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)計是在貫徹公司嚴格按照突出礦井管理的要求，認真執(zhí)行采煤工作面區(qū)域綜合防突措施并經(jīng)區(qū)域措施效果檢驗達標（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、回風上山；在+1480米標高布置絞車硐室，在回風上山+1456m標高m23煤層中布置1456m回風大巷與回風平硐連通，形成上山采區(qū)的開拓系統(tǒng)。采區(qū)運輸上山、行人上山、回風上山施工完成后，從運輸上山+1445m和+1480m標高向南布置11601采面運輸順槽和回風順槽，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、回風下山至+1260m，布置采區(qū)水倉，將回風下山與一采區(qū)回風上山連通，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”，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，織金縣永興煤礦m16號煤層在礦井井田范圍內(nèi)+1422米標高以上區(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、工作面突出危險預測1、預測方法采煤工作面的突出危險性預測，可使用煤巷掘進工作面的突出預測方法，可選用綜合指標法、鉆屑瓦斯解吸指標法或其它經(jīng)試驗證實有效的方法預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)計采用鉆屑指標法（wtc）預測工作面突出危險性。鉆屑指標法預測工作面突出危險性具體操作：預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k1。（1）工作面進入該區(qū)域時，立即連續(xù)進行至少2次預測；（2）工作面每推進1050m（在地質(zhì)構(gòu)造復雜區(qū)域或采

9、取了預抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施以及其他必要情況時宜取小值）至少進行2次預測，其中任何不達標即需要采取工作面防突措施；（3）在構(gòu)造破壞帶連續(xù)進行預測。采用鉆屑指標法預測采煤工作面突出危險性的指標臨界值應根據(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鉆屑指標法參考臨界值煤樣類型鉆屑瓦斯解吸指標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，應視為有突出危險，需

10、要采取工作面防突措施。2、預測鉆孔布置預測鉆孔設(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的預測鉆孔4個，測定鉆屑瓦斯解吸指標和鉆屑量，鉆孔位于采煤工作面中部，預測孔布置示意圖如圖1所示。斷面圖 平面圖 ooo0圖1 預測孔布置示意圖3、預測孔施工機具及施工要求預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、預測孔超前距及允掘距離當預測無突出危險時，應當采取安全防護措施后進行回采作業(yè)。回采作業(yè)應保留足夠的預測超前距（最小預測超前距為2m）。根據(jù)突出預測鉆孔順采煤工作面推進方向投影長度確定預測允掘距離。本次工作面突出危險性預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測鉆孔施工過程中或工作面出現(xiàn)下列任一情況的，應視為有突出危險，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）采掘應力疊加區(qū)；（4）工作面出現(xiàn)明顯突出預兆。 四、工作面防突措施在進行工作面突出危險性預測后，

12、若判定為突出危險工作面時，必須采取相應的局部防突措施。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測定值達到或超過了臨界值而判定為預抽防突效果無效時，則此點周圍半徑100m的范圍內(nèi)均判定為預抽防突效果無效，要補充預抽鉆孔或繼續(xù)進行抽放。4、預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)生明顯突出預兆的位置周圍半徑100m的預抽區(qū)域均判定為措施無效。六、安全防護措施1、通

14、風系統(tǒng)礦井采用中央并列式抽出通風，目前安裝兩臺fbcdz-6-17b型防爆軸流式通風機，一臺工作，一臺備用。每臺通風機配用二臺ybfe315m6型防爆電動機，通風機技術(shù)特征見表3。表3 fbcdz-6-17型對旋軸流通風機技術(shù)特征主要通風風機風量(m3/s)風壓(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型局部通風機作壓入式通風。一臺工作，一臺備用，工作風機與備用風機經(jīng)控制開關(guān)能自動切換。局部風能機的技術(shù)特征見下表4。表4 fbd-5.6型211kw型對旋軸流式局部通風機技術(shù)特征型

15、號全風壓（pa）風量（m3/min）轉(zhuǎn)速（r/min）電機功率（kw）風筒直徑（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)的通風設(shè)施作全面檢查，如有損壞，必須立即進行修復加固，確保完好。2、抽放系統(tǒng)礦井配備兩套瓦斯抽放系統(tǒng)，其中一套低負壓抽放系統(tǒng)抽放采空區(qū)瓦斯，低負壓瓦斯抽放選用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。另一套高負壓瓦斯抽放系統(tǒng)抽放本煤層瓦斯，根據(jù)計算礦井高負壓瓦斯抽放選用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機、局部通風機、瓦斯抽放泵站得開停狀態(tài)，井下回采工作面及其回風流中的瓦斯?jié)舛?、溫度、煙霧、風門開閉、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)測進風流中的瓦斯?jié)舛龋攖10.5%時報警、斷電，當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t10.5%時復電；（2）t2瓦斯傳感器安設(shè)在回風巷內(nèi)距工作面煤壁10m處，監(jiān)測回風流中的瓦斯?jié)舛?，當t21.0%時報警、斷電，當t21.5%時切斷工作

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

18、理（1）11601工作放炮時，必須嚴格執(zhí)行遠距離放炮措施，采煤工作面爆破地點到工作面的距離不得小于100m，遠距離爆破時，回風系統(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）放炮前必須對通風系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、電氣設(shè)備、壓風自救系統(tǒng)等進行全面檢查，確認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。充填深度應不小于爆破孔深度的1.5倍。（6）放炮時，必須停掉回風巷所有非本質(zhì)安全型電源（局部通風機電源除外），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巷回風系統(tǒng)暢通，回風系統(tǒng)不準存放物料和礦車。（9）嚴格執(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，嚴禁跳段使用。（11）放炮期間井下嚴禁停壓風，否則不準進行放炮工作。（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任警戒工作，嚴禁約崗、睡崗和脫崗；2）每次裝藥放炮前由工長、安監(jiān)員負責檢查各站崗范圍以內(nèi)的人員撤離情況，在確認距離放炮地點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、通風等情況，發(fā)現(xiàn)問題

21、及時處理，問題隱患處理完后，方準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)導在現(xiàn)場。5、安全防護設(shè)施（1）防突風門11601工作面回采前，已在回風巷和11601聯(lián)絡巷之間施工正反向防突風門。施工的防突風門兩道，與墻體接觸嚴密，風門墻體牢固，崁入巷道周邊巖石是深度0.2m，并設(shè)有防逆流裝置；正反向風門已實現(xiàn)聯(lián)鎖；電纜孔必須封堵嚴實；風門墻厚度0.8m，門扇厚度50mm。（2）下井作業(yè)人員必須攜帶隔離式化學氧自救器，經(jīng)檢身房檢查未攜帶自救器，嚴禁入井作業(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、回風巷在距工作面2540m的位置安設(shè)壓風自救裝置，在巷道內(nèi)每50m安設(shè)一組壓風自救裝置，每組壓風自救裝置應可供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)導小組1）指揮領(lǐng)導小組組長：礦長副組長：副礦長成員：有關(guān)部室、救護隊及施工單位負責人2）部室職責（略）2、防突考察注意事項（1）為確保考察工作的順利進行，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，必須仔細認真，數(shù)據(jù)必須準確、可靠，嚴禁弄虛作假。（3）進行防突考察時，由施工單位負責打眼，通防部負責采樣檢驗。（4）通防部要隨時做好防突考察的準備工作，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)度室的通知不準打眼放炮施工，確定無突出危險后方可施工。以便按要求嚴格控制回采。（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