第二章 揭煤设计
一、揭煤情况说明
1418回风石门自运输上山开口后向前施工25.6m平巷后至距23#上煤层法距10m位置，施工7.46m平巷后至距23#上煤层法距7米位置，施工4.58米至距23#上煤层5米法距位置，施工6.87米至距23#上煤层2米法距位置，巷道总施工48.5米后顶板将揭露23#上上煤层。详见附图一：1418回风石门揭23#上煤层平面图及预想剖面图
二、地质前探
《防治煤与瓦斯突出规定》第六十一条规定：揭煤工作面掘进至煤层最小法向距离10m前，应当至少打2个穿透煤层全厚且进入煤层顶（底）板不小于0.5m的取芯钻孔探清地质情况和巷道与煤层的位置关系。
1418回风石门掘进至与23#上煤层法向距离10m时在巷道迎头向煤层方向施工3个地质探孔，分别位于巷道中部和上、下部。钻孔施工必须穿过23#上煤层全厚且进入顶板0.5m，施工时详细记录岩芯情况，以便更好的掌握煤层赋存情况，探明工作面与煤层的位置关系，为下一步揭煤工作提供设计依据。详见附图二：1418回风石门揭23#上煤层10m法距地质探孔设计图
三、区域综合防突措施
1、区域突出危险性预测
巷道掘进至与23#上煤层法向距离7m时，在迎头施工区域预测钻孔。 ①、钻孔布置：钻孔数量为5个，位于巷道上部、中部、下部和两侧。钻孔控制巷道轮廓线外10m，上、下部各5m范围。详见附图三：1418回风石门揭23#上煤层7m法距区域预测设计图
②、钻孔施工：采用ZDY1250矿用全液压钻机配备Φ50mm钻杆和Φ75mm钻
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头进行施工，钻孔必须由煤层底板进入煤层顶板且超过煤层顶板的距离大于0.5m。
③、预测方法：钻孔施工至23#上煤层时对23#上煤层进行取样，施工时防突预测员全程跟踪，取样后现场测定损失瓦斯含量然后将煤样密封送至地面实验室，采用DGC瓦斯测试仪测定瓦斯含量W。
④、预测指标：本次设计预测指标依据防突规定第四十三条规定，结合相关规定，具体评判指标如表2-1所示。
表2-1 根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值 瓦斯压力P（MPa） P﹤0.6 瓦斯含量W（m3/t） W﹤6 区域类别 无突出危险区 突出危险区 除上述情况以外的其他情况 若测定结果小于表中临界值，且钻孔施工过程中无其他异常现象。说明1418回风石门揭23#上煤层7m法距范围内的23#上煤层无突出危险性，巷道采取安全防护措施后可掘进至距23#上煤层法距5m位置；若测定结果超出表中临界值或钻孔施工中出现喷孔、夹钻等异常现象。说明1418回风石门揭23#上煤层7m法距范围内的23#上煤层具有突出危险性，需采取区域措施及效果检验。
2、区域防突措施
当区域预测结果具有突出危险性时，需采取区域防突措施。
①、钻孔布置：依据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十九条要求设计，钻孔控制巷道轮廓线外12m,同时保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不小于5m。本次设计按4×3.5m网格式布置99个穿层预抽钻孔，孔深为10.3m-40m,施工地点为1418回风石门距23#上煤层法距7m停头位置。详见附图四：1418回风石门揭23#上煤层7m法距区域措施钻孔设计图
②、钻孔施工：ZDY1250矿用全液压钻机配备Φ50mm钻杆和Φ75mm钻头进行施工。钻孔必须由煤层底板进入煤层顶板且超过煤层顶板的距离大于0.5m。
③、封孔方式：采用玛丽散进行快速封孔，封孔长度不小于5m。
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④、联网抽放：从运输上山Φ150mm抽放管路上安装三通，接至迎头20米范围，然后胶管连接钻孔进行抽放。抽放时防突队安排专人定期测定抽放参数，抽放时间根据抽放参数测定结果确定。
3、措施效果检验
揭煤区域措施钻孔抽放一段时间后，进行区域措施效果检验。检验测试孔5个，分别布置在预抽区域内的上部、中部、下部和两侧，并且两侧检验孔终孔位置到预抽区域内边缘距离为2m。详见附图五：1418回风石门揭23#上煤层7m法距措施检验钻孔设计图
钻孔施工采用ZDY1250矿用全液压钻机配备Φ50mm钻杆和Φ75mm钻头进行施工。钻孔必须由煤层底板进入煤层顶板且超过煤层顶板的距离大于0.5m。检验测试指标和临界值指标与区域预测时相同。如果指标不超限，则经总工程师批准后方可掘进至5m法线距离。否则，视为区域防突措施无效，根据具体情况补充防突预抽措施孔或增加抽放时间，直至校检指标符合要求为止。
4、区域验证
在5m、2m法线距离处结合局部防突预测孔进行区域验证，分别布置在验证范围内上部、中、下部和两侧，并且上部、下部验证孔终孔位置到验证区域内边缘距离为2m。验证孔采用ZDY1250矿用全液压钻机配备Φ50mm钻杆和Φ75mm钻头施工，钻孔必须由煤层底板进入煤层顶板且超过煤层顶板的距离大于0.5m。验证测试指标：W、K1、△h2。临界指标参照《防突规定》执行，具体如表2-2所示。
表2-2 钻屑瓦斯解析指标预测石门揭煤工作面突出危险性的参考临界值
钻屑瓦斯解吸指标Δh2 煤样 Pa 干煤样 湿煤样 200 160 钻屑瓦斯解吸指标K1 （mL/g?min） 0.5 0.4 12如果指标不超限，则经总工程师批准后方可进行掘进，法距2m时测定K1、
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△h2，若指标不超限，经总工程师批准后，采取远距离放炮一次性揭开煤层。否则，应视具体情况另补充防突措施孔，并进行瓦斯抽放。然后再次进行区域验证，直至验证合格为止。
四、局部综合防突措施
《防治煤与瓦斯突出规定》第六十三条规定：石门和立井、斜井揭煤工作面突出危险预测必须在距突出煤层最小法向距离5m前进行。在经工作面预测或措施效果检验为无突出危险工作面时，可掘进远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置，再采用工作面预测方法进行最后验证。本次设计中为确保安全揭开23#上煤层，将本步骤细化为法距5m、2m二个步骤。
1、法向距离5m位置
巷道掘进至距23#上煤层法向距离5m时，在迎头施工5个预测钻孔分别布置在预测范围内（巷道轮廓线两侧5m及上部为5m、下部3m）上部、中部、下部和两侧。详见附图六：1418回风石门揭23#上煤层5m法距预测钻孔设计图
钻孔施工采用ZDY1250矿用全液压钻机配备Φ50mm钻杆和Φ75mm钻头进行施工，钻孔必须由煤层底板进入煤层顶板且超过煤层顶板的距离大于0.5m。钻孔施工至23#上煤层时对23#上煤层进行取样，施工时防突预测员全程跟踪，取样后现场测定损失瓦斯含量然后将煤样密封送至地面实验室，采用DGC瓦斯测试仪测定瓦斯含量W，同时钻孔施工至过煤段时测定钻屑指标。
预测指标：测定瓦斯含量预测临界指标依据表2-1执行，测定钻屑指标时参照表2-2执行。测定指标不超限，则经矿总工程师批准后方巷道可掘进法距2m位置。否则，应采取局部防突措施，施工防突措施孔。
措施孔施工采用ZDY1250矿用全液压钻机配备Φ50mm钻杆和Φ75mm钻头进行施工，设计孔深7～37.8m，孔数为45个，措施孔终孔位置的最小控制范围：石门巷道及揭煤处巷道轮廓线上方及两侧各5m，上方5m，下方5m。钻孔必须穿透全煤层进入煤层底板0.5m。钻孔施工完毕后立即进行封孔，封孔要严实可靠，
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保证密封不漏气。抽放时间视抽放效果确定。详见附图七：1418回风石门揭23#上煤层5米法距措施钻孔设计图
待抽放一段时间后，对局部防突措施进行效果检验。设计校检孔为5个，分别布置在局部防突措施区域范围内上、中部、下部和两侧，并且上部和两侧校检孔终孔位置到抽放区域内边缘距离为2m。详见附图八：1418回风石门揭23#上煤层5米法距措施校检钻孔设计图。校检钻孔采用ZDY1250矿用全液压钻机配备Φ50mm钻杆和Φ75mm钻头施工，钻孔必须由煤层底板进入煤层顶板且超过煤层顶板的距离大于0.5m。校检测试指标：W、K1、△h2值。临界指标参照表2-1、表2-2执行。如果指标不超限，则经矿总工程师批准后巷道可掘进至法距2m位置。否则，应补充防突措施，增补措施钻孔或延长抽放时间。并再次效果检验，直至合格为止。 2、法线距离2m位置
巷道掘进至23#上煤层法线距离2m时，施工5个预测钻孔（其中1个可兼地质钻孔），采用钻屑指标法测定钻屑瓦斯解析指标K1、△h2值。若预测指标不超限，经矿总工程师批准后巷道可揭开煤层；若指标超限时，立即采取在巷道迎头施工防突措施孔，对揭煤区域进行消突处理。
若预测指标超标后，采取在巷道迎头施工局部防突措施钻孔，对揭煤区域瓦斯进行抽放，钻孔控制巷道轮廓线外5米。
揭煤区域经局部消突处理后，在巷道迎头对揭煤区域进行措施效果检验，校检测试指标：K1、△h2值，临界指标：同局部预测指标，若校检指标不超限，则经矿总工程师批准后可揭开煤层；若校检指标超限，则采取继续抽放或补打加密钻孔措施钻孔的方法进行消突处理。
钻孔设计详见附图九~十一。 3、远距离放炮揭开煤层
揭开煤层远距离放震动炮位置：运输上山2#联络巷防突风门外。
撤人范围：1418回风石门及回风流经过的巷道，并在1442联络巷风门外、
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