綜采工作面專項防突設(shè)計

1、12503綜采工作面專項防突設(shè)計第一章 工作面概況一、工作面位置及上、下層的采掘情況工作面位于南五采區(qū)2號煤層右翼，皮帶巷由02號煤皮帶下山開口，軌道巷由南五2號煤進風軌道下山開口，工作面軌道巷西北側(cè)間隔38106m為12312、12315、10315、10316采空區(qū)及南三采區(qū)泄水巷，軌道巷西面實體間隔12m為南五補補回風巷。工作面上部間隔2.97.0m為10503采空區(qū)，其它方位暫無工程。二、地表位置及影響工作面地表位于宋家坡及武洼梁東部，玉米溝及端端圪垛東南部，后梁上北部，后頭溝從開口處附近橫穿工作面。地表出露地層以Q2+3（第四系更新統(tǒng)地層）、N2（新近系上新統(tǒng)地層）、P2S2（二疊系

2、上統(tǒng)上石盒子組上段地層）為主，蓋山厚度304484m，平均391m，地表兩組高壓線塔經(jīng)皮帶巷1052m、1076m、軌道巷段710m、738m穿過工作面。工作面對應地表兩組高壓線塔，回采對其影響較大。三、頂、底板情況 頂?shù)装迕Q 頂?shù)讕r性厚度(m)巖 性 特 征老 頂中砂巖 1.986.50 3.50淺灰色，致密堅硬，緩波狀層理，含泥質(zhì)包裹體。直接頂粉砂質(zhì)泥巖 0.801.20 0.90深灰色，含炭質(zhì)較多，夾條帶狀細砂巖及黃鐵礦結(jié)核偽 頂/直 接 底粉砂巖 0.801.40 1.00黑灰色，夾有鏡煤透鏡體，層面含炭質(zhì)，底部有厚0.3m的炭質(zhì)泥巖。 3號煤層 0.300.90 0.53光亮型，主

3、要由鏡煤、亮煤組成，粉末狀。粉砂質(zhì)泥巖 0.62黑灰色，層理不顯，塊狀。老 底 細沙巖 1.006.70 3.50灰色，主要由石英組成，具不明顯微波狀層理。局部相變?yōu)榉凵皫r及粗砂巖，頂部發(fā)育一層厚0.65m的粉砂質(zhì)泥巖。四、煤層賦存情況工作面所采煤層為二疊系下統(tǒng)山西組2號煤層，煤層厚度2.603.50m，平均3.02m，煤層結(jié)構(gòu)復雜，結(jié)構(gòu)為0.27（0.19）2.56，屬穩(wěn)定可采近水平中厚煤層。其上部間隔2.97.0m為02號煤層（采空區(qū)），平均4.0m。工作面開采煤層下部間隔1.3m左右為3號煤，3號煤煤厚0.4m。根據(jù)鄰近工程資料分析，預計皮帶巷380460m工作面內(nèi)有一個坳陷區(qū)受其影響，

4、煤巖層傾角變化較大。工作面工業(yè)儲量為739440t，可采儲量為632646t，煤的容重為1.32t/m3。五、地質(zhì)構(gòu)造情況褶曲：工作面整體呈單斜構(gòu)造，煤巖層傾角5°11°，平均5°。斷層：工作面巷道在掘進中共揭露6條斷層，其中2條逆斷層，落差在0.82.0m，4條正斷層，落差0.53.5m，其中F125035斷層對回采影響極大。陷落柱：根據(jù)鄰近采掘情況分析，工作面內(nèi)陷落柱不發(fā)育，但發(fā)育一個坳陷區(qū)，對回采有一定影響。斷層一覽表斷 層性 質(zhì)走向(°)傾向（°）傾角（°）落差（m）對回采影響程度F125031正26116562.1較小F12

5、5032逆41311302.0較小F125033逆27628518619540540.81.0較小F125034正35125731.6較小F125035正203811012845500.53.5極大F125036正2911950760.81.5中等六、水文地質(zhì)2號煤老頂S5砂巖為承壓裂隙弱含水層，局部含水豐富，預計回采過程中頂板局部有淋滴水現(xiàn)象，正常涌水量3 m3/h，工作面上部實體間隔2.97.0m為10503采空區(qū)，采空區(qū)內(nèi)積水已由皮帶巷探放，剩余積水12568.7 m3，積水區(qū)位于切眼外側(cè)16m，對回采有一定影響。受采空區(qū)局部底板低洼處少量滯水影響，回采過程中皮帶巷里程11801254m

6、，軌道巷段825843m范圍頂板裂隙發(fā)育處有淋滴水現(xiàn)象，最大涌水量35 m3/h，回采初期涌水在工作面機頭低洼處積聚，隨回采向前推進，涌水大部分甩入采空區(qū)，少量在皮帶巷里程10401020m、440415m、7565m，軌道巷段10085m處匯集，對運輸和行人有一定影響。本區(qū)域奧灰水靜水位標高910m，工作面2號煤底板標高892953m，距奧灰頂界面間距163m，工作面部分帶壓，根據(jù)帶壓開采突水系數(shù)公式T=P/M計算，工作面最大突水系數(shù)0.0111MPa/m。七、工作面瓦斯涌出量、煤塵爆炸指數(shù)段絕對涌出量為：8.17m3/min，相對涌出量為：2.94m3/t；段絕對涌出量為： 5.6m3/m

7、in，相對涌出量為：2.02m3/t。煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù)為25.5%。屬于類自燃煤層，自然發(fā)火期為36個月。工 作 面 基 本 參 數(shù)塊段號走向(m)傾斜長(m) 面積 (m2)煤厚(m) 容重(t/m³)基礎(chǔ)儲量111b(t)回采率()可采儲量 111(t)1 87 215 185603.01.32734982 324 215 696602.91.32266658952533253 844 128 1080322.81.3239928695379321合計1255 196252 739440632646備注：塊段扣除2號煤空巷面積145m2。八、通風系統(tǒng)：工作面采用“U”型通

8、風系統(tǒng)，即皮帶巷進風，軌道巷回風。具體風流方向如下：新鮮風流：地面 麻家口進風井筒麻家口進風大巷南五2#煤進風下山南五02#煤進風聯(lián)巷南五02#煤進風下山12503皮帶巷工作面污風風流：工作面12503軌道巷南五2#煤回風下山麻家口回風大巷麻家口回風井筒地面 七、抽采系統(tǒng)及抽采管路鋪設(shè)工作面抽采管路安裝根據(jù)南五采區(qū)抽采管路及工作面鉆孔布置情況，12503工作面共鋪設(shè)抽采管路3趟， 皮帶巷1趟本煤層抽采管路，管型為DN355型聚乙烯管；軌道巷1趟鉆場裂隙帶管路，管型為DN250型聚乙烯管；軌道巷1趟上隅角埋管抽采管路，管型為DN355型聚乙烯管。工作面抽采系統(tǒng)高濃度系統(tǒng)：12503工作面（本煤層

9、DN355管路、鉆場裂隙帶DN250管路）南五2#煤回風下山（D710管路）南五東回風（D710管路）南一回風大巷（D900管路）南一回風斜井（D900管路）地面高濃度瓦斯抽采泵站。低濃度系統(tǒng)：12503工作面上隅角南五2號煤回風下山（D610管路）南五東回風（D610管路）南一回風大巷（D914管路）南一回風斜井（D914管路）地面高濃度瓦斯抽采泵站。第二章 區(qū)域“四位一體”綜合防突措施一、區(qū)域突出危險性預測根據(jù)撫順院提交關(guān)于4#煤層突出危險性鑒定結(jié)果，4#煤層鑒定為突出煤層，嚴格按突出煤層進行防突管理，不再進行區(qū)域突出危險性預測。二、區(qū)域防突措施12503綜采工作面采用順層鉆孔預抽回采區(qū)域

10、煤層瓦斯的區(qū)域防突措施，鉆孔要求輻射整個回采區(qū)域，12503綜采工作面區(qū)域防突措施分兩個階段。第一階段在12503工作面形成前，在南五補回風（之后的12503軌道巷）施工順層鉆孔預抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突措施；鉆孔在12503軌道巷（原南五補回風）分兩段布置，第一段從巷道里程100米處開始施工，至514m結(jié)束，孔深為260米；第二區(qū)段布置有垂直與巷道的鉆孔和與巷道斜交的鉆孔鉆孔，垂直孔從巷道里程584m處開始布置第一個，至里程976m結(jié)束，孔深為208m；鉆孔間距3米，方位角均為128°；垂直孔總工施工268個；斜交鉆孔施工方位角按垂直孔每偏轉(zhuǎn)（順時針）10°布置一個設(shè)計，方

11、位角為138°-208°，間距均為1m，共施工8個。第二階段在12503工作面形成后，為進一步預抽工作面段及段瓦斯，在工作面皮帶巷重新施工本煤層鉆孔，鉆孔從從皮帶巷里程105m（停采線以外5m）開始施工第一個，以后每3m施工一個，至里程1248m結(jié)束，共施工鉆孔382個，1112孔孔深120m,113#孔往后孔深110m；鉆孔均垂直于工作面皮帶巷，方位角308°，鉆孔傾角為煤層傾角，考慮到鉆孔施工過程中鉆桿下沉量，取鉆孔傾角大于煤層傾角0.5°，鉆孔開孔距巷道底板1.31.5m，開孔、終孔孔徑均為113mm。三、區(qū)域措施效果檢驗在對采取的順層鉆孔預抽回采

12、區(qū)段煤層瓦斯措施進行效果檢驗時采用實測煤層殘余瓦斯含量的方法進行區(qū)域防突措施效果效檢。具體效檢方案如下：12503工作面長度大于120m，在工作面的推進方向每間隔50m回采區(qū)域沿工作面至少布置2個檢驗測試點，瓦斯含量取樣鉆孔沿軌道巷、膠帶巷自切眼起于采煤幫煤50m施工一個，鉆孔避開本煤層預抽鉆孔，鉆孔利用鉆機鉆進、壓風排渣，垂直煤壁鉆進，順層施工，必須用取芯鉆桿孔底取煤樣，利用WP-1型瓦斯含量快速測定儀現(xiàn)場測定，只有所有測點測定的殘余瓦斯含量均<8.0m3/t時，工作面區(qū)域防突措施有效，當所有測點中有任何一個測點測定的殘余瓦斯含量8.0m3/t時，即判定該測點位置周圍半徑100m內(nèi)的預

13、抽區(qū)域判定為措施無效，所在區(qū)域煤層仍為突出危險區(qū)，繼續(xù)加強補充區(qū)域預抽防突措施，直至經(jīng)區(qū)域措施效果檢驗判定為無突出危險區(qū)。區(qū)域措施效果檢驗孔布置示意圖四、區(qū)域驗證1.工作面回采前工作面本煤層鉆孔必須全部施工完畢。2.按照防突規(guī)定回采前每推進10-50米連續(xù)驗證兩次，當兩次區(qū)域驗證指標均不超標時，生產(chǎn)隊組可以向前推進50米。3.回采前由生產(chǎn)隊組負責在切眼內(nèi)向推進方向施工區(qū)域驗證鉆孔，防突隊負責區(qū)域驗證指標測定，并掛允許回采進尺牌板進行管理。4.利用WTC型瓦斯突出參數(shù)儀測定K1指標值，利用彈簧稱測定Smax指標值。5.按照防突規(guī)定，機頭、機尾10米范圍內(nèi)不需進行驗證，所以在切眼中部進行驗證，一段

14、切眼寬度128m，二段215米。6.在切眼范圍內(nèi)（機頭機尾10米除外）每隔15米布置一個驗證孔，共布置驗證孔13個。驗證孔孔徑42mm，孔深至少10米，驗證孔平行于工作面推進方向。 7.施工驗證孔和驗證同步進行，鉆孔每鉆進1m測定一次鉆屑量，每鉆進2m進行一次采樣測定，并把測定的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄填表，只有所有驗證鉆孔測定的數(shù)據(jù)均不超標時，生產(chǎn)隊組方可回采施工8.鉆屑指標法預測工作面突出危險性指標臨界值煤樣鉆屑量S鉆屑瓦斯解吸指標K1KgmmL·(g·min12)-1干煤樣6.00.5濕煤樣0.49.經(jīng)區(qū)域驗證有突出危險性時采取局部“四位一體”綜合防突措施。10.經(jīng)區(qū)域驗證無突出

15、危險性時，在執(zhí)行安全防護措施后進行回采作業(yè)。第三章 局部“四位一體”綜合防突措施一、工作面突出危險性預測1.工作面突出危險性預測方法與區(qū)域驗證方法相同。2.經(jīng)工作面預測有突出危險性時采取工作面防突措施。3.經(jīng)工作面預測無突出危險性時，在執(zhí)行安全防護措施后進行回采作業(yè)。二、工作面防突措施1.經(jīng)預測有突出危險時，首先采取超前排放瓦斯措施。視工作面實際情況在超標鉆孔左右15米范圍內(nèi)垂直于工作面切眼，每2米施工1個瓦斯排放孔。瓦斯排放孔孔徑75mm,孔深至少15米，瓦斯瓦斯排放孔超前距保留5米。工作面瓦斯排放孔布置如下圖所示。2.在工作面施工超前瓦斯瓦斯排放孔時，超前瓦斯排放孔必須保持自然釋放狀態(tài)，直

16、至各項指標符合要求為準。3.如采取超前瓦斯排放孔效果不佳時，則考慮另行采取補充措施。工作面瓦斯排放孔布置示意圖三、工作面措施效果檢驗1.工作面防突措施采用WTC瓦斯突出參數(shù)儀進行效果檢驗，效果檢驗鉆孔使用直徑42mm的風煤鉆施工；效檢孔孔深10米，施工效檢孔和效檢同步進行，鉆孔每鉆進1m測定一次鉆屑量，每鉆進2m進行一次采樣測定，并把測定的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄填表，只有所有效檢孔測定的數(shù)據(jù)均不超標時，生產(chǎn)隊組方可掘進施工，允許進尺距效檢孔終端始終保持2m，然后進入下一循環(huán)效檢。2.效檢孔布置要求與區(qū)域驗證鉆孔布置相同。3.鉆屑指標法預測工作面突出危險性指標臨界值煤樣鉆屑量S鉆屑瓦斯解吸指標K1Kgmm

17、L·(g·min12)-1干煤樣5.00.3濕煤樣0.24.若效檢K1值或S值仍超標時工作面繼續(xù)執(zhí)行或補充工作面防突措施直至K1與S值均小于臨界值，工作面方可正常掘進。要求效檢孔不得與其它鉆孔穿透或同用。四、安全防護措施1.工作面必須形成獨立的通風系統(tǒng)工作面必須構(gòu)成獨立通風系統(tǒng)。嚴禁串聯(lián)通風，并保持回風系統(tǒng)中不設(shè)通風設(shè)施，保證風流暢通，回風系統(tǒng)內(nèi)嚴禁行人和作業(yè)；與回風系統(tǒng)相連的風門、密閉、風橋等通風設(shè)施必須堅固可靠，防止煤與瓦斯突出發(fā)生后，瓦斯涌入其它區(qū)域；風流調(diào)節(jié)設(shè)施等只能在進風側(cè)構(gòu)筑，不允許移入回風系統(tǒng)之中。2.佩帶自救器凡入井人員必須隨身攜帶隔離式自救器，不得隨意離身

18、。入井自救器質(zhì)量必須符合規(guī)定，自救器管理單位必須定期對自救器進行標校，及時進行檢查，保證其質(zhì)量。3.壓風自救裝置安裝要求及使用說明壓風自救安裝在膠帶巷與軌道巷，具體在膠帶巷、軌道巷距工作面2540米的巷道范圍內(nèi)各安裝一組。每組壓風自救裝置可供15人使用，平均每人的壓縮空氣供給量不得少于0.1m3/min。隨著工作面的回采，防突隊負責根據(jù)工作面回采距離挪移壓風自救裝置。當井下發(fā)生煤與瓦斯突出預兆或發(fā)生煤與瓦斯突出以及瓦斯嚴重超限對工作人員生命有嚴重威脅時，使用該裝置。現(xiàn)場工作人員要以最快的速度進入壓風自救裝置處，迅速打開壓風自救裝置，并將呼吸防護口罩戴上。同時打開控制氣體球閥開關(guān)，（開關(guān)把手停放

19、的位置與送氣器方向一致時為“開”，伴有噴氣聲，垂直時為“關(guān)”）。向防護口罩內(nèi)送氣，新鮮空氣不斷沖入防護口罩內(nèi)，避災人員便可安全避災等待救援。當救災人員趕來救出避災人員或解除威脅后，避災人員方可以離開壓風自救裝置。壓風自救裝置使用完后，關(guān)閉氣體球閥開關(guān)，手把置于關(guān)閉位置，以便下次使用。4.供水施救裝置安裝要求及使用說明工作面供水施救裝置與壓風自救裝置安裝在一處，隨著工作面的回采，防突隊負責根據(jù)實際情況挪移供水施救裝置。先打開進水閥門，讓自來水沖洗5分鐘，排盡內(nèi)部空氣。打開箱體，打開分閥門即可飲用水。當供水裝置使用一次后，恢復原有狀態(tài)，以便下次使用。裝置安裝后，要定期檢查裝置的完好性。再每班都要檢

20、查裝置安裝位置的頂板、兩幫是否存在隱患，裝置有無位移和變形等，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。檢查總閥門是否靈活可靠，有無損壞，請勿隨意拆開機器上的零部件，以防止泄露，損壞裝置。長時間不使用，關(guān)閉進水總源。長期不使用后重新使用時，應與初次使用同等操作。5.避難硐室在膠帶巷與軌道巷巷道里程500米處各布置一個工作面避難硐室。避難硐室設(shè)置要求見臨時避難硐室平面圖及說明。（后附圖）6.避災路線：（1）工作面發(fā)生火災及瓦斯、煤塵爆炸及煤與瓦斯突出事故時，避災路線如下：工作面12503皮帶巷南五02#煤軌道下山南五2#暗斜南五正前910東大巷910南大巷井底車場副立井(主、副斜井)地面工作面12503軌道巷南五2#煤軌道下山南五1#暗斜上部車場南五1#暗斜910東大巷910南大巷井底車場副立井(主、副斜井)地面（2）避水災工作面發(fā)生水災時，應避開水頭沖擊（手扶支架或多人手挽手），然后撤退到上部水平。不要進入透水地點附近的平巷或者下山獨頭巷道中。若是采空區(qū)或老窯涌水，要帶好自救器，防止有毒、有害氣體中毒或窒息。發(fā)生水災時，人員應由低處向高處沿下述路線撤離： 12503軌道巷 工作面 12