【正文】 本設(shè)計能夠順利完成離不開鶴壁九礦領(lǐng)導(dǎo)的大力幫助。正是和他們的彼此接觸我才對煤礦瓦斯防治工作有了較為立體的認識，這為我的設(shè)計工作起到了加速劑的作用。當我向研究生學(xué)長敘說情況后，得到了他們的熱心幫助。設(shè)計當中除了劉教授的大力幫助外，很多研究生學(xué)長和一起實習的伙伴也為我的這次設(shè)計提供了很多幫助。在和劉老師的交談中，我能感覺到劉老師淵博的學(xué)問，以及他對做學(xué)問的嚴謹態(tài)度。劉老師還告訴我設(shè)計工程當中要注意哪些事項，如何解決設(shè)計過程中遇到的問題，查找哪些參考書目，看什么樣的參考文獻。設(shè)計過程當中所需的資料數(shù)據(jù)，也不知道怎么收集。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 致謝致 謝此設(shè)計是在我的導(dǎo)師劉高峰副教授的悉心指導(dǎo)下完成的。通過這次鍛煉讓自己了解到了實踐與理論相結(jié)合的重要性，尤其是做學(xué)問一定要踏踏實實。 在做這次采區(qū)區(qū)域防突設(shè)計的過程中并不是每一件事都是一帆風順的，設(shè)計中是不是就會遇到這樣那樣的困難，特別是在目標采取資料獲取、防突方案選擇方面更是遭遇了很大的挫折。除此之外，我得到了劉教授與同行伙伴們的悉心指導(dǎo)與大力幫助，這些為接下來的設(shè)計工作提供了很大的幫助。 為了能很好的完成這次設(shè)計，我重新閱讀了大學(xué)期間所學(xué)的與之相關(guān)的專業(yè)課程，讓自己從新對相關(guān)方面的內(nèi)容有了更深入的理解，并重點了解煤礦瓦斯防治施工方法與原理。以區(qū)域性治理措施為主、局部治理措施為補充；一層一策、一區(qū)一策、一面一策的原則為設(shè)計思路。 鶴壁九礦34采區(qū)區(qū)域防突設(shè)計的目標是明確的，此設(shè)計就是為煤礦防突防治工作給出切合實際的指導(dǎo)，應(yīng)用于生產(chǎn)，減少煤與瓦斯突出，以提高安全生產(chǎn)的能力。經(jīng)實習現(xiàn)場實踐并結(jié)合相關(guān)資料知隨著開采的深度逐漸加深，二1煤層瓦斯含量和瓦斯壓力逐漸增大，煤與瓦斯突出危險性也變大。由于34采區(qū)所涉及的區(qū)域不，采區(qū)單一，故在采區(qū)二1煤層選擇順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施和穿層鉆孔預(yù)抽目標采區(qū)下順槽正前和兩側(cè)煤體瓦斯設(shè)計。礦井通風對煤礦的安全生產(chǎn)影響很大，對礦井瓦斯治理工作的影響更是突出，井下瓦斯含量與風量的配比是否符合規(guī)范，決定了瓦斯綜合防治工作能否應(yīng)用與實際指導(dǎo)現(xiàn)場施工。為了使瓦斯賦存滿足《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求，必須對34采區(qū)進行瓦斯抽采工作。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 結(jié)論結(jié)論 本次設(shè)計是針對鶴壁煤電下屬九礦34采區(qū)煤與瓦斯突出而做出的煤礦瓦斯綜合防治設(shè)計，鶴壁九礦34采區(qū)是正在掘進準備34011工作面，進行分層開采的采區(qū)。 (3)“系統(tǒng)順”要求礦井通風系統(tǒng)合理、穩(wěn)定、順暢，通風網(wǎng)絡(luò)中阻力分配合理，不得在回風系統(tǒng)中增阻調(diào)風；每個突出回采和掘進工作面回風必須有專用回風巷直接引入采區(qū)回風巷。局部通風機風量必須滿足需風點的風量。突出區(qū)作業(yè)必須符合“風量足、斷面夠、系統(tǒng)順、設(shè)施牢、不失爆”的十五字原則。 專用回風巷的設(shè)置礦井總體設(shè)計、礦井采區(qū)和工作面設(shè)計必須按突出礦井進行設(shè)計，必須建立專用回風巷，并保證對專用回風巷定期進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，突出采掘地點的回風巷和采區(qū)專用回風巷必須做到“五無”，即無行人、無運輸、無電纜、無電氣設(shè)備、無控風設(shè)施。采煤工作面的甲烷傳感器不能控制其進風巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，則必須在進風巷設(shè)置甲烷傳感器。 (2)監(jiān)測隊要加強監(jiān)測系統(tǒng)日常維護工作，確保監(jiān)測系統(tǒng)顯示、斷電、報警、打印等功能準確可靠，監(jiān)測隊要做好監(jiān)測數(shù)據(jù)的記錄、報批和存檔。人工監(jiān)測數(shù)據(jù)必須作到“三對照”，即瓦斯臺帳、瓦斯記錄本和現(xiàn)場記錄三對照。在過突出孔洞及在其附近30m范圍內(nèi)進行采掘作業(yè)時，必須加強支護。對于突出孔洞應(yīng)充填或支護。 防爆檢查有突出危險的采區(qū)和工作面，電氣設(shè)備必須有專人負責檢查、維護，施工隊每班、機電部每天檢查一次防爆性能，簽名備查，發(fā)現(xiàn)問題，立即處理，沒有安全標志的電氣設(shè)備一律不準入井。情況危急時，應(yīng)立即撤出到地面。自救器的管理和使用應(yīng)遵守下列規(guī)定： ①完好的自救器總數(shù)，至少應(yīng)比經(jīng)常用的總?cè)藬?shù)多10%； ②自救器應(yīng)集中統(tǒng)一編號管理； ③自救器應(yīng)保持完好； ④嚴禁使用人員拆開、敲打、撞擊自救器，人員出井后必須立即交還。在長距離的掘進巷道中，應(yīng)根據(jù)實際情況增加設(shè)置； ③每組壓風自救裝置應(yīng)可供5～8個人使用。工作面避難所應(yīng)當能夠滿足工作面最多作業(yè)人數(shù)時的避難要求，其他要求與采區(qū)避難所相同。工作面避難所應(yīng)當設(shè)在采掘工作面附近和爆破工操縱放炮的地點。 (5)設(shè)置工作面壓風自救系統(tǒng)突出煤層的采掘工作面應(yīng)設(shè)置工作面避難所或壓風自救系統(tǒng)。遠距離爆破時，回風系統(tǒng)必須停電、撤人。在實施揭穿突出煤層的遠距離爆破時，井下全部人員必須撤至地面，井下必須全部斷電，立井口附近地面20m范圍內(nèi)或斜井口前方50m、兩側(cè)20m范圍內(nèi)嚴禁有任何火源。石門揭煤采用遠距離爆破時，必須制定包括放炮地點、避災(zāi)路線及停電、撤人和警戒范圍等的專項措施?？筛鶕?jù)預(yù)計的突出強度在設(shè)計中確定擋欄距工作面的距離。的斜面。擋欄可以用金屬、矸石或木垛等構(gòu)成。工作面放炮和無人時，反向風門必須關(guān)閉。通過反向風門墻垛的風筒、水溝、刮板輸送機道等，必須設(shè)有逆向隔斷裝置。反向風門墻垛可用磚、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周邊巖石的深度可根據(jù)巖石的性質(zhì)確定，；。風門之間的距離不得小于4m。如果用壓縮空氣供風時，設(shè)有減壓裝置和帶有閥門控制的呼吸嘴； ③避難所內(nèi)應(yīng)根據(jù)設(shè)計的最多避難人數(shù)配備足夠數(shù)量的隔離式自救器。室內(nèi)凈高不得低于2m，深度滿足擴散通風的要求，長度和寬度應(yīng)根據(jù)可能同時避難的人數(shù)確定，但至少能滿足15人避難。 安全防護措施 基本安全防護措施 (1)設(shè)置采區(qū)避難所 有突出煤層的采區(qū)應(yīng)設(shè)置采區(qū)避難所，避難所的位置應(yīng)當根據(jù)實際情況確定。圖313 區(qū)域防突措施效果檢驗范圍判定示意圖 區(qū)域驗證《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第五十七條規(guī)定：“在石門揭煤工作面對無突出危險區(qū)進行的區(qū)域驗證，應(yīng)當采用本規(guī)定第七十一條所列的石門揭煤工作面突出危險性預(yù)測方法進行。 (6)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)(見圖313)。圖311 穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域效果檢驗鉆孔布置圖圖312 順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施效果檢驗鉆孔布置圖 (5)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。 (3)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時，至少布置4個檢驗測試點，分別位于要求預(yù)抽區(qū)域內(nèi)的上部、中部和兩側(cè)，并且至少有1個檢驗測試點位于要求預(yù)抽區(qū)域內(nèi)距邊緣不大于2m的范圍(見圖311)。(見圖39)。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，如果區(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。鶴壁九礦20112013年礦井鉆孔工程量如(34)表所示。煤巷掘進工作面超前鉆孔布置見圖38。預(yù)抽鉆孔或超前排放鉆孔的孔數(shù)、孔底間距等應(yīng)當根據(jù)鉆孔的有效抽放或排放半徑確定； ③鉆孔直徑應(yīng)當根據(jù)煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造和瓦斯情況確定，一般為75～120mm，地質(zhì)條件變化劇烈地帶也可采用直徑42～75mm的鉆孔。煤巷掘進工作面采用超前鉆孔作為工作面防突措施時，應(yīng)當符合下列要求： ①巷道兩側(cè)輪廓線外鉆孔的最小控制范圍：近水平、緩傾斜煤層5m，傾斜、急傾斜煤層上幫7m、下幫3m。要求：鉆孔直徑一般為75～120mm，鉆孔在控制范圍內(nèi)應(yīng)當均勻布置，在煤層的軟分層中可適當增加鉆孔數(shù)；超前排放鉆孔和預(yù)抽鉆孔的孔數(shù)、孔底間距等應(yīng)當根據(jù)鉆孔的有效排放或抽放半徑確定（見圖37）。兩組鉆孔在空間形成立體交叉，上排、下排鉆孔終孔位置分別控制在距煤層頂、底板2m左右(見圖36)。圖35 34011底板抽放巷施工穿層鉆孔預(yù)抽下順槽瓦斯 ③34011回采工作面采用順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施。順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)控制的條帶長度不小于60m，巷道上幫輪廓線外至少20m，下幫至少10m(見圖34)。 采區(qū)區(qū)域防突措施 (1)34采區(qū)正在掘進準備34011工作面，進行分層開采。在巷道四周環(huán)狀固化鉆孔外側(cè)的煤體中，預(yù)抽或排放瓦斯鉆孔自固化作業(yè)到完成揭煤前應(yīng)保持抽采或自然排放狀態(tài)，否則，應(yīng)打一定數(shù)量的排放瓦斯鉆孔?？梢愿鶕?jù)注入壓力升高的情況或注入量決定是否停止注入。當鉆孔不能一次施工至煤層頂板時，則進入煤層的深度不應(yīng)小于10m。圖32 水力沖孔工藝流程示意圖1—逆止鉆頭；2—套管；3—鉆桿；4—三通；5—安全密封卡頭；6—鉆機；7—尾水管接頭；8—排煤膠管；9—2寸膠管；10—閥門；11—壓力表；12—供水管；13—射流管；14—排煤管；15—煤壁圖33 石門揭煤工作面金屬骨架布孔圖 ④煤體固化措施石門和立井揭煤工作面煤體固化措施適用于松軟煤層，用以增加工作面周圍煤體的強度。插入骨架材料后，應(yīng)向孔內(nèi)灌注水泥砂漿等不燃性固化材料(見圖33)。對于松軟煤層要架兩排金屬骨架。 ③金屬骨架措施～。石門全斷面沖出的總煤量(t)數(shù)值不得小于煤層厚度(m)乘以20。石門揭煤工作面采用水力沖孔防突措施時，鉆孔應(yīng)至少控制自揭煤巷道至輪廓線外3～5m的煤層，沖孔順序為先沖對角孔后沖邊上孔，最后沖中間孔。預(yù)抽瓦斯和排放鉆孔在揭穿煤層之前應(yīng)當保持自然排放或抽采狀態(tài)。揭煤工作面施工的鉆孔應(yīng)當盡可能穿透煤層全厚。立井揭煤工作面鉆孔控制范圍是：近水平、緩傾斜、傾斜煤層為井筒四周輪廓線外至少5m；急傾斜煤層沿走向兩側(cè)及沿傾斜上部輪廓線外至少5m，下部輪廓線外至少3m。圖31 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 (2)石門揭煤工作面可選擇如下防突措施： ①預(yù)抽瓦斯、排放鉆孔防突措施在34采區(qū)石門和立井揭煤工作面采用預(yù)抽瓦斯、排放鉆孔防突措施，鉆孔直徑為75～120mm。 石門揭煤區(qū)域防突措施 (1)按《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的相關(guān)規(guī)定設(shè)計：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)域防突措施在揭煤工作面距煤層的最小法向距離7m以前實施(在構(gòu)造破壞帶應(yīng)適當加大距離)。鶴壁九礦回采工作面，通常采用交叉鉆孔或網(wǎng)格抽放的區(qū)域防突措施。因此，接合鶴壁九礦34采區(qū)的實際采掘計劃，在制定鶴壁九礦34采區(qū)區(qū)域防突措施時，在條件允許的情況下，同時或在不同的階段分步實施兩種或多種方式的預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施，以便提高區(qū)域防突措施的效果和可靠性。預(yù)抽煤層瓦斯可采用的方式有：地面井預(yù)抽煤層瓦斯以及井下穿層鉆孔或順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯、穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯、順層鉆孔或穿層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯、穿層鉆孔預(yù)抽石門(含立、斜井等)揭煤區(qū)域煤層瓦斯、順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯等。區(qū)域防突措施應(yīng)當優(yōu)先采用開采保護層，對于確實不具備開采保護層條件，必須采用預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施，并且應(yīng)對每個預(yù)抽區(qū)域都進行區(qū)域措施效果檢驗。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。 (2)34采區(qū)正在掘進準備34011工作面，按突出危險區(qū)管理。 一小節(jié)中對二1煤層區(qū)域預(yù)測結(jié)果可以確定九礦(34采區(qū))二1煤層具有突出區(qū)域危險性。結(jié)論：鶴煤九礦二1煤層(34采區(qū)煤層)鑒定為突出煤層，鶴煤九礦為突出礦井。 (4)通過井下現(xiàn)場觀測，二1煤層煤體破壞類型主要為Ⅱ類和Ⅲ類，局部達到Ⅳ類，總體為Ⅱ～Ⅳ類，具備了發(fā)生煤與瓦斯突出的煤體結(jié)構(gòu)條件。 (2)通過對二1煤層3套煤樣測定瓦斯放散初速度ΔP，～18，達到發(fā)生突出的臨界值。在預(yù)測中，根據(jù)被預(yù)測區(qū)域計算獲得的D、K預(yù)測指標，按