备采工作面防突专项设计Word格式.docx

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总工

矿长

1概述

1.1工作面位置

24222工作面位于二采区轨道上山以西走向长度730米，平均倾斜长度114米，面积86140m2，工作面上部以+2035m水平为界，下部以+1960m水平为界，东以+2035水平石门为界，西以14#沟保护煤柱为界。

该工作面回风巷（+2036m）以上是24221工作面采空区，留有约19m保护煤柱。

工作面东部为一采区4#煤层采空区，工作面西部及+1950m水平如下4#煤层均未开采。

24222工作面回风巷：

沿4#煤层顶板+2036m标高布置，断面形状为梯形，巷道宽3.7m,下帮高1.3米，上帮高4.4米，荒断面积为10.9m2，净断面积为10.6m2。

采用锚网梁+锚索支护，巷道内铺设30Kg/m道轨。

24222工作面运送巷：

沿4#煤层顶板+1960m标高布置，断面形状为梯形，巷道宽3.7m,下帮高1.3米，上帮高4.4米，掘进断面积为10.9m2，净断面积为10.6m2。

采用锚网梁+锚索支护，铺设胶带输送机。

1.224222工作面回采工艺

采煤办法：

单一走向长壁采煤法

采煤工艺：

综合机械化采煤工艺。

采高拟定：

依照所选支架高度及煤层厚度等重要技术参数综合考虑，拟定采高为3.2m。

作业形式：

本工作面采用“三八工作制”、“两班采煤一班准备”，即白班检修,中班、夜班生产，每班工作八小时，白班3个循环，中班3个循环。

1.324222工作面地质概况

1.3.124222工作面煤层赋存状况

工作面内煤层倾角40°

左右，走向近东西，倾向南，4#煤层总厚平均2.88米，二级差变化指数为38.4%，可采性指数96.6％；

可采厚度2.76米。

该工作面范畴内回风巷（+2035水平）以上有原24221工作面采空区，上部留有19m保护煤柱。

工作面东部为原24122工作面采空区，工作面西部及如下均未受采动影响，工作面以南3#煤层平均厚度为1.32m，与4#煤层法距为17.3m，以北5#煤层平均厚度为8.0m，与4#煤层法距为30m。

24222工作面地质储量32.13万吨。

按平均采高3.2m，煤容重为1.4t/m3，正常采煤时回采率为95%。

该工作面可采储量28.6万吨。

1.3.2工作面顶底板岩性

24222工作面4#煤层伪顶厚为0.3～1.8m煤与碳质泥岩互层。

直接顶为9.3米砂砾岩，硅质胶结坚硬。

老顶为13.24米厚中砂岩构成，抗风化厚层状。

直接底为3.8米厚黑色粉砂岩，节理发育，风化易碎。

老底为5.3米厚中砂岩，抗风化。

1.3.3地质构造

24222工作面范畴内4#煤层总体为单斜构造，走向近东西，向南倾斜，煤层倾角为40°

，煤层倾角自东向西逐渐增大。

煤层赋存稳定，在掘进过程中浮现小褶曲，地质构造简朴。

1.3.4水文地质条件

本工作面重要充水因素及矿井水患：

一是地表水，24222工作面位于艾维尔沟河南岸，但距离河床保护煤柱较远，因此河流对4#煤层采煤工作面涌水量影响不大。

二是煤系地层裂隙水，开采中形成地面裂隙和顶板含水层是4号煤层充水重要因素。

三是老塘水，本煤层上一阶段老塘积水是本工作重要水害隐患。

四、生产用水，不构成威胁。

1.3.4水患解决办法

在24222回风巷上帮低洼处施工探放水钻孔、工作面备浅水泵，且随时安培专人观测工作面下端头煤壁突水征兆、24222回风巷巷道断面变化状况。

1.4瓦斯、煤尘、煤自燃倾向性

1.4.1瓦斯

24222工作面原始瓦斯含量为8.32m3/t，原始瓦斯储量为267.32万m3。

工作面测得煤层残存瓦斯含量如下表，依照测得瓦斯含量工作面瓦斯储量为294.36万m3。

序号

时间

地点

水平标高

压力（Mp）

可解析含量（m3/t）

残存瓦斯含量（m3/t）

瓦斯含量（m3/t）

消突状况

备注

1

.8

24222运送巷450米

+1960

0.7

消突前

依照本次所测得煤层残存瓦斯含量最大为13.519m3/t，因而24222工作面在该685m范畴内具备突出危险性.

2

.10

24222运送巷430米

0.8

3

.12

10.66

2.859

13.519

4

24222运送巷330米

4.08

6.939

5

24222运送巷230米

6.31

9.169

6

24222运送巷130米

4.66

7.519

7

6.3024

9.1614

24222工作面瓦斯来源分析将依照某些已知有关数据，按照一定办法和规律，预先预计出24222工作面各地点瓦斯涌出量。

工作面瓦斯来源是瓦斯抽放和瓦斯管理必不可少基本参数，是决定工作面瓦斯综合治理办法选取重要指标。

24222工作面瓦斯来源分析可采用分源计算预测法。

分源计算预测法，即依照煤层瓦斯含量，按工作面重要瓦斯涌出源瓦斯涌出规律，对回采工作面瓦斯涌出量进行分源计算。

预测值（按分源法，工作面形成前预测值）

按照瓦斯涌出来源，可以将24222工作面瓦斯涌出分为回采工作面运送巷、回风巷、工作面煤壁瓦斯涌出；

回采工作面落煤瓦斯涌出；

回采工作面采空区瓦斯涌出。

采空区瓦斯涌出可分为四某些：

①围岩瓦斯涌出；

②未采分层瓦斯涌出；

③浮煤瓦斯涌出；

④邻近层瓦斯涌出。

（1）回采工作面运送巷、回风巷、工作面煤壁瓦斯涌出量

当前24222工作面正在进行设备安装，没有进行回采，当前瓦斯基本为24222运送巷、回风巷、工作面煤壁涌出，则24222回采工作面运送巷、回风巷、工作面煤壁瓦斯涌出量为:

N1=Q1×

C1-Q2×

C2

式中：

N1——24222工作面运送巷、回风巷、工作面煤壁瓦斯涌出量，m3/min；

Q1——回采前24222回风巷风量，m3/min；

C1——回采前24222回风巷口瓦斯浓度，%；

Q2——回采前24222运送巷风量，m3/min；

C2——回采前24222运送巷口瓦斯浓度，%；

在进行瓦斯涌出量计算时，按照AQ1025-《矿井瓦斯级别鉴定规范》技术规定，以24222工作面回采前一种月基本参数进行计算。

（2）回采工作面落煤瓦斯涌出量计算

回采工作面在开始回采至顶板初次垮落前，由于无采空区，工作面瓦斯涌出来源有24222运送巷、回风巷、工作面煤壁涌出，工作面落煤涌出，则24222工作面落煤瓦斯涌出量为：

N2=（Q1×

C2）-N1

N2——正常回采顶板初次垮落前24222工作面瓦斯涌出量，m3/min；

Q1——正常回采顶板初次垮落前24222回风巷风量，m3/min；

C1——正常回采顶板初次垮落前24222回风巷口瓦斯浓度，%；

Q2——正常回采顶板初次垮落前24222运送巷风量，m3/min；

C2——正常回采顶板初次垮落前24222运送巷口瓦斯浓度，%；

在进行瓦斯涌出量计算时，按照AQ1025-《矿井瓦斯级别鉴定规范》技术规定，以24222工作面正常回采顶板初次垮落前基本参数进行计算。

（3）回采工作面采空区瓦斯涌出

24222工作面煤层平均厚度为2.88m，设计采高3.2m，则工作面在回采期间没有未开采分层瓦斯涌出与浮煤瓦斯涌出，采空区瓦斯基本来自围岩涌出与邻近层涌出。

24222工作面采空区瓦斯涌出量为：

N3=（Q1×

C2）-（N1+N2）

N3——正常回采顶板有周期来压期间24222工作面瓦斯涌出量，m3/min；

Q1——正常回采顶板有周期来压期间24222回风巷风量，m3/min；

N1——正常回采顶板有周期来压期间24222回风巷口瓦斯浓度，%；

？

Q2——正常回采顶板有周期来压期间24222运送巷风量，m3/min；

C2——正常回采顶板有周期来压期间24222运送巷口瓦斯浓度，%；

在进行瓦斯涌出量计算时，按照AQ1025-《矿井瓦斯级别鉴定规范》技术规定，以24222工作面正常回采顶板有周期来压期间一种月基本参数进行计算。

（4）为有效跟踪24222工作面采空区瓦斯，在24222回风巷中布置一趟束管接至采空区，收集采空区各个范畴瓦斯浓度。

（5）上述工作通风防突办将安排专人进行资料收集整顿，采用分源计算办法拟定工作面各个瓦斯来源浓度与量，为24222工作面瓦斯治理提供可靠参数。

1.4.2煤尘

经煤尘爆炸性测试分析4#煤层煤尘具爆炸危险性，详细测试成果详见下表《煤尘爆炸性分析成果表》。

煤尘爆炸性分析成果表

煤层编号

工业分析

爆炸性实验

爆炸性

水分Mad　　（%）

灰分Ad　　（%）

挥发分Vdaf（%）

火焰长度（mm）

岩粉量

（%）

有爆炸性

0.4

22.63

24.57

87

65

1.4.3自燃倾向性：

4#煤层Ⅱ类（自燃），2#、5#煤层均属于Ⅱ类（自燃）。

2综合防突办法

2.1区域防突办法

2.1.1区域预测

8月-12月，分别在24222工作面运送巷450m、430m、330m、230、130m处，布置顺层钻孔测定了4#煤层进行瓦斯压力、瓦斯含量参数，其中瓦斯压力最大值为0.8MPa,瓦斯含量最大值为13.519m³

/t,均超瓦斯突出临界值，且钻孔施工期间有严重喷孔现象，依照《防治煤与瓦斯突规定》可以拟定本工作面4#煤层有突出危险性。

2.1.2区域防突办法

24222回采工作面区域防突办法是在24222运送巷施工顺层钻孔预抽工作面煤层瓦斯。

顺层预抽钻孔控制范畴：

走向上从切眼处内错15-20m,到设计回采收作线，倾向上从工作面运送巷上帮到距回风巷下帮10m处。

钻孔布置方式：

走向上每3m施工1个钻孔，顺煤层倾向方位平行布置。

钻孔参数及工程量：

以煤层倾角38°

计算钻孔工程量：

预测334个孔，总计34402m。

当煤岩层倾角发变化时，应以实际产状调节钻孔参数。

封孔长度不不大于8m。

采用高负压抽采系统进行抽采，抽采负压不不大于13KPa。

24222工作面顺层预抽钻孔施工参数

倾角（°

）

转角（°

深度（m）

封孔深度（m）

38

90

103

8

24222工作面顺层预抽钻孔开孔布置平面示意图

24222工作面顺层预抽钻孔剖面示意图

24222工作面顺层预抽钻孔平面示意图

2.1.3区域防突效果检查

当工作面预抽钻孔有效控制范畴、钻孔均匀限度满足《煤矿瓦斯抽采基本指标》或《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿瓦斯抽采达标评判暂行规定规定》，工作面预抽采率达到35%，预抽时间差别系数不大于30%和依照抽采量计算残存瓦斯压力、残存瓦斯含量和可解吸瓦斯量达到预期达标指标后，再进行现场实测残存瓦斯压力、残存瓦斯含量、可解吸瓦斯量进行工作面区域防突、预抽效果检查、评判。

1）消突效果和预抽效果瓦斯参数指标计算办法

①预抽时间