运输巷掘进局部综合防突措施

运输巷掘进局部综合防突措施

1501下抽放巷掘进局部综合防突设计

第⼀部分⼯程地质概况

本矿区处于扬⼦准地台，黔北台隆，遵义断裂，毕节北北东构造变形区，⾼源煤矿处在⽔城矿区纳雍⽚区内，位于近东西向的⽩泥箐向斜东扬起端北翼。

井⽥内含煤地层为⼆叠系上统龙潭组，由灰⿊⾊、浅灰⾊细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩粘⼟岩及煤层组成的韵律层，其下部偶夹泥灰岩薄层，含可采及局部可采煤层8层，可采煤层分布于煤系地层的中上部及中下部，中部基本不含可采煤层，厚度320m。含可采煤层4层，编号为3、5、6、7，可采总厚7.28m。

井⽥位于近东西向的⽩泥箐向斜东扬起端北翼，基本形态为单斜层，岩层总体倾向160～190°，倾⾓8～12°，北⾯煤系地层受F1断层影响，局部变⼤为25～30°详查区的构造位置处于近东西向的⽩泥箐向斜东扬起端北翼，基本形态为单斜层，岩层总体倾向160～190°，倾⾓8～12°，北⾯煤系地层受F1断层影响，局部变⼤为25～30°。

矿区所见断层较少，在北部见⼀条沿岩层⾛向的逆断层F1，该断层横贯矿区，区内长4.3km，倾向南，倾⾓70°，发育在煤系下段，使地层产⽣重复，并使倾⾓局部变⼤，该断层垂直断距30m。此外在详查区北东偶见⼀条⾛向北东向逆断层F2，该断层长约0.4km，倾向南西，倾⾓70°，垂直断距5m。根据以上分析，矿区的地质构造属简单类型。

主采煤层为3、5、6、7号煤层，平均厚度分别为2.0、2.6、1.41、1.27m。煤层结构除3号煤层较复杂外，其余均为简单，属稳定煤层。各开采煤层为低灰⾄中灰，低硫⾄中硫、⾼热值的⽆烟煤。矿井属煤与⽡斯突出矿井，5、7号煤层煤尘⽆爆炸危险性，3、6号煤层未鉴定，5号煤层为⾃燃煤层，7号煤层为不易⾃燃煤层，3、6号煤层未鉴定。矿井属以风化裂隙为主顶板直接进⽔的裂隙充⽔矿床，⽔⽂地质条件较中等，⽔⽂地质勘探类型为⼆类⼆型。1501下抽放巷位于轨道上⼭以西，沿5#煤层⾛向⽅向掘进，梯形断⾯、锚⽹喷⽀护，⽑断⾯11m2。该巷作为1301回采⼯作⾯专⽤

抽放巷，预计掘进长度1000m，⼯期10个⽉。

施⼯单位：矿掘⼆队

施⼯时间：2011年6⽉1⽇

⼯作⾯概述：1、巷道布置情况

1501下抽放巷从⽪带上⼭+1535.8m开⼝向西布置在5#煤层中，巷道沿5#煤层⾛向向西定向掘进，四周均⽆采动，离地表垂深+210.8m--109.2m，矿⼭压⼒⼤。

2、煤层特性

位于煤系上段中部，上距3号煤层11～28m，厚1.50～3.87m，平均厚2.60m。结构较简单，偶含⼀⾄⼆层粘⼟岩夹矸。厚度稳定，全区可采。为区内主要可采煤层顶板为灰⾊泥质粉砂岩，底板为灰⾊粘⼟岩。

煤层⽡斯含量较⾼，为12.60～16.41 m3/t，3#煤层煤与⽡斯突出危险性、⾃燃倾向性、煤尘爆炸性等尚未作鉴定。

附煤层柱状图于后：

第⼆部分通风系统概况1、独⽴的通风系统

矿井通风⽅式为抽出式，主扇型号：FBCDZ-NO18 风量1350-3200m3/mim。1301运输巷⼯作⾯通过局扇(安设在轨道运输⼤巷)通风，回风由其专⽤回风巷进⼊矿井总回形成独⽴的回风系统。

局部通风：局部通风机型号：FBD58-80 风量540-850m3/min 风压1100-6600Pa，功率2×37KW，减去风筒漏风和通风阻⼒，⼯作⾯风量最低能达到500m3/min。⼯作量设计需风量为236m3/min，现⼯作⾯风量380m3/min。满⾜⼯作⾯要求。

通风管理：局扇安设在轨道运输⼤巷，采⽤双风机双电源，专⼈挂牌管理。供风风筒采⽤￠800抗静电、抗阻燃材料制成。两台局扇离地⾼度⼤于300，供风风筒逢环必挂，且平、直、稳，由专职风筒

⼯和⼯作⾯安、⽡检员负责管理。2、⽡斯绝对量、浓度、传感器设置等。5#煤层绝对⽡斯涌出量0.15-0.25m3/min，⼯作⾯⽡斯浓度0.1%、回风流⽡斯浓度0.1-0.3%。在⼯作⾯和回风流中各安设⼀个甲烷传感器，时时对⼯作⾯及其回风流中的⽡斯情况进⾏监测并反馈到矿调度室。

第三部分抽采概况

我矿⽡斯抽放巷还在建设过程中，区域抽放系统尚未形成，只能采取⼯作⾯抽放或挂帮抽放。

第四部分局部综合防突措施

⼀、⼯作⾯突出危险性预测

在煤巷⼯作⾯进⼊⾸次突出区域时，⽴即连续进⾏⾄少两次区域验证；⼯作⾯每推进10～50m⾄少进⾏两次区域验证；在构造破坏带连续进⾏区域验证；煤巷掘进⼯作⾯应当⾄少打1个超前距不⼩于10m的超前钻孔措施，探测地质构造和观察突出预兆。

⽬前我矿按《防治煤与⽡斯突出规定》要求，采⽤钻屑指标法进⾏⼯作⾯突出危险性预测，测定钻屑⽡斯解吸指标k1、钻屑量S。

当预测指标k1、S、⼩于突出危险临界值，即k1max＜0.5ml/g.min1/2，Smax＜6Kg时，为⽆突出危险⼯作⾯；当预测任⼀指标满⾜k1max≥0.5ml/g.min1/2，Smax≥6Kg时，为突出危险⼯作⾯。

具体实施办法：

预测钻孔布置：预测时，在煤巷掘进⼯作⾯选择软分层打3个直径Φ42mm、深度8～10m预测钻孔，钻孔采⽤电煤钻套Φ42mm ⿇花钻杆施⼯。1个钻孔位于煤巷⼯作⾯中部，平⾏巷道掘进⽅

向；其它钻孔的终孔点应位于巷道轮廓线外2～4m处。

K1钻屑解吸指标法钻孔布置图

测定仪表采⽤WTC煤与⽡斯突出预测预报仪和弹簧秤进⾏。

钻孔每施⼯1m测定其钻屑解吸特征K1和钻屑量指标S⼀次。取钻孔所测的K1，S最⼤值，当各指标都⼩于临界值时，⼯作⾯预测为⽆突出危险⼯作⾯，否则预测⼯作⾯为突出危险⼯作⾯。

由于⾼源煤矿3#、5#煤层⽆实测临界值数据，因此可采⽤《防治煤与⽡斯突出规定》提供的参考临界值，表3-4所⽰。

煤钻屑⽡斯解吸指标临界值K1 最⼤钻屑量

危险性ml/g.min1/2Kg/m≥0.5 ≥6 突出危险⼯作⾯

＜0.5 ＜6 ⽆突出危险⼯作⾯

突出危险性预测判定：

按《防治煤与⽡斯突出规定》突出危险性临界指标对⽐，在施⼯过程中超前钻孔、探眼、炮眼发⽣⽡斯动⼒现象，以及⼯作⾯有突

出危险预兆等，即判定为突出危险⼯作⾯。若⽆突出危险性则在采

取安全防护措施的条件下进⾏施⼯。如果所有实测的各项指标值只要

有⼀项⼤于临界值，⼯作⾯确定为有突出危险性，则必须采取局部综合防突措施。

⼆、⼯作⾯防突措施

通过上述预测确定⼯作⾯有突出危险性后，则必须采取防突措施。

在突出危险煤层中，煤巷掘进⼯作⾯可采⽤超前钻孔（包括超前预抽⽡斯钻孔、超前排放钻孔）、深孔松动爆破、前探⽀架、⽔⼒冲孔或其它经试验证实有效的防突措施。超前钻孔⽤于煤层透⽓性好、煤质较硬、突出强度较⼩的煤层；深孔松动爆破适⽤于煤层透⽓性好、煤质较硬的煤层；⽔⼒冲孔适⽤于⾃喷现象严重的突出危险煤层；前探⽀架适⽤于松软煤层的平巷掘进⼯作⾯；结合⾼源煤矿的⽣产实际，选择超前钻孔防突措施，采⽤超前钻孔应当符合下列要求：

巷道两侧轮廓线外钻孔的最⼩控制范围5m。当煤层厚度⼤于巷道⾼度时，在垂直煤层⽅向上的巷道上部煤层控制范围不⼩于7m，巷道下部煤层控制范围不⼩于3m；钻孔在控制范围内应当均匀布置，在煤层的软分层中可适当增加钻孔数。预抽钻孔或超前排放钻孔的孔数、孔底间距等应当根据钻孔的有效抽放或排放半径确定；

钻孔直径应当根据煤层赋存条件、地质构造和⽡斯情况确定，⼀般为75～120mm，地质条件变化剧烈地带也可采⽤直径42～75mm的钻孔。若钻孔直径超过120mm时，必须采⽤专门的钻进设备和制定专门的施⼯安全措施；煤层赋存状态发⽣变化时，及时探明情况，再重新确定超前钻孔的参数；钻孔施⼯前，加强⼯作⾯⽀护。

短钻孔布孔⽰意图

当煤层为⼀般突出危险煤层时，采取短钻孔布孔⽅式，最佳钻孔施⼯长度(⽔平投影) 10m。根据有效影响半径确定钻孔间距。优点：在留有5m措施超前距的条件下，在掘进过程中，始终处于两轮超前钻孔有效的控制范围内。1、⼯作⾯⽡斯抽放

抽放1501下抽放巷⼯作⾯的⽡斯主要是解决煤层通风、突出问题，因此根椐《安全专篇》和相关设计，采⽤‘“⼯作⾯抽放或抽帮挂放”的⽅式进⾏。

①抽放半径的确定。

由于我矿是基建新矿井，5#煤层的抽放半径还没有做。因此，根椐我矿实际情况，在《安全专篇》和相关设计规定的抽放半径（5m）的标准情况下，为了保证安全⽣产和⽬前⽡斯抽放排放半径数据还未测定出来之前，选择⽡斯抽放半径为2.5m。

⼯作⾯抽放钻孔布置

在掘进⼯作⾯设置钻场向掘进⼯作⾯的前⽅施⼯钻孔进⾏抽放，钻场及钻孔布置图如下，利⽤掘进⼯作⾯迎头作为钻场向掘进⼯作⾯的前⽅施⼯钻孔进⾏抽放，抽放钻孔布置见图。

图.1.煤巷（平巷）掘进⼯作⾯抽放钻场和预抽钻孔布置图单位：m

图.2.煤巷（平巷）掘进⼯作⾯预抽钻孔布置⽰意图（单位：m）第⼀、⼯作⾯抽放钻孔布置要求

⼯作⾯迎头抽放：在1501下抽放巷⼯作⾯前⽅布置钻孔11个，

孔径￠75mm，孔深70m，两帮控制20m，前⽅控制60m。如图.2.

⼯作⾯挂帮抽放：在1501⼯作⾯两帮每隔40m布置⼀个抽放钻场(上、下两帮钻场位置错20m)，每个钻场布置5个钻孔、孔深70m。两帮控制20m，前⽅控制60m。如图.1.

第⼆、钻孔施⼯

②钻孔采⽤TYZ-75型钻机施⼯，孔径￠75mm。钻层钻孔布置要求

钻孔尽量布置在煤层软分屋中，钻孔终孔间距5m(抽放半径按2.5m计算)。

③封孔要求。

封孔材料采⽤聚胺脂或类似的材料进⾏，封孔长度为8m以上。封孔前要将孔内的浮煤清理⼲净。2、￠75mm⼩直径浅孔密集钻孔排放

钻孔参数：孔径￠75mm 孔深10m，排放半径0.5m，两帮控制5m，则单排孔孔数为15个。当煤层厚度超过1.5m时，按双排孔布置。

施⼯⽅法：⽤电煤钻套￠42mm⿇花钻杆打眼，钻杆头钎扩成￠75mm，钻孔呈扇形布置在煤层软分层中。如下页附图所⽰：

三、效果检验

防突措施钻孔⼯程全部施⼯完成后，由施⼯单位和带班领导、安⽡检员共同检查钻孔是否达到设计要求和满⾜有关的规定、标准等，并了解、收集⼯作⾯及实施措施的相关情况、突出预兆等（包括喷孔、卡钻、顶钻等），以此作为措施检验报告的内容⼀部分，⽤于综合分析、判定。

煤巷掘进⼯作⾯执⾏防突措施后，应⽤⼯作⾯预测⽅法进⾏措施效果检验。检验孔应当不少于3个，深度应当⼩于或等于防突措施钻孔。如果煤巷掘进⼯作⾯措施效果检验指标均⼩于指标临界值，且未发现其它异常情况，则措施有效；否则，判定为措施⽆效。效果检验钻孔布置与上预测预报相同。

当检验结果措施有效时，若检验孔与防突措施钻孔向巷道掘进⽅向的投影长度相等，则可在留⾜防突措施超前距并采取安全防护措施的条件下掘进。当检验孔的投影孔深⼩于防突措施钻孔时，则应当在留⾜所需的防突措施超前距并同时保留有⾄少2m检验孔投影孔深超前距的条件下，采取安全防护措施后实施掘进作业。

四、安全防护措施1、在轨道巷轨道下⼭以东设置避难所，避难所内通信完好、压风、供⽔正常，并备有⼲粮、矿泉⽔、隔离式⾃救器等；避难所应当符合下列要求：（1）避难所设置向外开启的隔离门，隔离门设置标准按照反向风门标准安设。室内净⾼不得低于2m，深度满⾜扩散通风的要求，长度和宽度应根据可能同时避难的⼈数确定，但⾄少能满⾜⼀个班⼈数及8⼈避难，且每⼈使⽤⾯积不得少于0.5m2。避难所内⽀护保持良好，并设有与矿(井)调度室直通的电话；（2）避难所内放置⾜量的饮⽤⽔、安设供给空⽓的设施，每⼈供风量不得少于0.3m3/min。如果⽤压缩空⽓供风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴；（3）避难所内应根据设计的最多避难⼈数配备⾜够数量的隔离式⾃救器。2、煤巷掘进⼯作⾯⾃掘进⾯回风⼝开始，每50m设置⼀组压风⾃救袋，每组⾃救袋数量为6个，靠近迎头⼀组不少于12个，并保持距迎头25～40m的距离。3、加强放炮管理，严格执⾏远距离爆破措施和炮后40min后⽅可进⼊⼯作⾯检查和作业；