石门揭煤防突专项设计

峨眉山市八益煤业有限公司苗圃煤矿43110 上山人行斜巷石门揭煤

防

突

专

项

设

计

编制人：吴勇强

编制时间：2014 年3 月29

矿审签意见

目

一、前言. ............................................

二、编制依据. ........................................

三、揭煤区域基本情况. ........................... 录

错误!未定义书签错误!未定义书签. 错误! 未定义书签

（一）工作面位置及周边采掘情况.............

（二）揭煤区域地质构造及巷道布置情况.........

四、控制煤层层位措施和准确确定安全岩柱厚度的措施

五、揭煤区域通风系统、瓦斯监测系统情况 . .........

（一）揭煤区域内的通风系统.............

（二）加强控制通风风流设施的措施...........

（三）瓦斯监测装置的布置及要求............. 六、石门揭煤区域综合防突措施 . .............

（一）区域突出危险性预测...............

（二）区域防突措施..................

（三）揭煤区域防突措施效果检验.............

（四）区域验证....................

七、工作面局部综合防突措施 . ..............

（一）揭煤工作面突出危险性预测.............

（二）揭煤工作面防突措施...............

（三）揭煤工作面防突措施效果检验...........

（四）安全防护措施..................

八、石门揭煤 . .....................

（一）揭煤安全技术措施................

（二）加强过煤层段巷道支护的措施...........

九、石门揭煤的安全防护措施 . ..............

（一）瓦斯管理....................

（二）机电设备管理..................

（三）防尘系统....................

（四）防灭火管理..................

（五）其他安全措施..................

十、石门揭煤的施工组织措施 . ..............

十一、附图 . ....................... 错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签

43110上山人行斜巷石门揭煤

防突专项设计

一、前言

43110上山人行斜巷石门揭煤石门掘进工作面位于矿区东翼。根据上部

43110 半煤巷掘进工作面开掘表明，工作面距K4a煤层顶板法向距离为19m。按方位角α＝43°，坡度i ＝28°，掘平巷D1=后起坡35m揭煤，煤厚。

为确保揭煤安全，根据《防治煤与瓦斯突出规定》，结合43110 上山人行斜巷石门实际情况，以石门揭煤方案编制本设计，与本次揭煤相关的单位及人员必须严格遵照执行。

二、编制依据

1、《煤矿安全规程》（2010 年版）

2、《防治煤与瓦斯突出规定》

3、《43110 上山人行斜巷石门掘进地质说明书》

4、《43110 上山人行斜巷石门掘进作业规程》

5、《峨眉山市八益煤业有限公司苗圃煤矿防突设计》

三、揭煤区域基本情况

（一）工作面位置及周边采掘情况

43110 上山人行斜巷石门揭煤掘进工作面位于煤矿+580m水平东翼4310 采区，开采煤层为K4a煤层，位于4310采区上山。揭煤点标高为+。工作面东翼为4310 采煤工作面，上部为43110上山半煤巷掘进工作面，已进行了掘进预抽工作，并进行了区域验证无突出危险，43110 上山人行斜巷石门揭煤点在43110 上山半煤巷掘进工作面预抽范围内，附近无断层褶皱。

（二）揭煤区域地质构造及巷道布置情况

1、煤层该工作面所揭煤层为K4a煤层, K4a煤层走向E-W，倾向N,倾角9°，厚度～, 平均厚度。根据上部43110 半煤巷掘进工作面开掘资料分析，工作面距K4a煤层顶板法向距离为19m。按方位角α＝43°，坡度i ＝28°，掘平巷D1=后起坡35m揭煤，煤厚。

2、煤层顶、底板

（1）直接顶：为深灰～灰黑色粉砂质粘土岩及粘土岩，厚1～2m，其上为深灰黑色粉砂岩的间接顶板。

（2）直接底板：为灰～深灰色粘土岩，厚1～2m，厚～。间接底板为深灰黑灰碳质粘土岩，厚～。

3、影响掘进的其它因素

①瓦斯：苗圃煤矿2012年5 月5 日在K4a煤层发生了一起煤与瓦斯突出事故，为突出矿井，该K4a煤层原始瓦斯含量为t ，有煤与瓦斯突出危险。

②煤尘：据2006 年4 月四川省煤碳质量监督检验站煤尘爆炸性鉴定报告：K4a煤层有煤尘爆炸性危险。

③煤层自燃倾向等级：据2006年4 月四川省煤碳质量监督检验站煤炭自燃倾向等级鉴定报告：K4a煤层自燃倾向等级为Ⅲ类，为不易自燃煤层。

4、巷道施工参数

43110 上山人行斜巷石门开门点在+580m 东翼底板运输巷经纬仪点YSG-3前处巷道右帮，按方位角α 1＝95°，坡度i 1＝5‰，掘平巷D1=后按方位角α＝43°，坡度i ＝28°起坡掘进35m揭煤，煤厚。43110 石门斜巷的断面为矩形，巷道宽：；净高（从道面至顶板）：；断面；采用锚网支护。

四、控制煤层层位措施和准确确定安全岩柱厚度的措施

1、矿井地质测量部门在石门工作面距离煤层20 米前，编制临近煤层允掘通知单，并报矿总工程师审批后交掘进队执行；

2、43110 上山人行斜巷石门掘进到距K4a煤层最小法向距离10m之前，进行前探钻孔探明K4a煤层的赋存情况（见前探钻孔布置图）。至少打两个穿透煤层全厚且进入顶板不小于的前探取芯钻孔，并详细记录岩芯资料，掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。当需要测定瓦斯压力时，前探钻孔可用作测定钻孔；若二者不能共用时，则测定钻孔应布置在该区域各钻孔见煤点间距最大的位置。在地质构造复杂、岩石破碎的区域，揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离20m之前必须布置一定数量的前探钻孔，以保证能确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。

3、施工地质钻孔期间，矿地质技术员必须现场跟班，并详细记录岩芯资料。原始地质资料必须由施工人员和地质人员签字。防突技术员必须按照有关规

定测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量、煤层的透气性系数等基本参数，并形成技术资料，由检测人员签字，并报矿通风副总工程师、矿防突矿长和矿总工程师签字。

4、地测部门根据地质探孔施工记录、填写石门掘进允掘通知单，并报矿总工程师审批后，钻探结果交通安科，石门掘进允掘通知单分别送通安科和掘进队。掘进队按照石门掘进允掘通知单负责揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离7m位置停掘。

5、因已探明43110 上山人行斜巷石门起坡处距K4a煤层顶板法向距离为19m，地测部门必须继续对下一步巷道的揭煤过程进行控制，并在掘进迎头底板与K4a煤层法向距离分别为7m、5m、2m时及时下达地质预报通知单到相关单位，现场标定控制点位置，掘进队每天对揭煤进尺进行验收，并及时标明在揭煤进度图上。

6、矿相关领导每天必须要根据施工进度图的控制距离，在与K

煤层的法向距离分别为7m、5m、2m 时，安排好各阶段的钻探、掘进、预抽、检验、验证、远距离爆破等工作，认真控制好煤层层位，防止误揭K4a煤层，确保揭煤工作的安全进行

五、揭煤区域通风系统、瓦斯监测系统情况

（一）揭煤区域内的通风系统

1、通风方式：采用压入式局扇送风，有完善的通风系统。

2、通风路线：

新鲜风流：主、副斜井→ +580m 东运输大巷→ +580m东底板运输巷→局扇→工作面。

乏风风流：工作面→ +580m东底板运输巷→ 108 残采工作面→ 109 回风巷→ 5210 回风上山一风井→地面。

（二）加强控制通风风流设施的措施

1、43110上山人行斜巷石门区域内通风系统所有通风设施必须保证牢靠、完好，要求风门墙厚不得小于，风门板厚度不小于50mm，通过风门的水沟和风窗必须安设有防逆流隔断装置，防逆隔断装置用厚度不小于50mm的木板加工。风筒吊挂平直，风筒出口距迎头不大于 5 米；接

头严实，不漏风，确保风量，严禁无风、微风作业。

2、所有可能受到揭煤影响的局部通风机通过风门的铁直风筒必须设有可靠的防逆流装置。

3、揭煤期间矿通修队必须随时对所有的通风设施的完好情况进行检查，确保完好。

（三）瓦斯监测装置的布置及要求

在工作面实施前探钻孔施工前，通风监测部门在43110 上山人行斜巷石门

安装监测监控设备，在揭煤工作面距迎头3～5 m处安装一台高

低浓度瓦斯传感器，距巷顶不大于，距巷帮不小于，报警点：≥%，断

电点：≥%，复电点：＜%，断电范围：该工作面及回风系统内所有非本质安全型电气设备电源。在43110 上山人行斜巷石门段安设距离该巷道第一汇风点前10m～15m的巷道内，距巷顶不大于，距巷帮不小于。报警点：≥%，断电点：≥%，复电点：＜% ，断电范围：该工作面及回风系统内所有非本质安全型电气设备电源。

六、石门揭煤区域综合防突措施

（一）区域突出危险性预测

在43110上山人行斜巷石门掘进到距K4a煤层最小法向距离7m之前，至少打两个穿透煤层全厚且进入顶（底）板不小于的穿层钻孔实测煤层瓦斯压力或者取煤样测定瓦斯含量。矿钻探组负责在钻孔上安装测压表对K4a煤层未抽放前的原始瓦斯压力进行突出危险性预测，根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值参照《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条执行，若瓦斯压力值大于表1 中的临界值，则揭煤期间必须严格执行“四位一体”的综合防突措施。

表1 根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值

二）区域防突措施

1、根据《防治煤与瓦斯突出规定》，结合本矿的实际情况，采用穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯的防突措施。

在工作面距煤层最小法向距离7m 时，按《防突规定》要求进行区域瓦斯抽放钻孔。上帮控制在15m，下帮控制在12m。上部为43110 上山半煤巷掘进工作面，已进行了掘进预抽工作，并进行了区域验证无突出危险，43110 上山人行斜巷石门揭煤点在43110 上山半煤巷掘进工作面预抽范围内。现揭煤按照防突规定的要求进行瓦斯抽放钻孔再次进行保护抽放。

2、石门预抽瓦斯钻孔设计

（1）当工作面预测后掘进至煤层的最小法向距离7m以前时，执行防突措施。

（2）钻孔的最小控制范围是：石门揭煤处巷道上部和前后两边的轮廓线外15m。根据抽放半径3m设计抽放钻孔64 个，布孔方式如图1，每排钻孔相距，孔间距为，钻孔的封孔段长度为8m，所有钻孔都要穿透煤层的全厚，钻孔直径75mm。

（3）预抽防突设施设备：两台2BEA-303型负压水环式真空泵；钻机型号ZDY－800（）；抽放管路主管采用φ 108mm的PVC管、铁管及各转弯处使用橡胶管，支管采用管路为φ 20mm镀锌铁管，各抽放孔支管与抽放管路的连接采用真空厚壁胶管（φ 25mm），并用扎丝紧固，以保证管路气密性，同时安装了人工放水器。

图 1 石门预抽瓦斯钻孔布置示意图

k4a煤

层

43110人行斜巷石门

（三）揭煤区域防突措施效果检验在工作面预抽一段时间以后（按照《揭煤细则》要求，预抽期不得小于6 个月）, 利用MD—2 型煤钻屑瓦斯解吸仪所测出的△ h2和K1值这两项指标对该工作面的区域防突措施进行效果检验。检验孔数为5 个（钻孔参数见图2），分别位于工作面的上前部、正上部、后上部和两侧上部，钻孔终孔位置位于预抽区域内距边缘不大于2m的范围，且所有检验孔都必须位于相邻4 个措施孔的对角线交点位置；当钻孔钻进到煤层时改用直径42mm的钻杆继续钻进，每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1～3mm的煤钻屑，测定其瓦斯解吸指标K1和Δ h2值。如果所有实测的指标值均小于表3 中的临界值且没有发现其他异常情况，如喷孔、卡钻，则证明区域防突措施有效，该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，必须采取或补充区域防突措施，直至效果检验为无突出危险区为止。如效果检验钻孔施工过程中发生突出预兆时，则

工作面效果检验指标不论是否超标都确定为突出危险工作面，必须采取

或补充区域防突措施。矿“一通三防”组将效果检验结果报矿总工程师批准后，下达石门工作面距煤层法向距离5m位置的允掘通知单，掘进队严格按照允掘通知单的要求施工，严禁超掘。

根据煤钻屑瓦斯解吸指标△ h2和K1 对区域防突措施进行效果检验的临界值可参照《防治煤与瓦斯突出规定》第五十三条执行。

表 3 石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标的临界值：

（四）区域验证

当石门工作面掘进距煤层法向距离5 米进行石门揭煤过程中的初次区域验证；当石门工作面掘进到距煤层法向距离2m时进行最后区域验证。由工作面向煤层的适当位置打5 个钻孔，在钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1～3mm的煤钻屑，测定其瓦斯解吸指标K1或Δ h2值。当钻屑瓦斯解吸指标K1 或Δh2值小于临界值时（见表3），并且未发现喷孔、顶钻及其他异常情况，证实措施有效，即判定为无突出危险区域；否则措施无效，仍为突出危险区域，必须采取或补充区域防突措施，并再次进行措施效果检验，直到措施有效。

图 3 区域验证钻孔布置示意图

k4a煤

层

43110人行斜巷石

门

七、工作面局部综合防突措施

（一）揭煤工作面突出危险性预测

在距煤层法向距离5m处, 对该工作面进行工作面的突出危险性预测采用ZDY-650型液压钻机配合Φ 75mm钻头施钻，预测孔数为5 个，分别位于工作面的前上部、上部、后上部和两侧上部，在钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1～3mm的煤钻屑，测定其瓦斯解吸指标△ h2值，当瓦斯解吸指标△ h2 <160pa（湿煤样），且施钻时未发现其他异常情况（如喷孔、卡钻），则为无突出危险性工作面；否则为突出危险工作面，则采取局部防突措施。

（二）揭煤工作面防突措施

当石门揭煤工作面预测时钻屑瓦斯解吸指标不论是否超标，都必须采取石门揭煤工作面防突措施。在石门揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离不小于5m时，采用钻头规格为φ 75mm施工排放钻孔的方法作为

工作面防突措施，钻孔的控制范围为石门的两侧、前后和上部轮廓线外至少

5m，排放孔布置在工作面上方左右前后与中部范围，设计施工25个，钻孔布置图见附图。在施工金属骨架时，石门揭煤工作面距煤层的最小法向距离为2m。

（三）揭煤工作面防突措施效果检验

石门揭煤工作面防治突出措施效果检验采用钻屑瓦斯解吸指标法进行。在距煤层法向距离5 米处采用ZDY-650型液压钻机配合Φ 75mm钻头施钻检验，效检孔数为5 个，分别位于工作面的前上部、上部、后上部和两侧上部，在钻孔钻进到煤层时每钻进1m 采集一次孔口排出的粒径1～3mm的煤钻屑，测定其瓦斯解吸指标△ h2 值，当瓦斯解吸指标△ h2 <160pa（湿煤样），且施钻时未发现其他异常情况（如喷孔、卡钻）则为无突出危险性工作面, 否则为有突出危险性工作面，必须继续采取或补充局部防突措施，并再次进行效果检验，直至措施有效为止。在经工作面预测或措施效果检为无突出危险工作面时，可掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置，再采用工作面预测的方法进行最后验证。若经验证仍为无突出危险工作面时，则在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层；否则，必须补充工作面防突措施，直到经措施效果检验为无突出危险工作面。

（四）安全防护措施

1、永久避难硐室

设置可供至少15 人使用的采区避难硐室，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；避

难所内放置足量的饮用水，每人供风量不得少于0.3m3/min 。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。

注：+580m水平已建成可容纳60 人的永久避难硐室。

2、压风自救系统

在放炮地点及设岗地点和距掘进工作面25～40m的地方各安设一组压风自救装置，每组压风自救装置可供至少6 人使用，且压缩空气供给量每人不得少于min。每次放炮前，由安检员和瓦检员对压风自救装置进行检查，只有压风自救装置完好，方可放炮；

3、携带隔离式自救器所有入井人员必须随身携带隔离式自救器，并熟知隔离式自救器的使用方法。

4、防突风门

在与揭煤掘进工作面相通的进风侧，必须设置构筑两道牢固可靠的正反向防突风门，及防逆流装置必须牢固、灵敏、可靠。风门墙厚大于0.8m，风门板厚度为50mm，风门之间的距离不得小于4m，风门墙垛采用砖、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度不得小于，墙垛厚度不得小于。通过风门的水沟、溜子孔和风筒眼必须安设有防逆流隔断装置，防逆流隔断装置用厚度不小于

50mm的木板加工，防突风门墙体上的风筒必须采用防逆流铁风筒。施工单位必须在风门处准备沙袋，每班放炮前，由施工单位当班班排长负责放下防逆流隔断装置，并用沙袋

堵上每组防突风门的水沟孔及溜子孔。反向风门的关闭情况，溜子孔和水沟的压实堵严情况，由当班瓦检员负责监督检查。

5、金属骨架

①当石门工作面距煤层最小垂距为～2 米时，沿石门上部轮廓线打

7 个直径为75mm的骨架孔，控制两侧范围为～1 米。

②金属骨架钻孔穿过煤层进入煤层顶底板至少，钻孔间距不得大于，对于软煤要布置两排金属骨架，钻孔间距应小于。

③打完骨架后，应及时清除钻内的煤屑和岩碴，然后立即插入金属骨架。

④金属骨架材料可选用8kg/m 的钢轨、型钢或直径不小于50mm钢管，其伸入孔外端用金属框架支撑；插入骨架材料后，应向孔内灌注水泥砂浆等不燃性固化材料，对金属骨架进行固定。

⑤揭开煤后，严禁拆除金属骨架，以防止因悬煤垮落而引起的突出。

⑥金属骨架安装后至少经过一昼夜才能开始揭煤。

⑦采用金属骨架防突措施时，应与排放钻孔等措施配合使用。

6、揭煤区域停、供电管理

（1）揭煤前：由地面变电所向+580m水平东2#变电所供电, 再由+580m 水平东2#变电所向4310 采区区域提供局扇和动力电源。

（2）揭煤时：在+580m水平东2#变电所切断整个4310 采区除局部通风机外的所有动力电源，局部通风机必须使用专用变压器、专用开关和专用电缆。

7、突出预兆及避灾路线

（1）突出预兆

①有声预兆：煤（岩）层变形过程中发出劈裂声、闷雷声、机枪声、

响煤炮、声音由远及近、由小到大、有短暂的、连续的、间隔长短也不一致。煤（岩）壁发生震动和冲击，顶板来压，支架发生折断声。

②无声预兆：工作面压力增大、煤（岩）壁被挤出、片帮掉渣、顶板下沉或底板鼓起、煤（岩）层层理紊乱、煤暗淡无光泽、煤质变软、瓦斯忽大忽小、煤壁发凉、打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。

（2）避灾路线

①瓦斯、火避灾路线：

工作面→ +580m东运输巷→ +580m架空人车→ +680m运输大巷→副井

架空人车→地面。

②水灾避灾路线：

工作面→ +580m东运输巷→ 43113 回风上山→ +680m东回风平巷→ +680m运输平巷→副井架空人车→地面。

八、石门揭煤

（一）揭煤安全技术措施

1、揭煤远距离爆破设计

（1）预留岩柱：

按照《防突规定》的要求，距煤层法向距离2m 位置时，采取远距离爆破。43310 人行斜巷石门从距煤层法向距离2m位置时开始按远距离爆破设计施工。

（2）炮眼布置要求：

全岩眼与透煤眼采用相间排列方式, 全岩眼的深度控制在距煤层～米，透煤眼的煤孔段长度要求达到米。

3）远距离爆破的炮眼布置三视图及炮眼布置参数（附图）

2400

（4）使用爆破材料，雷管段数说明：必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药，雷管是煤矿许用毫秒延期电雷管，电雷管使用前必须进行导通试验。

表 5 远距离爆破说明书

1、揭煤远距离爆破设计

（1）预留岩柱：

按照《防突规定》的要求，距煤层法向距离2m 位置时，采取远距离爆破。43110 人行斜巷石门从现位置掘进距煤层2m时开始按远距离爆破设计施工。

（2）炮眼布置要求：

全岩眼与透煤眼采用相间排列方式, 全岩眼的深度控制在距煤层～米，透煤眼的煤孔段长度要求达到米。

必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药，雷管是煤矿许用毫秒延期电雷管。

（3）炮眼封泥及水炮泥的要求：所有炮眼都应在炸药与封泥间装1～2 个水炮泥, 封泥长度: 炮眼深度～米时封泥长度不得小于炮眼深度的1/2, 炮眼深度超过米时封泥长度不得小于米；炮眼深度超过米时, 封泥长度不得小于米。封泥必须有密实地填至孔口。

（4）使用的启爆设备和启爆地点：

使用的启爆设备为MFB—100 启爆器。启爆地点设在+580m水平避难硐室内。

2、远距离爆破

远距离爆破作业图表悬挂在石门揭煤工作面，施工队按爆破作业图表打眼、装药、连线和汇报。远距离爆破时必须关闭反向风门。

① 人范围：石门揭煤的撤人范围必须是4310 采区撤人至+580m避难硐室内。通安科负

责撤人并清点人数，布置所有警戒线。

② 电范围：4310 采区所有非本质安全型电源必须全部切断。

③撤人过程中，由瓦检员负责对+580m东运输巷的通风、瓦斯、监控及防尘等情况进行

检查。

④确认撤人工作已到位后，由上岗领导向揭煤日常工作指挥小组汇报撤人情况，由瓦检员汇报通风、瓦斯等情况。

⑤揭煤日常工作指挥小组接到汇报后，只有确认撤人、设岗、停电工作完成，通风、瓦斯等一切正常时，方可下令放炮。放炮指令由总指挥在调度室下达，具有放炮资格证的放炮员负责启爆工作，放炮员接到放炮指令后才能启爆。

⑥在揭煤工作面用远距离爆破揭开突出煤层后，若未能一次揭穿至煤层顶（底）板或者过煤门的过程中，都必须按照远距离爆破的要求执行，直至完成揭煤作业全过程。

⑦远距离爆破后必须等待30min 后，方可由救护队员带机进入工作面检查瓦斯和放炮效果等情况。救护队员带机检查时，一人在前其他人在后，并保持5～10米的距离，每人都必须佩带4 小时正压氧气呼吸器，由进风道进入作业区进行检查。

⑧停、送电工作由揭煤日常工作指挥小组统一指挥，由值班电工对所有停电范围内的电气设备进行验电，且必须严格执行专人停送电制度。

⑨处理残爆、拒爆时必须严格按本措施的要求停电、撤人、设岗。

3、石门揭煤施工工艺在石门揭煤过程中尽快控制揭煤范围内顶板，减小悬顶面积、缩短