畢業(yè)設(shè)計(jì)-平煤八礦己15-13310掘進(jìn)工作面煤與瓦斯突出防

平煤八礦己15-13310掘進(jìn)工作面煤與瓦斯突出防治摘要：八礦自84年10月13日發(fā)生第一次煤與瓦斯突出以來，累計(jì)突出34次，突出煤量3208噸，瓦斯量247700m3，最大一次發(fā)生在2000年10月15日戊二皮下，突出煤量562噸，瓦斯量30103m3，拋煤距離65m，并發(fā)生瓦斯逆流現(xiàn)象。89年被鑒定為煤與瓦斯突出礦井，97年經(jīng)重慶煤科院鑒定為嚴(yán)重煤與瓦斯突出礦井。本文通過對(duì)平煤八礦的實(shí)際考察，收集己15-13310掘進(jìn)工作面瓦斯含量、瓦斯壓力、通風(fēng)旬報(bào)及瓦斯日?qǐng)?bào)等方面基本資料，收集現(xiàn)采用煤與瓦斯突出防治措施及工藝、預(yù)測(cè)指標(biāo)值和效果檢驗(yàn)值，并現(xiàn)場(chǎng)考察工作面情況。并根據(jù)自己所學(xué)的理論知識(shí)為該礦己15-13310工作面的煤與瓦斯進(jìn)行突出預(yù)測(cè)。通過煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)，為該礦的瓦斯防治工作提供技術(shù)支持，對(duì)該礦的瓦斯防治工作具有一定的知道意義。關(guān)鍵詞：煤與瓦斯突出平煤八礦四位一體突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)防治措施目錄1引言...........................................................................................................................12礦井概況...................................................................................................................32.1位置與交通...........................................................................................32.2地形地貌...............................................................................................42.3礦井基本情況.......................................................................................42.4礦井通風(fēng)系統(tǒng).......................................................................................62.5開拓開采...............................................................................................72.6地質(zhì)構(gòu)造...............................................................................................72.7瓦斯等級(jí)鑒定.......................................................................................82.8己15-13310掘進(jìn)工作面概況..............................................................93工作面防突措施與方法.........................................................................................123.1防突方法.............................................................................................123.1.1單項(xiàng)指標(biāo)法..............................................................................123.1.1.1煤的破壞類型...............................................................123.1.1.2瓦斯放散初速度...........................................................123.1.1.3煤的堅(jiān)固性系數(shù)...........................................................123.1.1.4煤層瓦斯壓力...............................................................133.2.2綜合指標(biāo)法..............................................................................133.2―四位一體‖綜合防治煤與瓦斯突出..................................................153.2.1突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)......................................................................153.2.2防治突出技術(shù)措施..................................................................183.3.1嚴(yán)重突出危險(xiǎn)工作面：..........................................................223.3.2突出危險(xiǎn)工作面:.....................................................................233.3.3一般突出危險(xiǎn)工作面：..........................................................233.4防突措施及措施選定：.....................................................................243.5突出防治措施.....................................................................................243.5.1水力割縫技術(shù)..........................................................................243.5.2淺孔釋放措施..........................................................................243.6安全防護(hù)措施....................................................................................294突出預(yù)測(cè)指標(biāo)值分析.............................................................................................304.1掘進(jìn)工作面測(cè)突出預(yù)測(cè)指標(biāo)值的方法.............................................304.1.2鉆孔瓦斯涌出初速度法..........................................................304.1.2R值指標(biāo)法..............................................................................314.1.3鉆屑指標(biāo)法..............................................................................324.2掘進(jìn)工作面日常突出危險(xiǎn)預(yù)測(cè)指標(biāo)值.............................................325結(jié)論與建議.............................................................................................................35致謝..........................................................................................................................36參考文獻(xiàn)....................................................................................................................371引言我國是世界煤炭生產(chǎn)大國，2002年全國煤炭總產(chǎn)量近14億噸，2003年增至16億噸，2004年達(dá)18.6億居世界首位[1]。2003年世界煤炭產(chǎn)量50億噸,煤礦死亡總數(shù)約8000人,我國煤炭產(chǎn)量約占全球35%,死亡人數(shù)則占近80%倍,2003年國內(nèi)煤礦平均每人每年產(chǎn)煤321噸,效率僅為美國的2.2%,南非8.1%,而百萬噸死亡率是美國的100倍,南非30倍[2]。煤與瓦斯突出是煤礦井下最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，突出是一種極其復(fù)雜的物理力學(xué)過程，盡管我們還不完全清楚突出的機(jī)理，但突出的綜合假說得到了世界突出研究者的廣泛認(rèn)同，認(rèn)為突出是瓦斯、地應(yīng)力和煤體物理力學(xué)性質(zhì)共同作用的結(jié)果。它是一種伴有聲響和猛烈力能效應(yīng)的動(dòng)力現(xiàn)象，往往表現(xiàn)為在煤礦井巷掘進(jìn)或采煤過程中，突然從煤(巖壁內(nèi)部向采掘工作空間迅速噴出煤(巖和瓦斯。聚集在煤層中處于高壓狀態(tài)的瓦斯有時(shí)會(huì)沖垮煤巖層或巷道壁，以極快的速度突然大量泄出，沖出大量的煤巖固體物質(zhì)，發(fā)生煤與瓦斯突出時(shí)強(qiáng)大的沖擊力不僅摧毀井巷設(shè)施，甚至使井巷風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，破壞礦井通風(fēng)系統(tǒng)，并可能使井巷充滿瓦斯和煤(巖拋出物，造成人員瓦斯窒息、煤流埋人，甚至可能引起瓦斯爆炸與火災(zāi)事故[3]。2004年10月20日,河南大平煤礦發(fā)生特大煤礦事故,死亡148人,事故原因就是先發(fā)生瓦斯突出后引發(fā)瓦斯爆炸。瓦斯災(zāi)害是困擾煤礦安全生產(chǎn)最嚴(yán)重的問題，在煤礦重大災(zāi)害事故中，70%以上是瓦斯災(zāi)害事故[4]。嚴(yán)重突出地區(qū)煤巷掘進(jìn)，一直是制約礦井生產(chǎn)能力提高的重要技術(shù)難題之一，其中突出防治技術(shù)是關(guān)鍵。為有效防止掘進(jìn)期間突出，國內(nèi)外煤炭科技人員進(jìn)行了較為廣泛的研究，先后試驗(yàn)應(yīng)用了多項(xiàng)防突技術(shù)措施，并取得了一定的防突效果。但隨著礦井開采深度的延伸，突出危險(xiǎn)性日益嚴(yán)重，防突措施的局限性、片面性愈加顯現(xiàn)，突出危險(xiǎn)煤層煤巷掘進(jìn)速度緩慢、工作面接替緊張的現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重。我國也是世界上突出最為嚴(yán)重的國家之一，至2003年，我國已有20個(gè)省（區(qū)）的一些礦井發(fā)生了突出，突出總數(shù)14300多次，占世界總突出次數(shù)的37%，僅強(qiáng)度超過千噸的特大型突出就有100多次。在100個(gè)國有重點(diǎn)煤炭生產(chǎn)企業(yè)的609處礦井中，煤與瓦斯突出礦井占17.6%，國有地方和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦中，高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井占15%左右。部分局礦的情況更為嚴(yán)重，如焦作煤業(yè)集團(tuán)公司所屬5對(duì)礦井均為嚴(yán)重突出礦井，平頂山煤業(yè)集團(tuán)公司所屬的13對(duì)礦井也全部為高瓦斯或突出礦井。隨著開采深度的不斷增加，瓦斯涌出量不斷加大，煤與瓦斯突出危險(xiǎn)也不斷增加，高瓦斯突出礦井?dāng)?shù)量也在增加。2004年10月20日，河南鄭煤集團(tuán)大平礦發(fā)生特大型瓦斯突出并導(dǎo)致瓦斯爆炸，造成一次死亡148人，就是瓦斯突出災(zāi)害事故的慘痛教訓(xùn)。與各主要產(chǎn)煤國家相比，我國的煤炭賦存條件較差，主要依靠井工開采，隨著開采深度的延伸，煤層瓦斯含量逐漸增加，煤層瓦斯壓力增大，突出的危險(xiǎn)性增高，防治難度越來越大[5]。近年來，通過貫徹―先抽后采、以風(fēng)定產(chǎn)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控‖十二字方針，瓦斯防治工作有了很大進(jìn)展，但安全生產(chǎn)差距仍然較大。瓦斯事故是制約我國煤礦安全狀況好轉(zhuǎn)的最主要因素之一。不把瓦斯事故控制住，就不能實(shí)現(xiàn)全國煤礦安全生產(chǎn)狀況的穩(wěn)定好轉(zhuǎn)，也無法保障煤炭工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。煤與瓦斯突出、瓦斯急劇噴出和瓦斯異常涌出等瓦斯災(zāi)害，是造成重大人員傷亡事故和影響生產(chǎn)進(jìn)度甚至導(dǎo)致礦井停產(chǎn)的主要原因，特別是煤與瓦斯突出災(zāi)害，更是嚴(yán)重影響著礦井的高效集約化的安全生產(chǎn)。煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)是保證突出危險(xiǎn)煤層安全高效生產(chǎn)的決定性環(huán)節(jié)。國內(nèi)外調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明，突出危險(xiǎn)煤層只有（10—30）%屬于突出危險(xiǎn)區(qū)。只有通過可靠的突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，將（70—90）%的非突出危險(xiǎn)區(qū)域極大限度地劃分出來，才能實(shí)現(xiàn)防突技術(shù)措施有的放矢，極大限度地解放生產(chǎn)力。與各主要產(chǎn)煤國家相比，我國的煤炭賦存條件比較差，主要依靠井工開采，隨著開采深度的延伸，煤層瓦斯含量逐漸增加，煤層瓦斯壓力增大，突出的危險(xiǎn)性增高，防治難度越來越大。近年來，通過貫徹―先抽后采、以風(fēng)定產(chǎn)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控‖十二字方針，瓦斯防治工作有了很大進(jìn)展，但安全生產(chǎn)差距仍然較大。特別是在突出的機(jī)理、預(yù)測(cè)、監(jiān)控等方面，都有許多問題需要深入研究和探索。2礦井概況平頂山煤業(yè)集團(tuán)八礦井田位于李口集向斜東部，距平頂山市區(qū)11km。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)113°22′9″～113°30′14″，北緯33°45′13″～33°47′26″，行政區(qū)域隸屬于平頂山市衛(wèi)東區(qū)。八礦東距京廣鐵路孟廟車站58km，西距平頂山東站3km，孟（廟）—寶（豐）鐵路斜穿井田，許（昌）—南（陽）公路自北而南橫貫井田中部，許（昌）—平(頂山—南（陽）高速公路從井田東部邊界穿過。公路、鐵路均可直達(dá)井田，另有2路公共汽車與平頂山市區(qū)和平頂山火車站相連，交通十分方便（圖2-1）。2-1八礦井田交通位置圖經(jīng)平煤集團(tuán)地測(cè)處2001年批準(zhǔn)，八礦井田面積41.42km2。井田邊界為：東至沙河，西至己組煤平行于20勘探線東500m與十礦、十二礦為界，丁、戊組煤至平行于21勘探線東500m與十礦為界，南部以各煤層露頭線為界；其中西南部丁、戊組煤與郊區(qū)呂莊礦、興東礦為界；深部丁組煤邊界-600m，戊組-650m，己組-800m。本井田呈西北高、東南低的地勢(shì)（圖2-2）。東部和南部為開闊的洪積平原，沖積層厚度300～400m，地面標(biāo)高+75～+80m；北部為丘陵及山地，由紫紅色石千峰和灰白色平頂山砂巖組成，呈北西～南東走向，標(biāo)高+200～+399.5m，相對(duì)高差130～305m，最大坡度40度，山區(qū)溝谷發(fā)育，地形復(fù)雜。老馬洞三分院上鄭賈莊程莊李坡辛店郝莊周莊田莊030203730003736300070003740000圖2-2平煤八礦地形地貌示意圖平頂山煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司八礦位于平頂山礦區(qū)東南部，西距平頂山市中心11Km，是我國自行設(shè)計(jì)施工的一座3Mt/a的特大型現(xiàn)代化礦井。井田邊界東以沙河為界，西部以21號(hào)勘探線與十礦相鄰。南部以煤層露頭為界，北部以丁、戊、己組各煤層的-650m等高線垂直劃分，淺部煤層與十二礦相鄰，深部煤層與十礦相接。井田東西走向長(zhǎng)12.5Km,南北傾斜寬3.6Km，井田含煤面積45Km2。平頂山天安煤業(yè)股份有限公司八礦是一個(gè)設(shè)計(jì)能力為300t/a的大型現(xiàn)代化礦井，該礦井含有4層主要可采煤層，由下而上為己16、17、己15、戊9、10、丁5、6，煤炭工業(yè)儲(chǔ)量3.9724億t。本區(qū)含煤地層為石炭系太原群、二迭系山西組和石盒子組，總厚800m，共含甲組～庚組共七個(gè)煤組，其中主要可采煤層由下而上為己16-17、己15、戊9-10、和丁5-6四層，局部可采的有庚23、庚20和戊8三層，四層主要可采煤層總厚約11.6m，各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)，煤塵爆炸指數(shù)為27.1～44.02%，自然發(fā)火期4～6個(gè)月?？v觀全區(qū)煤的變質(zhì)程度由下而上變低，同一煤層由淺而深增高，符合區(qū)域變質(zhì)規(guī)律。主要可采煤層厚度、層間距及頂?shù)装鍘r性列于表1-1中，煤質(zhì)的工業(yè)性分析結(jié)果見表1-2。表2-2主要可采煤層煤質(zhì)工業(yè)分析結(jié)果煤層名稱丁5-6戊9-10己15己16-17Wf1.451.211.091.16工業(yè)性分析%Af25.9019.0312.9414.67Vf30.6930.3423.4022.72容重t/m31.551.431.311.35煤塵爆炸危險(xiǎn)性有爆炸危險(xiǎn)有爆炸危險(xiǎn)有爆炸危險(xiǎn)有爆炸危險(xiǎn)礦井采用一對(duì)豎井、兩水平集中大巷采區(qū)石門開拓，走向長(zhǎng)壁（分層）后退式開采，全部垮落法管理頂板。第一水平標(biāo)高-430m，第二水平標(biāo)高-650m，目前生產(chǎn)水平為一水平（地表標(biāo)高為+75～80m）,分東西兩翼同時(shí)開發(fā)，現(xiàn)有戊二、戊四、丁一、己二、己三、己四、和己三擴(kuò)大七個(gè)采區(qū)，回采工作面七個(gè)，一個(gè)綜采、兩個(gè)高檔普采和四個(gè)炮采，工作面長(zhǎng)度100～150m左右，掘進(jìn)工作面十四個(gè)。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為3Mt/a，服務(wù)年限一水平為28年，二水平37年，總計(jì)65年；核定生產(chǎn)能力1.8Mt/a,根據(jù)該礦1995年度儲(chǔ)量年報(bào)表中計(jì)算的核定儲(chǔ)量，如果礦井的生產(chǎn)能力按3Mt/a計(jì)算，則礦井的服務(wù)年限為92.3年，其中目前的生產(chǎn)水平為24.9年，延深水平為67.4年。該礦井采用分區(qū)抽出式通風(fēng)方式，共有7個(gè)井口，中央主、副井和丁一進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，東風(fēng)井、西一風(fēng)井、西二風(fēng)井和丁一回風(fēng)井回風(fēng)，總進(jìn)風(fēng)量21832m3/min，總排風(fēng)量為22059m3/min。目前的通風(fēng)系統(tǒng)為對(duì)角與分區(qū)混合的混合式通風(fēng)系統(tǒng)，主扇工作方式為抽出式，共布置三個(gè)進(jìn)風(fēng)井筒(付井、新副井進(jìn)風(fēng)，主井輔助進(jìn)風(fēng)；四個(gè)回風(fēng)井筒(東風(fēng)井、西一風(fēng)井、西二風(fēng)井、丁一風(fēng)井。目前礦井總進(jìn)風(fēng)量24152m3/min，總排風(fēng)量24409m3/min，總進(jìn)風(fēng)比102.8％，礦井有效風(fēng)量22121m3/min，有效風(fēng)量率88.3％，礦井綜合等積孔8.97m2。東風(fēng)井(Φ5.0m：服務(wù)于己一、己三及己三擴(kuò)大三個(gè)采區(qū)，安裝一對(duì)k4-73-11NO.32F離心式主扇，配用電機(jī)功率1250KW，主扇額定風(fēng)量12300m3/min，額定風(fēng)壓3157Pa，主扇實(shí)際工作風(fēng)量5566m3/min，工作負(fù)壓3100Pa，等積孔1.98m2。西一風(fēng)井(Φ5.5m：服務(wù)戊二、己二兩個(gè)采區(qū)，安裝一對(duì)k4-73-01NO32F離心式主扇，配用電機(jī)功率1600KW，主扇額定風(fēng)量20000m3/min，額定風(fēng)壓4800Pa，主扇實(shí)際工作風(fēng)量7084m3/min，工作負(fù)壓3300Pa，等積孔2.45m2。西二風(fēng)井(Φ4.7m：服務(wù)戊四、己四兩個(gè)采區(qū)，安裝一對(duì)GAF-26.6-15.8-1型軸流式主扇，配用電機(jī)功率1000KW，主扇額定風(fēng)量7800m3/min，額定風(fēng)壓4000Pa，主扇實(shí)際工作風(fēng)量7014m3/min，工作負(fù)壓3120Pa，等積孔2.49m2。丁一風(fēng)井(Φ5.7m：服務(wù)于丁一采區(qū)、戊一準(zhǔn)備采區(qū)，安裝一對(duì)2k58－NO24型軸流式主扇，配用電機(jī)功率500KW，主扇額定風(fēng)量8500m3/min，額定風(fēng)壓3320Pa，主扇實(shí)際工作風(fēng)量6080m3/min，工作負(fù)壓2250Pa，等積孔2.54m2。安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：八礦現(xiàn)用的KJ2000安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)機(jī)房配備兩臺(tái)主機(jī)，一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用，八臺(tái)大屏幕顯示器，并與公司實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，井下共有KG2007型工作分站37臺(tái)；KG3003型低沼瓦斯傳感器71臺(tái)，局扇開停傳感器71臺(tái)，瓦斯斷電儀42臺(tái)，饋電狀態(tài)傳感器46臺(tái)，重點(diǎn)工作面安裝一氧化碳傳感器6臺(tái)，溫度傳感器12臺(tái)，礦井和采區(qū)總回風(fēng)安裝風(fēng)速傳感器12臺(tái)，風(fēng)門開關(guān)傳感器24臺(tái)。目前礦井有8個(gè)采區(qū)，6個(gè)主力生產(chǎn)采區(qū)，2個(gè)殘采區(qū)，其中8個(gè)采區(qū)中有5個(gè)為突出采區(qū)，礦井現(xiàn)有五個(gè)綜采面，一個(gè)炮采面，15個(gè)開掘工作面。6個(gè)主力生產(chǎn)采區(qū)為：丁一、己二下延、己三擴(kuò)大、己四、戊二下延和戊四采區(qū);2個(gè)殘采區(qū)為：己一和己三采區(qū)。目前八礦為五綜一炮：五綜即：綜一，丁5.6-11130采面;綜二,戊9.10-12170采面;綜三,己15-12130采面;綜四,己15-14060采面;一炮即：采六,，戊9.10-14052采面。開掘建制為：四開六掘，二承包，二準(zhǔn)備。平頂山八礦位于李口向斜軸的南東轉(zhuǎn)折仰起端，井田西側(cè)與十礦、十二礦井田內(nèi)分布的北西向展布的牛莊向斜、郭莊背斜以及原十一礦逆斷層的末端相鄰，并受起控制；而井田東側(cè)靠近北東向展布的洛崗大斷裂。該井田既受北西向構(gòu)造的控制，又受北東向構(gòu)造的控制，處于區(qū)域北西向構(gòu)造與北東向構(gòu)造的交匯部位。分析八礦己15煤層目前開采范圍內(nèi)揭露有兩個(gè)煤與瓦斯突出帶，一個(gè)是三采區(qū)瓦斯突出帶，另一個(gè)是四采區(qū)瓦斯突出帶，這兩個(gè)突出帶均位于壓扭性構(gòu)造帶。三采區(qū)瓦斯突出帶完全受辛店斷層帶的控制，所以又稱為辛店斷層突出帶，辛店正斷層走向北東，延伸2.5Km，斷面傾向北西，傾角35°～60°，落差40～50m，斷層破碎帶（煤系巖層）2～5m，是八礦井田內(nèi)己揭露斷層規(guī)模最大者。據(jù)地表地質(zhì)調(diào)查和區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)分析，該斷層是一斷層走向與地層走向呈小角度相交的壓扭性正斷層。斷層延伸至己三擴(kuò)大采區(qū)以后落差逐漸變小，在原推斷的斷層部位轉(zhuǎn)換為一復(fù)雜的煤層揉皺帶，煤體破壞極為嚴(yán)重，形成全層的糜棱煤，即形成了13170突出帶。13170突出帶的8次突出全部發(fā)生在這一呈北東走向展布的與辛店斷層相平行的軟煤中。從己16-17—13290工作面來看，己16-17—13310工作面卸壓抽放巷地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，但在掘進(jìn)過程中將揭露小的構(gòu)造，受構(gòu)造影響，局部可能與己15煤層合層，甚至出現(xiàn)反傾現(xiàn)象。因此在己16-17—13310工作面卸壓抽放巷掘進(jìn)期間，掘進(jìn)工作面應(yīng)按突出威脅管理。井田內(nèi)發(fā)育3個(gè)明顯的褶皺構(gòu)造，一處是盆形的任莊向斜，反映了北西向與北東向構(gòu)造聯(lián)合作用的結(jié)果，一處是軸向北東的前聶背斜，反映了北東向構(gòu)造作用的結(jié)果；另一處是軸向近南北的焦贊向斜是復(fù)合構(gòu)造作用的結(jié)果。井田內(nèi)煤層走向變化明顯，靠近十礦井田東側(cè)的煤層走向表現(xiàn)為北西向展布，至井田中部煤層走向表現(xiàn)為北西西和近東西向。井田內(nèi)有4條大的斷裂，在井田南部邊界為北西向展布任莊斷裂，落差120m；位于井田中部北東向展布的辛店正斷層，落差40m；橫貫己一、己三采區(qū)的北西向展布的張灣正斷層，落差20m，（圖1-3）。這四條斷層同上述3個(gè)褶皺構(gòu)造都是燕山中晚期《J—K1》時(shí)期擠壓褶皺推覆斷裂的產(chǎn)物，喜山早期《K2—E》時(shí)期，構(gòu)造反轉(zhuǎn)為正斷層。大量的小斷層調(diào)查，該井田既發(fā)育北西向的小斷層，又發(fā)育北東向的斷層，均以壓扭性構(gòu)造為主。尤其戊9-10、己15煤層中普遍發(fā)育的順煤層滑動(dòng)斷層是韌性剪切變形的產(chǎn)物，反映了煤層遭受了強(qiáng)烈地剪切變形作用，凡是順煤斷層發(fā)育的地方，也是構(gòu)造煤發(fā)育的地帶，。這與平頂山煤田在燕山中、晚期《J—K1》發(fā)生的大規(guī)模逆沖推覆褶皺斷裂活動(dòng)密切相關(guān)。圖2-3八礦構(gòu)造綱要圖八礦自84年10月13日發(fā)生第一次煤與瓦斯突出以來，累計(jì)突出36次，突出煤量3208噸，瓦斯量247700m3，最大一次發(fā)生在2000年10月15日戊二皮下，突出煤量562噸，瓦斯量30103m3，拋煤距離65m，并發(fā)生瓦斯逆流現(xiàn)象。89年被鑒定為煤與瓦斯突出礦井，97年經(jīng)重慶煤科院鑒定為嚴(yán)重煤與瓦斯突出礦井。該礦井為嚴(yán)重突出礦井。進(jìn)入-430水平（垂深500m左右），己15、戊9-10煤層瓦斯含量都超過10m3/t，分別為16.96m3/t和13.81m3/t；回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量15m3/t左右、絕對(duì)瓦斯涌出量10m3/min左右。共發(fā)生煤與瓦斯突出36次，戊9-10煤層突出19次，己15煤層突出17次，最大突出強(qiáng)度562t/次，平均突出強(qiáng)度90t/次。己15煤層為突出的厚煤層，煤厚度3.5m左右，下覆己16、17煤層，厚度1.8m左右，層間距4~8m左右。根據(jù)八礦井下瓦斯分布及突出危險(xiǎn)程度，對(duì)煤層區(qū)域進(jìn)行科學(xué)、合理的劃分，即：突出危險(xiǎn)區(qū)、突出威脅區(qū)、無突出危險(xiǎn)區(qū)，具體劃分如下表：表2-3突出危險(xiǎn)分布采區(qū)名稱管理等級(jí)無突出危險(xiǎn)區(qū)突出威脅區(qū)突出危險(xiǎn)區(qū)無突出危險(xiǎn)區(qū)突出威脅區(qū)突出危險(xiǎn)區(qū)無突出危險(xiǎn)區(qū)突出威脅區(qū)突出危險(xiǎn)區(qū)無突出危險(xiǎn)區(qū)突出威脅區(qū)突出危險(xiǎn)區(qū)區(qū)域-300m水平以上-300m~-350m-350m~-460m-290m水平以上-290m~-370m-370m~-430m-230水平以上-230m~-370m-370m~-470m-380m水平以上-380m~-450m-450m~-550m走向長(zhǎng)（m）210021002100180018001800168016801680160017002900傾斜寬（m）260110320338185122240280240406245529己四戊四、六己二己三擴(kuò)大該工作面為己三擴(kuò)大采區(qū)東翼下部，東起九勘探線東300m，西至己三擴(kuò)大采區(qū)上山，南臨已回采的己15-13290采面和正在回采的己16、17-13290采面，北部尚未開采。煤層厚度在3.0米~4.4米之間，平均厚度3.6，煤層傾角變化不大，一般在15~24度之間。己15-13310機(jī)巷標(biāo)高在-425m－-519m之間，地面標(biāo)高75m，埋藏深度500m－594m之間。己15-13310機(jī)巷上部180米為未開采的戊9.10煤層，下部6米處為己16、17煤層。工作面直接頂為砂質(zhì)泥巖，厚約7.0米；老頂為淺灰色中粒砂巖；直接底為5~8米厚的砂質(zhì)泥巖。斷面規(guī)格寬×高=4.3×3.0m,支護(hù)選用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)，錨索呈121布置。該工作面采用2×30KW的對(duì)旋式風(fēng)機(jī)，直徑∮1000mm的風(fēng)筒供風(fēng)。根據(jù)己三擴(kuò)大突出危險(xiǎn)性區(qū)域劃分，-450m以下為突出危險(xiǎn)區(qū)域，己15—13310采面機(jī)巷標(biāo)高處于-425m—-458m之間，處于突出危險(xiǎn)區(qū)域。3工作面防突措施與方法根據(jù)煤的破壞類型、瓦斯放散初速度指標(biāo)(P、煤的堅(jiān)固性系數(shù)(f和煤的瓦斯壓力(p來判斷煤層的突出危險(xiǎn)性，其臨界值應(yīng)根據(jù)礦井的實(shí)測(cè)資料確定，如無實(shí)測(cè)資料，可參考表3-3中的數(shù)據(jù)劃分。只有全部指標(biāo)都達(dá)到或超過其臨界值時(shí)方可劃為突出煤層，否則應(yīng)定為非突出煤層。表3-3煤層突出危險(xiǎn)性單項(xiàng)臨界指標(biāo)煤層突出危險(xiǎn)性突出煤層煤的破壞類型Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ瓦斯放散初速度V10煤的堅(jiān)固性系數(shù)f煤層瓦斯壓力P/MPaⅠ類：非破壞煤，光澤為亮與半亮，呈層狀、塊狀構(gòu)造，條帶清晰明顯，堅(jiān)硬，用手難以掰開。Ⅱ類：破壞煤，光澤為亮與半亮，尚未失去層狀，較有次序，條帶明顯，有扭曲，有錯(cuò)動(dòng)。呈不規(guī)則塊狀，有積壓特征，用手易剝成小塊。Ⅲ類：強(qiáng)烈破壞煤，光澤為半亮與半暗，呈透明狀、小片狀細(xì)小碎塊，層理較紊亂無次序，硬度低，用手捻即可成粉末。Ⅳ類：粉碎煤，光澤暗淡，粒狀或小顆粒膠結(jié)而成，形似天然煤團(tuán)，用手捻即可成粉末。該指標(biāo)表示煤抵抗外力能力的一個(gè)綜合性指標(biāo)。它由煤的強(qiáng)度、硬度、脆性決定。測(cè)定工具是搗碎筒和計(jì)量筒。測(cè)定原理是在一定重量的落錘作用下，測(cè)算一定重量煤體的破碎程度。具體操作的程序如下：1．采樣：在煤層厚度上、中、下采集直徑為100mm煤塊各兩塊，重量均為1.5-2.0kg。2．打碎分組：工手工打碎煤體，使之粒度為20-30mm，經(jīng)篩分后，分成每份50g，每5份為一組(250g，共三組，重量為750g。3．落錘搗碎：將每份煤樣放入搗碎筒內(nèi)，2.4t的重錘提高到600mm自由下落，每份煤樣沖擊3次。4．測(cè)量粉煤高度：每5份（即每組）煤樣搗碎后，經(jīng)過篩分，把粒度為0.5mm以下的粉煤倒入計(jì)量筒內(nèi)，1輕輕敲打使之密實(shí)，插入具有刻度的活塞尺，量出粉煤高度。5．測(cè)定f值：要試驗(yàn)三組煤體，取f的平均值。實(shí)驗(yàn)證明，f值越小，它是指未暴露煤層的原始瓦斯壓力，其單位為MPa。測(cè)定方法：①鉆孔測(cè)壓時(shí)打鉆巷道至煤層的垂直距離一般為5-10m，但不小于5m鉆孔要避開褶區(qū)、斷層和裂隙帶；鉆孔要打穿煤層直到頂板（或底板）0.2-0.5m，鉆孔直徑為42-75mm。測(cè)壓管要求采用紫銅管，管徑為6-8mm，長(zhǎng)度不小于7m。②在測(cè)壓管外端焊接壓力表接頭，里端設(shè)置金屬板對(duì)應(yīng)于測(cè)壓氣室外側(cè)，并將其插入電測(cè)壓鉆孔內(nèi)。③將柱狀粘土送入到金屬擋板以外，每堵1m粘土打入1個(gè)木塞，木塞直徑小于鉆孔直徑10-15mm，打入木塞時(shí)應(yīng)保護(hù)好紫銅管，以防折斷（木段長(zhǎng)200mm左右）。④在孔口(0.5-1.0m用水泥砂漿封堵，經(jīng)24h凝固后，按上壓力表測(cè)壓，并詳細(xì)記錄壓力上升與時(shí)間的關(guān)系，直到壓力穩(wěn)定為止，穩(wěn)定后的壓力即為煤層瓦斯壓力。1．在巖石工作面向突出煤層至少兩個(gè)測(cè)壓孔，測(cè)定煤層瓦斯壓力。2．在打測(cè)壓孔的過程中，每米煤孔采取一個(gè)煤樣，測(cè)定煤的堅(jiān)固性系數(shù)（f）。3．將兩個(gè)測(cè)壓孔所得的堅(jiān)固性系數(shù)最小值加以平均作為煤層軟分層的平均堅(jiān)固性系數(shù)。4．將堅(jiān)固性系數(shù)最小的兩個(gè)煤樣混合后，測(cè)定煤的瓦斯放散初速度指標(biāo)（△P）。煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性，可按下列兩個(gè)綜合指標(biāo)判斷D=（0.0075H/f–3）（p–0.74）(7-1K=△p/f(7-2式中D——煤層的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)；K——煤的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)；H——開采深度，m；p——煤層瓦斯壓力，取兩個(gè)測(cè)壓機(jī)實(shí)測(cè)壓力的最大值，MPa；△p——軟分層煤的瓦斯放散初速度指標(biāo)；f——軟分層煤的平均堅(jiān)固性系數(shù)。綜合指標(biāo)D、K的突出臨界值指標(biāo)根據(jù)本礦區(qū)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定，如無實(shí)測(cè)資料，可參照表3-4所列的臨界值確定區(qū)域突出危險(xiǎn)性。用綜合指標(biāo)D和K預(yù)測(cè)煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性的臨界值。表3-4綜合指標(biāo)D、K值煤層突出危險(xiǎn)綜合指標(biāo)D煤的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)K無煙煤20其他煤種15注：1.如果D=(0.0075H/f-3(p-0.74公式中兩個(gè)括號(hào)內(nèi)的計(jì)算值都為負(fù)時(shí)，則不論D值大都為突出威脅區(qū)域。2.地質(zhì)勘探和新井建設(shè)時(shí)期進(jìn)行煤層突出區(qū)域傾向性預(yù)測(cè)時(shí)，突出威脅視為無突出危險(xiǎn)煤層。3.當(dāng)D、K值同時(shí)大于礦區(qū)突出危險(xiǎn)臨界值時(shí)，應(yīng)確定為突出危險(xiǎn)區(qū)域。4.當(dāng)D、K值中任一個(gè)指標(biāo)小于突出臨界值時(shí)，應(yīng)視為突出威脅區(qū)。根據(jù)八礦井下瓦斯分布及突出危險(xiǎn)程度，對(duì)煤層區(qū)域進(jìn)行科學(xué)、合理的劃分，即：突出危險(xiǎn)區(qū)、突出威脅區(qū)、無突出危險(xiǎn)區(qū)，具體劃分如下表：3.2“四位一體”綜合防治煤與瓦斯突出1．預(yù)測(cè)指標(biāo)和臨界值的選定根據(jù)《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》和平頂山天安煤業(yè)股份有限公司有關(guān)規(guī)定，突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)必須采用兩個(gè)或兩個(gè)以上預(yù)測(cè)指標(biāo)，結(jié)合八礦實(shí)際，決定在己15—13310工作面卸壓抽放巷掘進(jìn)工作面采用鉆屑量Smax、鉆孔瓦斯涌出初速度qmax及其衰減指標(biāo)cq值進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。判斷煤層突出危險(xiǎn)性的臨界值及危險(xiǎn)程度判定如下：qmax＜3.5L/minS<5.0Kg/m無危險(xiǎn)qmax=3.5～4.0L/minS<5.0Kg/mCq>0.65無危險(xiǎn)qmax=3.5～4.0L/minS<5.0Kg/mCq<0.65危險(xiǎn)qmax=3.5～4.0L/minS＞5.0Kg/m危險(xiǎn)qmax＞4.0L/min或S＞5.0Kg/m危險(xiǎn)2．預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法及操作要求1．預(yù)測(cè)儀器預(yù)測(cè)工具有彈簧秤、煤氣表、秒表、測(cè)試桿。預(yù)測(cè)工具要完好，測(cè)量精度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)測(cè)孔參數(shù)及其布置方法根據(jù)《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》第38條規(guī)，在掘進(jìn)工作面軟煤分層布置三個(gè)預(yù)測(cè)孔，預(yù)測(cè)孔深7m，鉆孔直徑42mm，其中一個(gè)沿巷道中線方向布置，另兩個(gè)靠巷道上、下幫布置，距幫0.5m，控制到巷道輪廓線外3m，分別與巷道中線水平夾角27°30′，見圖3-1、圖3-2。在距己15煤層層間距小于3m的區(qū)段掘進(jìn)時(shí)，要另外布置3個(gè)預(yù)測(cè)鉆孔，對(duì)己15煤層進(jìn)行預(yù)測(cè)。圖3-1預(yù)測(cè)孔布置正視圖終孔位置A孔B孔C孔圖3-2預(yù)測(cè)孔布置俯視圖預(yù)測(cè)步驟及要求Ⅰ瓦斯涌出初速度及Cq預(yù)測(cè)步驟：1．預(yù)測(cè)孔盡量布置在巷道軟分層中，鉆進(jìn)速度控制在1m/min；2．預(yù)測(cè)孔深達(dá)到2m、4m、7m位置時(shí)，迅速拔出麻花鉆桿，用專用封孔器封孔，封孔后測(cè)量室長(zhǎng)度為0.5m，鉆孔內(nèi)封孔膠囊的壓力達(dá)0.2Mpa；3．測(cè)試管末端接上煤氣表，測(cè)量1min內(nèi)煤氣表轉(zhuǎn)過的數(shù)值即為該鉆孔瓦斯涌出初速度q值；4．從麻花鉆桿鉆進(jìn)到2m到開始測(cè)定的時(shí)間間隔不超過2min，將第1min測(cè)定的讀數(shù)（流量值）作為鉆孔瓦斯涌出初速度q1，之后測(cè)定第2、3、4、5min的讀數(shù)，Cq=q5/q1。以后每鉆進(jìn)2m重復(fù)上述操作一次，同時(shí)測(cè)定其鉆屑量。Ⅱ鉆屑量測(cè)定鉆孔打至1m以后，收集鉆桿每打1m所排的煤粉，用彈簧稱稱出1m鉆孔所排的煤粉質(zhì)量，即為所測(cè)的鉆屑量，每一預(yù)測(cè)孔的1m最大鉆屑量即為該預(yù)測(cè)孔鉆屑量。d掘進(jìn)面突出危險(xiǎn)性判定方法Ⅰ該工作面每30m連續(xù)進(jìn)行兩次預(yù)測(cè)，第一次預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)指標(biāo)不超標(biāo)時(shí)，在采取安全防護(hù)措施條件下，允許進(jìn)尺5m；第二次預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)指標(biāo)不超標(biāo)時(shí)，在采取安全防護(hù)措施條件下，預(yù)留5m超前距。？Ⅱ當(dāng)任何一個(gè)預(yù)測(cè)孔的預(yù)測(cè)指標(biāo)超標(biāo)時(shí)，該工作面預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)工作面，必須采取防突措施。Ⅲ工作面遇以下五種情況均視為突出危險(xiǎn)工作面，必須采取防突措施：1在突出煤層的構(gòu)造破壞帶，包括斷層、褶曲等。2煤層賦存條件急劇變化的區(qū)域。3應(yīng)力迭加的區(qū)域。4在工作面預(yù)測(cè)過程中出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動(dòng)力現(xiàn)象時(shí)。5工作面出現(xiàn)明顯的突出預(yù)兆時(shí)。e預(yù)測(cè)安全技術(shù)要求Ⅰ防突測(cè)試工必須經(jīng)過培訓(xùn)合格后，方可持證上崗作業(yè)。Ⅱ測(cè)試工具必須達(dá)到完好，打鉆使用煤電鉆和防突鉆桿。Ⅲ測(cè)試前掘進(jìn)隊(duì)跟班干部負(fù)責(zé)加固好迎頭5m內(nèi)的支護(hù)，防止片幫、冒頂危及測(cè)試人員安全。Ⅳ測(cè)試工作結(jié)束后，測(cè)試工必須立即按要求在現(xiàn)場(chǎng)如實(shí)填寫防突措施牌、移動(dòng)測(cè)試標(biāo)志牌、如實(shí)填寫測(cè)試報(bào)告單。測(cè)試報(bào)告單必須由瓦檢員、掘進(jìn)隊(duì)跟班干部和測(cè)試工現(xiàn)場(chǎng)共同簽字，升井后由測(cè)試工報(bào)防突科長(zhǎng)和總工程師簽字。Ⅴ瓦檢員必須按措施規(guī)定監(jiān)督測(cè)試工作執(zhí)行過程。1．措施選定防突技術(shù)措施的選定要根據(jù)掘進(jìn)工作面的具體條件，經(jīng)過分析對(duì)比后選擇有效而又方便的防突技術(shù)措施。八礦掘進(jìn)工作面一直采用淺孔排放措施，此方法瓦斯釋放效果顯著，同時(shí)重慶QFZ—22型鉆機(jī)操作簡(jiǎn)便，在實(shí)際應(yīng)用中具有鉆進(jìn)速度快、角度、方位易定、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因而己15—13310工作面卸壓抽放巷掘進(jìn)工作面仍采用超前排放鉆孔排放煤層瓦斯的防突措施。但遇斷層時(shí)，應(yīng)實(shí)施過斷層防突措施后，方可掘進(jìn)。2．措施技術(shù)參數(shù)的確定a、淺孔排放鉆孔施工工具使用重慶QFZ—22型鉆機(jī)，投影孔深12m，孔徑89mm。b、經(jīng)八礦實(shí)際考察，89mm孔徑鉆孔有效影響排放半徑為0.9m。c、在距己15煤層層間距小于3m時(shí)，排放鉆孔應(yīng)同時(shí)控制己15、己16、17煤層，終孔位置控制在巷道輪廓線3m外。建議鉆孔布置參數(shù)如圖圖3-3、圖3-4、圖3-5、表3-1，當(dāng)巷道斷面允許時(shí)，控制己15煤層的瓦斯排放鉆孔增加一排。d、在距己15煤層層間距大于3m時(shí)，排放鉆孔按2排7列共14個(gè)鉆孔布置，鉆孔參數(shù)見圖3-6、圖3-7、圖3-8、表3-2。e、當(dāng)掘進(jìn)工作面瓦斯瀕臨超限或局部通風(fēng)能力不足時(shí)，改瓦斯排放為瓦斯抽放。圖3-3措施孔布置正視圖18終孔位置1(8、152(9、163(10、174(11、185(12、19圖3-4措施孔布置俯視圖終孔位置6(13、207(14、211(2、3、4、5、6、78(9、10、11、12、13、1415(16、17、18、19、20、2119表3-1措施孔參數(shù)表孔號(hào)123456789101112131415161718192021鉆孔傾角水平左14°左8°30′左2°45′0右2°45′右8°30′右14°左14°左8°30′左2°45′0右2°45′右8°30′右14°左14°左8°30′左2°45′0右2°45′右8°30′右14°垂直33°33°33°33°33°33°33°27°27°27°27°27°27°27°1°30′1°30′1°30′1°30′1°30′1°30′1°30′1、孔徑為89mm。2、水平角為相對(duì)于巷道中線方向的偏角。3、垂直角為相對(duì)于頂板方向仰角。備注圖3-5措施孔布置正視圖20終孔位置1(82(93(104(115(12終孔位置6(137(141(2、3、4、5、6、78(9、10、11、12、13、14圖3-7措施孔布置側(cè)視圖21表3-2措施孔參數(shù)表孔號(hào)1234567891011121314鉆孔傾角水平左14°左8°30′左2°45′0右2°45′右8°30′右14°左14°左8°30′左2°45′0右2°45′右8°30′右14°垂直3°3°3°3°3°3°3°00000001、孔徑為89mm。2、水平角為相對(duì)于巷道中線方向的偏角。3、垂直角為相對(duì)于頂板方向仰角。備注八礦在堅(jiān)持原煤炭部提出的―四位一體‖的防突措施的基礎(chǔ)上，提出了―六位一體‖的防突理念，并對(duì)原―四位一體‖措施賦予了新的內(nèi)容，即：優(yōu)化設(shè)計(jì)和采掘布署、強(qiáng)化采場(chǎng)和巷道支護(hù)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防突技術(shù)措施、效果檢驗(yàn)、安全防護(hù)。―六位一體‖防突理念以優(yōu)化設(shè)計(jì)和采掘布署為前提，強(qiáng)化支護(hù)為基礎(chǔ)，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)為重點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)管理為關(guān)鍵。3.3工作面日常突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)及突出危險(xiǎn)工作面等級(jí)管理：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際情況和礦井突出危險(xiǎn)性劃分，將突出工作面劃分為5個(gè)等級(jí)，即嚴(yán)重突出危險(xiǎn)、突出危險(xiǎn)、一般突出危險(xiǎn)、突出威脅、無突出威脅，具體劃分標(biāo)準(zhǔn)如下：3.3.1嚴(yán)重突出危險(xiǎn)工作面：劃分標(biāo)準(zhǔn)：A.工作面煤層瓦斯含量在20m3/t以上，瓦斯壓力在1.8Mpa以上；B.在大斷層的影響范圍之內(nèi)；C.煤層中軟煤厚度：己組煤層軟煤厚度0.6m以上，戊組煤層軟煤厚度在1.5m以上；D.上水平或上段發(fā)生過突出的區(qū)域，在下水平或下段垂直對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)閲?yán)重突出危險(xiǎn)區(qū)域；22E.在施工及打鉆過程中，出現(xiàn)嚴(yán)重夾鉆、噴孔、響煤炮的現(xiàn)象的。3.3.2突出危險(xiǎn)工作面:劃分標(biāo)準(zhǔn)：A.工作面煤層瓦斯含量在16m3/t以上，瓦斯壓力1.2Mpa以上；B.煤層中有小地質(zhì)構(gòu)造出現(xiàn)；C.煤層中軟煤厚度：己組煤層軟煤厚度0.6m以下，戊組煤層軟煤厚度在0.8~1.5m之間；D.在施工及打鉆過程中，出現(xiàn)嚴(yán)重夾鉆、噴孔、響煤炮的現(xiàn)象的。3.3.3一般突出危險(xiǎn)工作面：劃分標(biāo)準(zhǔn)：A.工作面煤層瓦斯含量在10m3/t以上，瓦斯壓力0.74~1.2Mpa以上；B.在施工及打鉆過程中，出現(xiàn)嚴(yán)重夾鉆、噴孔、響煤炮的現(xiàn)象的；C.煤層中軟煤厚度：己組煤層只要出現(xiàn)軟煤，戊組煤層軟煤厚度在0.8m以下。突出威脅工作面：劃分標(biāo)準(zhǔn)：A.工作面煤層瓦斯含量在10m3/t以下，瓦斯壓力0.74Mpa以下；B.煤層賦存比較穩(wěn)定，無地質(zhì)構(gòu)造及軟分層。無突出危險(xiǎn)工作面：劃分標(biāo)準(zhǔn)：掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為3m3/min以下，回采工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為5m3/min以下，且接近風(fēng)化帶的區(qū)域。工作面突出預(yù)測(cè)：該工作面的瓦斯壓力1.4Mpa，瓦斯含量18m3/t；己15—13310機(jī)巷設(shè)備道施工期間，q值在0.2~2.0L/min，S值在2.6~3.8kg/m，均無超標(biāo)現(xiàn)象，且煤體較硬，沒有出現(xiàn)軟分層。在二水平己二皮帶山掘進(jìn)期間未出現(xiàn)大的地質(zhì)構(gòu)造。該工作面瓦斯壓力1.4Mpa，瓦斯含量18m3/t，根據(jù)己二下延采區(qū)突出危險(xiǎn)性區(qū)域劃分，-370m以下為突出危險(xiǎn)區(qū)域，己15—13310采面機(jī)巷處于該工作面處于突出危險(xiǎn)區(qū)域，應(yīng)嚴(yán)格按突出危險(xiǎn)工作面進(jìn)行管理。根據(jù)以上情況分析，己15—13310采面機(jī)巷在掘進(jìn)期間應(yīng)按照突出危險(xiǎn)工作面進(jìn)行管理。3.4防突措施及措施選定：防突技術(shù)措施的選定要根據(jù)工作面的具體條件，經(jīng)過分析對(duì)比選擇有效而又方便的防突技術(shù)措施。我礦掘進(jìn)工作面一直采用淺孔排放，此方法瓦斯釋放效果顯著、同時(shí)重慶QFZ—22型鉆機(jī)操作簡(jiǎn)便，在實(shí)際應(yīng)用中具有鉆進(jìn)速度快、角度、方位易定、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因而在本掘進(jìn)工作面掘進(jìn)期間仍淺孔排放的方法進(jìn)行瓦斯釋放。同時(shí)保證安全施工，在該工作面增加淺孔抽放及深孔高壓磨射流割縫技術(shù)措施。水力割縫措施進(jìn)行完畢后，在工作面掌子頭打16個(gè)孔徑φ89mm的瓦斯釋放孔，孔深12m，每排8個(gè)，上排孔距煤層頂板0.8m，第二排孔距煤層頂板1.6m，措施孔位置控制到巷道輪廓線外4m，進(jìn)一步解放煤層中的瓦斯。（見下圖）圖3-8措施孔斷面圖、側(cè)視圖圖3-9措施孔平面圖表3-3措施孔參數(shù)表孔號(hào)孔徑（mm）89898989898989898989898989898989孔深（m）12121212121212121212121212121212水平角（°）241792.92.991724241792.92.991724每米鉆尾偏移鉆頭距離（mm）40729215651511562924074072921565151156292407措施實(shí)施的具體要求：措施實(shí)施的具體要求，并確定保證技術(shù)措施得以實(shí)施的組織管理措施及相應(yīng)注項(xiàng)，包括打鉆順序及打鉆安全措施。執(zhí)行防突措施的具體要求：高壓磨射流割縫鉆孔時(shí)，先打上排孔，由一幫向另一幫依次打孔，應(yīng)盡量避免跳順序施工或由兩邊向中間施工鉆孔，在割縫工作結(jié)束后，開始施工超前排放鉆孔。1.打措施孔前，必須將巷道支護(hù)到迎頭，處理完掌子頭虛煤、傘檐及殘（瞎）炮，并將巷道的雜物處理干凈，電纜吊掛整齊，機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢修，保證行人暢通及無電器失爆；2.執(zhí)行措施前要對(duì)風(fēng)筒進(jìn)行維護(hù)，凡出現(xiàn)風(fēng)筒脫節(jié)、掌子頭微風(fēng)或無風(fēng)等情況時(shí)，嚴(yán)禁執(zhí)行措施；3.在執(zhí)行措施前，必須在掌子頭配備兩臺(tái)滅火器、沙箱及黃泥，并將堆放在掌子頭的閑雜鐵器處理干凈，以避免正在鉆進(jìn)的鉆桿與工作面的其他鐵器發(fā)生碰撞而產(chǎn)生火花；4.執(zhí)行措施時(shí)，工作面必須具備銅錘及銅鍬，在上緊（或拆除）鉆桿的連接銷時(shí)，嚴(yán)禁用鐵器敲打連接銷（鉆桿），必須進(jìn)行敲打時(shí)，只準(zhǔn)用銅錘進(jìn)行敲打，當(dāng)鉆孔處的煤屑堆積太多須清理時(shí)，只準(zhǔn)用銅鍬或木鍬進(jìn)行清理鉆孔處的煤屑；5.在執(zhí)行措施時(shí)，必須在所打鉆孔的上方掛便攜，當(dāng)鉆孔出現(xiàn)噴孔、夾鉆或鉆孔周圍出現(xiàn)瓦斯超限時(shí)，必須停止打鉆，等一切恢復(fù)正常后再繼續(xù)執(zhí)行措施；6.措施孔每打完一個(gè)，并網(wǎng)抽放一個(gè)，直至所有措施孔進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)抽放，進(jìn)行抽放時(shí)，必須保證封孔質(zhì)量，保證封孔管無死彎，無漏氣、無積水，從而提高抽放負(fù)壓及抽放效果。7.抽放完成后，必須對(duì)措施孔進(jìn)行煤體注水，注水要求為注水壓力不小于8MPa，注水效果以鄰孔或煤壁出水為止。8.在執(zhí)行防突措施期間，不允許平行的進(jìn)行其他作業(yè)（如吊掛風(fēng)筒、打錨網(wǎng)（索）、開溜子及攉煤等；10.執(zhí)行措施時(shí)，必須有瓦檢員在現(xiàn)場(chǎng)盯崗，監(jiān)督防突措施的執(zhí)行，嚴(yán)把措施執(zhí)行關(guān)，凡未按措施規(guī)定執(zhí)行措施或措施孔未進(jìn)行有效注水的，有權(quán)制止施工隊(duì)的違章行為，直至停頭，當(dāng)出現(xiàn)突出預(yù)兆時(shí)，瓦檢員有權(quán)組織現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行撤離，并及時(shí)報(bào)告調(diào)度室；11.施工隊(duì)班組長(zhǎng)為當(dāng)班生產(chǎn)的第一責(zé)任者，分工必須明確，指定專人開機(jī)、專人停電、專人觀山，按照設(shè)計(jì)的措施孔位置、角度進(jìn)行布置鉆孔。12.措施孔按從上往下的順序施工，即先打上排孔，再打下排孔。每打一個(gè)孔，必須將孔內(nèi)煤粉排干凈。措施孔打完后，進(jìn)行煤體注水，注水封孔深度不小于2米，注水壓力不小于8MPa,直至鄰孔出水或煤壁滲水為止，要求每個(gè)孔都必須進(jìn)行注水，并認(rèn)真做好注水記錄。措施孔打完釋放一段時(shí)間后，在兩排措施孔中間布置三個(gè)孔徑為42mm、孔深為7的效檢孔，一個(gè)布置在斷面中間，平行于巷道方向，另兩個(gè)布置時(shí)各距幫0.5m，控制到巷道輪廓線外3m，在2m、4m、7m(幫孔7.8米處測(cè)試q值或Cq值，秤出每米鉆屑量，測(cè)試步驟和要求同預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。qmax＜3.5(L/minS<5.0無危險(xiǎn)qmax=3.5(L/minS<5.0Cq>0.65無危險(xiǎn)qmax=3.5~4.0(L/minS<5.0Cq<0.65危險(xiǎn)qmax=3.5~4.0(L/minS＞5.0危險(xiǎn)qmax＞4.0(L/min或S＞5.0危險(xiǎn)第一次效檢不超，允許進(jìn)尺3m，若第二次效檢不超，允許進(jìn)尺2m。若第一次效檢超標(biāo)，必須至少補(bǔ)打1排8個(gè)措施孔，直至再次效檢不超。若第二次效檢超標(biāo)，則必須重新執(zhí)行防突措施。3.6安全防護(hù)措施安全防護(hù)措施包括震動(dòng)性爆破、遠(yuǎn)距離放炮、避難所、壓風(fēng)自救系統(tǒng)和隔離式（壓縮氧和化學(xué)氧）自救器等。①遠(yuǎn)距離放炮當(dāng)巷道施工長(zhǎng)度不足300m時(shí)，放炮地點(diǎn)在反向風(fēng)門外。當(dāng)巷道施工長(zhǎng)度超過300m時(shí)，放炮地點(diǎn)在200m以外的避難硐室。放炮前由當(dāng)班班長(zhǎng)負(fù)責(zé)所有人員撤到避難硐室內(nèi)，并派人到車場(chǎng)口和防突風(fēng)門以外警戒，防止人員進(jìn)入，由瓦檢員通知調(diào)度室，由調(diào)度室通知變電所切斷本工作面回風(fēng)流中(除監(jiān)測(cè)電源。放炮后30分鐘，經(jīng)當(dāng)班班長(zhǎng)、瓦檢員、放炮員共同檢查無異常時(shí)人員方可進(jìn)入。②避難所、壓風(fēng)自救系統(tǒng)根據(jù)礦上具體情況，在己16-17—13310工作面卸壓抽放巷掘進(jìn)工作面可設(shè)置避難硐室或壓風(fēng)自救系統(tǒng)其中之一或混合設(shè)置。巷道每掘進(jìn)100m，于人行道側(cè)施工一個(gè)避難硐室，室內(nèi)凈高不得低于2m，長(zhǎng)度和寬度根據(jù)同時(shí)避難的最多人數(shù)確定，但每人使用面積不得低于0.5m2。設(shè)置向外并向掌子頭方向開啟的隔離門，門厚不少于50mm，并用鐵皮包裹，以保證隔離門的強(qiáng)度。硐室墻壁用不燃性材料砌筑頂?shù)追鈬?yán)，確保其密封性。硐室內(nèi)必須設(shè)有供給空氣的設(shè)施，每人供風(fēng)量不得少于0.3m3/min。必須有直通調(diào)度室的電話并將放炮母線扯入硐室。壓風(fēng)自救系統(tǒng)設(shè)置在距采掘工作面25～40m的巷道內(nèi)、放炮地點(diǎn)、撤離人員與警戒人員所在的位置以及回風(fēng)道有人作業(yè)處。長(zhǎng)距離的掘進(jìn)巷道中，應(yīng)每隔100m設(shè)置一組壓風(fēng)自救系統(tǒng)；每組壓風(fēng)自救系統(tǒng)供5～8個(gè)人用，壓縮空氣供給量，每人不少于0.1m3／min．③自救器凡是進(jìn)入該掘進(jìn)工作面及回風(fēng)流人員都必須配帶隔離式自救器，并能夠正確使用。4突出預(yù)測(cè)指標(biāo)值分析在突出危險(xiǎn)區(qū)域中掘進(jìn)煤巷時(shí)，可采用下列方法之一來測(cè)出突出預(yù)測(cè)指標(biāo)值：1．鉆孔瓦斯涌出初速度法；2．R值指標(biāo)法；3．鉆屑指標(biāo)法；4．其他經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)有效的方法（鉆屑溫度、煤體溫度、放炮后瓦斯涌出量等）。用鉆孔瓦斯涌出初速度法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1．在掘進(jìn)工作面的軟分層中，靠近巷道兩幫，各打一個(gè)平行于巷道掘進(jìn)方向，直徑42mm、深為3.5mm的鉆孔（圖4-1）；2．用專門的封孔器封孔，封孔后測(cè)量室長(zhǎng)度為0.5m；3．鉆孔瓦斯涌出初速度的測(cè)定必須在打完鉆后2min內(nèi)完成。圖4-1鉆孔瓦斯涌出初速度法鉆孔布置圖判斷突出危險(xiǎn)性的鉆孔瓦斯涌出初速度的臨界值qm應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)資料分析確定；如無實(shí)測(cè)資料時(shí)，可參照表4-1的臨界值qm。當(dāng)實(shí)測(cè)的q值等于或大于臨界值qm時(shí)，煤巷掘進(jìn)工作面應(yīng)預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)工作面；實(shí)測(cè)q值小于臨界值qm時(shí)，該工作面應(yīng)預(yù)測(cè)為無突出危險(xiǎn)工作面。表4-1判斷突出危險(xiǎn)性的鉆孔瓦斯涌出初速度臨界值（qm）煤的揮發(fā)分Vdaf(％4.1.2R值指標(biāo)法用鉆孔瓦斯涌出初速度法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性時(shí)，如預(yù)測(cè)為無突出危險(xiǎn)工作面，每預(yù)測(cè)循環(huán)應(yīng)留2m預(yù)測(cè)超前距。采用R指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性事，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行；1．在煤巷掘進(jìn)工作大2個(gè)（傾斜或急傾斜煤層）或3個(gè)（緩傾斜煤層）直徑為42mm、深為5.5~6.5m的鉆孔。鉆孔應(yīng)布置在軟分層中，一個(gè)鉆孔位于巷道工作面中部，并平行于掘進(jìn)方向，其他鉆孔的終孔點(diǎn)應(yīng)位于巷道輪廓線外2~4m處（圖4-1）221圖4-2R值指標(biāo)法的鉆孔布置圖5.5~6.5m2．鉆孔每打1m，測(cè)定一次鉆屑量和鉆孔瓦斯涌出初速度。測(cè)定鉆孔瓦斯涌出初速度時(shí)，測(cè)量室的長(zhǎng)度為1.0m，根據(jù)每個(gè)鉆孔的最大鉆屑量和最大瓦斯涌出初速度按式確定各孔的R值：R=(Smax－1.8(qmax－4式中Smax—每個(gè)鉆孔沿孔長(zhǎng)最大鉆屑量,L/m;qmax—每個(gè)鉆孔沿孔長(zhǎng)最大瓦斯涌出初速度,L/m?min判斷煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性的臨界指標(biāo)Rm應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)資料確定;如無實(shí)測(cè)資料時(shí),取Rm=6.當(dāng)任何一個(gè)鉆孔中R≥Rm時(shí),該工作面為突出危險(xiǎn)工作面;當(dāng)R＜Rm時(shí),該工作面預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)工作面。當(dāng)R為負(fù)值時(shí)，應(yīng)用單項(xiàng)（取公式中的正值項(xiàng)）指標(biāo)預(yù)測(cè)。3采用R指標(biāo)法時(shí)，當(dāng)預(yù)測(cè)無突出危險(xiǎn)時(shí)，每預(yù)測(cè)循環(huán)應(yīng)留有2m的預(yù)測(cè)超前距。采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性時(shí)，應(yīng)按照下列步驟進(jìn)行：1．在煤巷掘進(jìn)工作面打2個(gè)（傾斜和急傾斜煤層）或3個(gè)（緩傾斜煤層）直徑42mm、孔深8～10m的鉆孔，鉆孔布置與上圖相同。2．鉆孔每打1m測(cè)定鉆屑量一次，每隔2m測(cè)定一次鉆屑解吸指標(biāo)。根據(jù)每個(gè)鉆孔沿孔長(zhǎng)每米的最大鉆屑量Smax和鉆屑解吸指標(biāo)K1或△h2預(yù)測(cè)工作面的突出危險(xiǎn)性。采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)工作面突出危險(xiǎn)性時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)突出危險(xiǎn)臨界值，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定資料確定。如無實(shí)測(cè)資料時(shí)，可根據(jù)一下表來確定工作面突出危險(xiǎn)性。實(shí)測(cè)得到的任一指標(biāo)Smax值、K1值或△h2值等于或大于臨界值時(shí)，該工作面預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)性工作面。3．采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性，當(dāng)預(yù)測(cè)為無突出危險(xiǎn)時(shí)，每預(yù)測(cè)循環(huán)應(yīng)留有2m的預(yù)測(cè)超前距。表4-2用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性的