10414工作面专项防突设计
10414工作面专项防突设计
根据我矿生产计划安排，10414工作面预计在2010年11月份投入生产，为确保本工作面的安全回采，防治瓦斯事故的发生，特编制此10414工作面专项防突设计。
一、工作面概况及瓦斯地质分析
10414工作面是杨柳矿井104采区（首采区）首采工作面，位于第七个区段。其上为10412工作面，下为10416工作面（两面均未准备）。北到东翼三条大巷保护煤柱，南（切眼侧）以小沈家断层煤柱为界。工作面走向长1050m，倾斜长180m，采用综合机械化采煤方式开采，顶板采用自由垮落方式管理。工作面底板标高-568m — -610m。工作面位于牛小集背斜右翼。
该煤层正常区域的破坏类型为Ⅱ类，地质破坏带煤体破坏类型属于Ⅲ-Ⅳ，煤样的坚固性系数为0.56，煤层瓦斯平均含量为约9.98m3/t,瓦斯压力约为2.00MPa，煤层瓦斯放散初速度△P为20mmHg。
煤层与顶底板情况：10煤层位于山西组的中部，上距铝质泥岩58.7m，下距太原组一灰顶界面60.0m。根据10414工作面9-4、9-6、04-17钻孔综合分析,工作面煤层倾角0-5°，平均4°；厚度2.87-3.68m，平均厚度3.31 m。根据变系数及可采性分析，属较稳定煤层。煤质为优质焦煤。104边界巷煤的硬度化验f=0.56。
根据勘探及三维地震地质资料，工作面有三条断层，F106正断层，倾角60-70°，落差0--15米,风巷靠近切眼有两条正断层F107和 F113。F107倾角70°，落差0-3米, F113倾角70°，落差0-3米。
根据采区资料，工作面工程地质类型为层状碎屑岩类（Ⅲ类），
1
10414工作面专项防突设计
复杂程度为中等（二型），即Ⅲ类二型。
煤层顶、底板岩以砂岩泥岩为主，粉砂岩零星分布。
顶板类型划分方案可划分为直接顶、老顶，局部有伪顶；底板可划分为直接底和老底两种。
老顶：细砂岩、粉砂岩为主，砂岩老顶厚度3.19～9.46m。 直接顶板：多数为复合顶板，岩性为泥岩、粉砂岩、细砂岩1.79～5.48m。
伪顶：岩性为粉砂岩。
老底：岩性以细砂岩、粉砂岩为主，；其次泥岩。 直接底：岩性以泥岩为主，厚度为0～2.39m。
10414工作面10煤层顶底板岩性特征统计表
孔 号 老 顶 直 接 顶 伪 顶 直 接 底 老 底 岩性 厚度 岩性 厚度 岩性 厚度 岩性 厚度 岩性 厚度(m) (m) (m) (m) (m) 泥岩 粉砂10.37 9.46 粉砂6.11 粉砂0.63 岩 岩 岩 3.19 细砂 砂岩 26.14 岩 4.51 细砂 岩 1.79 8.39 碳质 泥岩 2.93 细砂2.64 岩 泥岩 9-6 细砂岩 9-4 细砂岩 04-17 细砂岩 二、通风系统
10414工作面采用U型通风方式，10414机巷进风10414风巷回风。
1、通风路径
新鲜风流：地面→副井→井底车场→北翼轨道大巷→东翼轨道大巷→七区段车场→10414机巷→10414工作面。
乏风风流：10414工作面→10414风巷→七区段回风联巷→东翼
2
10414工作面专项防突设计
回风大巷→总回风巷→中央风井→地面。
2、风量计算
综采工作面风量确定表
项目 按瓦斯涌出量计算 按工作面温度计算 按同时工作最多人数计算 按集团公司规定 初次选择 按风最低风速 速 验 最高风速 算 风量确定 计 算 Q采=100×q采×KCH4=100×8.9×1.3=1157 Q采=60V采（smax＋smin）/2ki =60×1.5×9×1.2=972 Q采>4N=4×90=360 Q≥500 Q=1157 V低=Q/smax=1157/12×60=1.6>0.25 m/s V高=Q/smin=1157/9×60=2.14<4 m/s Q=1200 单位 m3/min m3/min m3/min m3/min m3/min m/s m/s m3/min 说明书Q采：回采工作面实际需要风量； q采：回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量； KCH4该面瓦斯涌出不均衡系数取 1.3 ；预计工作面瓦斯绝对涌出量为 23.38m3/min，工作面瓦斯抽放浓度为35%，抽放率为64.2%，抽放纯量为15.95m3/min，风排瓦斯量为8.9 m3/min。 Vc—工作面适宜风速，根据地温情况取1.5m2/s。 Sc—采煤工作面平均有效断面，取9m2 Ki—工作面长度系数，依据工作面长150～180m取1.2 N：工作面同时工作最多人数90 人； Smax：工作面最大断面，Smin ：工作面最小断面； V采 ：工作面风流速度，为确保工作面有良好的气候条件，温度 20～23℃时风速为1.0～1.5m/s适宜，取1.0m/s。
3
10414工作面专项防突设计
三、抽采系统 1、瓦斯泵选型
根据瓦斯泵的工作压力Hp和工作流量Qp，参考瓦斯泵性能曲线，以及我矿现有的移动泵型号，选择2BE1-303移动泵，配套电机132KW； 2BE1-353型，配套电机160KW；地面泵站移动泵2BEY67-00, 配套电机630KW。
2、管路敷设路线及长度 (1)高位水平长孔
进气路线：10414风巷→七区段回风联巷→东翼回风大巷→104采区瓦斯泵站，长度1750m。
(2)穿层钻孔抽放
进气路线：10414风巷抽采巷→七区段回风联巷→东翼回风大巷与地面管路合茬，长度1750m。
(3)顺层钻孔抽放
进气路线：10414风巷→七区段回风联巷→东翼回风大巷与地面管路合茬长度1750m。
10414机巷→六区段回风联巷→东翼回风大巷，与地面管路合茬长度1750m。
四、防治煤与瓦斯突出措施 1、区域综合防突措施 （1）区域突出危险性预测
矿井于2009年5月份聘请中国矿业大学对矿井进行了10、8
4
10414工作面专项防突设计
煤层突出危险性鉴定并提供了突出危险性鉴定报告；于2009年9月聘请中国矿业大学对104采区10煤层突出危险区域进行了区域划分并提供了区划报告，根据报告，我矿104采区全部按照突出危险区域进行管理。
（2）区域防突措施
a、工作面顺层孔和底板穿层孔设计
10414工作面采用底板穿层孔与顺层孔预抽煤层瓦斯，穿层孔从底板抽采巷施工，终孔间距10m，钻直径为94mm，封孔长度不少于12m;顺层抽放钻孔从机、风巷施工，钻孔间距为5m，钻孔直径为113mm，钻孔长度100m，压茬20m，封孔长度不少于12m。根据淮北矿区顺层钻孔抽采经验，抽采时间不少于6个月，将该区域内煤层瓦斯含量降为8m3/t以下或瓦斯压力降为0.74MPa（表压）以下方可进行回采。后打的钻孔排放的时间相对较短，应考虑增加钻孔密度，适当施工一些斜交钻孔或交叉钻孔提高抽采效果。顺层钻孔与穿层钻孔布臵示意图如图所示。 5