110402-1(西)底板抽放钻床抽放设计

1110602-1（西）运输巷顶板钻场布置穿层钻孔预抽待掘110402-1（西）运输巷区域控制范围内瓦斯专项防突施工设计编制：陈光全审查：杨又明遵义县马蹄煤矿二○一四年七月2目录前言----------------------------------------------------------------3编制依据------------------------------------------------------------3一、工程概况--------------------------------------------------------4二、建立安全可靠的通风系统及加强控制通风风流设施的措施--------------10三、控制煤层层位及测定瓦斯压力的措----------------------------------10四、110602-1运输巷顶板抽放钻场施工穿层钻孔突出危险性的预测---------13五、防治煤与瓦斯突出的措施------------------------------------------15六、防突措施的效果检验及验证----------------------------------------18七、补充防突措施----------------------------------------------------21八、安全防护措施----------------------------------------------------21九、施工瓦斯抽放孔组织管理措施--------------------------------------22十、瓦斯抽放安全管理------------------------------------------------26十一、发生瓦斯事故时应急处理----------------------------------------39十二、其它安全技术措施----------------------------------------------37附图：1、防止煤与瓦斯突出基本流程参考示意图-----------------------442、通风及避灾路线示意图-------------------------------------453、安全监控系统图-------------------------------------------464、压风自救系统图-------------------------------------------475、通讯系统图-----------------------------------------------486、防尘洒水系统图-------------------------------------------497、供电系统图-----------------------------------------------508、110602-1运输巷顶板钻场布置穿层钻孔预抽待掘110402-1运输巷区域控制煤层瓦斯施工布置示意图------------------------------513前言仁怀市五马镇云安煤矿2007年9月投产，设计生产能力9万t/a，自2003年8月建矿以来，未发生煤与瓦斯突出事故及出现瓦斯动力现象。煤炭科学研究总院沈阳研究院2010年2月对我矿+745m水平以上C5、C7、C12煤层煤与瓦斯突出鉴定结论为：“判定云安煤矿C5、C7和C12煤层均具有煤与瓦斯突出危险性，云安煤矿为煤与瓦斯突出矿井”。贵州大学勘察设计研究院在2010年12月，编制了《仁怀市五马镇云安煤矿防治煤与瓦斯突出设计》。为将待掘的1702运输巷区域控制范围内的瓦斯压力降低至0.74Mpa以下，瓦斯含量减少至8m³/t以下，特编制本方案设计。本设计针对仁怀市五马镇云安煤矿1502运输巷底板钻场穿层抽放的具体现状，从防突措施的选择、采取区域、局部防突措施等几个方面进行设计，从而达到指导1502底板抽放钻场有序预抽待掘1702运输巷区域控制范围内瓦斯目的。编制1502运输巷底板钻场穿层预抽待掘1702运输巷区域防突控制范围内瓦斯防突方案设计的依据《防治煤与瓦斯突出规定》（2009年版）、《煤矿安全规定》（2010年版）、《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028—2006）、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026—2006）、《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027—2006）、《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ/T1047—2007）、《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018—2006）、《煤矿井下粉尘综合防治防治技术规范》（AQ1020—2006）、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ1029—2006）等以及矿井的有关资料与近期煤炭行业主管部门的有关瓦斯治理文件。4一工程概况（一）、1502运输巷底板抽放钻场布置1502运输巷底板抽放钻场位于+745m水平东翼运输大巷运输六石门以东1502运输巷道内，钻场共四个（从运输六石门揭C5煤位置往1502开切眼口的中对中间距24m，依序编号为第1、2.....4钻场，每个钻场布置均在C5煤层底板平距4m位置），第4号底板抽放钻场距1502开切眼口24m，距东翼井田边界62m，实际标高+749.5m，西距运输六石门96m。目前已形成1502采煤工作面的通风系统。根据运输六石门的地质情况，1502运输巷对应地面标高+925m～+966m，为山坡地形，地面构筑物（民房已搬迁）。见下图一，东翼运输六石门相对位置关系图矿井选取C5煤层作为C7与C12煤层的上保护层进行开采，西翼+745m水平以上C5、C7煤层于2009年4月已采空（进行密闭）。东翼布置有1702停采工作面（1702属采区前进式布置，于2010年10月停止回采）与1502采煤工作面（已形成负压通风系统，目前在实施预抽1502采煤工作面条带瓦斯过程中）。5（二）1502运输巷底板抽放钻场布置抽放钻孔预抽待掘1702运输巷区域控制范围内瓦斯赋存情况1502运输巷底板抽放钻场布置抽放钻孔预抽待掘1702运输巷防突区域控制范围内瓦斯赋存情况，依据防突区域抽放措施控制范围内瓦斯赋存量计算煤层原始瓦斯含量:根据煤炭科学研究总院沈阳研究院2010年2月对我矿+745m水平以上C5、C7、C12煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告：“采用间接法测定C5、C7、C12煤层的原煤瓦斯含量分别为18.31m3/t,20.6m3/t,18.95m3/t”。由此可计算出待掘1702运输巷区域控制范围内瓦斯储量（区域穿层钻孔预抽石门瓦斯控制煤量的瓦斯储量）为：Q气=Q煤×W式中Q气—煤层气资源量（m3）6Q煤—煤层资源储量（t）W—煤层气含量（m3/t）待掘1702运输巷走向长156m，煤层倾角46°，上帮控制20m，下帮控制10m，煤层厚度平均1.9m，煤容重1.42t/m³，则待掘1702运输巷防突措施区域控制范围内煤量为：12，626.64t；则待掘1702运输巷区域内防突措施控制范围内瓦斯赋存量计算:Q气＝12，626.64t×20.6m3/t=260,108.784m3根据待掘1702运输巷工作面的原始瓦斯量数据，充分说明了必须采取有效的区域性防突措施，才能有效减弱直至消除该待掘1702运输巷区域防突预抽范围内的煤与瓦斯突出危险性。鉴于此，必须采取了穿层钻孔预抽揭煤区域内煤层瓦斯的区域性防突措施，直至将吨煤瓦斯含量降低至8m³/t与压力降低至0.74MPa以下。（三）工作面高负压瓦斯抽放系统对待掘1702运输巷区域防突控制范围内瓦斯进行预抽，利用地面抽放系统,抽放泵型号为2BEA303型。瓦斯抽放泵额定参数：极限真空120Pa，最大抽速60m3/min，电机功率90Kw，转速660r/min。泵站实际抽放负压为16.7KPa，流量42.6m3/min。抽放主管内径为160mm，分管内径为100mm，抽放孔支管内径为50mm，管路敷设：线路：由瓦斯抽放站经地面（DN160mm，56m）→总回风斜井（DN160mm，68m）→东翼回风大巷（DN160mm，576m）→+817m回风绕道（DN160mm，146m）→回风上山（DN100mm，132m）→东翼运输大巷（DN100mm，56m）→东翼运输六石门（DN100mm，61m）→1502运输巷（DN100mm，144m）→1502运输巷底板抽放钻场迎头穿层抽放支管（DN50mm，计划900m），全长1239m。7（四）、地质构造情况1、地层区域上地层主要有三叠系、二叠系。由老到新依次为：二叠系下统栖霞组（P1q）灰岩、茅口组（P1m）灰岩、上统龙潭组（P2l）含煤碎屑岩、长兴组（P2c）灰岩；三叠系下统夜郎组（T1y）灰岩与碎屑岩、茅草铺组（T1m）灰岩与白云岩以及第四系等。2、构造区域构造为长岗向斜、矿区位于长岗向斜南翼中断，总体呈单斜构造，区内地层倾向大致为7~10°，倾角40~49°，一般46°左右。区内断层、次级褶皱不发育，生产中遇小型断层，对矿井生产和采掘部署有轻微影响。构造属于简单类型。（五）煤层1、含煤岩系的含煤性（1）含煤地层矿区内的含煤地层为二叠系上统龙潭组（P2l），该组含煤地层为一套由页岩、灰岩夹炭质页岩、粉砂岩及煤层组成的海陆交互相沉积地层，总厚度94m，含煤7~13层，其中可采煤层3层，分别命名为C5、C7和C12，可采煤层总厚4.6m，可采含煤系数4.9%。8（2）含煤性矿区属龙潭组含煤地层内含煤7~13层，由上至下依次编为C1、C2、C3······C12、C13，全区可采煤层三层，即C5、C7和C12，平均厚度分别为1.5m、1.9和1.4m。其余煤层厚度均小于0.3m,含煤性中等偏差。2、可采煤层根据地质报告，区内主要可采煤层为C5、C7和C12煤层。其特征如下：（1）C5煤层位于煤系地层中上部，上距长兴灰岩35~44m，一般37m，下距C7煤层12m（目前石门揭露处约18m）。煤层厚度为1.5m，煤层结构简单，呈块状结构，煤层厚度稳定。（2）C7煤层位于煤系地层中上部，下距C12煤层30m，煤层厚度为1.9m，煤层结构简单，仅局部地段含0.05~0.08m夹矸一层，块状构造，煤层厚度稳定。（3）C12煤层位于煤组下部，煤层结构简单，区内稳定可采，煤层厚度1.4m，偶含一层厚约0.04~0.10m泥岩夹层。3、煤层顶底板岩性（1）C5煤层9直接顶板为灰黑色细砂岩及泥岩；直接底为炭质泥岩，老底为灰色粉砂岩。（2）C7煤层直接顶板为灰色细砂岩、粉砂岩；直接底为泥岩，老底为灰色粉砂岩。（3）C12煤层煤层直接顶板为灰色粉砂岩；直接底为深灰色泥岩及粉砂岩。图二，可采煤层柱状图（六）1502运输巷底板抽放钻场支护形式架设11#矿用工字钢梯形棚，保证上净宽2m，下净宽2.8m，中净高≥2.0m，棚距0.8m，距西侧（距棚腿0.2m）清挖0.3m×0.2m的排水沟。采用长1m,宽0.5m,厚度为0.05m水泥板封帮接顶严实，有垮空或冒高处采用10直径≥120mm的圆木绞架接顶牢固。净断面4.8m²。见永久支护示意图（图三）。二、建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施1502运输巷底板抽放钻场，其深度仅有4m，根据《煤矿安全规程》（2011年版），可采用扩散通风形式，在施工1502运输巷底板抽放钻场穿层抽放钻孔期间，1502采面及其回风流（包括1502回风巷、+817m回风绕道、东翼回风大巷、总回风斜井严禁有人员巡查或其它维修作业）。参见通风系统示意图（附后）。三、控制煤层层位及测定煤层瓦斯压力的措施（一）、控制煤层层位的措施根据预想剖面图，图四：111、从探水钻孔施工分析掌握赋存煤层情况为防止误穿C7煤层，1502运输巷底板抽放钻场施工抽放钻孔前必须严格执行探掘。使用ZY750型煤矿用液压坑道钻机，并严格按说明书规定进行组装。ZY750型煤矿用液压坑道钻机最大钻进深度75m，开孔直径