切眼专项防突设计业设计.doc
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1、贵州省xxx煤矿专项防突设计工作名称:9101切眼专项防突设计施工单位:安顺煤矿编 制 人: 编制日期:2012年01月31日9101切眼专项防突设计会 审 签 字通防部:生产技术部:机电部:调度室:安监部:掘进队:防突队:通风队:生产矿长:总工程师:9101切眼专项防突设计会 审 意 见9101切眼专项防突设计第一节 工作面概况9101切眼以南为9101采煤工作面,北为未开采煤体,以西为9101运输巷,东为9101轨道巷。工作面煤层层位稳定,结构简单,厚度变化不大,平均约为1.6m,煤层倾角35;顶板为无伪顶,9101工作面切眼开采的M9 煤层,该煤层为矿井的主要可采煤层,煤层产于龙潭组三段
2、中部,上距S4标志层灰岩平均厚度为5.36米。顶板:直接顶为暗灰色粘土岩、暗灰色粘土质粉砂岩,厚度5-6m。老顶为暗灰色粉砂质粘土岩、暗灰色粘土质粉砂岩、灰色灰岩,厚度0.6-4.2m。底板:直接底为粉砂质粘土岩、暗灰色粘土岩、泥质粉砂岩,厚度1.2-4.4m。老底为浅灰色细砂岩、暗灰色粘土质粉砂岩、灰色粉砂岩,厚度为5.8-8.3米。煤层结构简单,层位稳定,厚度变化不大,平均约为1.6m。该煤层物理性质为黑色暗亮型,较脆易碎。断口呈参差状,沥清光泽。水分平均含量2.01,灰分19.86,含硫量1.48,挥发分10以下,发热量超过34.75MJ/KG。(见附图一:9101切眼布置图)。第二节
3、地质概况地质构造是影响煤矿安全生产最重要的地质因素,也是其它地质变化的主要控制因素,将直接影响工作面的生产和管理,根据已揭露煤层顶板和矿井地质图可知,9101切眼无顶板裂隙情况无可能影响9101切眼掘进的地质构造。本工作面为煤与瓦斯突出危险工作面,在掘进过程中应加强顶板管理和瓦斯治理,并采取有掘必探,边掘边探措施预防各类事故的发生,确保安全生产。1、瓦斯含量及赋存情况根据安顺煤矿精查地质报告及瓦斯地质图显示: M9煤层平均瓦斯含量9.23m3/t;煤层的瓦斯压力0.452.25MPa;煤层透气性系数为0.0565530.11062m2/MPa2d。根据重庆煤科院瓦斯鉴定结果M9煤层为煤与瓦斯突
4、出煤层,安顺煤矿为煤与瓦斯突出矿井。2、煤尘、自燃与地温(1)煤尘与煤的自燃:根据重庆煤科院鉴定,该掘进工作面M9煤层为不易自燃煤层,自燃倾向性为三类。煤尘不具爆炸性。(2)地温:根据精查地质资料,本矿井属地温正常区,该工作面地温1921,因此9101切眼无高温热害。第三节 防治煤与瓦斯突出措施工作面推进过程中必须严格按照煤矿安全规程及防治煤与瓦斯突出规定,防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则,贯彻执行综合防突措施,加强现场管理和技术管理,杜绝突出事故。一、区域综合防突措施1、 突出危险性预测本采煤工作面按突出危险区管理,不采取区域突出危险性预测,直接采取区域防突措施。2、 区
5、域防突措施在9101切眼根据巷道设计施工顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯措施。怀疑左帮存在地质构造异常,钻孔设计,左帮钻孔控制切眼左帮20米范围,右帮钻孔控制15米范围及迎头设计孔深70米保留20米超前距。所有钻孔均由通防部人员进行放线确定与巷道夹角,防突队负责施工钻孔,并根据迎头煤层赋存倾角,调整钻孔施工倾角。(见附图二:9101切眼区域防突钻孔设计图)。3、 区域防突措施效果检验由通防部人员负责区域防突措施的效果检验,并根据我矿钻孔验收制度进行分析、落实区域措施钻孔施工情况,不符合本设计和有关规定、标准的不予检验。本工作面采用残余瓦斯含量作为效检指标。掘进工作面经区域效检后分为有突出危险区和无
6、突出危险区。有突出危险区由通防部负责制定防突补充措施,无突出危险区直接采取局部综合防突措施。(1) 测点布置沿掘进工作面掘进方向区域措施钻孔不低于60m范围布置至少3个检验测试点。(详见图1:掘进工作面区域效检测试点布置图)图1 掘进工作面区域效检测试点布置图各检验测试点应尽可能远离测试地点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离,且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。在地质构造复杂区域应适当增加检验测试点。(2) 井下取样及初速度测定各测点钻头开孔钻进至预定位置后,换用取芯管进行煤样采取。在取样过程中记录:停钻时间、开始取样时间、取样结束时间和开始解析时间。取样过程中,尽量缩
7、短取样时间,若开始取样时间到开始解析时间超过40min,本样作废。煤样装进煤样筒密封后,连接井下解析仪,记录开始解析时间,每分钟记录一次数据,持续30min。井下解析结束后,关闭煤样筒阀门,检查密封性后送达地面。(3) 地面解析煤样送达地面后,将煤样与大量程解析玻璃管组连接,当1min解析量小于5ml时可结束解析,记录解析数据。(4) 煤样称重、粉碎称取2份煤样,每份重量100g200g,并保证两份同等重量的煤样与总煤样具有相同特征。(5) 粉碎解析将称取的2份煤样分别放入粉碎机料钵内,粉碎解析35min,当每1min解析量小于10ml时即可结束解析。若两份煤样粉碎解析量相差超过30%时,需重
8、新称重粉碎解析。(6) 数据处理根据测定过程中各记录数值,采用残余瓦斯含量计算软件计算出常压可解析瓦斯含量和常压不可解析瓦斯含量,两个数值之和即为煤层残余瓦斯含量。并能推算残存瓦斯压力值。当残余瓦斯含量小于8m3/t或残存瓦斯压力小于0.74MPa的区域为无突出危险区。 4、 区域验证本工作面采用复合指标法作为区域验证指标,经区域验证后划分为突出危险工作面和无突出危险工作面。(1)区域验证参数及指标由通防部人员进行区域验证。区域验证指标为:利用瓦斯涌出初速度q和钻孔最大钻屑量S两参数法对工作面突出危险性进行区域验证。区域验证钻孔沿工作面本煤层在措施孔之间布置(详见图2:9101切眼区域验证钻孔
9、布置图)。由于目前安顺煤矿尚没有摸索出M9煤层效检指标的临界值,因此参照防治煤与瓦斯突出规定的规定执行。区域验证指标临界值见下表一表一 防治煤与瓦斯突出规定的临界值S(Kg/m)q(L/min)危险性65有突出危险65无突出危险图2 9101切眼区域验证钻孔布置图(2)区域验证方法: 瓦斯涌出初速度q根据设计布置三个钻孔,投影孔深为8m,孔径42mm,钻孔尽量布置在软煤层中, 2#钻孔位于掘进巷道断面中部,并平行于掘进方向; 1#、3#钻孔开孔口靠近巷道两帮各1m处,终孔点位于巷道断面两侧轮廓线外2-4m。每正常钻进1m测定一次q。采用专用的封孔器封孔,封孔后测量室为1.0m;瓦斯涌出初速度q
10、的测定必须在打完钻后2min内完成;当实测得q值等于或大于临界值qm时,掘进工作面预测为突出危险工作面;实测q值小于临界值qm时,该工作面应预测为无突出危险工作面;用钻孔瓦斯涌出初速度法进行区域验证时,如验证为无突出危险工作面,每验证循环应留有2m验证超前距。 测定钻屑量S打钻前要预先在钻杆上量出测定深度,标上记号。测定前先测量桶的重量,钻孔每正常钻进1m对所接的煤粉利用弹簧秤进行称重,称重时减去测量桶重量,最后换算成质量单位kg。(3)验证距离掘进工作面每掘进10m验证一次。如果上述任意一指标出现超标,或进行区域验证的过程中发生突出预兆时,则视为突出危险工作面,采取局部防突措施。二、局部综合
11、防突措施1、 工作面突出危险性预测本矿井M9煤层所有工作面均按突出工作面管理,所以不需要进行工作面突出危险性预测,直接实施局部防突措施。2、 工作面局部防突措施本工作面按有突出危险性工作面管理,直接采取局部防突措施。根据生产设计的巷道断面,适当增加或减少局部防突排放钻孔,保证控制巷道轮廓线外5m,迎头保持不小于5m的措施超前距(详见图3: 9101切眼排放孔布置图)。图3 9101切眼排放孔布置图如遇地质构造带或钻孔施工过程中出现瓦斯突出预兆,施工管理人员需立即汇报通防部,并由通防部制订补充措施。3、 工作面防突措施效果检验由通防部组织人员进行工作面防突措施效果检验,效检之前先检查所施工的工作
12、面防突措施是否达到了本设计要求和满足有关的规章、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,做为效果检验的报告内容之一。工作面防突措施效果检验采用复合指标法作为效检指标,效检钻孔布置及方法按照以下步骤执行:(1)效检参数及指标由通防部人员进行效检。效检指标为:利用瓦斯涌出初速度q和钻孔最大钻屑量S两参数法对工作面突出危险性进行效检。效检钻孔沿工作面本煤层在措施孔之间布置(详见图4:9101切眼效检钻孔布置图)。由于目前安顺煤矿尚没有摸索出M9煤层效检指标的临界值,因此参照防治煤与瓦斯突出规定的规定执行。效果检验指标临界值见下表二表二 防治煤与瓦斯突出规定的临界值S(Kg/m)q
13、(L/min)危险性65有突出危险65无突出危险图4 9101切眼效检钻孔布置图(2)效检方法: 瓦斯涌出初速度q根据设计布置三个钻孔,投影孔深为8m,孔径42mm,钻孔尽量布置在软煤层中, 2#钻孔位于掘进巷道断面中部,并平行于掘进方向; 1#、3#钻孔开孔口靠近巷道两帮各1m处,终孔点位于巷道断面两侧轮廓线外2-4m。每正常钻进1m测定一次q。采用专用的封孔器封孔,封孔后测量室为1.0m;瓦斯涌出初速度q的测定必须在打完钻后2min内完成;当实测得q值等于或大于临界值qm时,掘进工作面预测为突出危险工作面;实测q值小于临界值qm时,该工作面应预测为无突出危险工作面;用钻孔瓦斯涌出初速度法进
14、行效检时,如效检为无突出危险工作面,每效检循环应留有2m效检超前距。 测定钻屑量S打钻前要预先在钻杆上量出测定深度,标上记号。测定前先测量桶的重量,钻孔每正常钻进1m对所接的煤粉利用弹簧秤进行称重,称重时减去测量桶重量,最后换算成质量单位kg。每次效果检验保留2m超前距,效果检验合格且无煤与瓦斯突出预兆时,方可允许掘进。4、 安全防护措施这是防治突出的最后一环。在9101切眼掘进工作面采取的安全防护措施有:反向风门、压风自救系统、隔离式自救器、避难硐室和远距离放炮。(1) 反向风门在9101运输顺槽顺槽通风队应经常对风门进行检查,保证其可靠性、安全性,并对存在的问题要及时处理。反向风门在有冲击
15、波的情况下必须能够自行关闭。(见附图三:9101切眼通风系统图)(2) 压风自救装置根据防治煤与瓦斯突出规定要求: 压风自救装置安设在井下压缩空气管路上。 通风队负责在9101切眼掘进迎头2540m的巷道内安装一组压风自救装置,压风自救袋个数由工作面作业人数确定。以后巷道中每隔50m设置一组压风自救装置,并且在有固定人员作业的地点安装一组压风自救装置,每组可供5-8人使用。 压风自救装置可供掘进工作面施工人员使用,压缩空气供给量每人不得少于0.1m3/min,阀门离地面1.5m。 施工人员进入作业地点前,必须首先检查压风自救装置情况是否达到要求,发现问题及时汇报,若压风管路无风或压风自救装置损
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