3105胶带进风顺槽防突设计

3105工作面胶带进风顺槽防突设计
一、工作面概况
本作业规程掘进的巷道适用于3105工作面胶带进风顺槽。

3105工作面胶带进风顺槽开口位置坐标：X=3946911.948，Y=19610623.313，沿方位角270°，沿煤顶板掘进，设计断面为矩形断面，高度3.5m（不含水沟深度），宽度4.5m；水沟在巷道北侧，断面参数为200mm×200mm，水沟边沿距巷道帮70mm。

横贯设计间距为100m，实际位置根据抽放掘进效果及现场实际情况进行合理调整；在横贯两端各掘进一梯形钻场，长边4米，短边2米，深3.5米，高3.5米（根据瓦斯抽放需要设置）。

3105工作面胶带进风顺槽巷道断面特征表
施工断面
断
面
形
状
喷
射砼厚
度（mm）
宽度mm 高度mm 断面积m2
净荒净荒净荒
3105胶带进风顺槽矩形0
4
500
4
500
4
000
4
000
1
8.0
18
.0
横贯矩形0
4
500
4
500
4
000
4
000
1
8.0
18
.0
二、煤（岩）层的赋存特征
本3＃煤层位于山西组的下部，上距下石盒子组底部砂岩（K8）25.3m，下距山西组底部砂岩（K6）5.12m，主斜井、回风井见煤点煤厚约7m，属全井田稳定可采煤层；煤层结构简单，含夹矸1层，厚0.8m，夹矸分布于煤层下部，以亮煤为主，次为镜煤、暗煤，层状结构，内生裂隙发育，条痕为灰黑色，视密度1.44t/m3，真密度1.53 t/m3，煤层的透气性好。

直接顶为泥岩或粉砂岩，老顶为砂岩，底板为泥岩或粉砂岩。

煤层由西向东逐渐加厚。

煤层稳定。

距15＃煤层81.96米。

根据主斜井井筒瓦斯危险性预测资料和井筒揭煤情况表明，该掘进巷道区域为煤与瓦斯突出区域；煤层原始瓦斯压力为0.92～1.13MPa，煤层原始瓦斯含量为8.60～19.28m3/t(平均13.94 m3/t)；该煤层自然倾向性为Ⅲ级，不易自燃；3#煤层无爆炸性。

三、地质构造
本巷道地处井田西部区域，总体上为西南高、东北低，地层倾角2～6度，一般3度左右，地层变化不大，掘进范围内在井田西部边缘有一小型正断层，其余地段未发现地质构造，属简单类型。

巷道掘进过程中穿过小西沟向斜与马近岩背斜。

小西沟向斜位于井田南部，小西沟村西，轴向呈北北东向，向北倾伏，井田内延伸约1300m，两翼地层倾角基本对称，一般4º左右，该背斜的核部由ZK3-1孔所控制；
马近岩背斜位于井田西部，西距小西沟向斜约500m，轴向呈北北东向，向北倾伏，井田内延伸约1300m，两翼地层倾角基本对称，一般4º左右，该背斜的核部由XX-1孔所控制。

四、水文地质
本掘进巷道为新开拓巷道，不涉及积水巷道和老空问题。

地表为山坡山梁沟谷地形，且覆盖厚度较大，地下水比较丰富，建井期间井筒的涌水量约0.2 m3/min，预计地表水对工作面正常掘进影响不大，只是在雨季由于地表水的积聚下渗，使3#煤层上部的含水层充水性增强，会出现顶部砂岩富水现象，届时会出现淋水增大的现象。

在掘进过程中应加强顶帮管理，巷道采取防片帮措施并做好巷道的排水工作。

五、建立独立可靠的通风系统
1、通风方式采用压入式通风方式，3105工作面胶带进风顺槽局部通风机安装在3105
工作面胶带进风顺槽进风风流中，安装位置距回风口不小于10米。

2、局部通风机型号为BPB-132/660型2×45KW对旋式通风机，额定风量550—810 m3/min,电机功率45Kw,配备两台，一台运行、一台备用。

双回路供电系统已完成，风机采用自动切换。

3、通风采用双风机、双电源、单风筒。

工作局部通风机风筒采用直径800mm的抗静电、阻燃的双反边风筒，备用局部通风机风筒采用直径800mm的抗静电、阻燃的双反边风筒。

风筒出风口距工作面距离煤巷半煤岩巷道不大于5m，岩巷不大于10m，供风距离1200m。

4、通风系统
进风：风机吸入新鲜风流经过风筒→3105工作面胶带进风顺槽→工作面
回风：3105工作面胶带进风顺槽工作面掘进迎头→横贯→3105进风顺槽→一盘区辅助回风巷→主井→地面。

六、区域综合防突措施
（一）区域突出危险性预测
依据《防治煤与瓦斯突出规定》，本矿已自行申请认定为突出矿井，故本矿所采3#煤层各区域均以突出煤层对待，该巷道所掘3#煤层为突出煤层。

（二）区域防突措施
在3105工作面胶带进风顺槽处布置千米钻孔，孔深309米，在横贯布置普钻钻孔，钻孔平形布置，平均孔深105.8米，在掩护钻场布置6个掩护钻孔，钻孔扇形布置，钻孔覆盖巷道前方105米和巷道两帮15米，可以保证该区域瓦斯有效抽放。

综上可知：工作面掘进范围内的3#煤层为抽采钻孔有效控制范围，控制范围为100m×35m。

（三）区域措施效果检验
1、区域评价单元划分
（１）根据《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》中第二十六条规定，将钻孔间距基本相同和预抽时间基本一致（预抽时间差异系数小于30%）的区域划为一个评价单元。

结合该区域抽放钻孔布置情况及抽放时间，可将该区域划分为一个评价单元。

该区域抽放钻孔最长抽放时间104天，最短抽放时间86天，预抽时间差异系数为
17.31%，符合小于30%的规定要求。

2、检验方法：采用直接测定煤层残余瓦斯含量的方法进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验。

3、测点布置：该区域防突措施进行检验时，每30米布置2个检验测试点（检验钻孔布置图见附图）。

4、检验标准：
①残余瓦斯含量小于8m3/t，该区域预抽有效，为无突出危险区。

②如果有任何一个检验测试点的残余瓦斯含量达到或超过8m3/t时，该检验测试点周围半径100米内的煤体预抽无效，为突出危险区，继续采取区域防突措施。

③如果检验期间在煤层中进行钻孔作业时发现了喷孔、顶钻及其它明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置周围半径100米内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效，所在区域煤层为突出危险区，继续采取区域防突措施。

5、检验结果：
3105工作面胶带进风顺槽（235米至325米处）含量测定总数共计6个，最大残余瓦斯含量值为7.2247m3/t，小于8 m3/t。

判定3105工作面胶带进风顺槽（235米至325米处）抽采效果达标，在保持20米预抽效果有效超前距的情况下，现允许3105工作面胶带进风顺槽从235米向西掘进至305米。

（四）区域验证
1、3105工作面胶带进风顺槽采取连续验证的方法进行掘进（验证钻孔参数与工作面局部防突预测参数一致）。

2、工作面掘进时保持有1个超前距不小于12m的超前钻孔探测地质构造。

3、为切实做好公司防治煤与瓦斯突出预测预报及效果检验工作，进一步明确各工种人员安全责任，规范预测消突相关程序，坚决做到“不采突出面，不掘突出头”，根据上级相关要求及我矿实际情况，为了搞好安全生产，保证防突工作的顺利进行，特将防突预测指标由《防治煤与瓦斯突出规定》的K1临界值0.5（g·min1/2）超标，下调10%，即K1临界值调整为0.45（g·min1/2）,Smax=6Kg/m，验证孔布置同工作面突出危险性预测方法。

4、如果验证指标超过临界值或者施钻过程中出现瓦斯浓度波动异常、喷孔、顶钻等突出预兆，该工作面执行局部综合防突措施。

5、地质构造区防突措施：
掘进工作面掘进到地质构造影响区及地质构造带时,要编制过地质构造带防突专项措施,并按以下措施执行。

①掘进工作面必须采取连续验证的方法进行掘进，验证指标临界值 K1max=0.45ml/（g.min1/2）,Smax=6Kg/m。

②工作面无软分层时，验证孔布置在煤层底板上0.3m内，有软分层时，验证孔布置在软分层中部。

如果工作面有多层软分层，在每层软分层中布置3个检测孔进行验证。

③验证指标不超过临界值，工作面无论有无软分层时，每轮只允许给定进尺5m,但当工作面软分层厚度大于0.5m（含0.5m）时，每轮允许只给定进尺3m（具体软分层鉴定方法按《掘进工作面防止瓦斯超限及防突补充措施》执行）。

④在构造影响区若验证指标超标，在工作面软分层施工孔径为75mm的排放孔，每排孔间距均为0.5m。

若软分层厚度小于0.3m时，施工1排排放钻孔；若软分层厚度超过0.3m 时，从第1排孔中心位置向上在软分层中每0.2m施工1排排放钻孔；工作面有多层软分层时，在每层软分层中均匀施工排放钻孔；工作面无软分层时，排放孔施工在检测孔所在的层位。

所有排放孔有效深度不小于15m，两帮钻孔终孔位置控制在巷道轮廓线外最少5m。

⑤工作面施工完排放孔后,并达到规定时间后进行效果检验,检验孔布置在排放措施钻孔密度相对较小，孔间距相对较大的位置。

在地质构造复杂地带应根据情况适当增加检验孔，由防突部根据现场具体情况设计增加检验孔。

⑥在构造影响区工作面迎头保持2个超前距不小于12m的超前钻孔进行前方煤层赋存情况探测并进行突出预兆的观察，若超前钻孔不能按设计施工到位时，应及时通知地测科，由地测科进行前方地质构造探测，防突科根据现场探测情况编制防突补充措施。

⑦由于地质条件或者其他原因不能执行所规定的防突措施的，施工队必须停止工作并报告调度室，经矿技术负责人组织有关人员到达现场调查后，由防突科编制补充措施,并按原措施的审批程序重新审批后方可施工。

表1 掘进工作面预测指标参考临界值
钻屑指标法
K1 [ml/(g.min1/2)] 最大钻屑量
突出危险性
(kg/m)
干煤样湿煤样
≥0.45 ≥0.4 ≥6 有突出危险
＜0.45 ＜0.4 ＜6 无突出危险
七、局部综合防突措施
（一）工作面突出危险性预测
1、预测钻孔布置
在工作面布置5个预测钻孔，钻孔要求尽量布置在软分层中，如果没有软分层则布置在巷道中部层位。

其中三个钻孔位于巷道工作面中线并平行于掘进方向，一个位于距巷道底板1.7米，倾角同煤层倾角，一个钻孔距巷道底板1.1米，倾角与巷道倾角呈-7°，一个钻孔距巷道顶板1米处，倾角同煤层倾角，其它钻孔开孔于距巷帮0.5m处，终孔点位于巷道轮廓线外3.2m，孔深10m，孔径Φ42mm，钻孔在巷道掘进方向的夹角为22°（见附图）。

预测钻孔用ZQSJ-90/2.4气动手持式钻机和配套的螺旋钻杆施工。

2、预测方法和指标
①工作面的突出预测方法采用钻屑指标法进行预测，预测指标采用钻屑瓦斯解吸指标
K1值和钻屑量S值，预测仪器采用WTC突出危险参数仪。

测定方法按照“WTC突出危险参数仪使用说明书”和《防治煤与瓦斯突出规定》的要求操作。

每个钻孔在钻进过程中，从第
1m开始，每1m用弹簧秤测定一次钻屑量，每2m（即2、4、6、8、10m）测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值，根据工作面每米钻孔的最大钻屑量S值和最大K1值预测工作面突出危险性（预测指标临界值见表1）。

预测过程中的预测孔打钻工作和预测超标后瓦斯排放钻孔的施工工作由掘进队负责。

②突出危险性判定及允许进尺：
打钻过程中出现卡钻、顶钻、喷孔，瓦斯浓度变化异常等情况时，该工作面为有突出危险工作面。

当钻屑指标大于等于临界值，该工作面为突出危险工作面。

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第76条第三款规定，在防突预测时执行预测10米，掘进7米（附图）。

（二）工作面防突措施
1、根据我矿的实际和装备条件，3105工作面胶带进风顺槽掘进工作面采用预抽煤层瓦斯的方法进行消突，抽放钻孔加工作面排放钻孔的防突措施。

2、当工作面预测指标在0.45-0.49之间时，该工作面有突出危险，工作面停止掘进，在工作面掌头施工瓦斯排放钻孔（附排放钻孔布置图），排放钻孔施工完成之后4个小时对该工作面进行效果检验，效果检验无突出危险方可掘进，否则继续排放直到效果检验指标下降至0.45之后方可掘进；
3、当工作面预测指标在0.5-0.6之间时，方法同上，排放时间改为8小时；
4、当工作面预测指标在0.6以上时，在工作掌头施工三排瓦斯抽放钻孔，每排施工5钻孔，合计15个钻孔，孔深30米，钻孔必须控制巷道轮廓线以外15米，经防突措施效果检验合格后方可施工。

5、钻孔施工部门必须按照设计施工，不得随意更改设计参数。

当煤层赋存参数发生变化时，防突科应及时调整设计参数，报总工程师批准后实施。

打钻中密切记录各种异常现象，有异常时必须并向防突科汇报。

6、排放时间
①当软分层厚度在0.2m及以下时，预测指标超标，施工一排排放钻孔，排放孔施工完成并验收合格后进行效果检验。

②当软分层厚度在0.2m以上时，当距两巷帮1m（含1m）范围内的每一排放孔排放时间达到4小时，且其它排放孔全部施工结束并验收合格后，方可安排进行效果检验。

③如效果检验K1max、Smax均值超标，根据工作面软煤分层情况，对工作面所有措施孔进行套孔或着在工作面软煤分层进行补孔，补孔位置在超标孔的两侧1m范围内，排放4个
小时，再进行效果检验，直到检验指标降至临界值以下时方可安排掘进。

④如预测或者效果检验K1max不超标，Smax值超标，在超标孔周围0.5m范围内均匀布置4个与检测孔一致的排放孔，施工结束并验收合格后排放4个小时，再对工作面进行防突措施效果检验，检验指标降到临界值以下时方可安排掘进。

（三）防突措施效果检验
1、执行完排放钻孔达到排放时间后再进行措施效果检验。

检验孔布置在措施孔之间，检验方法和指标临界值与预测方法相同。

2、防突措施效果检验前，首先检查所实施的工作面防突措施是否达到了设计要求，收集工作面在施工措施孔过程中的的相关情况（有无喷孔、卡钻、声响、吸钻等）。

绘制工作面防突措施竣工图。

3、根据工作面的措施孔施工竣工图，工作面措施检验孔应当布置于所在部位的软分层防突措施钻孔密度相对较小，孔间距相对较大的位置，并远离周围的防突措施钻孔或尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离，在地质构造复杂地带应根据情况适当增加检验孔。

（四）安全防护措施
1、每一入井人员，必须随身携带隔离式自救器。

2、在工作面所有作业中，都应随时观察突出预兆，若发现煤结构发生变化、煤壁发冷、外鼓，响煤（岩）炮，顶板来压，支架变形，瓦斯忽大忽小，打钻时喷孔、顶钻严重等等突出征兆时，工作面所有人员立即按作业规程中规定的避灾方法和路线撤到反向风门外新鲜风流中，向矿调度室汇报，情况危急时，应立即撤出到地面。

3、掘进工作面电气设备必须有专人负责检查维护，并应每旬检查一次防爆性能，严禁使用防爆性能不合格的电气设备。

4、压风自救装置的设置
①压风自救装置型号：ZYJ(A)\ZYJ(B)型压风自救装置，每组压风自救装置有六个呼吸面罩。

②3105工作面胶带进风顺槽的压风风源由地面压风机统一供风，压风机型号SAV-250,排气量46m3/min，排气压力0.7MPa，用Φ110mm钢管沿线路接至工作面，风管布置在巷道左帮，管路固定在巷道左帮顶板往下2.3米处，接口严密，吊挂整齐、不出现漏风、落地现象。

每隔50m设三通、阀门，距工作面30米处设阀门、设三通采用Φ25mm胶管紧跟工作面。

胶管连接必须使用U型卡接头，不能用铁丝代替。

③在距工作距离25-40m设置满足工作面工作人员数量所需要的压风供水自救装置（不少于2组），且每隔50m设一组压风供水自救系统，并连接压风、供水系统，风量为0.1m3/min/人。

5、反向风门设置
①根据《防突规定》在3105工作面胶带进风顺槽进风侧设置两道牢固可靠的反向风门。

风门之间的距离不得小于4m，反向风门距工作面回风巷不得小于10m，与工作面的最近距离不小于70m。

②反向风门墙垛可用砖、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定，但不得小于0.2m；墙垛厚度不得小于0.8m。

在煤巷构筑反向风门时，风门墙体四周必须掏槽，掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。

通过反向风门墙垛的风筒、刮板输送机道等，必须设有逆向隔断装置。

③人员进入工作面时，反向风门必须打开，顶牢，工作面无人时，反向风门必须关闭，严禁任何单位、个人随意关闭防突反向风门。

6、在井下设置避难峒室或压风自救系统，避难峒室的设置按照《防治煤与瓦斯突出规定》的要求进行，现避难峒室设在轨道巷，在顺槽掘进工作面每推进500米，设置避难峒室，
避难峒室的设置应符合以下要求：
①避难峒室设置向外开启的隔离门，隔离门设置标准按照反向风门标准安设。

室内净高不得低于2m，深度满足扩散通风的要求，长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定，满足40人避难，且每人使用面积不得少于0.5m2。

避难峒室内支护保持良好，并设有与矿(井)调度室直通的电话。

②避难峒室内放置足量的饮用水、安设供给空气的设施，每人供风量不得少于
0.3m3/min。

如果用压缩空气供风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴。

8、避灾线路（避灾路线图见附图）：
工作面→3105工作面胶带进风顺槽→3105通风斜巷→一盘区轨道巷→轨道大巷→通风行人联络巷→主斜井→地面。

八、组织管理措施
1、在地质构造附近或煤层赋存条件发生急剧变化地带，若预测孔或排放孔达不到预定深度，留不够超前距时，应停止作业，向矿调度室汇报，待查明原因后，由总工程师决定下一步措施。

2、防突工作面附近应设置防突参数牌，防突控制牌及预测钻孔布置示意图等，这一工作由防突队负责。

3、工作面应及时支护，严禁空顶作业。

在地质构造带或顶板破碎区域应加强支护。

4、在施工预测钻孔、防突钻孔和综掘作业时，应密切观察并记录打钻过程中的各种动力现象（如喷孔、卡钻、顶钻、响煤炮），当这些现象严重时，应停止作业，停电、撤人，并向调度室汇报。

5、工作面必须配备专职瓦斯检查员，随时检查瓦斯涌出情况和掌握突出预兆。

6、工作面必须实行独立通风，严禁串联通风，通风科必须经常检查通风设施，保证通风系统的完好。

7、工作面抽放钻孔施工期间出现异常情况时，必须汇报调度室和矿总工程师。

8、必须对预测预报、防突措施实施、安全防护措施以及其它管理规定的执行情况进行经常性检查，加强对防突过程的监督检查，严防弄虚作假，以免留下安全隐患，发现问题及时处理，以保证各项防突措施的有效落实。

9、钻孔严格按照设计参数施工。

10、对突出预测仪应定期进行检验，以保证仪器测定的准确性。

11、加强地质工作在防突中的作用，地质人员应定期向防突科提供工作面前方地质构造预报单。

12、负责井下作业的各职能部门要经常组织职工学习突出预兆、自救和互救知识等，掌握各种装备的使用技能。

13、防突工必须持证上，每年必须接受煤矿三级以上培训机构一次，并考试合格，方可上岗。

14、未及事项，严格按《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》执行。

九、附图
1、突出危险性预测钻孔布置示意图；
2、瓦斯排放钻孔布置示意图；
3、区域防突措施钻孔布置图；
4、区域防突措施效果检验钻孔布置图；
5、避灾线路图。