水城县化乐乡朝阳煤矿1121回采工作面防突措施
编 制：
生产副矿长：
安全副矿长：
总工 程 师：
矿 长：
编 制 日 期：2011年 3 月 2日
1121回采工作面防突措施
一、1121回采工作面概况：
1121回采工作面位于位于112运输石门的南侧。，布置在M2煤层内，运输巷开口标高+1324m，走向长479m，该煤层平均倾角18°，煤层平均厚度1.7米。回风巷开口标高+1345m，走向长459m(当回风巷掘至360米时，打钻探查该巷道与原兴化煤矿采空的相位置，经探查数据上图后，回风巷按原方位前掘就进入兴化煤矿采空区，故退回12米开掘1121回风上山，在1121回风上山内降标斜长20米补掘回风巷，掘进111米到位)，采面平均斜长84米、104米，可采储量9.95万吨。该工作面上部为风氧化带, 南面为兴化煤矿采空区，是朝阳煤矿技改30万吨/年的首采工作面。工作面煤层结构简单，无明显层理，煤层厚度变化不大，煤层较硬。
二、地质、水文简述：
1、地质情况;
2号煤层位于龙潭组上部，上距长兴组约10m，煤层厚度为1.50～2.00m，平均为1.7m，局部含1~2层泥岩夹矸，夹矸厚约0.10m，顶板为泥质粉砂岩，底板为泥岩，厚度变化不大，属较稳定煤层，全区可采。
2、水文地质情况：
根据《水城县化乐乡朝阳煤矿地质检测报告》分析，本区内地下水的埋藏深度一般不超过50m，其埋藏形式表现为潜水和裂隙水，地下水在接受降雨补给后，地下水先沿浮土下渗到P3l之中，再沿P3l中的风化及构造裂隙下渗到一定深度后，沿岩层倾斜方向及山坡坡向运动并在地形低洼处或老窑中以泉、井的形式排出，而迳流于沟河之中。在其上部有飞仙关组(T1f)相对隔水层覆盖的条件下，沿岩层倾向在局部地段可能有少量承压水存在。矿区为一单斜构造，地貌上表现为东高、西低，地表水排泄条件良好，流量随降雨和季节的变化而变化，因而易于排水。
本井田属以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件简单。根据矿区周边现已停采老硐及整合改造前各井涌水量的调查，在整个开采过程中未出现矿坑突水、淹井等现象;矿坑有少量积水。矿区范围内有部分采空区，开采过程中除留足防水煤柱外，还必须加强探放水工作，坚持”预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，避免透水事故的发生。
三、瓦斯、煤尘、煤层自燃、煤及瓦斯突出：
1、瓦斯: 《贵州省水城煤矿区朝阳煤矿勘查地质报告》未提供各煤层瓦斯赋存、瓦斯含量，上年度未作瓦斯等级鉴定。矿井形成通风等生产系统后必须坚持一年一度的瓦斯等级鉴定工作，根据鉴定结果及时修正通风参数，以保证矿井安全生产。
2、煤尘: 根据六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司实验室提供的《煤尘爆炸性鉴定报告》，报告指出5#(实际指的是k5煤层)、k16号煤层煤尘有爆炸性，其余开采煤层未做爆炸性鉴定，必须及时取样鉴定，为安全生产提供依据。
3、煤层自燃: 根据六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司实验室提交的《煤炭自燃倾向等级鉴定报告》，5#(实际指k5煤层)煤层为Ⅱ级(自燃)、k16号煤层为Ⅲ级(不易自燃)，其余煤层无鉴定资料。必须及时取样鉴定，为安全生产提供依据。
4、煤与瓦斯突出：根据贵州省煤与瓦斯突出矿区和突出危险矿区一览表(黔安监管办字[2007]345号),本区属于煤与瓦斯突出矿区，因此，在采掘过程中严格按“四为一体” 防突措施管理生产。
四、1121回采工作面的防突措施：
一)煤与瓦斯突出的危险性分析
1、煤层赋存、顶底板等情况
M2煤层：位于龙潭组中部，直接顶板为粉砂岩，泥质胶结，力学强度中等，局部会发生顶板跨塌，直接底板为泥岩，力学强度低，可能发生底鼓及支柱下陷。
2、地质构造及破坏类型
朝阳煤矿位于比德向斜南西翼。矿区北部地层倾向南东，倾角8～51°，一般为15°。矿区东南部地层受断层影响倾向北东，倾角28～51°，一般为35°。煤层产状与地层产状基本一致，地层沿倾向有一定的波状起伏。在矿区内东南部地表发现断层F10、F11、F11-1。
F10断层：位于陈家寨，走向NE～SW，长约1km，倾向SE，正断层，断距40m左右，倾角65～70°，在鱼跳笼交于F11断层。
F11断层：位于上陈家寨→新寨，横穿矿区东南部右下角，走向NE～SW，区内长约500m，倾向NW，正断层，断距80m左右，倾角80°。
F11-1断层：为F11派生断层，位于箐脚→鹦鸽咀，走向NE～SW，长约1.5km，倾向SE，正断层，断距35m左右，倾角60～80°。
以上断层对煤层有一定的破坏。
井下发育有小断层，对矿井开采影响较大。
矿区内均未发现陷落柱、剥蚀带。矿区构造复杂程度属中等类型。
3、瓦斯特征
本矿井为技改矿井，老系统已关闭，无瓦斯等级鉴定资料。根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件(黔安监管办字[2007]345号《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》，本矿区被列入存在煤于瓦斯突出危险性区域内。在生产过程中及时补作瓦斯等级鉴定工作，并加强矿井通风，采取有效的预防措施，防止矿井瓦斯聚集，严格执行《煤矿安全规程》的有关规定，保证矿井安全生产。
根据《矿井瓦斯涌出量预测方法(AQ1018-2006)》标准，采用分源预测法进行预测计算，经预测矿井一采区开采时的相对瓦斯涌出量为28.97m3/t。
4、矿井与邻近矿井煤与瓦斯突出情况
根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局黔安监管办字〔2007〕345号《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》规定，水城县划定为突出区域。根据矿井与邻近矿井目前开采的情况，矿井与邻近矿井均未发生过煤与瓦斯突出现象，但在采掘过程中局部地点有瓦斯喷出或瓦斯突然增大的现象，因此，根据本矿与邻近矿井开采情况推测，矿井开采过程中有发生煤与瓦斯突出的可能。
5、要求
本矿井按(煤与瓦斯突出矿井)管理井下生产。
二)1121回采工作面防突措施
1、回采工作面瓦斯预抽
在回采工作面运输巷、回风巷实施本煤层顺层钻孔预抽。根据我矿井及周边生产矿井实施的采面顺层钻孔及钻孔控制效果，顺层钻孔单孔控制范围一般在钻孔两侧3m左右，因此，设计在运输巷、回风巷沿煤层倾斜方向每隔3m布置一个顺层抽放钻孔，钻孔深度运输巷上行孔65m、回风巷下行孔37m，
1121回采工作面预抽钻孔布置详见图1-1-
2.采空区瓦斯抽放
1)采空区埋管抽放
低负压瓦斯管至采面上隅角。从里往外每隔30米安设一个三通，在三通上安设多孔短节，不用时先用堵板堵好，当采面推到三通位置时，在三通周边架设木垛将三通短节护住，以防止顶板垮落时压坏三通短节，待采面推到三通位置时，再将堵板取掉，这样在瓦斯抽放泵的作用下就可以直接抽放上隅角的瓦斯。上隅角埋管抽放布置示意图见图1-2。
图1-2 埋管抽放布置示意图
2)采空区密闭抽放
对于已采完的老空区如果瓦斯涌出量大，向邻近工作场所涌出瓦斯时，可以采用密闭抽放。采空区密闭抽放放布置示意图见图1-3。
图1-3 采空区密闭抽放布置示意图
3、地面集中抽采(预抽)的抽放率、预抽量、预抽时间、预抽效果分析
(1)抽放率
我矿经采用《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006)中的分源预测法进行预测，预测的矿井相对瓦斯涌出量为q相=29.87m3/t，q绝=29.87×909÷1440=18.85m3/min，煤层瓦斯含量W0=13.28m3/t，根据AQ1026-2006《煤矿瓦斯抽采基本指标》、AQ1027-2006《煤矿瓦斯抽放规范》规定，必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下进行抽采，本矿取W0抽后=7.5m3/t，则矿井需抽采的瓦斯相对涌出量为q相抽=(13.28-7.5) × (q相/ W0)=(13.28-7.5)×(29.87/13.28)=13.00m3/t, 抽采的瓦斯绝对涌出量q绝抽7.54 m3/min，瓦斯抽放效率m=(q绝抽/q绝)×100%=13÷29.87×100%=43.5%，取40%，满足AQ1026-2006《煤矿瓦斯抽采基本指标》规定的要求。因此矿井需风排的瓦斯相对量q风相=29.87-13=16.87 m3/t。
该矿首采面为1121采煤工作面，则该采煤工作面的煤炭储量为： 9.92万吨。
M2煤层抽放的瓦斯量为(13.28-7.5)×(8.21÷13.28)=3.57m3/t，则该采煤工作面需要抽放的瓦斯量为：3.57×9.92=35.4万m3
本矿经采用《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006)中的分源预测法进行预测，预测的矿井相对瓦斯涌出量为29.87m3/t，绝对瓦斯涌出量为29.87×909÷1440=18.86m3/min;采煤工作面的相对瓦斯涌出量为17.98m3/t、绝对瓦斯涌出量11.09m3/min，单个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量为0.49m3/min。矿井的抽放率为40%，则采煤工作面的瓦斯抽放量为：11.09×40%=4.44m3/min=0.6394万m3/d。
采煤工作面预抽时间为：35.4/0.6394=55.5d=1.8个月，取2个月。
4、对预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验
应当根据经试验考察(应符合区域突出危险性预测中第1)的程序)确定的临界值进行评判。在确定前可以按照如下指标进行评判：可采用残余瓦斯压力指标进行检验，如果没有或者缺少残余瓦斯压力资料，也可根据残余瓦斯含量进行检验，并且煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa或残余瓦斯含量小于8m3/t的预抽区域为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效。
对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔20～30m至少布置1个检验测试点，且每个检验区域不得少于3个检验测试点，见图1-4;
图1-4 顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施效果检验测试点布置示意图
各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离，且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。在地质构造复杂区域适当增加检验测试点。
当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行采掘作业。但若为采掘工作面在该区域进行的首次区域验证时，采掘前还应保留足够的突出预测超前距。只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆，则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。
5、采煤工作面的突出危险性预测
对采煤工作面的突出危险性预测，可参照煤巷掘进工作面预测方法进行。但应沿采煤工作面每隔10～15m布置一个预测钻孔，深度5～10m，除此之外的各项操作等均与煤巷掘进工作面突出危险性预测相同，见图1-5。
判定采煤工作面突出危险性的各指标临界值应根据试验考察确定，在确定前可参照煤巷掘进工作面突出危险性预测的临界值。
图1-5采煤工作面突出危险性预测钻孔布置示意图
钻屑瓦斯解吸指标Δh2/Pa钻屑瓦斯解吸指标K1/
[mL•(/g•min0.5)-1]钻屑量S/
(kg•m-1)(L•m-1)
2000.565.4
6、 安全防护措施
1)工作面必须有独立可靠的回风系统，必须保证回风系统中风流畅通，并严禁人员通行和作业。与该系统相连的风门、密闭、风桥等通风设施必须坚固可靠，防止突出后的瓦斯涌入其他区域;
2)爆破参数、放炮地点、反向风门位置、避灾路线及停电、撤人、警戒范围等，必须在«作业规程»中明确规定;
3)远距离爆破，采煤工作面放炮地点到工作面的距离由矿技术负责人根据具体情况确定，但不得小于100m。
远距离爆破时，回风系统必须停电、撤人。放炮后进入工作面检查的时间由矿技术负责人根据情况确定，但不得少于30min。
4)设置压风自救系统
(1)突出煤层的采掘工作面应设置工作面避难所或压风自救系统。
工作面避难所应当设在采掘工作面附近和爆破工操纵放炮的地点。根据具体条件确定避难所的数量及其距采掘工作面的距离。工作面避难所应当能够满足工作面最多作业人数时的避难要求。
(2)压风自救系统应当达到下列要求：
(A)压风自救装置安装回采工作面巷道内的压缩空气管道上;
(B)在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置：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等。
(C)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。
(D)压风自救系统必须派专人维护，确保设备完好、风量足够，且要求24小时随时可以使用。
(i)系统组成
系统组成：地面固定式压风机，压风主管路，压风分管，压风自救装置，压风卸压阀，呼吸面罩。
根据矿井的开采范围和巷道布置。回采工作面回风巷每50m设置1组，预计设置6组;回采工作面运输巷每50m设置1组，预计设置6组。即配置压风自救系统总组数为M=6+6=12(组)。
压风自救系统安设在井下压风支管上，每组安装8个压风卸压阀，每个卸压阀配呼吸面罩一个。
(3)设置防突反向风门
与该系统相连的风门必须设置防突反向风门，反向风门墙垛可用砖、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定，但不得小于0.2m;墙垛厚度不得小于0.8m。在煤巷构筑反向风门时，风门墙体四周必须掏槽，掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。通过反向风门墙垛的风筒、水沟、刮板输送机道等，必须设有逆向隔断装置。
(4)设置避难所
(1)有突出煤层的采区必须设置采区避难所。避难所的位置应当根据实际情况确定。避难所应当符合下列要求：
(A)避难所设置向外开启的隔离门，隔离门设置标准按照反向风门标准安设。室内净高不得低于2m，深度满足扩散通风的要求，长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定，但至少能满足15人避难，且每人使用面积不得少于0.5m2。避难所内支护保持良好，并设有与矿(井)调度室直通的电话;
(B)避难所内放置足量的饮用水、安设供给空气的设施，每人供风量不得少于0.3m3/min。如果用压缩空气供风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴;
(C) 避难所内应根据设计的最多避难人数配备足够数量的隔离式自救器。
(D)巷道长度500m以上必须设置避难所。
(2)避难所设计
我矿设计的避难硐室采用矩形断面、锚网喷支护，硐室净断面积6.1m2，硐室的几何尺寸为：下宽×中高×深度=3000×2200×2000mm，采用扩散通风，硐室内设食用水管路系统，直通矿调度室的通信系统和压风自救系统，每个避难硐室内设置两组自救袋，每组自救袋设置8个吸嘴，合计16个吸嘴，如下图所示。
避难硐室主要设置在112运输石门内，选择布置在岩层中，服务于该区段的采掘工作面。
(5)个人防护措施
(1)入井人员必须每人携带隔离式自救器一台，隔离式自救器必须随身携带，特殊情况不能随身携带时应将自救器悬挂在巷道顶帮，且距离小于5m。
(2)当发生突出事故时，井下人员必须按要求将自救器配戴好，并尽快跑至就近的压风自救硐室。
(3)人员到达压风自救硐室应立即将防突风门关闭。
(4)压风自救硐室内的人员必须将突出事故的情况用电话向矿调度汇报。
6、防突组织机构
(1)组织机构
为切实贯彻《矿山安全法》，把《防治煤与瓦斯突出规定》落实到具体实际工作中，我矿井成立防突管理机构如下：
朝阳煤矿防突管理机构
(一)成立防突领导小组
组 长：李祟庆
副组长：陈佩光
成 员：蒋弟坤 王 彬 孙乾斌
1、技术管理组
组 长：吴发勇
成 员：刘德华 王国忠
2、瓦斯抽放施钻组
组 长：郭光权
成 员：周恩军、周天龙、殷井富、朱绍刚、张光能
周训发、蒋让学、胡桥林、袁胜伦
3、瓦斯抽放管理组
组 长：朱老五
成 员：余天智 周立涛 周兴祥 杨国平
4、预测预报组
组 长：王国忠
成 员：崔 武 肖成俊
(二)下设防突领导小组办公室
防突领导小组办公室设在通风科，王国忠负责日常的防突管理工作。凡经领导制定出的方案和措施，必须严格检查和督促完成，不能走样，不能随意改变。办公室负责人由通风队队长蒋弟坤负责担任。
二、工作职责
1、防突领导小组组长全面负责综合防突行政安全管理、指挥、调配等工作;
2、防突领导小组副组长负责综合防突技术安全管理工作，对综合防突技术负全面责任;
3、各成员必须严格按照矿领导的要求及相关方案措施认真抓好各自负责范围内的防突安全管理工作，特别重点抓好现场施工的防突安全管理。
4、技术组负责防突措施(方案)的编制、设计、贯彻传达、资料收集等工作。
5、瓦斯抽采施钻组负责按照方案、措施、设计、要求等进行组织施工，及时完成工程施工任务。
6、瓦斯抽放管理组负责管理好抽放泵站、抽放管道等相关工作。
7、预测预报组负责综合防突的地质、煤层预测、预报等工作。
8、防突领导小组对防突工作管理、实施、工程验收、防突工作分析、总结等负全面责任。
三、要求
1、全矿井下作业人员必须严格按设计及防突相关规定进行井下施工作业，严禁违章指挥及作业。
2、严格认真完善各作业地点的防突程序及防突设施，凡未完善的作业地点严禁施工作业。
3、在审查矿井开拓延深、技术改造、采掘区设计等工作的同时，
必须将防突工作内容一并增加进去。否则不予通过。
4、定期(15天)召开防突会议，及时找出或纠正管理上的不足，推广先进经验和管理方法，指导防突管理工作，研究决定防突的具体工作。
(A)矿总工程师负责组织编制、审批、实施、检查防治突出规划和措施，并报县以上煤碳主管部门批准，同意后严格执行。
(B)防突技术负责人根据矿井防突规划具体编制防突计划及安全技术措施。
(D)矿井的年度、月生产计划必须与矿井年度防突规划、措施相适应，防突规划、措施不落实严禁组织生产。
(E)建立建全预测预报汇报制度，当班施工负责人必须填写有关报表。
(5)各类人员的培训达到下列要求：
(A)突出矿井的井下工作人员的培训包括防突基本知识和规章制度等内容;
(B)突出矿井的区(队)长、班组长和有关职能部门的工作人员的培训包括突出的危害及发生的规律、区域和局部综合防突措施、防突的规章制度等内容;
(C)突出矿井的防突员，属于特种作业人员，每年必须接受一次煤矿三级及以上安全培训机构组织的防突知识、操作技能的专项培训。专项培训包括防突的理论知识、突出发生的规律、区域和局部综合防突措施以及有关防突的规章制度等内容;
(D)有突出矿井的煤矿企业和突出矿井的主要负责人、技术负责人应当接受煤矿二级及以上安全培训机构组织的防突专项培训。专项培训包括防突的理论知识和实践知识、突出发生的规律、区域和局部综合防突措施以及防突的规章制度等内容。
