1583运输石门地质构造带揭煤防突措施

盘县黑皮凹子煤矿1583运输石门过地质构造带揭煤专项防突设计二0一四年八月五日1583运输石门过地质构造带揭煤专项防突设计1583运输石门沿矿井煤层底板掘进，根据在开口位置施工的探煤钻孔及以往揭露的煤层分析，在该区域内地质构造复杂，煤层变化较大，经矿领导决定在1583运输石门过地质构造施工期间会多次揭穿煤，为做好揭煤期间瓦斯防治工作，防止发生煤与瓦斯突出事故，本次揭煤严格按《防治煤与瓦斯突出规定》程序执行，确保施工安全，特编制并本设计。

第一章工程概况一、施工概况1、巷道施工情况根据探煤孔资料分析，该区域地质构造复杂，无法判断该区域内的构造情况，，预计施工中将多次揭煤。

1583运输石门采用锚网锚喷联合支护，支护断面规格：净下宽：3.5m，净高：3.1m,净断面：9.5㎡。

根据地质钻施工情况可知，现迎头即将过地质构造带施工，煤层顶板为粉砂岩，底板为泥质粉砂岩。

2、通风系统矿井已形成负压通风系统，1583运输石门采用2台FBD№6/2*15Kw防爆型对旋轴流风机压入式供风，1台工作，1台备用，风机安设在主斜井井底平巷内，且已安装风电闭锁并能实现自动切换，新鲜风流通过¢600mm防静电材质风筒供往迎头，乏风经专用回风巷排至总回风然后排至地面，实现独立回风。

进风：主斜井→主斜井下段→主斜井井底→局扇→掘进迎头。

回风：掘进迎头→井底联络巷→主运斜巷→10301运巷→回风平巷→回风斜井→总回风→地表。

3、瓦斯情况根据贵州省煤炭管理局文件，黔煤生产字［2008］1504号，《对六盘水市煤矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》。

矿井2008年度绝对瓦斯涌出量为1.41m3/min，相对瓦斯涌出量为12.60m3/t。

为消除本次揭煤煤层突出威胁，降低本巷道掘进期间瓦斯涌出量，杜绝放炮后瓦斯瞬间超限，必须严格执行两个“四位一体”综合防突措施。

二、预揭煤层情况根据煤岩层赋存情况及相关钻探资料分析，1583运输石门在2014年7月20日在运输石门开口地点钻探的成果资料来看，该掘进作业点开口点距离钻孔穿透的第一层煤层只有8.5米的距离，无法满足规定的法线距离15m，所以在掘进前必须进行瓦斯压力测定和预测预报工作，当检测该每层的各项指标超标时，必须按照抽放设计进行瓦斯超前预抽。

在掘进前煤矿根据掘进作业点的情况，按照要求对该掘进作业点前方进行钻孔设计，本次设计共3个钻孔，根据2014年7月20日-7月23日该运输石门探煤钻孔资料，该掘进作业点1号探煤孔总探长度90.1米，方位角39°、倾角0°在8.5米处探着第一层煤，该煤层探煤厚度5.96米，当再次掘进到81.6米时，再一次穿透一层煤，穿透煤层厚度2.55米；当巷道掘进到88.4米时，再一次穿透煤层，穿透厚度2.55米时，前方仍然还是每层，具体情况不清；2号钻孔共钻探92.65米，钻孔方位角39°、倾角10°，在钻探到35.7米时遇着煤层，穿透煤层厚度10.2米，在45.9-92.65米之间未穿透煤层；3号钻孔钻探长度87.55米，钻孔方位角30°、倾角42°，在钻探到6.8米时遇着煤层，穿透煤层厚度3.4米，钻探到11.05米时遇着煤层，穿透煤层厚度2.55米，钻探到35.7米时遇着煤层，穿透煤层厚度6.8米，钻探到45.9米时遇着煤层，穿透煤层厚度3.4米，钻探到56.95米时遇着煤层，穿透煤层厚度5.1米，钻探到73.95米时遇着煤层，穿透煤层厚度1.7米，钻探到75.65米时遇着煤层，穿透煤层厚度4.25米，在79.9米到87.55米之间未遇到其他煤层。

根据煤矿地质报告地层综合柱状图和钻孔成果图分析，该三层每层具体编号不详，为确保安全顺利揭穿煤层，在掘进前必须先进行瓦斯压力测定和煤层其他相关参数的测定，所以在在距离第二次穿透煤层法线距离15m前就安排人员进行瓦斯压力测定和预测工作，当各项指标超标时，必须按照防突规程规定进行瓦斯抽放。

根据钻孔资料显示，揭穿的第三层煤与第二层煤的距离在5.1米左右，距离较近，无法满足防突规程的规定要求，所以考虑在未揭露第二层煤层之前的法线距离15m前就对该第三层每层进行瓦斯压力测定和预测工作，以免在揭露时发生不安全事故。

1583运输石门开口前超前探测钻孔设计参数孔号孔径倾角方向角孔深备注1 Φ75mm 0 39 120m2 Φ75mm 0 59 120m3 Φ75mm 0 19 120m4 Φ75mm 12 39 120m1583.2运输斜巷溜煤斜巷1661.6G 3F 8F 9泵1Z 31585.8Z 4F 71651.5Y D 1(变）YD2(平)10502进风巷1661.6Y 1Y 2引1661.51661.8平 1662.81643.01655.211202运输斜巷巷39#1、#4#2#31583探煤钻孔设计图第二章 揭煤工作安排及防突措施一、揭煤工作流程+10°+4°7mP 1P 2、P 411407运输巷+19°P 3区域预测（效果检验）孔布置剖面示意图二、岩柱厚度及煤层层位控制1、根据矿技术科提供的资料，在距离煤层法向距离10米以外的位置采用ZY-750型钻机打2个穿透煤层全厚且进入煤层顶板不小于0.5米的探煤孔，探明煤层厚度、倾角变化、地质构造情况和瓦斯情况。

必须采用先探后掘的方法掘进，保证工作面到煤层的发向距离到揭煤前不小于1.5米，探明煤层的具体位置，防止误揭穿煤层。

2、开始过构造带时，1583运输石门施工坚持边探边掘，准确控制揭煤层位，底板距预揭煤层法向距离7m时，迎头必须停止掘进，开始执行区域防突措施。

3、以下各项措施中所述法向距离的确定，均通过施工探煤孔经计算所得。

二、揭煤区域综合防突措施（一）区域预测预报1、预测方法：当巷道掘至距煤层法向距离7米时，工作面停止掘进采取区域性预测预报。

预测方法在工作面迎头向煤层的适当位置布置4个取样钻孔，采用重庆煤科院生产的DGC瓦斯含量测定装置进行一次区域预测，测定巷道前方预揭煤层瓦斯含量和压力，判断煤层突出危险性。

(见7m预测钻孔布置图)2、测定方法：利用DGC型瓦斯含量直接测定装置测定煤层瓦斯含量W和压力P，实测值不超过规定要求，在安全防护措施下进行揭煤施工；所测定的瓦斯含量/8 m3/t，瓦斯压力/0.74Mpa，则必须实施区域防突措施。

3、测定步骤：（1）、在1583运输石门迎头沿巷道施工方向偏底板位置施工4个取样钻孔测定预揭煤层瓦斯含量和压力，见煤1m后立即停止钻进，开始取样，将取出的煤样迅速装入煤样罐进行井下30min解吸，每分钟记录一次排水量，测量煤样罐中瓦斯解吸速度及解吸量，填写《井下采样及煤样中气体解吸速度测定记录》，并以此计算瓦斯损失量Q1。

（2）、把煤样罐带到实验室后在地面解析仪上测量从煤样罐中释放出的瓦斯量，与井下测量的瓦斯解吸量一起计算煤样瓦斯解吸量Q2。

（3）、从煤样罐中取两份100g煤样装入密封的粉碎系统中加以粉碎，测量磨粉过程中瓦斯解吸量Q3，借助水分测定系统、气体成分测定系统和数据计算系统求取可解吸瓦斯含量，即：Qa=Q1+Q2+Q3（4）、计算残余瓦斯含量Wc。

（5）、瓦斯含量W=Qa+Wc（6）、取样孔布置参数见表1.1DGC取样孔参数表距底板孔号偏角（°）倾角（°）孔深（m）1#0 0 0.6 见煤0.2米后开始取样2# 4-30.3 见煤0.2米后开始取样3# 4 3 0.3 见煤0.2米后开始取样4# 0 22 0.6 见煤0.2米后开始取样附图1 区域预测孔布平面图、剖面示意图（7）、根据实测值当煤层原始瓦斯含量w/8m³/t，瓦斯压力/0.74Mpa则必须采取区域综合防突措施。

（二）区域防突措施根据现场情况，区域防突措施采用顺层钻孔预抽预揭煤层区域瓦斯，抽放孔在迎头布置施工。

1、顺层预抽钻孔均穿过煤层进入顶板0.5m止，孔径75mm。

2、按钻孔在预揭煤层中2m抽放半径考虑，控制范围为巷道轮廓线外上下帮至少6m，左右12m，本次顺层抽放钻孔设计234个，9排26列，所有钻孔按巷中线左右对称布置，左右帮及底板控制轮廓线外各12m，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m。

3、每施工完一个钻孔，必须立即验孔、插管、封孔、联管抽放，封孔严密，深度不小于8m，联接入抽放系统，保证孔口负压不低于13KPa，每周测定一次抽放参数，并做好记录。

4、抽放孔施工顺序：按编号依次施工区域防突措施顺层预抽钻孔布置参数表注：（1）钻孔倾角：水平面上为“+”，下为“-”，与巷中线夹角左偏为“-”，右偏为“+”，距中心线距离左帮为“-”，右帮为“+”。

（2）当煤层产状有变化时，根据具体实际情况由技术部调整钻孔参数。

区域防突措施穿层钻孔正视图区域防突措施穿层钻孔平面图区域防突措施穿层钻孔剖面图（三）区域防突措施效果检验区域防突措施效果检验方法与区域突出危险性预测方法相同，采用DGC 煤层瓦斯含量直接测定装置测定煤层残余瓦斯含量W和压力P，经实测采取区域防突措施煤层残余瓦斯含量<8 m3/t,残余瓦斯压力<0.74Mpa，区域防突措施有效，但是在掘进过程中还必须实施工作面综合防突措施；煤层残余瓦斯含量/8 m3/t或残余瓦斯压力/0.74Mpa时，区域防突措施无效，必须提高封孔质量，或补打抽放孔继续执行区域防突措施。

1、检验孔设计4个，终孔位于预抽区域的中上部，且至少有一个检验孔位于预抽区域内距边缘不大于2m的范围。

2、检验孔应布置在措施孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，检验结果不超标时检验孔处理方式有联管抽放或密封。

检验孔参数表：孔号孔径（mm）距底板（m）偏角（°）倾角（°）孔深1 75 1.6 1 1 60.822 75 0.5 -6 -2 61.123 75 0.6 6 -3 61.124 75 0.7 1 -27 16.833、区域措施效果检验有效，在安全防护措施下掘进，还必须进行区域验证。

（四）区域验证1、区域验证方法采用钻屑瓦斯解吸指标法1、在采取边探边掘的措施下巷道掘进至煤层法向距离5m时，进行一次区域验证，若预测指标超过下列表中值，则必须继续实施区域防突措施。

表2.1 钻屑指标法验证（石门）揭煤工作面突出危险性临界值钻屑解析指标突出临界值△h2(pa) K1(ml/g.min1/2) 干煤200 0.5湿煤160 0.42、具体方法如下：（1）在迎头施工4个验证钻孔，孔径42mm。

附:区域验证孔（工作面预测孔）布置断面、平面示意图校检孔设计参数（距煤层法线距离5m时）孔号孔径倾角方向角预计见煤点孔深备注1 Φ75mm 0 平行巷道中线48.6m 50.1m 穿过煤层全厚2 Φ75mm 0 偏左13°50m 22.5m 穿过煤层全厚3 Φ75mm 0 偏右13°50m 22.5m 穿过煤层全厚4 Φ75mm -4 平行巷道中线64.9m 67.4m 穿过煤层全厚5 Φ75mm 80 平行巷道中线5m 7.5m 穿过煤层全厚效果检验钻孔布置示意图单位：m1#、2#、3#4#5#M20煤层距煤层法线距离5m处5#4#3#1#2#（2）每个预测钻孔从见煤点开始每钻进1.0m 测定一次钻屑量，每钻进2m 测定一次K 1值，三个孔K 1值的最大数据为最终预测数据。