2010、2防突设计

防
突
设
计
二〇一〇年二月二十日
一、矿井概况
（一）矿井位置与交通
三甲煤矿位于织金县城东北，行政区划属三甲乡管辖。

矿区地理坐标为：东经105°50′ 40 ″— 105°51′ 31″；北纬 26°43′ 00″— 26°43′31″；矿区为不规则的多边形，走向长约2km，倾向宽约1.3km，井田面积为 2.6655km 2；开采标高为+950～+1300m。

306国道从井田南侧经过，井口距306国道约0.5km，矿井距织金县城13km，距贵阳141km，距安顺115km，交通较为便利。

（二）矿井地质概况
矿区位于关寨向斜南东翼。

总体为一单斜构造，地层走向北东，
倾向北西，矿区内断层位于井田南部及其边缘，对煤层浅部的开采有
一定的影响，地质复杂程度属中等类型。

1、区域地质简况
矿区属扬子地台黔北台隆之贵阳复杂构造变形区南西段，区域性
关寨向斜南西段南东翼。

区域出露地层由老至新有寒武系(∈)、石炭
系(C)、二叠系(P)、三叠系(T)及第四系(Q)等(地层层序见表2～1)。

区域性的北东向褶皱、断裂构造发育，在褶皱轴部及其附近发育与之
配套的北东、北西向断裂构造。

2、地层
矿区及周边出露地层由老到新分别为二叠系中统茅口组，二叠系上
统龙潭组、长兴组、大隆组，三叠系下统飞仙关组、永宁镇组及第四系，
现从老到新分述如下：
二叠系中统茅口组(P2m)
出露于井田南部外围。

主要为浅白色、浅灰色中厚—厚层灰岩, 含燧石结核, 具缝合线构造,富产蜓等动物化石。

厚度不详。

二叠系上统龙潭组（P3 l）
出露于井田东南部，为井田内主要含煤地层。

与下伏茅口组呈假整合接触。

岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，厚度200～254m，一般242m。

含煤30层左右，煤层总厚约22m，含煤系数为9%；一般可采7层，可采煤层总厚约12m，可采含煤系数为5%。

产大羽羊齿、细羊齿等植物化石及腕足类、瓣鳃类等动物化石。

根据岩性及其组合、沉积、古生物特征等大致划分为下、中、上三段：
下段厚84—109m，一般厚93m。

以海相为主的海陆交互相沉积。

岩性由灰岩、细砂岩、粉砂岩、钙质粉砂岩、泥岩、煤组成。

一般含煤12层。

其中可采煤层27号两层，局部可采23、28号煤层。

含较多的动物化石。

中段厚84—114m，一般厚93m。

以陆相沉积为主的海陆交互相沉积。

岩性由细砂岩、粉砂岩、泥岩、钙质细砂岩、钙质粉砂岩、煤及泥灰岩组成。

一般含煤12层，其中可采煤层15、16、21号三层，局部可采14号煤层。

含丰富的植物化石，动物化石相对较少。

上段厚50—72m，一般厚55m。

为以海相为主的海陆交互相沉积。

岩性由灰岩、细砂岩、粉砂岩、钙质粉砂岩、泥岩、煤组成，其中以灰
岩为主。

一般含煤6层，其中6号煤层为局部可采。

含丰富的动物化石。

二叠系上统长兴组（P3 c）
厚18—33m，一般厚26m。

上层（即标一）为深灰色中厚—厚层状灰岩，含少量燧石结核，动物化石以筵和有孔虫为主，厚8m左右。

中部为一层钙质砂岩间夹有薄层灰岩，顶部为1号煤层。

一般厚5m。

下层（即标二）为深灰色中厚层状燧石灰岩，含完整的动物化石。

与下伏龙潭组呈整合接触。

二叠系上统大隆组（P3 d）
为深灰、黑灰色薄层—中厚层状硅质灰岩，隐晶质结构，致密坚硬，性脆，夹多层钙质泥岩和蒙脱石粘土岩，产菊石。

一般厚4.8m。

与下伏长兴组呈整合接触。

三叠系下统夜郎组（T1 y）
井田内分布最广，于中部、北部、西部均为出露。

据岩性分为三段：下段（T1y 1）厚170m，上部为灰色薄层—中厚层灰岩，厚约40余m。

中部为灰色薄—中厚层状泥灰岩，含动物化石。

下部为灰色、灰、深灰色薄—中厚层钙质泥岩，其上夹有多层泥质灰岩，底部过渡为钙质粉砂岩或粉砂岩，含动物化石。

中段（T1 y 2）厚204m，上部为浅灰色、灰、浅红色厚层状鲕状灰岩，含动物化石。

中下部浅灰、灰色厚层状灰岩，其顶部含白云质。

底部为浅灰、灰色中厚—厚层状眼球状灰岩。

上段（T1 y 3）厚39m。

顶部为紫色、灰黄色薄层状粉砂质泥岩，风化后呈碎片状、粘土状，夹有薄层泥质灰岩，含瓣鳃类动物化石。

本组与下伏大隆组呈假整合接触。

三叠系下统永宁镇组（T1 yn）
出露于井田外，岩性以灰岩为主。

第四系（Q）
厚度为0—20m，一般3—7m左右。

以残积、坡积及冲积物为主，主要分布在宽缓的河谷、洼地之中，为砂土、粘土及碎石等。

3、构造
井田位于关寨向斜南东翼。

总体为一单斜构造，地层走向北东，倾向北西，倾角7°左右。

井田内发现断层3条，断层位于井田南部及其边缘，受断层的影响，地层产状有变化。

井田地质构造复杂程度属中等类型。

矿区断层情况表
4、煤层
1、含煤岩系的含煤性
龙潭组为井田内主要含煤地层，一般厚度为242m，含煤25-38层，一般30层，总厚22m左右。

主要可采煤层4层，即M15、M16、M21、M27号煤层，总厚为6m左右。

局部可采煤层3层，即6、23、28号煤层。

含煤地层各段含煤情况
2、可采煤层
矿区有M15、M16、M21、M27四层可采煤层。

其中M15煤层位于龙潭组中段中下部，在矿界范围内煤层厚度较稳定；M16煤层位于龙潭组中段中下部，煤层厚度较稳定；M21煤层位于龙潭组中段底部，煤层厚度较稳定；M27煤层位于龙潭组下段上部，煤层厚度较稳定；四层煤在矿区内全部可采，煤层连续性好，稳定性中等，总体属结构较简单煤层。

本矿井目前有M15、M16、M21、M27四层可采煤层。

二、其他开采技术条件
（一）瓦斯情况
2009年瓦斯等级鉴定，本矿为高瓦斯矿井，绝对瓦斯涌出量为
38.86m3/min，相对瓦斯涌出量为53.48m3/t。

（二）煤尘爆炸性
根据贵州省煤田地质局实验室2009年12月提供的织金县三甲煤
矿《煤尘爆炸性鉴定报告》，M15、M16、M21、M27煤层煤尘无爆炸性。

（三）煤的自燃
根据贵州省煤田地质局实验室2009年12月提供的织金县三甲煤
矿《煤炭自燃倾向性等级鉴定报告》，该矿M15、M16、M21、M27M煤
层自燃倾向性属Ⅲ类，不易自燃煤层。

（四）煤与瓦斯突出危险性
2009年12月，经中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室
鉴定，本矿15#煤层在矿区范围内+1055m标高及其以上无煤与瓦斯突
出危险性；16#煤层在矿区范围内+1045.767m标高及其以上无煤与瓦
斯突出危险性;21#煤层在矿区范围内+1025m标高及其以上无煤与瓦
斯突出危险性。

三、矿井开拓与开采
井田内为近水平煤层，采用盘区划分，矿井划分为三个盘区，即
一盘区、二盘区、三盘区。

（一）矿井开拓方式
采用斜井开拓，布置有三个井筒，即主斜井、副斜井、风井；三
个井筒均为穿层布置。

（二）煤层开采顺序
经鉴定15#、16#煤层无煤与瓦斯突出危险性，因此先期开采15#、
16#煤层，矿井煤层开采顺序遵循自上而下的原则，即15# 16# 21# 27# 。

（二）通风方式
矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。

采煤工作面采用全风压、“U”上行式通风，掘进工作面采用局扇压入式通风。

（四）支护方式
主斜井、副斜井、风井、主副石门、轨道大巷、皮带大巷及盘区主要上、下山等主要巷道全部布置在无煤与瓦斯突出危险性的煤层中或煤层底板，采用砌碹或锚杆喷浆支护；工作面两道回采巷道采用锚网或金属（矿用工字钢）支架支护；采煤工作面采用单体液压支柱配铰接顶梁支护。

四、综合防突措施及实施方案
（一）突出危险性预测
突出危险性预测是综合防突措施的第一个环节，预测的目的是确定突出危险的区域和地点，以便使防突措施的实施有的放矢。

1、区域突出危险性预测
区域突出危险性预测，本矿聘请有资质的部门完成。

2、局部突出危险性的预测
（1）石门揭煤危险性预测
采用钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性。

在石门揭煤工作面距煤层3～10m时，向煤层至少打三个钻孔，在钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1～3mm的煤钻屑，测定其瓦斯解吸指标△h2值或K1值。

并按下表所列的指标临界
值预测突出危险性。

钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的参考临界值
所有实测的指标中如果有任何一个数据超过了临界值，该工作面即为突出危险工作面；否则，如未发现其他异常情况即可判断为无突出危险工作面。

附：石门揭煤预测钻孔布置示意图
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（2）煤巷掘进工作面突出危险性预测
采用钻屑指标法进行突出危险性预测。

在掘进工作面打3个直径为42㎜，深度为8～10m的钻孔。

钻孔应尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于巷道工作面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道两侧轮廓线外2～4m处。

钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值。

根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量S max和钻屑解吸指标测定最大钻屑量及钻屑解吸指标K1值预测工作面的突出危险性。

其判断指标如下：
最大钻屑量S max＜6kg/m及钻屑解吸指标K1＜0.5时，该工作面定为无突出危险性工作面；最大钻屑量S max≥6kg/m或钻屑解吸指标K1≥0.5时，则该工作面定为有突出危险性工作面。

附：煤巷掘进工作面预测钻孔布置示意图
正面图
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（3）采煤工作面突出危险性预测
采用钻屑解吸指标法对突出危险性进行预测。

沿采煤工作面每隔10～15m布置一个预测钻孔，孔深5～7m，最小≮3.5m，钻孔直径42㎜。

钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值。

根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量S max和钻屑解吸指标测定最大钻屑量及钻屑解吸指标K1值预测工作面的突出危险性。

其判断指标如下：
最大钻屑量S max＜6kg/m及钻屑解吸指标K1＜0.5时，该工作面定为无突出危险性工作面；最大钻屑量S max≥6kg/m或钻屑解吸指标K1≥0.5时，则该工作面定为有突出危险性工作面。

附：采煤工作面预测钻孔布置示意图
（二）防突措施
防治突出措施是综合防突措施的第二个环节，它是防止发生突出事故的第一防线，即防止突出发生。

防突措施仅在预测有突出危险的区域和工作面用。

1、区域防突措施：开采保护层和预抽煤层瓦斯。

经鉴定，本矿15#、16#煤层无突出危险性，因此按自上而下的顺序开采。

2、局部防突措施：
(1)石门揭煤防突措施
采用排放钻孔排放瓦斯及给前方瓦斯卸压。

A、排放钻孔布置到石门周界外3～5m的煤层内；
B、排放钻孔直径为75～100㎜，钻孔深度必须以穿过煤层全厚。

附：石门排放钻孔布置示意图
（2）煤巷掘进工作面防突措施
A、大直径超前排放钻孔
钻孔均匀布满巷道全断面,排、间距600㎜、排距500㎜，每循环钻孔个数9个，钻孔直径为65㎜或75㎜每个钻孔孔深不得小于20m；前方超前距不少于5m，侧帮保护距离2～4m。

附：大直径超前排放钻孔布置图
正面图
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B 、 钻孔抽放
经防突措施效果检验证实大直径超前钻孔措施不能达到防突目的时，则布置钻场钻孔抽放瓦斯。

在巷道两帮开掘钻场，向着近于巷道推进方向的前方煤体打超前
钻孔，并插管密闭进行抽放。

（3）采煤工作面防突措施
采用超前钻孔及预抽瓦斯。

预抽瓦斯钻孔布置方法为： 由工作面切眼开始，沿工作面两道每隔2米各布置一个顺层钻孔，钻孔直径75㎜，钻孔深度50～60m 。

附：采煤工作面预抽瓦斯钻孔布置示意图
（三）防突措施效果检验
防突措施的效果检验是综合防突措施的第三个环节，目的是检验在措施执行后预测指标是否降到突出危险值以下。

检验结果措施无效时，应采取附加防突措施。

采用钻屑指标法对防突措施进行效果检验，测定最大钻屑量及钻屑解吸指标。

连续进行不少于两次检测后，其最大钻屑量（S max）都必须＜6kg/m 及钻屑解吸指标K1都必须＜0.5时，该工作面定为消除了突出危险性工作面，采取安全防护措施后可进行采掘作业；最大钻屑量S max≥6kg/m或钻屑解吸指标K1≥0.5时，则该工作面定为未消除突出危险性工作面，工作面不得进行采掘作业，必须继续采取防突措施，直至消除突出危险性后，在采取安全措施情况下，方可进行采掘作业。

（四）安全防护措施
安全防护措施是综合防突措施的第四个环节，它是防止发生突出事故的第二道防线。

其目的在于突出预测失误或防突措施失效发生突出时，避免人身伤亡事故。

经突出性预测或防突效果检验证实工作面无突出危险，在采取以下安全防护措施后可进行采掘作业。

1、震动放炮：石门揭煤时采用，针对各揭煤点的具体情况，编制专门的震动放炮揭煤措施；
2、防突（反向）风门：一组防突（反向）风门至少设两道，穿过墙垛必须安设铁风筒及防逆流装置。

防突（反向）风门安设必须满足以下要求：
○①墙体用不燃性材料构筑，其厚度＞800mm；
○②四周掏槽并见硬顶、硬帮、硬底，但嵌入巷道周边岩石的深度不得小于200㎜；
○③门框和门可采用坚实的木质结构，门框厚度不得小于100㎜，风门厚度不得小于50㎜；
○4门框必须包边沿口，通车风门必须做底坎；
○5墙体及风门不透光、不透气，水沟设反水池或挡风帘，电缆及管路孔要堵严堵实；
○6风门前后各5m内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。

○7风门的开、关状态要在矿井安全监测监控系统中反映。

3、避难硐室：
○①墙体采用料石、砖和混凝土等其它坚固性材料砌筑，厚度不小于500mm；
○2硐室内净高不得低于2m，长度及宽度应根据同时避难的最多人数确定，但每个人使用面积不得少于0.5m2;
○③隔离门必须向外开启，门轴安设在工作面一侧；
○④硐室内应采用砌碹或锚杆喷浆支护；
○5硐室内安装电话、水管、压风自救袋及配备自救器（压风自救袋及自救器按同时避难的最多人数配足数量）。

4、压风自救系统：避难硐室按最多避难人数安设压风自救袋；每个放炮警戒点各安设一组，每组2—3压风自救袋；采煤工作面运输顺槽、回风巷必须各安设两组压风自救装置，每组5～8个压风自救袋。

掘进工作面每隔50m安设一组压风自救装置，每组5～8个压风自救袋，最后一组距掘进迎头25～40m。

地面空压机必须保证24小时向井下各压风自救装置供风。

5、其它措施：
①远距离放炮，放炮站设在避难硐室，距爆破地点大于300m；
②回风系统停电撤人：放炮时作业人员及回风系统所有人员全部撤至距防突风门至少30m外的新鲜风流中，同时切断回风流中所有电气设备电源。