红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 目 录
前 言 ........................................................................................................................................1 第一章 矿井基本概况 ..............................................................................................................4
第一节 井田概况 .............................................................................................................4 第二节 地层及煤层赋存情况 ...........................................................................................4 第三节 地质构造情况 .....................................................................................................7 第四节 开拓、开采情况 .................................................................................................9 第五节 矿井通风、瓦斯等情况 ...................................................................................10 第六节 矿井突出情况 ...................................................................................................10 第七节 7＃、9＃煤层瓦斯基本参数测定结果 ...............................................................13 第八节 其它 ...................................................................................................................14 第二章 矿井采掘部署优化 ....................................................................................................16
第一节 开拓方式调整 .....................................................................................................16 第二节 开采顺序及保护层层位选择 .............................................................................19 第三节 采煤方法及掘进工艺 .......................................................................................21 第四节 通风方式 ...........................................................................................................21 第五节 支护形式 ...........................................................................................................22 第三章 矿井防治煤与瓦斯突出综合技术方案 ..................................................................23
第一节 防突总体方案及管理原则 .................................................................................23 第二节 区域防突方案 .....................................................................................................25 第三节 局部防突措施方案 .............................................................................................45 第四节 矿井安全防护措施 .............................................................................................60 第四章 矿井防突管理 ............................................................................................................62
第一节 防突组织管理 .....................................................................................................62 第二节 防突技术管理 .....................................................................................................63 第三节 现场管理 .............................................................................................................66 第五章 防突仪器、装备及投资估算 ..................................................................................71
第一节 防突仪器、装备 ...............................................................................................71 第二节 投资估算 ...........................................................................................................71
附录：红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计委托书
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红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 前 言
贵州省林东矿务局红林煤矿位于贵州省黔西县县城北部红林乡岩脚村和化吉村交界，整个矿井走向长0.8～4.15km，倾斜宽1.48～2.63km，面积8.6km2，开采最高标高＋1660m水平，最低标高为＋1250m水平。矿井设计生产能力300kt/a，开采单一9＃煤层时，服务年限15.08年，矿井已投产。
2003年1月15日在西运输大巷9＃煤层中掘进时发生了该矿首次煤与瓦斯动力现象，抛出煤量约20t，为了准确认定煤层瓦斯动力现象的性质、合理确定矿井的瓦斯等级，以便采取相应的管理制度和技术措施，保证矿井安全高效生产，红林煤矿委托煤炭科学研究总院重庆分院（以下简称重庆分院）对所发生的煤层瓦斯动力现象进行了鉴定。经重庆煤科院鉴定，鉴定结果认为9＃煤层发生的瓦斯动力现象为煤与瓦斯突出（以下简称突出），9＃煤层定为煤与瓦斯突出煤层，该矿井定为煤与瓦斯突出矿井。矿井于2003年3月开始实施“四位一体”综合防突措施，于2005年5月开始实施瓦斯抽放。矿井在以后的生产活动中，其9＃煤层掘进工作面又发生了2次瓦斯动力现象。
根据《煤矿安全规程》（简称《规程》，以下同）第179条和《防治煤与瓦斯突出细则》（简称《细则》，以下同）第10条的规定：对有突出危险的新建矿井，突出矿井的新水平、新采区，必须编制防治煤与瓦斯突出的设计。设计应包括开拓方式，煤层开采程序、采煤方法、通风方式、支护形式、突出危险性预测方法、保护层选择、抽放瓦斯和局部防突防治突出措施等内容。为此，红林煤矿和重庆分院进行合作，于2007年7月双方签订了《红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计》的项目合同，根据合同要求，需完成如下内容：（1）根据地勘资料和现有测定煤层的瓦斯基本参数，对矿井开采层序及保护层开采进行论证，提出矿井采掘部署建议；（2）矿井“四位一体”综合防突措施；（3）矿井防治煤与瓦斯突出管理等。 一、编制设计的依据
1. 红林煤矿提供的《林东矿务局红林煤矿初步设计说明书》。 2. 红林煤矿提供的《林东矿务局红林煤矿安全专篇修改说明书》。
3. 重庆分院2007年4月编制的《红林煤矿7、9号煤层瓦斯基本参数测定及
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红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 突出危险性、可抽性评价》报告。
4. 重庆分院2003年8月编制的《红林煤矿煤与瓦斯突出矿井鉴定报告》报告。 5.矿方提供的其它资料。 二、设计遵循的主要标准
1.《煤矿安全规程》 国家安全生产监督管理局，国家煤矿安全监察局，2005年。 2.《防治煤与瓦斯突出细则》 原煤炭部，1995年。
3．《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026－2006） 国家安全生产监督管理总局，2006年。 三、设计综述
本设计从红林煤矿的实际出发，分别对矿井“合理的采掘部署、突出危险性预测、防突措施、防突措施有效性检验和安全防护措施、防突管理等内容进行了方案设计，其主要结论如下：
1．9＃煤层经鉴定为突出煤层，红林煤矿为突出矿井，按《规程》、《细则》的有关规定，设计红林煤矿主要巷道布置位于9煤层底板的岩层或煤线中。
2．红林煤矿可采和大部可采煤层依次为1＃、9＃、15＃煤层；经过综合分析比较，初步选择1＃煤层作为上保护层先行开采。经过初步测算，开采1＃煤层时，可对下部要采的9＃煤层起保护作用； 开采9＃煤层时， 可对下部要采的15＃煤层起保护作用。这样，由上向下逐层开采，层层得以保护。开采顺序为：1＃→9＃→15＃煤层。
3．开采井田范围共划分三个水平4个采区，即现有的＋1590m水平布置一个采区，＋1500m水平布置一个采区，＋1250m水平布置2个采区，＋1250m水平不再设立三条暗斜井。采区内双翼布置工作面，采用走向长壁后退式开采，工作面走向长不超过1000m，倾斜长不超过150m；区段之间原则上留设3～5m的区段煤柱。
4．矿井各开采煤层中，防治煤与瓦斯突出的重点是1＃煤层，瓦斯抽采的重点在于9＃煤层。其主要的瓦斯防治措施是抽采煤层瓦斯，即掘进工作面采用钻孔超前预抽；回采工作面本煤层采用顺层平行长钻孔提前预抽和邻近层卸压瓦斯采用穿层钻孔抽采。评价预抽瓦斯效果的有效性指标符合抽采标准的相关规定。
6．矿井局部防突措施主要为超前排放钻孔。排放钻孔用于抽采“空白带”和
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红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 抽采不充分地带以及预抽效果检验超标的地带，其掘进工作面钻孔宜采用长、短钻孔相结合的排放钻孔联合布置方法；回采工作面采用平行排放钻孔。
7．预测和效果检验指标及其临界值应根据实测资料确定，在无考察资料的情况下，可参照《细则》推荐的指标及临界值执行。
8．矿井进入＋1500m水平以下开采时，宜采用中央边界抽出式通风。 9．矿井应设置专门的防突机构，并完善有关的管理制度，加强对防突工程的监督检查。
四、存在的问题及建议
1.矿井初步设计中，主要巷道均布置在突出煤层9＃层中，不符合《规程》、《细则》的有关原则，且＋1500m水平以下区域工作面走向太长，不利于瓦斯治理和采掘管理，同时，由于采用走向长壁采煤时，石门过长，建议对矿井开拓、开采等进行必要的修改和调整，使之符合突出矿井及突出煤层的相关规定和适合红林煤矿的煤层赋存条件。
2．尽管红林煤矿和重庆分院合作对7＃、9#煤层的突出危险性进行了初步评价，但对1＃、15#煤层的瓦斯基本参数未进行测定。因此，建议矿方在条件成熟的情况下，委托具有相关资质的单位对需开采煤层进行瓦斯基本参数测定及突出危险性评价的工作。
3.按照矿井开采程序，1＃煤层作为保护层开采，其本身尚未进行基本参数测定和突出危险性评价，根据已测的7＃、9#煤层瓦斯基本参数推测1＃煤层有可能存在突出危险。因此，建议对开采1＃煤层防治煤与瓦斯突出技术进行专门研究，同时对1
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煤层开采后，对下邻近层的9#煤层的保护效果、保护范围等进行专门考察。
4. 红林煤矿防突和瓦斯治理工作的重点在于大面积抽采煤层瓦斯，而大面积
抽采煤层瓦斯需要施工大量长钻孔，因此建议矿方引进能施工200m以上的大功率钻机，确保瓦斯治理工作顺利进行。
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红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 第一章 矿井基本概况
第一节 井田概况
林东矿务局红林煤矿位于贵州省西北部，井田属鸭溪向斜北西翼西段次级纸厂背斜南段西翼，开采煤层为上二叠系龙潭组上段的9#煤层，该煤种属低硫、低灰、高发热量的优质无烟煤。矿井地处黔西县红林乡与大方县普底乡交界处，行政区划属黔西县。黔西、大方县境内目前无铁路,交通运输以公路为主，矿井至林百公路100m,至黔西县城39公里，至贵阳167公里，至林东矿务局148公里，至林红洗选厂48公里，至321国道19公里，至贵（贵阳）－毕（毕节）高速公路（326国道）仅26公里,交通较为便利。如图1－1所示。
图1－1 贵州红林煤矿交通位置图
第二节 地层及煤层赋存情况
一、地层及煤层
矿区内出露地层自下而上，由老到新为：下二叠茅口组（P1m）；上二迭系龙潭组
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