【文章內容簡介】 二、井田范圍內必須采取區(qū)域綜合防突措施。三、9煤層未開采區(qū)域綜合防突措施根據《規(guī)定》第四十六條 選擇保護層必須遵守下列規(guī)定：在突出礦井開采煤層群時，除因突出煤層距離太近而威脅保護層工作面安全或可能破壞突出煤層開采條件的情況外，首先開采保護層。當煤層群中有幾個煤層都可作為保護層時，綜合比較分析，擇優(yōu)開采保護效果最好的煤層；當?shù)V井中所有煤層都有突出危險時，選擇突出危險程度較小的煤層作保護層先行開采，但采掘前必須按本規(guī)定的要求采取預抽煤層瓦斯區(qū)域防治措施并進行效果檢驗；優(yōu)先選擇上保護層。在選擇開采下保護層時，不得破壞被保護層的開采條件。開采上保護層更符合正常的開采順序，對采掘巷道的影響也小，應優(yōu)先選擇，但本礦提供的技術資料及煤礦實際，C9煤層以上的煤層均為不可開采煤層，故開采順序不宜采用由上而下逐層開采的方法，保護層的選擇只能往下部煤層考慮，但選擇的下保護層不宜太近，否則除了安全原因外，還容易破壞上部保護層，以致無法開采。而根據我礦礦區(qū)南部1845水平及以上揭露的煤層情況看；我礦的C10煤層距C9煤層底板5米左右，C10煤層距C11煤層平均在7米左右，頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層瓦斯含量低，無動力現(xiàn)象，為可開采煤層，我礦現(xiàn)已在礦區(qū)南翼1845水平布置了C11煤和C9煤層聯(lián)合開采，先在C11煤層上布置巷道和鉆場打穿層鉆孔到C9煤層上預抽C煤層的瓦斯，預抽后經效果檢驗抽采區(qū)域的C9煤層無突出危險性時，再在消突的區(qū)域C9煤層上布置巷道，然后在C9煤層巷道上再布置順層鉆孔進行本煤層瓦斯預抽。四、C9煤層未開采區(qū)域采取大面積預抽煤層瓦斯大面積預抽煤層瓦斯也是一種區(qū)域性防治突出措施，在我國許多突出礦井中廣泛采用。我礦首先在11煤層上布置巷道打穿層鉆孔到9煤層上預抽9煤層的瓦斯，同時在9煤層上布置巷道采用大面積預抽煤層瓦斯作為區(qū)域性防突措施。抽采方法采用穿層預抽或11煤層本煤層預抽，由于我礦采用本煤層布置巷道，沒有頂板巖石抽采巷道，不具備采用頂板穿層鉆孔進行大面積預抽瓦斯的條件，只能利用11煤層巷道采用頂板穿層鉆孔對9煤層進行大面積預抽瓦斯。必采取區(qū)域大面積預抽的方案，在掘進、回采9煤層時，同時在11煤層上布置好準采工作面待9煤層回采超過100米時，11煤層的工作面就可以開始回采，選用穿層鉆孔預抽和順層鉆孔預抽本煤層瓦斯方法，達到開采11煤層巷道預抽9煤層瓦斯的同時預抽11煤層的瓦斯。布置穿層鉆孔預抽煤巷條帶瓦斯、順層鉆孔預抽回采區(qū)域煤層瓦斯的方法。穿層鉆孔預抽區(qū)段煤層瓦斯的鉆孔應當控制9煤層的整個開采塊段、兩側回采巷道。我礦9煤層為緩傾斜煤層,要求鉆孔控制回采巷道兩側輪廓線外15m。順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯鉆孔應控制的條帶長度不小于60m，巷道兩側的控制范圍與第1條要求相同。當煤巷掘進和回采工作面在預抽瓦斯治理效果有效的區(qū)域內作業(yè)時，工作面距未預抽或者預抽瓦斯治理效果無效范圍的前方邊界不得小于20m。預抽煤層瓦斯鉆孔應當在整個預抽區(qū)域內均勻布置，鉆孔間距應當根據實際考察的煤層有效抽采半徑確定。根據我礦以往打鉆的鉆孔資料，結合礦上現(xiàn)有的打鉆、抽采設備，我礦的煤層有效抽采半徑本方案確定為5m。預抽瓦斯鉆孔封堵必須嚴密。穿層鉆孔的封孔段長度不得小于5m，順層鉆孔的封孔段長度不得小于8m。必須做好每個鉆孔施工參數(shù)的記錄及抽采參數(shù)的測定。鉆孔孔口抽采負壓不得小于13kPa。預抽瓦斯?jié)舛鹊陀?0%時，應當采取改進封孔的措施，以提高封孔質量。五、鉆孔施工布置穿層鉆孔預抽煤巷條帶瓦斯鉆孔施工在1103工作面形成前，在三條巷道內，分別每隔10m，設置一鉆場，1103集中運輸巷鉆孔為扇形布置，每個鉆場10個鉆孔，孔徑為Φ75mm。分別打穿9煤層。1103進風巷、1103回風巷為半扇形布置，每個鉆場設67個鉆孔，能控制回采巷道兩側輪廓線在保護線范圍內。鉆孔施工完畢后，采用水泥注漿泵封孔，封孔長度不小于5m，并與高負壓抽放系統(tǒng)主管連結抽放。預抽時間1～3個月。每個鉆場鉆孔傾角、方位角見附圖：順層鉆孔預抽回采區(qū)域煤層瓦斯鉆孔施工穿層鉆孔施工記錄表布置鉆場巷道名 稱已采掘（米）鉆場編號施 工日 期 年 月 日至 年 月 日孔 號12345678910班 次傾 角方位角見煤9煤米數(shù)9煤層米數(shù)合計米數(shù)施工人員驗收人備 注技術負責人審查意見簽字礦長審查意見簽字在9煤層、11煤層本煤層鉆孔布置在工作面運輸巷、進風巷、回風巷內，9煤根據煤層厚度確定，設計鉆孔按雙排平行孔布置，孔徑為Φ75mm，鉆孔間距為5m。11煤層設計鉆孔按單排布置。其中：集中運輸巷巷道兩幫每個鉆孔深55m；進風巷巷道上幫每個鉆孔深50m；回風巷巷道下幫每個鉆孔深50m。鉆孔施工完畢后，采用水泥注漿泵封孔，封孔長度不小于8m，并與高負壓抽采系統(tǒng)主管連結抽采。預抽時間1～3個月。每個鉆場鉆孔施工完畢后必須按要求依次記錄在上表中報本礦技術負責人和礦長審核，后交由技術科存檔備查。第三節(jié) 區(qū)域防突措施效果檢驗及驗證一、預抽瓦斯的有效性評價指標有關規(guī)定1）《煤礦瓦斯抽采基本指標》（AQ1026－2006）規(guī)定：突出煤層工作面采掘作業(yè)前必須將控制范圍內煤層的瓦斯含量降到煤層始突深度的瓦斯含量以下或將瓦斯壓力降到煤層始突深度的煤層瓦斯壓力以下，若沒能考察出煤層始突深度的煤層瓦斯含量或壓力，則必須將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下，（表壓）以下。2）《規(guī)程》第一百九十條的規(guī)定：預抽瓦斯后，必須對預抽瓦斯治理效果進行檢驗，其有效性指標根據礦井實測資料確定。無實測資料時，可依據下列指標之一確定：預抽煤層瓦斯后，突出煤層的殘存瓦斯含量小于該煤層始突深度的原始瓦斯含量；煤層瓦斯預抽率大于30％。采用煤層瓦斯預抽率作為有效性指標的突出煤層，在進行采掘作業(yè)時，必須采用工作面預測方法對預抽效果進行經常復驗。預抽有效性評價指標由于11煤層未進行突出危險性評價，因此，在采取區(qū)域預抽措施后，區(qū)域預抽評價指標的有效性必須滿足《煤礦瓦斯抽采基本指標》（AQ1026－2006）規(guī)定和《規(guī)程》對煤層瓦斯預抽率大于30％的規(guī)定。1）殘存瓦斯含量、殘余瓦斯壓力根據安全生產行業(yè)標準《煤礦瓦斯抽采基本指標》（AQ1026—2006）規(guī)定：經過順層長鉆孔區(qū)域預抽瓦斯后，當殘存瓦斯含量小于8m3/，抽采有效，達到了消除突出危險的目的，否則無效，應繼續(xù)抽采或按照突出危險區(qū)進行管理。2）瓦斯預抽率根據《規(guī)程》相關規(guī)定：在滿足瓦斯預抽率大于30％的同時，還必須同時滿足上面對殘存瓦斯含量和殘存瓦斯壓力的要求。否則，應提高瓦斯預抽率，直至滿足要求方可認為抽采有效。瓦斯預抽率計算公式：式中：Q噴——打鉆中各鉆孔噴出的瓦斯總量，m3；Q涌——打鉆中、連接抽采管路前各鉆孔涌出的瓦斯總量，m3；Q抽——抽采的瓦斯總量，m3；Q儲——鉆孔控制范圍內的煤層瓦斯儲量，m3；Q噴、Q涌可根據施工鉆孔和連接抽采管路前巷道風流中的瓦斯涌出增加量估算,也可以忽略不計。在對預抽效果進行評價時，必須采用殘存瓦斯含量和殘存瓦斯壓力指標，結合瓦斯預抽率、地質構造、軟分層厚度及其分布、瓦斯涌出量、抽采量衰減情況等指標進行預抽防突效果評價。瓦斯預抽率用于評價預抽防突效果是合適的，但是，其臨界值采用30％是否符合以勞養(yǎng)武煤礦的實際，有待進一步考察確定。因為，瓦斯預抽率是一個相對的指標，并非絕對指標，瓦斯含量、瓦斯壓力的分布是不均勻的，有些區(qū)域比較大，而有些區(qū)域相對較小，瓦斯預抽率達到30％時，殘余瓦斯含量和殘余瓦斯壓力在有些區(qū)域可能已遠小于突出的最小瓦斯含量和最小瓦斯壓力，而在有些區(qū)域，殘余瓦斯含量和殘余瓦斯壓力尚未達到消除突出危險的程度。所以，不同礦井、煤層和區(qū)域，評價突出危險性時其瓦斯預抽率指標臨界值應有所不同。目前，以勞養(yǎng)武煤礦在未進行考察前，可以先按照《規(guī)程》的規(guī)定，瓦斯預抽率必須大于30％。二、區(qū)域防突措施效果檢驗及抽采效果驗證根據礦井實際采用：一）、鉆屑指標法（測K1值及Smax） 采用鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性時，在近水平、工作面應向前方煤體至少施工3個直徑42mm、孔深8～10m的鉆孔，測定鉆屑瓦斯解吸指標和鉆屑量。鉆孔應盡可能布置在軟分層中，一個鉆孔位于掘進巷道斷面中部，并平行于掘進方向，其他鉆孔的終孔點應位于巷道斷面兩側輪廓線外3～5m處。突出危險性預測施工鉆孔布置平面示意圖突出危險性預測施工鉆孔布置正面示意圖如果實測得到的S 、K1的所有測定值均小于臨界值，并且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，則該工作面預測為無突出危險工作面；否則，為突出危險工作面。以勞養(yǎng)武煤礦巷道掘進防突措施效果檢驗記錄卡片巷道名稱煤層編號 煤預測作業(yè)人員日期201 年 月 日鉆孔編號鉆孔深度檢測數(shù)據檢驗結果小票粘貼處備注1 MK1值S鉆屑量N2 MK1值S鉆屑量N3 MK1值S鉆屑量N4 MK1值S鉆屑量N檢驗結論有突出危險性□無突出危險性□允許進尺 M技術負責人意 見簽名其中：K1值、Smax的臨界值按下表取值。鉆屑指標參考臨界值鉆屑瓦斯解吸指標K1（mL/g?）鉆屑量 S（kg/m）（N/m）60二）、復合指標法（測q值Smax）采用R值指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性時，在近水平、緩傾斜煤層工作面應向前方煤體至少施工3個、在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個直徑42mm、孔深8～10m的鉆孔，測定鉆孔瓦斯涌出初速度和鉆屑量指標。鉆孔應當盡可能布置在軟分層中，一個鉆孔位于掘進巷道中部，其他鉆孔的終孔點應位于巷道斷面兩側輪廓線外2～4m處。鉆孔每鉆進1m收集并測定該1m段的全部鉆屑量S，并在暫停鉆進后2min內測定鉆孔瓦斯涌出初速度q。測定鉆孔瓦斯涌出初速度時。根據每個鉆孔的最大鉆屑量Smax和最大鉆孔瓦斯涌出初速度qmax按式(3)計算各孔的R值：R＝ () (qmax4) (3)式中:Smax—每個鉆孔沿孔長的最大鉆屑量，L/m； qmax—每個鉆孔的最大鉆孔瓦斯涌出初速度，L/min。判定各煤層煤巷掘進工作面突出危險性的臨界值應根據實踐考察確定，在確定前可暫按以下指標進行預測：當所有鉆孔的R值R﹤6且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況時，該工作面可預測為無突出危險工作面；否則，判定為突出危險工作面。q、Smax的臨界值按下表取值復合指標法參考臨界值鉆孔瓦斯涌出初速度q（L/min）鉆屑量 S（kg/m）（L/m）56三）、區(qū)域防治措施效果檢驗及抽采效果驗證審批地質測量部門在采掘工作面距離未保護區(qū)邊緣50m前，編制臨近未保護區(qū)通知單，并報技術負責人審批后交采掘連（隊）。每一輪的防治措施效果檢驗，必須報礦技術負責人審批，審批后的檢驗結果，及時告之采掘連隊可采、掘及預留的安全防護距離。第四節(jié) 預測預報工作面突出危險性預測方法：一）、石門揭煤工作面突出危險性預測石門揭煤突出危險性預測方法可采用鉆屑瓦斯解吸指標法或綜合指標法，或其它經試驗證實有效的方法預測工作面突出危險性。針對以勞養(yǎng)武煤礦建議采用鉆屑瓦斯解吸指標法。在石門掘進工作面至距煤層10m（垂距）之前，停止掘進，首先施工2個以上的穿透煤層全厚且進入頂（底），控制煤層產狀及位置。 在距煤層3～10m時，重新布置至少2個直徑為φ50～75mm的預測鉆孔，鉆孔控制巷道輪廓線外2～4m，其中一個預測鉆孔與石門掘進方向一致，鉆孔深度以見煤層頂（底）為止，當石門巷道與煤層夾角很小以致過煤長度太長時，可采用分段預測法。以勞養(yǎng)武煤礦暫定為2個前探鉆孔和5個預測鉆孔，分別控制石門上部、下部及兩側，見下圖。2——控制煤層層位鉆孔；3～7——預測鉆孔煤層底板揭煤控制突出前探鉆孔布置示意圖鉆孔在進入煤層時，用φ1mm～φ3mm的篩子篩分鉆屑，測定其瓦斯解吸指標K1，各預測指標的臨界值應根據現(xiàn)場實際考察資料加以確定，由于目前還沒有實測資料，可參考下表推薦的臨界值。鉆屑指標法預測石門工作面突出危險性的臨界指標鉆屑解吸指標臨界值K1(mL/)干煤濕煤二）、煤巷掘進工作面突出危險性預測煤巷掘進工作面突出危險性預測方法，主要有鉆孔瓦斯涌出初速度法、R值指標法、鉆屑瓦斯解吸指標法等，根據以勞養(yǎng)武煤礦的條件，建議采用鉆屑解吸指標K1值法進行煤巷掘進工作面突出危險性預測。鉆屑指標法預測步驟：在煤巷掘進工作面打3個直徑為42mm、深度為10m的鉆孔，鉆孔應布置在軟分層中，其中1個鉆孔位于巷道中部，并平行于掘進方向，其余2個鉆孔的終孔點分別位于巷道兩側輪廓線外4m 處。參見下圖。 鉆孔每打１m，測定鉆屑量一次，每隔2m測定一次鉆屑瓦斯解吸指標K1值。根據每個鉆孔沿孔長每米的最大鉆屑量Smax和鉆屑瓦斯解吸指標K1值，預測工作面的突出危險性。采用鉆屑指標法預測工作面突出危險時，各項指標的臨界值，應根據現(xiàn)場考察資料確定。由于現(xiàn)在還無實測資料，可暫時參考下表推薦的臨界值。鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性的臨界值最大鉆屑量K1危險性Kg/mN/mmL/()≥≥60≥