总回风巷工作面专项防突设计.doc
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1、紫金煤业有限公司基建井6煤总回风巷掘进工作面专项防突设计紫金煤业有限公司二零一二年九月六日紫金煤业有限公司技术负责人矿 长总工 程师安全 矿长防突 副总通风 副总地测 副总生产技术科安全生产调度室防治 水科通 防 科机 电 科安 全 科施工 单位监 理 公 司6煤总回风巷掘进工作面专项防突设计一、概况风井井底车场位于回风井井底,该区域地质条件中等,周边无地质钻孔参考,煤层底板标高控制程度较低。本区域赋存煤层为6#煤层,实际见煤点只有回风井井筒与副井与风井井底车场联络斜巷。因煤层产状与所提供资料严重不符,此段6#煤层产状只能通过上两处实见点推测,可信程度一般。经对两处实见点分析,现回风井井筒与副
2、井与风井井底车场联络斜巷上平盘揭煤点附近6#煤层倾向136、倾角11;煤层厚度约3m;沿6煤总回风巷掘进方向煤层倾角-9;沿风井井底车场掘进方向煤层倾角7-8。根据风井井筒素描此段煤层直接顶为细砂岩,厚度约9m;煤层底板为细砂岩厚度约4.5m。提供的资料无断层,但不排除有陷落柱的存在。6煤总回风巷用途为6煤总回风,施工标高为+490.7m,方位为90,范围为360 m,巷道断面形状为半圆拱,尺寸为净宽5.0 m、净高3.9 m,支护方式为锚喷。周边为回风立井、6煤层四条准备道。此巷道为沿煤层掘进。根据矿井地质报告井田内无明显褶曲构造,没有发现明显大断层,仅有陷落柱出现。矿井井田范围内奥灰水位标
3、高为770-774m,井田内6#煤层处于奥灰水水位之下。6#煤层最低底板标高为-20m,其隔水层厚度为6#煤层底板至奥灰界面间的距离146m。二、6煤总回风巷掘进工作面“一通三防”系统1、工作面通风系统、风机选型6煤总回风巷掘进期间选用FBDN07.1/230KW型局部通风机供风。、通风路线主、副井筒入风,风流经副井与风井联络巷、风井排放到地面大气中。副井新鲜风流局部通风机风筒6煤总回风巷掘进工作面6煤总回风巷风井地面。、通风构筑物6煤总回风巷掘进期间,分别在主、副井南码、北码、中央变电所、临时变电所安设反向风门,共计11道。2、工作面监测系统、工作面掘进期间使用KJ83N型安全监控系统,集中
4、进行监测、监控。安装瓦斯监测断电仪,并实现自动断电。6煤总回风巷掘进工作面掘进期间监测系统管理。表3表3 瓦斯传感器设置及使用、安设要求型号安设位置安设要求控制范围报警浓度断电浓度复电浓度JCB4工作面工作面5m工作面及回风巷道内全部非本质安全型电器设备1.0%1.2%1.0%JCB4回风口回风口1015m0.8%0.8%0.8%、在风井下设置高浓传感器。3、工作面抽采系统6煤总回风巷施工钻孔期间,利用主井抽采系统对顺层预抽钻孔实施抽采。、6煤总回风巷抽采系统:临时抽放系统:6煤总回风巷(管径300mm)副井与风井联络巷(管径300mm)主井北码(管径300mm)主井筒(管径300mm)主井地
5、面(管径300mm)主井瓦斯泵站。永久抽放系统:6煤总回风巷(管径300mm)风井(管径800mm)地面瓦斯抽放泵站。、在对钻孔抽采过程中,要保证孔口负压不小于13KPa(100mmHg)。、抽采设备主井瓦斯泵站安设1台2BEC40型水环式真空泵进行抽采。表4 主丼抽放泵站设备配备统计表设备名称设备型号数 量额定抽气量预计抽气量水环式真空泵2BEC-401台110m3/min60m3/min三、6煤总回风巷掘进工作面综合防治煤与瓦斯突出设计1、6煤总回风巷区域防突设计1.1、区域突出危险性预测根据矿井初设紫金煤业基建井为高瓦斯矿井。风井揭6号煤过程中,实测煤层最大原始压力为2.0MPa,煤的坚
6、固性系数f=0.25,煤层瓦斯含量为14m3/t。风井井底车场6煤掘进预测突出危险性指标K1多次超标(最大达0.93)。根据瓦斯管理规定,对6煤总回风巷掘进工作面采取区域防突措施。1.2、区域防突措施6煤总回风巷掘进工作面采用顺层条带预抽钻孔区域防突措施1、6煤总回风巷掘进工程量为360米,分8期完成,共计施工顺层钻孔10281.5米/184孔,钻孔孔径为94mm。2、预抽煤巷条带煤层瓦斯的区域防突措施,钻孔控制条带长度不小于60m,巷道两侧的控制范围为15m,钻孔抽采半径暂定为1.5m。3、当6煤总回风巷工作面在预抽防突效果有效区域内作业时,工作面距未预抽或预抽防突措施效果无效范围的前方边界
7、不得小于20m。(即施工防突措施钻孔60m,效果检验有效后,掘进期间要保留20m的超前距)4、施工顺层条带预抽钻孔期间因地质条件变化时,根据实际情况对钻孔设计参数进调整。5、当工作面遇地质构造使煤层不连续时,按区域揭煤措施执行。(区域揭煤措施另行编制)6煤总回风巷掘进工作面顺层措施钻孔施工参数期号孔号方位()倾角()设计孔长(m)期号孔号方位()倾角()设计孔长(m)一期一部分10-6.7 61.0 一期二部分421110.645.0 23-6.8 61.0 4381145.0 45-7.9 61.0 44511.445.0 68-8.3 62.0 45311.845.0 810-8.7 62
8、.0 46112.2451013-9.0 63.0 47-212.6451215-9.6 63.5 48-512.8451419-9.8 51.0 49-813451622-11.0 42.0 50-2812.5501827-12.0 35.0 51-3012.6513-3-6.3 61.0 52-3212.7535-5-5.7 61.0 53-3413547-8-5.2 61.0 一期一部分钻孔方位角以巷道中线为0度,顺 时针方向为正,逆时针方向为负;一期二部分钻孔方位角以垂直巷道的直线为0度。 一期钻孔长度为2913.5米/53孔。 9-10-4.662.0 11-13-463.0 13-
9、15-3.5 63.0 15-18-2.760.0 17-21-2.160.0 第二期10-6.7 61.0 19-23-1.560.0 23-6.8 61.0 20-26-160.0 45-7.9 61.0 21-29-0.360.0 68-8.3 62.0 一期二部分22590.360.0 810-8.7 62.0 2356160.0 1013-9.0 63.0 24541.661.0 1215-9.6 63.5 25512.261.0 1419-9.8 51.0 26492.762.0 1622-11.0 42.0 27473.262.0 1827-12.0 35.0 28443.961
10、.0 3-3-6.3 61.0 29424.460.0 5-5-5.7 61.0 30404.958.0 7-8-5.2 61.0 31385.457.0 9-10-4.662.0 3235656.0 11-13-463.0 33336.555.0 13-15-3.5 63.0 3431754.0 15-18-2.760.0 35297.553.0 17-21-2.160.0 3627852.0 19-23-1.560.0 37258.451.0 1112.5 3823949.0 39209.448.0 40179.847.0 41141046.0 6煤总回风巷掘进工作面顺层措施钻孔施工参数期
11、号孔号方位()倾角()设计孔长(m)期号孔号方位()倾角()设计孔长(m)第三期10-6.7 61.0 第五期10-6.7 61.0 23-6.8 61.0 23-6.8 61.0 45-7.9 61.0 45-7.9 61.0 68-8.3 62.0 68-8.3 62.0 810-8.7 62.0 810-8.7 62.0 1013-9.0 63.0 1013-9.0 63.0 1215-9.6 63.5 1215-9.6 63.5 1419-9.8 51.0 1419-9.8 51.0 1622-11.0 42.0 1622-11.0 42.0 1827-12.0 35.0 1827-1
12、2.0 35.0 3-3-6.3 61.0 3-3-6.3 61.0 5-5-5.7 61.0 5-5-5.7 61.0 7-8-5.2 61.0 7-8-5.2 61.0 9-10-4.662.0 9-10-4.662.0 11-13-463.0 11-13-463.0 13-15-3.5 63.0 13-15-3.5 63.0 15-18-2.760.0 15-18-2.760.0 17-21-2.160.0 17-21-2.160.0 19-23-1.560.0 19-23-1.560.0 1112.5 1112.5 第四期10-6.7 61.0 第六期10-6.7 61.0 23-6.
13、8 61.0 23-6.8 61.0 45-7.9 61.0 45-7.9 61.0 68-8.3 62.0 68-8.3 62.0 810-8.7 62.0 810-8.7 62.0 1013-9.0 63.0 1013-9.0 63.0 1215-9.6 63.5 1215-9.6 63.5 1419-9.8 51.0 1419-9.8 51.0 1622-11.0 42.0 1622-11.0 42.0 1827-12.0 35.0 1827-12.0 35.0 3-3-6.3 61.0 3-3-6.3 61.0 5-5-5.7 61.0 5-5-5.7 61.0 7-8-5.2 61.
14、0 7-8-5.2 61.0 9-10-4.662.0 9-10-4.662.0 11-13-463.0 11-13-463.0 13-15-3.5 63.0 13-15-3.5 63.0 15-18-2.760.0 15-18-2.760.0 17-21-2.160.0 17-21-2.160.0 19-23-1.560.0 19-23-1.560.0 20-26-160.0 20-26-160.0 1172.5 1172.5 6煤总回风巷掘进工作面顺层措施钻孔施工参数期号孔号方位()倾角()设计孔长(m)期号孔号方位()倾角()设计孔长(m)第七期10-6.7 61.0 第八期10-3.0
15、 40.0 23-6.8 61.0 24-4.0 40.0 45-7.9 61.0 48-5.0 42.0 68-8.3 62.0 612-6.0 42.0 810-8.7 62.0 815-7.0 42.0 1013-9.0 63.0 1019-8.0 43.0 1215-9.6 63.5 1222-9.0 42.0 1419-9.8 51.0 1427-10.0 36.0 1622-11.0 42.0 3-4-2.5 41.0 1827-12.0 35.0 5-8-2.0 42.0 3-3-6.3 61.0 7-12-1.5 42.0 5-5-5.7 61.0 9-15-142.0 7-8
16、-5.2 61.0 11-19043.0 9-10-4.662.0 13-221.0 43.0 11-13-463.0 15-27238.0 13-15-3.5 63.0 618.0 15-18-2.760.0 第二、三、四、五、六、七、八期钻孔方位角以巷道中线为0度,顺 时针方向为正,逆时针方向为负。 本期钻孔长度为618米/15孔。 总计:10281.5米/184孔。 17-21-2.160.0 19-23-1.560.0 1112.5 1.3、区域措施效果检验、6煤总回风巷掘进工作面执行区域防突措施后,采用残余瓦斯含量的方法进行防治突出措施的效果检验。表7表7 煤层残余瓦斯压力和瓦斯含量
17、指标临界值残余瓦斯含量 W/(m3t-1)区域类别 8无突出危险区除上述情况以外的其他情况突出危险区、区域的防治突出措施效果检验孔布置在6煤总回风巷工作面顺层条带预抽区域布置3组区域防突措施效果检验钻孔,测定煤层瓦斯含量(距工作面掘进前方条带预抽区域20m、40m和60m各施工3个检验孔,用来测定煤层瓦斯含量)。1.4、区域验证、区域验证方法选择现象法和指标法相结合的区域验证方法,实现工作面突出危险性的多元信息综合预测和判断。 采用现象法进行工作面突出危险性预测时,观察分析工作面揭露的地质构造、掘进作业及钻孔等发生的各种现象,实现工作面突出危险性的多元信息综合预测和判断。 工作面地质构造、掘进
18、作业及钻孔等发生的各种现象主要有以下方面: 煤层的构造破坏带,包括断层、剧烈褶曲、火成岩侵入等; 煤层赋存条件急剧变化;工作面出现喷孔、顶钻等动力现象;工作面出现明显的突出预兆。在突出煤层,当出现上述第、情况时,应判定为突出危险工作面;当有上述第、情况时,除已经实施了工作面防突措施的以外,应视为突出危险工作面并实施局部防突措施。、区域验证突出危险性预测方法的选择选择钻屑指标法作为6煤总回风巷工作面的区域验证的预测方法。测试钻屑解吸指标h2和最大钻屑量Smax。、指标临界值的确定根据防治煤与瓦斯突出规定中的规定,确定6煤总回风巷工作面掘进期间防突预测敏感指标临界值.附图9表8、9.表8 6煤总回
19、风巷工作面防突预测敏感指标临界值钻屑瓦斯解吸指标h2钻屑量 S(Pa)(L/m)2005.4、测定方法用钻屑指标法预测工作面突出危险性时,应按下列步骤进行: 工作面顺层预测钻孔施工时,在掘进工作面打3个直径42mm、水平投影长810m的钻孔,钻孔应布置在软分层中,一个钻孔位于巷道工作面中部,并平行于掘进方向,其它钻孔的终孔点应布置在巷道断面两侧轮廓线外24m处。图9 钻屑指标法钻孔布置图表9 工作面煤层预测钻孔参数表 孔 号孔深(m)倾角()方位角()1#10顺煤层-(2032)2#8顺煤层03#10顺煤层2032注:方位角以巷道中心线为0度角,顺时针为正,逆时针为负。、区域验证程序 在工作面
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