210100风巷掘进防突设计

国投新集能源股份有限公司新集二矿GUOTOUXINJINENGYUANGUFENYOUXIANGONGSIXINJIERKUANG210100风巷掘进防突设计主任：李虎审核：裴文洲编制：李波编制单位：通防办编制日期：2014年12月10日会审意见措施(设计)名称：210100风巷掘进防突设计会审时间：2014年12月10日会审人员签字：侯瑞雪、裴文洲、刘彬、盛晓虎、方根仪、徐辉、吴景民、周学年、岳喜占、唐述敏、李荣忠会审意见：同意按本设计执行210100风巷掘进防突设计第一章概况一、工程概况210100风巷位于2101采区，主要为210100工作面回采时辅助运输、回风及行人使用，服务年限约1年。210100风巷设计施工总长度654.5m（中-中），自2101采区运煤上山上段东帮拨门，沿1煤组顶板施工。210100风巷由3个区段组成，首先自拨门处按130°45′方位角施工风巷外段511.2m（中-中）；然后从下帮拨门，按40°45′方位施工上切眼70.0m（中-中）；再自东帮拨门，按130°45′方位施工下降风巷73.3m（中-中）到位。210100风巷工程概况表工程名称210100风巷210100风巷外段210100上切眼210100下降风巷工程量（m，中-中）511.270.073.3方位（°）130°45'40°45'130°45'坡度（°）跟1煤组顶板掘进开工时间2014.122015.032015.04竣工时间2015.032015.042015.04服务年限1年支护形式优先选用锚网索支护二、地面位置及邻近采掘情况210100风巷井下位于2101采区，其地面对应位置位于吴家楼东南，距离吴家楼最近约200m，对应地面位置有农田、河西电灌站部分回水渠、道路、煤场等。210100风巷西起2101采区运煤上山上段，向东施工至1上煤层阜凤下夹片断层80m防水煤柱线，南部为1煤组未动用区，北部距210100机巷约140m（中-中）。210100风巷所在层位上距4-1煤层平均71m，下距太原组1灰12.2~17.8m，平均16m。三、煤层及顶底板情况煤层及顶底板情况概况煤层名称1上煤、1煤水平名称二水平采区名称2101采区巷道名称210100风巷及联巷地面标高（m）19.0~24.5m巷道标高（m）-557.1~-567.5m煤层情况1上煤煤层厚度（m）3.2~4.43.8煤层结构简单煤层倾角煤层倾角在1～10°之间，平均倾角6°，局部倾角变化较大。1煤煤层厚度（m）2.2~4.03.41上煤：黑色、块状、碎块状，内生裂隙较发育，局部裂隙充填黄铁矿膜，弱玻璃光泽，以亮煤为主、暗煤次之，少量镜煤，属半亮型煤。煤层坚固性系数f=0.78～1.43，局部较小。1上煤厚度3.2～4.4m，平均3.8m，煤层结构较简单。上距4-1煤平均71m。顶板岩性主要为中砂岩，伪顶一般不发育。1煤：黑色、粉末状为主，块状次之，内生裂隙较发育，局部裂隙充填黄铁矿膜，弱玻璃光泽，以亮煤为主、暗煤次之，少量镜煤，属半亮型煤。煤层坚固性系数f=0.78～1.43，局部较小。工作面内1煤层厚度基本稳定，厚度2.2～4.0m，平均3.4m。上距1上煤0.7～1.3m，平均0.9m。煤质情况煤层M（%）A（%）V（%）Q（MJ/Kg）S（%）Y（mm）工业牌号1上煤113.7435.8329.730.37131/3JM1煤112.4434.7429.650.32131/3JM煤层顶底板岩性情况顶底板名称岩石名称厚度（m）岩性特征老顶细砂岩15.3~24.721.7灰白色，中厚层状，以细粒结构为主，次为中砂岩薄层，分选磨圆度中等，以长石、石英为主，裂隙发育，裂隙充填黄铁矿、方解石。直接顶中砂岩6.7~8.07.3灰白色，中厚层状，局部含泥岩、细砂岩及菱铁质条带，砂质成分，中粒结构，分选磨圆度中等，以长石、石英为主，裂隙发育，裂隙充填黄铁矿、方解石。直接底砂泥岩互层12.2~17.816.0灰色～灰白色，中厚层状，粉砂～砂泥质结构，局部以粉砂岩为主，性脆，水平层理，裂隙发育，局部含菱铁质结核。四、煤层综合柱状图五、地质构造情况根据临近巷道实揭及地面钻孔地质资料分析：210100风巷内1煤、1上煤总体为倾向NNE的单斜构造，倾向一般为357～63°，煤层倾角在1～10°之间，平均倾角6°，局部受地质构造影响倾角变化较大。由于210100风巷特别是东部距阜凤下夹片断层较近，受阜凤下夹片断层影响，工作面掘进范围内小断层、褶曲及裂隙较发育，易造成片冒事故和瓦斯异常涌出。六、煤与瓦斯突出危险划分根据中煤科工集团重庆煤科院提供的《新集二矿1煤组2101采区区域突出危险性预测报告》结论：新集二矿1煤组2101采区行人上山至寿县老人仓断层为无突出危险区域，故210100风巷处于无突出危险区。第二章工作面防突措施一、工作面突出危险性预测采用钻屑指标法预测工作面突出危险性。在工作面迎头布置直径42mm的预测钻孔2排计5个(Y1#～Y5#)工作面预测钻孔，Y2#位于巷中,方位与掘进方向一致，其余工作面预测钻孔位于巷道两帮，其中Y1#、Y3#终孔点位于1上煤，Y4#、Y5#终孔点位于1煤，控制到巷道轮廓线外2-4m，工作面前方8-10m。工作面预测前，先在巷道迎头垂直巷道底板施工一个探煤钻孔，探测1上煤与1煤之间夹矸，若夹矸厚度大于1.5m时，预测1煤钻孔（Y4#、Y5#）无需施工。布置方式见下图示：210100风巷210100风巷210100风巷工作面预测钻孔侧视图210100风巷工作面预测钻孔俯视图预测钻孔位置示意图210100风巷Y1、Y4Y3、Y5Y2Y4、Y5Y1、Y2、Y31上煤夹矸1下煤Y1Y2Y3Y1～Y3#钻孔应尽可能布置在巷道迎头1上煤层软分层中。工作面预测钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定1次钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2值。钻屑指标参考临界值如下：钻屑指标参考临界值钻屑瓦斯解吸指标Δh2（Pa）钻屑量S（kg/m）2006如实测得到的S和△h2值均小于临界值，且上一循环的预测指标也无突出危险，另外未发现其他异常情况，则该工作面无突出危险性，可在采取安全防护措施，并保证2m的预测超前距的条件下进行掘进作业；如有一次预测为有突出危险或施工钻孔时出现喷孔、顶钻等异常动力现象或者明显的突出预兆，则应立即执行工作面防突措施。只有在所有预测指标低于临界值，确认1煤、1上煤无突出危险后方可恢复掘进作业。二、工作面防突措施当工作面预测有突出危险时，必须实施超前预抽措施，同时应当符合下列要求：1）钻孔的控制范围：巷道两侧轮廓线外5m，前方不少于15m内的煤层全厚。2）根据中煤科工集团重庆研究院2012年3月出具的《二矿瓦斯抽采、超前排放钻孔有效影响半径》，1煤层排放半径0.8m，抽采半径0.9～3.1m。3）当工作面突出危险性预测预测工作面有突出危险性，则应根据钻孔的有效抽放半径、地质部门提供的最新煤层赋存参数确定预抽钻孔钻孔的孔数、孔底间距等，在控制范围内钻孔应做到均匀布置，在煤层的软分层中可适当增加钻孔数，措施钻孔必须同时控制1煤、1上煤层。4）钻孔直径应当根据煤层赋存条件、地质构造和瓦斯情况确定，一般为75～120mm，地质条件变化剧烈地带也可采用直径42～75mm的钻孔。5）钻孔施工前，加强工作面支护，打好迎面支架，背好工作面煤壁。6）具体超前预抽钻孔设计根据煤层赋存情况具体编制。三、工作面措施效果检验工作面防突措施执行完毕后，必须进行效果检验。采用钻屑指标法进行效检，检验孔取5个，并应布置在措施孔之间。具体工作面措施效果检验钻孔根据措施孔实际施工情况另行编制。1）当检验结果措施有效时，若检验孔与措施孔深度相等，则可在留足防突措施超前距5m（地质构造破坏严重地带不少于7m）并采取安全防护措施的条件下掘进。若检验孔小于措施孔孔深时，则应在留足所需的防突措施超前距并同时保留有至少2m的检验孔深超前距的前提下，采取安全防护措施后实施掘进作业。2）效果检验措施无效时，不论措施孔留有多少超前距，都必须采取补充防突措施。可采用延长单孔抽放时间或在原措施孔之间增加预抽孔（增加的预抽孔尽量布置在原措施孔终孔间距的中部，远离远措施孔，以便提高预抽效果）的方法。直至经校果检验有效后，方可在采取安全防护措施的前提下进行掘进作业。四、安全防护措施（1）压风自救装置施工单位按下述要求安设压风自救装置：1）压风自救装置安装在掘进工作面巷道的压缩空气管道上；2）在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置：距掘进面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等。在长距离的掘进巷道中，应根据实际情况增加设置；3）每组压风自救装置应可供5～8个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。（2）远距离爆破相关要求工作面掘进过程中如需爆破时，生产单位必须编制专项远距离爆破措施，并执行远距离爆破，以指导施工。远距离放炮启爆点设在2101采区轨道上山与运煤上山联巷内，且距爆破点不小于300m；停电范围：210100风巷及其回风流内所有非本质安全电气设备；撤人范围：210100风巷远距离放炮警戒范围内及其回风流内的所有作业人员。各警戒点和远距离放炮处要设置与调度室直通的电话，警戒人员到位后，立即汇报矿调度室。远距离爆破前，施工单位必须按要求停电、撤人、设置警戒，爆破30分钟后，先由班队长、瓦斯检查员、放炮员进入迎头进行检查，确认安全后，通知矿调度室撤除警戒；警戒撤除后，回风系统的采掘工作面和其它有作业人员的地点的人员方可进入工作。警戒人员在没有接到撤销警戒命令前，严禁撤离职守。（3）工作面避难所210100风巷掘进500m时，需施工工作面避难硐室。（4）防突反向风门在突出煤层煤巷掘进工作面的进风侧及回风相关联的巷道，必须设置至少两道牢固可靠的反向风门，两道反向风门之间的间距不小于4m，通过反向风门墙垛的风筒、水沟、刮板输送机道等，必须有逆向隔断装置。反向风门设置位置见后附通风系统示意图。工作面爆破和无人时，反向风门必须关闭。防突反向风门墙垛可用砖或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石深度不得小于0.2m，墙垛厚度不得小于0.8m，门框厚度不得小于0.1m，风门厚度不得小于0.05m，两道风门之间的距离不得小于4m。（5）所有作业人员必须掌握如下突出预兆和救护措施1）突出预兆①有声预兆：响煤炮：在煤体深处发出的响声，有劈裂声、放炮声、闷雷声、机枪声、沙沙声、嗡嗡声以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等；压力突然增大：突出发生前，因压力突然增支架被压会出现嘎嘎响、劈裂折断声，煤壁开裂、打钻时喷煤喷瓦斯等也会出现响声，这些都是突出前的预兆。②无声预兆：煤层结构构造方面表现为煤层层理紊乱，煤变软，变暗淡，无光泽，煤层干燥、变粉碎和煤尘增大；地压显现方面表现为压力增大使支架变形，煤壁外鼓、片帮、掉渣，顶底板出现凸起台阶、断层、波状鼓起，手扶煤壁感到震动和冲击，炮眼变形装不进药，打钻时垮孔、顶钻等。表现为瓦斯涌出异常、忽大忽小，空气气味异常、闷人，煤或气温突然变冷、有时变热。2）救护措施施工中若发生突出或出现突出预兆，作业人员应停止作业、切断电源，迅速佩戴好隔离式自救器，沿避灾线路有组织地撤离，当避灾路线受阻或其他原因不能撤退时，应就近进入压风自救装置进行避灾，同时向矿调度汇报。（6）其它防突安全措施1）施工前由施工队工程技术人员组织有关人员学习本措施，并经考试合格后方准上岗；施工队施工当班必须有队干现场值班，处理安全隐患，并向矿调度和值班矿领导汇报当班的安全生产情况。2）至少两个超前距不小于10m的超前钻孔或采取超前物探措施，探测地质构造和观察突出预兆。3）若突出煤层煤巷掘进工作面前方遇到断层落差超过煤层厚度，或因其它原因造成迎头全岩，立即停头，并联系地测科，探清前方煤层赋存条件及地质构造情况。应按石门揭煤要求执行。4）210100风巷如需放炮执行远距离放炮时，施工队必须编制专门的远距离放炮措施，通风区在此之前必须对相关巷道内通风设施加强检查维护，确保完好，