洛阳矿业义安矿业有限公司11采区防突专项设计
1mm和3mm分样筛重叠起来在孔口接钻孔中排出的钻屑，并经筛分成1～3mm粒度，装入解吸仪的煤样瓶中，秒表记时到3min时转动三通阀，使煤样瓶与测量系统接通，与大气隔绝，秒表记时到5min时刻解吸仪的示值即为Δh2。
第六节 区域综合防治煤与瓦斯突出措施
区域性防突措施要根据具体的煤层赋存条件来制定。在制定时，应遵守如下的几个基本原则：
1、部分卸除煤层或采掘工作面前方煤体的应力，将集中应力区推延至煤体深处；
2、部分排除煤层或采掘工作面前方煤体中的瓦斯，降低瓦斯压力，减少工作面前方瓦斯压力梯度；
3、增大工作面附近煤体的承载能力和稳定性； 4、改变煤体的力学性质，使其不易于发生突出；
5、改变采掘工艺条件，使采掘工作面前方煤体应力和瓦斯动力学状态平缓变化，达到工作面本身自我卸压。
11采区西翼经区域突出危险性预测，确定为无突出危险区，采区东翼还未进行突出区域划分，在其进行突出区域划分后，若划分为突出危险区，则按突出危险区进行管理,其所在区域的防突措施再进一步设计。
11采区西翼的区域性防突措施主要有：水力压裂、煤层注水、本煤层抽采、石门揭煤、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突等。
11采区东翼的区域性防突措施主要有：水力压裂、煤层注水、本煤层抽采、石门揭煤、开采保护层、底板瓦斯预抽巷等。
一、水力压裂
在采煤工作面内，打深孔进行水力压裂，对抽采钻孔进行增加透气性，提高工作面预抽效果。附图11采区回采工作面防突措施图。
1、水力压裂机理
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通过把高压驱动水流挤入煤中原有的和压裂后出现的裂缝内，克服最小主应力和煤岩体的破裂压力，扩宽并伸展这些裂缝，进而在煤中产生更多的次生裂缝与裂隙，从而增加了煤层的透气性，减小瓦斯的突出危险。
2、水力压裂设备及工作流程 （1）水力压裂设备 乳化液泵：BRW400/31.5。
高压胶管：钢丝绳缠绕液压软管，型号R13-51-35 MPa 封孔化学药剂： 波雷因A、B液
钻机：SGZ-ⅢA（原ZL3000HA）型煤矿坑道钻机 压力表：耐震压力表（60 MPa） （2）水力压裂工艺流程
启动压裂泵调压到15MPa水力压裂工艺流程打钻施工至设计深度退杆用化学药剂封孔连高压管注水每10min增压3MPa压力降至峰值的2/3压裂结束现场查看用抽放管封孔测定抽放参数3、封孔工艺
我矿经试验选用化学药剂进行封孔。 二、煤层注水
煤层注水是通过钻孔向煤层注水，以改变煤的力学性质、渗透性质以及煤层的应力状态，相应地改变了突出的激发和发生条件，从而导致采掘作业时防止或减少突出的危险。
1、布孔方式
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采煤工作面上下巷采用双向长钻孔注水，注水孔从距切眼15m处开始施工，钻孔长度为60米。
2、煤层注水的有关参数及指标
（1）注水钻孔有关参数：为了均匀湿润煤体，一般应按单个平行钻孔布孔，钻孔直径为89mm，钻孔间距10m。
（2）注水量：单孔注水量以增加煤体水分2%及煤厚计算注水量，当发现煤壁渗水或注水压力降至原压力的1/3以下或者观察孔向外流水，方可停止注水。
（3）煤层注水压力：为使注水既达到湿润煤体又不产生煤层的水力压裂的目的，注水压力应小于钻孔所在水平的地层静压力，但又要大于煤层瓦斯压力。注水过程中，边观察边加压，逐渐加压至16Mpa。
(4）注水时间：根据要求的注水量来确定。 3、抽采参数及封孔方式、材料及工艺 （1）、钻孔参数
1）钻孔直径根据我矿实际抽采经验，设计抽采瓦斯钻孔直径一般为75～94mm。
2）单个钻孔长度根据工作面长度，一般单个钻孔长度为75m。 3）钻孔间距根据采掘工程布置，结合我矿实际经验，一般回采工作面顺槽抽采瓦斯钻孔间距为1～3m。
4）孔口负压不低于13Kpa。 （2）、封孔方式、材料及工艺
钻孔封孔应满足密封性能好，操作便捷，封孔速度快，造价低的要求，对所有抽采钻孔一般选用聚氨脂配合水泥砂浆封孔。封孔方式为里段卷缠药液法，外段用水泥砂浆封孔。封孔段长度不小于20m。
三、本煤层抽采
11采区工作面在轨道、胶带顺槽掘进的同时，紧跟掘进工作面100m，轨道、胶带顺槽相向施工平行抽采钻孔，钻孔直径Φ89mm，钻孔呈平行孔，并向工作面切眼方向倾斜10m，两侧钻孔交叉10米，对工作面进行预抽。根据义安矿实测钻孔抽放半径，钻孔布置要求如
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下：
煤厚小于3m，布置一排钻孔，钻孔间距2m；煤厚3～5m，2排钻孔呈三花眼布置，钻孔间距3m；煤厚5～7m，2排钻孔呈三花眼布置，钻孔间距2m；煤厚7m以上，3排钻孔呈五花眼布置，钻孔间距2m。附图11采区回采工作面防突措施图。
四、石门揭煤
石门揭煤措施主要采取巷帮钻场截流抽采和巷道正头抽采相结合的消突措施，在巷道两侧掘进宽3m、高2.7m、深4m的抽采钻场，共施工99个抽采钻孔，其中巷道正头27个抽采钻孔，每个钻场内36个抽采钻孔，控制巷帮15m、终孔间距3m。布置2个测压钻孔，当抽采量达到设计要求时，采用钻屑解吸指标△h2及煤层瓦斯含量进行效果检验。采用导硐法进行揭煤。附图11采区石门揭煤钻孔布置图。
五、保护层开采及底板瓦斯预抽巷
在11采区局部可采的二2煤层中布置保护层开采工作面，通过开采二2煤层，使采空区岩体应力降低，透气性增大，对下部的主采二
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煤层进行卸压，并在二1煤层以下5米掘进底板瓦斯预抽巷，由保护
层工作面上下巷及底板岩巷向二1煤层施工穿层钻孔，实现二1煤层的区域性保护开采。附图11采区开采保护层及穿层钻孔布置图
六、穿层钻孔
工作面回采过程中，由于受采动影响，邻近层瓦斯涌入工作面，当U形通风系统、本煤层抽放、高位钻孔抽放、上隅角采空区埋管抽放瓦斯等措施不能解决瓦斯超限问题时，对二1煤层进行穿层抽放的补充措施。附图11采区防突措施图。
穿层抽放钻孔在保护层工作面轨道、胶带顺槽邻近工作面的巷帮钻场内施工，钻场间隔40m，每个钻场内设计12个钻孔，钻孔孔径Ф89mm，从轨道、胶带顺槽相向施工，对下部二1煤层进行控制，钻孔终孔排间距15m，列间距13m。在底板预抽巷顶板两帮布置2个抽放钻孔，进入二1煤层，控制主巷钻场远端钻孔以外12m范围内的煤
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层，同侧钻孔间距13m。在工作面掘进过程中，及时进行探煤，能详细掌握二1、二2煤层层位间距，以保证穿层抽放钻孔的精确性及有效性。附图11采区开采保护层及穿层钻孔布置图
七、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯
采区西翼掘进工作面掘进期间如遇到打钻卡钻、吸钻、喷孔等动力现象，采用顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯的区域防突措施，即在巷道两帮每隔40m施工2个对口钻场，钻场深3.5m。在主巷及巷帮钻场内施工34个深孔抽放钻孔，钻孔孔径为?89mm，钻孔控制巷道前方60m，巷帮15m，保证留有不小于20m的措施孔超前距；钻孔完成后立即进行封孔抽放，封孔段长度不小于10m，主巷向前施工过程中，两帮抽放孔继续进行抽放。11采取东翼在区域划分后,若划分为突出危险区,则该区域须增加执行顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯的区域防突措施。附图11采区掘进工作面防突措施图
第七节 局部综合防治煤与瓦斯突出措施
一、掘进工作面局部防治煤与瓦斯突出措施
经区域效果检验指标不超时，允许向前掘进，每5m进行一次局部预测，预测指标不超时，正常掘进；预测指标超限时，在主巷施工浅孔排放钻孔进行消突，钻孔孔径为Ф89mm，钻孔控制巷道前方15m，巷帮5m，保证留有不小于10m的措施孔超前距。
掘进钻场前，首先进行局部突出危险性预测，指标超标时施工排放孔进行消突，排放孔个数布置24个孔，排放孔控制钻场巷帮5 m，孔径Ф89 mm。排放孔施工完后释放2个小时，经效果检验指标不超后方可施工。
二、回采工作面局部防治煤与瓦斯突出措施
工作面在回采前，已采取区域防突措施对工作面进行了消突，在回采过程中每4米进行局部预测，若预测指标超标时，采用浅孔排放和上、下巷卸压带深孔瓦斯抽采的局部防突措施。
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