郑煤集团兴达煤矿十一平巷车场掘进防突措施
兴达煤矿有限责任公司
2010.02.28
郑煤集团兴达煤矿有限责任公司
十一平巷车场掘进防突措施
一、 十一平巷工程概况及瓦斯地质参数
1、工程概况
十一平巷车场位于采区回风下山下部，总掘进工程量58m，沿煤层底板掘进。其中专回向下掘进12m、向东与十一平巷贯通掘进46m，采用U型钢支护，净断面7.89m2，井下标高为-80.
2、煤层赋存状况及煤层特征
十一平巷车场二1煤层位于下二叠统山西组下部，结构简单，层位稳定。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1.2～3.5m,平均2.35m，煤层平均倾角为23°，表现为单斜构造。
根据《防治煤与瓦斯防突规定》和郑煤集团“四标一规”，现编制十一平巷车场掘进防突措施，内容如下：
防突措施采取顺层钻孔预抽煤巷区段煤层瓦斯方法，即利用十一平巷向下施工顺层钻孔的方法。煤层瓦斯抽放半径为1.5m，预抽后进行区域效果检验。掘进时执行工作面超前排放钻孔措施，然后进行工作面效果检验，指标不超后留足超前距进行掘进作业。
二、区域消突措施及钻孔参数
在十一平巷向十一平巷车场施工顺层钻孔，钻孔控制范围为十一平巷车场掘进范围及外侧不小于20m的范围。
钻孔要求施工两排，排距0.5m，间距2.5m，钻孔方位角为0-22°，上排俯角为-20°，下排俯角为-23°。钻孔长度均为35m。钻孔开孔底排孔距底板0.8m;钻孔直径89mm。施工的钻孔要及时进行联孔抽放。(见示意图)
抽放后，必须经集团公司瓦斯研究所进行效果检验，钻孔控制范围内吨煤残余瓦斯含量降到5立方米以下，方可允许进行区域验证、掘进。
三、局部防突措施
1.超前排放钻孔措施
我矿二1煤层没有测定钻孔的排放半径，根据相邻矿井以及本矿的经验，排放半径暂定为0.6m，同时，由于巷道两帮深部已经由顺层抽放钻孔控制，因此确定排放钻孔呈三排布置，每排4个，控制到巷道轮廓线外5m，钻孔沿巷道走向投影深度不小于10m，钻孔超前距不得小于5m。
2、煤体注水
执行超前排放钻孔后，利用上排钻孔进行注水(根据经验，煤体注水后，严重影响各类钻孔施工，因此，不要求全部钻孔注水)。注水效果以下排孔出水为准。
四、效果检验
效果检验钻孔布置和方法
(1)临界值的选定：按照《防治煤与瓦斯突出规定》和郑煤三项技术标准要求，选用钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标预测突出危险性。临界值分别为q值5L/min, S值6kg/m。
(2)预测钻孔布置
A、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#预测钻孔，距巷道底板1m左右;在掘进工作面两帮布置1#.3#预测钻孔，距巷道侧帮不大于0.5m距巷底板1m左右;在掘进工作面中部靠近支架顶部，布置4#预测钻孔，孔口距巷道支架顶部1m左右，终孔控制顶煤全厚。钻孔直径均为42mm、深度沿巷道走向方向投影不小于8m。
B、当巷道顶煤厚度大于或等于5m时，1#、2#、3#钻孔同前，4#钻孔靠孔近支架顶部左侧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;深度沿巷道走向方向投影不小于8m。
C、进行煤与瓦斯突出预测或防突措施效果检验时，采用干式打眼方式，钻孔施工顺序：2#、1#、3#、4#、5#
D、钻孔定位
钻孔水平角、倾角必须采用坡度规定位。
(3)特殊情况处理
当煤层赋存条件发生变化，巷道层位变化或遇到地质构造时，预测钻孔布置方式，孔数和布置参数作相应调整，经矿总工程师批准后执行。
(4)预测方法
A、钻孔在孔深2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m处测试。
B、钻孔瓦斯涌出初速度q值测定步骤
①按钻孔深度要求将测定装置的封孔器、导气管、测量室等与各种辅助部件连接好，检查是否漏气。
②钻进时应避免钻杆动，钻进速度控制在0.5—1.0m每分钟。
③钻孔钻进至预定深度，迅速拔出钻杆，用专门的封孔器封孔，封孔后测量室长度为1.0m，并用打气筒进行充气，充气压力为0.2Mpa。
④在封孔操作的同时，将瓦斯q值测定仪与导气管口连接好;封孔完成后，观测仪表指针摆动情况。
⑤按瓦斯q值测定仪操作要求测定q值。
C、钻屑量(S)的测定步骤
当钻孔打到2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m时，分别接下1-2m、2-3、3-4m、4-5、5-6m、6-7m和7-8m之间的钻屑称重，测S值。
(5)突出危险性判断方法
A、当所有预测孔的所有预测指标参数均小于临界值时，掘进工作面视为无突出危险工作面，留不少于2m预测超前距。
B、当任一预测孔的任一指标参数达到或超过临界值，掘进工作面视为突出危险工作面，必须执行边掘边抽措施。
预测钻孔布置示意图
C、在预测钻孔施工过程中出现喷孔、夹钻、顶钻等现象时，直接判定为突出危险工作面，直接执行防突措施。
五、瓦斯抽放系统设计
矿井地面安装有2BE1—353型瓦斯抽放泵2台，配备110kW电机，一台工作，一台备用。
十一平巷车场抽放系统由地面抽放泵进行抽放，采用孔板流量计及光学瓦斯鉴定仪和地面抽放监测系统同时监测抽放管路内的气体参数，归纳分析抽放效果。
1、钻孔封孔联网
抽放钻孔的封孔方法采用PD材料封孔法，封孔管采用直径25mm的双抗管，封孔段长度不小于8m。
钻孔联网要求钻孔直接与抽放支管短节相连，每个短节上焊接5-6个接头，每个接头上最多连接2个钻孔。
单孔要有测量浓度的小孔或其它测量装置，保证测量数据及时准确。
2、抽放管路
(1)孔口管
采用口径32mm双抗管作为孔口管，分为两节，每节3.0m，螺纹连接。
(2)支管经计算，抽放瓦斯支管采用D200×4.5mm无缝钢管或螺纹管，布置在巷道下帮。支管上每3.0m焊接一个三通，便于煤壁钻孔连接，连接管用内径φ32mm多层胶管，铁丝捆绑连接。
(3)干管
经计算，抽放瓦斯干管采用D250×6.0mm焊接钢管，沿回风下山敷设，回风下山为锚喷支护，在巷壁上开孔，预埋铁托架，托住抽放干管，支架间距3.0m。抽放瓦斯干管沿风井井筒敷设进入地面抽放泵站。
4、钻机的选择
选择钻机需要考虑的因素包括：(1)钻进深度;(2)转速范围;(3)给进，起拔能力;(4)液压系统;(5)价格。
重庆生产的1250型钻机采用整体箱式结构，具有体积小、重量轻、移动安装方便、机械效率高等优点，完全能够满足井下瓦斯抽放钻孔钻进的要求。
六、压风自救系统
压风自救系统设置在距采掘工作面25-40m的巷道内，放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处，长距离的掘进巷道中，每隔50m位置设置一组压风自救系统，每组压风自救系统一般可供5-8个人用。
七、瓦斯防治安全技术措施
1、掘进工作面局部通风配备2台2×15W局部通风机，一用一备，采用直径600mm风筒供风，并实现“三专两闭锁”、“自动倒台”，局扇安装开停传感器，并设专人负责管理，严禁无计划停电停风。
2、监测监控
(1)监测工必须在该工作面及其回风巷安装两台瓦斯传感器和断电仪，瓦斯报警点设置为0.8%、断电点设置为0.8%、复电点设置为小于0.8%，断电范围为该工作面掘进及回风范围的所有非本质安全型电气设备。
(2)每周定期调校，保证测值准确、灵敏可靠，保证瓦斯超限时，能切断整个巷道及其回风流内全部非本质型电气设备。
(3)巷道洒水时应避开传感器，以免影响监测值的准确。
(4)调度室监测人员密切注意该掘进面瓦斯情况，发现问题及时报告值班矿长及矿主要领导，监控系统出现故障，必须加强人工检测。
(5)传感器修理工在现场进行传感器校对或修理时，必须携带便携仪，瓦斯异常时及时汇报。
3、防失爆
(1)机电科对该区域电气加强管理，防爆检查员每周检查2次以上。
(2)掘进队每班对工作面机电设备进行检查，发现问题及时处理。
(3)掘进队及业务部门管理人员经常深入现场，严格检查，消除隐患，杜绝失爆。
(4)掘进队或抽探队需要新安装或移动电气设备时，应提前通知机电科，必须经机电科防爆员验收合格后方可投入使用。
4、防灭火
(1)打钻地点必须配备至少2台完好的灭火器和不少于50kg黄土，并有可靠的水源。
(2)当打钻过程中有发火迹象或孔口出现明火时，应立即停止施工，根据情况进行灭火，火焰熄灭后用黄泥将孔口封堵严实并及时向矿调度室汇报。
5、放炮
(1)放炮必须严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮”制度。
(2)必须使用水炮泥、粘土炮泥封孔，并封满填实。其它钻孔必须用粘土炮泥充填，充填深度不小于炮眼深度的1.5倍。
(3)断电。放炮前，由掘进队跟班队长向调度申请断电，调度接到申请后通知相应变电所停电，停电范围为工作面及回风系统所有非本安型电气。
(4)撤人。放炮前，由掘进队当班班长负责将巷内所有人员全部撤到11平巷反向风门以外。撤人、放炮处要安装一部通讯电话。
(5)警戒。放炮前，确认巷道内所有人员全部撤出后，由掘进当班班长负责安排专人关闭两道反风门和避灾硐室的隔离门，并在相关地点设置警戒，严禁人员进入。
(6)放炮后至少等30min，方可由班组长、瓦检工、安检员、放炮员共同进入工作面检查，工作面瓦斯浓度降到0.8%以下且无其它异常情况后，施工人员方可进入工作面。
(7)其它未提及之处，严格按《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》有关规定执行。
7、防突避灾与避灾路线
(1)立即撤出
发现突出预兆时，现场人员必须向外迅速撤离。撤退时应快速佩戴好隔离式自救器。撤至防突反向风门外后，要把防突反向风门关好，再继续外撤。
(2)利用好避灾硐室
如自救器发生故障或佩戴自救器不能达到安全地点时，在撤出途中应进入预先筑好的避灾硐室中躲避，等待矿山救护队的救援。
(3)及时报告
现场人员撤离到安全位置后，利用最近的电话向调度室简要汇报。调度室值班人员按“煤与瓦斯突出应急求援预案”要求迅速逐级通知到相关领导。
(4)注意延期突出
发现煤与瓦斯突出预兆时，现场人员决不能犹豫，必须立即撤出，并佩戴好自救器。
(5)撤退距离
发现煤与瓦斯突出预兆时，现场人员必须撤退到防突反向风门以外。
8、避灾路线
十一平巷车场及进风巷——轨道下山或皮带下山(往上)——副井底平台——副立井——地面
