15萬噸/年煤礦防治煤與瓦斯突出專項設(shè)計

　　15萬噸/年煤礦防治煤與瓦斯突出專項設(shè)計

　　工程規(guī)模：15萬噸/年

　　總 經(jīng) 理：

　　總工程師：

　　項目負(fù)責(zé)：

　　貴州興源煤礦科技有限責(zé)任公司

　　二○一一年十月

　　防治煤與瓦斯突出專項設(shè)計方案委托書

　　貴州省大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦委托貴州興源煤礦科技有限責(zé)任公司進行《貴州省大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦防治煤與瓦斯突出專項設(shè)計方案》編制工作。

　　項目名稱 大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦防治煤與瓦斯突出專項設(shè)計方案

　　建設(shè)性質(zhì) 變更

　　工程規(guī)模 9萬噸/年

　　任務(wù)來源 受貴州省大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦委托

　　投資

　　建設(shè)地點 大方縣大水鄉(xiāng)

　　工程設(shè)計內(nèi)容及要求 按照《煤礦安全規(guī)程》、《防治煤與瓦斯突出規(guī)定(2009)、《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》(GB50471-2008)及有關(guān)瓦斯綜合治理方面的規(guī)范要求，滿足防治煤與瓦斯突出內(nèi)容及要求。由編制單位提交4份報告，并負(fù)責(zé)審查后的修改工作。

　　委托單位 貴州省大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦

　　聯(lián)系人 聯(lián)系電話

　　承接單位 貴州興源煤礦科技有限責(zé)任公司

　　聯(lián)系人 聯(lián)系電話

　　目 錄

　　前言 1

　　第一章　礦井概況 5

　　第一節(jié) 井田概況 5

　　第二節(jié) 地質(zhì)概況 7

　　第三節(jié) 礦井瓦斯情況 13

　　第四節(jié) 礦井設(shè)計概況 14

　　第二章　礦井綜合防治煤與瓦斯突出技術(shù)總體方案 18

　　第三章　礦井各系統(tǒng)合理性論證及調(diào)整 21

　　第一節(jié) 開拓系統(tǒng)及開采方法合理性論證及調(diào)整 21

　　第三節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)合理性論證及優(yōu)化 22

　　第四章 區(qū)域綜合防突措施方案 25

　　第一節(jié) 基本程序和要求 25

　　第二節(jié) 區(qū)域突出危險性預(yù)測 25

　　第三節(jié) 區(qū)域防突措施 27

　　第四節(jié) 區(qū)域性防突措施的效果檢驗 37

　　第五節(jié) 區(qū)域驗證 42

　　第五章　局部綜合防治突出措施 48

　　第一節(jié) 局部綜合防突措施基本程序和要求 48

　　第二節(jié) 掘進工作面局部綜合防突措施方案 50

　　第三節(jié) 采煤工作面局部綜合防突措施方案 62

　　第四節(jié) 石門(斜井巷)揭煤工作面綜合防突措施方案 66

　　第五節(jié) 礦井安全防護措施 78

　　第六章　礦井防突管理 84

　　第一節(jié) 防突組織管理 84

　　第二節(jié) 防突技術(shù)管理 87

　　第三節(jié) 防突現(xiàn)場管理 92

　　第四節(jié) 礦井采掘設(shè)計、裝備管理及防突安全知識教育 96

　　第七章 防突儀器、裝備及裝備估價 99

　　附錄一 煤層瓦斯壓力測定方法 100

　　附錄二 鉆屑指標(biāo)法 101

　　附錄三 防突措施有效半徑的測定方法 102

　　附　件　目　錄

　　1、大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦防突設(shè)計委托書;

　　2、大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦采礦許可證;

　　3、大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦礦長資格證;

　　4、根據(jù)貴州省能源局文件黔能源發(fā)[2009]281號《對畢節(jié)地區(qū)2009年度礦井瓦斯等級鑒定報告》的批復(fù);

　　5、根據(jù)貴州省煤炭管理局文件黔煤生產(chǎn)字[2008]329號關(guān)于畢節(jié)地區(qū)煤炭局《關(guān)于請求審批百里杜鵑管理區(qū)大安煤礦M15號煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告的報告》的批復(fù);

　　6、貴州省煤田地質(zhì)局實驗室提交的9號和15號煤層《煤塵爆炸性鑒定報告》;

　　7、貴州省煤田地質(zhì)局實驗室提交的9號和15號煤層《煤炭自燃傾向性等級鑒定報告》;

　　8、貴州省能源局文件黔能源煤炭(2011)175號關(guān)于對大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦開采方案設(shè)計(變更)的批復(fù)。

　　附　圖　目　錄

　　1、大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦采區(qū)巷道布置及機械配備圖(1：2000)

　　2、大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦投產(chǎn)時期通風(fēng)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)圖(示意圖)

　　3、大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦投產(chǎn)時井下避災(zāi)路線圖(1：2000)

　　4、大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦瓦斯抽放管路系統(tǒng)圖(示意圖)

　　5、大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦井下壓風(fēng)自救系統(tǒng)圖(示意圖)

　　前言

　　大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦位于大方縣以東，距鄉(xiāng)政府7km，屬大方縣大水鄉(xiāng)管轄。井田走向長度約1.8~2.1km，傾斜寬0.8km，面積約2.7108km2。該礦為證照齊全的礦井，開采標(biāo)高1750m～+1350m，生產(chǎn)規(guī)模15萬噸/年。礦井開拓采用斜井+平硐對全井田進行開拓，采用走向長壁后退式采煤方法。

　　該礦為整合礦井，根據(jù)貴州省能源局文件黔能源發(fā)[2009]281號(關(guān)于畢節(jié)地區(qū)煤炭局《關(guān)于請求審批2009年度礦井瓦斯等級鑒定報告的報告》的批復(fù))，畢節(jié)地區(qū)2009年礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果表，該礦井瓦斯相對涌出量為0.317m3/t，絕對涌出量為0.1m3/min，二氧化碳絕對涌出量為0.1m3/min，相對涌出量為0.317m3/t，該礦井為低瓦斯礦井。

　　根據(jù)“黔安監(jiān)管辦字[2007]345號《關(guān)于加強煤礦建設(shè)項目煤與瓦斯突出防治工作的意見》”，該礦地處突出危險礦區(qū)，如未作煤與瓦斯突出鑒定，應(yīng)按突出礦井設(shè)計和管理。礦井開采9號、15號煤層，15號煤層已作煤與瓦斯突出鑒定，根據(jù)2008年02月28日中國礦業(yè)大學(xué)礦山開采與安全教育部重點實驗室對該礦15號煤層突出鑒定的結(jié)果及貴州省煤炭管理局文件黔煤生產(chǎn)字(2008)329號煤與瓦斯突出鑒定報告的批復(fù)，在開采標(biāo)高+1575m以上范圍內(nèi)的15號煤層無突出危險性，根據(jù)礦井開拓布置，礦井按突出礦井設(shè)計，在開采標(biāo)高+1575m以上范圍內(nèi)的15號煤層按無突出危險區(qū)域設(shè)計和管理。礦井最低開采標(biāo)高為+1350m，礦井采取綜合防突措施進行開采。

　　礦井應(yīng)委托有資質(zhì)的單位對9號煤層及+1575m標(biāo)高以下15號煤層作煤與瓦斯突出危險性鑒定，以查明各煤層突出危性范圍及突出煤層的強度等瓦斯參數(shù)。

　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第179條和《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第14條的規(guī)定，有突出危險的新建礦井及突出礦井的新水平、新采區(qū)，必須編制防突專項設(shè)計，設(shè)計應(yīng)當(dāng)包括開拓方式、煤層開采順序、采區(qū)巷道布置、采煤方法、通風(fēng)系統(tǒng)、防突設(shè)施(設(shè)備)、區(qū)域綜合防突措施和局部綜合防突措施等內(nèi)容。為此，受大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦委托，貴州興源煤礦科技有限責(zé)任公司(以下簡稱興源公司)承擔(dān)了大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦的煤與瓦斯突出防治專項設(shè)計。我單位組織有關(guān)設(shè)計人員完成了設(shè)計文件的編制工作，現(xiàn)正式提交《大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦防治煤與瓦斯突出專項設(shè)計》設(shè)計文件。

　　一、防突專項設(shè)計的主要內(nèi)容

　　1、礦井綜合防治煤與瓦斯突出技術(shù)總體方案

　　2、基于《防突規(guī)定》的有關(guān)要求，對礦井目前的開拓方式、煤層開采程序、采煤方法、通風(fēng)系統(tǒng)的合理性進行論證，對不合理的地方按要求進行優(yōu)化調(diào)整。

　　3、區(qū)域綜合防突技術(shù)措施方案

　　1)選擇突出煤層區(qū)域防突措施。特別是首采層首采工作面的防突措施。

　　2)區(qū)域預(yù)測預(yù)報指標(biāo)及區(qū)域效果檢驗指標(biāo)體系;

　　4、局部綜合防突技術(shù)方案

　　1)礦井預(yù)測預(yù)報指標(biāo)及防突效果檢驗指標(biāo)體系;

　　2)選擇突出煤層局部防突措施。

　　5、防突管理制度

　　建立礦井防突組織管理、技術(shù)管理、現(xiàn)場管理等有關(guān)制度。

　　6、防突設(shè)施設(shè)備

　　根據(jù)礦井防突需要，提出必須配備的防突設(shè)施設(shè)備清單。

　　二、編制設(shè)計的依據(jù)

　　1、《設(shè)計委托書》。

　　2、《大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦安全專篇設(shè)計說明書》，貴州興源煤礦科技有限責(zé)任公司，20011年5月。

　　3、中國礦業(yè)大學(xué)礦山開采與安全教育部重點實驗室對《大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦15號煤層煤與瓦斯突出參數(shù)測定及突出危險性評價》;

　　4、黔安監(jiān)管辦字[2007]345號《關(guān)于加強煤礦建設(shè)項目煤與瓦斯突出防治工作的意見》。

　　5、開采煤層自燃傾向性鑒定報告及煤塵爆炸性鑒定報告。

　　6、安全專篇批復(fù)文件

　　7、礦井其它相關(guān)資料。

　　三、設(shè)計遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)

　　1、《煤礦安全規(guī)程》(2011版)。

　　2、《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局19號令，2009年。

　　3、《保護層開采技術(shù)規(guī)范》(AQ1050-2008)，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局。

　　4、《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》(AQ1024-2006)，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，2006年。

　　5、中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》(AQ1027-2006)。

　　6、《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》(GB50471-2008)。

　　7、《煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范》(AQ1024-2006)，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，2006年。

　　8、中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》(AQ1018-2006)。

　　9、中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煤礦井工開采通風(fēng)技術(shù)條件》(AQ1028-2006)。

　　10、《煤礦建設(shè)項目安全設(shè)施設(shè)計審查和竣工驗收規(guī)范》(AQ1055-2008)。

　　11、《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計規(guī)范》(GB50399-2006)。

　　四、設(shè)計綜述

　　本設(shè)計從大安煤礦的實際出發(fā)，分別對礦井的開拓方式、煤層開采順序、采煤方法、通風(fēng)系統(tǒng)的合理性進行論證，并對不合理的地方進行調(diào)整，提出切合礦井實際的區(qū)域綜合防突及局部綜合防突措施方案、防突管理措施等，其主要結(jié)論如下：

　　1、礦井開拓方式為斜井+平硐開拓，采用走向長壁后退式采煤方法。煤層傾角平均9°，屬于緩傾斜煤層。大安煤礦井田范圍內(nèi)含有可采煤層2層，井田劃分為三個采區(qū)，為分煤層開采，一采區(qū)開采礦區(qū)西部+1600m標(biāo)高以上的15號煤層，礦井一采區(qū)開采時劃分為1個開采水平，水平標(biāo)高為+1600 m;二采區(qū)開采礦區(qū)西部9號煤層;三采區(qū)開采礦區(qū)東部15號煤層。采區(qū)三條上山沿15煤層傾向布置，通過石門或繞道分別和主斜井、副平硐、回風(fēng)平硐連通。

　　2、依據(jù)黔安監(jiān)辦字〔2007〕345號文-《關(guān)于加強煤礦建設(shè)項目煤與瓦斯突出防治工作的意見》，大方縣大安煤礦屬于煤與瓦斯突出區(qū)域，按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計，符合《煤礦安全規(guī)程》、《防突規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定，設(shè)計首采區(qū)為一采區(qū)。本次專項設(shè)計對大安煤礦開拓系統(tǒng)的合理性進行論證。

　　3、大安煤礦采區(qū)劃分根據(jù)煤層賦存條件、開采方式及采煤機械化程度等因素劃分為三個采區(qū)，一采區(qū)開采15號煤層，區(qū)段間的開采順序為區(qū)段下行式。采區(qū)開采順序：一采區(qū)(開采15號煤層)→二采區(qū)(開采9號煤號層)→三采區(qū)(礦區(qū)東部15號煤層)。

　　4、經(jīng)煤與瓦斯突出危險性鑒定，應(yīng)對+1575m標(biāo)高以下15號煤層及9號煤層測定煤層瓦斯壓力、瓦斯含量及與突出危險性相關(guān)的參數(shù)，從而進一步確定開采區(qū)域范圍其突出危險性。

　　5、大安煤礦可采煤層為9、15號煤層，煤層間距為58m，首采15號煤層為下覆煤層，對9號煤層可以起到保護層的作用。

　　6、礦井一采區(qū)經(jīng)煤與瓦斯突出鑒定為無突出危險區(qū)，但在無突出危險區(qū)每采掘10～50m要進行區(qū)域驗證，如驗證結(jié)果為有突出危險或發(fā)現(xiàn)了突出預(yù)兆，則該區(qū)域以后的采掘作業(yè)均應(yīng)當(dāng)執(zhí)行局部綜合防突措施。礦井局部防突措施主要為預(yù)抽瓦斯和超前排放鉆孔，采其掘進工作面鉆孔宜采用長、短鉆孔相結(jié)合的排放鉆孔聯(lián)合布置方法;回采工作面采用沿走向平行排放鉆孔。

　　7、大安煤礦9號、15號煤層區(qū)域性綜合防突選擇預(yù)抽煤層瓦斯，預(yù)抽煤層瓦斯以本煤層為主。

　　8、預(yù)測和效果檢驗指標(biāo)及其臨界值應(yīng)根據(jù)實測資料確定，在無考察資料的情況下，可參照《防突規(guī)定》推薦的指標(biāo)及臨界值執(zhí)行。

　　9、礦井應(yīng)設(shè)置專業(yè)的防突機構(gòu)，并建立完善有關(guān)的管理制度，加強對防突工程的監(jiān)督檢查。

　　10、礦井應(yīng)當(dāng)編制突出事故應(yīng)急預(yù)案。并編制各作業(yè)地點防突安全技術(shù)措施。

　　五、存在的問題及建議

　　1、礦井目前是采用K1和Smax指標(biāo)預(yù)測工作面突出危險性，礦井目前無實測突出敏感指標(biāo)和臨界相關(guān)資料，各煤層的瓦斯解吸K1和最大鉆屑量Smax臨界值指標(biāo)還有待于進一步研究確定。在礦井各煤層在突出危險性臨界值指標(biāo)未確定之前，其鉆屑瓦斯解吸臨界值指標(biāo)暫按《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》選取。

　　2、礦井在今后的防突工作中，應(yīng)不斷摸索和研究突出指標(biāo)在該礦的敏感性情況和臨界值，進一步搞好礦井的防突工作。

　　3、礦井配備了專門的防突機構(gòu)和專職的防突人員，應(yīng)加強防突人員的技術(shù)培訓(xùn)和管理。

　　4、在采掘活動中，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)瓦斯動態(tài)與突出預(yù)兆等加強防突工作。

　　第一章　礦井概況

　　第一節(jié) 井田概況

　　一、位置與交通

　　大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦位于大方縣以東，距大水鄉(xiāng)政府7km，屬大方縣大水鄉(xiāng)管轄。礦井探礦權(quán)范圍地理坐標(biāo)：東經(jīng)105°58′04″~105°59′43″，北緯27°11′10″~27°12′05″。

　　井田走向長度約1.8~2.1km，傾斜寬0.8km，面積約2.7108km2。距大方電廠80km，距黔西電廠38km，經(jīng)貴畢高等級公路至貴陽市143公里，交通較為方便，該礦為證照齊全的礦井，開采標(biāo)高1750m～+1350m，生產(chǎn)規(guī)模15萬噸/年。詳見交通位置圖1-1-1。

　　圖1-1-1 大方縣大安煤礦交通位置圖

　　二、地形地貌

　　該礦區(qū)屬溶蝕-侵蝕低中山地貌，地形起伏較大，煤組地層順向多呈緩坡，坡度5～15°，逆向多呈陡坡，坡度30～40°。區(qū)內(nèi)最高海拔1756.0m，最低海拔1530.0m，最大相對高差213.0m。礦區(qū)地勢北西高，南東低，評估區(qū)碳酸鹽巖石出露較多，特別是二疊系中統(tǒng)的茅口灰?guī)r和三疊系下統(tǒng)的玉龍山灰?guī)r巖溶溶蝕作用以垂直作用為主，地表形成溶蝕洼地、漏斗等巖溶地貌。

　　三、氣候條件

　　該礦井所在區(qū)域?qū)僦衼啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤氣候，為冬春半干燥夏季濕潤型。四季分明，年平均氣溫12.5℃，最高氣溫33.4℃，最低氣溫-6.2℃;最熱為七月，月均氣溫21℃，最冷為一月，月均氣溫4.6℃;年降雨量平均843.4mm，5～9月為豐水期，占年降雨量的82%以上，12月至次年3月為旱季。年相對濕度81%。

　　四、水系及主要河流

　　礦區(qū)所在水系屬烏江水系，地表水體不發(fā)育。礦區(qū)內(nèi)無大的地表水體，僅有季節(jié)性小溪溝，流量受季節(jié)變化影響較大，除豐水期外，一般流量均不大。礦區(qū)煤層露頭附近及周邊無河流，僅有溪溝。地下水流向與地表水一致，流向南東。礦區(qū)東南部最低出水標(biāo)高1530.0m(相對侵蝕基準(zhǔn)面)。

　　五、環(huán)境狀況

　　區(qū)內(nèi)工業(yè)以煤炭工業(yè)為主，小煤礦較多。煤礦井下水、工業(yè)污廢水及居民生活污水的排放，將會使區(qū)內(nèi)水質(zhì)受到一定程度的污染。

　　六、地震烈度

　　根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)，該礦區(qū)地震動峰值加速度小于0.05g，地震基本烈度小于Ⅵ度。

　　七、電源

　　礦井目前專用電源一回路由35kv仁和變電站出線的10kv(LGJ-150mm2)至化窩開關(guān)站，供電距離11Km，再由化窩開關(guān)站引出的10kv(LGJ-70mm2)專線至礦井，供點距離1.3Km;二回路由35kv金坡變電站出線的10kv(LGJ-150mm2)至化窩開關(guān)站，供電距離7Km，再由化窩開關(guān)站引出的10kv(LGJ-70mm2)專線至礦井，供點距離1.3Km。礦井驗收前必須建成雙回路電源入礦，并與之落實簽訂供電協(xié)議，保證對礦井進行可靠供電。

　　八、水源

　　生活用水：礦山及其附近無大的泉點，礦井北部小溪水(礦區(qū)范圍外，距工業(yè)場地有2Km)可作供水水源，其水質(zhì)和水量都能滿足礦井需求。

　　生產(chǎn)用水：井下水經(jīng)沉淀凈化處理后作工業(yè)用水。

　　第二節(jié) 地質(zhì)概況

　　一、區(qū)域地質(zhì)概況

　　1)地層

　　井田內(nèi)出露地層有下二迭統(tǒng)茅口組(P2m)、上二迭統(tǒng)龍?zhí)睹航M(Pl)和長興組(Pc)、下三迭統(tǒng)夜郎組玉龍山段(噸1y2)及第四系(Q)。區(qū)內(nèi)地層由老到新分述如下：

　?、傧露y(tǒng)茅口組(P2m)：巖性為灰白色、灰色厚層狀，中粒結(jié)晶石灰?guī)r，局部夾簿層狀及透鏡狀燧石結(jié)核，致密，堅硬，性脆，多方解石脈，含有珊瑚及筳蝌化石。出露不全厚度不詳，與上部龍?zhí)睹航M地層呈假整合接觸。

　?、谏隙y(tǒng)龍?zhí)睹航M(Pl)：組成巖石有粉砂巖、泥灰?guī)r、細(xì)沙巖、炭質(zhì)泥巖，煤層、粘土頁巖及鋁土巖等，最小厚度120m，最大厚度140m，一般厚度128m。顏色為灰白色、灰色、深灰色、至黑色。煤層頂板巖石中多含羊齒植物化石。主要可采煤層有9、15號三層，局部可采煤層13號、14號兩層煤。4號煤層頂部生物泥灰?guī)r為標(biāo)志層，厚度2.58～3.50m，層位、巖性厚度均穩(wěn)定，含腕足類化石。15號煤層底部鋁土巖，厚度2.29～5.87m;一般厚度4.40m，為灰白色至深灰色，含黃鐵礦結(jié)核多，為煤組底部的標(biāo)志層。

　?、凵隙y(tǒng)長興灰?guī)r(Pc)：厚度23～40m;一般厚度30m?；野咨?、灰色，厚層狀石灰?guī)r，含少量黑色燧石結(jié)核，有不規(guī)則的方解石脈，含腕足類及珊瑚類化石，中下部夾深灰色鈣質(zhì)粉砂巖一層，厚度2m左右。

　?、芟氯y(tǒng)玉龍山夜郎組(噸1y2)：厚度205～270m，上部為簿層狀灰色、淺灰色石灰?guī)r，致密性脆，層面有蠕蟲狀構(gòu)造，地形多呈溶洞、漏斗、坡立谷、孤峰。下部為淺灰色、灰色薄層狀泥質(zhì)石灰?guī)r，間夾黃綠色鈣質(zhì)泥巖，致密性脆，以上層為過渡性質(zhì)，無明顯分層現(xiàn)象，厚約在30～40m。底部與長興灰?guī)r的接觸面上有一薄層灰白色泥巖及硅質(zhì)層凸鏡狀薄層，風(fēng)化后呈白色，含高嶺土為沙堡灣泥巖。

　?、莸谒南?Q)：主要為坡積風(fēng)化土壤砂礫，分布在山坡、洼地、溝谷，厚度0～10m。范圍較小，不整合于其它地層之上。

　　2、區(qū)域構(gòu)造

　　井田位于紙廠背斜南東翼北段地層平緩，傾角5～20°，一般為10°左右。由化窩至金坡，走向長5km，礦區(qū)構(gòu)造簡單。

　　二、煤層及煤質(zhì)

　　1、煤層

　　本區(qū)含煤地層為龍?zhí)督M，礦區(qū)主要可采煤層從上到下依次為9號、15號煤層，各可采煤特征見表1-2-1。

　　表1-2-1 可采煤層特征表

　　煤層

　　編號 平均厚度(m) 平均間距

　　(m) 頂?shù)装鍘r性 穩(wěn)定性 傾角

　　(°) 容重

　　(噸/m3)

　　頂板 底 板

　　9 1.5 58 粉砂巖 頁巖、泥巖 較穩(wěn)定 9 1.5

　　15 1.5 　　 粉砂巖 鋁土巖 較穩(wěn)定 9 1.5

　　2、煤的物理性質(zhì)及煤巖特征

　　1)9號煤層

　　煤層厚度1.00～2.15m，一般厚度為1.5m，層位穩(wěn)定，厚度變化不大，簡單結(jié)構(gòu)，不含夾矸。偽頂為泥巖或碳質(zhì)泥巖，厚0.2m;直接頂為深灰色粉砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，局部夾菱鐵質(zhì)薄層，穩(wěn)定可靠;底板為灰白色粘土頁巖，少數(shù)為黑色泥巖或鈣質(zhì)粉砂巖。

　　2)15號煤層

　　上距9號煤54～76m，一般58m。煤層厚度1.11～3.08m，一般厚度1.5m。層位穩(wěn)定，厚度變化不大，復(fù)雜結(jié)構(gòu)，夾矸3～6層，夾矸單層厚0.05～0.49m。煤中多含黃鐵礦晶粒及結(jié)核，節(jié)理為方解石充填，沿層面方向居多。偽頂為泥巖，厚0～1.5m，直接頂板為粉砂巖，頂板基本穩(wěn)定;底板為鋁土巖，淺至深灰色，厚層狀，局部含鈣質(zhì)，具鮞狀結(jié)構(gòu)。

　　上覆地層和下伏地層巖石工程地質(zhì)條件較好，含煤地層局部地段存在粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、煤破碎帶等軟弱層。煤層底板強度低，遇水時會軟化，如果支護不良，可能出現(xiàn)巷道跨塌、片幫、底鼓、支架下陷等工程地質(zhì)問題，故本煤礦工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等。在開采過程中應(yīng)加強巷道頂、底、幫的支護管理工作，預(yù)防不良事故發(fā)生。

　　3、煤的化學(xué)性質(zhì)和工藝性質(zhì)

　　煤質(zhì)特征見表1-2-2。

　　表1-2-2 可采煤層主要煤質(zhì)特征

　　煤層 工 業(yè) 分 析

　　水分(%) 灰分(%) 揮發(fā)分(%) 全硫(%) 發(fā)熱量(MJ/kg)

　　9 原煤 3.52～5.08

　　4.34 15.92～31.35

　　21.34 6.30～8.83

　　7.16 1.07～3.22

　　1.84 34.1～35.4

　　34.9

　　精煤 2.07～4.48

　　4.06 5.20～8.94

　　7.41 4.61～6.65

　　5.72 0.39～0.66

　　0.57 35.1～35.4

　　35.2

　　15 原煤 2.97～4.07

　　3.65 17.8～36.81

　　23.15 6.49～14.93

　　8.70 2.55～7.20

　　3.68 33.2～35.4

　　34.5

　　精煤 1.94～4.21

　　3.17 5.90～8.79

　　7.09 4.82～5.31

　　5.06 0.89～3.20

　　2.49 35.1～35.5

　　35.3

　　4、煤的用途

　　根據(jù)《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)-中國煤炭分類》[GB/T5751-86]，大安煤礦9號和15號煤層均為高熱值無煙煤;該礦煤質(zhì)較好，目前可作民用、化工、動力用煤。

　　四、水文地質(zhì)條件

　　含水層及隔水層

　　井田內(nèi)出露地層有下二迭統(tǒng)茅口組(P2m)、上二迭統(tǒng)龍?zhí)睹航M(P3l)和長興組(P3c)、下三迭統(tǒng)夜郎組玉龍山段(t1y2)及第四系(Q)。其含水層與隔水層特征由老到新分述如下：

　?、傧露y(tǒng)茅口組(P2m)：巖性為灰白色、灰色厚層狀，中粒結(jié)晶石灰?guī)r，局部夾簿層狀及透鏡狀燧石結(jié)核，致密，堅硬，性脆，多方解石脈，含有珊瑚及筳蝌化石。出露不全厚度不詳，與上部龍?zhí)睹航M地層呈假整合接觸。地表巖溶以垂直形態(tài)發(fā)育為主，多順走向成條帶狀分布。距煤組50～100m處最為發(fā)育。地下水位標(biāo)高在1450m以上排泄方向在礦區(qū)的北東向，在礦區(qū)東北方向12km處為天生橋河，河流切割茅口灰?guī)r頂界的標(biāo)高為1200m。地下水在河谷兩側(cè)以溶洞泉的方式集中排出、補給河水。鉆孔所見在頂界以下15m內(nèi)巖芯溶蝕甚微，裂隙多被方解石充填。在鉆進過程中，水位及消耗量變化不大。9號鉆孔在此范圍內(nèi)裂隙發(fā)育，巖芯有溶蝕現(xiàn)象，嚴(yán)重漏水，這說明巖溶裂隙發(fā)育的不均勻性，礦區(qū)內(nèi)沒見泉水出露。茅口組與可采15號煤層間距20m左右，結(jié)合該礦實際情況，15號煤層在礦區(qū)范圍內(nèi)開采最低標(biāo)高為+1500m;9號煤層在礦區(qū)范圍內(nèi)開采最低標(biāo)高為+1640m, 區(qū)內(nèi)煤層產(chǎn)出標(biāo)高均部分低于礦區(qū)侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高。如開采標(biāo)高低于礦區(qū)侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高1530.0m時，建議礦井對礦區(qū)水文作詳細(xì)勘探，并重作《水文地質(zhì)報告》以指導(dǎo)在最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高以下的生產(chǎn)技術(shù)安全工作。

　?、谏隙y(tǒng)龍?zhí)睹航M(P3l)：該層為含煤地層，一般厚度為128米。巖性主要為粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖、煤層及少量泥灰?guī)r，野外調(diào)查泉水12個，一般流量為0.01～0.6升/秒。通過對化窩煤礦及公安煤礦兩個生產(chǎn)礦井的調(diào)查和觀測，發(fā)現(xiàn)出水點多在巷道兩側(cè)、廢巷、老采空區(qū)及降雨有關(guān)。雨后頂板滴水，有時小股流水，而采掘面則比較干燥。水質(zhì)：4號煤層礦井水是硫酸鹽、重碳酸鹽水，礦化度0.683克/升。9號煤層礦井水是硫酸鹽、鈣·鎂水，礦化度0.546克/升。從鉆孔簡易水文觀測中分析，水位變化不大，一般是隨鉆進深度的增加而慢慢下降，消耗量變化不大，說明該層含水性弱，對開采煤層影響較小。今后在開采過程中主要是對老巷、采空區(qū)、老窯水礦井充水影響大，所以在開采中特別要做到先探后掘原則。

　?、凵隙y(tǒng)長興灰?guī)r(P3c)：厚度23～40m;本層一般厚度為30米，地表呈條帶狀出露，多呈陡崖及反向陡坡，接受降水補給條件較差。巖溶、裂隙發(fā)育，裂隙多為垂直及斜交層面發(fā)育。調(diào)查巖溶點6個，泉點3個，流量一般在0.1～1.50升/秒，鉆孔中該層嚴(yán)重漏水，巖芯破碎。4號煤層距長興灰?guī)r底板一般為27米的粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖及泥灰?guī)r?？善鹨欢ǖ母羲饔?，但是當(dāng)?shù)V井開拓面積增大，頂板陷落時，本層之水將成為礦井充水的主要來源。水質(zhì)：鈣鹽、重碳酸鹽、硫酸鹽水，PH值7.3，礦化度0.243克/升。該組至可采9號煤頂垂距30m左右，對開采煤層影響較小。

　?、芟氯y(tǒng)玉龍山夜郎組(t1y2)：主要為薄層至中厚層狀灰?guī)r，夾薄層狀泥灰?guī)r，厚度205～270米。為巖溶裂隙含水層，地面溶洞、漏斗等巖溶現(xiàn)象較發(fā)育，含水性較強，下部泥質(zhì)逐漸增多，含水性逐漸減弱，為礦床的間接充水含水層。該組至可采9號煤頂垂距70m左右，對開采煤層影響較小。

　　⑤第四系(Q)：主要為坡積風(fēng)化土壤砂礫，分布在山坡、洼地、溝谷，厚度0～10m。范圍較小，不整合于其它地層之上。為一弱含水層，該層底界距可采煤層C4距離約為276m，由于其下有厚大的隔水層，故與礦床充水無關(guān)，該含水層對煤層開采影響不大。

　　2)地表水

　　礦區(qū)內(nèi)無河流、池塘等地表水體，在細(xì)花洞一帶發(fā)育兩條沖溝，雨季時排泄大氣降水，其它季節(jié)為干溝。

　　3)地下水

　　含煤地層富水性弱，地下水補給條件差，含煤地層上、下均有隔水層，富水性及導(dǎo)水性均較差。老窯采空區(qū)積水情況是動態(tài)變化的，增加了礦區(qū)水文地質(zhì)條件的復(fù)雜程度，在接近老窯采空區(qū)附近，水文地質(zhì)條件相對復(fù)雜。

　　4)礦床充水分析

　　該礦是以巖溶充水為主礦床。影響礦井充水的主要充水因素有頂板進水及老窯積水。地表水及地下水對礦床開采有一定影響。

　　5)涌水量

　　根據(jù)《貴州省大方縣大水鄉(xiāng)整合礦井普查地質(zhì)報告》的資料，礦井預(yù)測的未來正常涌水量為20m3/h，最大涌水量為35m3/h。綜上所述，本井田水文地質(zhì)條件屬中等類型。

　　礦山在開采過程中必須堅持“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、先探后掘、先治后采”，防止發(fā)生井巷頂板透水和底板涌水的安全事故。

　　五、其他開采技術(shù)條件

　　1、瓦斯

　　根據(jù)貴州省能源局文件黔能源發(fā)[2009]281號(關(guān)于畢節(jié)地區(qū)煤炭局《關(guān)于請求審批2009年度礦井瓦斯等級鑒定報告的報告》的批復(fù))，畢節(jié)地區(qū)2009年礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果表，該礦井瓦斯相對涌出量為0.317m3/t，絕對涌出量為0.1m3/min，二氧化碳絕對涌出量為0.1m3/min，相對涌出量為0.317m3/t，該礦井為低瓦斯礦井。

　　在開采過程中應(yīng)加強通風(fēng)及瓦斯檢測記錄，防止局部瓦斯積聚，必須關(guān)注瓦斯涌情況，根據(jù)情況采取措施。礦井在建設(shè)及生產(chǎn)期間必須進行瓦斯含量、瓦斯涌出量的測定，并定期進行瓦斯等級鑒定。

　　根據(jù)“黔安監(jiān)管辦字[2007]345號《關(guān)于加強煤礦建設(shè)項目煤與瓦斯突出防治工作的意見》”，該礦地處突出危險礦區(qū)，如未作煤與瓦斯突出鑒定，應(yīng)按突出礦井設(shè)計和管理。礦井開采9號、15號煤層，15號煤層已作煤與瓦斯突出鑒定，根據(jù)2008年02月28日中國礦業(yè)大學(xué)礦山開采與安全教育部重點實驗室對該礦15號煤層突出鑒定結(jié)果，在1575m以上的無突出危險性，根據(jù)礦井開拓布置，礦井按突出礦井設(shè)計，一采區(qū)15號煤層按突出礦井無突出危險區(qū)域設(shè)計和管理。礦井采取綜合防突措施進行開采。

　　礦井應(yīng)委托資質(zhì)單位對礦井9號煤層及+1575m標(biāo)高以下15號煤層范圍作煤與瓦斯突出危險性鑒定，以查明煤層突出危性范圍及突出煤層的強度等瓦斯參數(shù)。

　　2、煤塵爆炸性

　　根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)局實驗室2007年7月為該礦所作《煤塵爆炸性鑒定報告》，9號、15號煤層，煤塵無爆炸性。其鑒定結(jié)果見表1-2-1。

　　表1-2-1 煤塵爆炸性鑒定報告表

　　送樣單位 大安煤礦 收樣

　　日期 2005.12.28 報出日期 2005.12.27

　　統(tǒng)一編號 來樣

　　編號 工業(yè)分析(%) 爆炸試驗 爆炸性結(jié)論

　　水分 灰分 　　揮發(fā)分 火焰

　　長度

　　mm 抑制煤塵爆炸最低巖粉量

　　(%)

　　Mad Ad 　Vad 　Vdaf

　　2007-M333 9 3.69 25.11 6.43 0 　0 煤塵無爆炸性

　　2007-M334 15 3.25 13.20 5.83 0 　0 煤塵無爆炸性

　　備注 此報告僅對來樣負(fù)責(zé)。

　　(4)煤的自燃性

　　根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)局實驗室2007年7月為該礦所作《煤炭自燃傾向等級鑒定報告》，9號、15號煤層自燃傾向為三類(不易自燃煤層)。其結(jié)果見表1-2-2。

　　表1-2-2 煤炭自燃傾向等級鑒定報告表

　　送樣單位 大安煤礦 收樣日期 2005.12.8 報出日期 2005.12.27

　　統(tǒng)一編號 來樣

　　編號 工業(yè)分析(%) 全硫 著火溫度℃ 煤吸氧量 自燃性

　　分類

　　水分 灰分 揮發(fā)分 St,d% T氧化 T T還原

　　Mad Ad Vdaf Cm3/g干煤

　　2007-M333 9 3.69 25.11 6.43 1.73 1.72 1.22 Ⅲ級

　　2007-M334 15 3.25 13.20 5.83 0.55 1.59 1.32 Ⅲ級

　　備注 Ⅰ級：容易自燃 Ⅱ級：自燃 Ⅲ：不易自燃,此報告僅對來樣負(fù)責(zé)。

　　(5)地溫情況

　　本井田無地溫異?，F(xiàn)象，屬于正常地溫礦井。

　　(6)沖擊地壓

　　地質(zhì)資料中未提供沖擊地壓的相關(guān)資料，該礦井及周圍礦井尚未有沖擊地壓情況的發(fā)生，大安煤礦按沒有沖擊地壓危險考慮。

　　第三節(jié) 礦井瓦斯情況

　　參數(shù)測定

　　煤層瓦斯壓力

　　該礦15號煤層突出危險性鑒定結(jié)論：在+1575m標(biāo)高，15號煤層相對瓦斯壓力為0.04MPa。測壓點與地表垂深約為118m，則15號煤層瓦斯壓力系數(shù)為：0.04/118=0.00038(MPa/m)，

　　15號煤層開采最低標(biāo)高為+1500m，與地表垂深約為150m，則15號煤層瓦斯壓力為：0.00038×150=0.057(MPa)。

　　(2)煤層透氣性系數(shù)

　　大安煤礦還未測定煤層的透氣性系數(shù)，根據(jù)相鄰礦井煤層透氣性系數(shù)情況，該礦各煤層透氣性系數(shù)在0.1～10 m2/ MPa2.d之間。

　　(3)百米鉆孔瓦斯自然流量及衰減系數(shù)

　　大安煤礦還未測定煤層百米鉆孔瓦斯自然流量，鉆孔流量衰減系數(shù)。根據(jù)煤層的透氣性系數(shù)范圍，該礦井目前雖尚未進行煤層透氣性及鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)測定，預(yù)計煤層百米鉆孔瓦斯自然流量為0.1-1.05m3/min.hm，鉆孔流量衰減系數(shù)為0.02-0.15d-1;

　　二、礦井瓦斯等級

　　根據(jù)貴州省能源局文件黔能源發(fā)[2009]281號(關(guān)于畢節(jié)地區(qū)煤炭局《關(guān)于請求審批2009年度礦井瓦斯等級鑒定報告的報告》的批復(fù))，畢節(jié)地區(qū)2009年礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果表，該礦井瓦斯相對涌出量為0.317m3/t，絕對涌出量為0.1m3/min，二氧化碳絕對涌出量為0.1m3/min，相對涌出量為0.317m3/t，該礦井為低瓦斯礦井。

　　設(shè)計根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法(AQ1018-2006)》標(biāo)準(zhǔn)，采用分源預(yù)測法對礦井瓦斯涌出量進行預(yù)測，經(jīng)計算礦井在開采15號煤層+1500m標(biāo)高時，其15號煤層瓦斯涌出量最大，故以15號煤層作為礦井設(shè)計依據(jù)。

　　其中：采煤工作面瓦斯涌出量為9.27m3/t,絕對瓦斯涌出量為2.70m3/min;2個掘進工作面絕對瓦斯涌出量為2×0.50=1.0m3/min;礦井相對瓦斯涌出量為21.35m3/t，礦井絕對瓦斯涌出量為6.75m3/min。根據(jù)預(yù)測結(jié)果分析該礦為高瓦斯礦井。

　　根據(jù)“黔安監(jiān)管辦字[2007]345號《關(guān)于加強煤礦建設(shè)項目煤與瓦斯突出防治工作的意見》”，該礦地處突出危險礦區(qū)，如未作煤與瓦斯突出鑒定，應(yīng)按突出礦井設(shè)計和管理。礦井開采9號、15號煤層，15號煤層已作煤與瓦斯突出鑒定，根據(jù)2008年02月28日中國礦業(yè)大學(xué)礦山開采與安全教育部重點實驗室對該礦15號煤層突出鑒定結(jié)果，在1575m以上的無突出危險性，根據(jù)礦井開拓布置，礦井按突出礦井設(shè)計，一采區(qū)15號煤層按突出礦井無突出危險區(qū)域設(shè)計和管理。礦井采取綜合防突措施進行開采。

　　第四節(jié) 礦井設(shè)計概況

　　一、井田境界及儲量

　　1、井田境界

　　井田境界是依據(jù)采礦許可證上的礦界批復(fù)確定的，其拐點坐標(biāo)見表1-2-1。

　　見表1-4-1：

　　表1-4-1 大安煤礦拐點坐標(biāo)

　　拐點號 X Y

　　0 3009816 35595890

　　1 3009820 35596762

　　2 3010390 35596762

　　3 3010388 35597595

　　4 3009791 35597606

　　5 3009788 35598633

　　6 3009000 35598630

　　7 3009000 35597769

　　8 3009243 35597089

　　9 3008682 35596135

　　10 3008828 35595880

　　開采深度：+1750～+1350m;礦區(qū)面積：2.7108km2

　　2、資源儲量

　　根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)局一一三地質(zhì)大隊2007年1月提供的《貴州省大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦補充地質(zhì)勘查報告》，在礦界范圍內(nèi)，開采深度1750～1350m內(nèi)，截止2006年12月底，礦區(qū)保有資源量共計498.2萬t。其中(332)資源量為299.5萬t，333資源量為198.7萬t。

　　經(jīng)計算，設(shè)計可采儲量為214.74萬t。

　　二、開拓與開采

　　1、礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限

　　1)礦井生產(chǎn)能力

　　大安煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力15萬噸/年。

　　2)礦井服務(wù)年限

　　服務(wù)年限=礦井設(shè)計可采儲量÷(井型×儲量備用系數(shù))

　　儲量備用系數(shù)取1.4，則

　　服務(wù)年限= =214.74/(15×1.4)=10.22a

　　2、井田開拓方案

　　該礦采用斜井+平硐開拓方式，主要有主斜井、副平硐、回風(fēng)平硐三個井筒，采用集中布置，分煤層開采，礦井劃分為一個水平(水平標(biāo)高為+1600)、礦井可采煤層為2層，全礦井劃分為三個采區(qū)開采，開采礦區(qū)西部15號煤層劃分為一采區(qū)、開采9號煤層為二采區(qū)、開采礦區(qū)東部15號煤層為三采區(qū)，可采煤層主要有9號和15號煤層，現(xiàn)采15號煤層1151工作面，回采工作面采用走向長壁后退式采煤法，全部垮落法管理。

　　主斜井、副、回風(fēng)平硐均布置在煤層頂板中，皮帶運輸大巷、軌道運輸大巷、一采區(qū)軌道、皮帶、回風(fēng)上山均布置在15號煤層中，已施工完成。

　　礦井可采煤層共2層，自上而下分別為：9號、15號煤層。

　　3、采區(qū)劃分

　　采區(qū)劃分與煤層賦存條件、開采方式及采煤機械化程度有直接的關(guān)系，為了使采區(qū)劃分能夠做到全井田合理開采，前后期統(tǒng)籌兼顧，均衡開采。礦井設(shè)計劃分為三個采區(qū)開采，開采礦區(qū)西部15號煤層劃分為一采區(qū)、開采9號煤層為二采區(qū)、開采礦區(qū)東部15號煤層為三采區(qū)，分煤層開采。區(qū)段間的開采順序為區(qū)段下行式。

　　采區(qū)開采順序：一采區(qū)→二采區(qū)→三采區(qū)。

　　4、煤層開采順序

　　先采礦區(qū)西部15號煤層，再采礦區(qū)西部9號煤層，之后采礦區(qū)東部15號煤層。

　　三、礦井通風(fēng)

　　礦井通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為抽出式，主、副平硐進風(fēng)，回風(fēng)平硐回風(fēng)。回采工作面通風(fēng)采用“U”型通風(fēng)系統(tǒng)?；夭晒ぷ髅婧透骶蜻M工作面均采用獨立通風(fēng)，掘進工作面為壓入式。礦井以一個采煤工作面達產(chǎn)，采煤工作面為全風(fēng)壓通風(fēng)。

　　主要通風(fēng)機型號為FBCDZ-6-№14(B)，風(fēng)機功率為2×45Kw，共2臺，其中一臺工作，一臺備用。其風(fēng)量均為18.9～42.1m3/s，風(fēng)壓為537～2029Pa。

　　采用FBD-5.6/2×11kw型局部通風(fēng)機4臺。采煤工作面采用全負(fù)壓通風(fēng)，掘進工作面局部通風(fēng)機采用壓入式通風(fēng)。

　　1151回采工作面通風(fēng)路線：

　　主斜井(副平硐)→皮帶運輸大巷(軌道運輸大巷)→皮帶上山(軌道上山)→1151運輸巷→1151采面→1151回風(fēng)巷→1151回風(fēng)繞道→巖石回風(fēng)大巷→回風(fēng)平硐→引風(fēng)道→地面。

　　接替掘進工作面通風(fēng)路線：

　　1152回風(fēng)巷掘進：主斜井(副平硐)→皮帶運輸大巷(軌道運輸大巷)→皮帶上山(軌道上山)→局部通風(fēng)機→風(fēng)筒送至1152回風(fēng)巷掘進工作面→一掘進回風(fēng)繞道→回風(fēng)上山→巖石回風(fēng)平巷→回風(fēng)平硐→引風(fēng)道→地面。

　　1152運輸巷掘進：主斜井(副平硐)→皮帶運輸大巷(軌道運輸大巷)→皮帶上山(軌道上山)→局部通風(fēng)機→風(fēng)筒送至1152運輸巷掘進工作面→二掘進回風(fēng)繞道→回風(fēng)上山→巖石回風(fēng)平巷→回風(fēng)平硐→引風(fēng)道→地面。

　　第二章　礦井綜合防治煤與瓦斯突出技術(shù)總體方案

　　一、概述

　　煤與瓦斯突出是一種復(fù)雜的礦井瓦斯動力現(xiàn)象，到目前為止，對各種地質(zhì)、開采條件下突出發(fā)生的規(guī)律還沒有完全掌握。突出是危害礦井生產(chǎn)、安全、效益、發(fā)展、穩(wěn)定和礦工生命安全的嚴(yán)重災(zāi)害。防治突出是企業(yè)的戰(zhàn)略選擇，必須堅持以人為本、源頭治理、依法制突的原則，形成開采關(guān)系合理、系統(tǒng)環(huán)節(jié)可靠、裝備安全可靠、防治措施有效，實現(xiàn)人、機、環(huán)境互動的安全生產(chǎn)大環(huán)境，從根本上消除突出危險，才能防止突出事故的發(fā)生，實現(xiàn)礦井本質(zhì)安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。

　　根據(jù)黔安監(jiān)管辦字[2007]345號文件，大方縣劃定為煤與瓦斯突出礦區(qū)和突出危險礦區(qū)，該礦按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計，經(jīng)煤與瓦斯突出鑒定+1575m標(biāo)高以上15號煤層按無突出危險進行設(shè)計和管理。

　　二、該礦采取綜合防突技術(shù)總體方案

　　一)首先采用區(qū)域性綜合防突措施先行的方針。

　　根據(jù)《防突規(guī)定》第35條規(guī)定，新水平、新采區(qū)開拓前，當(dāng)預(yù)測區(qū)域的煤層缺少或者沒有井下實測瓦斯參數(shù)時，可以主要依據(jù)地質(zhì)勘探資料、上水平及鄰近區(qū)域的實測和生產(chǎn)資料等進行開拓前區(qū)域預(yù)測。作為突出礦井，大安煤礦應(yīng)按圖2-1-1的防突流程圖進行操作和管理。

　　開拓前區(qū)域預(yù)測結(jié)果僅用于指導(dǎo)新水平、新采區(qū)的設(shè)計和新水平、新采區(qū)開拓工程的揭煤作業(yè)。

　　根據(jù)《防突規(guī)定》第36條規(guī)定，開拓后區(qū)域預(yù)測應(yīng)當(dāng)主要依據(jù)預(yù)測區(qū)域煤層瓦斯的井下實測資料，并結(jié)合地質(zhì)勘探資料、上水平及鄰近區(qū)域的實測和生產(chǎn)資料等進行。

　　開拓后區(qū)域預(yù)測結(jié)果用于指導(dǎo)工作面的設(shè)計和采掘生產(chǎn)作業(yè)。

　　中小煤礦的區(qū)域預(yù)測應(yīng)委托有資質(zhì)的單位進行。由于礦井按突出礦井設(shè)計和管理，可直接采取區(qū)域防突措施。

　　區(qū)域性綜合防突措施包括以下內(nèi)容：

　　1、區(qū)域突出危險性預(yù)測;

　　2、區(qū)域防突措施;

　　3、區(qū)域防突措施效果檢驗;

　　4、區(qū)域驗證;

　　二)以局部防突措施作為礦井防突措施的補充

　　當(dāng)區(qū)域防突驗證后，仍有危險的采掘工作面及未作突出預(yù)測的采煤工作面，要實施局部綜合防突措施。

　　局部綜合防突措施主要有：

　　1、工作面突出危險性預(yù)測(石門揭煤、煤巷掘進、采煤工作面等)

　　2、工作面防突措施

　　3、工作面防突措施效果檢驗

　　4、安全防護措施。

　　三、當(dāng)區(qū)域性預(yù)測無突出危險性可不采取措施，但必須進行安全防護措施。

　　四、如礦井新作9號煤層及+1575m標(biāo)高以下15號煤層的突出鑒定時，業(yè)主應(yīng)及時根據(jù)礦井煤與瓦斯突出鑒定的實際情況及相關(guān)開采方案(設(shè)計)等的變更，重新編制或修改完善防突設(shè)計，使之符合現(xiàn)場實際。

　　五、鑒于煤與瓦斯突出鑒定單位的測定地點相對集中，范圍較小，未能全面反映15號煤層的瓦斯突出參數(shù)，為保證礦井安全建設(shè)、生產(chǎn)，在井巷建設(shè)及采掘過程中，須繼續(xù)收集資料驗證15號煤層的煤與瓦斯突出危險性。在礦井開采新水平、新采區(qū)、垂深增加達到50m或出現(xiàn)突出預(yù)兆時，須重新鑒定煤層的煤與瓦斯突出危險性。

　　六、在建設(shè)、生產(chǎn)過程中須經(jīng)常分析煤層的瓦斯地質(zhì)條件，在局部瓦斯富集區(qū)和，煤厚變化劇烈地帶采取必要的探測、釋放瓦斯措施。

　　七、礦井須建立非突出煤層升級為突出煤層的安全預(yù)警體系，配備必要的技術(shù)人員和儀器、儀表、裝備，定期檢驗煤層的突出危險性。

　　圖2-1-1 大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦綜合防突措施執(zhí)行系統(tǒng)圖

　　第三章　礦井各系統(tǒng)合理性論證及調(diào)整

　　第一節(jié) 開拓系統(tǒng)及開采方法合理性論證及調(diào)整

　　一、原則及要求

　　大方縣大水鄉(xiāng)大安煤礦按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計和管理，經(jīng)煤與瓦斯突出鑒定一采區(qū)+1575m標(biāo)高以上15號煤層按突出礦井無突出危險區(qū)域設(shè)計和管理。因此，大方縣大安煤礦開拓系統(tǒng)巷道布置應(yīng)符合根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第十六條：突出礦井的巷道布置應(yīng)當(dāng)符合下列要求和原則：

　　1、運輸和軌道大巷、主要風(fēng)巷、采區(qū)上山和下山等主要巷道布置在巖層或非突出煤層中;

　　2、減少井巷揭穿突出煤層的次數(shù);

　　3、井巷揭穿突出煤層的地點應(yīng)當(dāng)合理避開地質(zhì)構(gòu)造破壞帶;

　　4、突出煤層的巷道優(yōu)先布置在被保護區(qū)域或其他卸壓區(qū)域。

　　二、礦井開拓、開采

　　1、井筒特征

　　1)主斜井，長69m，S凈=6.1 m2，傾角為11°，采用錨噴支護;井口表土段采用鋼筋混凝土支護;主要用于原煤運輸、進風(fēng)等。

　　2)副平硐，長104 m，S凈=5.38 m2，傾角為3‰，采用錨噴支護;井口表土段采用鋼筋混凝土支護;主要用于進風(fēng)及鋪設(shè)軌道運輸材料、設(shè)備及排矸。

　　3)回風(fēng)平硐，長61m，S凈=5.7.m2，傾角為3‰，采用錨噴支護;井口表土段采用鋼筋混凝土支護;主要用于回風(fēng)。

　　表 3-1-1 井筒特征表

　　2、巷道布置

　　該礦采用斜井+平硐開拓方式，主要有主斜井、副平硐、回風(fēng)平硐三個井筒，采用集中布置，分煤層開采，礦井劃分為一個水平(水平標(biāo)高為+1600)、三個采區(qū)開采，可采煤層有9號和15號煤層，現(xiàn)回采一采區(qū)15號煤層1151工作面，回采工作面采用走向長壁后退式采煤法，全部垮落法管理。主斜井、副平硐、回風(fēng)平硐為底板穿層布置，沿15號煤層布置三條上山，通過石門或繞道連通采掘巷道，沿煤層走向布置回采工作面。

　　3、水平及采區(qū)劃分

　　根據(jù)采區(qū)劃分與煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造情況、開拓方式，礦井劃分為一個水平(水平標(biāo)高為+1600)。

　　4、井筒數(shù)目

　　礦井設(shè)計有主斜井、副平硐、回風(fēng)平硐，共有三個井筒。

　　5、采區(qū)劃分

　　采區(qū)劃分與煤層賦存條件、開采方式及采煤機械化程度有直接的關(guān)系，為了使采區(qū)劃分能夠做到全井田合理開采，前后期統(tǒng)籌兼顧，均衡開采。按礦井實際賦存情況，礦井設(shè)計劃分為三個采區(qū)開采，開采礦區(qū)西部15號煤層劃分為一采區(qū)、開采9號煤層為二采區(qū)、開采礦區(qū)東部15號煤層為三采區(qū)，分煤層開采。區(qū)段間的開采順序為區(qū)段下行式。

　　采區(qū)開采順序：一采區(qū)→二采區(qū)→三采區(qū)。

　　三、開拓系統(tǒng)論證及調(diào)整

　　該礦按突出礦井設(shè)計和管理，三條井筒為穿巖層布置，一采區(qū)三條上山已布置在15號煤層中，回風(fēng)平硐為專用回風(fēng)巷，主斜井、副平硐為兩個安全出口，采區(qū)、工作面均有兩個連接井筒的安全出口;井下巷道彎道較多，建議業(yè)主加強井下巷道頂板的維護工作，以保證礦井的正常生產(chǎn)。大安煤礦開拓系統(tǒng)基本合理。

　　第二節(jié) 開采順序及保護層選擇合理性論證

　　大安煤礦可采煤層為9號、15號煤層，9號煤層距15號煤層為58m，選擇先開采下保護層15號煤層，9號煤層為被保護層，下保護層的有效距離為100m，可以起對9號煤層起到保護作用，先開采15號煤層，再開采9號煤層是可行的。因15號煤層煤質(zhì)好，煤層較厚，售價高，對礦方有經(jīng)濟效益。開采15號煤層最大裂隙影響范圍為H=10×M×COSθ，為14.7m，9號煤層距15號煤層為58m，不受影響。

　　第三節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)合理性論證及優(yōu)化

　　礦井采用分列式通風(fēng)。礦井投產(chǎn)初期設(shè)三個井筒，主斜井、副平硐進風(fēng)，回風(fēng)平硐回風(fēng)?；夭晒ぷ髅婧透骶蜻M工作面均采用獨立通風(fēng)，掘進工作面為壓入式。礦井以一個采煤工作面達產(chǎn)，采煤工作面為全風(fēng)壓通風(fēng)。

　　主要通風(fēng)機為FBCDZ-6-№14(B)型，風(fēng)機功率為2×45Kw，共2臺，其中一臺工作，一臺備用。其風(fēng)量均為18.9～42.1m3/s，風(fēng)壓為537～2029Pa。根據(jù)計算：礦井實際總進風(fēng)量為37m3/s，實際總回風(fēng)量為36m3/s。

　　采用FBD-5.6/2×11kw型局部通風(fēng)機4臺。采煤工作面采用全負(fù)壓通風(fēng)，掘進工作面局部通風(fēng)機采用壓入式通風(fēng)。

　　現(xiàn)采面1151回采工作面通風(fēng)路線：

　　主斜井(副平硐)→皮帶運輸大巷(軌道運輸大巷)→皮帶上山(軌道上山)→1151運輸巷→1151采面→1151回風(fēng)巷→1151回風(fēng)繞道→巖石回風(fēng)大巷→回風(fēng)平硐→引風(fēng)道→地面。

　　該礦無串聯(lián)通風(fēng)，各采掘工作面均實現(xiàn)獨立通風(fēng)，但根據(jù)《防突規(guī)定》第二十三條：突出礦井的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)符合下列要求：

　　1、井巷揭穿突出煤層前，具有獨立的、可靠的通風(fēng)系統(tǒng);

　　2、突出礦井、有突出煤層的采區(qū)、突出煤層工作面都有獨立的回風(fēng)系統(tǒng)。采區(qū)回風(fēng)巷是專用回風(fēng)巷;

　　3、在突出煤層中，嚴(yán)禁任何兩個采掘工作面之間串聯(lián)通風(fēng);

　　4、煤(巖)與瓦斯突出煤層采區(qū)回風(fēng)巷及總回風(fēng)巷安設(shè)高低濃度甲烷傳感器;

　　5、突出煤層采掘工作面回風(fēng)側(cè)不得設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)量的設(shè)施。易自燃煤層的回采工作面確需設(shè)置調(diào)節(jié)設(shè)施的，須經(jīng)煤礦企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn);

　　6、嚴(yán)禁在井下安設(shè)輔助通風(fēng)機;

　　7、突出煤層掘進工作面的通風(fēng)方式采用壓入式。

　　8、礦井有兩個進風(fēng)井筒，和一個專用回風(fēng)井筒，回采工作面采用U型通風(fēng)方式，掘進工作面采用局部通風(fēng)機接風(fēng)筒壓入式通風(fēng)，且各個掘進工作面以及回采工作面均為獨立回風(fēng)，有各自獨立的回風(fēng)系統(tǒng)，系統(tǒng)完善。建議大安煤礦在今后的采掘工作中還應(yīng)注意以下幾點：

　　1)掘進工作面與煤層巷道交叉貫通前，被貫通的煤層巷道必須超過貫通位置，其超前距不得小于5m，并且貫通點周圍10m內(nèi)的巷道應(yīng)加強支護。在掘進工作面與被貫通巷道距離小于60m的作業(yè)期間，被貫通巷道內(nèi)不得安排作業(yè)，并保持正常通風(fēng)，且在放炮時不得有人。

　　2)局部通風(fēng)機工作方式必須采用壓入式，不得采用抽出式。

　　3)在突出煤層的石門揭煤和煤巷掘進工作面進風(fēng)側(cè)，必須設(shè)置至少2道牢固可靠的反向風(fēng)門。風(fēng)門之間的距離不得小于4m。

　　反向風(fēng)門距工作面的距離和反向風(fēng)門的組數(shù)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)掘進工作面的通風(fēng)系統(tǒng)和預(yù)計的突出強度確定，但反向風(fēng)門距工作面回風(fēng)巷不得小于10m，與工作面的最近距離一般不得小于70m，如小于70m時應(yīng)設(shè)置至少三道反向風(fēng)門。

　　反向風(fēng)門墻垛可用磚、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周邊巖石的深度可根據(jù)巖石的性質(zhì)確定，但不得小于0.2m;墻垛厚度不得小于0.8m。在煤巷構(gòu)筑反向風(fēng)門時，風(fēng)門墻體四周必須掏槽，掏槽深度見硬幫硬底后再進入實體煤不小于0.5m。通過反向風(fēng)門墻垛的風(fēng)筒、水溝、刮板輸送機道等，必須設(shè)有逆向隔斷裝置。

　　人員進入工作面時必須把反向風(fēng)門打開、頂牢。工作面放炮和無人時，反向風(fēng)門必須關(guān)閉。

　　4)在突出礦井中每個采區(qū)必須至少設(shè)置一條采區(qū)專用回風(fēng)巷。回風(fēng)井在此專用回風(fēng)巷內(nèi)，不得運送材料，不得有供電設(shè)備，不得作為行人巷道。

　　5)井下局部通風(fēng)機必須實現(xiàn)雙風(fēng)機雙電源，且必須實現(xiàn)自動切換功能。同時，井下工作局扇供電必須采用“三專兩閉鎖”;上山掘進工作面必須采用阻燃抗靜電的硬質(zhì)風(fēng)筒通風(fēng);采掘工作面必須有專人檢查瓦斯。礦井采區(qū)及工作面不得串聯(lián)通風(fēng)。

　　大安煤礦通風(fēng)系統(tǒng)基本合理，但應(yīng)進行調(diào)整：

　　1、井下巷道彎道多，局部地方巷道斷面變形，應(yīng)加強巷道維護，減少通風(fēng)阻力。

　　2、加強井下通風(fēng)設(shè)施管理，特別是風(fēng)門及密閉，應(yīng)按規(guī)定設(shè)置，不得有漏風(fēng)情況。

　　第四章 區(qū)域綜合防突措施方案

　　第一節(jié) 基本程序和要求

　　區(qū)域綜合防突措施包括下列內(nèi)容：區(qū)域突出危險性預(yù)測;區(qū)域防突措施;區(qū)域措施效果檢驗;區(qū)域驗證。

　　由于煤層的開采引起頂?shù)装鍘r層移動，產(chǎn)生裂隙，使具有突出危險煤層中的瓦斯能夠釋放出來。此外，由于煤層開采形成采空區(qū)，煤層頂板冒落，頂部煤層隨著下沉，底部煤層向上發(fā)生膨脹變形，開采層頂?shù)装迕簩又谐惺艿牡貞?yīng)力減小，突出危險性變?nèi)趸蛳?。這就是保護層開采消除突出危險的原理。因此，有條件時，優(yōu)先開采保護層是消除突出危險性最有效的區(qū)域性技術(shù)措施。為了減少保護層開采時頂?shù)装迕簩又写罅客咚褂肯蜷_采層，同時為了徹底消除突出煤層的突出危險性，必須對被保護層瓦斯進行抽放。

　　第二節(jié) 區(qū)域突出危險性預(yù)測

　　大安煤礦在采區(qū)開拓前應(yīng)對開采煤層進行區(qū)域突出危險性預(yù)測(以下簡稱區(qū)域預(yù)測)。首采煤層區(qū)域預(yù)測的范圍由煤礦企業(yè)根據(jù)突出礦井的開拓方式、巷道布置等情況劃定。區(qū)域預(yù)測分為：新水平、新采區(qū)開拓前的區(qū)域預(yù)測(以下簡稱開拓前區(qū)域預(yù)測)和新采區(qū)開拓完成后的區(qū)域預(yù)測(以下簡稱開拓后區(qū)域預(yù)測)。

　　一、開拓前區(qū)域預(yù)測

　　開拓前區(qū)域預(yù)測：新水平、新采區(qū)開拓前，當(dāng)預(yù)測區(qū)域的煤層缺少或者沒有井下實測瓦斯參數(shù)時，可以主要依據(jù)地質(zhì)勘探資料、上水平及鄰近區(qū)域的實測和生產(chǎn)資料等進行開拓前區(qū)域預(yù)測。開拓前區(qū)域預(yù)測結(jié)果僅用于指導(dǎo)新水平、新采區(qū)的設(shè)計和新水平、新采區(qū)開拓工程的揭煤作業(yè)。經(jīng)評估為有突出危險煤層的新建礦井建井期間，以及突出煤層經(jīng)開拓前區(qū)域預(yù)測為突出危險區(qū)的新水平、新采區(qū)開拓過程中的所有揭煤作業(yè)，必須采取區(qū)域綜合防突措施并達到要求指標(biāo)。

　　突出煤層的新水平、新采區(qū)經(jīng)開拓前區(qū)域預(yù)測劃分為無突出危險區(qū)的，則說明所在區(qū)域煤層沒有突出危險或突出危險性很小。但考慮到這一結(jié)果可靠性還不夠高，為確保安全，在其范圍內(nèi)石門揭煤時仍需實施局部綜合防突措施。

　　二、開拓后區(qū)域預(yù)測

　　開拓后區(qū)域預(yù)測應(yīng)當(dāng)主要依據(jù)預(yù)測區(qū)域煤層瓦斯的井下實測資料，并結(jié)合地質(zhì)勘探資料、上水平及鄰近區(qū)域的實測和生產(chǎn)資料等進行。開拓后區(qū)域預(yù)測結(jié)果用于指導(dǎo)工作面的設(shè)計和采掘生產(chǎn)作業(yè)。經(jīng)開拓后區(qū)域預(yù)測為突出危險區(qū)的煤層，必須采取區(qū)域防突措施并進行區(qū)域措施效果檢驗。經(jīng)效果檢驗仍為突出危險區(qū)的，必須繼續(xù)進行或者補充實施區(qū)域防突措施。經(jīng)開拓后區(qū)域預(yù)測或者經(jīng)區(qū)域措施效果檢驗后為無突出危險區(qū)的煤層進行揭煤和采掘作業(yè)時，必須采用工作面預(yù)測方法進行區(qū)域驗證。

　　經(jīng)區(qū)域預(yù)測后，突出煤層劃分為突出危險區(qū)和無突出危險區(qū)。未進行區(qū)域預(yù)測的區(qū)域視為突出危險區(qū)。根據(jù)各區(qū)域不同的預(yù)測結(jié)果，其防突管理原則和方式如下：

　　1、突出危險區(qū)

　　對區(qū)域預(yù)測結(jié)果為突出危險煤層或未進行區(qū)域預(yù)測的煤層，則必須采取區(qū)域防突措施，區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用開采保護層。突出礦井首次開采某個保護層時，應(yīng)當(dāng)對被保護層進行區(qū)域措施效果檢驗及保護范圍的實際考察。如果被保護層的最大膨脹變形量大于千分之三，則檢驗和考察結(jié)果可適用于其他區(qū)域的同一保護層和被保護層;否則，應(yīng)當(dāng)對每個預(yù)計的被保護區(qū)域進行區(qū)域措施效果檢驗。此外，若保護層與被保護層的層間距離、巖性及保護層開采厚度等發(fā)生了較大變化時，應(yīng)當(dāng)再次進行效果檢驗和保護范圍考察。保護效果檢驗、保護范圍考察結(jié)果報煤礦企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。

　　突出危險區(qū)的煤層不具備開采保護層條件的，必須采用預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施并進行區(qū)域措施效果檢驗。預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域措施效果檢驗結(jié)果應(yīng)當(dāng)經(jīng)礦技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。

　　2、無突出危險區(qū)

　　經(jīng)過開拓后區(qū)域預(yù)測劃分出的無突出危險區(qū)，以及經(jīng)采取區(qū)域防突措施和措施效果檢驗后轉(zhuǎn)成的無突出危險區(qū)，即可開啟工作面，開始進入石門揭煤、煤巷掘進和工作面回采的作業(yè)。但由于進行這些區(qū)域預(yù)測和效果檢驗時，是用少數(shù)點的數(shù)據(jù)來預(yù)測整個區(qū)域的危險性，所以在進行揭煤和采掘作業(yè)時還應(yīng)采用工作面預(yù)測方法對區(qū)域預(yù)測或檢驗結(jié)果進行驗證，即區(qū)域驗證。具體做法是：在石門等揭煤工作面，應(yīng)在距離煤層最小法向距離5m前采用石門揭煤工作面預(yù)測的方法進行區(qū)域驗證;在煤巷掘進工作面和回采工作面，分布采用相應(yīng)的工作面預(yù)測方法進行驗證。當(dāng)經(jīng)區(qū)域驗證無危險時方可進行揭煤、掘進和回采，否則還應(yīng)執(zhí)行局部綜合防突措施。這意味著即使在無突出危險區(qū)，在用工作面預(yù)測方法預(yù)測或驗證其突出危險性之前，石門揭煤工作面到突出煤層的最小法向距離不得小于5m。

　　若確定該區(qū)域無突出時，可采取防突區(qū)域驗證及安全防護措施即可，比如已經(jīng)形成的一采區(qū)采煤區(qū)域。

　　第三節(jié) 區(qū)域防突措施

　　一、區(qū)域防突技術(shù)措施選擇

　　據(jù)“防突規(guī)定”第三十七條說明、礦井未掌握突出危險區(qū)分布規(guī)律，并無可靠預(yù)測資料，應(yīng)委托資質(zhì)單位進行區(qū)域預(yù)測。

　　區(qū)域防突措施是指在突出煤層進行采掘前，對突出煤層較大范圍采取的防突措施。區(qū)域防突措施包括開采保護層和預(yù)抽煤層瓦斯兩類。

　　區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用開采保護層。

　　開采保護層分為上保護層和下保護層兩種方式。

　　預(yù)抽煤層瓦斯可采用的方式有：井下穿層鉆孔或順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯、穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯、順層鉆孔或穿層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯、穿層鉆孔預(yù)抽石門(含斜井等)揭煤區(qū)域煤層瓦斯、順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯等。

　　在采用預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施時，應(yīng)當(dāng)按上述所列方式的優(yōu)先順序選取，或一并采用多種方式的預(yù)抽煤層瓦斯措施。

　　該礦可采煤層為9號、15號煤層，由于9號和15號煤層間距為58m，根據(jù)《煤與瓦斯防突規(guī)定》：緩傾斜煤層和傾斜煤層上保護層最大保護垂距小于50m，下保護層最大保護垂距小于100m，因此先開采15號煤層對9號煤層有保護作用。根據(jù)該礦的具體情況，現(xiàn)開采15號煤層，擬設(shè)計采用本煤層預(yù)抽作為該礦區(qū)域性防突措施。

　　二、大安煤礦瓦斯抽放區(qū)域性防突措施

　　一)開采保護層

　　開采保護層是目前最有效、最經(jīng)濟的防突措施，根據(jù)保護層與被保層之間的關(guān)系，分為上保護層和下保護層。

　　選擇保護層必須遵守下列規(guī)定：

　　1)在突出礦井開采煤層群時，如在有效保護垂距內(nèi)存在厚度0.5m及以上的無突出危險煤層，除因突出煤層距離太近而威脅保護層工作面安全或可能破壞突出煤層開采條件的情況外，首先開采保護層。有條件的礦井，也可以將軟巖層作為保護層開采;

　　2)當(dāng)煤層群中有幾個煤層都可作為保護層時，綜合比較分析，擇優(yōu)開采保護效果最好的煤層;

　　3)當(dāng)?shù)V井中所有煤層都有突出危險時，選擇突出危險程度較小的煤層作保護層先行開采，但采掘前必須按本規(guī)定的要求采取預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施并進行效果檢驗;

　　4)優(yōu)先選擇上保護層。在選擇開采下保護層時，不得破壞被保護層的開采條件。

　　2、開采保護層區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)符合下列要求：

　　1)開采保護層時，同時抽采被保護層的瓦斯;

　　2)開采近距離保護層時，采取措施防止被保護層初期卸壓瓦斯突然涌入保護層采掘工作面或誤穿突出煤層;

　　3)開采保護層時，采空區(qū)內(nèi)不得留有煤(巖)柱。特殊情況需留煤(巖)柱時，經(jīng)煤礦企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，并作好記錄，將煤(巖)柱的位置和尺寸準(zhǔn)確地標(biāo)在采掘工程平面圖上。每個被保護層的瓦斯地質(zhì)圖應(yīng)當(dāng)標(biāo)出煤(巖)柱的影響范圍，在這個范圍內(nèi)進行采掘工作前，首先采取預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施。

　　當(dāng)保護層留有不規(guī)則煤柱時，按照其最外緣的輪廊劃出平直輪廓線，并根據(jù)保護層與被保護層之間的層間距變化，確定煤柱影響范圍。在被保護層進行采掘工作時，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)采掘瓦斯動態(tài)及時修改。

　　3、保護層的確定

　　礦井可采煤層為9、15號煤層，其層間距見下表。

　　煤層

　　編號 平均厚度(m) 平均間距

　　(m) 頂?shù)装鍘r性 穩(wěn)定性 傾角

　　(°) 容重

　　(噸/m3)

　　頂板 底 板

　　9 1.5 58 粉砂巖 頁巖、泥巖 較穩(wěn)定 9 1.5

　　15 1.5 　　 粉砂巖 鋁土巖 較穩(wěn)定 9 1.5

　　考慮保護層與被保護層之間效果以及不破壞被保護層的開采條件，15號煤層已作煤與瓦斯突出鑒定，根據(jù)2008年02月28日中國礦業(yè)大學(xué)礦山開采與安全教育部重點實驗室對該礦15號煤層突出鑒定結(jié)果，在1575m以上的無突出危險性，礦井選擇在一采區(qū)開采15號煤層作為保護層。

　　4、保護層作用有效范圍的確定

　　1)保護層與被保護層之間的最大保護垂距

　　研究表明，在一定的地質(zhì)條件和開采條件下，保護層作用效果隨層間距加大而減小，達到一定臨界距離以后，保護作用基本消失。保護層與被保護層的最大保護垂距見表4-3-1。

　　表4-3-1 保護層與被保護層的最大保護垂距

　　最大有效垂距(m)

　　煤層類別 　　上保護層 　　下保護層

　　急傾斜煤層 　　<60 　　<80

　　緩傾斜和傾斜煤層 　　<50 　　<100

　　2)沿走向的保護范圍

　　(1)正在開采的保護層采煤工作面，必須超前于被保護層的掘進工作面，其超前距離不得小于保護層與被保護層層間垂距的兩倍，并不得小于100m。

　　(2)對停采的保護層采煤工作面，停采時間超過3個月，且卸壓比較充分，該采煤工作面的始采線，停采線和所留煤柱對被保護煤層的保護范圍可按卸壓角56～60°劃定，并按實際情況進行修改。沿走向的保護范圍見圖4-3-1。

　　圖4-3-1 沿走向的保護范圍

　　3)沿傾斜的保護范圍

　　被保護煤層沿傾斜的保護范圍可按卸壓角劃定，卸壓角的大小應(yīng)采用礦井的實測數(shù)據(jù)，無實測數(shù)據(jù)按表4-3-2選擇。沿傾斜的保護范圍見圖4-3-2。

　　在煤層未保護范圍內(nèi)進行采掘作業(yè)時，必須采取防突措施。

　　4-3-2 保護范圍卸壓角

　　煤層傾角a° 　　卸壓角°δ1

　　△1 　　Δ2 　　Δ3 　　Δ4

　　0 　　80 　　86 　　75 　　75

　　10 　　77 　　83 　　75 　　75

　　20 　　73 　　87 　　75 　　75

　　30 　　69 　　90 　　77 　　70

　　40 　　69 　　90 　　80 　　70

　　50 　　70 　　90 　　80 　　70

　　60 　　72 　　90 　　80 　　70

　　70 　　72