劉莊煤礦171301工作麵防突設計

劉莊煤礦171301工作麵防突設計

編 製：
審 核：
通風副總：
總工程師：

防突辦
2009年11月

171301工作麵防突設計
一、概況
1、171301工作麵位於七采區，為西區首采工作麵；本工作麵東至171301軌道順槽，西至171301膠帶順槽，南至171301軌道順槽出煤聯巷，北至171301切眼；本工作麵東臨F20斷層及六采區，西臨F8斷層及171303工作麵，北臨F60斷層，南臨-747m工業廣場保護煤柱線；171301工作麵高位瓦斯抽排巷位於該工作麵上方並平行於工作麵傾向；171301工作麵四周均為13-1煤層未采區；171301工作麵開采標高為-515.7m～-681.2m（煤層頂板標高），對應地表平均標高26.01m。 本工作麵為傾向長壁工作麵，工作麵傾向長為1285m，切眼長300m（淨煤壁），可采斜麵積為388395m²；本工作麵總體為單斜構造，煤層走向為60°～70°，傾向為150°～160°，傾角5°～9°，平均傾角7°；煤層厚度4.30m～6.30m(含夾矸），平均總厚度5.14m，平均淨煤厚4.76m。根據煤科總院撫順分院所作的劉莊煤礦《西三采區-747m以上13-1煤層區域預測》鑒定結果：西三采區13-1煤層-747m以上區域為無突出危險區域。
2、煤層特征：13-1煤，黑色，塊狀為主，片狀次之，少量粉末狀。弱玻璃光澤。成分以暗煤為主，亮煤次之，夾有鏡煤條帶，為半暗～半亮型煤；根據本工作麵風巷、機巷實際揭露看，13-1煤硬度較高，尤其上部2m；13-1煤在本工作麵中普遍含有1～2層夾矸，最多含有三層夾矸；最上部一層夾矸較厚且穩定，可達0.6m～0.8m，底部夾矸局部發育；夾矸岩性多為含炭泥岩，局部為泥岩； 煤層厚度4.30m～6.30m(含夾矸），平均總厚度5.14m，平均淨煤厚4.76m；煤層傾角5°～9°,平均傾角7°；13-1煤層厚度在本工作麵由南向北呈變薄趨勢。
3、頂板岩性：
偽頂：炭質泥岩：深灰～黑色，塊片狀，性脆易碎，在工作麵內局部發育。
直接頂：細砂岩，淺灰～灰白色,主要成分為石英、長石,少量菱鐵等暗色礦物，矽質膠結，菱鐵及泥質線理及條帶組成較清晰之水平層理，局部垂直裂隙發育；泥岩，灰色,致密,性脆,含砂質,具粗糙感，局部含少量炭質。
老頂：本工作麵13-1煤層老頂多為厚層狀粉砂岩、細砂岩或中粗砂岩，在13-1煤層頂向上34m，普遍發育一層厚達10～14m砂岩層，局部裂隙極為發育；砂岩：灰白色，成分以石英為主，長石次之，含暗色礦物，分選及滾圓中等，矽～泥質膠結，具水平及斜層理。
4、底板岩性：
直接底：本工作麵13-1煤直接底多為泥岩，深灰～灰色,性脆，斷口平坦，含植物根部化石碎片,局部含菱鐵鮞粒，分布不均，頂部1.00米深灰色,含炭 質較多。
老底：以富含鮞粒的泥岩及粉細砂岩為主。鮞狀泥岩：淺灰～深灰色，塊狀，性脆，易碎，斷口平坦，距13-1煤層8～13m普遍發育有紫紅色及鏽黃色花斑，為13-1煤底板一層穩定的標誌層。粉細砂岩：灰色，粉砂為主，局部細砂岩為主，成分以石英為主，長石次之，含較多暗色礦物和小白雲母片，鈣～矽質膠結，局部含有泥質，具斜交及水平層理。
5、瓦斯情況：根據勘探報告資料171301工作麵瓦斯含量為4.91m3/t，瓦斯風氧化帶為-550m（含量2.0m3/t），按日產8200t時，絕對瓦斯湧出量上段7.46m3/min，中段17.53m3/min，下段31.49m3/min，取最大值下段31.49m3/min作為參考。
6、地質構造：本工作麵總體為單斜構造，煤岩層走向為60°～70°，傾向為150°～160°，傾角5°～9°，平均傾角7°；本工作麵東臨F20斷層，西臨F8斷層，北臨F60斷層，南臨F22斷層，F18斷層斜切於工作麵的北部，以上斷層均為正斷層；受這些斷層的影響，工作麵內小斷層極為發育，該工作麵在施工中實際揭露15條小斷層，這些斷層的特點為：多為北北東走向，且走向延伸短，切割層位少，斷層落差小（落差一般為0.5～2.5m）。
7、經撫順分院所作的煤塵爆炸性鑒定報告：13-1煤層具有煤塵爆炸性。
8、煤的自燃傾向性：經撫順分院所作的煤炭自燃傾向性鑒定報告，13-1煤為自燃煤層。自燃發火期為3～6個月。
9、地壓：由於13-1煤層埋藏較深，地壓較大。13-1煤多為泥岩，穩定性較差，抗壓強度較小。
二、通風係統
一、通風係統（見附圖一）
1、根據該工作麵膠帶順槽、軌道順槽的巷道布置和該區域通風係統網絡聯接形式及工作麵采煤方法確定該工作麵采用U型後退式通風方法。
2、工作麵進風路線
新鮮風：西區進風井→1、2號軌道石門→西三采區→
1）、西三軌道石門→西三采區煤倉機頭硐室聯絡巷→西三13煤膠帶大巷→171301膠帶順槽→171301工作麵。
2）、第一中部車場→第一提升斜巷→171301軌道順槽出煤聯巷→171301膠帶順槽→171301工作麵。
3）、西三13煤底板軌道大巷→第二中部車場→第二提升斜巷→171301膠帶順槽→171301工作麵。
3、工作麵回風路線
乏風：171301工作麵→171301軌道順槽→171301軌道順槽下段→2號回風石門→西區回風井→地麵。
三、工作麵突出危險性預測及防突措施效果檢驗的方法、指標以及預測、效果檢驗鑽孔布置等
1、防突預測及效果檢驗方法：
使用鑽屑指標法進行。
2、操作過程：
進行區域驗證時，應沿采煤工作麵每隔15m布置一個預測鑽孔，深度5m，鑽孔直徑42mm，鑽孔垂直與工作麵測定鑽屑瓦斯解吸指標和鑽屑量。鑽孔應盡可能布置在軟分層中，鑽孔平行於工作麵走向。從第3米開始，鑽孔每鑽進1m測定該段的全部鑽屑量S值，每鑽進2m測定一次鑽屑瓦斯解吸指標△h2值，測定各項指標小於臨界值時，可正常回采，但必須留兩米驗證超前距。（見附圖二）若指標超過臨界值，必須立即停止施工，編製綜合防突措施，並采取防突措施，經過防突措施效果檢驗所有指標均小於臨界值後方可繼續施工。
3、檢驗指標
突出危險性 Δh2臨界值 S臨界值
有突出危險 ≥200Pa ≥6.0kg
無突出危險 <200Pa <6.0kg
四、防突措施的選取及施工設計
由於工作麵所處13-1煤層區域為無突出危險區域，在巷道施工過程中可以不采取防突措施，但在施工過程中必須采取安全防護措施和區域驗證，進行區域驗證時，應當按照下列要求進行：
1、在工作麵開始回采後，立即連續進行兩次區域驗證。
2、工作麵每推進50m（在地質構造複雜區域或采取了預抽煤層瓦斯區域防突措施以及其他必要情況時宜取小值）進行兩次區域驗證。
3、在構造破壞帶連續進行區域驗證。
五、安全防護措施
1、所有作業人員必須掌握突出預兆：
1）有聲預兆：響煤炮：在煤體深出發出的響聲，有劈裂聲、放炮聲、悶雷聲、機槍聲、沙沙聲、嗡嗡聲以及氣體穿過含水裂縫時的吱吱聲等。壓力突然增大：突出發生前，因壓力突然增支架被壓會出現嘎嘎響、劈裂折斷聲，煤壁開裂、打鑽時噴煤噴瓦斯等也會出現響聲，這些都是突出前的預兆。
2）無聲預兆：煤層結構構造方麵表現為煤層層理紊亂，煤變軟，變暗淡，無光澤，煤層幹燥、變粉碎和煤塵增大；地壓顯現方麵表現為壓力增大使支架變形，煤壁外鼓、片幫、掉渣，頂底板出現凸起台階、斷層、波裝鼓起，手扶煤壁感到震動和衝擊，炮眼變形裝不進藥，打鑽時垮孔、頂鑽等。
3）其他方麵的預兆：表現為瓦斯湧出異常、忽大忽小，空氣氣味異常、悶人，煤或氣溫變冷、有時變熱。
4）施工中若發生突出或出現突出預兆，作業人員應迅速佩戴好自救器，沿避災線路有組織地撤離，同時向調度彙報。
2、安全防護措施：
1）所有作業人員必須攜帶隔離式自救器，並熟練掌握其使用方法。
2）施工單位所有入井人員必須參加防突知識培訓，熟悉掌握突出預兆、防突措施、自救措施、避災線路、管理製度等，考試合格後，方可入井作業。
3）所有作業人員的礦燈必須完好、無失爆，嚴禁穿化纖服裝，帶電子表及攜帶非防爆電子儀器。
4）井下嚴禁拆卸礦燈，嚴禁帶電檢修電氣設備。
5）整個回風區域電氣設備加強檢查，發現問題及時處理，杜絕失爆現象。
6）壓風自救係統
（1）工作麵迎頭25－40米處安設一組，20套。
（2）壓風自救係統由井下壓風管引出，安設在巷幫。
（3）壓風自救係統是由若幹個壓風自救裝置組成的，其中送氣器必須具備對空氣進行減壓、消除噪聲、過濾淨化等功能。
（4）防突辦每班安排防突員對壓風自救係統進行檢查，確保每一個壓風自救保護袋空氣供給量不得少於0.1m3/min，以保證避災人員有足夠用的風量。
7）每班工作前，先應檢查所有自救裝置是否完好，施工地點及回風巷裏所有電器設備進行一次全麵檢查，以防失爆,有問題必須處理好後才許施工。
8）對現場人員必須進行防突知識培訓，熟練掌握突出預兆、防突措施、避難設施、自救措施、避災路線、管理製度等，經考試合格後，方可從事作業。作業時必須嚴格執行防突措施的有關規定。
9）工作麵必須保證有獨立、暢通的回風係統，采區必須設置避難所。
六、組織管理措施
1、進入施工地點前，應先檢查巷道支護（執行敲幫問頂製度）及通風等情況，發現問題及時處理，迎頭風量滿足作業01manbetx 要求。
2、施工鑽孔正上方懸掛便攜式瓦斯檢測儀。將所有施工電器設備納入風電、瓦斯電閉鎖。施工前，對施工地點所有電器設備進行一次全麵檢查，杜絕失爆，並定期進行檢查、維修，保證完好，電器設備有專人維護。所有電源開關上架，保護好機電設備。不得帶電搬移、檢修電器設備，需檢修時必須切斷電源，並懸停電牌。機件、電源開關等均應良好，符合要求。
3、檢查鑽具各部螺栓聯結是否擰緊牢靠，避免機件鬆脫傷人。
4、開孔時應慢速鑽進，當開好孔鑽頭體全部進入煤體後方可加快鑽進速度，打鑽時，施工人員必須佩帶防塵口罩，同時打開回風流淨化噴霧。
5、鑽孔時要嚴格按照措施中規定的方位、角度等進行施工，不得擅自改動。
6、加鑽杆時應先檢查，不合格的不得使用；更換鑽頭時，應注意孔徑與鑽頭直徑相匹配，以防卡死鑽頭；連接鑽杆時要對準絲扣，避免歪斜。
7、打鑽操作時要將衣襟、袖口、褲腳束緊，做好個人自保、互保，操作時注意力集中，不準打鬧嬉戲；鑽機司機應合理掌握鑽具進退速度，認真觀察鑽孔的出屑量、鑽孔內的震動聲音、鑽機溫度等情況，發現問題應查找原因，及時處理。
8、施工現場必須設專職瓦檢員,嚴格執行現場交接班製度，經常檢查施工地點及附近瓦斯，濃度達0.8%時停止作業，達1.3%時切斷電源，撤出人員，並向調度彙報；不得在無風及微風環境下施工。
9、施工過程中要將物件擺放整齊，輕拿輕放，防止產生火花和鑽杆孔堵塞或絲口被損壞，禁止亂堆亂放。
10、打鑽期間出現噴孔、頂鑽、吸鑽出水等現象要及時向礦調度彙報，同時停止鑽進，但不得停鑽，直至以上情況消失方可再進鑽。
11、構造破壞帶、煤層賦存急劇變化的區域、采掘應力疊加的區域以及在預測過程中出現噴孔、頂鑽等動力現象和出現明顯突出預兆時，應視為突出危險工作麵，必須采取防突措施。若預測指標任意一項超過臨界值，必須施工排放鑽孔，在工作麵前方形成不小於10m的超前距，同時進行效果檢驗，直到防突效檢指標均小於臨界值方可進入正常防突措施施工，確保執行措施的安全。
12、當防突措施無效時，不論措施孔還留有多少超前距，都必須采取防治突出的補充措施，隻有經措施效果檢驗有效後，方可在采取安全防護措施的前提下進行掘進作業。
13、通防公司加強該區域的瓦斯管理工作，在回采期間，必須安設高濃瓦斯探頭。
七、避災路線
工作麵發生火、瓦斯、煤塵災害時，一定要鎮靜，不要驚惶失措，所有人員應迅速戴好自救器，02manbetx.com 點進風側人員逆風進行撤退；02manbetx.com 點及02manbetx.com 點回風側人員，根據災害地點的火情狀況，按照就近進入新鮮風流側的原則撤退（見附圖三）：
1、02manbetx.com 點及事故點回風側人員：嚴格按照上述原則進行撤退；
2、事故點進風側人員：工作麵→171301膠帶順槽→第二提升斜巷→第二中部車場→西三13煤底板軌道大巷→2號軌道石門→1號軌道石門→西區進風井→地麵。