区域和局部综合防突措施(2)

2018-11-22 20:43

由图可见,南一采区5-2号煤层本区段工作面开采后在倾斜方向上对5-3号煤层形成121m保护范围;

(2)开采保护层的几个技术问题 ①主要巷道的布置 本矿无运输和轨道大巷。 ②井巷揭突出煤层地点的选择

井巷揭穿突出煤层的地点应当合理避开地质构造破坏带。

③在开采保护层时,通过底板瓦斯抽采巷同时抽采被保护层的瓦斯。

④进行保护层和被保护层开采设计依据的保护层有效保护范围等有关参数根据试验考察确定,并报煤矿企业技术负责人批准后执行。

⑤正在开采的保护层工作面超前于被保护层的掘进工作面,其超前距离不得小于保护层与被保护层间垂距的3倍,并不得小于100m。

⑥开采保护层时,采空区内不得留有煤(岩)柱;特殊情况需留煤(岩)柱时,应经煤矿企业技术负责人批准,并作好记录,将煤(岩)柱的位置和尺寸准确地标在采掘平面图上。每个被保护层的瓦斯地质图上,应标出煤(岩)柱的影响范围,在这个范围内进行采掘工作时,必须首先采取预抽煤层瓦斯区域防突措施。当保护层留有不规则煤

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柱时,必须按照其最外缘的轮廊划出平直轮廓线,并根据保护层与被保护层之间的层间距变化,确定其有效影响范围。在被保护层进行采掘工作时,还应根据采掘瓦斯动态及时修改。

⑦井巷揭穿突出煤层前,必须具有独立的、可靠的通风系统。在石门掘进工作面的进风侧,必须设置两道牢固可靠的反向风门,以控制突出时的瓦斯能沿回风道进入回风系统。

二、预抽煤层瓦斯

南一采区首采层5-2煤层(移交面11051工作面),在5-3号煤层底板岩层中布置瓦斯抽采巷,预抽3、5-2、5-3号煤层瓦斯,消除突出危险,为煤层开采创造条件;

1. 顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整个开采块段的煤层;钻孔可根据实际采面布置合理设计。回采工作面顺层抽放钻孔布置示意图:

回采工作面

2.预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽区域内均匀布置,钻孔间距应当根据实际考察

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的煤层有效抽放半径确定。

3.预抽瓦斯钻孔封堵必须严密。穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m,顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m。应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。预抽瓦斯浓度低于30%时,采取改进封孔的措施,提高封孔质量。

第三节 区域措施效果检验

(1)开采保护层的保护效果检验主要采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量、顶底板位移量及其他经试验(应符合《防治煤与瓦斯突出规定》第42条要求的程序)证实有效的指标和方法,也可以结合煤层的透气性系数变化率等辅助指标。

(2)对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,应当根据经试验考察确定的临界值进行评判。在确定前可以按照如下指标进行评判:可采用残余瓦斯压力指标进行检验,如果没有或者缺少残余瓦斯压力资料,也可根据残余瓦斯含量进行检验,并且煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa或残余瓦斯含量小于8m3/t的预抽区域为无突出危险区,否则,即为突出危险区,预抽防突效果无效;也可以采用钻屑瓦斯解吸指标对穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验,如果所有实测的指标值均小于钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的参考临界值表中的临界值则为无突出危险区,否则,即为突出危险区,预抽防突效果无效。

但若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时,发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效,所在区域煤层仍属突出危险区。

当采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时,若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值而判定为预抽防突效果无效时,则此检验测试点周围半径100m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效,即为突出危险区。

(3)采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时,应符合《防治煤与瓦斯突出规定》第55条规定。

第四节 区域验证

区域验证在参照局部综合防突措施中工作面预测方法对无突出危险区进行区域验证时,应当按照下列要求进行:

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(1)在工作面进入该区域时,立即连续进行至少两次区域验证;

(2)工作面每推进10~50m(在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值)至少进行两次区域验证;

(3)在构造破坏带连续进行区域验证;

(4)在煤巷掘进工作面还应当至少打1个超前距不小于10m的超前钻孔或者采取超前物探措施,探测地质构造和观察突出预兆。

当区域验证为无突出危险时,应当采取安全防护措施后进行采掘作业。但若为采掘工作面在该区域进行的首次区域验证时,采掘前还应保留足够的突出预测超前距。

只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆,则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。

第二章 局部综合防突措施

基本程序和要求

工作面突出危险性预测是预测工作面煤体的突出危险性,主要是石门和斜井揭煤工作面、煤巷掘进工作面和采煤工作面的突出危险性预测等。工作面预测应当在工作面推进过程中进行。

突出危险工作面必须采取工作面防突措施,并进行措施效果检验。经检验证实措施有效后,即判定为无突出危险工作面;当措施无效时,仍为突出危险工作面,必须采取补充防突措施,并再次进行措施效果检验,直到措施有效。

无突出危险工作面必须在采取安全防护措施并保留足够的突出预测超前距或防突措施超前距的条件下进行采掘作业。

煤巷掘进和采煤工作面应保留的最小预测超前距均为2m。

工作面应保留的最小防突措施超前距为:煤巷掘进工作面5m,回采工作面3m;在地质构造破坏严重地带应适当增加超前距,但煤巷掘进工作面不小于7m,回采工作面不小于5m。

每次工作面防突措施施工完成后,应当绘制工作面防突措施竣工图。

石门和斜井揭穿突出煤层前,必须准确控制煤层层位,掌握煤层的赋存位置、形态。 在揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10m之前,应当至少打两个穿透煤层全

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厚且进入顶(底)板不小于0.5m的前探取芯钻孔,并详细记录岩芯资料。当需要测定瓦斯压力时,前探钻孔可用作测定钻孔;若二者不能共用时,则测定钻孔应布置在该区域各钻孔见煤点间距最大的位置。

在有断层、岩石破碎的区域,揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离20m之前必须布置一定数量的前探钻孔,以保证能确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。

揭煤作业前应编制揭煤的专项防突设计,报煤矿企业技术负责人批准。

揭煤作业应当由具有技术能力的专业队伍施工,并按照《防治煤与瓦斯突出规定》第62条规定的作业程序进行。

局部综合防突措施基本程序和要求的其他内容见《防治煤与瓦斯突出规定》第63条~68条。

第一节、工作面突出危险性预测

在主要采用敏感指标进行工作面预测的同时,可以根据实际条件测定一些辅助指标(如瓦斯含量、工作面瓦斯涌出量动态变化、声发射、电磁辐射、钻屑温度、煤体温度等),采用物探、钻探等手段探测前方地质构造,观察分析工作面揭露的地质构造、采掘作业及钻孔等发生的各种现象,实现工作面突出危险性的多元信息综合预测和判断。

1)石门、井筒掘进工作面突出危险性预测

石门揭煤工作面的突出危险性预测应当选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法进行。设计暂推荐选用钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2值。各煤层石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标的临界值应根据试验考察确定,无实测,可参照表3-5-2中所列的指标临界值预测突出危险性。

表3-5-2 钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的参考临界值

煤样 干煤样 湿煤样 Δh2指标临界值(Pa) 200 160 K1指标临界值(mL/g?min1/2) 0.5 0.4 如果所有实测的指标值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面为无突出危险工作面;否则,为突出危险工作面。

井筒或下山揭煤工作面的突出危险性预测按照石门揭煤工作面的各项要求和方法执行。

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