煤礦開采保護(hù)層方案設(shè)計(jì)

1、仁懷市xx煤礦開采保護(hù)層設(shè)計(jì)方案仁懷市xx煤礦二0一二年四月五日 TOC o 1-5 h z 第一節(jié)礦井概述1 HYPERLINK l bookmark79 o Current Document 第二節(jié) 區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測11 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 第三節(jié)區(qū)域防突措施 11 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 第四節(jié) 區(qū)域措施效果檢驗(yàn)17 HYPERLINK l bookmark118 o Current Document 第五節(jié)區(qū)域措施效果驗(yàn)證18由于煤層的開采引起頂?shù)装鍘r層移動，

2、產(chǎn)生裂隙，使具有突出危險(xiǎn)煤層中的 瓦斯能夠釋放出來。此外，由于煤層開采形成采空區(qū)，煤層頂板冒落，頂部煤層 隨著下沉，底部煤層向上發(fā)生膨脹變形，開采層頂?shù)装迕簩又谐惺艿牡貞?yīng)力減小， 突出危險(xiǎn)性變?nèi)趸蛳А＿@就是保護(hù)層開采消除突出危險(xiǎn)的原理。因此，有條件 時(shí)，優(yōu)先開采保護(hù)層是消除突出危險(xiǎn)性最有效的區(qū)域性技術(shù)措施。為了減少保護(hù) 層開采時(shí)頂?shù)装迕簩又写罅客咚褂肯蜷_采層，同時(shí)為了徹底消除突出煤層的突出 危險(xiǎn)性，必須對被保護(hù)層瓦斯進(jìn)行抽放。對沒有保護(hù)層開采條件時(shí)，在采掘作業(yè) 前預(yù)抽煤層瓦斯是優(yōu)先選用的區(qū)域性防止突出技術(shù)措施?？梢酝ㄟ^巖巷工程或煤 巷工程配合鉆孔對煤層瓦斯進(jìn)行大面積預(yù)抽，當(dāng)煤層剩余瓦斯含量和

3、壓力降低到 一定程度時(shí)，是能夠消除煤層突出危險(xiǎn)性的。對永恒煤礦多煤層的開采，更有條 件實(shí)施開采保護(hù)層，進(jìn)行區(qū)域綜合防突措施。第一節(jié)礦井概述設(shè)計(jì)開采煤層四層，即C、C、C、C、煤層，其平均厚度分別為1.16m、 5710123.5m、0.7m、1.5 0m、1.00m，煤層平均傾角平均18，煤種為無煙煤。按開采方安 設(shè)計(jì)，其煤炭利用儲量為228.59萬噸?？刹蓛α繛?69.81萬噸。服務(wù)年限為 8.08年，礦井全員工效1.53七/工，勞動定員327人。一、交通位置仁懷市xx煤礦位于仁懷市以南，隸屬仁懷市五馬鎮(zhèn)管轄，礦山距五馬鎮(zhèn)5.5 Km，距仁懷市27 Km，距金沙電廠35km，距鴨溪電廠60k

4、m，距209省道約2km， 交通較為方便。二、井田邊界及儲量1、井田境界礦區(qū)范圍由貴州省國土資源廳下發(fā)的采礦許可證(證C5200002009071120031081)劃定，其礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)(北京坐標(biāo))見下表：xx煤礦礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)表一覽表拐點(diǎn)XY拐點(diǎn)XY172839410511612礦區(qū)面枳2采礦許可證允許開采深度802400m2、地質(zhì)儲量貴州奇星資源勘查開發(fā)有限公司于2008年3月30編制了貴州省仁懷市 xx煤礦地質(zhì)勘查補(bǔ)充報(bào)告，估算C5、C7、C10、C12、C煤層煤炭保有總資源量為 606.4萬噸（含公路壓礦133.4萬噸）。其中：控制的資源量（332）為40.8萬 噸，推斷的資源量

5、（333）為338.2萬噸（含公路壓礦84.4萬噸），預(yù)測的資源 量（334）？為227.4萬噸（含公路壓礦49萬噸）。歷年采空區(qū)為276萬噸，如 表。變更后資源儲量統(tǒng)計(jì)表單位（萬噸）礦山名稱資源量 類別C5（萬噸）C7（萬噸）C10（萬噸）C12（萬噸）備注永 恒 煤 礦(332)公路保護(hù)煤柱未列出資源量 類別(333)(334)?38火WJ公路保護(hù)煤柱27合計(jì)145三、煤層賦存特征1、地層綜合柱狀圖煤層及頂?shù)装逯鶢顖D】U】J】JJ_J】J】Ju_制m, 10E.月JO. IE.方. ?in.沖IS. H5-1.應(yīng)靜砂號杰或地廓律懇亦半懇 tjF御if.叩地電成時(shí)景黑庇性昆旨或平月廈麻解D.

6、 m* 銃團(tuán)戒3】導(dǎo)牌度若但快H尤期用源底芭昆皆井半月廈康但禎團(tuán)號皆少辭仍協(xié)化不氐庇性粉母巖樂平盤,腎域耳耳隊(duì)庚性星骨】睥炸母淺加色整*成沌牌翌庚性星骨#平荷吸度住沌足蚩中郃炭輸砂警辱芯漏康性舸冒害房性田晉家棒煤一履n等燎母炭忱袖卻*井半居即虎物砂#障居2、地層礦區(qū)內(nèi)含煤地層從上到下有C、C、C、C、四層為全區(qū)可采煤層。571012C5：位于煤系中部，煤層層位穩(wěn)定，無夾砰，屬單層煤，煤層厚度1.001.30m,平均厚度1.16米。頂板都為泥巖、底板泥巖。C7：位于煤系中部，煤層層位穩(wěn)定，夾13層夾砰，煤層厚度1.502.50m, 平均厚度1.95米。頂板為粉砂巖、底板泥巖、粉砂巖；有底鼓現(xiàn)象。

7、C :位于煤系中下部，煤層層位穩(wěn)定，無夾砰，屬單層煤，煤層厚度0.80100.90m，平均厚度0.84米。頂板為泥巖、底板泥巖。C :位于龍?zhí)督M下部，煤層層位穩(wěn)定，夾砰層數(shù)多為1層，煤層厚度1.00121.40m,平均厚度1.20米。頂板為粉砂巖或泥巖、底板泥巖或細(xì)砂巖。3、煤層特征見表煤層特征表順序區(qū)域組煤層 名稱煤層厚度（m）層間 距（m）煤層 夾砰 數(shù)穩(wěn)定 性煤層 傾角 （度）煤種頂?shù)装鍘r性最大最小平均頂板底板1龍?zhí)?組C518穩(wěn)定平均18無煙 煤泥巖泥巖2C7穩(wěn)定平均18無煙 煤粉砂巖、泥巖、粉砂 LLr 石163C10無穩(wěn)定平均18無煙 煤泥巖泥巖54C121穩(wěn)定平均18無煙 煤粉砂

8、巖、泥 LLr 石泥巖、細(xì)砂 LLr 石74、煤質(zhì)各煤層均為變質(zhì)程度較高的無煙煤，其中5號、7號煤層屬低灰一中灰，低 硫一中硫，高發(fā)熱量無煙煤。四、水文地質(zhì)條件地形地貌特征及地表水的補(bǔ)給、逕流、排泄礦區(qū)在區(qū)域水文地質(zhì)單元中處于補(bǔ)給區(qū)位置，地表水來源完全靠大氣降水，礦區(qū)位于赤 水河上游的五馬河支流北東側(cè)，屬長江水系。礦區(qū)南西部外圍有一條較大的河流一五馬河， 其流向?yàn)橛赡舷虮绷鳌５叵滤赡蠔|向北西逕流。礦區(qū)內(nèi)地勢總體為北東高南西低，地表水 沿溝谷向北西排泄。最終匯入赤水河。地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄1）含水巖組的劃分及特征（1）含水層及特征礦區(qū)內(nèi)出露的地層有第四系（Q），三迭系：夜郎組沙堡灣段（T1

9、y1）、黃村壩 段（T1y2）、二迭系:長興組（P3c）、龍?zhí)督M（P3l）、茅口組（P2m）；其中Q、T1y2、 P3c、P2m為含水層。（T y2）1主要出露于礦區(qū)中部及南部，為碳酸鹽巖巖溶水含水層，為灰色中至厚層灰 巖，該組地層巖溶較發(fā)育。厚125.24136.18m ,平均厚129.73m。b.二迭系長興組（Pc）含水層3主要出露于礦區(qū)北部及東部外圍，上部為灰、深灰色薄至中厚層燧石灰?guī)r夾 泥灰?guī)r；下部為深灰色薄至中厚層灰?guī)r夾灰黃色泥（頁）巖，該層厚50m左右， 為巖溶裂隙水含水層。（Pm）含水層2主要出露于礦區(qū)北部及東部外圍，呈近北東一南西向帶狀分布，為碳酸鹽巖 溶水含水層，為含煤地層的

10、直接底板，巖性主要為淺灰灰色厚層狀、塊狀細(xì)晶 生物碎屑灰?guī)r，含少量燧石結(jié)核。頂部為58m厚的深灰含鐵錳質(zhì)、硅質(zhì)灰?guī)r灰?guī)r， 厚度165210m。含腕足、蜓類化石。該組地層巖溶強(qiáng)烈發(fā)育，富水性強(qiáng)。七煤 層距底部茅口灰?guī)r約15米的灰色粘土質(zhì)泥巖。因此，在侵蝕基準(zhǔn)面以上該含水 層對開采影響不大，但侵蝕基準(zhǔn)面以下開采時(shí)，對礦井開采影響較大，在平硐以 下開采過程中，必須加大水災(zāi)的防治工作。（2）隔水層及特征（T1y1）灰、灰綠色泥巖，夾少量的泥質(zhì)灰?guī)r。主要出露于礦區(qū)西北部，為碎屑巖裂 隙水含水層。b.二迭系龍?zhí)督M（P31）主要為灰、灰黃色細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層 組成，厚度約88

11、106m，平均94m。含煤層、煤線1316層，含可采煤層四層， 自上而下編號為C5、C7、七、C12、可采煤層總厚6.15m。2）構(gòu)造對地下水的影響礦區(qū)范圍內(nèi)未見斷裂構(gòu)造。地下水對礦坑的影響地下水的主要補(bǔ)給來源是大氣降水，但大氣降水以集中降落形式為主，且由 于礦區(qū)地形起伏大，地表排泄條件良好，絕大部份大氣降水通過山坡直接向溪溝 排泄，有一部份地表水滲入到第四系、茅口灰?guī)r及斷層形成地下水。因此上述含 水層的地下水對礦井產(chǎn)生充水的可能性較大，在斷層破碎帶附近地下水對礦井產(chǎn) 生充水造成礦區(qū)的煤層不能開采。礦區(qū)南西部外圍有一小河一五馬河，區(qū)內(nèi)標(biāo)高 為+610m；五馬河是當(dāng)?shù)貐^(qū)域性的最低侵蝕基準(zhǔn)面，地下

12、水大部分排泄于五馬河， 排泄條件良好，但五馬河從礦區(qū)外側(cè)經(jīng)過，與礦區(qū)有一定水力聯(lián)系，因此，在開 采最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高610m以下時(shí)，易發(fā)生底板突水問題。當(dāng)開采標(biāo)高在610m 以上時(shí)，雖然巖溶管道發(fā)育，地下水豐富，但由于煤層位于610米標(biāo)高之上，在 地貌上常呈峰嶺，接受大氣降水的補(bǔ)給有限，故該含水層地下水對礦井充水的可 能性小，出現(xiàn)底板突水的可能性小。采空區(qū)影響永恒、雙扶、灣頭3家煤礦整合整合為永恒煤礦。原礦區(qū)的采空區(qū)積水可能 構(gòu)成礦井充水因素。因此，礦區(qū)采空區(qū)在大氣降水后易形成老窯積水。由于該區(qū)采空區(qū)圍巖均為龍?zhí)睹合档貙樱瑤r性主要為粉砂巖，屬相對隔水層， 透水性較差，故采空區(qū)積水無有效的透滲通

13、道，一般均匯集著一定水量的老窯積 水，對礦山開采潛在著老窯水突水的水災(zāi)隱患。充水因素1）大氣降水對礦床充水的影響大氣降水是礦區(qū)地下水的主要補(bǔ)給來源，因此，大氣降水對礦床充水有著較 大的影響。礦區(qū)主采煤層C、C、C、C號煤層上覆地層厚度0190m，覆蓋厚 571012度均小于煤層開采安全深度，整個(gè)礦區(qū)煤層頂板均為不穩(wěn)定頂板。礦區(qū)大面積采 煤時(shí)，頂板巖層將產(chǎn)生不同程度的巖層移動及變形，地面將產(chǎn)生采空塌陷、地裂 縫、塌陷裂隙、冒落裂隙等，采掘系統(tǒng)上伏地面位處地勢低洼處，大氣降水及地 表逕流向低勢低洼處匯集后，經(jīng)地裂縫、塌陷裂隙、冒落裂隙直接滲入采掘系統(tǒng)， 形成礦坑涌水。2）地表水對礦井充水的影響礦區(qū)

14、內(nèi)屬長江流域赤水河水系補(bǔ)給區(qū)，礦區(qū)內(nèi)無大的地表水體，礦區(qū)范圍內(nèi) 主要地表河流為五馬河，五馬河在區(qū)附近標(biāo)高為+610m；五馬河為長流河,對低于 610m標(biāo)高的采礦活動有一定影響。3）地下水對礦床充水的影響對礦床充水影響較大的地下水為頂板煤系地層及間接頂板長興灰?guī)r、黃村壩 灰?guī)r地下水，煤系地層及長興灰?guī)r、黃村壩灰?guī)r的地下水通過采空塌陷裂隙、冒落裂隙直接進(jìn)入礦井，形成礦井涌水。4）老窯積水對礦床的充水的影響礦區(qū)的采空區(qū)積水可能構(gòu)成礦井充水因素。因?yàn)榈V區(qū)采空區(qū)在大氣降水后易 形成老窯積水。當(dāng)?shù)V山進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，在生產(chǎn)礦井掘進(jìn)過程中，若溝通采空區(qū)積水，會形成突 水，當(dāng)突水量較大時(shí)，將產(chǎn)生采空區(qū)積水淹沒礦井、

15、沖毀礦井的采礦設(shè)備、造成 人生傷亡及財(cái)產(chǎn)損失的安全事故。5）構(gòu)造破碎帶對礦床充水的充水的影響礦區(qū)內(nèi)無構(gòu)造破碎帶構(gòu)造，對礦井充水影響較小。6）底板茅口灰?guī)r對礦床充水的影響礦區(qū)底部C12煤層下距茅口灰?guī)r約15m，當(dāng)煤層開采標(biāo)高低于最低侵蝕基準(zhǔn) 面水位+610米標(biāo)高時(shí)。底板茅口灰?guī)r對礦床充水影響較大。涌水量預(yù)測根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告：大氣降水入滲法計(jì)算公式為：a*F*H式中：Q：大氣降水滲入量（t/d）a：降水滲入系數(shù)，碎屑巖地區(qū)，植被中等發(fā)育，地形坡度中等，取值 為 0.02。F：匯水面積（km2），以礦區(qū)地表分水嶺圍成的面積為匯水面積。田平均年降雨量（mm），采用當(dāng)?shù)貧庀笳径嗄昶骄涤炅?035m

16、m。2.74:計(jì)算單位換算系數(shù)。aXXXm3/d3/h），該礦坑涌水量為一般礦坑涌水量，不含在特殊水文地質(zhì)條件下的 礦坑涌水量（例如礦井與五馬河溝通、底板茅口灰?guī)r突水等）；據(jù)調(diào)查，據(jù)永恒煤 礦井下雨季最大涌水量72m3/d （3m3/h）。水文地質(zhì)條件根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，總體上看，礦區(qū)礦坑涌水量較小，水文地質(zhì)條件相 對簡單類型。五、礦井瓦斯地質(zhì)圖2010年6月仁懷市xx煤礦委托貴州興源煤礦科技有限責(zé)任公司進(jìn)進(jìn)行了 “仁懷市五馬鎮(zhèn)xx煤礦礦井瓦斯地質(zhì)圖編繪”。六、礦井開拓方式1、開拓方案綜述采用斜井單水平上下山開拓方式，主斜井落平至C13煤層底板，+545m水平， 即一水平標(biāo)高，然后沿煤層走向

17、布置+ 545m軌道大巷與一采區(qū)軌道下山相連； 進(jìn)風(fēng)斜井通過C12煤層進(jìn)風(fēng)斜巷、反石門與布置在+ 550m進(jìn)風(fēng)大巷溝通，然后與 一采區(qū)行人進(jìn)風(fēng)下山相連；回風(fēng)巷通過+619回風(fēng)大巷、暗斜井、+550m回風(fēng)石 門、總回風(fēng)大巷與一采區(qū)回風(fēng)下山相連。2、井口位置及特征表共三條井筒，即主斜井、進(jìn)風(fēng)斜井、回風(fēng)井。主斜井擔(dān)負(fù)煤炭、砰石、設(shè) 備、材料及人車等的提升及進(jìn)風(fēng)任務(wù)，進(jìn)風(fēng)斜井擔(dān)負(fù)進(jìn)風(fēng)、行人、管路鋪設(shè)等任 務(wù)；回風(fēng)井專任回風(fēng)用，井筒特征見表。井筒位置及特征表井筒名稱井口坐標(biāo)井口標(biāo)高(m)方位角( )坡度( )井筒長 度(m)支護(hù)形式斷面(m2)XY凈掘主斜井306376435623581+6853352

18、4238m砌碹付斜井306379335623573+68231424370m砌碹回風(fēng)井306311035623540+6191832025m錨噴3、水平劃分及標(biāo)高礦井劃分為一個(gè)水平，水平標(biāo)高為+545m。4、大巷布置 礦井有布置了三條大巷，P+545m軌道大巷、+550m進(jìn)風(fēng)大巷、555回風(fēng)大巷。5、采區(qū)劃分及布置該礦采用單水平下山開采，沿+545m軌道大巷將礦井布置為2個(gè)采區(qū)開采。6、煤層開采順序依次為C、C、C、C被保護(hù)煤層必須處于保護(hù)范圍內(nèi)且105712應(yīng)等開采巖層移動穩(wěn)定后時(shí)開采，平桐暗斜井布置。工作面為走向長壁后退式開 采方法，即由采區(qū)邊界向采區(qū)主要巷道方向推進(jìn)七、礦井通風(fēng)方式及通風(fēng)

19、系統(tǒng)礦采用斜井開拓。采用中央分列式通風(fēng)方式，通風(fēng)方法為抽出式。主斜井、進(jìn)風(fēng)斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)井專門回風(fēng)。選用FBCDZ-6-2Xs/s，負(fù)壓981746Pa。電機(jī)功率N=45kwX2，型號 YBFe250M-6。X 11Kw壓入式對旋軸流局部通風(fēng)機(jī)，功率為2X11kw，風(fēng)量為350230m3/min；采用直徑為500mm的礦用阻燃風(fēng)筒。1、采煤工作面通風(fēng)線路為：礦井以主斜井和進(jìn)風(fēng)斜井、風(fēng)井為總回風(fēng)構(gòu)成的分列式通風(fēng)系統(tǒng)，首采工 作面通風(fēng)路線為二條：一條為主斜井一+545m水平軌道大巷一軌道上山一石門平 巷一采面運(yùn)輸巷一采煤工作面一采面回風(fēng)巷一區(qū)段回風(fēng)石門一回風(fēng)上山一+555m 水平回風(fēng)大巷一回風(fēng)暗斜

20、井一+619m水平回風(fēng)大巷一引風(fēng)道一地面。另一條為進(jìn)風(fēng)斜井一暗斜井一+550進(jìn)風(fēng)大巷一二聯(lián)絡(luò)巷一+545m水平進(jìn) 風(fēng)大巷一軌道上山一區(qū)段軌道石門一采面運(yùn)輸巷一采煤工作面一采面回風(fēng)巷一 區(qū)段回風(fēng)石門一回風(fēng)上山一+555m水平回風(fēng)大巷飛回風(fēng)暗斜井一+619m水平回風(fēng) 大巷一引風(fēng)道一地面。2、掘進(jìn)工作面通風(fēng)線路為：11202運(yùn)輸巷掘進(jìn)：主斜井一+545m水平軌道大巷一區(qū)段軌道石門一11202 運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面一回風(fēng)石門一+555m水平回風(fēng)大巷一回風(fēng)暗斜井一+619m水平回風(fēng)大巷f引風(fēng)道f地面。11202風(fēng)巷掘進(jìn)：主斜井f+545m水平軌道大巷f行人上山f區(qū)段回風(fēng)石門 f11202回風(fēng)巷掘進(jìn)工作面f回

21、風(fēng)繞道石門f+555m水平回風(fēng)大巷f回風(fēng)暗斜井 f+619m水平回風(fēng)大巷f引風(fēng)道f地面。八、瓦斯、瓦斯參數(shù)、煤塵、煤的自燃1、礦井瓦斯整合前原xxx煤礦2006年度礦井瓦斯等級鑒定情況見下表。xxxx2006年度瓦斯等級情況表礦井名稱平均日 產(chǎn)量(t)瓦斯CO22006年申報(bào)鑒定等 級專家審 核意見審批結(jié)果絕對量 (m3/min)相對量 (m3/t)絕對量 (m3/min)相對量 (m3/t)原雙扶煤 礦200高瓦斯合格高瓦斯原馬鞍、灣 頭煤礦80高瓦斯合格高瓦斯根據(jù)計(jì)算，容易時(shí)期各煤層最大3/t ；困難時(shí)期各煤層最大3/t；2、c12瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)煤層C 12吸附常數(shù)a(M3/t)b(Mpa-

22、1)工業(yè)分析水分(%)灰分(%)揮發(fā)分()孔隙率(%)實(shí)際煤層最大瓦斯含量(m3/t)實(shí)測煤層最大瓦斯壓力(Mpa)間接反算瓦斯壓力最大值(Mpa)煤的堅(jiān)固系數(shù)（f值）瓦斯放散初速度（為）9.110煤體破壞類型III視真、假密度3、煤塵爆炸性和煤的自燃性1）煤塵根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室提交的C5、C7、C10、C12煤層煤塵爆炸性鑒 定報(bào)告；C5、C7、C10、C12煤層煤塵均無爆炸性。2）煤層自燃根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室提交的C5、C7、C10、C12煤層自燃傾向性鑒 定報(bào)告；C7、C10、C12煤層自燃傾向性為II級，按自燃煤層進(jìn)行設(shè)計(jì)與管理；由于本礦經(jīng)鑒定為煤與瓦斯突出礦井，按煤與瓦

23、斯突出進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理。成 立專門通風(fēng)、防突機(jī)構(gòu)，礦井必須堅(jiān)持一年一度的瓦斯等級鑒定工作，以指導(dǎo)礦 井安全生產(chǎn)。雖然自建礦以來未發(fā)生過大事故，但礦井存在著頂板、水、瓦斯等 災(zāi)害的威脅，煤礦職工的素質(zhì)也有待于提高，為落實(shí)“安全第一，預(yù)防為主”的 安全生產(chǎn)方針，全面有效地抓好礦井安全生產(chǎn)管理，特制定礦井瓦斯治理方案第二節(jié) 區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測若已確切掌握各煤層突出危險(xiǎn)區(qū)域的分布規(guī)律，并有可靠的預(yù)測資料的，區(qū) 域預(yù)測工作可由礦技術(shù)負(fù)責(zé)人組織實(shí)施；否則，應(yīng)當(dāng)委托有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性 鑒定資質(zhì)的單位進(jìn)行區(qū)域預(yù)測。區(qū)域預(yù)測結(jié)果應(yīng)當(dāng)由煤礦企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)確 認(rèn)。突出危險(xiǎn)區(qū)的新水平、新采區(qū)開拓過程中的所有揭煤作

24、業(yè)，必須采取區(qū)域綜 合防突措施并達(dá)到要求指標(biāo)。經(jīng)開拓前區(qū)域預(yù)測為無突出危險(xiǎn)區(qū)的煤層進(jìn)行新水 平、新采區(qū)開拓、準(zhǔn)備過程中的所有揭煤作業(yè)應(yīng)當(dāng)采取局部綜合防突措施。第三節(jié)區(qū)域防突措施區(qū)域防突措施是指在突出煤層進(jìn)行采掘前，對突出煤層較大范圍采取的防突 措施。區(qū)域防突措施包括開采保護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯兩類。一、開采保護(hù)層1、保護(hù)層選擇根據(jù)防突規(guī)定：區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用開采保護(hù)層，突出危險(xiǎn)區(qū)的煤層 不具備開采保護(hù)層條件的，必須采用預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施并進(jìn)行區(qū)域措施 效果檢驗(yàn)。在突出礦井開采煤層群時(shí)，如在有效保護(hù)垂距內(nèi)存在厚度0.5m及以上的無 突出危險(xiǎn)煤層，除因突出煤層距離太近而威脅保護(hù)層工作面安全

25、或可能破壞突出 煤層開采條件的情況外，首先開采保護(hù)層。當(dāng)煤層群中有幾個(gè)煤層都可作為保護(hù) 層時(shí)，綜合比較分析，擇優(yōu)開采保護(hù)效果最好的煤層。當(dāng)?shù)V井中所有煤層都有突 出危險(xiǎn)時(shí)，選擇突出危險(xiǎn)程度較小的煤層作保護(hù)層先行開采，但采掘前必須按本 規(guī)定的要求采取預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施并進(jìn)行效果檢驗(yàn)；優(yōu)先選擇上保護(hù) 層。在選擇開采下保護(hù)層時(shí)，不得破壞被保護(hù)層的開采條件。 TOC o 1-5 h z 遵循以上原則，結(jié)合仁懷地區(qū)C7、C5煤層已發(fā)生過煤與瓦斯突出事件，C10、 C、C至今還未發(fā)生過突出現(xiàn)象的實(shí)際情況，因此首先開采下保護(hù)層，因C煤 121310層距C、C煤層較近，C為保護(hù)效果最好的煤層，且不會破壞上

26、C煤層。57772、保護(hù)范圍確定xx煤礦可采煤層5層(即C5、C7、C10、C12、煤層)，為緩傾斜薄及中厚煤層， C距上解放層C煤層34m； C號距上解放層C煤層16m； C距下解放層C號煤 1051071012層5m； C10距下解放層C13號煤層12m。保護(hù)層有效保護(hù)范圍的確定一般應(yīng)依據(jù)礦井實(shí)測資料進(jìn)行，由于缺乏實(shí)測參 數(shù)，這里僅按照經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行預(yù)測。保護(hù)層與被保護(hù)層之間的有效垂直距離見下表。表3-2-1保護(hù)層與被保護(hù)層之間的有效垂直距離名稱上保護(hù)層(m)下保護(hù)層(m)急傾斜煤層6080緩斜及傾斜煤層50100由于井田內(nèi)C距上解放層C煤層34m； C號距上解放層C煤層16m； C距 TO

27、C o 1-5 h z 10510710下解放層C號煤層5m； C距下解放層C號煤層12m，先開采C煤層能做為C、 121013105C、C、C煤層的解放層。71213沿走向解放范圍的確定對停采的保護(hù)層采煤工作面，停采時(shí)間超過3個(gè)月、且卸壓比較充分，該采 煤工作面的始采線、采止線及所留煤柱對被保護(hù)層沿走向的保護(hù)范圍可暫按卸壓 角5660。劃定。如下圖3-2-1所示。1保護(hù)層；2一被保護(hù)層；3一煤柱；4一米空區(qū)；5一被保護(hù)范圍；6一始米線、終米線圖3-2-1保護(hù)層工作面始采線、米止線和煤柱的影響范圍被保護(hù)層C5煤層3）沿傾斜解放范圍的確定保護(hù)層沿傾斜方向的保護(hù)范圍，可按卸壓角劃定。卸壓角的大小應(yīng)

28、采用礦井實(shí) 測數(shù)據(jù)，因無實(shí)測數(shù)據(jù)，參照采礦工程設(shè)計(jì)手冊3281頁表7-6-6。結(jié)合該礦實(shí) 際，取6 =73，6 =87，6 =75，6 =75。計(jì)算得出本設(shè)計(jì)礦井6煤層一 121210個(gè)采面的解放范圍為：C煤層58m； C煤層64m； C煤層68m； C煤層64m；如下圖 5712133-2-2所示。圖3-2-2沿傾斜保護(hù)范圍示意圖被保護(hù)層C7煤層64保護(hù)層C10煤層8一：上被保護(hù)層C12煤層70一一一一- 二二-_.75被保護(hù)層 C13 煤層3、開采保護(hù)層區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)符合下列要求:1）開采保護(hù)層時(shí)，同時(shí)抽采被保護(hù)層的瓦斯；2）開采近距離保護(hù)層時(shí)，采取措施防止被保護(hù)層初期卸壓瓦斯突然涌入保

29、 護(hù)層采掘工作面或誤穿突出煤層；3）正在開采的保護(hù)層工作面超前于被保護(hù)層的掘進(jìn)工作面，其超前距離不 得小于保護(hù)層與被保護(hù)層層間垂距的3倍，并不得小于100m；4）開采保護(hù)層時(shí)，采空區(qū)內(nèi)不得留有煤（巖）柱。特殊情況需留煤（巖）柱時(shí)， 經(jīng)煤礦企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，并作好記錄，將煤（巖）柱的位置和尺寸準(zhǔn)確地標(biāo)在 采掘工程平面圖上。每個(gè)被保護(hù)層的瓦斯地質(zhì)圖應(yīng)當(dāng)標(biāo)出煤（巖）柱的影響范圍， 在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行采掘工作前，首先采取預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施。當(dāng)保護(hù)層留有不規(guī)則煤柱時(shí)，按照其最外緣的輪廊劃出平直輪廓線，并根據(jù) 保護(hù)層與被保護(hù)層之間的層間距變化，確定煤柱影響范圍。在被保護(hù)層進(jìn)行采掘 工作時(shí)，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)

30、采掘瓦斯動態(tài)及時(shí)修改。二、預(yù)抽煤層瓦斯預(yù)抽煤層瓦斯可采用的方式有：地面井預(yù)抽煤層瓦斯以及井下穿層鉆孔或順 層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯、穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯、順層鉆孔或穿層鉆 孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯、穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯、順層鉆孔預(yù)抽 煤巷條帶煤層瓦斯等。預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)按上述所列方式的優(yōu)先順 序選取，或一并采用多種方式的預(yù)抽煤層瓦斯措施。（一）回采工作面抽放抽放巷道選擇本礦首采11201工作面，掘進(jìn)面為11202掘進(jìn)面。11201回采工作面在運(yùn)輸 順槽采用先抽后采、邊采邊抽高負(fù)壓順層抽放瓦斯，回風(fēng)順槽采用鉆場低負(fù)壓抽 放采空區(qū)裂隙帶瓦斯及采空區(qū)埋管抽放采空區(qū)瓦斯相結(jié)

31、合的抽放方法。采面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽鉆場布置、鉆孔參數(shù)確定（1）運(yùn)輸順槽鉆場布置在11201工作面運(yùn)輸順槽向煤層傾斜方向每隔5m布置平行鉆孔，以及每隔 25m向上下各布置2個(gè)穿層鉆孔抽放鄰近層C7、C5、C12煤層瓦斯；其穿層鉆孔 以打穿C7、C5、C12煤層為準(zhǔn)；并通過抽放瓦斯管路將抽出的瓦斯排放到地面空 氣中安全放空。抽放瓦斯效果達(dá)到規(guī)定要求后可進(jìn)行回采。穿層鉆孔布置見3_2_3示意圖。圖3-2-3穿層鉆孔布置示意圖（2）運(yùn)輸順槽高負(fù)壓鉆孔參數(shù)的確定鉆孔直徑：設(shè)計(jì)考慮60110mm；鉆孔長度：60m, 一般沿層鉆孔考慮工作面長度的7090%（該礦首采工 作面11001工作面傾斜長度為70m）；

32、穿層鉆孔以穿透各煤層頂板為準(zhǔn)；鉆孔間距：5m；抽放負(fù)壓與封孔長度：抽放管口負(fù)壓保證大于13KPa；封孔長度既應(yīng)保 證不吸入空氣又應(yīng)使封孔長度盡量短，對于煤孔應(yīng)不小于410m，巖孔應(yīng)不小 于25m。排放時(shí)間Tj （臨界值）Tj=3/B。（3）回風(fēng)順槽抽放頂板裂隙帶瓦斯抽放鉆孔參數(shù)設(shè)計(jì)回采時(shí)應(yīng)利用回采工作面前方超前卸壓效應(yīng)邊采邊抽本煤層瓦斯，以提高煤 層瓦斯抽放效率。采面順層及裂隙帶瓦斯抽放鉆孔布置見3-2-4示意圖?；仫L(fēng)順槽占場由采110采面回風(fēng)巷os交叉1血空區(qū)裂隙帶瓦斯圖例 o 由l n n =q順層鉆孔穿層占孔注：圖中單位為m11胡1采庶輸巷圖3-2-4采面順層及頂板裂隙帶瓦斯抽放鉆孔布置

33、示意圖抽放負(fù)壓選用6.7KPa。鉆場沿鉆孔方向長度為5m,寬度1.8m，高度1.8m。 鉆場間距為80m,前后鉆場內(nèi)鉆孔長度95m，交叉15m。在工作面超前布置頂板 鉆場，鉆孔方向與工作面推進(jìn)方向相迎，鉆孔位于冒落帶以上的裂隙帶范圍內(nèi)， 長度80100m，前在工作面推至鉆孔之下即可進(jìn)行采空區(qū)抽放，在工作面推過 鉆場后，還可以將鉆場密閉接入管路進(jìn)行“巷抽”，其鉆場、鉆孔布置詳見圖 4-5-1B。封孔方式、材料及工藝鉆孔封孔可采用水泥砂漿人力進(jìn)行封孔。封孔材料為水泥砂漿，其配比為： 硅酸鹽水泥、砂子與水混合攪拌而成。水泥標(biāo)號為525硅酸鹽水泥、砂子顆粒直 徑為0.51.5mm，水砂比為1： 2.4

34、2.5。鉆場內(nèi)鉆孔與瓦斯管聯(lián)接見示意圖3-2-5。圖3-2-5鉆場內(nèi)鉆孔與瓦斯管聯(lián)接示意圖封孔方法：封孔前用水或壓風(fēng)將孔內(nèi)殘存的煤、巖鉆屑清洗干凈，然后放入 套管（孔內(nèi)抽放管）。套管直徑25108mm，封孔長度3m以上。往孔內(nèi)送泥可用 專用工具或?qū)⑺嘧龀蓤A柱形狀分次送入，每送泥0.31.0m放入一個(gè)木塞，并 用力搗實(shí)，直至封完鉆孔。套管頂端應(yīng)鉆510直徑為10mm的篩孔，以免煤、 巖屑及雜物堵塞。擋采直徑要略小于鉆孔直徑。（二）掘進(jìn)工作面邊掘邊抽根據(jù)永恒煤礦掘進(jìn)工作面瓦斯涌出實(shí)際情況，初期在掘進(jìn)工作面可采用邊掘 邊抽方式。采用邊掘邊抽時(shí)，抽放鉆孔布置方式如圖3-2-6。圖 3-2-6掘進(jìn)工作

35、面邊掘邊抽瓦斯鉆孔布置示意圖鉆孔布置參數(shù)如下：鉆孔長度43m；鉆孔直徑小 75mm；相鄰孔間夾角35；鉆場間距50m；鉆場內(nèi)鉆孔數(shù)3個(gè)；封孔深度5m；封孔方式聚胺脂封孔。在煤巷掘進(jìn)工作面后5m處的巷道兩幫各施工一個(gè)鉆場。鉆場的規(guī)格應(yīng)根據(jù)巷 幫瓦斯抽放鉆孔布置的要求，選用鉆機(jī)的外形尺寸及鉆桿長度而定。根據(jù)該礦的具 體情況，每組鉆場在煤巷兩側(cè)錯(cuò)開布置，其規(guī)格為：4 x 4x2m，相鄰兩組鉆場 之間的間距為4050m。在每一鉆場內(nèi)，沿走向布管個(gè)邊掘邊抽鉆孔，即左、右 鉆場各三個(gè)，孔深50m左右。（三）瓦斯抽放控制范圍必須達(dá)到：1、石門（井筒）揭煤工作面控制范圍應(yīng)根據(jù)煤層的實(shí)際突出危險(xiǎn)程度確定， 但必須控制到巷道輪廓外8m以上（煤層傾角大于8，底部或下幫5m。鉆孔必須 穿透煤層的頂（底）板0.5m以上。若不能