1231采煤工作面專項防治煤與瓦斯突出設(shè)計
1231采煤工作面專項防治煤與瓦斯突出設(shè)計
第一章 工作面概況
一、工作面編號
該工作面為B3被保護(hù)煤層1231工作面
二、開采范圍及周邊情況
1、1231工作面位于礦井的西邊,開采標(biāo)高上至+1235m標(biāo)高,下至+1218m標(biāo)高。
2、工作面北為井田邊界煤柱，即與茶園煤礦的邊界煤柱，南邊為本礦1232工作面,西為礦井邊界煤柱(其中有走向長100 m斷層薄化帶);東為1218B3-2采空區(qū)。
3、工作面東、西走向長120m，傾斜長95m，平均煤厚1.5m，傾角平均11°;煤炭容重1.5t/m3，工業(yè)儲量25650噸,可采儲量20520噸。
三、工作面采煤工藝
本工作面采用走向長壁后退式采煤法，爆破落煤工藝，采用2臺SGB-30可彎曲刮板輸送機運煤，單體液壓支柱加戴帽電柱支護(hù)
第二章 地質(zhì)概況及鄰近區(qū)域巷道布置情況
一、煤層情況
1、煤層結(jié)構(gòu)
本煤層屬二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M二加三段，其厚度為85m-125m,平均厚度為105m，B3煤層厚度為1.2～1.8m,平均1.5m，暗至半亮型無煙煤;傾角為9°-12°，平均11°;煤層埋深280-289m，傾向183°-187°，平均185°;頂板是B4煤層，與B4煤層間距為2.5-5m，一般為3m;煤層硬度：f=2～4。
2、頂?shù)装鍘r性特征
頂板：為淺色砂質(zhì)泥巖與粘土巖互層，常含深灰色穩(wěn)晶質(zhì)腎狀菱鐵礦，易垮落，上距B4煤層約3m。
底板：底板為泥巖，性軟，遇水易膨脹，造成巷道底鼓變形，危害性很大。
二、地質(zhì)特征
1、頂、底板特征詳見下表
2、地質(zhì)構(gòu)造：本工作面切眼以西為向南傾斜的單斜構(gòu)造(F1)，斷層產(chǎn)狀：傾向221°~144°，平均182.5°。落差2.5m，傾角9°～12°平均11°。工作面已作的巷道揭露到斷層薄化帶，所以該工作面以此斷層薄化帶為界布置回采區(qū)域。
3、水文地質(zhì)：水文條件比較簡單，地表無大的水體，主要充水水源為大氣降水、頂板的裂隙水。另外須注意其斜上方茶園煤礦采空區(qū)積水對本回采面的影響。
三、瓦斯、煤塵及煤的自然發(fā)火情況
2009年礦井瓦斯等級鑒定為絕對瓦斯涌出量2.63m3/min,相對瓦斯涌出量為20.37 m3/T，低二氧化碳礦井。
本煤層為不易自燃煤層，煤塵無爆炸危險性。
四、鄰近區(qū)域巷道布置情況
在2#主提升上車場(+1218標(biāo)高)以西布置250m 1241區(qū)段運輸巷(接近邊界);在1241運輸巷中(距+1218車場80m處)破石門揭穿B3煤層，然后布置1231運輸巷，在1231運輸巷120m開口向上布置1231開切眼，直至貫通1231回風(fēng)巷，在通過1231回風(fēng)巷、1219回風(fēng)下山聯(lián)通總回風(fēng)巷。在工作面以南是1241運輸巷，東邊是1219回風(fēng)下山。在1231工作面之上的保護(hù)層B4煤層1241工作面已開采結(jié)束。
第一章 通風(fēng)系統(tǒng)
一、工作面通風(fēng)線路
采用U型通風(fēng)，新鮮風(fēng)流經(jīng)1241運輸巷、1231區(qū)段石門進(jìn)入1231運輸巷，然后再流入1231工作面;經(jīng)過工作面流出的污風(fēng)流經(jīng)1231回風(fēng)巷、回風(fēng)石門及1219回風(fēng)下山直至總回風(fēng)巷。
二、風(fēng)量配備
根據(jù)《1231回采工作面作業(yè)規(guī)程》計算工作面需風(fēng)量240m3/min，工作面配備風(fēng)量300 m3/min
三、通風(fēng)系統(tǒng)
必須保證安全可靠的獨立通風(fēng)系統(tǒng)，回風(fēng)系統(tǒng)必須暢通，回風(fēng)斷面必須保證在4m2以上，與回風(fēng)相連的風(fēng)門、密閉、牢固可靠。詳見通風(fēng)圖。
四、 加強控制風(fēng)流設(shè)施的措施
1、對于瓦斯局部積聚超限區(qū)域，采用分風(fēng)吹散。
2、防突反向風(fēng)門：1241臨時提升上山距1241回風(fēng)巷10m處設(shè)置2道正反向風(fēng)門，風(fēng)門安裝要求嚴(yán)格按照安全防護(hù)措施執(zhí)行。
五、 監(jiān)測
在回風(fēng)巷設(shè)瓦斯探頭T0、T1、T2，運輸巷設(shè)探頭T3，探頭T0安設(shè)在工作面上隅角，并隨采面推進(jìn)而移動;探頭T1安設(shè)在距1231風(fēng)巷煤壁以東5-10m處，并隨采面推進(jìn)而移動;T2安設(shè)在1231風(fēng)巷第一匯合交岔口10~15m處。T0、T1報警濃度為1.0%，斷電濃度≥1.5%，復(fù)電濃度<1.0%，T1斷電范圍為工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備電源;T2報警濃度為≥1.0%,斷電濃度≥1.0%,復(fù)電濃度<1.0%，T2斷電范圍為其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備;探頭T3安設(shè)在距1231運輸巷煤壁以東5~10m處，并隨采面推進(jìn)而移動。T3報警、斷電濃度≥0.5%,復(fù)電濃度<0.5%,T3斷電范圍為1231運輸巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備電源。
第二章 突出危險性預(yù)測及檢驗方法
一、防突方案
1、按照礦井“瓦斯治理方案”，B3煤層按無突出危險區(qū)進(jìn)行管理;但在1231區(qū)段西邊有一F1隱伏斷層，在距此斷層30m范圍內(nèi)的B3煤層劃分為突出危險區(qū)域。在礦井區(qū)域防突措施上選擇無煤柱留設(shè)開采上保護(hù)層(B4煤層)，B4煤層開采后對B3被保護(hù)煤層進(jìn)行卸壓保護(hù)，B4煤層開采結(jié)束后，方可在其卸壓保護(hù)范圍內(nèi)布置B3煤層。現(xiàn)B3被保護(hù)煤層1231區(qū)段(工作面)對應(yīng)的B4保護(hù)煤層1241區(qū)段(工作面)已進(jìn)行開采結(jié)束，并進(jìn)行了保護(hù)層開采區(qū)域措施效果檢驗，經(jīng)區(qū)域措施效果檢驗確定1231區(qū)段(工作面)為無突出危險區(qū)。
2、在無突出危險區(qū)內(nèi)進(jìn)行采煤作業(yè)時還必須進(jìn)行兩次區(qū)域驗證，工作面每推進(jìn)30m對工作面連續(xù)進(jìn)行一次預(yù)測，經(jīng)預(yù)測驗證后劃分為突出危險工作面和無突出危險工作面。突出危險工作面必須進(jìn)行“四位一體”防突措施;無突出危險工作面則采取安全防護(hù)措施組織生產(chǎn)。
二、工作面的突出危險性預(yù)測方法
1、預(yù)測方法：鉆屑指標(biāo)法
2、采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測工作面突出危險性時，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：
(1)、工作面上、下出口端15m除外，沿工作面每隔15m布置1個預(yù)測孔，共布置5個鉆孔。預(yù)測孔平行于工作面推進(jìn)方向，直徑為42mm，孔深為10-15m;
(2)、鉆孔每鉆進(jìn)1m測定該1m段的全部鉆屑量，每隔2m測定一次鉆屑解吸指標(biāo)。根據(jù)每個鉆孔每米的最大鉆屑量Smax和鉆屑解吸指標(biāo)K1預(yù)測工作面的突出危險性。
3、鉆屑解吸指標(biāo)的測定使用WTC儀器測定。其方法是：
每鉆進(jìn)2m，取一次鉆屑作解吸特征測定。取樣時，把秒表、篩子準(zhǔn)備好(1 mm 的篩子在下，3 mm的篩子在上)，鉆孔鉆到預(yù)定深度時，用組合篩子在孔口接鉆屑，同時啟動秒表，一面取樣，一面篩分，當(dāng)鉆屑量不少于100g時停止取樣，并繼續(xù)進(jìn)行篩分，取后把已篩分好的1—3 mm的煤樣裝入儀器的煤樣瓶中，蓋好煤樣瓶，準(zhǔn)備測試。當(dāng)秒表走到t0時，啟動儀器采樣鍵進(jìn)行測定，經(jīng)5min后，當(dāng)儀器顯示時，用鍵盤輸入，按監(jiān)控鍵，儀器顯示L0時，輸入L0，按監(jiān)控鍵，儀器進(jìn)行計算，并顯示F1，此值即為K1值。`
4、鉆屑指標(biāo)法各項指標(biāo)的突出危險性臨界值參照表：
6、出現(xiàn)下列情況之一時，即使測試指標(biāo)未超限也應(yīng)視為有突出危險，必須實施防治突出技術(shù)措施。
?、?、在突出煤層的地質(zhì)構(gòu)造帶，包括斷層等;
?、?、Ⅱ類煤厚度達(dá)0.5m及以上或Ⅲ類煤(軟分層)厚度達(dá)0.3m及以上時;
?、?、煤層厚度急劇變化或異常變化的地帶;
?、?、施工鉆孔時，發(fā)生噴孔、卡鉆，響煤炮、煤體變冷等突出預(yù)兆;
?、?、煤層產(chǎn)狀、賦存條件急劇變化時;
?、?、瓦斯?jié)舛韧蝗蛔兓瘯r。
三、工作面防突措施效果檢驗方法
實施鉆孔排放后，必須進(jìn)行措施效果檢驗，工作面上、下出口端15m除外，沿工作面每隔15m布置1個檢驗孔，共布置5個孔。檢驗孔平行于工作面推進(jìn)方向，直徑為42mm，孔深為10-15m;
檢驗方法與預(yù)測方法相同，參數(shù)及指標(biāo)同樣與預(yù)測相同。當(dāng)檢驗效果措施有效時，若檢驗孔與防突措施孔深度相等，剛可在留足防突措施超前距3m的條件下采取安全防護(hù)措施實施回采作業(yè);當(dāng)檢驗孔的深度小于防突措施孔時，則應(yīng)當(dāng)在留足所需的防突措施超前距并同時保留有2m檢驗孔超前距的條件下，采取安全防護(hù)措施后實施回采作業(yè)。
第五章 防突措施的選取及施工設(shè)計
一、措施選取
根據(jù)《防突規(guī)定》并結(jié)合本礦瓦斯治理方案，采用超前排放鉆孔作為工作面防突措施
二、施工設(shè)計
1、首先探明煤層厚度，掌握煤層變化情況。如果煤層厚度大于1.8米必須進(jìn)行雙排布孔。
2、排放孔應(yīng)布置在軟分層中，保證控制范圍以內(nèi)的煤體充分，均勻卸壓。
3、排放鉆孔直徑：42- 75mm。一般用75 mm孔徑排放，但在地質(zhì)條件變化劇烈地帶則采用Φ42mm的排放孔。
4、鉆孔深度為10-15m。
5、超前鉆孔孔數(shù)應(yīng)根據(jù)鉆孔有效排放半徑確定，排放鉆孔有效排放半徑根據(jù)礦井實際考查結(jié)果確定，有效排放半徑可參照：42mm鉆孔排放半徑為0.5m，鉆孔的間距可取為1.5—2m;75mm鉆孔排放半徑為0.7m執(zhí)行，鉆孔的間距可取為2.5m。其排放時間超過8h后進(jìn)行效果檢驗。
6、鉆孔方位沿煤層2850走向方位順層布置，傾角為水平00布孔。
7、鉆孔排放施工前應(yīng)加強支護(hù)，打好迎面支架，背好工作面。
8、當(dāng)?shù)谝淮螆?zhí)行防突措施作業(yè)循環(huán)，回采到位后，在工作面原超限位置進(jìn)行第二次防突補充措施，只有連續(xù)2此效果檢驗均為無突出危險性時，該工作面方可恢復(fù)正常循環(huán)效果檢驗。
三、在施工鉆孔中，除按規(guī)定進(jìn)行瓦斯參數(shù)的測定外，應(yīng)必須注意的事項
1、煤壁前方出現(xiàn)響天炮、煤壁片幫、抽冒、煤壁外鼓、支護(hù)有斷裂聲等異常情況時，必須立即停止打鉆并撤出現(xiàn)場人員。
2、鉆進(jìn)5米內(nèi)出現(xiàn)明顯的噴孔，必須先停止打鉆工作，并向礦調(diào)度室匯報。
3、鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)嚴(yán)重噴孔，必須采取間隙鉆進(jìn)的方法進(jìn)行施工;在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)嚴(yán)重噴孔，并且停鉆后仍然出現(xiàn)連續(xù)不斷的噴孔，必須立即撤出現(xiàn)場所有人員。
4、停鉆后孔內(nèi)煤炭連續(xù)不斷地向外大量流出，鉆孔不斷擴大，必須立即撤出現(xiàn)場所有人員。
5、瓦斯?jié)舛瘸^1%時，必須立即停止打鉆。
第六章 安全防護(hù)措施及組織管理
一、安全防護(hù)措施
1、井外放炮
(1)、放炮前，回風(fēng)系統(tǒng)的采掘工作面及其他有人作業(yè)的地點，都必須停電撤人出井外;
(2)、放炮前，回風(fēng)系統(tǒng)中不得有礦車、雜物或材料堆積等，回風(fēng)系統(tǒng)中支護(hù)必須完好，進(jìn)、回風(fēng)之間不得留有孔洞。
(3)、嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”，放炮前由當(dāng)班安全員、瓦檢員、放炮員及班組長執(zhí)行三人聯(lián)鎖放炮簽字后并向當(dāng)班礦長匯報工作面煤層、通風(fēng)瓦斯、爆破參數(shù)、停電等情況，經(jīng)當(dāng)班礦長同意后方準(zhǔn)放炮;放炮30min后，方可入井進(jìn)入工作面檢查。
2、避難所及壓風(fēng)自救系統(tǒng)
(1)、避災(zāi)硐室設(shè)在2#石門處，其規(guī)格是：設(shè)置向外開啟的隔離門，室內(nèi)凈高2m，長度和寬度分別是4m和6m，至少能滿足15人避難，設(shè)有與地面礦調(diào)度室直通的電話，瓦斯傳感器實時監(jiān)測。
(2)、在避災(zāi)硐室內(nèi)，配足壓風(fēng)自救袋及減壓閥。每人供風(fēng)量不
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