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煤層防突專向設計及過斷層安全技術措施

　　
評論：　更新日期：2016年02月24日
一、工程概述：
我礦二采區(qū)運輸下山已掘進62.4米，在迎頭前方6m位置遇一走向正斷層（斷層走向46°落差5m），與軌道下山為同一條斷層，預計前方37m揭開M16煤層，巷道采用矩形斷面，錨網(wǎng)噴支護，巷道遇M16煤層或過破碎帶時采用錨網(wǎng)噴或錨索網(wǎng)的支護方式，巷道凈寬4.2m，凈高2.6m。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第六十二條相關規(guī)定，結合本礦實際，特編制本專項防突設計。
二、揭煤區(qū)域M16煤層情況：
1、M16煤層頂?shù)装?/b>
M16煤層直接頂為1.5 m厚深灰色泥巖，基本頂為7.5m厚粉砂巖，底板為灰黑色狀泥巖，厚2.4m。
2、M16煤層自燃傾向性
M16煤層自燃傾向性屬三類，即不易自燃煤層。
3、煤塵爆炸性
煤塵無爆炸性。
4、地溫
該地區(qū)根據(jù)其他礦區(qū)開采情況，地溫無異常現(xiàn)象，屬正常地溫礦井
5、M16煤層瓦斯
屬高瓦斯礦井，根據(jù)《溝溝寨煤礦M16煤層消突評估報告》結論，礦井開采的未M16煤層為無煤與瓦斯突出煤層。
6、地質綜合柱狀圖
???? 附圖一：綜合柱狀圖
三、礦井通風、監(jiān)測、抽放及壓風系統(tǒng)系統(tǒng)
（一）通風系統(tǒng)：
（1）二采區(qū)運輸下山采用FBDN07-1－6型一臺2×30KW局部通風機供風，一臺2×30KW備用，直徑600mm的膠質阻燃風筒供風。
（2）風電閉鎖和瓦斯電閉鎖靈敏可靠，嚴禁無計劃停電。
（3）加強通風管理，放炮前，施工單位必須把所有影響范圍內的通風設施作全面檢查，如有損壞，必須立即進行修復加固，確保完好。
（4）所有通風設施必須保證牢靠、完好，風筒吊掛平直，迎頭風筒出口到工作面距離不大于5m。接頭嚴實，不漏風，確保有足夠的風量，嚴禁無風、微風作業(yè)。
（5）局部通風機供風不正常或者備用通風機不能正常工作時，嚴禁進行爆破作業(yè)。
???? 附圖二：通風系統(tǒng)示意圖
（二）監(jiān)控系統(tǒng)：
本礦井安裝了KJ90NA煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，分別對礦井井下各個掘進工作面及其回風流中的瓦斯?jié)舛冗M行實時監(jiān)控。
1）T1瓦斯傳感器安設在二采區(qū)運輸下山巷道內距工作面≤5m處，監(jiān)測工作面風流中的瓦斯?jié)舛?，當T1≥0.8%時報警、斷電；當T1≥0.8%時，切斷二采區(qū)運輸下山內所有非本質安全型電氣設備，并撤出巷道內所有人員；當T1＜0.8%時復電。?????????
2）T2瓦斯傳感器安設在二采區(qū)運輸下山內距回風口10～15m處監(jiān)測工作面回風流中的瓦斯?jié)舛?，當T2≥0.8%時報警、斷電，切斷二采區(qū)運輸下山內所有非本質安全型電氣設備電源，并撤出巷道內所有人員；當T2＜0.8%時復電。
3）監(jiān)測人員要密切觀察該巷道瓦斯變化情況，并進行連續(xù)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)放炮后瓦斯最大濃度（波峰值）和超限時間等瓦斯涌出異常，必須立即向礦調度室、防突礦長和總工程師匯報；通風部長或技術負責人每天審閱監(jiān)測曲線，對每天的瓦斯監(jiān)測資料及時分析，發(fā)現(xiàn)瓦斯監(jiān)測資料異常要及時查明原因，有突出危險必須采取果斷措施并向礦總工程師匯報。掘進工作面可根據(jù)其瓦斯涌出預測其突出危險性，基本條件是：掘進工藝不變，堅持正規(guī)循環(huán)作業(yè)，風量、風流穩(wěn)定，以回風流瓦斯傳感器為準，且傳感器距回風口位置不變。發(fā)現(xiàn)炮后瓦斯變化較大等情況。瓦斯?jié)舛犬惓Ｇ€由監(jiān)測工每天打印交防突技術人員分析。進入工作面的跟班干部、班（組）長、放炮員、防爆電工、打鉆班長等必須配帶便攜儀。
（三）抽放系統(tǒng)：
(1)礦井地面永久瓦斯抽放泵站已安裝使用，現(xiàn)有高低負壓抽放泵各兩臺及附屬裝置，水環(huán)式真空泵，型號2BE3-52（最大抽放量150m3/h），高低負壓兩趟主管路已從風井接入到位，各支管路正在安裝至井下各個工作面，主管路直徑400mm，支管路直徑200mm。現(xiàn)瓦斯泵已正常運轉，投入使用，為了保證井下瓦斯抽放，可每日三班運行。
(2)防突隊施工抽放孔之前，在工作面安裝一路抽放管路，待抽放孔施工完畢后，即可連接抽放。
（四）壓風自救系統(tǒng)：
二采區(qū)運輸下山按《防突規(guī)定》安裝了合格的壓風自救系統(tǒng)，每組可供8人以上使用，且每個呼吸袋的供風量不小于0.1m3/min。
四、區(qū)域防突措施
（一）區(qū)域突出危險性預測：
根據(jù)《防突規(guī)定》，現(xiàn)巷道迎頭距M16殘余煤層5m位置處，停止工作面掘進，在工作面施工2個孔徑75mm穿透M16煤層全厚且進入低板不小于500mm的前探鉆孔，測驗瓦斯壓力。
打完前探孔后要及時進行洗孔封孔（按照測壓孔標準封孔），施工人員要在現(xiàn)場提前準備好封孔用水泥砂漿、黃泥等，測壓孔所用的4分鐵管、綿紗及在4分鐵管上加工絲扣和擋盤。
測壓鉆孔設計參數(shù)表
鉆孔
開孔位置
方位角
傾角
（°）
深度（m）
1
底板上0.3m
與巷道方向一致
-46
以穿過M16煤層底板0.5m以上
2
底板上0.5m
與巷道方向一致
-35
?
附圖三區(qū)域危險性預測測壓鉆孔布置圖
施工要求：
1、測壓（取樣）孔施工前，防突工必須提前準備好各種取樣用的設備及儀器儀表，鉆孔施工見煤后撤鉆并換用巖芯鉆桿進行取樣，由防突技術員及時送到實驗室化驗測定該區(qū)域M16煤層瓦斯含量。
2、測壓鉆孔施工時必須穿過M16煤層全厚，鉆孔進入M16煤層頂板500mm后方能撤鉆。
3、測壓鉆孔終孔后必須及時封孔才測壓。
4、測壓鉆孔封孔后，必須在16～24小時內安裝一塊量程為1.5mpa的正壓表。
5、安裝壓力表后，由防突隊派專人每班觀察一次表壓并做好記錄，防突技術員收集資料及時繪制瓦斯壓力曲線圖。
6、測壓孔的測壓的時間不得小于一周，測壓結束后方能施工其他瓦斯抽放鉆孔。
測壓孔的封孔方法：
1、在測壓孔內插入4分的鐵管，鐵管端頭封堵，末端1.1m處焊上圓型擋盤（擋盤直徑為70mm），1m范圍內鉆上篩孔，篩孔直徑為4～6mm，篩孔總面積大于鐵管的斷面積。4分的鐵管每根做成2～2.5m，且每根兩端要加工絲扣。
2、在鐵管的擋盤上纏上棉紗，然后插入測壓孔內，插入的鐵管長度大于開孔段鉆孔長度1m，且要露出孔口不小于200mm。在向測壓孔內接鐵管時，絲扣處要纏封膠帶，防止鐵管接頭處漏氣。
3、先把鐵管接入孔內，在孔口打上木塞，然后用特制棉紗毛巾粘膨脹劑裝入測壓鉆孔內，再用水泥漿填剩余鉆孔，待16～24h后再接壓力表。
4、測壓孔用黃泥、水泥砂漿封孔，每施工完一個測壓孔及時封孔測壓，所有測壓孔全部采用金屬管封孔。封孔長度必須不小于5m。測壓管不得堵塞，封孔要嚴密不漏氣，封孔后待16～24小時再接壓力表，然后測定M16煤層瓦斯壓力（壓力表由通防部門安裝）。測壓表的讀數(shù)由瓦檢員每天觀測一次并作好記錄，通防部門負責統(tǒng)計繪制瓦斯壓力曲線圖。
測壓結束后：當殘余瓦斯壓力＜0.74MPa時，說明工作面無突出危險性；當瓦斯壓力≥0.74MPa時，說明工作面有突出危險性。本設計以此作為預測區(qū)域煤與瓦斯突出危險性????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 的方法。
（二）區(qū)域防突措施
當測定M16煤層瓦斯壓力大于0.74Mpa時，在二采區(qū)運輸下山工作面迎頭施工瓦斯抽放鉆孔，采取預抽M16煤層瓦斯防突措施。預抽M16煤層瓦斯抽放鉆孔采用直徑為75mm鉆孔，孔底間排距為2m，控制范圍為：巷道頂、底部、兩幫12m，共施工120個鉆孔。
附圖四：預抽鉆孔設計圖
預抽鉆孔參數(shù)表
第一排鉆孔參數(shù)表
第二排鉆孔參數(shù)表
孔號
傾角
水平角
距底板
孔間距
孔 深
孔號
傾角
水平角
距底板
孔間距
孔 深
1
-26
-9.5
1.6
距左幫0.2米
75
1
-28
-9.6
1.4
距左幫0.2米
72
2
-8.1
0.2
74
2
-8.1
0.2
71
3
-6.7
0.2
73
3
-6.7
0.2
70
4
-5.3
0.2
72
4
-5.3
0.2
69
5
-3.9
0.2
72
5
-3.9
0.2
68
6
-2.5
0.2
71
6
-2.5
0.2
67
7
-1.1
0.2
70
7
-1.1
0.2
66
8
0
0.2
69
8
0
0.2
65
9
1.1
0.2
69
9
1.1
0.2
66
10
2.5
0.2
70
10
2.5
0.2
67
11
3.9
0.2
71
11
3.9
0.2
68
12
5.3
0.2
72
12
5.3
0.2
69
13
6.7
0.2
73
13
6.7
0.2
70
14
8.1
0.2
74
14
8.1
0.2
71
15
9.5
距右?guī)?span>0.2米
75
15
9.6
距右?guī)?span>0.2米
72
第三排鉆孔參數(shù)表
第四排鉆孔參數(shù)表
孔號
傾角
水平角
距底板
孔間距
孔 深
孔號
傾角
水平角
距底板
孔間距
孔 深
1
-30
-10.1
1.2
距左幫0.2米
68
1
-33
-11
1.0
距左幫0.2米
63
2
-8.7
0.2
67
2
-9.4
0.2
62
3
-7.3
0.2
66
3
-7.8
0.2
61
4
-5.9
0.2
65
4
-6.2
0.2
60
5
-4.5
0.2
64
5
-4.6
0.2
59
6
-3.1
0.2
63
6
-3
0.2
58
7
-1.5
0.2
62
7
-1.5
0.2
57
8
0
0.2
61
8
0
0.2
56
9
1.5
0.2
62
9
1.5
0.2
57
10
3.1
0.2
63
10
3
0.2
58
11
4.5
0.2
64
11
4.6
0.2
59
12
5.9
0.2
65
12
6.2
0.2
60
13
7.3
0.2
66
13
7.8
0.2
61
14
8.7
0.2
67
14
9.4
0.2
62
15
10.1
距右?guī)?span>0.2米
68
15
11
距右?guī)?span>0.2米
63
第五排鉆孔參數(shù)表
第六排鉆孔參數(shù)表
孔號
傾角
水平角
距底板
孔間距
孔 深
孔號
傾角
水平角
距底板
孔間距
孔 深
1
-36
-12
0.8
距左幫0.2米
57
1
-39
-14
0.6
距左幫0.2米
50
2
-10.3
0.2
56
2
-12
0.2
49
3
-8.6
0.2
55
3
-10
0.2
48
4
-6.9
0.2
54
4
-8
0.2
47
5
-5.2
0.2
53
5
-6
0.2
46
6
-3.5
0.2
52
6
-4
0.2
45
7
-1.5
0.2
51
7
-2
0.2
43
8
0
0.2
50
8
0
0.2
42
9
1.5
0.2
51
9
2
0.2
43
10
3.5
0.2
52
10
4
0.2
44
11
5.2
0.2
53
11
6
0.2
45
12
6.9
0.2
54
12
8
0.2
46
13
8.6
0.2
55
13
10
0.2
47
14
10.3
0.2
56
14
12
0.2
48
15
12
距右?guī)?span>0.2米
57
15
14
距右?guī)?span>0.2米
49
第七排鉆孔參數(shù)表
第八排鉆孔參數(shù)表
孔號
傾角
水平角
距底板
孔間距
孔 深
孔號
傾角
水平角
距底板
孔間距
孔 深
1
-42
-16.6
0.4
距左幫0.2米
42
1
-45
-21
0.2
距左幫0.2米
34
2
-14.2
0.2
41
2
-18
0.2
33
3
-11.8
0.2
40
3
-15
0.2
32
4
-9.4
0.2
39
4
-12
0.2
31
5
-7
0.2
38
5
-9
0.2
30
6
-4.6
0.2
37
6
-6
0.2
29
7
-2.2
0.2
36
7
-3
0.2
28
8
0
0.2
35
8
0
0.2
27
9
2.2
0.2
36
9
3
0.2
28
10
4.6
0.2
37
10
6
0.2
29
11
7
0.2
38
11
9
0.2
30
12
9.4
0.2
39
12
12
0.2
31
13
11.8
0.2
40
13
15
0.2
32
14
14.2
0.2
41
14
18
0.2
33
15
16.6
距右?guī)?span>0.2米
42
15
21
距右?guī)?span>0.2米
34
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