XX煤矿瓦斯抽放钻孔设计及安全技术措施

4、安全防护措施 I、压风自救系统 ①掘进巷道内压风管距每50m安设一组压风自救系统，其安装、维护、看管 由掘进单位自己负责，确保完好。巷道长度超过500m时，必须施工一处避难 硐室。
②压风自救系统安设在井下压风管路上，掘进工作面压风管路不低
于2寸钢管。
③在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置：距采掘工作面
沿巷道敷设管路、在地面建立抽放泵站、抽放瓦斯排空的瓦斯抽放 系统。见图2。
图2 采空区埋管抽放示意图
（3）掘进局部综合防突措施
①、工作面突出危险性预测： 若预测的指标均小于突出危险性临界值
时，则该掘进工作面可在采取安全防护措施的情况下掘进；否则，则该
工作面认定为突出危险
性工作面，必须采取工作面防突措施，在经效果检验有效后，采取安
1.14 突出矿井
9.22
结论
突出矿井
本矿现施工的工作面有15041采煤工作面、15042回风巷掘进工作 面、15042运输巷掘进工作面。
二、瓦斯来源 1504采区煤层瓦斯的主要来源为C504煤层本煤层瓦斯，另外还有一 定数量的围岩瓦斯。 三、通风方式
15041回采工作面采用U形负压通风，新鲜从材料上山进入15041 运输巷，经过采面工作面后进入15041回风巷，最后经过15041专用回风 巷汇入回风斜井排出地面。
如掘进中煤层遇到构造破坏带，包括断层、剧烈褶曲、火成岩侵 入、煤层赋存条件急剧变化或采掘应力叠加，除已经实施工作面防突措 施以外，该工作面认定为突出危险工作面并实施相关措施。
如预测指标等于或大于临界值或工作面出现明显的突出预兆或打钻 过程中出现钻孔喷孔、顶钻等动力现象，则该工作面认定为突出危险工 作面，执行防突措施。 VII、防治煤与瓦斯突出措施 经上述工作面预测第6条情况判定为突出危险工作面时，则采取施工超前排 放钻孔防突措施。 巷道两侧轮廓线外钻孔最小控制范围:上帮距离5m、下帮距离5m，钻孔深 度15m，孔径：φ70-100mm。
15042回风巷采用在材料上山内安设局部通风机向掘进迎头供风， 清洗工作面后沿15042回风巷、1504回风绕道汇入回风斜井。
15042运输巷采用在材料上山内安设局部通风机向掘进迎头供风。 四、矿井瓦斯抽放的必要性与可行性 根据国家煤矿安全监察局2001年颁布的《煤矿安全规程》第145条规定, 如果矿井绝对瓦斯涌出量超过40.0m3/min, 无论井型大小, 也不管煤层有无煤 与瓦斯突出危险性, 必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系 统。虽然XX煤矿的绝对瓦斯涌出量还没有达到40.0m3/min, 但现有的通风系 统无法排放回采工作面及掘进工作面所产生的瓦斯。 根据《煤矿安全规程》、《矿井瓦斯抽放管理规范》以及《煤炭工业设 计规范》有关条款规定: 当一个回采工作面的绝对瓦斯涌出量大于5m3/min或 一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min, 采用通风方法解决瓦斯问题不可 能或不合理时应采用瓦斯抽放措施。 为贯彻国家安全生产监督管理局”先抽后采, 以风定产, 监测监控”的安全 生产方针, XX煤矿已经在工业场地建立了一个抽放瓦斯泵站，安装了2BEC40高负压抽放泵两台（一台运行，一台备用）,两台2BEA-303低负压抽放泵 两台（一台运行，一台备用）为15041工作面及15042回风巷、运输巷抽放瓦 斯服务。 五、矿井瓦斯抽放 1、抽放方法选择的原则 选择矿井瓦斯抽放方法应根据矿井煤层赋存条件, 瓦斯基本参数, 瓦斯 来源, 巷道布置, 抽放瓦斯的目的及瓦斯利用等因素来确定, 并应遵守以下 原则:
CH4
CO2
批复
2008年度
绝对瓦斯量（m3/min） 相对瓦斯量（m3/t）
3.54 32.72
0.92 高瓦斯
8.24
2009年度
绝对瓦斯量（m3/min） 相对瓦斯量（m3/t）
5.37 43.29
1.52 12.26
突出矿井
2010年度
绝对瓦斯量（m3/min） 相对瓦斯量（m3/t）
6.21 50.24
迎头抽放钻孔布置见下图
迎头抽放孔参数：
迎头抽放钻孔布置
孔号 孔深(m) 坡度(°)
水平角 （°）
1
16
0
-110
2
15.5
0
-104
3
15
0
-99
4
15
0
-93
5
15
0
87
6
15
0
81
7
15.5
0
76
8
16
0
70
坡度0：表示与煤层巷道掘进方向平行。水平角：表示与巷道掘进方向
之间的夹角。
VIII、效果检验
全防护措施的条件下进行作业。
I、方法：
采用钻屑指标法预测工作面的突出危险性。
II、指标：K1值、△h2 Smax。
钻屑解吸指标临界值表煤样ຫໍສະໝຸດ K1值△h2Smax
突出危险性
干煤
〉0.5
≥200
≥6
突出危险工作面
湿煤 〈 0.4 ＜200 ＜5.4
无突出危险工作面
III、预测设备：
使用QHFZ型手持式风动钻机施工预测钻孔，钻机采用压风供风； 使用
超前排放钻孔施工结束，经过一定的排放时间后，施工效果检验
孔，检验防突解突效果。检验方法仍采用钻屑指标法，检验孔孔深应小
于或等于措施孔孔深，并应布置在两个措施孔之间。如果测定的指标都
在突出临界值以下，则认为措施有效。反之，措施无效。当措施无效
时，不论措施孔还留有多少超前距，都必须采取防治突出的补充措施。
3、在操作钻进过程中严格控制加压量，保证不因压力过大导致钻孔偏 斜。
4、在打钻过程中出现动力现象（如顶钻、夹钻、喷孔等），必须停止 打钻。
5、打钻过程中必须随时对孔口的瓦斯浓度进行检查，以钻孔为圆心， 半径0.4m，距岩壁0.6m以外，瓦斯浓度不得超过0.8%，距岩壁0.2-0.6m以 内，瓦斯浓度不得超过2%（距岩壁0.2m以内不做限制），否则必须停止打 钻，撤出人员。
6、打钻地点设专职瓦检员，负责打钻地点的瓦斯检查，必须在打钻地 点悬挂便携式瓦斯、一氧化碳、硫化氢报警仪，在每班检查瓦斯的同时，必 须随时检查一氧化碳、硫化氢、二氧化硫等有毒有害气体。加强打钻施工地 点的气体监测、检查。打钻地点专职瓦检员负责检查瓦斯情况，回风流中瓦 斯浓度达到0.8％时立即停止作业，撤出人员并汇报调度室。
(1)、抽放方法应适合煤层赋存状况, 巷道布置,地质条件和开采技术条 件。
(2)、应根据矿井瓦斯涌出来源及涌出量构成分析, 有针对性地选择抽 放瓦斯方法, 以提高瓦斯抽放效果。
(3)、在满足瓦斯抽放的前提下, 应尽可能地利用生产巷道, 以减少抽 放工程量。
(4)、选择的抽放方法应有利于抽放巷道的布置和维护。 (5)、选择的抽放方法应有利于提高瓦斯抽放效果, 降低瓦斯抽放成 本。 (6)、瓦斯抽放应有利于钻场, 钻孔的施工和抽放系统管网的设计, 有 利于增加钻孔的抽放时间。 2、抽放瓦斯方法 XX煤矿抽放瓦斯的目的是消除或缓解瓦斯突出的危险性及使工作面的 瓦斯涌出量降低到通风能解决的水平或减轻矿井通风负担。因C504煤层的上 覆C601煤层已开采完毕形成采空区，区域防突措施为开采保护层。因此, 确 定回采工作面抽放瓦斯的方法为本煤层顺层抽放及采空区埋管和上隅角瓦斯 抽放；掘进工作面采取局部综合防突措施。
六盘水市钟山区汪家镇XX煤矿C504煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告
的批复》：六盘水市钟山区XX煤矿C504煤层在鉴定范围 (标高+1532m
以上的C504煤层)内没有突出危险性，现开采的一采区位于突出鉴定无
突出危险区。
表1 矿井2008、2009、2010年瓦斯等级鉴定结果
年度
单位
六盘水市钟山区XX煤矿
并经措施效果检验后，方可在留有足够措施超前距（正常5m地质构造复
杂常为7m）并同时保留至少2m检验孔，投影孔深超前距的条件下采取安
全措施施工 3、封孔 钻孔封孔可采用膨胀水泥人力进行封孔。封孔材料为膨胀水泥，其
配比为：76%硅酸盐水泥，12%矾土水泥，12%石膏粉与水混合搅拌而 成。
封孔方法：封孔前用水或压风将孔内残存的煤、岩钻屑清洗干净， 然后放入套管(孔内抽采管)。套管直径25～108mm，封孔长度3m以上。 往孔内送泥可用专用工具或将水泥做成圆柱形状分次送入，每送泥0.3 ～1.0m放入一个木塞，并用力捣实，直至封完钻孔。套管顶端应钻5～ 10直径为10mm的筛孔，以免煤、岩屑及杂物堵塞。挡盘直径要略小于 钻孔直径。
25～40m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回
风道有人作业处等。其它应根据实际情况增加设置。
④每一组压风自救装置使用人数为6人，压缩空气供给量每人不得
少于0.1m3/min。
⑤设置压风自救装置的地点，前后5m的范围内帮、顶必须保持
完好，无淋水或无其它安全隐患。
II、反向风门
①反向风门设在掘进工作面进风侧的巷道内，以控制突出时瓦斯能
图1 15041工作面顺层抽放钻孔布置示意图
(2)、采空区埋管及上隅角瓦斯抽放
随着采煤工作面推进，形成采空区后，在回风顺槽敷设抽放管路经 上隅角伸入采空区，在管路上每隔30～40m安设一个三通、三通上加闸 阀，闸阀上连接一个“T”型迈步网管，必要时可施工高位窝子，将“T”型 迈步管伸进高位窝子内抽放上隅角及采空区瓦斯，在三通位置另接一段 5～8m管子至上隅角，不用时先用堵板堵好，当采面推到三通位置时， 在三通周边架设木垛将三通短节护住，以防止顶板垮落时压坏三通短 节，待采面推到三通位置时，再将堵板取掉，堵上原抽放管，这样在瓦 斯抽放泵的作用下就可以直接抽放上隅角的瓦斯。
③通过反向风门的风筒必须设有防逆流装置，人员进入工作面时必
须把反向风门打开顶牢，工作面有人时，反向风门必须关闭。