128-2-1掘进防突设计

贵州盘县华阳煤业公司 云贵煤矿128_2-1掘进工作面防突

专项设计

贵州盘县华阳煤业公司云贵煤矿

二〇一二年三月

云贵煤矿128_2-1掘进工作面防突设计

目 录

第一章 掘进工作面概况 ................................................. 3 一、工作面概况 ......................................................... 3 二、煤层地质及煤层特征 ................................................ 3 1、地层 ............................................................... 3 2、断层情况 ........................................................... 5 3、煤层赋存情况 ....................................................... 5 4、煤质 ............................................................... 5 5、水文地质情况 ....................................................... 6 6、瓦斯、煤层自燃及煤尘爆炸特征 ....................................... 6 四、巷道布置情况及掘进工艺情况 ........................................ 7 三、掘进工作面煤炭储量及服务时间 ....................................... 7 一、储量 .............................................................. 7 二、服务年限 .......................................................... 7 四、通风、瓦斯及抽放 ................................................... 8 1、通风方式及通风方法 ................................................. 8 2、瓦斯情况及瓦斯抽放 ................................................. 9 第二章 区域综合防突 .................................................. 10 一、区域防突突出危险性预测 ............................................ 10 二、 区域防突措施 ..................................................... 12 1、开采保护层 ........................................................ 12 2、区域顺层钻孔预抽瓦斯 .............................................. 14 2、钻孔与管路的连接 .................................................. 16 三、区域防突效果检验 .................................................. 17 （一）区域防突效果检验 ............................................... 17 四、区域验证 .......................................................... 20 第三章 局部综合防突设计 ............................................. 22 第一节、工作面突出危险性预测 ......................................... 22 第二节、局部防突措施 .................................................. 23 第三节 工作面防突效果检验 ............................................. 23 第四节 安全防护措施 ................................................. 26 一、远距离爆破 ....................................................... 26

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二、设置反向风门 ..................................................... 26 三、设置避难所（放炮硐室） ........................................... 28 四、压风自救系统 ..................................................... 28 五、其它安全措施 ..................................................... 29 第四章 组织管理措施 .................................................. 32

突出前的各种预兆 .............................................. 33

附：1 128-2-1掘进工作面平面图

2 128-2-1掘进工作面通风系统示意图

3 128-2-1掘进工作面避灾系统示意图

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第一章 掘进工作面概况

一、工作面概况

128-2-1采煤工作面是云贵煤矿一采区28-2煤层中的第一个工作面，28-2煤层距离上覆的28#煤层层间距14m，距离下伏29#煤层层间距15.0m左右。 其128_2-1掘进工作面运输巷标高为+1572.0m，回风巷标高为+1598.0m，运输巷设计长度315.0m，回风巷设计长度285.0m，切眼长度70.0m，平均煤层厚度1.9m，煤层倾角22.0°，可采煤炭5.4万吨。底板为粉砂岩，顶板为粉沙质泥岩，煤层较稳定，预计在掘进过程中回风巷、运输巷都不遇断层。

128_2-1回风巷、128_2-1运输巷在掘进前已经具备的回风系统，回风系统畅通，掘进过程中均采用压入式通风。附图1：128_2-1掘进工作

面工程平面图

二、煤层地质及煤层特征

1、地层

井田及邻区矿井内及其邻近出露地层有从二叠系下统茅口组至三叠系下统飞仙关组，现从老到新分述如下： 1)、二叠系（P） 下统茅口组（P1m）：

出露于井田北西部外围，主要为浅灰色，灰色厚层灰岩，含白云质团块或白云岩，具缝合线构造，产腕足类、蜒等动物化石。顶部有厚约3米左右的红褐色硅质灰岩，角砾结构，坚硬，厚度400-500米。 与上覆峨眉山玄武岩组呈假整合接触。 上统峨眉山玄武岩组（P2I）：

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出露于井田北部外围，厚度210-330米。平均270米，根据岩性特征分为三段，从下而上。 第一段（P2β1）：灰绿色拉斑玄武岩及玄武岩，致密块状，坚硬，具大量紫红色铁质浑圈，具小气构造。厚度20-70米，平均45米。 第二段（P2β2）：浅灰色、绿灰色泥质粉砂岩，粉砂岩、泥岩、凝灰岩，产植物化石。含煤1-3）层，均不可采。厚度0-50米，平均35米。 第三段（P2β3）：深灰色，紫色，暗绿色火山石角砾岩，偶夹玄武岩。顶部20米左右，为含砾凝灰岩。厚度130-275米，平均210米。 与上覆龙潭组呈假整合接触。 上统龙潭组（P2l）：为矿井内含煤地层，厚度为210-300米，一般为260米（矿井内出露的含煤地层为龙潭组中，上段）,岩性以粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层为主，夹泥质灰岩及菱铁太薄层。其中砂岩成分以岩屑为主，含腕足类，瓣足类，头足类等动物化石及大羽羊齿、栉羊齿、瓣轮叶等植物化石。根据岩性分下、中、上三段，现从下到上分述如下： 下段（P2l1）龙潭组底界（铝土岩底界）-24号煤层顶界。厚度为20-60米，一般36米。 中段（P2l2）、24号煤层顶界-12-1号煤层顶界。厚度为105-130米，一般为120米。 上段（P2l3）、12-1号煤层顶界-龙潭组顶界。厚度为80-120米，一般为105米。与上覆飞仙组呈整合接触。 2)、三叠系下统（T1） 飞仙关组（T1f）：

出露于矿井中部及南东部外围，以砂岩为主，夹泥岩。厚度600-700米，一般660米。下部俗称绿色层，为灰绿色夹紫色的细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩。上部及中部俗称紫色层，为红紫色、暗紫及紫色泥岩、粉砂岩，含白色蠕虫状方解石，夹多层细砂岩，并常夹有绿色砂质条带及白色灰岩条带，具板状交错层理，含瓣鳃类动物化石。 3)、第四系（Q）

分布于矿井北西部，为残积、坡积、洪积及冲积物，由砂土、粘土及砾石组成，厚度0-15米。与下伏地层呈不整合接触。 1.1.3.2 煤系地层及含煤性

区域内龙潭组含煤层20-30层，一般25层，煤层总厚度20-36米，平均28米,含可采煤层10层，可采煤层总厚度9-26米，平均18米。可采煤层编号从下到上为30#、29#、28#、26#、19#、17#、12#及3#，矿井批准开采的有12#、17#、19#、26#、28#共五层。据煤层赋存情况将各煤层分为上、下二个含煤组。其中12#、17#、19#为上煤组；26#、28#

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为下煤组。

2、断层情况

矿井位于盘南背斜南东翼东段，总体为一单斜构造。地层走向为北东，倾向为南东，倾角一般为27度-20度。矿井内未见褶曲。构造复杂程度为中等。

矿井内共发现断层2条，为F2、F78断层，叙述如下：

F2走向正断层为矿井北西部边界断层，对井田内煤层开采没有影响，断层上、下盘均为煤系地层。断层走向北50度东，倾向南东，倾角70度左右。该断层走向穿过整个井田，落差约100米左右。

F78斜向正断层位于矿井中部，对井田内1-19#号煤层开采都有影响，断层上、下盘均为煤系地层，断层走向北70度东，倾向北西，倾角70度左右。该断层斜切整个井田，落差为100米左右。

3、煤层赋存情况

表1-3-1 1号煤层煤层特征表 区序煤层煤层厚度域号 名称 （m） 组 龙1 潭组 28# 2.67～2.24 1.80 煤层夹距（m） 矸数 煤层间煤层结构 煤层稳定性 倾角（°） 20～25 顶底板岩性 顶板 粉砂质泥岩 底板 45 0～2 简单 较稳定 粉砂岩 4、煤质

1）物理性质和煤岩特征

28#号煤层倾角22°，顶板为灰色、深灰色厚层状凝灰色粉砂岩，顶板条件较好；底板为粘土岩、泥岩，遇水易膨胀，设计采用全部跨落法管理顶板。根据验算所选择支架及柱排距的确定能满足支护要求。在开采过程中应加强巷道顶、底、帮的支护管理工作，预防不良事故发生。

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2）煤质特征

28#号煤层低中灰～中灰、中硫～高硫分、特高热值的无烟煤，煤质特征见表1-3-2。

表1-1-2 煤质分析结果表

产品名称 原煤 水分(Mad﹪) 1.87 各项指标 灰分(Ad%) 12.37 挥发分(Vdaf%) 12.07 全硫(Std%) 1.07 煤层号 28 # 5、水文地质情况

采区内无大的地表水体，128_2-1掘进工作面附近有河流，但冲沟发育，沟溪水变化幅度大，雨季暴涨，枯季水量较小，甚至干涸，流量受大气降水的控制。

6、瓦斯、煤层自燃及煤尘爆炸特征

1） 根据贵州省能源局文件黔能源发“《关于六盘水市煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，云贵煤矿相对瓦斯涌出量15.92 m3/t，绝对瓦斯涌出4.92 m3/min，矿井为煤与瓦斯突出矿井。

参考矿井和相邻采掘工作面瓦斯、二氧化碳涌出情况分析计算，预计128_2-1工作面瓦斯绝对涌出量3.54m3/min，瓦斯相对涌出量29.73/min，二氧化碳相对涌出量10.8m3/t，二氧化碳绝对涌出量0.12m3/min。

2）根据贵州省煤田地质局2011年对云贵煤矿各煤层作出的《煤尘爆炸性鉴定报告》，所采煤层的煤尘均有爆炸性。该矿按有煤尘爆炸性进行设计管理。

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3）根据贵州省煤田地质局对云贵煤矿各煤层作出的《煤层自燃倾向性等级鉴定报告表》，所采煤层自燃倾向性分类28#煤层为二类，易自燃。资料来源可靠，28#该按二类煤层自燃倾向性（易自燃煤层）进行设计管理。

四、巷道布置情况及掘进工艺情况

128-2-1采煤工作面是云贵煤矿一采区28-2煤层中的第一个工作面，28-2煤层距离上覆的28#煤层层间距14m，距离下伏29#煤层层间距15.0m左右。 其128_2-1掘进工作面运输巷标高为+1572.0m，回风巷标高为+1598.0m，运输巷设计长度315.0m，回风巷设计长度285.0m，切眼长度70.0m，平均煤层厚度1.9m，煤层倾角22.0°。巷道皆跟顶板掘进，采用工字钢支护，断面为梯形，运输巷高2.0 m，上宽：2.4m、下宽2.9m；回风巷高2.0 m，上宽：2.1m、下宽2.6m。

掘进工作面设备配备：GMZ－12煤电钻，电机功率1.2kW，配备ZDY-620型/ZDK-280/80坑道钻机，采用钻眼远距离放炮掘进，采用刮板转载机转载和皮带运输机运输。

三、掘进工作面煤炭储量及服务时间 一、储量

可采储量=300×70×1.9×98%×1.4=5.4万吨。

本矿炮采工作面回采率参考值为98%，煤的平均可采厚度为1.9米，煤的容重1.4T/m3。

二、服务年限

54000÷(2×70×1.9×1.4×25)

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=5.0月

日推进度----2米 工作面长度------70米 平均采高-----1.9米 容重------1.4吨/米3 月工作日——25天

四、通风、瓦斯及抽放 1、通风方式及通风方法

矿井通风方式为并列抽出式，通风方法为抽出式，回采工作面采用上行式U型通风方式，掘进工作面采用压入式局部通风机风筒通风。矿井以一个采煤工作面、两个掘进工作面达产，采煤工作面为全风压通风。

矿使用FBCZNo18/90型号隔爆对旋轴流风机2台，一台工作，一台备用。风量2900～4760 m3/min，负压400～1200Pa。电机功率N=90kw。

布置有3个井筒，其中主、副排矸斜井为进风井，其标高分别为＋1652m、＋16m，西部设置有回风斜井，其标高为＋1653m，通风系统较简单，设施齐全。

128_2-1掘进工作面采用压入式通风，风机安设在距离回风口10.0m以上的全风压通风巷道内，使用型号为FBCD（11KW×2）的局扇2台，（一台运转，一台备用）和FBCD（15KW×2）的局扇2台，（一台运转，一台备用），风筒使用直接为600mm的抗阻燃风筒，严格执行“三专两闭锁”措施。

1）128_2-1运输巷通风系统

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新鲜风经地面——平硐——轨道下山——局部通风风机—风筒——迎头；

污风经工作面——128_2-1运输巷——128_2-1专用回风巷——28#回风上山——总回风巷——地面。

2）128_2-1回风巷通风系统

新鲜风经地面——平硐——轨道下山——12602溜子巷——局部通风风机—风筒——迎头；

污风经工作面——128_2-1回风巷——12802石门回风联巷——28#回风上山——总回风巷——地面。附图2：128-2-1通风和避灾路线图

2、瓦斯情况及瓦斯抽放

矿井目前设置有高、低负压抽放系统各一套，其中：

高负压抽放是2BEC-42水环型真空泵二台（一台工作、一台备用），340rpm(min-1)，电机功率为132kW，电压660 V 。其工况点参数为：Q=80.0m3/min、H＝30hPa。主管选用煤矿井下聚氯乙烯管：DN=300mm，PN=0.8Mpa，δ=6mm；支管选择煤矿用无缝钢管：DN=150mm，PN=0.8Mpa，δ=5mm。

低负压抽放是2BEA-303水环真空泵两台，一台工作，一台备用，该泵配套电机功率为75kw，电压660 V ，泵转速590r/min，最大抽气量Q=52m3/min,H＝18hPa；主管选用煤矿井下聚氯乙烯管：DN=300mm，PN=0.8Mpa，δ=6mm；支管选择煤矿用无缝钢管：DN=150mm，PN=0.8Mpa，δ=5mm。

128_2-1掘进工作面掘进期间采用一台高负压瓦斯抽放泵配备一趟12寸抽放管路抽放掘进期间的区域顺层瓦斯，单孔使用2.5寸管连接。

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根据以外经验，预计128_2-1运输巷、128_2-1回风巷的瓦斯抽放管路每趟负压平均13.0kpa, 流量38.0 m3/min，平均瓦斯浓度15.0%，抽放瓦斯纯量5.7m3/min，能满足128_2-1掘进工作面运输巷、回风巷掘进期间瓦斯治理要求。

第二章 区域综合防突

一、区域防突突出危险性预测

区域突出危险性预测根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行，也可以采用其他经试验证实有效的方法。

目前，矿井未开展区域突出危险性预测工作，设计根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法进行预测，并按照下列要求进行：

1、煤层瓦斯风化带为无突出危险区域；

2、根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果，采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。当突出点及具有明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时，则根据上部区域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离，并结合下部区域的地质构造分布划分出下部区域构造线两侧的突出危险区；否则，在同一地质单元内，突出点及具有明显突出预兆的位置以上20m（埋深）及以下的范围为突出危险区(如图2-1-1)；

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-30013-3002-350-3506-4004-4005-450-450图2-1-1 根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图 1—断层；2—突出点；3—上部区域突出点在断层两侧的最远距离线；

4—推测下部区域断层两侧的突出危险区边界线；5-推测的下部区域突出危险区上边

界线；6—突出危险区（阴影部分）

3、在上述两项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域，根据煤层瓦斯压力P进行预测。如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料，根据煤层瓦斯含量W进行预测。预测所依据的临界值应根据试验考察确定。目前，矿井暂未进行试验考察，按表2-1-1进行预测。

表2-1-1 根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值 瓦斯压力P（MPa） P﹤0.74 瓦斯含量W（m3/t） W﹤8 区域类别 无突出危险区 突出危险区 除上述情况以外的其他情况 设计根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法进行预测，必须符合下列要求：

1）预测主要依据煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应为井下实测数据； 2）测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。

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3）预测钻孔布置：沿巷道掘进方向布置2个测压孔，沿推进方向每30米布置一个测压孔。

根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点试验室于2010年12月对我矿的煤与瓦斯突出危险性鉴定。鉴定结果：

盘县老厂镇色绿村云贵煤矿28#煤层煤的破坏类型属于Ⅲ类煤；煤层的相对瓦斯压力为0.48MPa，小于0.74MPa；煤样的坚固性系数为0.383，小于0.5；瓦斯放散初速度为21.9mmHg，大于10mmHg。根据《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》（AQ1024-2006）第5.2.3条规定及《防治煤与瓦斯突出规定》，全部指标达到或超过其临界值时划为突出煤层。此外，软分层煤样的初始释放瓦斯膨胀能为47.52mJ/g，根据以往的科学研究结果，当初始释放瓦斯膨胀能大于临界值42.98mJ/g，该煤层有突出危险性。鉴定认为：盘县云贵煤矿28#煤层在鉴定范围（标高+1530m以上的28#煤层）内有突出危险。

二、区域防突措施

128-2-1采煤工作面虽然上覆的28-1#煤层12801工作面已经开采，

并对本工作面实行一定的，但根据开采的情况，本工作面开口往里100米段为井筒保护煤柱，没有得到全面的，因此采用开采保护层与本煤层抽放相结合的区域防突措施。

1、开采保护层

由于在突出矿井开采煤层群时，如在有效保护垂距内存在厚度0.5m及以上的无突出危险煤层，除因突出煤层距离太近而威胁保护层工作面安全或可能破坏突出煤层开采条件的情况外，首先开采保护层。

当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时，综合比较分析，择优开采保护效果最好的煤层；当矿井中所有煤层都有突出危险时，选择突出

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危险程度较小的煤层作保护层先行开采，但采掘前必须按本规定的要求采取预抽煤层瓦斯区域防突设计并进行效果检验；

A、开采保护层沿走向方向的保护范围

若保护层采煤工作面停采时间超过3个月、且卸压比较充分，则该保护层采煤工作面对被保护层沿走向的保护范围对应于始采线、采止线及所留煤柱边缘位置的边界线可按卸压角δ5=56°～60°划定。

图2-2-1 保护层工作面始采线、采止线和煤柱的走向影响范围

1－保护层；2－被保护层；3－煤柱； 4－采空区；5－被保护范围；6－始采线、终采线

B、云贵煤矿上保护层开采后工作面沿倾斜方向的保护范围应根据卸压角δ划定，如图2-1-3所示。

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图2-2-2 28-1号煤层开采后，被保护28-2号层沿倾向范围

C、保护层与被保护层之间的最大保护垂距

保护层与被保护层之间的最大保护垂距，对于缓倾斜和倾斜煤层为：上保护层＜50m；对于急倾斜煤层，上保护层＜60m。

根据云贵煤矿28-1号煤层与28-2号煤层层间距分析，选择开采28-1

号煤层作为上保护层，128_2-1掘进工作面为28_2#首采煤层的工作面与28-1首采12801工作面的保护范围只有回风巷100米，运输巷200米。

2、区域顺层钻孔预抽瓦斯

1、根据128_2-1掘进工作面工程平面图分析，运输巷设计长度315.0m，回风巷设计长度285m，切眼长度70.0m。在保护层未被保护的范围（回风巷前185米，运输巷前115米），需严格进行区域煤层瓦斯防突措施。因此设计采取在掘进工作面迎头施工区域顺层区域条带抽放孔预抽掘进区域煤层瓦斯作为掘进期间的区域防突设计。具体措施如下：

1）钻场设计：

（1）运输巷设计长度315.0m，采取在掘进工作面（前115米）；回风巷设计长度285.0m，采取在掘进工作面（前185米）范围；切眼长70米范围内每隔40m在巷道两帮施工5个最短超前距不小于30米的区域顺层条带抽放孔作为运输巷区域防突措施，运输设施3次区域抽放，总施工30个区域顺层钻孔；回风巷设施4次区域抽放，总施工40个区域顺层钻孔；切眼设施2次区域抽放，总施工20个区域顺层钻孔。掘进工作面的巷道掘进至保护范围后看保护层效果，再根据实际情况选择是否进行煤层瓦斯区域防突措施。

（2）所有抽放孔均采用ZDY-620型钻机施工，钻孔直径75mm,终孔间距3.0m,同时抽放孔的超前最短投影孔深为70.0m且终钻必须控制巷道

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轮廓线外不小于15.0m。钻孔设计详见128_2-1掘进工作面区域顺层条带抽放孔设计图。

（3）施工中所有顺层钻孔必须按照设计的倾角、偏角、孔深施工。确保施工钻孔真实可靠，严禁施工假钻。所有钻孔施工结束后必须能覆盖整个回采区域，每施工一个钻孔必须及时进行连管抽放并现场收集参数进行上图分析，对未施工到设计深度的不给予验收，必须重新不施工。

上帮：

下帮：

图2-2-3 128_2-1掘进工作面区域顺层钻孔设计布置图

聚氨脂封孔采用卷缠药液法，钻孔内封孔管结构如图2-2-4所示。

抽放管为焊缝钢管（或抗静电阻燃塑料管），长为8～10m，在管前端

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焊上铁档板，套上木塞和橡胶垫圈，距前端橡胶垫圈1m处，再套上木塞和橡胶垫圈，并用铁线缠紧固定，在1m间距内的抽放管上固定一块毛巾布（1m×0.7m）。

卷缠药液法封孔操作程序为：先称出封一个孔的甲、乙组成药液，分别装入两个容器，再将药液同时倒入混合桶，立即用棒快速搅拌均匀，当药液由黄褐色变为乳白色时，停止搅拌，将药液均匀倒在毛巾布上，边倒药液边向抽放管上卷缠毛巾布，并把卷缠好药液的封孔管迅速插入钻孔，大约5分钟后，药液开始发泡膨胀，20分钟后停止发泡，逐渐硬化固结。为了避免封孔管晃动影响封孔质量，孔口处用木塞楔紧。封一个钻孔的聚氨脂用量约为1公斤左右。

4110235610006010008000~10000710005000~60001、铁档板 2、木塞 3、橡胶垫圈 4、毛巾布 5、铁线 6、抽放管 7、钻孔 8、聚氨脂密封段 9、水泥沙浆 10、花孔

图2-2-4 聚氨脂缠药方法及封孔管结构示意图

2、钻孔与管路的连接

聚氨酯封孔20分钟后，便可与抽放管路连接。抽放瓦斯管路与钻孔

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可用2.0英尺寸的高压胶皮软管通过抽放多通连接，煤层钻孔一般选用2.5英寸半的钢骨架胶管。每个钻孔与管路连接处应设置观察孔和阀门。

抽放瓦斯管路与钻场钻孔的连接如图2-2-5。

封孔材料抽放钻孔金属骨架胶管封孔铁管阀门抽放支管路钻孔封孔管观测孔观测孔胶管弯头阀门抽放管放水器

图2-2-5 单孔与管路的连接示意图

3、128-2-1掘进工作面运输巷、回风巷内的所有抽放钻孔每天安排有专职测试人员对抽放钻孔瓦斯浓度进行测试并挂牌管理，加强了抽放系统巡视、放水、堵漏等管理，随时进行清孔管理工作，确保了钻孔的正常抽放，保证抽放钻孔单孔负压不小于13.0Kpa。

三、区域防突效果检验

（一）区域防突效果检验

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十五、五十六条规定，结合128-2-1掘进工作面所采取的区域区域防突设计实际情况分析，128-2-1掘进工作面掘进期间的区域措施效果检验采用直接测定预抽区域的煤层残余瓦斯

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压力或间接计算预抽区域的残余煤层瓦斯含量的方法进行措施效果检验。

表2-3-1 根据煤层瓦斯压力进行区域预测的临界值

瓦斯压力P（MPa） P﹤0.74 P≥0.74 瓦斯含量W（m3/t） W﹤8 W≥8 类别 无突出危险 有突出危险 1、采用直接测定预抽区域残余瓦斯压力作为施工顺层抽放钻孔区域防突设计的效果检验方法

1）效检点的布置方式和要求

128-2-1掘进工作面效果检验点均设计在煤巷条带每间隔40m在工作

面迎头布置一个检测区域，每个检测区域布置3个最短投影孔深为10m的检验测试孔，其中1个平行掘进方向，另外两个布置在巷道两侧且终孔必须按照要求控制巷道轮廓线5m以外。

图2-3-1 128-2-1掘进工作面区域防突措施效果检测孔设计布置图

2）以上所有检验测试孔均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，且避开采掘巷道的预抽超前距。

3）检测孔施工完毕后必须立即进行封闭测试，每个孔施工结束立即

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埋3分测压管后并采用水泥沙浆封孔8m深进行测压工作，测试人员对压力测试表进行读数并观察压力变化情况，只有当测定的煤层残余瓦斯压力始终是小于0.74mpa，方可视为区域措施有效，该区域为无突出危险。

4）若测定的煤层残余瓦斯压力大于或等于0.74mpa，则该区域区域防突设计无效，必须重新实施区域防突设计，直至煤层残余瓦斯压力小于0.74mpa。若施工区域条带预抽瓦斯钻孔范围内的钻孔出现喷孔、卡钻、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的该区域内预抽区域判定无效，必须重新执行区域防突设计。再次进行区域条带瓦斯抽放工作。

2、采用间接计算的残余瓦斯含量进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求：

1）当预抽区域内钻孔的间距和预抽时间差别较大时，根据孔间距和预抽时间划分评价单元分别计算检验指标。只有当所有条带抽放单孔瓦斯浓度降低到10.0%以下且计算的煤体残余瓦斯含量小于8m3/t时，方可视为区域防突设计有效，该区域为无突出危险，否则将继续抽放。

2）若预抽钻孔控制边缘外侧为未采动煤体，在计算检验指标时根据不同煤层的透气性及钻孔在不同预抽时间的影响范围等情况，在钻孔控制范围边缘外适当扩大评价计算区域的煤层范围。但检验结果仅适用于预抽钻孔控制范围。

当采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时，若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值而判定为预抽防突效果无效时，则本循环预抽区域均判定为预抽防突效果无效，即为突出危险区，必须从新执行区域防突设计，直至抽放区域内的残余瓦斯含量小于8.0m3/t且残余瓦斯压力小于0.74Mpa。

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四、区域验证

根据《防治煤与瓦斯突出规定》结合矿井实际情况采用煤科总院重庆分院生产的WTC防突参数仪测定钻屑瓦斯解析指标法作为128-2-1掘进工作面掘进期间的区域验证：

在128-2-1掘进工作面进行区域验证时，采用钻屑指标法，参照表2-4-1进行验证，如果实测得到的S、K1所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。

表2-1-4 钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值

钻屑瓦斯解吸指标K1 mL/g•min2 0.4 1钻屑量 S kg/m 6 1、在进行区域验证前必须先按照要求在工作面施工3个能探清掘进前方煤层情况的前探孔，采取施工顺层钻孔作为区域防突设计区域可以选用顺层抽放孔、测压孔代替前探孔，但选择的代替孔必须满足前探孔的要求，具体施工标准如下：

128-2-1掘进过程中必须在掘进工作面使用ZDY-620型钻机施工3个

最短投影孔深为10.0m且控制巷道轮廓线左右5m的超前钻孔，该孔可以选用抽放孔、测压孔代替，但必须满足相关要求，从而探清前方煤层地质情况和观察突出预兆。只有前方无异常情况方可进行区域验证工作，验证无危险后探孔方可按照最短投影孔深减去5m控制探孔进尺。

2、进行区域验证工作时必须按如下标准进行：

1）即在掘进工作面采用直径为42mm的效检钻杆施工3个孔深为10.0m

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区域验证孔，钻孔应尽量布置在软分层中，其中一个钻孔应布置在掘进工作面中部并平行于掘进方向，其他2个钻孔终孔点应控制巷道断面两侧轮廓线外2—4m。每进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值（K1max定为0.5mL/g.min1/2，Smax定为6.0kg/m。当每次测定的K1max≥0.5或Smax≥6.0 kg/m时，认为工作面有突出危险性。当每次测定的K1max<0.5 mL/g.min1/2且Smax<6.0 kg/m时，认为工作面无突出危险性）。

3、每次区域验证必须施工3个孔，每个钻孔孔深为10.0m，验证孔必须控制掘进巷道两帮2-4m。若施工的区域验证孔达不到10.0m，即区域第一次控制进尺按区域验证孔的最短孔深减去2.0m超前距控制掘进。 4、掘进过程中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（打钻过程中出现喷孔、卡钻、顶钻等异常现象），该区域以后的掘进工作必须执行局部综合防突设计。

图2-3-1 128-2-1掘进工作面区域验证孔设计布置图

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第三章 局部综合防突设计

第一节、工作面突出危险性预测

128-2-1掘进工作面掘进过程中严格执行“区域防突设计先行，局部防

突设计补充”的原则。掘进过程中当区域验证（工作面预测预报）出现有突出危险或施工的钻孔出现喷孔、卡钻、顶钻等突出明显现象时必须严格采取以下局部综合防突设计进行消突。

选用钻屑瓦斯解析指标法作为局部防突设计的预测预报。 1、即钻孔每进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值（K1max定为0.5mL/g.min1/2，Smax定为6.0kg/m。当每次测定的K1max≥0.5或Smax≥6.0 kg/m时，认为工作面有突出危险性。反之，认为工作面无突出危险性）。

2、在掘进工作面采用直径为42mm的效检钻杆施工3个孔深为10m预测预报孔，钻孔应尽量布置在软分层中，其中一个钻孔应布置在掘进工作面中部并平行于掘进方向，其他2个钻孔终孔点应控制巷道断面两侧轮廓线外2—4m。

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图3-1-1 128-2-1掘进工作面预测预报孔设计布置图 第二节、局部防突措施

在掘进巷道内施工5个超前排放孔，孔深为50m控制巷道轮廓巷左右5m且排放孔超前距不得小于10m，终孔间距为3.0m。排放孔必须施工在软分层中。

施工排放孔期间如果出现喷孔、卡钻、顶钻等有明显突出预兆时，必须在有异常现象孔周边1m范围内至少加密2个同等深度的排放孔，直至无喷孔等异常现象为止。

图3-2-2 128-2-1掘进工作面局部防突设计孔设计布置图

第三节 工作面防突效果检验

采用煤科总院重庆分院生产的WTC防突参数仪测定钻屑瓦斯解析指标法作为局部防突设计的措施效果检验。

1、即钻孔每进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值（K1max定为0.5mL/g.min1/2，Smax定为6.0kg/m。当

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每次测定的K1max≥0.5或Smax≥6.0kg/m时，认为工作面有突出危险性。当每次测定的K1max<0.5 mL/g.min1/2且Smax<6.0 kg/m时，认为工作面无突出危险性）。

2、在掘进工作面采用直径为42mm的效检钻杆施工3个孔深为10m措施效果检验孔，钻孔应尽量布置在软分层中，其中一个钻孔应布置在掘进工作面中部并平行于掘进方向，其他2个钻孔终孔点应控制巷道断面两侧轮廓线外2—4m。

图3-3-1 128-2-1掘进工作面效果检验孔设计布置图

3、只有当措施效果检验为无突出危险后且采取的安全防护措施到位后，依次按照措施效果检验孔最短投影孔深减去2m超前距控制进尺，进尺过程中必须加强对安全防护设施的完善及使用，只要出现安全防护设施不满足措施要求立即停止掘进进行恢复或完善。

4、如果在施工排放孔期间出现异常或效果检验出现有突出性危险时，采取加密排放孔或施工抽放孔，施工抽放孔时，进行措施效果检验前必须是所有抽放孔单孔瓦斯浓度降到10.0%以下后方可进行检验工作。只有当措施效果检验为无突出危险后且采取的安全防护措施到位后，方可按效果检验孔最短投影孔深减去2m超前距控制进尺。

5、在实施局部综合防突设计后，若预测指标为无突出危险，则只有

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当上一循环的预测指标也是无突出危险时，方可确定为无突出危险工作面，并在采取安全防护措施、保留足够的预测超前距的条件下进行掘进作业；否则，必须继续执行一次工作面防突设计和措施效果检验，即如果采取局部防突设计后效果检验无突出危险后控制进尺完毕后的第二循环还必须再次执行一次局部防突设计和措施效果检验工作。只有第二循环无突出危险后，方可按照区域防突设计要求控制进尺，直至进完该区域控制范围后继续实施区域防突设计。

6、在实施钻孔法防突设计效果检验时，分布在工作面各部位的检验钻孔布置于所在部位防突设计钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位置，并远离周围的各防突设计钻孔或尽可能与周围各防突设计钻孔保持等距离。

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第四节 安全防护措施

安全防护措施是“四位一体”综合防突设计的第四个环节，其目的在于预测失误或防突设计失效后发生突出时，避免造成人员伤害，从而建立起防止突出事故的第二道保障线。安全防护措施主要包括：远距离放炮、反向风门、避难所，压风自救和隔离式（压缩氧或化学氧）自救器等。根据 128-2-1掘进工作面实际情况，主要采用远距离爆破、设置反向风门、避难所、压风自救系统等。

一、远距离爆破

128-2-1掘进工作面掘进过程中采取远距离爆破掘进， 128-2-1运输巷放炮地点设置12802溜子道防突风门外的全风压通风的新鲜风流中，其他人员必须全部撤到该反向风门外的全风压通风的新鲜风流中。

128-2-1回风巷放炮地点设置在12602车场防突风门进风侧反向风门外的

全风压通风的新鲜风流中，其他人员必须全部撤到反向风门外的全风压通风的新鲜风流中。放炮后进入工作面检查的时间不得少于30min。相关区域工作的所有人员，在放炮前必须预先通知放炮时间、撤离时间，放炮前由矿调度统计进入该区域的人数、撤离至指定地点的人数，确保放炮时该区域内无人。

二、设置反向风门

在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧，必须设置至少2道牢固可靠的反向风门。风门之间的距离不得小于4m。根据 128-2-1掘进运输巷实际情况选择在主斜井底部进风侧设置一组防突反向风门，反向

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风门距工作面回风巷不得小于10m，设置至少2道反向风门；根据 128-2-1掘进回风巷实际情况选择在12602车场进风侧侧设置一组防突反向风门，反向风门距工作面回风巷不得小于10m，设置至少2道反向风门。

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。

人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢。工作面放炮和无人时，反向风门必须关闭。

门框和门可采用坚实的木质和钢质结构，木质门框厚度不得小于100mm，木质风门厚度不得小于50mm；

混泥土门垛轨道木门框木门扇铁风筒阻燃橡胶垫厚8单向导通挡板

图3-4-1 防突反风门施工剖面示意图

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三、设置避难所（放炮硐室）

1、由于 128-2-1采面设计走向长大于500.0m，因此在施工切眼前设计选择距离掘进工作面往外300m以上的地方设置一个避难所或和放炮员操纵放炮的地点，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；

3、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；避难所内设计的最多避难人数配备足够数量的隔离式自救器。

四、压风自救系统

1、 128-2-1掘进工作面运输巷、回风巷、切眼必须将压风自救装置安装在压缩空气管道上；

2、在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置：距 128-2-1掘进工作面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。在长距离的掘进巷道中，应根据实际情况增加设置；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。

3、设计在 128-2-1掘进工作面运输巷、回风巷除以上要求外还在巷道内每50m设置一组压风自救系统， 128-2-1掘进工作面预计共安设24组。

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4、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。

图3-4-2 128-2-1掘进工作面压风自救安设图

五、其它安全措施

1、 128-2-1掘进工作面必须有的、可靠的通风系统。在12602车场和12802溜子道必须设置两道牢固可靠的反向风门，以防止煤与瓦斯突出时瓦斯逆流涌入进风系统。

2、回采期间必须由专业人员设有基点控制回采进度，严禁超掘。 3、 128-2-1掘进工作面掘进期间严禁任何两个采掘工作面之间串联通风。

4、 128-2-1掘进工作面的专职瓦斯检查员必须随时检查瓦斯，掌握突出预兆。当发现有突出预兆时，瓦斯检查员有权停止工作面作业，并协助班组长立即组织人员按避灾路线撤出、报告矿调度室。

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5、本设计中防治煤与瓦斯突出危险性预测、防突设计、效果检验等工作必须经矿总工程师审批后，才能实施。

6、入井人员，必须随身携带隔离式（压缩氧或化学氧）自救器。 7、必须经常检查电器设备的完好情况，确保井下“三大保护”正常运行，严禁电器设备有失爆现象。

8、安监员在现场实施监察，严格执行防突设计及效果检验，严防弄虚作假，确保防突施工质量。严禁超掘，确保预留的超前保护距离。

9、严格按有关操作规程进行操作，严禁违章指挥、违章作业。 10、加强防突知识的教育培训，井下从业人员必须熟悉煤与瓦斯的突出预兆和预防突出的基本知识。

11、 128-2-1运输巷、回风巷掘进期间均采用压入式通风，风机安设在距离回风口10.0m以外的防突风门外的全风压通风地点，风机选择FBCD（11KW×2）和FBCD（15KW×2）的局扇2台，（一台运转，一台备用）供风，风筒选用直接为600mm的阻燃、抗静电风筒。

12、128_2-1运输巷通风系统

新鲜风经地面——平硐——轨道下山——局部通风风机—风筒——迎头；

污风经工作面——128_2-1运输巷——128_2-1专用回风巷——28#回风上山——总回风巷——地面。

2）128_2-1回风巷通风系统

新鲜风经地面——平硐——轨道下山——12602溜子巷——局部通风风机—风筒——迎头；

污风经工作面——128_2-1回风巷——12802石门回风联巷——28#回风上山——总回风巷——地面。

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13、严禁任何两个采掘工作面之间串联通风。掘进工作面的局部通风机应实行“三专”、“两闭锁”。

14、工作面的专职瓦斯检查员必须随时检查瓦斯，掌握突出预兆。当发现有突出预兆时，瓦斯检查员有权停止工作面作业，并协助班组长立即组织人员按避灾路线撤出、报告矿调度室。

15、工作面严禁使用风镐落煤。

16、所有不装药的眼、孔都应用不燃性材料充填，充填深度应不小于爆破孔深度的1.5倍。

17、128_2-1掘进工作面打钻预抽煤层区域瓦斯时，钻孔必须按照设计控制整个区域，不得有盲区，若打钻遇岩石等未控制煤层瓦斯区域的，必须补孔，并且钻孔编号，填写钻孔长度、倾角、有无岩石等详细记录。

18、加强机电管理工作，严禁电器设备失爆。

19、该头所有作业人员必须经过防突知识培训并学习本措施后方可参与生产。

20、打钻期间的安全措施：

1）钻机必须实现“风电和瓦斯电闭锁”功能。

2）打钻前必须严格检查作业地点及附近20米范围内的顶板及支护情况，如有隐患必须待排除隐患后方可进行打钻。 3）打钻时严禁空顶作业。

4）打钻过程中如有突出预兆，必须立即停止打钻，切断电源、撤出人员到防突出门以外有压风自救系统的地方，并在防突风门外设上揭示警标，并及时汇报调度。

5）打钻过程中，如出现卡钻时，不能强行拔出钻杆。 6）撤钻杆时，人员只能站在钻杆侧面，以防钻杆被喷出伤人。 7）打钻过程中，除瓦检员、安检员、班、队长、跟班技术员及操作

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人员外，其余人员必须撤离现场。

8）打钻过程中，如出现喷孔现象时，必须执行轻压慢进的打钻原则，如喷孔特别严重时，采用跳孔施工的原则，比如：1号孔喷孔严重时，可停止施工1号孔，继续施工2号孔或3号孔，依次类推，再返回施工1号孔直至施工到设计孔深。

9）打钻必须严格执行“三人（班、队长，安监员，瓦检员）联合退杆”制度。

第四章 组织管理措施

一、为保障出现突出预兆及突出事故能得到及时、有效的处理，矿应成立防突工作领导小组。

组 长： 矿 长

副 组 长： 安全矿长 总工程师

成 员： 通风区长 采煤区长 调度主任

领导小组下设办公室，办公室设在通风区，由通风区长任办公室主任，由调度主任、安监科长任办公室副主任，且由通风区长负责128 _2-1掘进工作面掘进期间防突的日常管理工作。

二、发现矿井突出事故的行动原则

1、任何一个掘进工作面发现突出预兆或突出事故时，应迅速报告矿调度室。在现场的队长应依照灾害预防和处理计划的规定，将所有可能受威协地区的人员撤离危险区域。

2、立即切断回风系统内的电源。但不得停止局扇运行，必须确保掘

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进工作面正常供风。

三、避灾路线

1、发生突出预兆或事故的避灾路线：

128_2-1回风巷——12602车场——主斜井——地面。 128_2-1运输巷——12604石门——主斜井——地面。

2、其他作业地点人员：当128_2-1掘进工作面发生突出事故时井下其他人员必须立即从作业地点按照进风流路线撤离至地面。

四、其他组织措施

1、允许进尺数情况由过程技术人员收集现场施工区域抽放钻孔参数绘制工作面防突设计竣工图，然后由总工程师根据参数分析给予允许进尺数。

2、防突员负责制作和安设防突管理牌板和预测预报或效果检验的允许进尺基点牌板管理及吊挂，基点排牌必须锁死并且用油漆作好标记。

3、防突人员、瓦检员、安监员和现场班、队长必须配备小钢尺，随时检查基点至工作面的距离，严格把握允许进尺数，不出现超掘现象。

4、各钻孔在施工过程中，当班瓦检员、安检员均必须在现场监督孔深和是否有异常现象。

5、矿防突领导小组要随时观察

128_2-1掘进工作面掘进期间的防突

设计执行情况，并按照要求组织召开防突会议。

突出前的各种预兆

１、有声征兆

（1）炒豆似的噼啪声。

（2）鞭炮声、机声或远处雷鸣声，声音一般由远到近、由小到大，先单响后连响，最后一声巨响，接着便发生突出。

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（３）顶板来压，出现裂缝、发出断裂声，支架被压断发生折断声。 ２、无声征兆

（１）紧接着声响工作面压力增大，煤壁塌落、片帮、掉渣，煤被挤出、喷出、弹出，局部隆起，顶板下沉，底板鼓起，打眼顶钎、夹钎、喷钎，装药顶炮。

（２）煤质变软，有时软硬相间，疏松易碎，层理紊乱，光泽暗淡。 （３）地压活动激烈，工作面瓦斯涌出量增大或忽大忽小或呈喷出状，温度下降，空气变冷，煤壁发凉。 （４）人在工作面感到头昏发冷。

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