烂泥田煤矿防突专项设计.docx

盘县平关烂泥田煤矿矿井防治煤与瓦斯突出专项设计编 制 人：陈忠诚矿 长：叶学文安全矿长：牛九文生产矿长：刘福荣机电矿长：何小礼二0一四年四月目 录前 言第一章 矿井基本概况第一节 井田概况第二节 地层、构造、煤层及煤质第三节 井田开拓与开采第四节 矿井通风、瓦斯等情况第五节 其它第二章 矿井综合防治煤与瓦斯突出技术总体方案第三章 矿井各系统合理性论证及调整第四章 区域综合防突措施方案第一节 区域突出危险性预测第二节 区域防突措施第三节 区域措施效果检验第四节 区域验证第五章 局部综合防突措施第一节 掘进工作面局部综合防突措施方案第二节 采煤工作面局部综合防突措施方案第三节 石门（井巷）揭煤工作面综合防突措施方案第四节 矿井安全防护措施第六章 矿井防突管理第一节 防突组织管理第二节 防突技术管理第三节 现场管理第七章 防突仪器、装备附录一 煤层瓦斯压力测定方法附录二 钻屑指标法附录三 防突措施有效半径的测定方法前 言烂泥田煤矿位于盘县新县城红果开发区以西，行政区划属平关镇管辖，隶属盘县煤炭局。矿井位于盘县平关镇，现有简易公路与320国道相连，以井口为中心，距盘县新城（红果镇）25km，距盘西支线平关车站7km，盘西铁路支线北接水柏铁路，南接南昆铁路威红支线，从平关站至红果站18km，至六盘水站192km，交通运输较为便利。烂泥田煤矿为生产矿井，属私营企业，设计生产能力15万吨/年。近年来，根据国家的相关要求，为促进地方经济的发展，实现规模化生产，进一步提高矿井安全生产水平，根据矿井资源条件和各种生产条件，我矿不断投入资金，进行矿井安全建设。烂泥田煤矿为搞好矿井防突工作，根据煤矿安全规程要求，本着把有效的防突技术、装备和先进的管理水平、防突理念贯彻到防突工作中，从安全的角度出发，对烂泥田煤矿目前的开拓方式、煤层开采顺序、采煤方法、通风系统的合理性进行论证，提出切合我矿实际的区域综合防突及局部综合防突措施方案、防突设施设备、防突管理措施等，有效遏制煤与瓦斯突出灾害、维护职工安全，促进煤矿企业发展。一、防突专项设计的内容1、矿井综合防治煤与瓦斯突出技术总体方案2、基于防突规定的有关要求，对矿井目前的开拓方式、煤层开采程序、采煤方法、通风系统的合理性进行论证，对不合理的地方按要求进行优化调整。3、区域综合防突技术措施方案1）选择合理的保护层。2）选择突出煤层区域防突措施。3）区域预测预报指标及区域效果检验指标体系；4、局部综合防突技术方案1）矿井预测预报指标及防突效果检验指标体系；2）选择突出煤层局部防突措施。5、防突管理制度建立矿井防突组织管理、技术管理、现场管理等有关制度。6、防突设施设备根据矿井防突需要，提出必须配备的防突设施设备清单。二、防突专项设计遵循的主要标准和依据1、煤矿安全规程 国家安生生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2013；2、防治煤与瓦斯突出规定 国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2013；3、煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-2008） 国家安全生产监督管理总局，2008；4、预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法（MT/T1037-2007） 国家安全生产监督管理总局，2007；5、贵州省盘县烂泥田煤矿开采设计方案，贵州省煤矿设计研究院；6、贵州省盘县烂泥田煤矿安全专篇，贵州省煤矿设计研究院。第一章 矿井基本概况第一节 井田概况一、位置、交通烂泥田煤矿位于盘县新县城红果开发区以西，行政区划属平关镇管辖，隶属盘县煤炭局。矿井位于盘县平关镇，现有简易公路与320国道相连，以井口为中心，距盘县新城（红果镇）25km，距盘西支线平关车站7km，盘西铁路支线北接水柏铁路，南接南昆铁路威红支线，从平关站至红果站18km，至六盘水站192km，交通运输较为便利，行政区划属贵州省盘县平关镇管辖。因此，矿区交通较为方便。二、地形地貌烂泥田煤矿属剥蚀山地地貌，发育脊状山，属中山地形。地势总体为北西、南东、北东三方高，中部低。冲沟发育，飞仙关地层分布地段地形较陡，煤系地层分布地段地形较缓，含煤地层多被第四系坡积物覆盖。井田最高点标高+2244m，最低点标高+2040m，相对高差为204m。矿区总体为构造侵蚀、剥蚀、溶蚀中山地貌。三、气象及地震气象本区属亚热带季风气候，但气候变化无常，季节性分区不明显。常年细雨绵绵，气压较底，湿度较大。据盘县气象局资料，最高气温：30，最低气温：-5，年平均降雨量1382. 9mm，年平均湿度为78%。地震根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001），本区地震基本烈度为度。四、水系及主要河流井田中部为江浪河，河流流向自北向南，属于珠江水系南盘江上游支流，为山区雨原型河流，流量变化幅度大，雨季暴涨，枯季流量较小，河水主要受大气降水的控制。五、矿区环境状况（一）矿区环境情况矿区主要自然灾害为遇到大暴雨时，易产生山体滑坡、泥石流、雷电、冰雹等自然灾害。矿区范围内含煤地层分布地段主要为旱地、荒山及部分居民房，受长期强烈剥蚀切割作用的中低山地形；区内植被多为丛、灌混交林，次为乔木林，植物在平面上呈带状分布。第二节 地层、构造、煤层及煤质一、地层区内出露地层从老到新为：二叠系上统峨嵋山玄武岩组、宣威组、三叠系下统飞仙关组及第四系，分述如下：1、二叠系上统（P2）峨嵋山玄武岩组（P2）：为一套基性火山喷发岩系。由集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、玄武岩、砂页岩组成，厚320m左右，分布于矿界外西部边缘。2、宣威组（P2x）位于峨嵋山玄武组假整合面之上，岩性由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩及煤层组成。厚度170320m，分下、中、上三个含煤组。下含煤组（P2x1）：由砂质泥岩、粉砂岩夹石组成，含煤厚度一般40m，含主要可采煤层C24、C24上、C29。中含煤组（P2x2）：由泥岩、砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。主要可采煤层有C12、C17、C20、C21煤层。煤组厚度一般75m左右。上含煤组（P2x3）：由粉砂岩、砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。煤组厚度一般70m左右。煤层有C1、C3、C5煤层。3、飞仙关组（T1f）岩性主要为粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥灰岩等。厚度246550m。4、第四系（Q）以浮土、粘土、砂土为主，一般厚015m。二、构造：烂泥田矿井位于平关向斜南东翼，杨梅山-小达村断层的西侧，地层走向NEE，倾向SSE，倾角2035°，平均25°左右。根据地质报告井田范围内有3条（原F12、原F13、原F3）断层，构造复杂程度属中等。原F3（正断层）：位于井田北西部，走向北东，倾向南东，倾角75°，北部为煤系地层与峨嵋山玄武岩组中部相接触，南部为煤系地层与飞仙关组相接触，该断层南北延伸出矿界外。原F12（正断层）：位于井田西南部，断层走向NNW、倾向NE，倾角70°左右，北部为煤系地层与峨嵋山组相接触，该断层向东延伸交于F3。原F13（正断层）：位于井田南部，断层走向NW，倾向NE，倾角70°，断层北部为煤系地层与峨嵋山玄武岩相接触，南部为煤系地层底部与煤系地层中下部相接触，该断层向南东延伸交于F3。F9（逆断层）：位于井田二采区中部，断层走向SN，倾向W，倾角5570°，落差大于20m。经整理，在矿井建设巷道布置、主斜井以东C24煤层探巷掘进收集地质资料，现在井田范围内共揭露中小型断层14条。详见表121，烂泥田煤矿断层特征表。表121 烂泥田煤矿断层特征表序号构造编号性质揭露工程名称倾向（°）倾角（°）落差（m）控制程度1F1正断层主斜井10053大于5.01个点2F2正断层主斜井100611个点3F3正断层主斜井115681个点4F4正断层主斜井90693.01个点5F5正断层主斜井140253.501个点6F6正断层C24煤层探巷25078大于7.02个点7F7正断层C24煤层探巷130601.502.01个点8F8逆断层C24煤层探巷320401.502.02个点9F9逆断层C24煤层探巷2705570大于203个点10F10正断层C24煤层探巷1604045大于5.02个点11F11正断层C24煤层探巷305703.02个点12小向斜C24煤层探巷100延伸752个点13F12正断层C24煤层探巷250855.08.01个点14F13正断层运输大巷257708050602个点三、煤层、煤质(一)、煤层井田内含煤地层为二叠系上统宣威组，分下、中、上三个含煤组，根据滥泥田矿井普查地质报告和贵州省盘县平关滥泥田煤矿C3煤层储量估算说明，矿井范围内可采煤层有C3、C17、C20、C21、C24上、C24煤层。（1）C3煤层：位于上含煤组，煤层稳定性较差，厚度变化较大，厚度1.23.5m，平均2.43m；（2）C17煤层：位于中含煤组中上部，煤层厚度变化较小，煤层结构单一，厚度2.73.3m，平均3.0m；（3）C20煤层：位于中含煤组中部，距C17煤层8m左右，煤层厚度变化不大，煤层结构简单，厚度2.02.4m，平均2.1m；（4）C21煤层：位于中含煤组中下部，距C20煤层15m左右，煤层结构较复杂，厚度1.82.0m，平均1.9m；（5）C24上煤层：位于下含煤组顶部，距C21煤层10m左右，煤层结构单一，厚度1.82.4m，平均2.2m；（6）C24煤层：位于下含煤组上部，距C24上煤层6m左右，煤层结构单一，厚度3.03.5m，平均3.2m。煤层特征详见表122，烂泥田煤矿煤层特征表。表122 烂泥田煤矿可采煤层特征表煤层编号煤层厚度(m)煤层间距(m)煤层结构煤层稳定性顶底板最小最大平均顶板底板C31.23.52.4365稳定性较差粉砂岩、细砂岩、泥岩粉砂岩、细砂岩、泥岩C172.73.33.0结构单一较稳定粉砂岩、细砂岩、泥岩粉砂岩、细砂岩、泥岩8C2022.42.1结构简单较稳定粉砂岩、细砂岩、泥岩粉砂岩、细砂岩、泥岩15C211.821.9较复杂较稳定粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、泥质10C24上1.82.42.2结构单一较稳定粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、泥质6C2433.53.2结构单一较稳定粉砂岩、细砂岩、泥岩粉砂岩、细砂岩、泥岩（二）、煤质井田范围内煤种为气煤、肥煤。（1）煤的物理性质及煤岩特征煤的物理性质：本矿井各煤层均为褐黑色、黑色，光泽暗淡，条痕黑色或褐灰色，断口阶梯状，具水平层理及块状结构，易燃，煤层较硬。煤岩岩特征：煤岩类型主要为半暗型半亮型，少量为暗淡型或光亮型。（2）煤的化学性质水份：各煤层原煤水份一般为0.390.57%。灰份：各煤层原煤灰份为7.1015.96%，属低灰低中灰煤。挥发份：各煤层原煤挥发份为29.40%34.76%。硫分：各煤层原煤硫份为0.170.85%，属低硫煤。发热量：各煤层原煤发热量为27.5533.33MJ/kg之间，属特高热值煤。（3）煤种本矿区C3煤层为气煤，C17、C20、C21、C24上、C24号煤层为肥煤。烂泥田煤矿煤质特征表见表123。表123 烂泥田煤矿煤质特征表煤层工业分析牌号水分Mad（%）灰分Aad（%）挥发分Vdaf（%）全硫St.d（%）发热量Qb.daf（MJ/kg）C31.2120.6217.351.5623.92QMC170.467.633.40.3231.59FMC200.478.03300.330.45FMC210.4915.7230.780.228.05FMC24上0.49.4831.340.7531.25FMC240.498.932.540.7731.77FM四、水文地质条件（一）、地表水井田内河流有江浪河，由矿区南西端自北向西从井田流过。该河流为山区雨源性河流，流量变化幅度大，随季节变化而变化，雨季暴涨，枯季流量较小，河水主要受大气降水的影响。矿井开采煤层位于当地侵蚀基准面以下，开采过程中，应留有足够的保护煤柱。矿井中西部为一干涸水库，据烂泥田矿井在+2040.0m设点观测，近十年来该点最高洪水位+2043.46m。 （二）、地下水1、地层含水性宣威组和飞仙关组主要由砂泥岩组成，该地层含浅部风化裂隙水，有泉水点出露，愈往深部含水性愈微弱。井下煤层巷道中，顶板常见淋水现象。第四系主要为坡积物，厚度一般10m左右，透水性强，含水性中等，主要受大气降水的控制。2、隔水层主要是含煤岩组及上覆地层中的泥岩和粘土岩。3、地下水主要为煤系地层含水和江浪河渗水。4、老窑及空区积水矿井内煤层出露条件较好，小窑开采历史较长，除烂泥田煤矿外均仅在风氧化带内进行开采。烂泥田煤矿开采现矿井西翼部分，C17、C20煤层已采。区内小煤窑分布于煤系露头，开采历史悠久，多为当地居民为解决生活及冬季取暖而在煤层露头附近开挖的小窑，为季节性开采，以秋末和冬季开采为主，以斜井开采为主，往往沿煤层倾向掘进1020m后，沿走向进行开采；亦有以平硐进行开采，沿水平方向掘进1020m后，遇煤层沿煤层走向进行开采，开采垂深最大为50m以内，一般为1025m。老窑采空冒落造成地表开裂、塌陷，导致地表水由裂隙渗入蓄积。经调查，老窑大多有积水，这些小窑现已全部炸封。本安全专篇设计留设永久煤柱与浅部小型矿井或老窑隔离，防止老窑积水突然涌向矿井巷道而影响生产安全。5、断层含水、导水性井田内较大断层带附近均有泉水出露，断层带不同地段导水性有异，一般导水性都差，但当断层稳定平衡条件被破坏时，断层带可成为地下水通道。（三）、矿井水文地质类型本矿井的水文地质类型属中等偏复杂，主要是指地层含水、地面江浪河水、裂隙水、小煤窑积水和雨季渗水。在雨季由于地表积水较多，加之江浪河水，沿风化裂隙渗入井下的水量较大，在枯水季节虽然地表积水较少，但矿井开采煤层位于当地侵蚀基准面以下，仍有部分水沿风化裂隙渗入井下，因此，雨季时水患对矿井的威胁程度较大，枯水季节时水患对矿井的威胁程度虽然有所减弱，但仍有较大的威胁。第三节 井田开拓与开采一、矿区境界1、井田境界烂泥田煤矿井田境界由贵州省国土资源厅划定，矿区范围由8个拐点圈定，其拐点坐标（北京坐标系）详见表131。表131 矿区拐点坐标表 坐标 拐点编号直角坐标（m）X（m）Y（m）A2844540.00 35434170.00B2844450.00 35434420.00C2844730.00 35434590.00D2844730.00 35435130.00E2843800.00 35434550.00F2843930.00 35433840.00矿界范围呈一多边形，面积0.638km2。2、周边矿井烂泥田煤矿北面与米田煤矿相邻（均为一个业主），南面有大坪煤矿（距离2km），其它方向无相邻矿井。二、储量资源根据江苏省地质矿产局第一地质大队2013年12月提交的盘县平关镇烂泥田煤矿2013年度矿山储量年报，烂泥田煤矿保有资源储量1177.02万t。三、井田开拓方式主斜井位于烂泥田村以南，井口标高+2059.4m，方位角215°26、倾角24°，323m进入C21煤层底板（+1928.10m标高）；回风斜井位于主斜井以西，井口标高+2048.0m，方位角205°39，井筒倾角28°；人行斜井位于回风斜井以北，井口标高+2049.0m。主斜井、副斜井和回风斜井均落平于+1930m水平贯通并布置井底车场、井底水仓、水泵房。主斜井和回风斜井均揭穿C3、C17、C20、C21、C24上、C24、C29煤层，布置运输大巷、运输石门、回风巷等巷道。形成矿井开拓、通风系统。主斜井主要担负全矿井煤炭、矸石、材料运输，敷设管线，矿井部分进风等任务。副斜井主要担负行人、矿井的部分进风等任务。回风斜井担负全矿井的回风任务。主斜井铺设30kg/m轨道，采用绞车串车提升运输。根据烂泥田煤矿的煤层赋存条件，烂泥田煤矿可采煤层为C3、C17、C20、C21、C24上、C24煤层，设计采用联合开采。开采C17、C20、C21、C24上、C24煤层时以回风石门和运输石门连接。烂泥田煤矿现有二个采区，已停产，只通风排水，二采区现有2个掘进工作面探清煤层赋存情况。四、煤层开采程序烂泥田煤矿根据防突专项设计的要求，坚持区域防突先行，煤层开采顺序按“从上至下，先近后远”的原则依次开采。即：开采顺序为：C17C20C21C24上C24C3。五、采煤方法及掘进矿井采用走向长壁后退式采煤法开采，采用全部垮落法管理顶板。1、工作面循环方式、作业方式的选择采用“三八”作业制，边采边准。2、掘进工作面采用炮掘，矿车装煤，净断面4.6m2，均采用架11#工字钢梯形棚支护。第四节 矿井通风、瓦斯等情况一、矿井通风矿井采用斜井开拓。采用双翼对角式通风方式，通风方法为抽出式。主、副斜井为进风井，回风斜井专用回风井。地面主通风机安装了2台，其中1台主扇型号：FBCZN013/55，电机功率55kw的防爆轴流式抽风机，另一台备用主扇型号为FBCDZNO15/2×55，电机功率2×55kw的轴流式风机，矿井总进风量为20003 /min，总排风量为21003 /min。配套电机功率2×55KW，通过反转反风。掘进通风采用压入式，局扇型号为FBD5-6/2×15,功率2×15kw，双机双电源供风。二、瓦斯、煤尘和煤的自燃倾向性1、矿井瓦斯本矿属突出矿井,根据2010年度瓦斯等级鉴定报告得知:矿井相对瓦斯涌出量为21.38m3/t,绝对瓦斯涌出量3.86m3/min。突出: 据2011年9月27日中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室贵州省盘县平关镇烂泥田煤矿C24煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告得知:盘县平关镇烂泥田煤矿C24煤层具有突出危险性。据2008年3月18日六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室煤炭自燃倾向等级鉴定报告得知:煤层自燃倾向性属三类,不易自然。根据重庆市煤炭质量监督检验站、重庆煤田地质研究所测试中心的鉴定报告，烂泥田煤矿煤层有煤尘爆炸危险性。三、矿井瓦斯抽放矿井已安装和使用2BEA303（90KW）水环式真空泵2台(高负压)，最大气量43m3/min，2BEI235-0（55KW）水环式真空泵2台(低负压)，最大气量35m3/min，二台工作，二台备用。四、矿井提升运输主斜井采用绞车串车提升。五、矿井排水矿井正常涌水量为Q正常=30m3/h，最大涌水量为Q最大=75m3/h。矿井涌水通过+1878水平汇至+1930水平水仓，通过排水设备沿主井排水管道排至地面。+1930水平泵房选用三台80D-12×8型水泵，配套电机功率90KW。第五节 其它一、地温本井田属地温正常区，无热害影响。三、冲击地压情况本矿区内无冲击地压的历史记录，现开采深度不大，因此矿井暂按无冲击地压矿井考虑。第二章 矿井综合防治煤与瓦斯突出技术总体方案煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象，到目前为止，对各种地质、开采条件下突出发生的规律还没有完全掌握。突出是危害矿井生产、安全、效益、发展、稳定和矿工生命安全的严重灾害。防治突出是企业的战略选择，必须坚持以人为本、源头治理、依法制突的原则，形成开采关系合理、系统环节可靠、装备安全可靠、防治措施有效，实现人、机、环境互动的安全生产大环境，从根本上消除突出危险，才能防止突出事故的发生，实现矿井本质安全生产和可持续发展。我矿为生产矿井，相对涌出量为21.38m3/t,绝对瓦斯涌出量为3.86m3/min，为煤与瓦斯突出矿井。故我矿按煤与瓦斯突出矿井设计和管理。我矿采取综合防突技术总体方案有：1、对矿井各系统合理性论证及调整。其内容包括开拓系统及开采方法、通风系统、矿井瓦斯抽放系统、矿井防突安全防护系统等。2、首先采用区域性综合防突措施先行的方针。区域性综合防突措施包括以下内容：1) 区域突出危险性预测。2) 区域防突措施；3) 区域防突措施效果检验；4) 区域验证；3、以局部防突措施作为矿井区域防突措施的补充局部综合防突措施主要有：1) 工作面突出危险性预测2) 工作面防突措施3) 工作面防突措施效果检验4) 安全防护措施。4、矿井防突管理措施。5、对防突瓦斯抽放组织管理及安全措施阐述。6、完善防突设备、仪表的配置及投资估算。图2-1 烂泥田煤矿防治煤与瓦斯突出基本流程第三章 矿井各系统合理性论证及调整第一节 开拓系统及开采方法合理性论证及调整烂泥田煤矿为煤与瓦斯突出矿井。烂泥田煤矿开拓系统巷道布置应符合防突规定第十六条：突出矿井的巷道布置应符合下列要求的原则：1、运输和轨道大巷、主要风巷、采区上山和下山等主要巷道布置在岩层或非突出煤层中；2、减少井巷揭穿突出煤层的次数；3、井巷揭穿突出煤层的地点应当合理避开地质构造破坏带；4、突出煤层的巷道优先布置在被保护区域或其他卸压区域。烂泥田煤矿采用斜井开拓方式，设有主斜井、副斜井、回风斜井。主斜井位于烂泥田村以南，井口标高+2059.4m，方位角215°26、倾角24°，323m进入C21煤层底板（+1928.10m标高）；回风斜井位于主斜井以西，井口标高+2048.0m，方位角205°39，井筒倾角28°；人行斜井位于回风斜井以北，井口标高+2049.0m。主斜井、副斜井和回风斜井均落平于+1930m水平贯通并布置井底车场、井底水仓、水泵房。主斜井和回风斜井均揭穿C3、C17、C20、C21、C24上、C24、C29煤层，布置运输大巷、运输石门、回风巷等巷道。形成矿井开拓、通风系统。主斜井主要担负全矿井煤炭、矸石、材料运输，敷设管线，矿井部分进风等任务。副斜井主要担负行人、矿井的部分进风等任务。回风斜井担负全矿井的回风任务。主斜井铺设30kg/m轨道，采用绞车串车提升运输。根据烂泥田煤矿的煤层赋存条件，烂泥田煤矿可采煤层为C3、C17、C20、C21、C24上、C24煤层，设计采用联合开采。开采C17、C20、C21、C24上、C24煤层时以回风石门和运输石门连接。烂泥田煤矿现有二个采区，已停产，只通风排水，二采区现有2个掘进工作面探清煤层赋存情况。开采C3、C17、C20、C21、C24上、C24煤层，煤层平均厚2.0米，煤层倾角30o,采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。烂泥田煤矿主要开拓巷道均布置在岩层中，采煤工作面采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板，符合煤与瓦斯突出矿井的开拓系统巷道布置原则和开采工艺原则。第二节 通风系统合理性论证及优化根据防突规定第二十三条：突出矿井的通风系统应当符合下列要求：1、井巷揭穿突出煤层前，具有独立的、可靠的通风系统；2、突出矿井、有突出煤层的采区、突出煤层工作面都有独立的回风系统。采区回风巷是专用回风巷；3、在突出煤层中，严禁任何两个采掘工作面之间串联通风；4、煤（岩）与瓦斯突出煤层采区回风巷及总回风巷安设高低浓度甲烷传感器；5、突出煤层采掘工作面回风侧不得设置调节风量的设施。易自燃煤层的回采工作面确需设置调节设施的，须经煤矿企业技术负责人批准；6、严禁在井下安设辅助通风机；7、突出煤层掘进工作面的通风方式采用压入式。8、矿井有两个进风井筒，和一个专用回风井筒，回采工作面采用U型通风方式，掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风，且各个掘进工作面以及回采工作面均为独立回风，有各自独立的回风系统，系统完善。烂泥田煤矿井筒、大巷、采区上山和采区石门均布置在岩层中，有3个井筒，主、副井筒为矿井安全出口，风井为专用回风用，有专门采区回风上山，采掘工作面有独立回风巷道，故通风系统基本可靠。第四章 区域综合防突措施方案区域综合防突措施包括下列内容：区域突出危险性预测；区域防突措施；区域措施效果检验；区域验证。烂泥田煤矿首采C17煤层，在区域防突措施上，优先采用开采保护层进行区域防突。第一节 区域突出危险性预测一、区域性突出危险预测指标和方法我矿区域预测采用煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行，采用煤层瓦斯压力或煤层瓦斯含量进行区域预测的临界值，并按下列要求进行：1）煤层瓦斯风化带为无突出危险区域；2）根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果，采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。当突出点及具有明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时，则根据上部区域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离，并结合下部区域的地质构造分布划分出下部区域构造线两侧的突出危险区；否则，在同一地质单元内，突出点及具有明显突出预兆的位置以上20m（埋深）及以下的范围为突出危险区(如图4-1-1)；3）在上述1）、2）项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域，根据煤层瓦斯压力P进行预测。预测所依据的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表4-1-1预测。表4-1-1 根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值瓦斯压力P（MPa）瓦斯含量W（m3/t）区域类别P0.74W8无突出危险区除上述情况以外的其他情况突出危险区图4-1-1 根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图1断层；2突出点；3上部区域突出点在断层两侧的最远距离线；4推测下部区域断层两侧的突出危险区边界线；5-推测的下部区域突出危险区上边界线；6突出危险区（阴影部分）四、区域预测结果防突管理原则根椐开采方案，烂泥田煤矿突出煤层区域预测的范围，主要为 (+2060m-+1878m)范围。开拓后，C3、C17、C20、C21、C24上、C24、C29煤层为突出危险区的煤层，石门揭穿C3、C17、C20、C21、C24上、C24、C29煤层前，必须采取区域防突措施并进行区域措施效果检验。经效果检验仍为突出危险区的，必须继续进行或者补充实施区域防突措施。区域预测或者经区域措施效果检验后为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时，必须采用工作面预测方法进行区域验证。经区域预测后，突出煤层划分为突出危险区和无突出危险区。未进行区域预测的区域视为突出危险区。根据各区域不同的预测结果，其防突管理原则和方式如下：1）突出危险区对区域预测结果为突出危险煤层或未进行区域预测的煤层，则必须采取区域防突措施，区域防突措施应当优先采用开采保护层。突出矿井首次开采某个保护层时，应当对被保护层进行区域措施效果检验及保护范围的实际考察。如果被保护层的最大膨胀变形量大于千分之三，则检验和考察结果可适用于其他区域的同一保护层和被保护层；否则，应当对每个预计的被保护区域进行区域措施效果检验。此外，若保护层与被保护层的层间距离、岩性及保护层开采厚度等发生了较大变化时，应当再次进行效果检验和保护范围考察。保护效果检验、保护范围考察结果报煤矿企业技术负责人批准。突出危险区的煤层不具备开采保护层条件的，必须采用预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行区域措施效果检验。预抽煤层瓦斯区域措施效果检验结果应当经矿技术负责人批准。2）无突出危险区经过开拓后区域预测划分出的无突出危险区，以及经采取区域防突措施和措施效果检验后转成的无突出危险区，即可开启工作面，开始进入石门揭煤、煤巷掘进和工作面回采的作业。但由于进行这些区域预测和效果检验时，是用少数点的数据来预测整个区域的危险性，所以在进行揭煤和采掘作业时还应采用工作面预测方法对区域预测或检验结果进行验证，即区域验证。具体做法是：在石门等揭煤工作面，应在距离煤层最小法向距离5m前采用石门揭煤工作面预测的方法进行区域验证；在煤巷掘进工作面和回采工作面，分布采用相应的工作面预测方法进行验证。当经区域验证无危险时方可进行揭煤、掘进和回采，否则还应执行局部综合防突措施。这意味着即使在无突出危险区，在用工作面预测方法预测或验证其突出危险性之前，石门揭煤工作面到突出煤层的最小法向距离不得小于5m。第二节 区域防突措施一、区域防突技术措施选择区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。根据烂泥田煤矿的实际情况，烂泥田煤矿采取穿层钻孔预抽煤层瓦斯条带、顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯作为区域防突措施。二、区域性防突预抽煤层瓦斯1预抽方案（1）设顶板瓦斯抽采巷，打顶板抽放钻孔对C17煤层预掘巷道条带范围进行穿层预抽；（2）通过石门施工穿层抽放钻孔向揭煤区域抽放瓦斯的措施；（3）本煤层顺层钻孔预抽C17区段煤层瓦斯和回采区域瓦斯。从烂泥田煤矿开拓方式特点，集中运输巷，多煤层联合开采，根据烂泥田煤矿经济投入和以往防突经验出发，因此设计采用+1930m水平岩石巷作为顶板穿层瓦斯抽放巷，抽放巷道内布置钻孔，可抽放C17煤层预掘巷道条带范围瓦斯，解决掘进防突出问题，使煤层瓦斯压力和含量降低规定范围以下。穿层钻孔预抽条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制条带内的掘进巷道两侧轮廓线外至少各15m，钻孔控制范围均为沿层面的距离；经抽放并经效果检验无煤与瓦斯突出危险后，再进行局部防突措施。钻场布置：在巷道一侧每隔30m左右施工一个钻场，钻场的规格为长×宽×高=4×4×2.4m，采用锚喷支护。钻孔布置：在每一个钻场内布置20个穿层抽放钻孔，钻孔深度以打穿煤层为准，钻场布置上、中、下四排，每排分左、中、右均为5个钻孔，共20个钻孔，钻孔布置示意图见下图4-2-8。矿技术负责人必须根据该矿各煤层赋存情况及预测情况，对钻孔数量及布置方式进行调整。控制突出煤层顶板穿层钻孔布置示意图4-2-8 图4-2-82、预抽参数的确定1）钻孔直径：理论上钻孔直径大，暴露煤壁面积也大，瓦斯涌出量就大。但钻孔的直径应根据打钻技术、抽放瓦斯量和抽放半径等因素综合考虑，一般选用65mm110mm，有条件时可用大直径钻孔，根据烂泥田煤矿具体情况，采用直径75m/m的钻孔。2）钻孔长度：实践证明，钻孔的抽放瓦斯量随着钻孔长度（揭露煤的长度）的增大而增加，因此，应尽可能打长钻孔。在购买大功率钻机后，尽可能在一条巷道施工的抽采钻孔一次性打穿全工作面。3）封孔：封孔的好坏直接影响抽放效果和矿井抽放浓度，因此，必须引起高度重视。根据煤层或岩层、巷道支护的实际情况，上向孔可采用聚氨酯（马林散等膨胀性材料）。煤层封孔深至少7m，岩层封孔深至少5m，封孔管直径为50mm。4) 煤层钻孔封孔长度不小于7m，顶板抽放巷钻孔封孔长度不小于5m，顶板抽放巷钻孔采用水泥浆封孔泵（封孔机）封孔，煤层顺层抽放钻孔采用聚氨酯材料封孔。(1) 水泥浆封孔泵（封孔机）封孔采用水泥浆封孔泵（封孔机）封孔。封孔管采用抗静电的工程塑料管，水泥浆采用425号水泥与水搅拌制成，水灰比为1:2。回采工作面抽放钻孔封孔长度为7m。 选择采用机械封孔泵封孔，封孔长度容易达到设计要求，封孔效率高，钻孔封孔效果好。本设计选用KFB型矿用封孔泵进行封孔。KFB型矿用封孔泵主要应用于煤矿瓦斯抽放封孔，同时还广泛应用于煤层注水封孔，注浆封孔及其它各类型钻孔的封孔。该泵自身具有搅拌、输送高稠度浆料功能，封孔质量可靠，封孔工艺简单，使用方便，易于维护。其工作压力8MPa，流量为0.5m3h，电机功率4kw，质量500Kg，封孔长度水平孔达到30m，垂直孔能达到20m。TXU-75A型矿用封孔泵其主要由电动机1、安全离合器2、变速系统3、搅拌机4、离合器5、离合器操作手柄6、送浆泵7、机座8组成(见图4-2-10)。4-2-10封孔泵结构图 封孔方式、材料及工艺抽放钻孔封孔方式主要有机械封孔泵封孔、聚胺脂封孔、人工水泥沙浆封孔等。封孔段长度：封孔段在煤层，封孔长度大于7m；封孔段在岩层，封孔长度大于5m。封孔管采用抗静电的工程塑料管或铁管。封孔材料采用425硅酸盐水泥砂浆，配比为1:0.4；孔内抽放管长度应大于封口长度1m，为1.5英寸双抗塑料或铁管，抽放管的孔内端钻1020个直径l0mm的小孔，并用双层铁筛网扎好。封孔工艺过程：一般在打钻将要结束时就可开始准备水泥砂浆。水泥砂浆一般应加入适量的膨胀剂，以避免凝固后收缩出现裂缝。当钻孔倾角较小时可适当增大浆液的浓度。封孔泵与所封钻孔的连接如图4-2-11所示。图4-2-11 封孔泵与所封钻孔的连接图 井下封孔操作方法：a 检查封孔泵是否完好，封孔所需用的工具，配件等是否带全。b 检查抽放钻孔所需的抽放管是否齐全，长度是否达到要求（直径25mm，长度9m或6m）。c 根据井下抽放钻孔的封孔深度，计算所需要的水泥量，一般封5m的钻孔用一包水泥，水泥:砂=1:0.4（重量比)。d 直接将井下装水泥的袋子缠绕在抽放管上，用麻绳或麻线等，将抽放管、注浆管及水泥袋捆紧送入钻孔内封住孔口。e 按泵的操作规程，开动泵拌水泥浆，均匀后开始注浆，水泥浆先将袋子胀大，并封住钻孔，继续注浆直到注完为止，注浆时，孔口可能会漏一些浆，但不会影响整个封孔质量