劉莊煤礦171301工作面防突設(shè)計(jì)

 編    制：
 審    核：
 通風(fēng)副總：
 總工程師：

防突辦
2009年11月

171301工作面防突設(shè)計(jì)
一、概況
 1、171301工作面位于七采區(qū)，為西區(qū)首采工作面；本工作面東至171301軌道順槽，西至171301膠帶順槽，南至171301軌道順槽出煤聯(lián)巷，北至171301切眼；本工作面東臨F20斷層及六采區(qū)，西臨F8斷層及171303工作面，北臨F60斷層，南臨-747m工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱線；171301工作面高位瓦斯抽排巷位于該工作面上方并平行于工作面傾向；171301工作面四周均為13-1煤層未采區(qū)；171301工作面開采標(biāo)高為-515.7m～-681.2m（煤層頂板標(biāo)高），對(duì)應(yīng)地表平均標(biāo)高26.01m。 本工作面為傾向長(zhǎng)壁工作面，工作面傾向長(zhǎng)為1285m，切眼長(zhǎng)300m（凈煤壁），可采斜面積為388395m²；本工作面總體為單斜構(gòu)造，煤層走向?yàn)?0°～70°，傾向?yàn)?50°～160°，傾角5°～9°，平均傾角7°；煤層厚度4.30m～6.30m(含夾矸），平均總厚度5.14m，平均凈煤厚4.76m。根據(jù)煤科總院撫順分院所作的劉莊煤礦《西三采區(qū)-747m以上13-1煤層區(qū)域預(yù)測(cè)》鑒定結(jié)果：西三采區(qū)13-1煤層-747m以上區(qū)域?yàn)闊o突出危險(xiǎn)區(qū)域。
 2、煤層特征：13-1煤，黑色，塊狀為主，片狀次之，少量粉末狀。弱玻璃光澤。成分以暗煤為主，亮煤次之，夾有鏡煤條帶，為半暗～半亮型煤；根據(jù)本工作面風(fēng)巷、機(jī)巷實(shí)際揭露看，13-1煤硬度較高，尤其上部2m；13-1煤在本工作面中普遍含有1～2層夾矸，最多含有三層夾矸；最上部一層夾矸較厚且穩(wěn)定，可達(dá)0.6m～0.8m，底部夾矸局部發(fā)育；夾矸巖性多為含炭泥巖，局部為泥巖； 煤層厚度4.30m～6.30m(含夾矸），平均總厚度5.14m，平均凈煤厚4.76m；煤層傾角5°～9°,平均傾角7°；13-1煤層厚度在本工作面由南向北呈變薄趨勢(shì)。
 3、頂板巖性：
 偽頂：炭質(zhì)泥巖：深灰～黑色，塊片狀，性脆易碎，在工作面內(nèi)局部發(fā)育。
 直接頂：細(xì)砂巖，淺灰～灰白色,主要成分為石英、長(zhǎng)石,少量菱鐵等暗色礦物，硅質(zhì)膠結(jié)，菱鐵及泥質(zhì)線理及條帶組成較清晰之水平層理，局部垂直裂隙發(fā)育；泥巖，灰色,致密,性脆,含砂質(zhì),具粗糙感，局部含少量炭質(zhì)。
 老頂：本工作面13-1煤層老頂多為厚層狀粉砂巖、細(xì)砂巖或中粗砂巖，在13-1煤層頂向上34m，普遍發(fā)育一層厚達(dá)10～14m砂巖層，局部裂隙極為發(fā)育；砂巖：灰白色，成分以石英為主，長(zhǎng)石次之，含暗色礦物，分選及滾圓中等，硅～泥質(zhì)膠結(jié)，具水平及斜層理。 
 4、底板巖性：
 直接底：本工作面13-1煤直接底多為泥巖，深灰～灰色,性脆，斷口平坦，含植物根部化石碎片,局部含菱鐵鮞粒，分布不均，頂部1.00米深灰色,含炭 質(zhì)較多。
 老底：以富含鮞粒的泥巖及粉細(xì)砂巖為主。鮞狀泥巖：淺灰～深灰色，塊狀，性脆，易碎，斷口平坦，距13-1煤層8～13m普遍發(fā)育有紫紅色及銹黃色花斑，為13-1煤底板一層穩(wěn)定的標(biāo)志層。粉細(xì)砂巖：灰色，粉砂為主，局部細(xì)砂巖為主，成分以石英為主，長(zhǎng)石次之，含較多暗色礦物和小白云母片，鈣～硅質(zhì)膠結(jié)，局部含有泥質(zhì)，具斜交及水平層理。
 5、瓦斯情況：根據(jù)勘探報(bào)告資料171301工作面瓦斯含量為4.91m3/t，瓦斯風(fēng)氧化帶為-550m（含量2.0m3/t），按日產(chǎn)8200t時(shí)，絕對(duì)瓦斯涌出量上段7.46m3/min，中段17.53m3/min，下段31.49m3/min，取最大值下段31.49m3/min作為參考。
 6、地質(zhì)構(gòu)造：本工作面總體為單斜構(gòu)造，煤巖層走向?yàn)?0°～70°，傾向?yàn)?50°～160°，傾角5°～9°，平均傾角7°；本工作面東臨F20斷層，西臨F8斷層，北臨F60斷層，南臨F22斷層，F(xiàn)18斷層斜切于工作面的北部，以上斷層均為正斷層；受這些斷層的影響，工作面內(nèi)小斷層極為發(fā)育，該工作面在施工中實(shí)際揭露15條小斷層，這些斷層的特點(diǎn)為：多為北北東走向，且走向延伸短，切割層位少，斷層落差?。洳钜话銥?.5～2.5m）。
 7、經(jīng)撫順分院所作的煤塵爆炸性鑒定報(bào)告：13-1煤層具有煤塵爆炸性。
 8、煤的自燃傾向性：經(jīng)撫順分院所作的煤炭自燃傾向性鑒定報(bào)告，13-1煤為自燃煤層。自燃發(fā)火期為3～6個(gè)月。
 9、地壓：由于13-1煤層埋藏較深，地壓較大。13-1煤多為泥巖，穩(wěn)定性較差，抗壓強(qiáng)度較小。
二、通風(fēng)系統(tǒng)
 一、通風(fēng)系統(tǒng)（見附圖一）
 1、根據(jù)該工作面膠帶順槽、軌道順槽的巷道布置和該區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接形式及工作面采煤方法確定該工作面采用U型后退式通風(fēng)方法。
 2、工作面進(jìn)風(fēng)路線
 新鮮風(fēng)：西區(qū)進(jìn)風(fēng)井→1、2號(hào)軌道石門→西三采區(qū)→
 1）、西三軌道石門→西三采區(qū)煤倉(cāng)機(jī)頭硐室聯(lián)絡(luò)巷→西三13煤膠帶大巷→171301膠帶順槽→171301工作面。
 2）、第一中部車場(chǎng)→第一提升斜巷→171301軌道順槽出煤聯(lián)巷→171301膠帶順槽→171301工作面。
 3）、西三13煤底板軌道大巷→第二中部車場(chǎng)→第二提升斜巷→171301膠帶順槽→171301工作面。
 3、工作面回風(fēng)路線
 乏風(fēng)：171301工作面→171301軌道順槽→171301軌道順槽下段→2號(hào)回風(fēng)石門→西區(qū)回風(fēng)井→地面。
三、工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)及防突措施效果檢驗(yàn)的方法、指標(biāo)以及預(yù)測(cè)、效果檢驗(yàn)鉆孔布置等
 1、防突預(yù)測(cè)及效果檢驗(yàn)方法：
 使用鉆屑指標(biāo)法進(jìn)行。
 2、操作過程：
 進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證時(shí)，應(yīng)沿采煤工作面每隔15m布置一個(gè)預(yù)測(cè)鉆孔，深度5m，鉆孔直徑42mm，鉆孔垂直與工作面測(cè)定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)和鉆屑量。鉆孔應(yīng)盡可能布置在軟分層中，鉆孔平行于工作面走向。從第3米開始，鉆孔每鉆進(jìn)1m測(cè)定該段的全部鉆屑量S值，每鉆進(jìn)2m測(cè)定一次鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)△h2值，測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)小于臨界值時(shí)，可正?；夭?，但必須留兩米驗(yàn)證超前距。（見附圖二）若指標(biāo)超過臨界值，必須立即停止施工，編制綜合防突措施，并采取防突措施，經(jīng)過防突措施效果檢驗(yàn)所有指標(biāo)均小于臨界值后方可繼續(xù)施工。
 3、檢驗(yàn)指標(biāo)
突出危險(xiǎn)性 Δh2臨界值 S臨界值
有突出危險(xiǎn) ≥200Pa ≥6.0kg
無突出危險(xiǎn) <200Pa <6.0kg
四、防突措施的選取及施工設(shè)計(jì)
 由于工作面所處13-1煤層區(qū)域?yàn)闊o突出危險(xiǎn)區(qū)域，在巷道施工過程中可以不采取防突措施，但在施工過程中必須采取安全防護(hù)措施和區(qū)域驗(yàn)證，進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照下列要求進(jìn)行：
 1、在工作面開始回采后，立即連續(xù)進(jìn)行兩次區(qū)域驗(yàn)證。
 2、工作面每推進(jìn)50m（在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域或采取了預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施以及其他必要情況時(shí)宜取小值）進(jìn)行兩次區(qū)域驗(yàn)證。
 3、在構(gòu)造破壞帶連續(xù)進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證。
五、安全防護(hù)措施
1、所有作業(yè)人員必須掌握突出預(yù)兆：
 1）有聲預(yù)兆：響煤炮：在煤體深出發(fā)出的響聲，有劈裂聲、放炮聲、悶雷聲、機(jī)槍聲、沙沙聲、嗡嗡聲以及氣體穿過含水裂縫時(shí)的吱吱聲等。壓力突然增大：突出發(fā)生前，因壓力突然增支架被壓會(huì)出現(xiàn)嘎嘎響、劈裂折斷聲，煤壁開裂、打鉆時(shí)噴煤噴瓦斯等也會(huì)出現(xiàn)響聲，這些都是突出前的預(yù)兆。
 2）無聲預(yù)兆：煤層結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面表現(xiàn)為煤層層理紊亂，煤變軟，變暗淡，無光澤，煤層干燥、變粉碎和煤塵增大；地壓顯現(xiàn)方面表現(xiàn)為壓力增大使支架變形，煤壁外鼓、片幫、掉渣，頂?shù)装宄霈F(xiàn)凸起臺(tái)階、斷層、波裝鼓起，手扶煤壁感到震動(dòng)和沖擊，炮眼變形裝不進(jìn)藥，打鉆時(shí)垮孔、頂鉆等。
 3）其他方面的預(yù)兆：表現(xiàn)為瓦斯涌出異常、忽大忽小，空氣氣味異常、悶人，煤或氣溫變冷、有時(shí)變熱。
 4）施工中若發(fā)生突出或出現(xiàn)突出預(yù)兆，作業(yè)人員應(yīng)迅速佩戴好自救器，沿避災(zāi)線路有組織地撤離，同時(shí)向調(diào)度匯報(bào)。
2、安全防護(hù)措施：
 1）所有作業(yè)人員必須攜帶隔離式自救器，并熟練掌握其使用方法。
 2）施工單位所有入井人員必須參加防突知識(shí)培訓(xùn)，熟悉掌握突出預(yù)兆、防突措施、自救措施、避災(zāi)線路、管理制度等，考試合格后，方可入井作業(yè)。
 3）所有作業(yè)人員的礦燈必須完好、無失爆，嚴(yán)禁穿化纖服裝，帶電子表及攜帶非防爆電子儀器。
 4）井下嚴(yán)禁拆卸礦燈，嚴(yán)禁帶電檢修電氣設(shè)備。
 5）整個(gè)回風(fēng)區(qū)域電氣設(shè)備加強(qiáng)檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，杜絕失爆現(xiàn)象。
 6）壓風(fēng)自救系統(tǒng)
 （1）工作面迎頭25－40米處安設(shè)一組，20套。
 （2）壓風(fēng)自救系統(tǒng)由井下壓風(fēng)管引出，安設(shè)在巷幫。
 （3）壓風(fēng)自救系統(tǒng)是由若干個(gè)壓風(fēng)自救裝置組成的，其中送氣器必須具備對(duì)空氣進(jìn)行減壓、消除噪聲、過濾凈化等功能。
 （4）防突辦每班安排防突員對(duì)壓風(fēng)自救系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確保每一個(gè)壓風(fēng)自救保護(hù)袋空氣供給量不得少于0.1m3/min，以保證避災(zāi)人員有足夠用的風(fēng)量。
 7）每班工作前，先應(yīng)檢查所有自救裝置是否完好，施工地點(diǎn)及回風(fēng)巷里所有電器設(shè)備進(jìn)行一次全面檢查，以防失爆,有問題必須處理好后才許施工。
 8）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員必須進(jìn)行防突知識(shí)培訓(xùn)，熟練掌握突出預(yù)兆、防突措施、避難設(shè)施、自救措施、避災(zāi)路線、管理制度等，經(jīng)考試合格后，方可從事作業(yè)。作業(yè)時(shí)必須嚴(yán)格執(zhí)行防突措施的有關(guān)規(guī)定。
 9）工作面必須保證有獨(dú)立、暢通的回風(fēng)系統(tǒng)，采區(qū)必須設(shè)置避難所。
六、組織管理措施
 1、進(jìn)入施工地點(diǎn)前，應(yīng)先檢查巷道支護(hù)（執(zhí)行敲幫問頂制度）及通風(fēng)等情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，迎頭風(fēng)量滿足作業(yè)規(guī)程要求。
 2、施工鉆孔正上方懸掛便攜式瓦斯檢測(cè)儀。將所有施工電器設(shè)備納入風(fēng)電、瓦斯電閉鎖。施工前，對(duì)施工地點(diǎn)所有電器設(shè)備進(jìn)行一次全面檢查，杜絕失爆，并定期進(jìn)行檢查、維修，保證完好，電器設(shè)備有專人維護(hù)。所有電源開關(guān)上架，保護(hù)好機(jī)電設(shè)備。不得帶電搬移、檢修電器設(shè)備，需檢修時(shí)必須切斷電源，并懸停電牌。機(jī)件、電源開關(guān)等均應(yīng)良好，符合要求。
 3、檢查鉆具各部螺栓聯(lián)結(jié)是否擰緊牢靠，避免機(jī)件松脫傷人。
 4、開孔時(shí)應(yīng)慢速鉆進(jìn)，當(dāng)開好孔鉆頭體全部進(jìn)入煤體后方可加快鉆進(jìn)速度，打鉆時(shí)，施工人員必須佩帶防塵口罩，同時(shí)打開回風(fēng)流凈化噴霧。
 5、鉆孔時(shí)要嚴(yán)格按照措施中規(guī)定的方位、角度等進(jìn)行施工，不得擅自改動(dòng)。
 6、加鉆桿時(shí)應(yīng)先檢查，不合格的不得使用；更換鉆頭時(shí)，應(yīng)注意孔徑與鉆頭直徑相匹配，以防卡死鉆頭；連接鉆桿時(shí)要對(duì)準(zhǔn)絲扣，避免歪斜。
 7、打鉆操作時(shí)要將衣襟、袖口、褲腳束緊，做好個(gè)人自保、互保，操作時(shí)注意力集中，不準(zhǔn)打鬧嬉戲；鉆機(jī)司機(jī)應(yīng)合理掌握鉆具進(jìn)退速度，認(rèn)真觀察鉆孔的出屑量、鉆孔內(nèi)的震動(dòng)聲音、鉆機(jī)溫度等情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)查找原因，及時(shí)處理。
 8、施工現(xiàn)場(chǎng)必須設(shè)專職瓦檢員,嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)交接班制度，經(jīng)常檢查施工地點(diǎn)及附近瓦斯，濃度達(dá)0.8%時(shí)停止作業(yè)，達(dá)1.3%時(shí)切斷電源，撤出人員，并向調(diào)度匯報(bào)；不得在無風(fēng)及微風(fēng)環(huán)境下施工。
 9、施工過程中要將物件擺放整齊，輕拿輕放，防止產(chǎn)生火花和鉆桿孔堵塞或絲口被損壞，禁止亂堆亂放。
 10、打鉆期間出現(xiàn)噴孔、頂鉆、吸鉆出水等現(xiàn)象要及時(shí)向礦調(diào)度匯報(bào)，同時(shí)停止鉆進(jìn)，但不得停鉆，直至以上情況消失方可再進(jìn)鉆。
 11、構(gòu)造破壞帶、煤層賦存急劇變化的區(qū)域、采掘應(yīng)力疊加的區(qū)域以及在預(yù)測(cè)過程中出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動(dòng)力現(xiàn)象和出現(xiàn)明顯突出預(yù)兆時(shí)，應(yīng)視為突出危險(xiǎn)工作面，必須采取防突措施。若預(yù)測(cè)指標(biāo)任意一項(xiàng)超過臨界值，必須施工排放鉆孔，在工作面前方形成不小于10m的超前距，同時(shí)進(jìn)行效果檢驗(yàn)，直到防突效檢指標(biāo)均小于臨界值方可進(jìn)入正常防突措施施工，確保執(zhí)行措施的安全。
 12、當(dāng)防突措施無效時(shí)，不論措施孔還留有多少超前距，都必須采取防治突出的補(bǔ)充措施，只有經(jīng)措施效果檢驗(yàn)有效后，方可在采取安全防護(hù)措施的前提下進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。
 13、通防公司加強(qiáng)該區(qū)域的瓦斯管理工作，在回采期間，必須安設(shè)高濃瓦斯探頭。
七、避災(zāi)路線
 工作面發(fā)生火、瓦斯、煤塵災(zāi)害時(shí)，一定要鎮(zhèn)靜，不要驚惶失措，所有人員應(yīng)迅速戴好自救器，事故點(diǎn)進(jìn)風(fēng)側(cè)人員逆風(fēng)進(jìn)行撤退；事故點(diǎn)及事故點(diǎn)回風(fēng)側(cè)人員，根據(jù)災(zāi)害地點(diǎn)的火情狀況，按照就近進(jìn)入新鮮風(fēng)流側(cè)的原則撤退（見附圖三）：
 1、事故點(diǎn)及事故點(diǎn)回風(fēng)側(cè)人員：嚴(yán)格按照上述原則進(jìn)行撤退；
 2、事故點(diǎn)進(jìn)風(fēng)側(cè)人員：工作面→171301膠帶順槽→第二提升斜巷→第二中部車場(chǎng)→西三13煤底板軌道大巷→2號(hào)軌道石門→1號(hào)軌道石門→西區(qū)進(jìn)風(fēng)井→地面。