2個(gè)鉆孔起孔位置在巷道中心點(diǎn)距巷底高1m，向上仰角0-4，其中一孔方位平行于掘進(jìn)方向，兩孔必須穿透煤層全厚并進(jìn)入頂（底）板0.5m，取芯后，在24小時(shí)內(nèi)退出鉆桿并進(jìn)行封孔，安裝壓力表測定瓦斯壓力。3、臨界值參考確定：根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定中規(guī)定，測定的瓦斯壓力小于0.74mpa時(shí)，工作面確定為無突出危險(xiǎn)工作面，否則為突出工作面，應(yīng)采取區(qū)域防突措施。（二）區(qū)域防突措施1、工作面區(qū)域防突措施的選取石門掲煤采用預(yù)抽煤層瓦斯作為區(qū)域防突措施。2、當(dāng)工作面預(yù)測后至煤層的最小法向距離為7m時(shí)，執(zhí)行區(qū)域防突措施。3、鉆孔的最小控制范圍是：石門掲煤處巷道上部輪廓線外12m，兩幫

3、輪廓線外12m,底部輪廓線外12m,按抽放半徑2m計(jì)算，抽放鉆孔數(shù)量為182個(gè)，為便于施工，減少鉆場數(shù)量，石門施鉆處的寬度加寬為3.6m，巷道底板布置6排鉆孔，布置方式如下圖，開孔間距為0.3 m，所有鉆孔都要穿透煤層全厚進(jìn)入底(頂)板0.5m以上，鉆孔直徑為75mm，鉆孔參數(shù)表如下：以從頂板掲煤9號孔為例計(jì)算如下 x=12cos30=10.4 y=12sin30=6鉆孔與巷道中心線夾角(8)：tan=(40.6)(1410.4)=0.14鉆孔投影平距=24.42（40.6）2=24.6鉆孔傾角(13.6):tan=624.6=0.244鉆孔斜長=6224.62=25 以從底板掲煤9號孔為例計(jì)

4、算如下： y xx=12cos30=10.4 y=12sin30=6鉆孔與巷道中心線夾角(37.7)：tan=(4-0.6)(14-10.4)=0.77鉆孔投影平距（5.56）=（4-0.6）2+（14-10.4）2=5.56鉆孔傾角（47）：tan=65.56=1.08鉆孔斜長=62+5.562=8.24、預(yù)抽瓦斯采用地面永久抽放泵，抽放的瓦斯采用排空處理。5、預(yù)抽瓦斯時(shí)間計(jì)算（1）石門預(yù)抽區(qū)域瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算：w=kw1w：預(yù)抽區(qū)域瓦斯儲(chǔ)量（m3）k:圍巖涌出瓦斯系數(shù)，取1.15w1：預(yù)抽區(qū)域煤層瓦斯儲(chǔ)量（m3）；w1=a1ix1ia1i：抽采區(qū)域煤層地質(zhì)儲(chǔ)量(t)；x1i：煤層瓦斯含量(m3

5、/t)；（2）抽采單孔流量q（3）抽采瓦斯?jié)舛?0（3）預(yù)抽時(shí)間s=w（182q30）60(小時(shí))（三）區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)鉆屑指標(biāo)突出危險(xiǎn)性k1(ml/g.min1/2)-1 h2指標(biāo)(pa)鉆屑量s(kg/m)(l/m)0.520065.4有突出危險(xiǎn)0.520065.4無突出危險(xiǎn)1、采用鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)進(jìn)行措施效果檢驗(yàn)。方法如下：用直徑65mm的鉆桿從工作面的上、中、下、左、右五個(gè)方向各打一個(gè)鉆孔，其中向上、下的鉆孔的終孔位置距巷道輪廓線10m以上，左、右鉆孔的終孔位置距巷道輪廓線10m以上；當(dāng)終孔鉆孔鉆進(jìn)到煤層時(shí)改用鉆進(jìn)42mm的鉆桿繼續(xù)鉆進(jìn)，每鉆進(jìn)1m采集一次孔口排出的粒徑1-3mm的

6、煤鉆屑，測定其瓦斯解吸指標(biāo)k1值，鉆孔布置如下圖，各參數(shù)見下表效果檢驗(yàn)鉆孔布置參數(shù)表序號開孔位置方位角傾角（）孔深備注1距巷底高1m與巷道方位夾角220262、石門掲煤工作面鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)的臨界值：干煤樣k1值指標(biāo)臨界值0.5，濕煤樣為0.4。3、如果所有實(shí)測的指標(biāo)值均小于臨界值，并且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，則參數(shù)有效；反之，判定為參數(shù)無效，工作面繼續(xù)采用防突措施。三、局部綜合防突措施設(shè)計(jì)（一）安全系統(tǒng)及安全設(shè)施設(shè)計(jì)1、通風(fēng)系統(tǒng)；1）石門需風(fēng)量計(jì)算及局部通風(fēng)機(jī)選擇；工作面同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算q=4n=48=32m3/min式中：n工作面同時(shí)作業(yè)的最多人數(shù)取8人。氣候條件計(jì)算q=60vs凈=600

7、.255.17=77.55m3/min式中：v巷道風(fēng)速取0.25 m/ss凈巷道最大凈斷面瓦斯涌出量計(jì)算風(fēng)量q=100q瓦斯k=1000.52=100m3/min式中:q掘進(jìn)工作面實(shí)際配風(fēng)量k通風(fēng)參數(shù)一般取1.52.0，取k=2.0q瓦斯掘進(jìn)工作面ch4涌出量0.5m3/min炸藥消耗量計(jì)算：q=25a/s =(2528)/30=23.3m3/min式中：q掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min 25每千克炸藥爆炸不低于25m3的風(fēng)量。 a掘進(jìn)工作面一次爆炸所用的最大炸藥量，kg s稀釋炮煙的通風(fēng)時(shí)間，取s30min。部通風(fēng)的實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算：擬選ybt-5.52型局部通風(fēng)機(jī)，其額定風(fēng)量25020

8、0m3/min，靜壓3753690pa，送風(fēng)距離5001000 m。局ikf=25011.2=300（m3/min）式中：q掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；局?jǐn)M選掘進(jìn)局部通風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量，m3/min； i掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，臺(tái)；kf為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)；以上計(jì)算，設(shè)計(jì)q=300m3/min作為工作面供風(fēng)量。風(fēng)速驗(yàn)算按最高風(fēng)速驗(yàn)算q1=240s凈=2405.17=1241m3/min；按最低風(fēng)速驗(yàn)算q2=15s凈=155.17=77.55m3/min；q2q掘q177.55m3/min300m3/min1241m3/min；v= q/60s凈=300/605

9、.170.97m/s；風(fēng)速符合煤礦安全規(guī)程第101條之規(guī)定。有害氣體的濃度驗(yàn)算回風(fēng)流中瓦斯或二氧化碳濃度不得超過0.75%；其它有害氣體濃度應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定。p瓦/q掘100%=0.5/300100%=0.17%0.75%符合回風(fēng)流中瓦斯或二氧化碳不超過0.75%的要求。根據(jù)以上計(jì)算，掘進(jìn)時(shí)選用一臺(tái)ybt5.5kw通風(fēng)機(jī)配500mm的膠質(zhì)風(fēng)筒為磧頭供風(fēng)。2）局部通風(fēng)機(jī)安裝及要求（三專兩閉鎖及雙風(fēng)機(jī)、雙電源自動(dòng)切換等）；3）進(jìn)回風(fēng)線路（系統(tǒng)獨(dú)立、可靠）；4）附通風(fēng)系統(tǒng)示意圖。2、安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸線路鋪設(shè)、設(shè)備設(shè)施及傳感器安裝；兩閉鎖的安裝及技術(shù)要求；附監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備布置圖。3、隔抑爆

10、裝置根據(jù)礦井煤層巷道布置和可能爆炸的位置以及隔爆介質(zhì)材料來源等確定選擇被動(dòng)式的隔爆棚作為采掘工作面防治瓦斯煤塵爆炸事故擴(kuò)大的措施。由于掘進(jìn)工作面隔爆棚主要保護(hù)范圍限制在一個(gè)工作面內(nèi)，所以選擇輔助隔爆棚。隔爆棚的布置方式。由于小煤礦采區(qū)單翼走向長度不大，一般在500m左右。所以，隔爆棚選擇在石門與每條煤層巷道交點(diǎn)以里50m75m的范圍內(nèi)集中布置。隔爆棚區(qū)總用水量、水袋容積的確定。總用水量：根據(jù)有關(guān)規(guī)定，對輔助水槽棚按200l/m2進(jìn)行計(jì)算，某煤礦的煤層巷道斷面一般在4m2，所以總用水量為800l；水袋容積：由于煤層巷道斷面較小，為便于通風(fēng)和行人，所以選擇sm型水袋，其水袋容積為20l、25l、3

11、0l。根據(jù)某煤礦巷道斷面，可選擇30l的水袋。水袋棚架數(shù)及水袋個(gè)數(shù)。根據(jù)每個(gè)水袋30l的容積和總用水量800l的要求，根據(jù)需要選用28個(gè)水袋 ；根據(jù)巷道上寬1.6m，每架水袋棚（支架）可安設(shè)2個(gè)水袋，即需要14架水袋棚（支架）。水袋棚及水袋的安設(shè)。如果巷道為支架支護(hù)，可以利用已有支架作為水袋棚，并利用巷道頂部的背材作為水袋的承重梁，水袋掛鉤直接掛在背材上即可。每2架支架之間安設(shè)2個(gè)水袋，如果支架間距為1m時(shí)，每間隔1架支架的間距安設(shè)兩個(gè)水袋，即水袋與水袋中對中的間距為1.5m左右。水袋安設(shè)的技術(shù)要求： a) 水槽棚區(qū)應(yīng)選擇在斷面變化不大的直線巷道內(nèi)，與巷道的交叉口、轉(zhuǎn)彎處的距離必須保持在507

12、5m；與風(fēng)門的距離必須大于25m。b)每一水袋之間的間隔與水袋同支架或巷道壁之間之和不得大于1.5m，特殊情況下不得超過1.8m，同一水袋棚上2個(gè)水袋之間的距離不得大于1.2m.c)水袋外邊緣與巷道壁、支架、頂板、構(gòu)筑物之間的距離不得小于0.1m，水袋頂部至支架頂梁的距離不大于300mm。d）沿巷道軸線方向水袋與水袋之間的距離為1.23.0m，水袋棚區(qū)的長度不小于20m。e）水袋掛鉤的鉤角應(yīng)成圓弧狀，角度控制在6015，鉤尖長2025mm。見水袋安裝示意圖3-6。 水袋安裝及掛鉤加工圖3-6f)水袋總寬度與水袋安裝總尺寸之比，根據(jù)有關(guān)要求，采用下例要求進(jìn)行校核：巷道斷面s10m2 ，符合要求。

13、4、防塵供水系統(tǒng)供水水源及管道直徑選擇；供水管道鋪設(shè)及分水閘閥、噴霧裝置安裝位置；附防塵供水系統(tǒng)圖。5、通訊系統(tǒng)礦井通訊線路鋪設(shè)：電話機(jī)安裝。地面主要通風(fēng)機(jī)房、抽放泵站各安設(shè)一部電話，主井、副井絞車房各安設(shè)一部電話，提升斜井各甩車道、水泵房、避災(zāi)硐室各安設(shè)一部電話以及各采掘作業(yè)點(diǎn)各安設(shè)一部電話。以確保各機(jī)房硐室和各采掘作業(yè)點(diǎn)能直接與地面通訊聯(lián)系。附通訊系統(tǒng)圖。6、石門待揭煤層探測石門待揭煤層位置探測；地質(zhì)探測鉆孔設(shè)計(jì)圖及施工參數(shù)表；石門預(yù)想剖面圖繪制所需地質(zhì)資料的收集整理與分析（要求在作業(yè)規(guī)程中必須附石門預(yù)想剖面圖）。（二）安全防護(hù)措施設(shè)計(jì)1、壓風(fēng)自救系統(tǒng)壓風(fēng)管網(wǎng)系統(tǒng)安裝及技術(shù)要求；壓風(fēng)自救袋

14、安裝位置及技術(shù)要求（長度、寬度以及間隙等）；附壓風(fēng)自救系統(tǒng)示意圖。2、通風(fēng)設(shè)施揭煤工作面進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)相鄰巷道通風(fēng)設(shè)施位置及技術(shù)要求；揭煤工作面進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)正反向風(fēng)門位置及技術(shù)要求。3、揭煤爆破設(shè)計(jì)1）密鉆孔、高負(fù)壓、強(qiáng)力抽，非震動(dòng)炮快速揭煤（1）石門震動(dòng)炮揭煤在煤礦中實(shí)施存在的問題防治煤與瓦斯突出規(guī)定第64條的有關(guān)規(guī)定：采用遠(yuǎn)距離爆破揭開突出煤層時(shí)，要求石門、斜井揭煤工作面與煤層間的最小法線距離：急傾斜煤層2m，其它煤層1.5m。如果巖石松軟、破碎，還應(yīng)適當(dāng)增加法向距離。一般煤系地層的巖石力學(xué)性質(zhì)均比較差，為了保證全斷面一次揭穿煤層，保證煤層頂?shù)装鍘r柱的炮眼深度基本相等，都要先刷斜面。當(dāng)施工震動(dòng)炮眼

15、時(shí)，排渣工業(yè)用水的浸蝕作用，巖柱很容易垮落，尤其是傾角較小的煤層，巖柱的厚度和均勻性更難保證，這就導(dǎo)致了“安全屏障”不安全。鉆眼放炮的時(shí)間長。全斷面的炮眼數(shù)量多，炮眼深度大，一般在5m以上。由于我國目前鑿巖機(jī)的能力有限，眼深在5m以后，其鉆眼的速度明顯下降。放一次震動(dòng)炮的純鉆眼時(shí)間一般在1416個(gè)小時(shí)，裝藥放炮需要810個(gè)小時(shí)，再加上排放瓦斯的時(shí)間，放一次震動(dòng)炮至少需要1.5天才能完成。裝藥難度大。由于炮眼的深度大，施工的時(shí)間長，特別是較松軟的煤（巖）層的炮眼在施工過程中被工業(yè)水浸蝕后，很容易變形或垮孔，導(dǎo)致裝藥異常困難，甚至根本裝不到位。爆破效果差、處理風(fēng)險(xiǎn)大。由于炮眼深度大，施工時(shí)間長，煤

16、系地層力學(xué)性能差，被工業(yè)水浸蝕后，眼孔易（垮孔）變形，裝藥不到位，造成殘眼或爆破效果不佳。現(xiàn)場實(shí)踐中多數(shù)震動(dòng)炮都不能全斷面揭穿煤層，都可能留門簾和門檻的現(xiàn)象。在處理門簾或門檻的過程中，突出的危險(xiǎn)性更大。環(huán)節(jié)多，管理復(fù)雜。震動(dòng)性放炮由于裝藥量大，人為誘導(dǎo)煤與瓦斯突出，為保證礦井安全生產(chǎn)，在技術(shù)上和管理上的要求均比正常放炮要求嚴(yán)格得多。炸藥、雷管要進(jìn)行專門的導(dǎo)通檢查，爆破網(wǎng)絡(luò)要專門設(shè)計(jì)、專門鋪設(shè)并要進(jìn)行導(dǎo)通檢查，裝藥、聯(lián)線工藝要求嚴(yán)細(xì)，放炮要求大范圍的撤人、布崗、斷電等，環(huán)節(jié)多，管理復(fù)雜，只要在某一個(gè)環(huán)節(jié)稍有疏漏，就有可能釀成不必要的事故。緩斜煤層打眼放炮問題。石門揭煤采用巖石電鉆施工震動(dòng)炮眼，因

17、巖石電鉆轉(zhuǎn)速低，鉆進(jìn)速度慢，揭一次煤，施工震動(dòng)炮眼的時(shí)間長，鉆孔變形后，炸藥無法裝到位，經(jīng)多次放炮后才能將煤層揭開，嚴(yán)重影響了揭煤的安全。后來采用掘進(jìn)揭煤平臺(tái)的方法，作到了炮眼長度基本相同，但是增加了揭煤平臺(tái)的巖巷工程量4-5m，延長了揭煤時(shí)間，提高了揭煤成本。為了促進(jìn)礦井安全生產(chǎn)，搞好石門揭煤安全工作，縮短石門揭煤工期，尋求有利于管理，又便于操作的揭煤方法。石門工作面揭煤前經(jīng)過高負(fù)壓，強(qiáng)力抽放瓦斯后，煤層瓦斯壓力和瓦斯含量都大幅度下降，采用非震動(dòng)炮揭煤，炮后瓦斯?jié)舛茸兓€(wěn)定，瓦斯涌出量小,揭煤時(shí)間大大的縮短。（2）密鉆孔、高負(fù)壓、強(qiáng)力抽，非震動(dòng)炮快速揭煤的技術(shù)關(guān)鍵抽放防突技術(shù)。根據(jù)預(yù)抽防突原

18、理：施工抽（排）鉆孔排煤粉及瓦斯卸壓（釋放瓦斯和地應(yīng)力）減小瓦斯壓力梯度提高煤體的機(jī)械強(qiáng)度消除或削弱煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。為了盡快達(dá)到預(yù)抽防突的目的，縮短石門揭煤的時(shí)間，采用“密鉆孔、高負(fù)壓、強(qiáng)力抽”的瓦斯抽放技術(shù)達(dá)到此目的。安全屏障的建立與厚度。首先在已經(jīng)預(yù)抽的掘進(jìn)工作面，進(jìn)行預(yù)抽防突效果檢驗(yàn)，檢驗(yàn)無突出危險(xiǎn)段即為安全屏障（當(dāng)檢驗(yàn)有突出危險(xiǎn)時(shí)，必須補(bǔ)充措施消除突出危險(xiǎn)），其檢驗(yàn)的長度（檢驗(yàn)孔的投影長度即為安全屏障的長度）；根據(jù)防治與瓦斯突出規(guī)定第60條：煤巷掘進(jìn)和采煤工作面應(yīng)保持的最小預(yù)測超前距均為2m； 最小措施超前距為：煤巷掘進(jìn)工作面5m，回采工作面為3m（芙蓉礦務(wù)局在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中，得

19、出掘進(jìn)工作面最小安全屏障檢驗(yàn)孔投影長度保持5m，回采工作面檢驗(yàn)孔投影長度保持3m比較可靠），以上規(guī)定即為采掘工作面安全屏障的最小厚度。以最小安全屏障保證炮眼施工以前所有施工作業(yè)的安全。揭煤工作面連續(xù)預(yù)測。揭煤工作面每掘進(jìn)一個(gè)循環(huán)必須對迎頭重新預(yù)測一次，主要基于三個(gè)方面的原因考慮：一是每次掘進(jìn)放炮，巷道四周與掘進(jìn)迎頭煤體內(nèi)應(yīng)力都要重新分布，考慮每次礦山壓力分布的范圍和大小的不均勻性；二是前一次預(yù)測鉆孔與設(shè)計(jì)預(yù)測鉆孔之間的偏差；三是預(yù)測測試工作和讀數(shù)的誤差，為了防止以上三個(gè)方面的問題，所以每次掘進(jìn)放炮后，在掘進(jìn)下一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)前，都必須重新進(jìn)行一次預(yù)測，以期達(dá)到準(zhǔn)確掌握掘進(jìn)頭的突出危險(xiǎn)性。循環(huán)進(jìn)度及

20、裝藥量。根據(jù)霍多特理論，在煤層垂深300m，且煤的堅(jiān)固性系數(shù)（f）為0.20.5時(shí)，若爆破掘進(jìn)進(jìn)尺為1.31.8m以下時(shí)，工作面前方煤體中能釋放出的突出能量值最大；若掘進(jìn)進(jìn)尺減少一半（即0.70.9m），釋放的突出潛能則應(yīng)減少1/31/2左右。因此，將掘進(jìn)進(jìn)尺控制在1.0m以下，理論與實(shí)踐都證明對防止突出是有利的。二是淺掘淺進(jìn)爆破，每個(gè)循環(huán)所用炸藥量少，對煤體的震動(dòng)效應(yīng)也相應(yīng)降低，不易誘發(fā)煤與瓦斯突出。（3）工作步驟無論是否具有突出危險(xiǎn)性，原則上均要求“先抽、后掘”，即先上防突措施，然后進(jìn)行措施效果檢驗(yàn)。當(dāng)檢驗(yàn)指標(biāo)不超標(biāo)，判斷無突出危險(xiǎn)后，可采用非震動(dòng)快速揭煤技術(shù)揭穿煤層。其工作步驟為：編制石

21、門揭煤防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)距突出煤層10m位置（法線距離）必須施工不少于2個(gè)地質(zhì)鉆孔探明煤層賦存情況及揭穿煤層的具體位置（編制石門預(yù)想剖面圖）然后掘進(jìn)到距離突出煤層5m位置（法線距離）施工瓦斯抽放鉆孔抽放煤層瓦斯（當(dāng)預(yù)抽率達(dá)到30%以后）進(jìn)行第一次預(yù)抽防突效果檢驗(yàn)，當(dāng)無突出危險(xiǎn)可繼續(xù)掘進(jìn)到距離突出煤層2m位置（法線距離）進(jìn)行第二次措施效果檢驗(yàn)（如果具有突出危險(xiǎn)性必須補(bǔ)充防突措施直到消除突出危險(xiǎn)性后）此時(shí)進(jìn)入淺掘淺進(jìn)的揭煤過程，直到揭穿煤層的頂（底）板不少于2m為止。在進(jìn)入淺掘淺進(jìn)的揭煤過程，每掘進(jìn)一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)，都必須嚴(yán)格進(jìn)行一次措施效果驗(yàn)證，建立不少于5m的移動(dòng)安全屏障，直到石門揭煤完成為止。石門揭煤

22、預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔參數(shù)：鉆孔直徑75mm，深度必須穿過待揭煤層的總層數(shù)或總厚度，如果待揭煤層總層數(shù)較多，鉆機(jī)能力不能滿足要求、不能一次穿過待揭煤層的總層數(shù)或總厚度時(shí)，可將已抽采達(dá)標(biāo)段石門安全揭開后，重新進(jìn)行第二次抽采煤層瓦斯瓦斯，進(jìn)行第二次揭開突出煤層。如遇這種情況時(shí)，必須考慮在第一次揭開煤層后應(yīng)給二次打鉆抽放預(yù)留足夠厚度的安全屏障，直到將整個(gè)待揭煤層全部抽采達(dá)標(biāo)，揭穿完成所有煤層為止。鉆孔布置：鉆孔的間距一般可根據(jù)采掘工作面接替的時(shí)間和煤層透氣性系數(shù)等確定，一般情況下，突出礦井的采掘接替都比較緊張，都要求能盡快揭穿煤層，以便進(jìn)入煤層施工煤層巷道。所以，石門揭煤瓦斯抽采鉆孔的間距一般均在23m左

23、右；鉆孔控制石門輪廓線外的范圍12m， 預(yù)抽防突效果檢驗(yàn)石門預(yù)抽煤層瓦斯，預(yù)抽率達(dá)到30%以后，還必須進(jìn)行預(yù)抽防突效果檢驗(yàn)，檢驗(yàn)預(yù)抽防突效果有效，指標(biāo)不超標(biāo)后，方可進(jìn)入石門揭煤程序。檢驗(yàn)方法采用鉆屑解吸指標(biāo)法，測定參數(shù)為k1值和h2值，判別煤與瓦斯突出的工作指標(biāo)見表5-6。鉆屑瓦斯解吸工作指標(biāo)表5-6參數(shù)名稱單位工作指標(biāo)突出危險(xiǎn)突出威脅h2pa200200k1ml/g.min0.50.5檢驗(yàn)鉆孔布置檢驗(yàn)鉆孔布置在抽放鉆孔之間，且不得靠近抽放鉆。檢驗(yàn)鉆孔控制的范圍：距巷道頂部輪廓線外2-4m，巷道兩幫輪廓線外2-4m，鉆孔數(shù)量35個(gè)，孔徑42mm，鉆孔長度原則上要穿透每一個(gè)待揭煤層的全厚。（4）

24、揭開突出煤層的程序預(yù)抽防突效果復(fù)驗(yàn)由于采用淺掘淺進(jìn)的方式揭穿石門突出煤層，不可能一次性的揭完煤層的全厚。所以，雖然在揭煤前已進(jìn)行了預(yù)抽煤層瓦斯效果檢驗(yàn)，但為防止預(yù)抽鉆孔布置不均勻，煤層瓦斯賦存不均勻等因素，正式進(jìn)入石門揭煤程序后，仍然必須對預(yù)抽防突效果進(jìn)行經(jīng)常性的復(fù)驗(yàn)。所以，要求每掘進(jìn)一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)都必須進(jìn)行一次預(yù)測預(yù)報(bào)，以便建立移動(dòng)安全屏障，確切掌握石門揭煤工作面有無突出危險(xiǎn)性。石門工作面預(yù)測預(yù)報(bào)鉆孔控制范圍：距巷道輪廓線外35m，測定的參數(shù)有鉆孔瓦斯涌出初速度、鉆屑量、瓦斯解吸指標(biāo)（k1或h2）。芙蓉局采用的判別煤與瓦斯突出指標(biāo)有鉆孔瓦斯涌出初速度、鉆屑量、瓦斯解吸指標(biāo)。煤與瓦斯突出判別指標(biāo)

25、見表5-7。石門揭煤預(yù)測預(yù)報(bào)工作指標(biāo)表5-7參數(shù)名稱單位工作指標(biāo)突出危險(xiǎn)無突出威脅最大鉆屑量（smax）kg/m66最大瓦斯涌出初速度l/m.min5.45.4h2pa200200k1ml/min0.50.5安全屏障形成及厚度安全屏障的形成和厚度要求。在工作面的前方施工超前抽排鉆孔，施工抽排鉆孔排粉和抽放瓦斯的過程也就是應(yīng)力和瓦斯逐步釋放的過程。施工抽排鉆孔后，由于抽放瓦斯和鉆孔的收縮變形，引起煤壁在一定深度范圍內(nèi)產(chǎn)生裂隙，促進(jìn)煤體內(nèi)的吸附瓦斯解吸為游離瓦斯從節(jié)理裂隙中進(jìn)一步的釋放；其次是由于煤壁在一定深度范圍內(nèi)收縮變形，促使煤壁頂部巖柱的重力向煤壁深部轉(zhuǎn)移；即在煤壁向深部一定范圍內(nèi)形成一個(gè)卸

26、壓條帶。在整個(gè)卸壓條帶長度范圍內(nèi)，工作面只允許推進(jìn)規(guī)定的長度，并保留適當(dāng)長度作為安全屏障。防治煤與瓦斯突出規(guī)定第60條：煤巷掘進(jìn)和采煤工作面應(yīng)保持的最小預(yù)測超前距均為2m； 最小措施超前距為：煤巷掘進(jìn)工作面5m，回采工作面為3m，以上規(guī)定即為采掘工作面安全屏障的長度（厚度）。即工作面與預(yù)測孔之間的2m或掘進(jìn)工作面與措施孔之間的5m和采煤工作面與措施孔之間的3m就為防治煤與瓦斯突出規(guī)定所要求的安全屏障最小厚度。揭煤炮眼布置及裝藥量a）循環(huán)裝藥量非震動(dòng)炮快速揭煤方式為淺循環(huán)掘進(jìn)，石門工作面采用全斷面一次裝藥全斷面一次起爆，所需炸藥量可按（5-8）式估算：q=n.l.a.p/m（kg） （5-8）式

27、中：q每個(gè)循環(huán)的裝藥量，kg； n炮眼數(shù)量，個(gè)； l炮眼平均深度，m； a裝藥系數(shù)，一般取a=0.50.7； m每個(gè)藥卷長度，m=0.2m； p每個(gè)藥卷重量，p=0.15kg。b）炮眼個(gè)數(shù)全斷面一個(gè)循環(huán)所需炮眼個(gè)數(shù)可根據(jù)（5-9）式進(jìn)行估算：n=q.s.m/a.p（個(gè)） （5-9）式中：q單位體積煤巖體炸藥消耗量，kg/m3； s巷道掘進(jìn)斷面積，m2； 炮眼利用率，%。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，估算出一個(gè)循環(huán)所需的炸藥量和炮眼個(gè)數(shù)。為了提高爆破效果，陶槽眼的裝藥量可比其它炮眼多裝12條藥卷；為了使石門工作面爆破后巷道成形規(guī)則，周邊眼采用光面爆破方式布置，周邊眼的間距一般為0.20.4m，光面層厚度（最小抵

28、抗線）一般不超過0.5m。因此，石門工作面全斷面實(shí)際布置炮眼數(shù)量要大于估算炮眼的數(shù)量，另外周邊眼的裝藥量應(yīng)盡可能的減少，以保證爆破后的巷道周邊成型規(guī)整。c）鉆眼技術(shù)非震動(dòng)炮揭煤的眼深屬于淺眼，鉆眼機(jī)具可采用普通風(fēng)動(dòng)鉆具。炮眼布置根據(jù)炮眼作用確定：陶槽眼：石門工作面巷道斷面一般比較大，陶槽眼一般采用楔形陶槽，陶槽眼的角度以便于展開為準(zhǔn)。陶槽眼深度比其它炮眼深0.2m，炮眼水平角度與工作面呈6875為宜。輔助眼：布置輔助眼應(yīng)考慮炮眼爆破的最小抵抗線，一般應(yīng)與陶槽眼和周邊眼錯(cuò)開，不得布置在同一直線上，即與其它炮眼呈三角形分布，炮眼深度比陶槽眼淺0.2m，但炮眼孔底位置必須要落在同一豎直面上，爆破后保

29、證磧頭端面整齊。周邊眼：周邊眼應(yīng)按照光面爆破要求布置，炮眼間距一般為0.30.5m，炮眼深度與輔助眼相同，炮眼角度要求作到均勻一致，炮眼孔底應(yīng)落到巷道輪廓線外50mm處，使爆破后巷道成形好，應(yīng)力分布均勻。雙列三組掏槽布置示意圖石門非震動(dòng)炮眼布置圖（與一般正常掘進(jìn)時(shí)的炮眼布置相同！） 遠(yuǎn)距離放炮的準(zhǔn)爆條件石門揭煤工作面是采用全斷面一次爆破，起爆點(diǎn)距工作面的距離一般都大于300m。由于放炮距離遠(yuǎn)，放炮母線鋪設(shè)線路長，線路電阻大。為了作到遠(yuǎn)距離放炮一次起爆成功，爆破聯(lián)線方式采用串聯(lián)，其特點(diǎn)是流過各個(gè)雷管的電流相同，若電路中任何一個(gè)雷管橋線斷開或任何一處未接通，整個(gè)電路處于斷路，雷管不會(huì)引爆。要做到全

30、部雷管都能引爆，各個(gè)串聯(lián)雷管的準(zhǔn)爆電流按下式計(jì)算：i=e/（nr+r0）2io （5-10）式中：i串聯(lián)雷管的準(zhǔn)爆電流，a； e放炮器電源電壓，v； n雷管總數(shù)，個(gè)； r每個(gè)雷管的電阻，； r0放炮電源內(nèi)阻和母線電阻，； i0準(zhǔn)爆電流，一般取1.2a。由于串聯(lián)雷管群需要的準(zhǔn)爆電流較大，為了作到一次爆破成功，則需要降低準(zhǔn)爆電流。施工時(shí)，用于串聯(lián)的雷管要選用同一廠家，同一批號，同一時(shí)間的產(chǎn)品；電雷管之間電阻差值不宜大于0.5；段發(fā)管與毫秒雷管不能混用；康銅絲和鎳鉻橋絲不能混用。（3）非震動(dòng)炮掘進(jìn)揭煤采用非震動(dòng)炮掘進(jìn)揭煤是距煤層法向距離2m位置開始，直到揭完煤層為止。非震動(dòng)炮揭煤的具體做法是采用普通

31、掘進(jìn)的方法布置炮眼，淺循環(huán)，少裝藥，遠(yuǎn)距離放炮揭煤。爆破參數(shù)的確定a)炮眼數(shù)量非震動(dòng)炮淺循環(huán)掘進(jìn)石門工作面采用全斷面一次爆破，所需的炮眼數(shù)量按下式計(jì)算：n=q.s.m./a.p=1.86.10.20.95/0.50.15=28（個(gè)）為了使石門工作面爆破后巷道成形規(guī)則，周邊眼采用光面爆破方式布置，周邊眼的間距確定為0.4m，光面層厚度（最小抵抗線）確定為0.5m，因此，實(shí)際布置的炮眼數(shù)量為38個(gè)，比估算的炮眼多10個(gè)。炸藥量石門工作面揭煤全斷面一次爆破所需的炸藥量按（5-8）式進(jìn)行估算：q=n.l.a.p/m=381.30.50.15/0.2=18.525（）由于采用光面爆破，周邊眼裝藥量盡可能減少。所以，全斷面一次爆破實(shí)際所需的裝藥量為16.65。炮眼直徑和炮眼深度炮眼直徑一般為42mm，炮眼深度一般不超過1.3m。揭煤時(shí)，可以根據(jù)煤層的厚度，如果能一次揭穿煤層的全厚，則盡可能