XXX工作面区域及局部综合防突专项措施
一、工作面概况
XXX工作面位于皮带主斜井西XX采区,标高+71—+138m,东部为主井,南部为XXX工作面采空区,北部未开采,工作面底板上部标高为+138米,下部标高为+71米,煤层倾角为26°,煤层厚度3.5-4.5m,平均厚度4m。煤层属?三软?煤层,为保证采面的正常推进,特制定XXX工作面瓦斯防治专项措施。
二、地质概况
煤层顶板:二1煤伪顶岩性为泥岩,零星分布。直接顶岩性为粉砂岩及细砂岩,厚度一般为1-2m。老顶岩性为中、细粒砂岩,厚度一般为4-10m。
煤层底板:伪顶岩性以泥岩、炭质泥岩为主,厚度0.2-0.5m,直接底板岩性主要为细粒砂岩,次为砂质泥岩,厚度一般为4-10m。
根据地质资料和上、下巷掘进中所揭露的地质情况,该回采工作面回采范围内无断层,但回采过程中仍应加强观测。
该回采工作面地质构造为单斜构造,有小型褶曲。
三、开采保护层
(一)区域瓦斯治理方案的确定
按照《防突规定》第3条中的规定:防突工作坚持区域防突措施先
行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的,严禁进行采掘活动。区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。
按照《防突规定》第40条中的规定:区域防突措施应当优先采用开采保护层。
因此,根据XXX矿煤层的赋存条件,局部含有二2煤层的软岩层(位于二1煤上部约10米左右)与一3煤层(位于二1煤层下部约40米)可作为保护层进行开采,那么选择那一层作为保护层更合理呢?
按照《防突规定》第46条中的规定:选择保护层必须遵守以下规定:
1、选择无突出危险的煤层作为保护层。当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时,应根据安全、技术和经济的合理性,综合比较分析,择优选定;
2、矿井中所有煤层都有突出危险时,应选择突出危险程度较小的煤层做保护层,但在此保护层中进行采掘工作时,必须首先采取预抽煤层瓦斯区域防突措施;
3、选择保护层时,应优先选择上保护层;条件不允许时,也可选择下保护层开采时,不得破坏被保护层的开采条件。
按照应优先选择上保护层的原则及周边矿井开采下保护层而造成上部主要巷道(岩石集中大巷)破坏较严重的问题,XXX矿选择局部含有二2煤层的软岩层作为保护层是比较合理的。
(二)二2煤层工作面设计思路
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二2煤层工作面必须以为为二1煤层卸压,保证二1煤层工作面安全开采创造条件,实现规模化、正规化开采,正规设计、正规组织、正规循环施工。工作面开采范围必须对二1煤层开采区段进行充分卸压。二1煤层工作面开采范围必须在二2煤层工作面的卸压角范围内。
(三)二2煤层工作面卸压范围的确定
1、倾向卸压范围:二2煤层回采工作面上顺槽的卸压角为71°,下顺槽卸压角为76°,二1煤层工作面必须布置在二2煤层回采工作面倾向卸压角范围内。
2、走向卸压范围:二2煤层回采工作面回采区域向内侧56°线为二
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煤层工作面的卸压角,二1煤层工作面的采掘活动严禁超出卸压角范围。
3、二2煤层工作面推进与二1煤层掘进工作面的相对位置关系:根
据《防突规定》要求,二2煤层工作面推进与二1煤层掘进工作面的相对距离。
不小于100m或保护层工作面有效保护垂距的3倍。结合其他矿井的经验数据,我矿取保护层开采距离的30倍,30*1=30m。此数据作为矿井保护层开采的经验数据进行实践探索,并根据生产中实际情况适当进行调整。
(四)保护层开采设计原理图
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保护层开采倾向卸压角布置示意图
保护层
被保护层 开采保护层走向方向卸压范围示意图
四、工作面局部突出危险性预测
(一)预测前首先对工作面进行煤层注水:
1、用风煤钻打孔,沿工作面每3米一个注水孔,孔径42mm,孔深7.5m。注水孔呈三花眼布置,顶孔在支柱的注水阀位置,并向上呈100—200角,中孔在手把位置,呈水平方向(见附图一)。
2、注水方式采用液压泵加压注水,通过减压阀控制注水压力,无减压阀时,必须购置减压阀。
3、注水时间为4-6小时,先有2MPa逐渐加压,每隔1小时加压1MPa,
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直至8-13MPa。注水时间主要依据煤壁在控制的面积范围内出现均匀的渗出水珠,常称为?出汗?现象为止。
4、停止注水抽出注水器依次对下一个钻孔进行注水,可同时进行多个孔注水,要求注水工序要紧奏,作业要迅速。
5、当工作面瓦斯超过1%时,必须停止打眼,当工作面瓦斯浓度超过1.5%时,迅速向工作面下顺槽撤离直至XX西翼岩石集中运输巷,并及时向调度室汇报,进行处理。
6、打眼期间,人员严禁站在刮板运输机上面,打眼时必须两人合作,一人操作,一人协助,打眼结束后,将钻机管线转移到安全地点,并摆放整齐。
7、注水时要先通知XXX工作面回风巷内的作业人员撤离,并在XX西一石门以东风门外、XX西风井以西风门外、XX上顺槽出口处、XX西四石门派专人警戒。
8、注水严格按照从下向上的注水步骤进行,严禁采区下边注水,上边打钻,注水期间,采区及上顺槽回风流中必须断电、撤人,要先通知XXX工作面回风巷内的作业人员撤离并将采区及回风流中电源切断,并在XX大巷回风井以东风门外、XX大巷西二回风井西风门外、XX上巷出口处、XX西二石门派专人警戒。
(二)在采面煤层注水结束2小时后,每8米打一个效果检验孔,孔深6m,孔径42mm,进行检验,若检验指标(具体指标参数见下表2.1)不超限,可进行采煤作业;若检验指标超限,采取措施施工排放孔,排放孔孔深为7.5米,孔径69mm,在两个超标孔上、下2米范围内,每棚打不少于3个释放孔,释放孔以100倾角斜向顶板布置,释放时间不低
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