(冶金行業(yè))平禹煤電公司書二1-21060綜采工作面及瓦斯綜合治理設(shè)計(jì)說明書(修訂)第壹章工作面概況及危險(xiǎn)源分析第二章工作面工程設(shè)計(jì)第三章工作面各生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章專項(xiàng)設(shè)計(jì)第五章注意事項(xiàng)及主要安全技術(shù)措施第壹章工作面概況及危險(xiǎn)源分析第壹節(jié)工作面概況1、工作面位置21060采煤工作面北臨21040采煤工作面，南接21080采煤工作面(未采),西部為井田邊界，東靠二水平副暗斜井，工作面標(biāo)高：-142～-192m,工作面范圍75600mz。21060采煤工作面位于文殊鎮(zhèn)賀廟村南，地表為村莊(正在搬遷中),地面對(duì)應(yīng)標(biāo)高254～288m,埋深2、鄰近煤層我礦開采山西組二,煤層，上部為三煤段，主要巖性為淺灰色灰綠色細(xì)一中粒巖屑石英砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成，含煤12層，其中僅三。煤偶爾可采，距礦井開采的二煤層較遠(yuǎn)(110米)。下部為壹煤段，主要巖性為砂巖、泥巖和灰?guī)r組成，共含灰?guī)r11層，常見8層，壹煤段含煤10余層，多為薄煤層或煤線，僅壹煤偶爾達(dá)到可采厚度，根據(jù)鉆孔資料分析，距二，煤層間距為30～87m。3、區(qū)內(nèi)煤層賦存狀況及地質(zhì)情況煤層走向北東45°,傾向南東，平均傾角29°,根據(jù)其臨近的21040工作面機(jī)巷煤厚變化情況且結(jié)合附近鉆孔資料分析，該工作面煤層厚度自東北往西南逐漸變大，最薄2.5m,最厚10m,平均6m。偽頂：淺灰色，頂面為灰黑色，有細(xì)層理，泥質(zhì)膠結(jié)，巖性為粉砂質(zhì)泥巖，硬度系數(shù)為f=1.8直接頂：特性為淺灰白色，底面為黑色，以石英為主，含云母及黑色礦物，微含炭質(zhì)，巖屑呈次圓狀，硅質(zhì)膠結(jié)，表面含有大量白云母碎片，巖性為中粒砂巖，硬度系數(shù)f=3～5。老頂：特性為淺白灰色，以石英為主，黑色礦物呈次棱角狀，硅質(zhì)膠結(jié)，巖性為細(xì)粒砂巖，硬度系數(shù)f直接底：特性為淺灰色，頂面為灰黑色，有細(xì)層理，泥質(zhì)膠結(jié)，巖性為粉砂質(zhì)泥巖。老底：特征為淺白灰色，以石英為主，黑色礦物呈次棱角狀，泥質(zhì)膠結(jié)，巖性為細(xì)粒砂巖4、工作面設(shè)計(jì)采長(zhǎng)及設(shè)計(jì)能力21060采煤工作面設(shè)計(jì)可采走向560m,采長(zhǎng)120m平均煤厚3.0m,可采儲(chǔ)量26.2萬(wàn)噸。第二節(jié)危險(xiǎn)源分析及采掘工藝、采面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定1、瓦斯情況該工作面煤層底板標(biāo)高-142～-192m,根據(jù)礦井煤和瓦斯突出區(qū)域劃分，該工作面處于煤和瓦斯突出以下),因此在巷道掘進(jìn)及采面回采期間要嚴(yán)格執(zhí)行“四位壹體”綜合防突措施，根據(jù)平煤天成X公司2008年2月在機(jī)巷車場(chǎng)口測(cè)定煤層瓦斯壓力為0.88MP,煤層瓦斯含量為7.2m?/t。2、地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)上部21040采煤工作面掘進(jìn)及回采期間的資料分析，該采面區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，在局部地段可能會(huì)有小的褶區(qū)，對(duì)巷道施工及回采無(wú)大的影響。3、水文地質(zhì)該工作面主要水源為頂板砂巖裂隙水和底板灰?guī)r水，頂板砂巖單位涌水量為0.005升/s。頂板裂隙水的特點(diǎn)是水壓高，水量小，補(bǔ)給不良，經(jīng)流不暢，易于疏干；底板為太原組灰?guī)r，太原組灰?guī)r上段有L?-L??四層組成，平均厚度為10.79m,L?距煤層平均距離為12.14m,該含水層段厚度薄，儲(chǔ)水能力差，動(dòng)力補(bǔ)給弱，巖溶發(fā)育不均壹，下段灰?guī)r含燧石灰?guī)r組成(L?-L?),層位穩(wěn)定，總厚度平均為19m,L?距二1煤層底板平均46.39m,屬底板間接充水含水層，單位涌水量為0.00042-2.07L/s,滲透系數(shù)0.0201-19.4m/d,滲透性較強(qiáng)，壓力傳遞快，含水層非均質(zhì)各項(xiàng)異性明顯。該含水層段下距寒武系灰?guī)r巖溶含水層較近，在斷裂帶附近會(huì)獲得下伏含水層水的越流補(bǔ)給，造成采面突水。21060采面機(jī)巷水壓預(yù)計(jì)為3.8MP(21040機(jī)巷3.15MP),因此，需對(duì)采面底板水文地質(zhì)異常區(qū)進(jìn)行驗(yàn)證治理工程,同時(shí)在機(jī)巷低阻異常區(qū)內(nèi)打放水孔進(jìn)行疏水降壓，即可保證采面安全開采。根據(jù)上采面(21040采面)在回采期間的涌水量，我礦所采二,煤層煤塵具有爆炸性，煤塵爆炸指數(shù)15.42-18.23%。5、礦壓根據(jù)21040采煤工作面風(fēng)、機(jī)巷在掘進(jìn)期間的巷道壓力情況分析，21060風(fēng)、機(jī)巷在掘進(jìn)期間巷道倆幫(特別是上幫)會(huì)受到礦壓的影響，容易出現(xiàn)片幫現(xiàn)象，頂板受礦壓影響較小。在掘進(jìn)期間應(yīng)加強(qiáng)頂部及倆幫管理，加強(qiáng)頂板離層觀測(cè)及倆幫壓力觀測(cè)。(二)工作面對(duì)地面建筑及水體的影響21060采煤工作面位于文殊鎮(zhèn)賀廟村南，地面為村莊(正在搬遷中),采面塌陷范圍內(nèi)沒有河流及水塘。工作面由于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層賦存較穩(wěn)定。為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，按綜采工作面布置，由于煤層厚度為2.5～10m,常見厚度為6.0m左右，因此，采取分層開采。選用MGTY300/700-1.1D型雙滾筒采煤機(jī)落煤、裝煤，雙向割煤。采用煤機(jī)滾筒的螺旋葉片配合運(yùn)輸機(jī)的鏟煤板進(jìn)行裝煤。3、運(yùn)煤工作面采用SGZ—764/500型刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，運(yùn)輸機(jī)道采用SZZ—730/132轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)煤，選用ZY5000-18/38型支撐掩護(hù)式液壓支架。5、工作面支護(hù)形式液壓支架沿工作面傾斜方向成直線排列，中心距1.5m,伸出前梁及掩護(hù)梁的側(cè)護(hù)板，保持架間無(wú)間隙前梁端面距不超過340mm。6、端頭支護(hù)上下端頭使用長(zhǎng)4mπ型鋼梁，壹梁三柱，交替邁步前移，移動(dòng)步距0.6m。7、頂板管理采用全部跨落法。巷道均采用炮掘。(五)采面生產(chǎn)能力確定式中： 工作面日生產(chǎn)能力，t/d 煤的容重t/m?,取1.4 工作面回采率，中厚煤層取0.93 工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)系數(shù)，取0.8。工作面日生產(chǎn)能力為1125t/d。(六)瓦斯涌出量預(yù)測(cè)二1-21061綜采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)采用分源預(yù)測(cè)法。按照礦井瓦斯涌出構(gòu)成關(guān)系分別對(duì)掘進(jìn)、回采倆個(gè)階段的瓦斯涌出量進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。壹、掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)采用絕對(duì)瓦斯涌出量表達(dá)，可分為掘進(jìn)工作面巷道煤壁絕對(duì)瓦斯涌出量和掘進(jìn)工作面落煤絕對(duì)瓦斯涌出量倆個(gè)方面。其關(guān)系為：q掘=q煤壁+q落煤q煤壁——掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min;D——巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長(zhǎng)度，m;對(duì)于薄及中厚煤層，D=2mo,mo為開采層厚度；對(duì)于厚煤層，D=2h+b,h及b分別為巷道的高度及寬度，為厚煤層D取9.8m;u——巷道平均掘進(jìn)速度，m/min,取0.017m/q0——煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度，m3/(m2.min),取q落煤——掘進(jìn)巷道落煤的瓦斯涌出量，m3/S——掘進(jìn)巷道斷面積，m2,取12.6m2;u——巷道平均掘進(jìn)速度，m/min,取0.017m/W0——煤層原始瓦斯含量，m3/t,取8.5m3/t;Wc——運(yùn)出礦井后煤的殘存瓦斯含量，m3/t,二、回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)用相對(duì)瓦斯涌出量表達(dá)，以24h為壹個(gè)預(yù)測(cè)圓班，采用下式計(jì)算。q采——回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t;q開采——開采層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t;q鄰近一—鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t,無(wú)鄰近層。K1——圍巖瓦斯涌出系數(shù)；K1值選取范圍為1.1～1.3,取1.3;K2——工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，用回采率的倒數(shù)來計(jì)算，取1.1;K3——采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對(duì)開采層瓦斯涌出影響系數(shù)，取0.8;Kf——取決于煤層分層數(shù)量和順序的分層瓦斯涌出系數(shù)，取1.5。按日產(chǎn)1500t計(jì)，則：q采=9.4/1500/(24×60)三、回采工作面采空區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測(cè)回采工作面采空區(qū)瓦斯涌出量為掘進(jìn)瓦斯涌出量和回采工作面瓦斯涌出量之和的K'倍，K'取0.15。工作面工程設(shè)計(jì)巷道布置示意圖第壹節(jié)工作面巷道布置工作面按走向長(zhǎng)壁布置，采面布置三條巷道：從上至下依次為風(fēng)巷、機(jī)巷低抽巷、機(jī)巷，機(jī)、風(fēng)倆巷沿二,煤層頂板布置，低位巷布置在距二,煤層地板7m以下的上段灰?guī)r內(nèi)。①機(jī)巷低抽巷：機(jī)巷低抽巷：從機(jī)巷A點(diǎn)處以276°方位、+4°坡度施工斜巷47m,進(jìn)入煤層底板7m后再以231°方位、+2.78°坡度施工500m機(jī)巷低抽巷(其中在施工至B點(diǎn)時(shí)以37°方位、+22°50坡度施工上山85m和21060風(fēng)巷專用回風(fēng)巷貫通，作為21060機(jī)巷低抽巷在掘進(jìn)期間的專用回風(fēng)巷),機(jī)巷低抽巷及切眼低抽巷內(nèi)施工鉆場(chǎng)20個(gè)(深度4m),工程量88m,總工程量為：712m。②機(jī)巷：從車場(chǎng)內(nèi)開口，先以225°方位施工車場(chǎng)28m,然后以276°方位、+8°坡度施工斜巷44m,然后完善機(jī)巷回風(fēng)和運(yùn)輸系統(tǒng)，工程量243m,最后以231°方位沿煤層頂板施工機(jī)巷587m到達(dá)切眼位置，總工程量：902m③風(fēng)巷：從21040機(jī)巷口向西12.5m處以138°方位沿煤層頂板施工下山22m,然后以231°方位、+2.78°坡度施工風(fēng)巷580m,后以135°方位沿煤層頂板施工下山120m和21060機(jī)巷貫通(風(fēng)巷回風(fēng)在21060風(fēng)巷車場(chǎng)內(nèi)施工，方位角282°,坡度+12°,工程量64m,開口位置距?；乜?0m)工程量：786m?？偣こ塘浚?400m。第二節(jié)巷道斷面支護(hù)設(shè)計(jì)機(jī)巷車場(chǎng)：設(shè)計(jì)斷面形狀為半圓拱錨噴支護(hù)，采用φ20×2200mm等強(qiáng)樹脂錨桿，間排距800mm×800mm,每根錨桿采用Z2335錨固劑錨固。錨網(wǎng)必須前壓后，上壓下，搭接長(zhǎng)度不少于100mm,且搭接處用鐵絲捆扎牢固。設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面9.76mz;巷道寬3600mm,高3100mm,拱高1800mm,墻高1300mm。風(fēng)、機(jī)巷?；兀涸O(shè)計(jì)斷面形狀為半圓拱錨噴支護(hù)，采用φ20×2000mm等強(qiáng)樹脂錨桿，間排距800mm×800mm,每根錨桿采用Z2335錨固劑錨固。錨網(wǎng)必須前壓后，上壓下，搭接長(zhǎng)度不少于100mm,且搭接處墻高1200mm。皮帶運(yùn)輸巷：設(shè)計(jì)斷面形狀為半圓拱錨噴支護(hù)，采用φ20×2200mm等強(qiáng)樹脂錨桿，間排距800mm×800mm,每根錨桿采用Z2335錨固劑錨固。錨網(wǎng)必須前壓后，上壓下，搭接長(zhǎng)度不少于100mm,且搭接處用鐵絲捆扎牢固。設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面7.86mz;巷道寬3200mm,高2800mm,拱高1600mm,墻高1200mm。3000mm,凈斷面12.6m,支護(hù)選用錨桿錨網(wǎng)支護(hù)。頂板：每排采用φ20mm,L2400mm的左旋無(wú)縱筋高強(qiáng)螺紋鋼錨桿7根，間排距為750×800mm,頂板倆肩角錨桿，必須和鉛垂線成20°-30°夾角。樹脂藥卷加長(zhǎng)錨固，每根錨桿采用CK2335、Z2360各壹根，錨固長(zhǎng)度為1.1m,鋪設(shè)金屬網(wǎng)和φ14mm圓鋼焊制的鋼筋梯子梁。倆幫：采用φ20mm,L2600mm的左旋無(wú)縱筋高強(qiáng)螺紋鋼錨桿9根，間排距為700×800mm,樹脂藥卷加長(zhǎng)錨固，每根錨桿采用CK2335、Z2360各壹支，錨固長(zhǎng)度為1.1m,鋪設(shè)金屬網(wǎng)。同時(shí)使用φ14mm圓鋼焊制的鋼筋梯子梁。頂板倆端的錨桿距倆幫不超過300mm。金屬網(wǎng)搭接長(zhǎng)度100mm,且用12#鐵絲雙股綁扎，綁扎間距200mm。最上邊金屬網(wǎng)和金屬網(wǎng)扭結(jié)連接好，不得漏連，最下排錨桿和金屬網(wǎng)到底板不得超過400mm。切眼：(4)切眼：正矩形，凈寬6.5m,凈高2.8m,凈斷面18.2m,采用φ20×2600mm左旋無(wú)縱筋高強(qiáng)錨桿、錨網(wǎng)、錨索聯(lián)合支護(hù)，切眼中間打設(shè)倆排支柱作為臨時(shí)支護(hù)，待切眼支架安裝時(shí)支柱拆除。切眼頂板錨桿間排距750×800mm,幫錨桿間排距750×800mm。每根錨桿采用Z2335錨固劑端頭錨固，錨網(wǎng)必須前壓后，上壓下，搭接長(zhǎng)度不少于100mm,且搭接處用鐵絲捆扎牢固。鉆場(chǎng)：設(shè)計(jì)斷面形狀為梯形支護(hù)，頂板及倆幫支護(hù)形式為錨桿支護(hù)，采用中20×2200mm等強(qiáng)樹脂錨桿，間排距800mm×800mm,每根錨桿采用Z2335錨固劑錨固。設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面12mz;巷道寬4000m,高機(jī)巷低抽巷：設(shè)計(jì)斷面形狀為半圓拱形，頂板支護(hù)形式為錨噴支護(hù)，采用φ20×2200mm等強(qiáng)樹脂錨桿，間排距800mm×800mm,每根錨桿采用Z2335錨固劑錨固。錨網(wǎng)必須前壓后，上壓下，搭接長(zhǎng)度不少于100mm,且搭接處用鐵絲捆扎牢固，設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷風(fēng)、機(jī)巷車場(chǎng)斷面示意圖風(fēng)、機(jī)巷?；?cái)嗝媸疽鈭D抽放巷鉆場(chǎng)斷面示意圖皮帶運(yùn)輸巷斷面圖風(fēng)、機(jī)巷斷面圖切眼斷面圖低抽巷斷面示意圖第三節(jié)巷道布置思路及參數(shù)選定考慮到巷道掘進(jìn)期間將受到上部21040采煤工作面回采期間的動(dòng)壓影響及掘進(jìn)期間對(duì)21040采煤工作面采空區(qū)內(nèi)的老空水進(jìn)行疏放(防止在回采期間頂板受到破壞后引發(fā)上部老空水涌入采面),風(fēng)巷開口布置機(jī)巷根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)長(zhǎng)度、采面回采期間瓦斯治理空白帶和綜采工作面的采長(zhǎng)考慮，布置在距風(fēng)巷120m的-192m標(biāo)高位置；根據(jù)我礦頂、底板的巖性、地質(zhì)水文情況，為了解決采面回采期間底板涌水和瓦斯治理空白帶問題，決定把低抽巷布置在底板7m以下的上段灰?guī)r內(nèi)，根據(jù)我礦煤層的傾向及傾角把抽放巷定為內(nèi)抽。由于該采面施行綜采，根據(jù)參觀和結(jié)合別礦的綜采工作面把風(fēng)巷的斷面形式定為沿頂板錨網(wǎng)梁支護(hù)，規(guī)格定位4200mm×3000mm;機(jī)巷低抽巷，由于我礦底板巖石的巖性較差，斷面支護(hù)形式定為半圓拱錨噴支護(hù)，斷面選定為3200mm×3000mm。根據(jù)礦井煤層的傾向及傾角把抽放巷定為內(nèi)抽。我礦把低抽巷距煤層底板的距離定為7m,距機(jī)巷平第三章工作面各生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、主運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作面：刮板輸送機(jī)1部，型號(hào)SGZ—764/500;機(jī)巷：轉(zhuǎn)載機(jī)1部，型號(hào)：SZZ—730/132;帶式部，型號(hào)：SGZ764-75.出煤系統(tǒng)回采工作面→21060機(jī)巷→21030機(jī)巷皮帶巷→主暗斜皮帶上山→煤倉(cāng)皮帶→主石門皮帶→主井皮帶→地面2、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)輔助運(yùn)輸主要采用JD-11.4型調(diào)度絞車和JD-25型調(diào)度絞車對(duì)拉，相鄰絞車分別靠巷道倆幫布置，中絞車窩尺寸必須保證絞車安裝后有1.2m?的操作空間；絞車最突出部位和巷幫的距離不小于250mm,和軌道不小于500mm。輔助運(yùn)輸系統(tǒng)：副井→副石門→副暗斜井車場(chǎng)→21060風(fēng)巷車場(chǎng)→20160風(fēng)巷→采面。3、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)壹、掘進(jìn)及回采期間的風(fēng)量計(jì)算1、二1-21061風(fēng)、機(jī)巷所需風(fēng)量Q掘=100×q瓦掘×K掘通式中：A—掘進(jìn)時(shí)壹次爆破時(shí)的最大裝藥量式中：N—掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，考慮到某些時(shí)候檢查人員較多，最大人數(shù)增加到20人掘?yàn)?48m3/min符合條件。由于二1-21061風(fēng)、機(jī)巷為突出危險(xiǎn)工作面，需選擇KDJN2/6.0對(duì)旋式風(fēng)機(jī)，功率為2×30KW,選φ1000風(fēng)筒，供風(fēng)量為350～450m3/min,滿足通風(fēng)需求。(6)全風(fēng)壓供風(fēng)量Q掘供=N×Q吸×60+0.15S=1×450+0.15×12.6式中：Q吸一風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量N—風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)S大一風(fēng)機(jī)至掘進(jìn)工作面回風(fēng)口之間的巷道最大斷面積，則全風(fēng)壓供風(fēng)量為563m3/min。2、二1-21061機(jī)巷低抽巷所風(fēng)量(1)按瓦斯涌出量計(jì)算因?yàn)閹r巷瓦斯涌出量很小可不予考慮。(2)按炸藥用量計(jì)算Q掘=(7.317～25)×25(m3/min)式中：A—掘進(jìn)時(shí)壹次爆破時(shí)的最大裝藥量式中：N—掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，考慮到某些時(shí)候檢查人員較多，最大人數(shù)增加到20人。掘?yàn)?82m3/min符合條件。二1-21061機(jī)巷低抽巷由于通風(fēng)距離較遠(yuǎn)，需選擇KDJ5.6對(duì)旋式風(fēng)機(jī)，功率為2×15KW,選φ600風(fēng)筒，供風(fēng)量為250～390m3/min,滿足通風(fēng)需求。(6)全風(fēng)壓供風(fēng)量Q掘供=N×Q吸×60+0.15S=1×390+0.15×8.5×N—風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)S大一風(fēng)機(jī)至掘進(jìn)工作面回風(fēng)口之間的巷道最大斷面積，則全風(fēng)壓供風(fēng)量為467m3/min。(二)回采工作面所需風(fēng)量(1)按瓦斯涌出量計(jì)算Q采=100×q瓦采×K采通K采通一瓦斯涌出不均勻系數(shù)，1.2～1.8,取1.8;q瓦采一采面瓦斯絕對(duì)涌出量，10.6m3/min;(2)按二氧化碳涌出量計(jì)算Q采=100×q碳×K通根據(jù)礦井采掘面二氧化碳涌出情況，其值平均為瓦斯涌出量的三分之壹。(3)按勞動(dòng)氣象條件計(jì)算(綜采面)Q采=QK×Kt×Kh×K1(m3/min)式中QK=330,采面基本風(fēng)量(m3/min)Kt=a×t-b=0.1×26-1.24=1.36,采煤工作面溫度系數(shù)Kh=C×H×δ=1.0×3×0.8=2.4,采煤工作面采高系數(shù)K1=1.1,采煤工作面走向超長(zhǎng)系數(shù)(5)工作面能夠供給的最適宜風(fēng)量式中：L—最小控頂距，6m;H—采高，3m;φ—有效斷面系數(shù)，φ=0.75;V—綜采工作面最適(6)按風(fēng)速進(jìn)行校驗(yàn)即300m3/min≤1300m3/min≤5400m3/min根據(jù)之上計(jì)算，采煤工作面風(fēng)速符合《規(guī)程》中最大風(fēng)速和最小風(fēng)速的規(guī)定，則經(jīng)抽放后采面供風(fēng)量二、通風(fēng)系統(tǒng)路線①二1-21061機(jī)巷：新風(fēng)：副暗斜井下山→二1-21061機(jī)巷車場(chǎng)(局扇)→工作面。乏風(fēng)：工作面→二1-21061機(jī)巷→副暗斜井?；亍鷮Ｓ没仫L(fēng)上山→南風(fēng)井→地面。②二1-21061機(jī)巷低抽巷：新風(fēng)：副暗斜井下山→二1-21061機(jī)巷車場(chǎng)(局扇)→21060機(jī)巷低抽巷→工作面乏風(fēng)：低抽巷工作面→低抽巷→二1-21061機(jī)巷低抽巷?；亍鷮Ｓ没仫L(fēng)上山→南風(fēng)井→地面。③二1-21061風(fēng)巷：新風(fēng)：副暗斜井下山→二1-21061風(fēng)巷車場(chǎng)(局扇)→工作面乏風(fēng)：工作面→二1-21061風(fēng)巷→二1-21061風(fēng)巷專用回風(fēng)上山→專用回風(fēng)上山→南風(fēng)井→地面。詳見掘進(jìn)期間通風(fēng)系統(tǒng)示意圖。新風(fēng)：主、副斜井→主、副石門→主、副暗斜井→二1-21061機(jī)巷→工作面。乏風(fēng)：工作面→二1-21061風(fēng)巷→二1-21061風(fēng)巷專用回風(fēng)巷→專用回風(fēng)上山→南風(fēng)井→地面。詳見回采期間通風(fēng)系統(tǒng)示意圖。掘進(jìn)期間通風(fēng)系統(tǒng)示意圖回采期間通風(fēng)系統(tǒng)示意圖4、供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)(壹)掘進(jìn)期間供電設(shè)計(jì)(見供電設(shè)計(jì)圖)(二)回采期間供電設(shè)計(jì)(見供電設(shè)計(jì)示意圖)5、供水及綜合防塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)由地面?zhèn)z個(gè)200m2的凈壓水池供水，水池標(biāo)高+293m。(2)采面主要用水點(diǎn)①機(jī)巷需用總水量：Q1=各轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧水量+機(jī)巷灑水量式中：Q轉(zhuǎn)=n轉(zhuǎn)+噴霧×Q噴=3×0.2=0.6m3/h機(jī)巷灑水量取1.0m3/h②風(fēng)巷及采面需用總水量Q2=架下水幕噴霧量+泵站用水量+采面風(fēng)巷灑水量+煤體注水量+采煤機(jī)噴霧+輸送機(jī)冷卻水Q煤注=Q鉆+Q注=3+(3+1.3×32×0.03)Q煤機(jī)=(60/1000)×1.2×250=18m3/h需用總水量Q=Q1+Q2=1.6+42.65=44.25m3/h式中：K—水量備用系數(shù)取1.2故在風(fēng)機(jī)巷各鋪設(shè)壹趟中100mm供水管道，掘進(jìn)期間壹次鋪設(shè)到位。(1)防塵水管向風(fēng)、機(jī)巷各排設(shè)壹趟防塵管路，向倆巷及采面各用水點(diǎn)供水。設(shè)壹架架間水幕，霧化效果好，割煤時(shí)打開。范圍內(nèi)設(shè)置倆道凈化水幕，間距10～30m,機(jī)巷設(shè)壹道，割煤過程中，凈化水幕打開，霧化效果好，覆蓋巷道全斷面。(4)機(jī)巷運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、皮帶運(yùn)煤各轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)噴霧，開機(jī)時(shí)必須開噴霧。(5)機(jī)、風(fēng)倆巷班班有專職防塵工灑水滅塵，風(fēng)巷超前段每班至少?zèng)_塵倆次。(6)各轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧齊全，且正常使用，且及時(shí)清除浮煤。(7)加強(qiáng)個(gè)體防護(hù),工作人員必須佩帶防塵口罩。6、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)采面涌水量預(yù)計(jì)及排水系統(tǒng)的配備：機(jī)巷：預(yù)計(jì)采面正常涌水量50m?/h,最大涌水量IS100-65-250型排水泵3臺(tái)，壹使壹備壹檢修，φ100mm排水管路三趟。風(fēng)巷排水系統(tǒng)：風(fēng)巷預(yù)計(jì)涌水量10m?/h。風(fēng)巷配備IS100-65-250型排水泵倆臺(tái)，壹臺(tái)工作，壹臺(tái)備用，φ100mm排水管路倆趟。參考依據(jù)為21040采煤工作面根據(jù)礦地測(cè)科對(duì)井下涌水量進(jìn)行測(cè)量結(jié)果顯示,該10m?/h;所以選定機(jī)巷水倉(cāng)容量為320m?左右，風(fēng)巷50m?/h,水泵型號(hào)為IS100-65-250。(3)防治水措施①采面使用的供水設(shè)施要安裝牢固，保證齊全、完好，嚴(yán)禁損壞管路，造成跑水。②風(fēng)、機(jī)倆巷有積水的地段要安設(shè)水泵及時(shí)排水，保證水深不超標(biāo)。③采煤工作面出現(xiàn)煤壁掛汗、空氣變冷、發(fā)生霧氣、頂板滲水量增大，頂板來壓等透水預(yù)兆時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行“有疑必探，先探后采”的原則。④若壹旦發(fā)生透水事故，要停止作業(yè)，立即沿避災(zāi)路線撤出所有人員，且及時(shí)向調(diào)度室匯報(bào)。⑤其它執(zhí)行21060工作面專項(xiàng)防治水措施。排水路線：采面—機(jī)巷水倉(cāng)—-240m水倉(cāng)一專用回風(fēng)下山一立風(fēng)井一平地風(fēng)巷：風(fēng)巷水倉(cāng)—-240m水倉(cāng)一專用回風(fēng)下山一立風(fēng)井一平地7、監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、掘進(jìn)期間巷道在掘進(jìn)期間需安設(shè)倆個(gè)甲烷傳感器,報(bào)警值為0.6%,斷電值為0.8%,復(fù)電值為0.75%,其具體位置分別位于：(1)距掘進(jìn)工作面≤5m處；(2)巷道回風(fēng)口以里10～15m處。2、回采期間采煤機(jī)司機(jī)、采面上隅角必須佩戴和懸掛便攜式甲烷監(jiān)測(cè)報(bào)警儀。二1-21061采面回采期間，共需要安設(shè)4個(gè)甲烷傳感器，其具體位置分別是：(1)二1-21061風(fēng)巷里口(距回采工作面10~(2)二1-21061風(fēng)巷外段(風(fēng)巷回風(fēng)道以里約10~(3)二1-21061采面(距上出口10~15m);之上3個(gè)甲烷傳感器，報(bào)警值均為0.6%,斷電值均為0.8%,復(fù)電值均在0.79%及以下，斷電范圍為采煤工作面及回風(fēng)流內(nèi)所有非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。(4)為防止采面出現(xiàn)事故，造成風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，特在機(jī)巷安設(shè)甲烷傳感器壹個(gè)，二1-21061采面機(jī)巷(下出口以外15～20m);報(bào)警值均為0.5%,斷電值均為0.5%,復(fù)電值均在0.49%及以下，斷電范圍為采煤工作面及回風(fēng)流內(nèi)所有非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。掘進(jìn)期間，風(fēng)機(jī)巷每隔30～50m布設(shè)壹個(gè)頂板離層觀測(cè)儀、壹個(gè)巷道幫頂位移觀測(cè)站。及時(shí)掌握巷道壓力變化、巷道變形情況，以便調(diào)整支護(hù)參數(shù)或合理確定二次支護(hù)時(shí)間?；夭善陂g，采用KBJ-2004B型液壓支架監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，壹次布置五個(gè)點(diǎn)，分段檢測(cè)，在支架的上、下立柱高壓腔用φ10mm高壓管和分機(jī)進(jìn)行連接，收集立柱的瞬時(shí)工作阻力數(shù)據(jù)。8、壓風(fēng)自救系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)壓風(fēng)自救風(fēng)量和風(fēng)壓要求：風(fēng)壓不小于0.4MPa,風(fēng)量不低于K?、K?為漏風(fēng)系數(shù)和備用系數(shù)(2)壓風(fēng)自救管選擇壓風(fēng)自救管選用2寸無(wú)縫鋼管，對(duì)破損的壓風(fēng)管必須更換或進(jìn)行相應(yīng)的處理，保證不漏氣。(3)壓風(fēng)自救站設(shè)置掘進(jìn)期間：每隔50m安裝壹組壓風(fēng)自救，個(gè)數(shù)不少于5個(gè),最后壹組壓風(fēng)自救距工作面迎頭25—40m,個(gè)數(shù)不少于15個(gè)，壓風(fēng)自救安裝在支護(hù)良好且無(wú)雜物處，安裝高度距離巷道底板1.2—1.3m。回采期間：①機(jī)巷安裝壹組壓風(fēng)自救，安裝位置機(jī)巷切眼外100m處，個(gè)數(shù)25個(gè)。②風(fēng)巷在切眼往外25～40m處安裝壹組壓風(fēng)自救，個(gè)數(shù)20個(gè)；在回風(fēng)口以里5m處安裝壹組壓風(fēng)自救，個(gè)數(shù)5個(gè)；在風(fēng)巷每組絞車處安裝倆個(gè)壓風(fēng)自救。(4)壓風(fēng)管路線路機(jī)巷：副暗斜井→二?-21061機(jī)巷車場(chǎng)→機(jī)巷；風(fēng)巷：副暗斜井→二?-21061風(fēng)巷車場(chǎng)→風(fēng)巷；(5)壓風(fēng)自救管理施工單位指定專人對(duì)壓風(fēng)管路進(jìn)行檢查，確保管路不漏氣及壓風(fēng)自救完好，且及時(shí)移動(dòng)壓風(fēng)自救，保證壓風(fēng)自救和掘進(jìn)工作面保持合適的距離，要對(duì)氣水分離器進(jìn)行及時(shí)的放水和排油，保證管路的暢通和風(fēng)流的清潔。9、防滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)該采面煤層為不易自燃煤層，但必需采取外因火災(zāi)防治措施。(1)加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備檢修，杜絕電器產(chǎn)生火花，嚴(yán)禁違章操作機(jī)電設(shè)備和超負(fù)荷運(yùn)行。(2)做好采面機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)部分的保養(yǎng)工作，及時(shí)加油，防止摩擦過熱而發(fā)生火災(zāi)。倆巷備用、多余電纜要盤好。(3)嚴(yán)禁井下打開礦燈，不得穿化纖衣服下井，各轉(zhuǎn)載機(jī)頭、機(jī)尾，機(jī)電設(shè)備旁要配備沙箱、滅火器。(4)提高煤炭回收率，減少老塘側(cè)的丟煤。(5)在采面老塘側(cè)應(yīng)掛擋風(fēng)簾，以減少向老空區(qū)漏風(fēng)。(6)加強(qiáng)檢查監(jiān)測(cè)上隅角氣樣且采取化驗(yàn)分析，正常時(shí)每天壹次,異常時(shí)每天或每班壹次,若發(fā)現(xiàn)CH4超限，必須立即采取有效措施進(jìn)行處理.且向通風(fēng)科、調(diào)度室和總工程師匯報(bào)。(7)壹旦發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)盡量組織直接滅火，且將情況及時(shí)向礦調(diào)度匯報(bào)，火災(zāi)嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)由跟班隊(duì)長(zhǎng)、班(組)長(zhǎng)迅速組織人員帶上自救器，按避災(zāi)路線撤離。(8)采面結(jié)束后，必須盡快構(gòu)筑永久密閉，時(shí)間不得超過45天。10、通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、掘進(jìn)期間則》及《煤礦安全規(guī)程》第213條、第478條之規(guī)定，須安設(shè)電話地點(diǎn)：2、回采期間泵站列車、輸送機(jī)機(jī)頭、轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾分別設(shè)置電鈴、信號(hào)裝置。小絞車運(yùn)輸設(shè)置聲光信號(hào)裝置。工作面刮板輸送機(jī)安設(shè)信號(hào)的間距不超過15米。則》及《煤礦安全規(guī)程》第213條、第478條之規(guī)定，須安設(shè)電話地點(diǎn)：(4)乳化液泵站。11、采面液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)泵站開關(guān)列車設(shè)置在工作面機(jī)巷轉(zhuǎn)載機(jī)前20m,不影響機(jī)巷正常通風(fēng)、行人等，泵站列車放置地點(diǎn)保證支護(hù)完好。(2)乳化液泵站采用WRB200/31.5A-F乳化液泵配XR-WS2500乳化液箱向采面供液。(3)乳化液泵站向采面敷設(shè)供液管(φ32mm)、回液管路(φ50mm)各壹趟，在采面下端頭供、回液管路分別安設(shè)壹個(gè)三通分別向采面液壓支架和乳化液鉆機(jī)供、回液。在供、回液管路的采面上、下端頭和采面中間各設(shè)置壹個(gè)截止閥以備檢修和急用。12、采面照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)按照規(guī)程第473條規(guī)定，在采面、機(jī)巷轉(zhuǎn)載點(diǎn)、機(jī)頭硐室設(shè)固定照明，其中采面照明燈間距不得大于15m。燈具選用DGS20/127YB型防爆螢光燈。第四章專項(xiàng)設(shè)計(jì)第壹節(jié)防突設(shè)計(jì)壹、突出危險(xiǎn)性分析二?-21060采面開采標(biāo)高-142m～-192m,根據(jù)礦井突出危險(xiǎn)性區(qū)域劃分，標(biāo)高-145m以下為突出危險(xiǎn)區(qū)域，因此二1-21060采面標(biāo)高-145m~-192m之間具有突出危險(xiǎn)性。二、防突管理級(jí)別根據(jù)突出危險(xiǎn)性分析，在掘進(jìn)期間，二?-21060機(jī)巷按突出危險(xiǎn)進(jìn)行管理，二,-21060風(fēng)巷按非突出危險(xiǎn)進(jìn)行管理，但必須采取安全防護(hù)措施，二?-21060采煤工作面在回采期間全部按突出危險(xiǎn)進(jìn)行管理。三、防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)1.區(qū)域防突設(shè)計(jì)距二1-21060機(jī)巷底板平距30m,距煤層底板7m處施工壹條機(jī)巷低抽巷，設(shè)計(jì)斷面形狀為半圓拱在低抽巷內(nèi)布置鉆場(chǎng)對(duì)21060機(jī)巷施工穿層鉆孔預(yù)抽，沿低抽巷下幫每25m布置壹個(gè)鉆場(chǎng)，鉆場(chǎng)為梯形支護(hù)，寬4000m,高3000m,斷面12m?。為了防止低抽巷誤揭煤層，保證正常施工的安全預(yù)留巖柱，在工作面施工過程中執(zhí)行邊探邊掘措施。探孔的超前距不得小于2m。利用機(jī)巷瓦斯低抽巷以走向呈壹排布置，每隔50m施工壹個(gè)穿層鉆孔作為高壓水力壓裂鉆孔。壓裂有效半徑取25m,其壓裂面積為300×50=1500mz。抽放鉆孔穿過巖層呈扇形布置，且距巷道上幫8m,下幫5m,鉆孔長(zhǎng)度最短16.7m(鉆場(chǎng)中間孔),最長(zhǎng)33m(鉆場(chǎng)倆邊孔)。在巷道走向上鉆孔終孔間距為8m,每個(gè)鉆場(chǎng)布置三排共21個(gè)鉆孔。低位鉆場(chǎng)抽放鉆孔布置俯視圖2.掘進(jìn)工作面局部防突設(shè)計(jì)(1)突出危險(xiǎn)性分析及防突管理級(jí)別二1-21060機(jī)巷標(biāo)高為-192m,根據(jù)礦井突出危險(xiǎn)性區(qū)域劃分，標(biāo)高-145m以下為突出危險(xiǎn)區(qū)域，二1-21060機(jī)巷雖經(jīng)低抽巷水力壓裂和穿層預(yù)抽已消除突出危險(xiǎn)性，但該工作面在施工過程中仍要按照“四位壹體”防突措施執(zhí)行。KDJN2/6.0對(duì)旋式風(fēng)機(jī)，功率為2×30KW,選φ1000風(fēng)筒，供風(fēng)量為350～450m?/min。供風(fēng)風(fēng)機(jī)安裝在21060機(jī)巷車場(chǎng)防突風(fēng)門外，回風(fēng)流經(jīng)機(jī)巷專回進(jìn)入總回風(fēng)，形成獨(dú)立通風(fēng)。(3)地質(zhì)超前探設(shè)計(jì)首先利用瑞利潑進(jìn)行工作面瓦斯地質(zhì)超前物探，前探距離50m,允許進(jìn)尺30,保留20m物探超前距。其次在工作面采用超前地質(zhì)鉆探，設(shè)計(jì)鉆孔不少于3個(gè)，必須保證正前投影孔深不小于30m,每執(zhí)行壹次超前鉆探,允許進(jìn)尺20m,保留10m超前鉆探距。(4)突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)a.預(yù)測(cè)指標(biāo)及臨界值確定根據(jù)《防突細(xì)則》和集團(tuán)X公司有關(guān)規(guī)定，突出危險(xiǎn)性測(cè)試必須采用倆個(gè)或倆個(gè)之上測(cè)試指標(biāo)，根據(jù)我礦經(jīng)驗(yàn)，且結(jié)合我礦實(shí)際，決定采用鉆孔瓦斯涌出初速度qmax值和鉆屑量Smax值倆個(gè)指標(biāo)。臨界值指標(biāo)：9max<4.5L/min且Smax<4.8kg/m無(wú)突出危險(xiǎn)qmax≥4.5L/min或Smax≥4.8kg/m有突出危險(xiǎn)b.預(yù)測(cè)鉆孔設(shè)計(jì)在工作面布置三個(gè)預(yù)測(cè)孔，中孔距底1.2m,正前0°,孔深8m;左孔距幫0.5m,距底1.8m,偏左25°,仰角19°,孔深8.8m;右孔距幫0.5m,距底0.7m,偏右25°,俯角19°,孔深8.8m。倆幫均控制到3m處。效檢鉆孔直徑42mm。c.預(yù)測(cè)操作程序用手持式風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)打鉆，鉆頭中42mm,(1)瓦斯涌出初速度q值測(cè)定步驟：①預(yù)測(cè)孔要布置在工作面煤層的軟分層中，鉆進(jìn)②當(dāng)預(yù)測(cè)孔深達(dá)到3m、5m、7m、9m、10m位置時(shí)，迅速拔出麻花鉆桿，用專用封孔器封孔，封孔后測(cè)量室長(zhǎng)度為0.5m,封孔膠囊的壓力達(dá)到0.2MPa。③在測(cè)試管末端連接上q值測(cè)定儀，測(cè)量1min鐘流過測(cè)定儀表的流量，每個(gè)位置的測(cè)試時(shí)間不超過2min,每壹預(yù)測(cè)鉆孔的最大瓦斯流量值即為該鉆孔瓦斯涌出初速度9max值。(2)鉆屑指標(biāo)測(cè)定步驟：鉆屑量和q值的測(cè)定用同壹鉆孔進(jìn)行。鉆孔打至2m、4m、6m、8m、10m時(shí)，開始用專用口袋接取每米鉆孔所排出的鉆屑，且用彈簧秤稱出每米鉆孔鉆屑的重量，即鉆屑量。每壹鉆孔沿孔長(zhǎng)最大鉆屑量即為該的孔最大鉆屑量S(3)突出危險(xiǎn)性判定只有倆項(xiàng)效檢指標(biāo)均小于其臨界值且連續(xù)倆次預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)時(shí)，工作面可判定為無(wú)突出危險(xiǎn)工作面，在采取安全防護(hù)措施下方可施工。當(dāng)有突出危險(xiǎn)時(shí)，采取防突措施。二1-21060機(jī)巷防突措施選定為淺孔抽放，b.防突鉆孔設(shè)計(jì)機(jī)巷煤厚平均4m,抽放半徑為1m,按照抽采指標(biāo)上幫控制8m,下幫控制5m,具體布置如下：①孔數(shù)：30個(gè)，分3排布置，每排10個(gè)；②孔徑：φ75mm;③孔深：20m,允許進(jìn)尺10m,保留超前距10m,分3次效檢，效檢允許進(jìn)尺分別為4m、3m、3m;c.防突裝備采用ZDY-400液壓防突鉆機(jī)。(6)防突措施的效果檢驗(yàn)按照(4)突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的方法進(jìn)行效果檢驗(yàn)。(7)安全防護(hù)措施a.壓風(fēng)自救風(fēng)壓不小于0.4MPa,風(fēng)量不低于2.16m?/min;機(jī)巷每隔50m安裝壹組壓風(fēng)自救，個(gè)數(shù)不少于5個(gè)，最后壹組壓風(fēng)自救距工作面25—40m,個(gè)數(shù)不少于15個(gè)，壓風(fēng)自救安裝在支護(hù)良好且無(wú)雜物處，安裝高度距離巷道底板1.2—1.3m。b.防突反向風(fēng)門的設(shè)置：防突反向風(fēng)門嚴(yán)格按《防突細(xì)則》第95條規(guī)定進(jìn)行設(shè)置c.避難硐室設(shè)置要求：當(dāng)巷道需要設(shè)置避難硐室時(shí)，嚴(yán)格按《防突細(xì)則》第97條以及平煤集團(tuán)X公司<2006>100號(hào)文件的要求進(jìn)行設(shè)置。d.放炮管理采用遠(yuǎn)距離放炮時(shí)，放炮地點(diǎn)應(yīng)設(shè)在進(jìn)風(fēng)側(cè)反向風(fēng)門之外或避難硐室內(nèi)，放炮地點(diǎn)距工作面的距離不得小于300m。放炮員操縱放炮的地點(diǎn)，應(yīng)配備壓風(fēng)自救系統(tǒng)或自救器。遠(yuǎn)距離放炮時(shí)，回風(fēng)系統(tǒng)的有人作業(yè)的地點(diǎn)，都必須停電撤人。放炮30min后，方可進(jìn)入工作面檢查。(二)回采階段防突設(shè)計(jì)1.本煤層預(yù)抽設(shè)計(jì)由機(jī)巷沿上幫腰線每隔50m設(shè)壹個(gè)壓裂孔，孔深傾向下排距底0.5m,上排距底1m,孔深60m,采用MK-4型鉆機(jī)施工。2.回采工作面局部防突設(shè)計(jì)經(jīng)水力壓裂和深孔預(yù)抽后采煤工作面應(yīng)達(dá)到消突作用，但仍需執(zhí)行注水濕潤(rùn)煤體和超前排放鉆孔措施。按突出危險(xiǎn)工作面進(jìn)行管理。見第三章工作面各生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的采煤工作面風(fēng)量計(jì)算設(shè)計(jì)。a.預(yù)測(cè)指標(biāo)及臨界值確定根據(jù)《防突細(xì)則》和集團(tuán)X公司有關(guān)規(guī)定，突出危險(xiǎn)性測(cè)試必須采用倆個(gè)或倆個(gè)之上測(cè)試指標(biāo)，根據(jù)我礦經(jīng)驗(yàn)，且結(jié)合我礦實(shí)際，決定采用鉆孔瓦斯涌出初速度qmax值和鉆屑量Smax值倆個(gè)指標(biāo)。臨界值指標(biāo)：qmax<4.5L/min且Smax<4.8kg/m無(wú)突出危險(xiǎn)9max≥4.5L/min或Smax≥4.8kg/m有突出危險(xiǎn)b.預(yù)測(cè)鉆孔設(shè)計(jì)采煤工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)可采用機(jī)巷的預(yù)測(cè)方法,沿采煤工作面每隔10m布置壹個(gè)預(yù)測(cè)孔，孔深9m,預(yù)測(cè)不超標(biāo)，可進(jìn)尺7m,保留2m超前距。c.預(yù)測(cè)操作程序按照機(jī)巷預(yù)測(cè)操作程序執(zhí)行。a.防突措施選定經(jīng)水力壓裂和深孔預(yù)抽后采煤工作面應(yīng)達(dá)到消突作用，但仍需執(zhí)行注水濕潤(rùn)煤體和超前排放鉆孔措施。b.防突鉆孔設(shè)計(jì)①采面注水措施采用風(fēng)鉆配1.0米可接式麻花鉆桿打眼，鉆孔直徑42毫米，深度4.5m,注水時(shí)，采用專用封孔器注水，由專用液壓泵站提供高壓水源，封孔器采用膨脹式封孔器。注水參數(shù)：(1)注水范圍：采煤工作面煤墻側(cè)；(2)注水眼眼距：注水眼距3壹4m;(3)注水眼眼位：棚梁下方0.3m,單孔布置；(4)注水眼角度：垂直煤墻打設(shè)，仰角30°~40°;(5)注水眼深度：注水眼深度4.5m;(6)注水時(shí)間：每眼內(nèi)注水次數(shù)不少于3次，第壹次注水時(shí)間不少于30分鐘；第二次注水時(shí)間不少于20分鐘；第三次注水時(shí)間不少于20分鐘。注水時(shí)，只要不沿煤墻及頂板向外溢水，就不能停止注水，向外溢水后仍要堅(jiān)持2分鐘的注水時(shí)間，每眼分次注水時(shí)間間隔2～3小時(shí)。(7)注水循環(huán)：工作面每推進(jìn)2m注水壹次；(8)注水泵壓力：6～8Mpa。②超前排放鉆孔措施根據(jù)防突細(xì)則要求和白廟礦排放半徑測(cè)定結(jié)果和工作面煤層確定為：超前排放鉆孔沿采煤工作面布置三排，三排平行布置，距底板第壹排0.6m,第壹排1.5m,第三排2.4m(孔盡量布置在軟煤層中),孔徑φ75mm,深6m的排放孔，經(jīng)過2小時(shí)排放時(shí)間，再進(jìn)行效果檢驗(yàn)，效驗(yàn)指標(biāo)低于臨界值則措施有效。保持3m措施孔超前距，在安全防護(hù)措施下方可進(jìn)行作c.防突裝備ZQS手持式氣動(dòng)鉆機(jī)(6)防突措施的效果檢驗(yàn)按照采煤工作面(4)突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的方法進(jìn)行效果檢驗(yàn)。液壓支架沿工作面傾斜方向成直線排列，中心距1.5m,伸出前梁及掩護(hù)梁的側(cè)護(hù)板，保持架間無(wú)間隙，前梁端面距不超過340mm。端頭支護(hù)：上下端頭使用長(zhǎng)4mπ型鋼梁，壹梁三柱，交替邁步前移，移動(dòng)步距風(fēng)巷在風(fēng)巷切眼往外25～40m處安裝壹組壓風(fēng)自救，個(gè)數(shù)20個(gè)，在回風(fēng)口以里5m處安裝壹組壓風(fēng)自救，個(gè)數(shù)5個(gè)。同時(shí)在風(fēng)巷每組絞車處安裝倆個(gè)壓風(fēng)自救。機(jī)巷安裝壹組壓風(fēng)自救，安裝位置機(jī)巷切眼第二節(jié)瓦斯抽放設(shè)計(jì)壹、采面概況二1-21060采煤工作面位于二水平西翼，相鄰上部為正在回采的21040采煤工作面、下部為未開采的實(shí)體煤，西到采區(qū)邊界，東和副暗斜井相連。采煤工作面標(biāo)高為-142m~-197m,工作面對(duì)應(yīng)地面標(biāo)高：254～288m,埋深396～485m,21060采煤工作面設(shè)計(jì)可采走向560m,采長(zhǎng)120m,平均煤厚4m,可突出危險(xiǎn)性區(qū)域的劃分及平煤辦(2006)57號(hào)《關(guān)于對(duì)白廟煤礦突出危險(xiǎn)性區(qū)域劃分》的批復(fù)，礦井-145m水平之上為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)域，-145m水平以下為突出危險(xiǎn)區(qū)域。21060采面標(biāo)高在-145m以下屬于突出危險(xiǎn)區(qū)域，因此該工作面按突出危險(xiǎn)工作面管理。二、采面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)(具體內(nèi)容見第三章工作面各生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì))三、采面最大風(fēng)排瓦斯量計(jì)算在有瓦斯涌出巷道工作面內(nèi)，其所需風(fēng)量應(yīng)保證巷道內(nèi)任何地點(diǎn)瓦斯?jié)舛炔怀?，其值可按下式?jì)算：Qg---巷道瓦斯絕對(duì)涌出量，4.2m?/min;CP---最高允許瓦斯?jié)舛龋?.45%;Ci---進(jìn)風(fēng)流瓦斯?jié)舛龋?.05%;Kg---瓦斯涌出不均勻系數(shù)，取1.5～2.0。=100×1.5×4.2/0.45-0.05四、采面瓦斯抽放必要性分析A.瓦斯涌出量和最大風(fēng)排量能力的比較分析1、采面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)(1)相對(duì)瓦斯涌出量式中：Qa—工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m?/t;Wa—開采煤層原始瓦斯含量，Wa=13m?/tWc—?dú)埓嫱咚沽浚琺?/t,壹般取煤層瓦斯含量的L—工作面采長(zhǎng)m,L=120m;Lh—機(jī)、風(fēng)巷排放瓦斯帶的總寬度m,當(dāng)煤的揮發(fā)分小于27%時(shí)，取Lh=18m。經(jīng)過計(jì)算得，Qa=8.25m?/t。(2)絕對(duì)瓦斯涌出量2、工作面所需風(fēng)量計(jì)算3、工作面能夠供給的最大風(fēng)量H—采高，設(shè)計(jì)采高為3m;φ—有效斷面系數(shù)，φ=0.75;V一綜采工作面最適宜風(fēng)速，v=1.6m/s。從計(jì)算結(jié)果能夠見出，工作面的需風(fēng)量遠(yuǎn)大于能夠供給的風(fēng)量，根據(jù)《規(guī)程》第145條規(guī)定，“壹個(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m?/min或壹個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m?/min,用通風(fēng)方法解決不合理時(shí)，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放系統(tǒng)。因此，二1-21060采面建立瓦斯抽放系統(tǒng)是必B.抽采指標(biāo)規(guī)定根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》(2006)第壹百四十五條、《礦井瓦斯抽采管理規(guī)范》(煤安字[1997]第189號(hào))第9條、《煤礦瓦斯抽采技術(shù)規(guī)范》(MT/T692—1997)第2.1條、《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)XAQ1026—2006)第3條的有關(guān)規(guī)定，有下列情況之壹的礦井，必須建立地面永久抽采瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽采瓦斯系統(tǒng)：(1)1個(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m?/min或1個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m?/min,用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的。(2)礦井絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的：①大于或等于40m?/min;②年產(chǎn)量1.0～1.5Mt的礦井，大于30m?/min;③年產(chǎn)量0.6～1.0Mt的礦井，大于25m?/min;④年產(chǎn)量0.4～0.6Mt的礦井，大于20m?/min;(3)開采有煤和瓦斯突出危險(xiǎn)煤層的。礦井在2002年主副暗斜延伸時(shí)曾發(fā)生瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，屬煤和瓦斯突出礦井。因此，白廟礦必須建立瓦斯抽采系統(tǒng)，通過抽采瓦斯來保證礦井的安全生產(chǎn)。五、礦井抽放系統(tǒng)簡(jiǎn)介A.地面永久瓦斯抽放站簡(jiǎn)介地面永久瓦斯抽放泵站位于南風(fēng)井東側(cè)100m,泵型真空水水循環(huán)式抽放泵倆臺(tái)，電機(jī)功率200KW、最大抽氣速率156.6m?/min、極限真空度為160hpa,主抽放管路為φ426mm。B.井下移動(dòng)瓦斯抽放站簡(jiǎn)介礦井在2005年5月-70m水平建有瓦斯抽放泵站，內(nèi)設(shè)山東淄博2BEA-303型真空水循環(huán)式抽放泵三臺(tái)，電機(jī)功率90KW、最大抽氣速率58m?/min,主抽放管路為φ200mm。六、抽放方式選擇1.掘進(jìn)期間抽放方式A.水力壓裂設(shè)計(jì)利用機(jī)巷瓦斯低抽巷以走向呈壹排布置，每隔50m施工壹個(gè)穿層鉆孔作為高壓水力壓裂鉆孔。壓裂有效半徑取25m,其壓裂面積為300×50=1500m2。B.穿層預(yù)抽鉆孔設(shè)計(jì)抽放鉆孔穿過巖層呈扇形布置，且距巷道上幫8m,下幫5m,鉆孔長(zhǎng)度最短16.7m(鉆場(chǎng)中間孔),最長(zhǎng)33m(鉆場(chǎng)倆邊孔)。在巷道走向上鉆孔終孔間距為8m,每個(gè)鉆場(chǎng)布置三排共21個(gè)鉆孔。2.采前預(yù)抽方式A.水力壓裂由機(jī)巷沿上幫腰線每隔50m設(shè)壹個(gè)壓裂孔，孔深B.深孔預(yù)抽傾向下排距底0.5m,上排距底1m,孔深60m,采用MK-4型鉆機(jī)施工。3.回采期間抽放方式A.工作面淺孔抽放根據(jù)《防突細(xì)則》要求和工作經(jīng)驗(yàn)將抽放半徑選用1.0m,沿采煤工作面傾向每隔2m平行布置倆排淺孔抽放鉆孔，距底板第壹排0.6m,第二排2m,其上下排間距為1.4m(孔盡量布置在軟煤層中),孔徑中75mm,深30m的抽放孔，抽放時(shí)間不低于4小時(shí)。經(jīng)效果檢驗(yàn)后指標(biāo)不超，允許推采10m,保留20,超前距。B、上隅角低負(fù)壓抽放采煤工作面上隅角靠采空區(qū)壹側(cè)安設(shè)鋸末墻垛，從風(fēng)巷抽放管路穿過墻垛進(jìn)入采空區(qū)，抽放采空區(qū)瓦七、抽放能力評(píng)估1.應(yīng)抽瓦斯量估算采面瓦斯儲(chǔ)量×預(yù)抽率21060采煤工作面走向長(zhǎng)560m,采長(zhǎng)120m,平W儲(chǔ)=可采儲(chǔ)量×噸煤瓦斯含量=560×120×4.5×抽放率按26%計(jì)算，則可抽瓦斯量為2095632×2.工作面支抽放管徑計(jì)算A.本煤層抽放混合流量計(jì)算本煤層抽放，百米鉆孔抽放量按0.02m?/min計(jì)算，取成孔率80%:a.機(jī)巷布置792個(gè)鉆孔，總長(zhǎng)度22176m,封孔長(zhǎng)5m,則抽放純流量抽放瓦斯?jié)舛劝?0%計(jì)算b.風(fēng)巷布置792個(gè)鉆孔，總長(zhǎng)度22176m,封孔長(zhǎng)5m,則抽放純流量Q1=(22176×80%-5×792)/100=(17740.8-3960)/100×抽放瓦斯?jié)舛劝?0%計(jì)算B.抽放管徑的選擇：a.機(jī)巷、風(fēng)巷抽放混合流量均為27.6m?/min,d=0.1457.v—管內(nèi)瓦斯流速，取經(jīng)濟(jì)流速v=10m/s。的10時(shí)薄壁鋼管作為本煤層機(jī)巷和風(fēng)巷的抽放支管。b.本煤層總抽放混合流量Q純=55.2m?/min,d=0.1457.v—管內(nèi)瓦斯流速，取經(jīng)濟(jì)流速v=10m/s。的14時(shí)薄壁鋼管作為本煤層抽放主干管。C.抽排巷抽放a.抽排巷抽放需要解決的絕對(duì)瓦斯涌出量5%計(jì)算，混合瓦斯流量10m/s,則高位斜交孔抽放管內(nèi)徑取內(nèi)徑350mm的14時(shí)薄壁鋼管作為抽排巷抽放主干管。3.抽放能力評(píng)估現(xiàn)地面永久瓦斯抽放泵2BEF-42型真空水水循環(huán)極限真空度為160hpa,主抽放管路為φ426mm和山東淄博2BEA-303型真空水循環(huán)式抽放泵三臺(tái)，電機(jī)功率90KW、最大抽氣速率58m?/min,主抽放管路為φ200mm。綜上所述已有的抽放系統(tǒng)能滿足礦井的抽放能力。八、抽放效果預(yù)測(cè)A.低位預(yù)抽瓦斯量預(yù)測(cè)預(yù)抽條帶瓦斯儲(chǔ)量×預(yù)抽率根據(jù)21040采面的抽放經(jīng)驗(yàn),在21060采面可采地段布孔，取百米鉆孔抽放量為0.02m?/min,取成孔15246m,封孔長(zhǎng)度5m,則抽放量B.本煤層預(yù)抽瓦斯量預(yù)測(cè)預(yù)抽條帶瓦斯儲(chǔ)量×預(yù)抽率根據(jù)21040采面的抽放經(jīng)驗(yàn)，在21060采面可采地段布孔，取百米鉆孔抽放量為0.02m?/min,取成孔機(jī)巷：280個(gè)鉆孔，累計(jì)孔長(zhǎng)16800m,封孔長(zhǎng)度5m,則抽放量×X×風(fēng)巷：280個(gè)鉆孔，累計(jì)孔長(zhǎng)16800m,封孔長(zhǎng)度5m,則抽放量×C.上隅角瓦斯抽放量預(yù)測(cè)預(yù)計(jì)抽放流量×濃度D.抽放瓦斯總量計(jì)算=1.98+2.41+2.41+0.825=E.抽放效果預(yù)測(cè)計(jì)算采面瓦斯抽放率(抽放瓦斯總量/瓦斯儲(chǔ)量)第三節(jié)水害防治專項(xiàng)設(shè)計(jì)21060采面在開采期間，底板含水層主要由石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r和下部寒武斷系成，上段灰?guī)r由L8～L11四層組成，是開采二1煤層的直接充水水源，平均總厚10.79m。壹、二1煤層頂、底板含水層情況西組和下石盒子組中的砂巖組成，以構(gòu)造裂隙和風(fēng)化裂隙為主，裂隙發(fā)育不均壹，壹般隨深度增加而減弱，開采頂板水有減小趨勢(shì)。二、底板隔水層厚度的理論計(jì)算計(jì)算時(shí)要把巖石力學(xué)測(cè)定結(jié)果換算成工程單位，下計(jì)算結(jié)果乘以安全系數(shù)，加上采動(dòng)破壞帶影響深度的計(jì)算結(jié)果乘以安全系數(shù)，加上采動(dòng)破壞帶影響深度的計(jì)算結(jié)果乘以安全系數(shù)，加上采動(dòng)破壞帶影響深度的計(jì)算結(jié)果乘以安全系數(shù)，加上采動(dòng)破壞帶影響深度的計(jì)算結(jié)果乘以安全系數(shù)，加上采動(dòng)破壞帶影響深度的計(jì)算結(jié)果乘以安全系數(shù)，加上采動(dòng)破壞帶影響深度的計(jì)算結(jié)果乘以安全系數(shù)，加上采動(dòng)破壞帶影響深度的計(jì)算結(jié)果乘以安全系數(shù)，加上采動(dòng)破壞帶影響深度的根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，隔水層理論安全厚度，約為采面底板隔水層厚度的1/3-1/2。為此，簡(jiǎn)化計(jì)算，直接取安全厚度較大值52.86m,作為采面系統(tǒng)底板隔水層安全厚度即可。根據(jù)鉆孔資料井田內(nèi)底板隔水巖組(己16-17煤層底到寒武系灰?guī)r頂)的厚度平均為78米，能夠滿足安全生產(chǎn)需要，己16-17-21060采面能夠安全帶壓回采(但在構(gòu)造區(qū)域則滿足不了安全距離)。三、己16.17-21060帶壓開采措施1、2005年，白廟礦在壹水平+43m、二水平-133m施工了四個(gè)水文觀測(cè)孔(作為疏水降壓孔),2008年在-125m、-190m施工了倆個(gè)疏水降壓孔，現(xiàn)所有孔全部用為防塵用水，經(jīng)過半年的疏水降壓-133m倆個(gè)水文觀測(cè)孔的水壓有原來的3.5Mpa下降到當(dāng)下的3.15MPa,當(dāng)下所施工的疏放降壓孔仍在繼續(xù)降壓，保證安全回采。2、目前，我礦在壹水平施工疏水降壓孔2個(gè)、二水平施工疏放降壓孔4個(gè)，疏放水量200m?/h,加大疏水降壓力度。3、在己16-17-21060風(fēng)、機(jī)巷掘進(jìn)過程中采用物探手段對(duì)工作面前方進(jìn)行超前探測(cè)，如發(fā)現(xiàn)異常由防突隊(duì)進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。采面貫通后，對(duì)這個(gè)采面進(jìn)行電法勘探，根據(jù)勘探結(jié)果，采取疏、堵措施，保證安全回采。風(fēng)、機(jī)巷沿煤層頂板掘進(jìn)，在巷道低洼處分別配置倆臺(tái)排量不小于50m?/h的水泵，配備壹趟4寸排水管路。6、對(duì)礦井水倉(cāng)及時(shí)清挖、水泵及時(shí)檢查，保證排水系統(tǒng)可靠。7、排水系統(tǒng)己16-17-21060機(jī)巷(風(fēng)巷)-→-240m水倉(cāng)-→專用回風(fēng)下山-→立風(fēng)井-→地面。四、21060采面開采時(shí)涌水量預(yù)算根據(jù)上部21040采煤工作面在開采過程中涌水量分析預(yù)計(jì)21060采面回采時(shí)正常涌水量為50m3/h,最大涌水量為80m3/h。機(jī)巷：預(yù)計(jì)采面正常涌水量50m?/h,最大涌水量IS100-65-250型排水泵3臺(tái)，壹使壹備壹檢修，φ100mm排水管路三趟。風(fēng)巷排水系統(tǒng)：風(fēng)巷預(yù)計(jì)涌水量10m?/h。風(fēng)巷配備IS100-65-250型排水泵倆臺(tái)，壹臺(tái)工作，壹臺(tái)備用，φ100mm排水管路倆趟。六、水害防治措施1、采面圈定后，必須使用直流電法儀、音頻電穿透儀對(duì)采面風(fēng)機(jī)巷和內(nèi)部進(jìn)行探測(cè)，發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)異常區(qū)必須編制專項(xiàng)底板注漿改造設(shè)計(jì)對(duì)底板及采面內(nèi)部進(jìn)行驗(yàn)證、改造。2、采面驗(yàn)證改造后，必須使用直流電法儀、音頻電穿透儀對(duì)改造段進(jìn)行驗(yàn)證，若治理效果不好，必須重新對(duì)異常區(qū)進(jìn)行二次改造，直到改造達(dá)到設(shè)計(jì)要求。3、采面水文地質(zhì)異常區(qū)未驗(yàn)證、改造合格后，嚴(yán)禁進(jìn)行開采活動(dòng)，且滿足注漿凝固期不少于6個(gè)月。4、排水管路必須吊掛平直，且經(jīng)常性檢查管路是否有淤塞，若出現(xiàn)淤塞時(shí)，必須及時(shí)處理。5、為保證臨時(shí)水倉(cāng)的有效容量，必須對(duì)臨時(shí)水倉(cāng)必須及時(shí)清淤塞，確保水倉(cāng)容量。6、對(duì)在用、備用排水設(shè)備要經(jīng)常性進(jìn)行檢修維修，保持排水設(shè)備完好。7、若壹旦發(fā)生透水事故，要立即停止作業(yè)，沿避水路線撤出所有人員，且及時(shí)向調(diào)度室匯報(bào)。第五章注意事項(xiàng)及主要安全技術(shù)措施1、施工單位嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，不得擅自修改設(shè)計(jì)內(nèi)容及參數(shù)，礦井技術(shù)部門嚴(yán)格控制施工進(jìn)度，根據(jù)施工設(shè)計(jì)及時(shí)給施工單位調(diào)方向線，嚴(yán)禁超掘和欠掘。2、巷道施工期間防突部門要嚴(yán)格按照防突設(shè)計(jì)及防突措施進(jìn)行施工，不得擅自修改設(shè)計(jì)及參數(shù)，若需要修改應(yīng)向防突部門進(jìn)行匯報(bào)。3、風(fēng)、機(jī)巷在掘進(jìn)過程中要用儀器進(jìn)行超前探，在采煤工作面形成后對(duì)采面風(fēng)、機(jī)巷及切眼進(jìn)行物探，對(duì)低阻異常區(qū)進(jìn)行注漿加固。4、在巷道掘進(jìn)過程中和形成后回采過程中要在風(fēng)、機(jī)巷內(nèi)安裝頂板離層觀測(cè)儀，掘進(jìn)隊(duì)和采煤隊(duì)技術(shù)員要定期對(duì)頂板進(jìn)行觀測(cè)，且進(jìn)行記錄，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)向有關(guān)部門進(jìn)行匯報(bào)。5、機(jī)電部門在巷道掘進(jìn)和回采過程中要定期對(duì)工作面內(nèi)的電器設(shè)備進(jìn)行檢查，嚴(yán)禁出現(xiàn)失爆現(xiàn)象；每天對(duì)運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行檢修，防止設(shè)備出現(xiàn)故障。6、低抽巷在掘進(jìn)期間應(yīng)對(duì)掘進(jìn)頭進(jìn)行鉆探，保證低抽巷距煤層底板的距離。第壹節(jié)防突設(shè)計(jì)壹、突出危險(xiǎn)性分析二1-21061采面開采標(biāo)高-142m~-192m,根據(jù)礦井突出危險(xiǎn)性區(qū)域劃分，標(biāo)高-145m以下為突出危險(xiǎn)區(qū)域，因此二1-21061采面標(biāo)高-142m~-192m之間具有突出危險(xiǎn)性。二、防突管理級(jí)別根據(jù)突出危險(xiǎn)性分析，在掘進(jìn)期間二1-21061機(jī)巷按突出危險(xiǎn)進(jìn)行管理，二1-21061風(fēng)巷標(biāo)高為-142m,臨近突出危險(xiǎn)劃分區(qū)域，要求在掘進(jìn)期間仍堅(jiān)持“四位壹體”防突措施，二1-21061采煤工作面在回采期間全部按突出危險(xiǎn)進(jìn)行管理。三、防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)(壹)掘進(jìn)階段防突設(shè)計(jì)1.區(qū)域防突設(shè)計(jì)距二1-21061機(jī)巷底板平距30m,距煤層底板垂距7m處施工壹條機(jī)巷低抽巷，設(shè)計(jì)斷面形狀為半圓拱形，頂板支護(hù)形式為錨噴支護(hù)，寬3200mm,高3000mm,拱高1600mm,墻高1400mm,斷面8.5m2,工程量500m。在低抽巷內(nèi)布置鉆場(chǎng)對(duì)二1-21061機(jī)巷施工穿層鉆孔預(yù)抽，沿低抽巷下幫每25m布置壹個(gè)鉆場(chǎng)，鉆場(chǎng)為梯形支護(hù)，寬4000mm,高3000mm,斷面12m2。(2)地質(zhì)超前探設(shè)計(jì)為了防止低抽巷誤揭煤層，保證施工的安全預(yù)留巖柱，在工作面施工過程中執(zhí)行邊探邊掘措施。設(shè)計(jì)探孔三個(gè)，正前壹個(gè)(孔深20m),倆幫各壹個(gè)(控制到倆幫輪廓線5m),探孔的超前距不得小于2m。(3)水力壓裂設(shè)計(jì)利用機(jī)巷低抽巷以走向呈壹排布置，每隔50m施工壹個(gè)穿層鉆孔作為高壓水力壓裂鉆孔。壓裂有效半徑取25m,其壓裂面積為500×50=25000m2。(4)穿層預(yù)抽鉆孔設(shè)計(jì)抽放鉆孔穿過巖層呈扇形布置，距機(jī)巷上幫15m,下幫15m,鉆孔長(zhǎng)度最短20m(鉆場(chǎng)中間孔),最長(zhǎng)36m(鉆場(chǎng)倆邊孔)。白廟礦煤層透氣性系數(shù)為2.803m2/MPa2.d,按照國(guó)家煤礦瓦斯抽放規(guī)范規(guī)定屬能夠抽放煤層，見煤孔間距為10～15m,礦井為提高抽放效率，在巷道走向上鉆孔終孔間距定為6m,每個(gè)鉆場(chǎng)布置5排共35個(gè)鉆孔。鉆孔布置如下圖。2.掘進(jìn)工作面局部防突設(shè)計(jì)(1)突出危險(xiǎn)性分析及防突管理級(jí)別二1-21061機(jī)巷標(biāo)高為-192m,根據(jù)礦井突出危險(xiǎn)性區(qū)域劃分，標(biāo)高-145m以下為突出危險(xiǎn)區(qū)域，二1-21061機(jī)巷雖經(jīng)低抽巷水力壓裂和穿層預(yù)抽已消除突出危險(xiǎn)性，但該工作面在施工過程中仍要按照“四位壹體”防突措施執(zhí)行；二1-21061風(fēng)巷標(biāo)高為-142m,臨近突出危險(xiǎn)劃分區(qū)域，要求在掘進(jìn)期間仍堅(jiān)持“四位壹體”防突措施。(2)掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)計(jì)按照通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)二1-21061風(fēng)、機(jī)巷掘進(jìn)工作面配風(fēng)量為348m3/min,需選擇KDJN9/6.0對(duì)旋式風(fēng)機(jī)，功率為2×30KW,選φ1000風(fēng)筒，供風(fēng)量為350~供風(fēng)風(fēng)機(jī)安裝在二1-21061機(jī)巷車場(chǎng)防突風(fēng)門外，回風(fēng)流經(jīng)機(jī)巷?；剡M(jìn)入總回風(fēng)，形成獨(dú)立通風(fēng)。(3)地質(zhì)超前探設(shè)計(jì)首先利用瑞利波進(jìn)行工作面瓦斯地質(zhì)超前物探，前探距離50m,允許進(jìn)尺30,保留20m物探超前距。其次在工作面采用超前地質(zhì)鉆探，設(shè)計(jì)鉆孔不少于3個(gè)，必須保證正前投影孔深不小于30m,每執(zhí)行壹次超前鉆探,允許進(jìn)尺20m,保留10m超前鉆探距。(4)突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)a.預(yù)測(cè)指標(biāo)及臨界值確定根據(jù)《防突細(xì)則》和集團(tuán)X公司有關(guān)規(guī)定，突出危險(xiǎn)性測(cè)試必須采用倆個(gè)或倆個(gè)之上測(cè)試指標(biāo)，根據(jù)我礦經(jīng)驗(yàn)，且結(jié)合我礦實(shí)際，決定采用鉆孔瓦斯涌出初速度qmax值和鉆屑量Smax值倆個(gè)指標(biāo)。臨界值指標(biāo)：qmax<4L/min且Smax<5kg/m無(wú)突出危險(xiǎn)qmax≥4L/min或Smax≥5kg/m有突出危險(xiǎn)b.預(yù)測(cè)鉆孔設(shè)計(jì)在工作面布置三個(gè)預(yù)測(cè)孔，中孔距底1.2m,正前0°,孔深8m;左孔距幫0.5m,距底1.8m,偏左25°,仰角19°,孔深8.8m;右孔距幫0.5m,距底0.7m,偏右25°,俯角19°,孔深8.8m。倆幫均控制到3m處。效檢鉆孔直徑42mm。c.預(yù)測(cè)操作程序用手持式風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)打鉆，鉆頭φ42mm,(1)瓦斯涌出初速度q值測(cè)定步驟：①預(yù)測(cè)孔要布置在工作面煤層的軟分層中，鉆進(jìn)②當(dāng)預(yù)測(cè)孔深達(dá)到3m、5m、7m、9m、10m位置時(shí)，迅速拔出麻花鉆桿，用專用封孔器封孔，封孔后測(cè)量室長(zhǎng)度為0.5m,封孔膠囊的壓力達(dá)到0.2MPa。③在測(cè)試管末端連接上q值測(cè)定儀，測(cè)量1min鐘流過測(cè)定儀表的流量，每個(gè)位置的測(cè)試時(shí)間不超過2min,每壹預(yù)測(cè)鉆孔的最大瓦斯流量值即為該鉆孔瓦斯涌出初速度qmax值。(2)鉆屑指標(biāo)測(cè)定步驟：鉆屑量和q值的測(cè)定用同壹鉆孔進(jìn)行。鉆孔打至?xí)r，開始用專用口袋接取每米鉆孔所排出的鉆屑，且用彈簧秤稱出每米鉆孔鉆屑的重量，即鉆屑量。每壹鉆孔沿孔長(zhǎng)最大鉆屑量即為該的孔最大鉆屑量Smax。(3)突出危險(xiǎn)性判定只有倆項(xiàng)效檢指標(biāo)均小于其臨界值且連續(xù)倆次預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)時(shí)，工作面可判定為無(wú)突出危險(xiǎn)工作面，在采取安全防護(hù)措施下方可施工。當(dāng)有突出危險(xiǎn)時(shí)，采取如下防突措施。a.防突措施選定二1-21061風(fēng)、機(jī)巷防突措施選定為淺孔抽放，b.防突鉆孔設(shè)計(jì)煤層傾角28°,按照抽采指標(biāo)上幫控制8m,下幫控制5m,具體布置②孔徑：φ75mm;③孔深：20m,允許進(jìn)尺10m,保留超前距10m,c.防突裝備采用ZDY-400液壓防突鉆機(jī)。按照(4)突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的方法進(jìn)行效果檢驗(yàn)。a.壓風(fēng)自救風(fēng)壓不小于0.4MPa,風(fēng)量不低于2.16m3/min;安裝壹組壓風(fēng)自救，個(gè)數(shù)不少于5個(gè)，最后壹組壓風(fēng)自救距工作面25—40m,個(gè)數(shù)不少于15個(gè)，壓風(fēng)自救安裝在支護(hù)良好且無(wú)雜物處，安裝高度距離巷道底板1.2—1.3m。b.防突反向風(fēng)門的設(shè)置：防突反向風(fēng)門嚴(yán)格按《防突細(xì)則》第95條規(guī)定進(jìn)行設(shè)置c.避難硐室設(shè)置要求：當(dāng)巷道需要設(shè)置避難硐室時(shí)，嚴(yán)格按《防突細(xì)則》第97條以及平煤集團(tuán)X公司<2006>100號(hào)文件的要求進(jìn)行設(shè)置。d.放炮管理采用遠(yuǎn)距離放炮時(shí)，放炮地點(diǎn)應(yīng)設(shè)在進(jìn)風(fēng)側(cè)反向風(fēng)門之外或避難硐室內(nèi)，放炮地點(diǎn)距工作面的距離不放炮員操縱放炮的地點(diǎn)，應(yīng)配備壓風(fēng)自救系統(tǒng)或自救器。遠(yuǎn)距離放炮時(shí)，回風(fēng)系統(tǒng)的有人作業(yè)的地點(diǎn)，都必須停電撤人。放炮30min后，方可進(jìn)入工作面檢查。1.本煤層預(yù)抽設(shè)計(jì)傾向，下排距底0.5m,上排距底1m,孔深65m,采用MK-4型鉆機(jī)施工。2.回采工作面局部防突設(shè)計(jì)經(jīng)水力壓裂和深孔預(yù)抽后采煤工作面應(yīng)達(dá)到消突作用，但仍需執(zhí)行注水濕潤(rùn)煤體和超前排放鉆孔措施。按突出危險(xiǎn)工作面進(jìn)行管理。見二1-21061綜采工作面各生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的采煤工作面風(fēng)量計(jì)算。a.預(yù)測(cè)指標(biāo)及臨界值確定根據(jù)《防突細(xì)則》和集團(tuán)X公司有關(guān)規(guī)定，突出危險(xiǎn)性測(cè)試必須采用倆個(gè)或倆個(gè)之上測(cè)試指標(biāo)，根據(jù)我礦經(jīng)驗(yàn)，且結(jié)合我礦實(shí)際，決定采用鉆孔瓦斯涌出初速度qmax值和鉆屑量Smax值倆個(gè)指標(biāo)。臨界值指標(biāo)：qmax<4L/min且Smax<5kg/m無(wú)突出危險(xiǎn)qmax≥4L/min或Smax≥5kg/m有突出危險(xiǎn)b.預(yù)測(cè)鉆孔設(shè)計(jì)采煤工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)可采用機(jī)巷的預(yù)測(cè)方法,沿采煤工作面每隔10m布置壹個(gè)預(yù)測(cè)孔,孔深9m,c.預(yù)測(cè)操作程序按照機(jī)巷預(yù)測(cè)操作程序執(zhí)行。a.防突措施選定經(jīng)水力壓裂和深孔預(yù)抽后采煤工作面應(yīng)達(dá)到消突作用，但仍需執(zhí)行注水濕潤(rùn)煤體和超前排放鉆孔措施。b.防突鉆孔設(shè)計(jì)采用風(fēng)鉆配1.0米可接式麻花鉆桿打眼，鉆孔直徑42毫米，深度4.5m,注水時(shí)，采用專用封孔器注水，由專用液壓泵站提供高壓水源，封孔器采用膨脹式封孔器。注水參數(shù)：(1)注水范圍：采煤工作面煤墻側(cè)；(2)注水眼眼距：注水眼距3壹4m;(3)注水眼眼位：棚梁下方0.3m,單孔布置；(4)注水眼角度：垂直煤墻打設(shè)，仰角30°~40°;(5)注水眼深度：注水眼深度注水時(shí)間：每眼內(nèi)注水次數(shù)不少于3次，第壹次注水時(shí)間不少于30分鐘；第二次注水時(shí)間不少于20分鐘；第三次注水時(shí)間不少于20分鐘。注水時(shí)，只要不沿煤墻及頂板向外溢水，就不能停止注水,向外溢水后仍要堅(jiān)持2分鐘的注水時(shí)間，每眼分次注水時(shí)間間隔2～3小時(shí)。(7)注水循環(huán)：工作面每推進(jìn)2m注水壹次；(8)注水泵壓力：6～8Mpa。②超前排放鉆孔措施根據(jù)防突細(xì)則要求和白廟礦排放半徑測(cè)定結(jié)果和工作面煤層確定為：超前排放鉆孔沿采煤工作面布置1.5m,第三排2.4m(孔盡量布置在軟煤層中),孔徑的排放孔，經(jīng)過2小時(shí)排放時(shí)間，再進(jìn)行效果檢驗(yàn)，效驗(yàn)指標(biāo)低于臨界值則措施有效。保持3m措施孔超前距，在安全防護(hù)措施下方可進(jìn)行作ZQS手持式氣動(dòng)鉆機(jī)按照采煤工作面(4)突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的方法進(jìn)行效果檢驗(yàn)。液壓支架沿工作面傾斜方向成直線排列，中心距1.5m,伸出前梁及掩護(hù)梁的側(cè)護(hù)板，保持架間無(wú)間隙，前梁端面距不超過340mm。端頭支護(hù)：上下端頭使用長(zhǎng)4mπ型鋼梁，壹梁三柱，交替邁步前移，移動(dòng)步距風(fēng)巷在風(fēng)巷切眼往外25～40m處安裝壹組壓風(fēng)自處安裝壹組壓風(fēng)自。同時(shí)在風(fēng)巷每組絞車處安裝倆個(gè)壓風(fēng)處安裝壹組壓風(fēng)自救，個(gè)第二節(jié)瓦斯抽放設(shè)計(jì)壹、采面概況采煤工作面位于二水平西翼，上部相鄰正在回采的二1-21040采煤工作面、下部為未開采的實(shí)體煤，西到采區(qū)邊界，東和副暗斜井相連。采煤工作面標(biāo)高為-142m~-197m,工作面對(duì)應(yīng)地面標(biāo)采煤工作面設(shè)計(jì)可采走向560m,采長(zhǎng)120m,平均煤突出危險(xiǎn)性區(qū)域的劃分及平煤辦(2006)57號(hào)《關(guān)于對(duì)白廟煤礦突出危險(xiǎn)性區(qū)域劃分》的批復(fù)，礦井-145m水平之上為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)域，-145m水平以下為突出危險(xiǎn)區(qū)域。二1-21061采煤工作面按突出危險(xiǎn)工作面管理。二、綜采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)1.回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)用相對(duì)瓦斯涌出量表為壹個(gè)預(yù)測(cè)圓班，采用下式計(jì)算。q采——回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t;q鄰近——鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量，0m3/t,無(wú)鄰近層。q開采=K1×K2×K3×Kf×(W0-WC)1.1～1.3,取1.3;數(shù)來計(jì)算，取1.1;K3——采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對(duì)開采層瓦斯涌出影響系數(shù)，取0.8;Kf——取決于煤層分層數(shù)量和順序的分層瓦斯涌出系數(shù)，取1.5。