目錄

前言 3

第一章概況 4

一、巷道起止位置與四鄰的關系 4

二、地質概況： 5

3、3313工作面瓦斯參數(shù)基本情況 6

三、通風系統(tǒng) 6

四、水文地質情況 7

第二章3313機巷順層鉆孔抽采設計 9

一、突出危險性預測 9

二、3313工作面區(qū)域防突措施： 9

一)、抽放方法 9

二)、抽放半徑確定 9

三)、抽放鉆孔布置： 9

四)、順層鉆孔預抽回采區(qū)域煤層瓦斯鉆孔施工設計： 9

五)、抽放及封孔工藝 12

第三章抽放鉆孔施工安全技術措施 12

一、實施抽放孔的前期準備工作： 12

二、抽放鉆孔實施安全技術措施 13

三、施工管理及規(guī)定 14

四、特殊措施 16

五、抽放封孔技術措施 18

六、管路安裝與瓦斯抽放安全技術措施 18

第四章抽采措施效果檢驗： 19

第五章、區(qū)域性驗證 19

第六章、組織措施 20

前言

根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》、《瓦斯抽采規(guī)范》及有關規(guī)定,突出煤層在開掘前必須先進行區(qū)域性瓦斯預抽，并保證抽放效果達到抽采指標要求。因此必須對該工作面進行順層鉆孔預抽本工作面區(qū)域煤層瓦斯。為確保實施瓦斯抽放鉆孔的安全及控制范圍，特編制本設計，望有關單位認真貫徹，嚴格執(zhí)行。

第一章概況

一、巷道起止位置與四鄰的關系

1、巷道的起止位置：開門位置為3313機石門見Ⅰ煤處開門，沿Ⅰ煤向東掘至胡家灣正斷層下盤交面線。機巷開門坐標：X：3054386.779，Y:37600978.85,Z：-182.045米。巷道止于坐標：X：3054471.179，Y:37601114.185,Z：-181.2米(詳見巷道布置圖)

2、與鄰近工作面的關系：該巷是從3313機石門見Ⅰ煤處開門沿煤層向東掘平巷至設計位置，巷道的坡度+3‰，該巷上部為待開采的3313東塊段Ⅰ煤工作面,下部為還未開采的2314工作面，東邊為已開采的22采區(qū)2213工作面。西邊為已開采的原鯉魚塘工區(qū)2112N工作面內塊段。

3、3313工作面走向長度約為250米，傾向長50～65米，工作面平面積為16800m2，地質儲量4.2萬噸，可采儲量3.6萬噸。

二、地質概況：

1、巷道布置層位

機巷沿Ⅰ煤層跟頂破底掘進。

掘進技術條件：Ⅰ煤頂板：巖石性為灰黑色薄層狀細砂巖及砂質泥巖，具有水平層理，夾多層菱鐵礦，較破碎，易垮落，上中部為灰白色中厚層狀，中～粗粒長石英細砂巖，鈣質膠結，下部近煤處有少量砂質泥巖;平均厚度6.4米。

Ⅰ煤層底板：直接底為灰褐色細砂巖，泥質膠結，結構疏松，遇水易膨脹，易引起地鼓，老底為長石石英砂巖：灰白色，中～粗粒，堅硬，節(jié)理發(fā)育，成份以石英長石為主，其次為云母及少量黑色礦物，厚26.18～63.35m，平均44.77m。

Ⅰ煤層：黑色，半亮～全亮型塊煤;條帶狀結構，受劇烈的錯動而呈葉片狀結構，薄片狀構造，表面光澤極強，大多見光滑滑動面，其節(jié)理裂隙中充填有白色粘土礦物，厚度0.79～2.68m，平均厚1.75m，Ⅰ煤層在此處較穩(wěn)定，傾向在135°～145°之間，傾角65～80°，煤層平均厚1.75米，煤層內一般無夾矸。

3、地質構造情況

本巷道掘進長度較遠，估計有斷層影響，詳細情況有待在掘進過程中進一步探明。

4、3313工作面瓦斯參數(shù)基本情況

表1-1湖南省婁底市婁星區(qū)茶元煤礦開采煤層瓦斯基礎參數(shù)匯總表

序號	煤層名稱	Ⅰ	Ⅰ
1	相對瓦斯壓力(MPa)	1.62	1.26
2	煤體堅固性系數(shù)f	0.43	0.42
3	瓦斯放散初速度⊿p	20.4	21.7
4	煤的破壞類型	Ⅲ	Ⅲ
5	吸附常數(shù)a(m3/t)	24.01	22.30
6	吸附常數(shù)b(MPa-1)	1.25	1.06
7	孔隙率（%）	3.1976	2.9576
8	真密度(t/m3)	1.2353	1.2003
9	視密度(t/m3)	1.1958	1.1648
10	分析基水分Mad(%)	2.09	2.10
11	分析基灰分Aad(%)	22.35	20.18
12	分析基揮發(fā)Vad(%)	9.63	8.02
13	分析基固定碳FCad(%)	65.93	69.70
14	鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)β(d-1)	0.046	0.041
15	煤層透氣性系數(shù)（m2/MPa2·d）	0.42	0.53
16	瓦斯含量(m3/t)	18.606	16.699

三、通風系統(tǒng)

通風要素：

(1)風機型號：YBT-11KW雙風機雙電源局扇;

(2)安裝地點：-187東運輸大巷風機硐室。

(3)送風方式：壓入式，風筒直徑Φ400mm，風筒出口距當頭不大于5米;當頭風量不小于64m3/min，雙風機雙電源局扇必須要采用“三專供電”。

(4)新鮮風流路線：

主井——>-20上部車場——>新暗主井——>-187中部車場——>-187東大巷——>經(jīng)局扇——>-187東瓦斯巷——>當頭。

(5)泛風路線：

當頭——>-187東運輸巷——>-187東翼回風上山——>-123總回風巷——>東翼回風上山——>+50東總回風巷——>風井——>地面。

四、水文地質情況

該工作面水文地質條件簡單，無老窯水、鉆孔水威脅，煤層上下無含水層，僅由于上部工作面老塘水下滲對工作面回采有一定的影響。

第二章 3313機巷順層鉆孔抽采設計

一、突出危險性預測

因煤層具有突出危險性，未采取開拓后煤層突出危險性預測，而直接采取穿層鉆孔對Ⅰ煤層機巷條帶綜合預抽防突措施，現(xiàn)本工作面機巷已掘出，工作面回采區(qū)域煤層瓦斯采用穿層鉆孔無法控制整個開開采區(qū)域，根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的要求，該工作面回采區(qū)域煤層瓦斯仍然有突出危險性。

二、3313工作面區(qū)域防突措施：

一)、抽放方法

采用沿煤層傾向順層鉆孔預抽3313工作面開采煤層區(qū)域瓦斯。

二)、抽放半徑確定

根據(jù)茶元煤礦瓦斯參數(shù)測定結果，結合洪山礦區(qū)周邊煤礦瓦斯抽采經(jīng)驗，確定本煤層瓦斯抽采半徑為2米。

三)、抽放鉆孔布置：

在3313機巷石門見煤處沿煤層傾向布置上向孔，孔間距為4米，即在工作面機巷每隔4米在巷道距煤層頂板0.5米處開孔，終孔深度為45米，控制工作面風巷以下-130米標高處;設計布置鉆孔55個，本煤層順層鉆孔總長2475米。

四)、順層鉆孔預抽回采區(qū)域煤層瓦斯鉆孔施工設計：

1、采用ZY-380型液壓鉆機配∮42mm的地質鉆桿套∮60mm的鉆頭實施抽放孔施工。

2、鉆孔設計：

⑴為使開采層瓦斯得到有效的抽采，應根據(jù)抽采鉆孔的有效范圍(或稱有效半徑)，在煤層中均勻布孔，在與煤層傾斜層面上形成平行式布置。

⑵采用“平行式”布孔順層抽放(即沿煤層走向孔間距為4米，沿煤層走向每隔4米各布一個鉆孔)，所有的鉆孔必須沿煤層傾斜面布置，鉆孔終孔深度為45米。

⑶單孔抽放半徑按2米設定,并依次設計本工作面機巷抽放孔個數(shù)，本次設計工作面機巷順層鉆孔為55個

3、抽放鉆場及鉆孔布置圖附后

4、鉆孔控制機巷上部沿煤層傾斜面45米。

附圖2、順層鉆孔預抽3313工作面煤層區(qū)域瓦斯設計圖

五)、抽放及封孔工藝

鉆孔封孔采用外徑∮30mm的PP-R管作封孔器，采用水泥沙漿配聚胺脂進行封孔，封孔長度不小于8米。在所有鉆孔封孔后，并入礦井抽放系統(tǒng)進行地面抽放。

第三章 抽放鉆孔施工安全技術措施

一、實施抽放孔的前期準備工作：

1、施鉆人員必須熟悉鉆機使用說明、性能方可上崗。

2、鉆機在打鉆位置固定、穩(wěn)鉆時要打緊頂柱及左右支撐柱，嚴防機械運轉時震動導致頂柱與支柱傾倒砸傷人員，施工人員不得站立在鉆機立柱正后方。

3、開鉆前，鉆工必須對鉆機進行檢查和維修，必須對每根鉆桿進行仔細檢查，不合格的鉆具不能使用。檢查鉆機情況，然后開閘門供風，當風從鉆孔外反出了后方準開鉆，進鉆前開空車試車5分鐘，嚴禁不試車就強行鉆進。

4、鉆機操作工應由具有豐富操鉆經(jīng)驗的人擔當。在鉆進過程中應注意力集中，能正確判斷出施工過程中鉆孔動力現(xiàn)象及正常的風壓，能合理調節(jié)控制轉速等。

5、打鉆期間，鉆孔施工人員必須衣著整齊利索，以免被機械絞傷。施工人員必須觀察頂柱、各種儀表的變化情況及頂板和兩幫，防止頂柱傾倒、掉頂和片幫傷人或損壞機器。

6、進鉆前，施施鉆人員必須先敲邦問頂，確保施鉆地點施工安全。

7、巷道中的殘矸、雜物必須清除干凈，礦車推出，保證水溝、通風、行人暢通無阻。

二、 抽放鉆孔實施安全技術措施

1、鉆孔施工由外往里，每施工完一個鉆孔及時封孔，封孔時必須有防突隊隊長現(xiàn)場把關。

2、采用ZY-380型液壓鉆機配∮42mm的地質鉆桿套∮65mm的鉆頭鉆進，鉆機安裝必須牢固，由防突隊負責施鉆。

3、在鉆進和撤卸鉆桿時，人員不得正對鉆桿，必須站在鉆桿兩側，以防噴孔退桿傷人;當出現(xiàn)噴孔、瓦斯超限時，立即停止鉆進，待瓦斯降至規(guī)定值時才可恢復鉆孔施工。

4、施工過程中出現(xiàn)油壓上升時，應立即停止作業(yè)，并檢查鉆機微調螺栓是否松動和卡鉆原因造成負荷增大，及時處理故障，只有在上述征兆消失后，方可恢復正常鉆進。

5、鉆進過程中要想順利完成成孔工序，必須選用適合煤層或巖層的鉆具、鉆頭及與其匹配的沖、洗、排條件。例如供風壓力(與管道直徑有關)、供水水量，其中風量、水量的量的概念尤為重要，沒有量的概念，難以避免發(fā)生堵孔、卡孔、糊孔，甚至發(fā)生鉆孔突出的危險;采取“低壓鉆進，進退結合”的鉆進工藝，可保持鉆機的穩(wěn)定性。

6、鉆探各班長應注意煤層及頂?shù)装鍘r性的變化情況，做好現(xiàn)場鉆孔資料記錄，技術部門收集各種地質資料，為設計作好施工服務。

7、各班必須嚴格風、水管路的管理的合理安設，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。在巷道的下幫掏水溝內，水流要暢通，確保巷道無積水。

8、必須嚴格按鉆孔設計要求及布孔施鉆，不得擅自改變鉆孔參數(shù)，記錄要詳細，做到鉆孔設計參數(shù)、實際鉆孔參數(shù)和記錄“三對口”，以便查對、分析、作圖。如鉆孔深度達不到要求時由現(xiàn)場跟班人員根據(jù)實際進行調整。

9、當頭必須配備專職瓦斯檢查員檢查瓦斯，嚴禁瓦斯超限作業(yè)。

10、監(jiān)控員必須在施鉆地點退后5~10m內機巷內與全風壓風流交匯點往里10~15m處安裝瓦斯自動報警斷電儀，并進入監(jiān)測系統(tǒng)正常使用，瓦斯電、風電閉鎖齊全，動作靈敏可靠。

11、瓦斯超限時必須加強通風，并停止鉆孔的施工，已竣工的鉆孔必須及時封孔并網(wǎng)形成抽放，或將鉆孔臨時封堵，減少瓦斯涌出。

12、加強局部通風管理，風筒要接至鉆場內。

13、鉆探及封孔設備必須至少15天檢查一次，確保設備及開關防爆性能良好。檢查鉆機是否符合防爆要求，必須實現(xiàn)“風電閉鎖”、“瓦斯電閉鎖”。電機設備要符合防爆要求，防爆開關必須設置在距離鉆機20m以外的進風側，電纜懸掛整齊，堅決杜絕失爆現(xiàn)象。

14、在臨近區(qū)域放炮需撤人時，施鉆人員必須按要求撤離現(xiàn)場，并將鉆機電源停掉。

15、鉆進中如發(fā)現(xiàn)噴孔預兆(如孔口水量減小、孔內有咕嘟咕嘟聲響、瓦斯涌出量忽大忽小)，必須立即停止鉆進，停止供風、供電，不得撤出鉆孔內鉆桿，讓鉆孔內瓦斯卸壓自排。各班機長在發(fā)現(xiàn)噴孔預兆后，必須立即到-187東車場用電話向礦領導報告，禁止工作人員從風井入井。

三、施工管理及規(guī)定

1、各鉆探班班組長是該班工作時的安全第一負責人，有權監(jiān)督和教育職工遵守各安全規(guī)程。

2、提高班前會質量，下班匯報制度。各班要執(zhí)行現(xiàn)場交接，上不清，下不接，下不接，上不交，當班隱患當班必須處理。

3、嚴把鉆孔工藝質量。當班人員把好四大關：鉆探各班組必須嚴格按設計要求的鉆孔方位、傾角、開孔位置、孔徑施工鉆孔。開孔前按設計要求用羅盤測試準確方位和傾角，穩(wěn)鉆后再進行校對，開鉆后進孔0.1～0.2m時再次校對,確保鉆孔質量。鉆孔終孔后，技術部門負責鉆孔施工質量驗收，每孔必檢。當班機長必須對鉆孔方位、傾角、長度及見煤、噴孔等參數(shù)準確收集并記錄，并如實、及時填寫《鉆探原始記錄表》。

4、防突礦長、抽放技術員必須保證有人現(xiàn)場定時對抽放孔實施進行監(jiān)督，保證鉆孔實施嚴格按設計進行，所有鉆孔必須穿透待抽煤層。

5、每打完一個孔，必須由防突隊長組織及時進行封孔。其封孔質量必須符合要求。只有達到設計要求方可允許并網(wǎng)抽放，否則，在現(xiàn)場再次布孔，補充抽放鉆孔。

6、鉆孔施工前，必須做好施工前的一切準備工作。

(1)鉆機移設前必須切斷電源，嚴禁帶電搬運鉆機。鉆機電機電纜、兩相按鈕電纜待鉆機固定后必須懸掛整齊，不得影響鉆孔施工。

(2)拆、卸、安裝鉆機大型部件時，身體站立的位置必須能避免失手的傷害。

(3)每次只準連接或拆卸一根鉆桿。

7、進入現(xiàn)場施工前，必須嚴格檢查現(xiàn)場巷道內的瓦斯情況，只有在瓦斯?jié)舛刃∮?%時，方可進行作業(yè)，嚴禁瓦斯超限作業(yè)。

8、進入現(xiàn)場施工前，班組長必須對工作地點的安全情況進行一次全面檢查，確認無危險后，方準其余人員進入作業(yè)地點，作業(yè)人員必須經(jīng)常認真檢查壓風管路和壓風機附近瓦斯?jié)舛燃白鳂I(yè)地點的頂板、幫壁、支架，嚴格敲幫問頂制度等情況，當發(fā)現(xiàn)危險時，必須立即采取措施，進行處理。

9、當班作業(yè)人員必須攜帶便攜式瓦斯檢測報警儀(2臺)，分別懸掛在作業(yè)地點的進風側和回風側。當瓦斯?jié)舛冗_到1。0%，必須立即停止作業(yè);當瓦斯?jié)舛冗_到1.5%時，必須撤出人員，切斷電源，向調度室匯報;同時通知受鉆場回風影響巷道內的工作人員安全撤離。查明超限原因后待施鉆地點瓦斯?jié)舛冉档偷?.0%以下，才準送電開鉆。

10、操作人員站立在電機另一側，不能和給進手把呈一直線，鉆進過程中不得翻越鉆機，如需則必須停止鉆機運轉，且與操作臺人員聯(lián)系好后方能翻越。

11、連接、拆卸鉆機具必須在鉆機停電之后，管鉗卡緊背牢方能進行工作，操作人員不得與孔口呈直線，也不得擋住操作臺人員視線，操作人員精力要集中，行動一致，預防鉆具沖出傷人。

12、鉆孔內排出的鉆屑，當班必須采取有效辦法處理，以防止堵塞水溝、軌道。

13、一個班工作完畢后應斷開鉆機電源開關，并把開關啟動、停止手把打到零位并用螺栓固定。

14、鉆孔施工完畢后，先用黃泥堵孔，防止瓦斯壓出。并且在24小時內必須完成封孔作業(yè)。

四、特殊措施

1、調整通風系統(tǒng)，使施鉆地點具有獨立的通風系統(tǒng)。開鉆以前完成該區(qū)域通風系統(tǒng)調整。并設有風電、瓦斯閉鎖。

2、施工地點瓦斯超限時，瓦檢員必須及時通知瓦斯超限影響區(qū)域工作人員撤出超限區(qū)。

附圖3、順層鉆孔設計參數(shù)圖

五、抽放封孔技術措施

1、每打完一個鉆孔，必須由防突隊長負責組

2、 封孔要求：

提高封孔質量是確保鉆孔瓦斯抽放效果的重要因素。為了提高封孔質量，確定采用注漿泵進行注漿封孔，注漿長度一般應為5m，封孔管可用Φ32mmPPR管連接而成，前端的第一根管在管壁上鉆一定數(shù)量的小眼，并將管的前端頭塞住，以免送入鉆孔時進入雜物，堵塞鐵管。兩根管之間的連接用膠水認真接好，以防漏氣。將抽放管安裝到鉆孔中預定位置后，送入注漿管。用聚氨酯封鉆孔孔口段1m，并在孔口用木楔塞住，即可注漿。

3、水泥沙漿應添加一定比例的膨脹劑，以免凝固后產(chǎn)生裂縫。根據(jù)封孔深度確定膨脹不收縮水泥的使用量。在按一定比例配制好封孔水泥漿后，用注漿泵一次連續(xù)將封孔水泥漿注入鉆孔內。注漿泵的能力應能使水泥漿達到要求的深度。

4、鉆孔施工完后1天內應進行鉆孔封孔工作。

5、封孔器與抽放耙膠管連接，連接耙接到抽放分管上，要求連接嚴密不漏氣。(封孔工藝圖附后)

六、管路安裝與瓦斯抽放安全技術措施

1、-187東瓦斯巷安裝∮200mm的抽放分管，每一鉆場位置設置三通與抽放耙連接，抽放分管與安裝到-187的∮200mm抽放支管連接。

2、每施工完一個鉆孔，由防突隊負責將抽放管進行連接并網(wǎng)，管路安裝必須符合規(guī)定要求并驗收。

3、管路安裝必須平直，并每隔5米進行吊掛，在-187東底板瓦斯巷第一鉆場處要安裝放水器。

5、每大班必須對管路進行檢查，每大班將抽放管內的積水進行了一次放水，每三天進行一次全面抽放參數(shù)測定，并作好詳細記錄。如發(fā)現(xiàn)抽放濃度達不到30%，必須及時向防突礦長、礦總工程師匯報，由礦總工程師組織進行處理。

6、如若有低濃度條件下進行抽放必須編報專門的安全技術措施報公司總工程師批準。

7、地面抽放泵房必須保證24小時進行抽放，每一小時進行一次抽放參數(shù)測定，做好記錄臺帳。

8、自所有鉆孔實施完畢，封孔并入抽放系統(tǒng)進行了抽放起，至整個工作面開采完畢時止。

9、抽放其他規(guī)定：煤層瓦斯預抽率應大于30%，達不到時必須采取補救措施。

第四章 抽采措施效果檢驗：

在該煤層采取區(qū)域性抽采措施后(抽采一定時間后)，必須對其進行效果檢驗，我礦采用直接測定煤層瓦斯壓力，間接計算煤層殘余瓦斯含量的方法進行區(qū)域性措施效果檢驗，只有當煤層瓦斯壓力降到0.74Mpa以下，且瓦斯含量降到8m³/t以下，才判定區(qū)域性防突措施效果有效，否則該區(qū)域必須采取繼續(xù)抽放或補打區(qū)域性抽放孔。

第五章、區(qū)域性驗證

當區(qū)域性抽采措施效果檢驗達標后，在3313工作面每推進10～50m(在地質構造復雜區(qū)域或采取了預抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施以及其他必要情況時宜取小值)至少進行兩次區(qū)域驗證;

在工作面必須每隔10m施工一個不小于10米的前探鉆孔，和采用鉆屑瓦斯解吸指標法進行驗證，如果指標Kmax>0.5或△H27>200pa,并且在施工前探鉆孔時發(fā)現(xiàn)有瓦斯動力現(xiàn)象，則判定該工作面區(qū)域性抽采措施無效，立即以局部的“四位一體”綜合防突措施作為補充。當區(qū)域性驗證為無突出危險時，也必須采取安全防護措施進行回采作業(yè)。

第六章、組織措施

1、礦長對本礦井的瓦斯抽采管理工作負全面責任。

2、礦總工程師對瓦斯抽采工作負技術責任。

3、瓦斯礦長對抽采措施的施工、貫徹、檢查負責。

4、安全礦長負責監(jiān)督、檢查瓦斯抽采措施的執(zhí)行和落實。

5、瓦斯抽采技術員負責抽采設計的編制、日常抽采工作、抽采管路管理、瓦斯抽采措施工程量的驗收工作。

6、安監(jiān)人員對本措施的落實進行監(jiān)督。

編制人：謝國亮

2015年8月20日