防突設計指導書

2022-05-17 23:16:25 字數 4032 閱讀 5736

1.防突工程設計的程式

1)對礦井煤與瓦斯突出事故進行調查分析,搞清已發生突出的型別和原因。大量地收集有關基礎資料和資料。查閱國內外有關防治突出的先進技術和先進經驗。

2)選擇並確定適合本礦區的煤與瓦斯突出的**預報方法;

3)選擇技術上可行、經濟合理、效果顯著的防治突出的技術措施;

4)詳細設計綜合防治突出工程。包括:突出危險性的**預報;防治突出的技術措施、防災措施實施後的效果檢驗方法和防災措施實施的安全措施。

第一節設計依據及原則

1、《煤礦安全規程》(2006版)、《防治煤與瓦斯突出規定》(徵求意見稿)及煤炭行業主管部門的有關瓦斯治理檔案等國家法規、行業條例和上級檔案精神;

2、《井田精查地質勘探報告》

3、《技術改造初步設計說明書》

4、礦方提供的其他有關文字資料和圖紙。

1、貫徹執行安全生產「安全第一,預防為主,綜合治理」 和瓦斯治理「先抽後採、監測監控、以風定產」的指導方針,認真執行《煤礦安全規程》、《防治煤與瓦斯突出細則》、《國有煤礦瓦斯治理規定》等國家法規、行業條例和上級檔案精神,確保「四位一體」綜合防突措施執行到位和礦井安全生產。

2、堅持「區域防突為前提、區域性防突為補充」的防突工作原則,堅持「多措並舉、可保必保、應抽必抽、抽採平衡、效果達標」 的區域防突工作理念,實現「不掘突出頭、不採突出面」的防突工作目標。

3、按照「一切從實際出發」、「實事求是」的原則,編制既符合行業技術安全政策,又結合煤礦開採實際的切實可行的近期及今後生產的方案。

第二節礦井地質概況

包括:煤層厚度及其穩定性、煤的結構型別及工業分析、煤層圍岩的性質及厚度、地層產狀、構造型別及其特徵、煤層瓦斯含量、煤層瓦斯成分、煤的瓦斯放散初速度、水文地質概況、火成岩侵入形態及其分布、以及勘探工程中鑽孔透煤時的瓦斯湧出動力現象(如頂鑽、夾鑽、噴孔)等方面。應附有瓦斯地質圖(可與採掘工程圖合用),圖中應標明採掘進度、被解放範圍、煤層賦存條件、地質構造、突出點的位置、突出強度、瓦斯基本引數等地質資料。

第三節礦井開拓開採概況

包括:礦井開拓系統、水平劃分、採區劃分、採區巷道布置及其特點、採煤方法、掘進方法、採掘工藝引數及使用的裝置、支護形式、煤層開採順序等。應附有採掘工程圖。

第四節礦井通風安全概況

包括,礦井通風系統及通風量,採掘工作面風量、溫度和濕度,瓦斯湧出量,以及礦井發生突出的概況及現狀等。

本章為本設計的重點之一,需要根據礦井的煤層情況、地層情況、瓦斯情況、採掘部署等,設計礦井的具體區域綜合防突措施。

第一節區域突出危險性**

一、區域**方法

(一)劃分的煤層瓦斯風化帶為無突出危險區域。

(二)根據已開採區域確切掌握的煤層賦存、地質構造條件、突出分布的規律和對**區域煤層地質構造的探測、**結果,採用瓦斯地質統計的方法劃分出突出危險區域。作法是:

在同一地質單元內,發生了突出或有明顯突出預兆的位置以上20m(埋深)及以下的範圍為突出危險區;此外,,並結合下部區域的地質構造分布劃分出下部區域構造線兩側的突出危險區(如圖3-1-1);

圖3-1-1 用瓦斯地質統計法向下推測下水平或下部採區的突出危險區域示意圖

1-斷層;2-突出點;3-上水平或上部採區突出點在斷層兩側的最遠距離線;4-推測的下水平或下部採區的突出危險區在斷層兩側的邊界線;5-推測的下水平或下部採區的突出危險區域

(三)在上述(一)、(二)劃分出的無突出危險區和突出危險區以外的**區域,根據煤層瓦斯壓力p或瓦斯含量劃分出突出危險區、突出威脅區和無突出危險區。劃分所依據的臨界值應根據試驗考察確定,在確定前可暫按表3-1-1劃分。

表3-1-1 根據煤層瓦斯壓力、含量進行區域**的臨界值

二、在進行開拓後區域**時,還應符合下列要求:

(一)應主要依據井下實測的煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等資料進行**。

(二)測定煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等引數的測點應按照不同的地質單元分別進行布置,並在每個地質單元內根據其範圍、地質複雜程度等實際情況和條件沿走向和傾向方向分別布置一定數量的測點,但必須至少沿煤層走向方向布置不少於2個測點,傾向方向不少於3個測點。其中傾向方向的測點應包括埋深最大的開拓工程位置。

第二節區域防突措施

區域防突措施包括開採保護層和預抽煤層瓦斯兩類。根據煤層、瓦斯賦存及開採條件,區域防突措施必須優先選用開採保護層措施。

一、開採保護層

在突出礦井開採煤層群時,如在有效保護垂距內存在厚度0.5m及以上的無突出煤層或突出危險性相對較小的煤層時,除因突出煤層距離太近而威脅保護層工作面安全的或可能破壞突出煤層開採條件的以外,必須首先開採保護層。有條件的礦井也可將軟岩層作為保護層開採。

保護層分為上保護層和下保護層兩種方式。

保護層保護範圍的確定

1 沿傾斜方向的保護範圍

保護層工作面沿傾斜方向的保護範圍應根據卸壓角劃定,如圖3-2-1所示。在沒有本礦井實測的卸壓角時,可參考表3-2-1的資料。

a—保護層;b—被保護層;c—保護範圍邊界線

圖3-2-1 保護層工作面沿傾斜方向的保護範圍

表3-2-1 保護層沿傾斜方向的卸壓角

2 沿走向方向的保護範圍

若保護層採煤工作面停採時間超過3個月、且卸壓比較充分,則該保護層採煤工作面對被保護層沿走向的保護範圍對應於始採線、採止線及所留煤柱邊緣位置的邊界線可按卸壓角56°~60°劃定,如圖3-2-2所示。

a—保護層;b—被保護層;c—煤柱;d—採空區;e—保護範圍;f—始採線、採止線

圖3-2-2 保護層工作面始採線、採止線和煤柱的影響範圍

3 最大保護垂距

保護層與被保護層之間的最大保護垂距可參照表3-2-2選取或用式(d.1)、式(d.2)計算確定:

表3-2-2 保護層與被保護層之間的最大保護垂距

下保護層的最大保護垂距:

d.1)

上保護層的最大保護垂距:

d.1)

式中:、——下保護層和上保護層的理論最大保護垂距,m。它與工作面長度和開採深度有關,可參照表3-2-3取值。當時,取,但不得大於250m;

-保護層開採的影響係數,當時,,當時,;

-保護層的開採厚度,m;

-保護層的最小有效厚度,m。可參照圖d.3確定;

-層間硬岩(砂岩、石灰岩)含量係數,以表示在層間岩石中所佔的百分比,當時,,當時,。

表3-2-3 和與開採深度和工作面長度之間的關係

圖3-2-3 保護層工作面始採線、採止線和煤柱的影響範圍

4 開採下保護層的最小層間距

開採下保護層時,不破壞上部被保護層的最小層間距離可參用式(d.3)或式(d.4)確定:

當時d.3)

當時d.4)

式中:-允許採用的最小層間距,m;

-保護層的開採厚度,m;

-煤層傾角,度;

-頂板管理係數。冒落法管理頂板時,取10,充填法管理頂板時,取6。

二、預抽煤層瓦斯

可採用的抽放方式有:地面井預抽煤層瓦斯以及井下穿層鑽孔和順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯、穿層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯、順層鑽孔預抽回採區域煤層瓦斯、穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯、順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯等。

根據煤層、瓦斯賦存及開採條件,區域防突措施必須優先選用開採保護層措施。在無保護層開採條件時可選取預抽煤層瓦斯作為區域防突措施,並按上述列舉的各類方式的優先順序選取一種或多種方式的預抽煤層瓦斯措施,但地面井預抽煤層瓦斯應與其它方式的區域防突措施共同使用。

採取各種方式的預抽煤層瓦斯區域防突措施時,應符合以下要求:

(一)預抽區段煤層瓦斯區域防突措施的鑽孔應控制區段內的整個開採塊段和順槽外側一定範圍內的煤層(其中傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m、下幫輪廓線外至少10m,近水平、緩傾斜煤層巷道兩側輪廓線外各至少15m;均為沿層面的距離,以下同)。

(二)穿層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施的鑽孔應控制整條煤層巷道及其兩側一定範圍內的煤層。該範圍的要求與(一)款中順槽外側的要求相同。

(三)順層鑽孔預抽回採區域煤層瓦斯區域防突措施的鑽孔應控制整個開採塊段的煤層。

(四)穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施應在揭煤工作面距煤層的最小法向距離5m以前實施(在構造破壞帶應適當加大距離)。鑽孔的最小控制範圍是:石門和立井、斜井揭煤巷道輪廓線外12m(急傾斜煤層底部或下幫6m),同時還應保證控制範圍的外邊緣到巷道輪廓線的最小距離不小於5m,且當鑽孔不能一次穿透煤層全厚時,應保持煤孔最小超前距15m。

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