2022年防突设计方案及安全技术措施.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 郑煤集团兴达煤矿有限责任公司11121工作面防突设计及安全技术措施说 明 书设 计单 位:郑煤集团兴达煤矿总 工 程 师:张俊杰工程负责人:唐福生二 0 一 0 年十二月二十日第一章 矿井简况名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第一节 矿井简况一、矿井基本情形郑煤集团兴达煤矿,位于登封市白坪乡西白坪村境内,是由郑煤集团与原登封市外运煤矿和新星煤矿整合而成;本次技改由煤炭工业部郑州设计讨论院设计,设计生产才能30 万吨/ 年,可采储量193.67 万吨,服务年限 5.3
2、 年;矿井开采二 1 煤层,设计正常涌水量 24m3/h ,最大涌水量 60m3/h ,目前实际涌水量 10m3/h ,煤尘具有爆炸危急性,煤层不易自燃,属煤与瓦斯突出矿井;矿井开拓方式采纳两立一斜混合开拓,通风方式为中心并列式,主斜井、副立井进风,回风立井回风;其次节 采面简况及瓦斯地质一、11121 工作面概括1、采面位置及四邻关系11121 底抽巷包括绕巷共设计350m ,掘进断面 14.14 ,净断面 12.68 ;11121 底抽巷及绕巷掘进次序:先从专回下山坐标X:3800983 Y:38413360 Z:-81 处开口按设计方位 272 、坡度-22 掘进 31m 后变方位为 3
3、38 在掘进10.0m ,再开口按方位 90 ,坡度-5 施工 21.5m ,最终按方位 65 、坡度+17 施工44m 与皮带下山贯穿,贯穿后再从坐标 X:3800993 Y:38413337 Z:-98 处按方位 270 、坡度+5 沿底掘进,全长 为 11121 下副巷打钻消突使用;252m ; 11121 底抽巷主要作1 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 11121 下副巷包括联巷共设计317m ,掘进断面 14.14 ,净断面 12.68;11121 下巷及联巷掘进次序:先从专回下山坐标X:38
4、01017 Y:38413361 Z:-90 处开口按设计方位 90 、坡度0 掘进 24m 后 变 坡 与 皮 带 巷 贯 通 , 贯 通 后 再 从 坐 标 X:3801017 Y:38413361 Z:-90 处按方位 270 、坡度-4 3 沿底掘进,全长293m ,11121 采煤工作面形成后 11121 下巷主要作为 11121 采煤工作面的运输、进风和行人使用;11121 上巷设计开口坐标: X:3800903 Y:38413361 Z:-40 ,11121 上副巷设计 298m ,掘进断面 14.14 ,净断面 12.68 ;沿 11101 采空区边缘不大于 2m 掘进,设计方
5、位 268 、坡度-3 4 ,11121 采煤工作面形成后 11121 上巷主要作为 11121 采煤工作面的回风和行人使用;切巷设计114m ,设计方位3 ,掘进断面 4.8 ,净断面4.4,坡度 -23 ;2、煤层赋存状况及煤层特点11121 工作面二 1 煤层位于下二叠统山西组下部,结构简洁,层位稳固;煤层距其上部的大占砂岩间距平均 6.00m ,二 1 煤层顶板为砂质泥岩或细砂岩,底板为砂质泥岩;煤层厚度 2.2 5.8m, 平均 3.7m ,本工作面埋深560 520m ,煤层走向 272 ,倾向2 ,平均倾角 23 ,表现为单斜构造;3、地温矿井区域内温梯度约为0.22 2.62
6、C/100m ,平均1.23 2 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - C/100m ,地温、地压均无反常;4、水文地质条件及涌水量 由白坪井田水文地质资料得知,兴达矿位于白坪井田西部,二 1 煤顶砂岩含水层富水性弱,水文地质条件简洁;二 1 煤底板太原组 上段灰岩含水层为灰岩裂隙水,水文地质条件简洁,本井田处在水 文地质条件简洁地段;5、开采技术条件1 瓦斯: 2022年 4 月河南理工高校进行矿井瓦斯突出鉴定:实测二 1 煤层煤的破坏类型为、类,瓦斯放散初速度P=14 33 ,煤的坚固性系数f=0.20
7、0.30, 按实测煤层瓦斯含量推算煤层瓦斯压力 P=1.33Mpa, 瓦斯含量为 3.54-9.3m 3/t ,鉴定结论为兴达矿二 1 煤层有煤与瓦斯突出危急,矿井为煤与瓦斯突出矿井; 2022 年 9 月,登封分公司组织对兴达矿井行瓦斯鉴定,绝对瓦斯涌出量 2.95m 3/min, 相对瓦斯涌出量 4.25m 3/t ;2 )本矿井二 险性;1 煤层属于三类,不易自燃煤层;煤尘无爆炸危3 )二1 煤层伪顶:仅局部可见,不发育,一般厚0.20m ,随采随落,不易爱护;4 )二 1 煤层直接顶:一般为深灰色或灰黑色粉砂岩、砂质泥岩和泥岩,有局部为细粒砂岩,平均厚 6.0m ;3 / 28 名师归
8、纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5 )二 1 煤层老顶:是灰白色、含云母特多的细至中粒长石石英砂岩,层面含大量白云母片及炭质面,俗称大占砂岩;平均厚度48 m 左右,由于其厚度大,回采后一般不直接垮落,往往滞后一段时间垮落;6 )煤层伪底:区内不发育,一般厚约为0.4m, 质软;7 )二 1 煤层直接底板:为黑色泥岩、砂质泥岩夹细砂岩,平均厚为 17.28m ,层理比较明显,开采时常常遇到基底不平现象;8 )二1 煤层老底:为石炭系太原组的L7-8 灰岩,平均总厚为9.40m ,质坚性脆;本区顶、底板抗压、抗拉强度相对
9、较小,属豫西典型“ 三软”煤层,生产时应加强顶板治理,防止顶板事故发生;其次章 11121工作面掘进区域防突设计 第一节 掘进区域防突设计一、工作面防治瓦斯突出的必要性依 据 11101 工 作 面 实 测 瓦 斯 含 量 9.3t/m 3 瓦 斯 压 力1.33Mpa , 11121 采掘工作面依据突出区域治理,依据集团公司 郑煤集团通 20221号文)关于编制突出采区防突专项设计及矿井防突工作方案的通知、关于印发“ 三软” 突出煤层煤巷掘进4 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 工作面防治煤与瓦斯突出治
10、理规定 修订)的通知的规定,并严格执行“ 区域防突措施先行、局部防突措施补充” 的原就进行设计 和施工治理;1、上副巷掘进防突设计 依据郑煤集团印发“ 三软” 突出煤层煤巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出治理规定 修订)的通知的规定,11121上付巷设计沿空送巷与 11101 工作面下付巷余留不大于2m 煤柱送巷掘进,施工6 个超前探测钻孔,探明煤层赋存状况、地质构造、瓦斯、地应力等情形,掘进工作面保留超前探测钻孔超前距20m ;实施连续性掘进工作面突出危急性猜测,如探测无反常且猜测为无突出危急时,实行安全防护措施后进行掘进作业;经探测工作面前方瓦斯地质异 常 顶钻、喷孔、煤层赋存发生急剧变化、地质
11、构造等)或猜测为 有突出危急性时,该煤巷掘进工作面必需执行以预抽为主的局部综 合防突措施; 附图一)2、工作面下付巷防突设计11121 下巷实行底板岩巷穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施设计底抽巷距煤层的法向距离不小于 下要求:12m ;施工依据以1. 底板抽放巷及绕巷工程量:350m ;钻场间距: 25m ;共施工 9 组钻场;2. 底板抽放巷距二1 煤层法向距离 12m ,钻场断面 12.68m2;5 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 钻孔直径: 108mm ;4. 钻孔深度:钻孔要穿透煤
12、层进入煤层顶板 0.5m ;5. 钻孔间距:钻孔在煤层中的终孔间距 6m ;6. 钻孔掌握范畴:依据煤层倾角设计钻孔的掌握范畴,倾角大 于 25 掌握巷道上帮轮廓线外 20m ,下帮 10m ;小于 25 上下帮各 掌握轮廓线外 15m ; 掌握范畴均为沿层面的距离);7. 封孔段长度 5m ;8、采纳水力冲孔等增透卸压技术;9 、 11121 下巷区域防突措施成效检验有效区域 设计超前 11121 下巷掘进工作面 100m ;3、工作面切巷防突设计11121 工作面上下副巷掘进到位后在工作面上下副巷施工顺层钻孔,实行顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突方法,条带长度60m, 预留超前距离 2
13、0m ;施工应符合以下要求:1. 钻孔直径: 89-120mm;2. 钻孔间距:钻孔在煤层中的终孔间距 2.5m ;3.钻孔掌握范畴:钻孔掌握的煤层条带长度60 m ;条带长度范围内钻孔掌握全煤厚,终孔距煤层顶 底)板不大于1.5m ;掌握切巷左右帮轮廓线各15m ;4. 封孔段长度 8m ;4、工作面下付巷绕巷、底抽巷绕巷煤巷段防突设计11121 工作面下付巷绕巷、底抽巷绕巷煤巷段掘进开头前在十一平6 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 巷、专回下山施工顺层钻孔,实行顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突方
14、法,掌握范畴为掘进巷道左右帮轮廓线两侧各 15m, 预留超前距离 20m ;施工应符合以下要求:1. 钻孔直径: 89-120mm;2. 钻孔间距:钻孔在煤层中的终孔间距 2.5m ;3.钻孔掌握范畴:钻孔预留超前距离20m ;条带长度范畴内钻孔掌握全煤厚,终孔距煤层顶 底)板不大于1.5m ;掌握范畴为掘进巷道左右帮轮廓线两侧各15m ;4. 封孔段长度 8m ;其次节 掘进区域效验 1、11121 下副巷区域效检 11121 下副巷实行底板岩巷穿层钻孔增透卸压抽采瓦斯区域防突 措施,实行测定煤层残余瓦斯含量进行区域防突措施成效检验,效 果检验每隔 30m 布置一个检验测试点测定煤层残余瓦斯
15、含量;2、切巷区域效检 11121 切巷实行顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施,实行测定煤层残余瓦斯含量进行区域防突措施成效检验,每循环布 置 3 个检验测试点测定煤层残余瓦斯含量;3、工作面下付巷绕巷、底抽巷绕巷煤巷段区域效检 11121 工作面下付巷绕巷、底抽巷绕巷煤巷段实行顺层钻 孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施,实行测定煤层残余瓦斯含7 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 量进行区域防突措施成效检验,每循环布置 层残余瓦斯含量;第三节 局部防突设计 1、11121 下副巷局部防突措施3 个检
16、验测试点测定煤11121 下副巷掘进执行超前钻孔排放瓦斯为主的局部防突措施;钻孔深度:12m ;超前距 5m ;掌握范畴:上帮 5m ,下帮5m ;2、11121 切巷局部防突措施11121 切巷掘进执行超前钻孔排放瓦斯为主的局部防突措施;钻孔深度: 12m ;超前距 5m ;掌握范畴:左帮5m ,右帮 5m ;3、11121 下付巷绕巷、底抽巷绕巷煤巷段局部防突措施11121 下付巷绕巷、底抽巷绕巷煤巷段掘进执行超前钻孔排放瓦斯为主的局部防突措施;钻孔深度:12m ;超前距 5m ;掌握范围:左帮 5m ,右帮 5m ;第四节 局部措施成效检验局部措施成效检验采纳工作面猜测 效检)方法进行;
17、1、依据防治煤与瓦斯突出规定和郑煤集团三项技术标准要求,采纳复合指标法 钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标)猜测突出危急性;临界值选定为q 值 5L/min, S值 6kg/m ;2、每区域循环首次掘进前,连续进行不少于两次区域验证,地质构造带连续进行区域验证;3、每掘进循环至少打三个超前距不少于10m的超前钻孔,探8 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 测地质构造和观看突出预兆;4、猜测钻孔布置方式及参数1 )正常情形下巷道沿底板掘进,巷道顶煤厚度小于 5m 时,在掘进工作面中部,平行巷道轴线方向布置2#猜测
18、钻孔,距巷道底板 1m 左右;在掘进工作面两帮布置 1#、3#猜测钻孔,距巷道侧帮不大于 0.5m ,距巷道底板 1m 左右,终孔掌握巷道轮廓线外 2-4 m ;在掘进工作面中部靠近支架顶部,布置4# 猜测钻孔,孔口距巷道支架顶部 1m 左右,终孔掌握顶煤全厚;钻孔直径均为 42mm 、深度 8m ;2 )当巷道顶煤厚度大于或等于 5m 时,1 、2 、3 钻孔同前,4 钻孔靠近支架顶部左侧 1 、2 孔上方,孔口距顶 1m, 与巷道轴线方向呈 45 夹角;5 钻孔靠近支架顶部右侧 2 、3 孔上方 , 孔口距顶1m, 与巷道轴线方向呈 30 夹角;钻孔直径均为42mm, 深度8m ;3 )巷
19、道未沿底板掘进,仍必需对底煤进行猜测掌握,底煤厚度小于 5m 时,在掘进工作面中部靠近底板布置猜测钻孔,掌握底煤全厚;钻孔直径均为 42mm 、深度 8m ;底煤厚度大于或等于5m 时,在掘进工作面底板两侧布置两个猜测钻孔,一个孔与巷道轴线方向向下呈 300夹角;另一个孔与巷道轴线方向向下呈 450夹角;钻孔直径均为 42mm 、深度 8m ;图 3 猜测钻孔布置示意图9 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 11121 上、下巷及切巷猜测 效检)钻孔布置参数表孔号倾 角方 位长 度直 径距巷道顶板距巷道侧
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