【文章內(nèi)容簡介】 作面預(yù)測方法進行驗證。當(dāng)經(jīng)區(qū)域驗證無危險時方可進行揭煤、掘進和回采，否則還應(yīng)執(zhí)行局部綜合防突措施。這意味著即使在無突出危險區(qū)，在用工作面預(yù)測方法預(yù)測或驗證其突出危險性之前，石門揭煤工作面到突出煤層的最小法向距離不得小于5m。第二節(jié) 區(qū)域防突措施一、區(qū)域防突技術(shù)措施選擇區(qū)域防突措施是指在突出煤層進行采掘前，對突出煤層較大范圍采取的防突措施。區(qū)域防突措施包括開采保護層和預(yù)抽煤層瓦斯兩類。根據(jù)爛泥田煤礦的實際情況，爛泥田煤礦采取穿層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯條帶、順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯、順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯作為區(qū)域防突措施。二、區(qū)域性防突預(yù)抽煤層瓦斯1．預(yù)抽方案（1）設(shè)頂板瓦斯抽采巷，打頂板抽放鉆孔對C17煤層預(yù)掘巷道條帶范圍進行穿層預(yù)抽；（2）通過石門施工穿層抽放鉆孔向揭煤區(qū)域抽放瓦斯的措施；（3）本煤層順層鉆孔預(yù)抽C17區(qū)段煤層瓦斯和回采區(qū)域瓦斯。從爛泥田煤礦開拓方式特點，集中運輸巷，多煤層聯(lián)合開采，根據(jù)爛泥田煤礦經(jīng)濟投入和以往防突經(jīng)驗出發(fā)，因此設(shè)計采用+1930m水平巖石巷作為頂板穿層瓦斯抽放巷，抽放巷道內(nèi)布置鉆孔，可抽放C17煤層預(yù)掘巷道條帶范圍瓦斯，解決掘進防突出問題，使煤層瓦斯壓力和含量降低規(guī)定范圍以下。穿層鉆孔預(yù)抽條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制條帶內(nèi)的掘進巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15m，鉆孔控制范圍均為沿層面的距離；經(jīng)抽放并經(jīng)效果檢驗無煤與瓦斯突出危險后，再進行局部防突措施。鉆場布置：在巷道一側(cè)每隔30m左右施工一個鉆場，鉆場的規(guī)格為長寬高=44，采用錨噴支護。鉆孔布置：在每一個鉆場內(nèi)布置20個穿層抽放鉆孔，鉆孔深度以打穿煤層為準，鉆場布置上、中、下四排，每排分左、中、右均為5個鉆孔，共20個鉆孔，鉆孔布置示意圖見下圖428。礦技術(shù)負責(zé)人必須根據(jù)該礦各煤層賦存情況及預(yù)測情況，對鉆孔數(shù)量及布置方式進行調(diào)整?？刂仆怀雒簩禹敯宕鱼@孔布置示意圖428 圖428預(yù)抽參數(shù)的確定1）鉆孔直徑：理論上鉆孔直徑大，暴露煤壁面積也大，瓦斯涌出量就大。但鉆孔的直徑應(yīng)根據(jù)打鉆技術(shù)、抽放瓦斯量和抽放半徑等因素綜合考慮，一般選用65mm～110mm，有條件時可用大直徑鉆孔，根據(jù)爛泥田煤礦具體情況，采用直徑75m/m的鉆孔。2）鉆孔長度：實踐證明，鉆孔的抽放瓦斯量隨著鉆孔長度（揭露煤的長度）的增大而增加，因此，應(yīng)盡可能打長鉆孔。在購買大功率鉆機后，盡可能在一條巷道施工的抽采鉆孔一次性打穿全工作面。3）封孔：封孔的好壞直接影響抽放效果和礦井抽放濃度，因此，必須引起高度重視。根據(jù)煤層或巖層、巷道支護的實際情況，上向孔可采用聚氨酯（馬林散等膨脹性材料）。煤層封孔深至少7m，巖層封孔深至少5m，封孔管直徑為50mm。4) 煤層鉆孔封孔長度不小于7m，頂板抽放巷鉆孔封孔長度不小于5m，頂板抽放巷鉆孔采用水泥漿封孔泵（封孔機）封孔，煤層順層抽放鉆孔采用聚氨酯材料封孔。(1) 水泥漿封孔泵（封孔機）封孔采用水泥漿封孔泵（封孔機）封孔。封孔管采用抗靜電的工程塑料管，水泥漿采用425號水泥與水?dāng)嚢柚瞥?，水灰比?:2?；夭晒ぷ髅娉榉陪@孔封孔長度為7m。① 選擇采用機械封孔泵封孔，封孔長度容易達到設(shè)計要求，封孔效率高，鉆孔封孔效果好。本設(shè)計選用KFB型礦用封孔泵進行封孔。KFB型礦用封孔泵主要應(yīng)用于煤礦瓦斯抽放封孔，同時還廣泛應(yīng)用于煤層注水封孔，注漿封孔及其它各類型鉆孔的封孔。該泵自身具有攪拌、輸送高稠度漿料功能，封孔質(zhì)量可靠，封孔工藝簡單，使用方便，易于維護。其工作壓力8MPa，／h，電機功率4kw，質(zhì)量500Kg，封孔長度水平孔達到30m，垂直孔能達到20m。TXU75A型礦用封孔泵其主要由電動機安全離合器變速系統(tǒng)攪拌機離合器離合器操作手柄送漿泵機座8組成(見圖4210)。4210封孔泵結(jié)構(gòu)圖② 封孔方式、材料及工藝抽放鉆孔封孔方式主要有機械封孔泵封孔、聚胺脂封孔、人工水泥沙漿封孔等。封孔段長度：封孔段在煤層，封孔長度大于7m；封孔段在巖層，封孔長度大于5m。封孔管采用抗靜電的工程塑料管或鐵管。封孔材料采用425硅酸鹽水泥砂漿，配比為1:；孔內(nèi)抽放管長度應(yīng)大于封口長度1m，抽放管的孔內(nèi)端鉆10—20個直徑l0mm的小孔，并用雙層鐵篩網(wǎng)扎好。封孔工藝過程：一般在打鉆將要結(jié)束時就可開始準備水泥砂漿。水泥砂漿一般應(yīng)加入適量的膨脹劑，以避免凝固后收縮出現(xiàn)裂縫。當(dāng)鉆孔傾角較小時可適當(dāng)增大漿液的濃度。封孔泵與所封鉆孔的連接如圖4211所示。圖4211 封孔泵與所封鉆孔的連接圖③ 井下封孔操作方法：a 檢查封孔泵是否完好，封孔所需用的工具，配件等是否帶全。b 檢查抽放鉆孔所需的抽放管是否齊全，長度是否達到要求（直徑25mm，長度9m或6m）。c 根據(jù)井下抽放鉆孔的封孔深度，計算所需要的水泥量，一般封5m的鉆孔用一包水泥，水泥:砂=1:（重量比)。d 直接將井下裝水泥的袋子纏繞在抽放管上，用麻繩或麻線等，將抽放管、注漿管及水泥袋捆緊送入鉆孔內(nèi)封住孔口。e 按泵的操作規(guī)程，開動泵拌水泥漿，均勻后開始注漿，水泥漿先將袋子脹大，并封住鉆孔，繼續(xù)注漿直到注完為止，注漿時，孔口可能會漏一些漿，但不會影響整個封孔質(zhì)量。注完后即可直接將注漿膠管撥出。f 所有要封的鉆孔封完后，要將封孔泵清洗干凈。(2) 煤層鉆孔封孔長度不小于7m，采用聚胺脂封孔，如下圖：5）計量與其它原則上抽放巷內(nèi)每個鉆場、本層預(yù)抽孔每組應(yīng)有計量裝置和控制閘門，計量裝置為孔板或皮托管、均速管等。支管和主管必須有計量裝置和自動放水裝置。第三節(jié) 區(qū)域措施效果檢驗一、預(yù)抽煤層瓦斯效果檢驗效果檢驗指標根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第五十二條規(guī)定，區(qū)域效果檢驗方法采用直接測定煤層殘余瓦斯含量值為主要指標，并觀察、記錄在煤層中進行鉆孔情況有無突出預(yù)兆。區(qū)域措施效果檢驗臨界值及評判依據(jù)①、殘余瓦斯含小于8m3/t的預(yù)抽區(qū)域為無突出危險區(qū)，否則，即為突出危險區(qū)。煤巷掘進面在預(yù)抽防突效果有效的區(qū)域內(nèi)作業(yè)，工作面距未預(yù)抽或者預(yù)抽防突效果無效范圍的前方邊界不得少于20米。②、但若檢驗期間在煤層中進行鉆孔等作業(yè)時發(fā)現(xiàn)了噴孔、頂鉆及其他明顯突出預(yù)兆時，發(fā)生明顯突出預(yù)兆的位置周圍半徑100m內(nèi)的預(yù)抽區(qū)域判斷為預(yù)抽防突效果無效，即為突出危險區(qū)。殘余瓦斯壓力或殘余瓦斯含量指標效果檢驗煤層突出危險性單項臨界指標值瓦斯含量W(m3/t) 煤層瓦斯壓力P（MPa） 區(qū)域類別＜8 ＜ 無突出危險區(qū)8 突出危險區(qū)③、采用鉆屑瓦斯解吸指標法對穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗時，如果所有實測的指標值均小于臨界值，并且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，則該措施有效；否則，措施無效。鉆屑瓦斯解吸指標法效果檢驗石門揭煤工作面突出危險的臨界值煤樣 △h2指標臨界值（pa） k1指標臨界值（mL/g?）干煤樣 200 濕煤樣 160 效檢點的布置方式和要求對預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗時，均應(yīng)當(dāng)首先分析、檢查預(yù)抽區(qū)域內(nèi)鉆孔的分布等是否符合設(shè)計要求，不符合設(shè)計要求的，不予檢驗。采用直接測定煤層殘余瓦斯壓力或殘余瓦斯含量等參數(shù)進行預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域措施效果檢驗時，應(yīng)當(dāng)符合下列要求：1）對穿層鉆孔或順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗時若區(qū)段寬度（兩側(cè)回采巷道間距加回采巷道外側(cè)控制范圍）未超過120m，以及對預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗時若回采工作面長度未超過120m，則沿回采工作面推進方向每間隔30～50m至少布置1個檢驗測試點；若預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突措施的區(qū)段寬度或預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施的回采工作面長度大于120m時，則在回采工作面推進方向每間隔30～50m，至少沿工作面方向布置2個檢驗測試點。當(dāng)預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯的鉆孔在回采區(qū)域和煤巷條帶的布置方式或參數(shù)不同時，按照預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施和穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的檢驗要求分別進行檢驗；2）對穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗時，在煤巷條帶每間隔30～50m至少布置1個檢驗測試點；3）各檢驗測試點應(yīng)布置于所在部位鉆孔密度較小、孔間距較大、預(yù)抽時間較短的位置，并盡可能遠離測試點周圍的各預(yù)抽鉆孔或盡可能與周圍預(yù)抽鉆孔保持等距離，且避開采掘巷道的排放范圍和工作面的預(yù)抽超前距。在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域適當(dāng)增加檢驗測試點。4）采用間接計算的殘余瓦斯含量進行預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域措施效果檢驗時，應(yīng)當(dāng)符合下列要求：（1）當(dāng)預(yù)抽區(qū)域內(nèi)鉆孔的間距和預(yù)抽時間差別較大時，根據(jù)孔間距和預(yù)抽時間劃分評價單元分別計算檢驗指標；（2）若預(yù)抽鉆孔控制邊緣外側(cè)為未采動煤體，在計算檢驗指標時根據(jù)不同煤層的透氣性及鉆孔在不同預(yù)抽時間的影響范圍等情況，在鉆孔控制范圍邊緣外適當(dāng)擴大評價計算區(qū)域的煤層范圍。但檢驗結(jié)果僅適用于預(yù)抽鉆孔控制范圍。效檢結(jié)果劃分對預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)經(jīng)試驗考察（應(yīng)符合《防突規(guī)定》第四十二條要求的程序）確定的臨界值進行評判。在確定前可以按照如下指標進行評判：可采用殘余瓦斯壓力指標進行檢驗，如果沒有或者缺少殘余瓦斯壓力資料，也可根據(jù)殘余瓦斯含量進行檢驗，否則，即為突出危險區(qū)，預(yù)抽防突效果無效；也可以采用鉆屑瓦斯解吸指標對穿層鉆孔預(yù)抽石門（含立、斜井等）揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗，如果所有實測的指標值均小于表4的臨界值則為無突出危險區(qū)，否則，即為突出危險區(qū)，預(yù)抽防突效果無效。但若檢驗期間在煤層中進行鉆孔等作業(yè)時發(fā)現(xiàn)了噴孔、頂鉆及其他明顯突出預(yù)兆時，發(fā)生明顯突出預(yù)兆的位置周圍半徑100m內(nèi)的預(yù)抽區(qū)域判定為措施無效，所在區(qū)域煤層仍屬突出危險區(qū)。當(dāng)采用煤層殘余瓦斯壓力或殘余瓦斯含量的直接測定值進行檢驗時，若任何一個檢驗測試點的指標測定值達到或超過了有突出危險的臨界值而判定為預(yù)抽防突效果無效時，則此檢驗測試點周圍半徑100m內(nèi)的預(yù)抽區(qū)域均判定為預(yù)抽防突效果無效，即為突出危險區(qū)。第四節(jié) 區(qū)域驗證一、區(qū)域驗證的方法和要求區(qū)域驗證我礦采用鉆屑瓦斯解吸指標法，使用重慶煤科分院的WTC防突出測定儀。在煤巷掘進工作面和回采工作面采用鉆屑指標法，應(yīng)當(dāng)按照下列要求進行：在工作面進入該區(qū)域時，立即連續(xù)進行至少兩次區(qū)域驗證；工作面每推進10～50m（在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域或采取了預(yù)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；在構(gòu)造破壞帶連續(xù)進行區(qū)域驗證；在煤巷掘進工作面還應(yīng)當(dāng)至少打1個超前距不小于10m的超前鉆孔或者采取超前物探措施，探測地質(zhì)構(gòu)造和觀察突出預(yù)兆。因此，爛泥田煤礦在石門揭煤工作面對無突出危險區(qū)進行的區(qū)域驗證時，應(yīng)當(dāng)選用鉆屑瓦斯解吸指標法進行。第五章 局部綜合防突措施第一節(jié) 掘進工作面局部綜合防突措施方案一、掘進工作面突出危險性預(yù)測預(yù)測指標和方法根據(jù)《防突規(guī)定》第七十四條：可采用下列方法預(yù)測煤巷掘進工作面的突出危險性：鉆屑指標法；復(fù)合指標法；R值指標法；其他經(jīng)試驗證實有效的方法。根據(jù)爛泥田煤礦目前開采煤層測定的瓦斯基本參數(shù)和煤層賦存情況以及預(yù)測方法的熟練程度，我礦煤巷掘進工作面的突出預(yù)測方法采用鉆屑指標法。其突出預(yù)測指標為鉆屑瓦斯解吸指標K1值和鉆粉量S。每個鉆孔在鉆進過程中，從第2m孔段（含2m）開始，每1m測定一次鉆粉量，每2m測定一次鉆屑瓦斯解吸指標K1值，根據(jù)工作面鉆孔的最大鉆粉量S和最K1值預(yù)測工作面突出危險性。測定結(jié)果可按表511填寫。表5－1－1 爛泥田煤礦突出危險性預(yù)測（效果檢驗）單巷道名稱： 位置： 時間： 次數(shù)　　　　　突出預(yù)兆、措施執(zhí)行情況(詳細的噴孔、夾鉆等動力現(xiàn)象位置)：預(yù)測鉆孔布置及斷面結(jié)構(gòu)示意圖、措施示意圖、檢驗孔布置：鉆孔編號考察指標鉆 孔 深 度（m）123456789101S(kg/m)K1值mL/)2S(kg/m)K1值mL/)3S(kg/m)K1值mL/)工作面突出危險性分析：允許進尺（m）：防突負責(zé)人意見：礦總工程師：預(yù)測人員： 防突負責(zé)人：礦總工程師： 預(yù)測鉆孔布置爛泥田煤礦可采用目前較為方便可行的鉆屑指標法，由于是傾斜煤層，根據(jù)《防突規(guī)定》，預(yù)測煤巷掘進工作面突出危險性時，應(yīng)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(yīng)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(yīng)位于巷道斷面兩側(cè)輪廓線外2～4m處。預(yù)測鉆孔布置見圖511。圖511 傾斜煤層鉆屑瓦斯解析指標法預(yù)測預(yù)測臨界值爛泥田煤礦尚未考察煤層鉆屑瓦斯解吸指標K1值和鉆粉量S的臨界值，因此，在未實際考察出臨界值的情況下，建議采用《防突規(guī)定》推薦的臨界值進行突出危險性預(yù)報，待在今后的防突實踐中考察確定出符合礦井實際臨界值后再使用。目前，采用鉆屑瓦斯解吸指標K1值和鉆粉量指標S時，其臨界值參照《防突規(guī)定》見表512。表512 鉆屑指標法預(yù)測煤巷掘進工作面突出危險性的參考臨界值鉆屑瓦斯解吸指標Δh2Pa鉆屑瓦斯解吸指標K1（mL/g?）鉆屑