工作面防突设计
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淮南矿业集团潘集第一煤矿
采煤工作面防突设计
地 点：2621（1） 工作面
编制单位： 通 防 科
编制日期：2010年11月25日
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-- 编 制：彭 来
审 核：
科 长：
参 加 会 审 人 员
安监处： 调度所：
技术科： 地测与资环科：
机电管理办公室： 通风区：
抽采区： 信息工区：
注浆队： 综采二队：
生产预备队：
副总工程师：
矿总工程师：
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会 审 意 见
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2621（1）工作面防突设计
一、编制依据
《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《2621（1）工作面回采地质说明书》。
二、说明
1、工作面概况
2621（1）工作面中西部对应地面为塌陷区、工作面东部对应地面为塘东自然村(已搬迁)。
2621（1）工作面底板标高-566～-596m，走向长960.5，倾斜长156m，面积149838m2。
该面西起西三11-2煤层回风下山，东至F4断层组。工作面北为2611(1)工作面(2006年6月收作)；南为11-2煤未采块段，无采掘活动。西为11－2煤层系统巷道,西上方为西三13－1煤层系统巷道。工作面正上方对应13-煤为1661(3)工作面采空区与1671(3)工作面采空区。
2、顶底板情况
本面11-2煤厚1.0～2.2m,平均厚约1.51m，煤岩层产状为189～221°∠4～8°，平均倾角6°，煤层顶部以片块状结构为主，底部以粉沫结构为主。
煤
层
顶
底
板
情
况 顶板名称 岩 石 名 称 真厚 ( m ) 岩 性 特 征
老 顶 中砂岩 4.99～9.46/7.36 灰白色,中砂与粉砂质结构
直 接 顶 泥岩及砂质泥岩 0～3.6/1.8 灰色，块状，性硬
伪 顶 泥岩及11-3煤 0～2.1 /1.0 灰色～黑色，易碎
直 接 底 泥岩 0.8～1.92/1.03 局部为砂质泥岩，深灰色
老 底 细砂岩 1.7～1.9/1.8 浅灰色，细粒结构
3、地质构造情况
工作面位于F4断层组下盘施工，根据上下顺槽及切眼实际揭露分析，预计面内发育15条断层，其中回采范围内落差大于一个煤厚的断层有6条。根据坑透资料分析，该工作面有8个异常区，均为断层影响区，1#异常区内断层及裂隙发育，煤层破碎，断层落差0.6~1.3m左右，最大影响程度H>1煤厚，对回采影响有一定影响，异常区可靠；2#异常区内断层落差0~3.5m，最大影响程度H>2煤厚，对回采影响大，异常区范围较可靠；3#异常区断层落--
-- 差0~1.4m，影响程度H<1煤厚，对回采影响较大，异常区可靠；4#异常区内断层落差2.0~3.0m，可能伴生小断层，煤厚变化大，最大影响程度H>2煤厚，异常区裂隙及煤厚变化对回采影响大，异常区可靠；5#异常区内断层落差4.0m，可能伴生小断层，煤厚变化大，最大影响程度H>2.5煤厚，对回采影响大，异常区可靠；6#异常区内断层落差0~1.0m，最大影响程度 H<1煤厚，对回采有一定影响，异常区范围较可靠；7#异常区内断层落差0~1.2m，最大影响程度 H<1煤厚，对回采有一定影响，异常区范围较可靠；8#异常区内断层落差1.8~2.6m，最大影响程度H<2煤厚，对回采影响大，异常区可靠。断层产状见下表：
构造名称 走向(度) 倾向(度) 倾角(度) 落差(米) 性质 对回采的影响程度
F4-1-2 234～274 144～184 53～60 3.0 正断层 边界断层
f26111-15 203 293 30 1.5 正断层 边界断层
f26111-14 177 87 49～51 1.1 正断层 影响较小
f26111-13 187～188 97～98 49～59 0.6～1.3 正断层 影响较小
f26211-1 265 175 41 1.7 正断层 影响较大
f26211-2 168 78 37～47 3.5 正断层 影响较大
f26211-3 194 104 36～54 0.5～1.0 正断层 影响较小
f26211-4 214 124 30～48 1.4 正断层 有一定影响
Fw1 216～224 126～134 44～51 2.0～3.0 正断层 影响较大
f26211-5 231 141 33～34 1.6～1.8 正断层 有一定影响
f26111-11 227～235 137～145 47～51 4.0 正断层 影响较大
f26111-10 170 80 49 1.0 正断层 影响较小
f26211-6 214 304 50 0.2～0.5 正断层 影响较小
f26211-7 192 282 32～42 1.0～1.2 正断层 影响较小
f26111-8 232～237 142～147 52～67 1.8～2.6 正断层 影响较大
4、瓦斯地质概况
该面11-2煤层瓦斯自然含量为4.5～5.5 m3/t，根据2009年在2621（1）顺槽回风联巷标高-591m实测原始瓦斯压力为0.80MPa。工作面上风巷11-2煤层标高为-566～-578m，下顺槽11-2煤层标高为-577～-596m，根据“集技[2009]304号文”规定,11-2煤层属于突出煤层，-580m以上属无突出危险区，-580m以下属于突出危险区。
11-2煤层具有爆炸危险性，爆炸指数37～40%，11-2煤具有自燃发火性，自然发火期3～6个月，地温32～33℃，断层附近，构造应力集中，地压明显。
5、水文地质概况
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-- (1)、2621(1)工作面掘进期间，在2621(1)上风巷对2611(1)采空区采取了探放水措施，共放出采空区积水6333m3。
(2)、2621(1)工作面掘进期间，在2621(1)下顺槽“b57(X:31657.510，
Y：81627.286，Z：-589.910T)”测点前70m处，顶板出现淋滴水现象，水量y约为2m3/h。
(3)、该面回采期间，受2611(1)采空区积水及顶板砂岩裂隙水的影响。
预计最大涌水量为40 m3/h，回采前应安装4寸排水管路一组，配备排水能力不小于50m3/h的水泵，并有备用的设备。
为了确保该工作面回采期间的“一通三防”安全，特编制本设计，待会审后贯彻执行。
三、通风设计
1、通风路线：主井（副井）→西二大巷（西翼新增进风大巷）→西二运输大巷（西二运输副巷）→西翼-540千米皮带机大巷（西三大巷）→西三11槽皮带机下山（西三11槽轨道下山）→2621（1）顺槽→2621（1）工作面→2621（1）上风巷→西三11槽回风下山→西三~西二采区13-1底板回风大巷→西二新风桥→西翼新增回风上山→中央风井→地面
2、设计配风量：根据《2621（1）综采面通风设计》该面设计配风量1220m3/min。
四、区域综合防突措施
1、区域突出危险性预测：
工作面上风巷11-2煤层标高为-566～-578m，下顺槽11-2煤层标高为-577～-596m，根据“集技[2009]304号文”规定,11-2煤层属于突出煤层，-580m以上属无突出危险区，-580m以下属于突出危险区。
2、区域防突措施：
工作面顺层钻孔施工情况：①自上风巷测点“b03”以西20.06m处至“b08”测点以西10.7m，每3～8m施工1个Ф108mm×180m的“一孔两用”顺层消突钻孔；②自开切眼向外至“b08”测点以西10.7m，每3～8m施工1个Ф108mm×145m的顺层消突钻孔。
顺层孔施工3～8m一个，“一孔两用”孔孔深180m，共40个，顺层预抽消突钻孔孔深145m，共105个。顺层钻孔由抽采区进行封孔及合茬抽采，自2009年1月30日截至2010年1月15日，共抽578231m3。
3、区域措施效果检验
区域措施效果检验采用煤层瓦斯预抽率及残余瓦斯含量、残余瓦斯压力指标。当瓦斯预抽率＞30%，且残余瓦斯含量＜8 m3/t、残余瓦斯压力＜0.74Mpa时认定区域防突措施有--
-- 效，工作面已消突。
残余瓦斯压力的测定从2621（1）上风巷每间隔50m施工两个测压钻孔，共16组32个孔，终孔位置在工作面距上风巷及顺槽三分之一处。
工作面预抽评价单元长941.8m（沿走向方向），截止2010年1月15日，评价单元抽采率为35.87%，采用WP-1井下煤层瓦斯含量测定仪实测残余瓦斯含量为3.28m3/t，实测残余瓦斯压力最大值为0.1Mpa。根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十二、五十三条，认定区域防突措施有效，工作面效检单元已消突。
4、区域验证
根据《防治煤与瓦斯突出规定》采用钻屑指标法（S，△h2）进行循环区域预测验证。验证有突出危险时，该区域应该划为突出危险区，并采取局部综合防突措施；验证无突出危险时，该区域采取安全防护措施退尺。
五、局部综合防突措施
1、突出危险性预测
该工作面突出危险性预测方法采用钻屑解吸指标法，指标选取钻屑量Smax和钻屑瓦斯解吸指标ΔH2。
其具体方法为：工作面上、下出口段10.5m除外，沿工作面每隔15m布置1个预测孔，共布置10个孔（布置图附后），根据地测部门地质预报及现场实际情况，遇到断层，在断层20m范围内增加预测孔（预测孔密度根据现场实际情况而定）。预测孔平行于工作面推进方向，直径为42mm，孔深为10m，保留最小预测超前距2m。预测孔每打1 m由防突员测定一次每米钻屑量，打钻速度控制在1m/min。
钻孔每推进2m由防突员测定1次钻屑解吸指标，打钻时，在预定的位置取出钻屑，用孔径1和3mm的筛子筛分（Φ1mm的筛子在下，Φ3mm的筛子在上），将筛分好的Φ1～3mm粒度的试样装入MD-2型解吸仪的煤样瓶中，试样装至煤样瓶刻度线水平（10g左右），自钻孔打至该采样段起经3min后，启动秒表，转动三通阀，使煤样瓶与大气隔离，在2min时记录解吸仪的读数，该值即为△h2，单位为Pa。
突出临界值指标按照《防治煤与瓦斯突出规定》表5为： Smax = 6kg/m，△h2max=200Pa，当工作面预测指标S≥Smax或△h2≥△h2max时，确定本工作面有突出危险性，必须采取防治突出措施。当工作面预测指标S＜Smax且△h2＜△h2max时，工作面预测为无突出危险工作面。
