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区域综合防突措施
地域综合防突措施
一、地域综合防突措施根本程序和要求
突出矿井应当对突出煤层进行地域突出危险性预测。
经地域预测后,突出煤层划分为突出危险区和无突出危险区。
未进行地域预测的地域视为突出危险区。
地域预测分为新水平、新采区开拓前的地域预测〔以下简称开拓前地域预测〕和新采区开拓完成后的地域预测〔以下简称开拓后地域预测〕。
突出煤层地域预测的范围由煤矿企业根据突出矿井的开拓方法、巷道布置等情况划定。
新水平、新采区开拓前,当预测地域的煤层缺少或者没有井下实测瓦斯参数时,可以主要依据地质勘察资料、上水平及邻近地域的实测和生产资料等进行开拓前地域预测。
开拓前地域预测结果仅用于指导新水平、新采区的设计和新水平、新采区开拓工程的揭煤作业。
开拓后地域预测应当主要依据预测地域煤层瓦斯的井下实测资料,并结合地质勘察资料、上水平及邻近地域的实测和生产资料等进行。
开拓后地域预测结果用于指导工作面的设计和采掘生产作业。
对已确切掌握煤层突出危险地域的分布规律,并有可靠的预测资料的,地域预测工作可由矿技术负责人组织实施;否则,应当托付有煤与瓦斯突出危险性鉴定资质的单位进行地域预测。
地域预测结果应当由煤矿企业技术负责人批精确认。
经评估为有突出危险煤层的新建矿井建井期间,以及突出煤层经开拓前地域预测为突出危险区的新水平、新采区开拓过程中的全部揭煤作业,必须采取地域综合防突措施并到达要求指标。
经开拓前地域预测为无突出危险区的煤层进行新水平、新采区开拓、打算过程中的全部揭煤作业应当采取局部综合防突措施。
经开拓后地域预测为突出危险区的煤层,必须采取地域防突措施并进行地域措施效果检验。
经效果检验仍为突出危险区的,必须继续进行或者补充实施地域防突措施。
经开拓后地域预测或者经地域措施效果检验后为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时,必须采纳工作面预测方法进行地域验证。
全部地域防突措施均由煤矿企业技术负责人批准。
地域防突措施应当优先采纳开采爱护层。
突出矿井首次开采某个爱护层时,应当对被爱护层进行地域措施效果检验及爱护范围的实际考察。
如果被爱护层的最大膨胀变形量大于千分之三,则检验和考察结果可适用于其他地域的同一爱护层和被爱护层;否则,应当对每个估计的被爱护地域进行地域措施效果检验。
此外,假设爱护层与被爱护层的层间距离、岩性及爱护层开采厚度等发生了较大变化时,应当再次进行效果检验和爱护范围考察。
爱护效果检验、爱护范围考察结果报煤矿企业技术负责人批准。
突出危险区的煤层不具备开采爱护层条件的,必须采纳预抽煤层瓦斯地域防突措施并进行地域措施效果检验。
预抽煤层瓦斯地域措施效果检验结果应当经矿技术负责人批准。
二、地域突出危险性预测
地域预测一般根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行,也可以采纳其他经试验证实有效的方法。
根据煤层瓦斯压力或者瓦斯含量进行地域预测的临界值应当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行试验考察。
在试验前和应用前应当由煤矿企业技术负责人批准。
地域预测新方法的研究试验应当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行,并在试验前由煤矿企业技术负责人批准。
根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的地域预测方法应当按照以下要求进行:
〔一〕煤层瓦斯风化带为无突出危险地域;
〔二〕根据已开采地域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测地域煤层地质构造的探测、预测结果,采纳瓦斯地质分析的方法划分出突出危险地域。
当突出点及具有明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时,则根据上部地域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离,并结合下部地域的地质构造分布划分出下部地域构造线两侧的突出危险区;否则,在同一地质单元内,突出点及具有明显突出预兆的位置以上20m(埋深)及以下的范围为突出危险区。
〔三〕在上述〔一〕、〔二〕项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的地域,应当根据煤层瓦斯压力P进行预测。
如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料,也可根据煤层瓦斯含量W进行预测。
预测所依据的临界值应根据试验考察确定,在确定前可暂按表2预测。
表2根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行地域预测的临界值
瓦斯压力P〔MPa〕瓦斯含量W〔m3/t〕地域类别P﹤﹤8无突出危险区除上述情况以外的其他情况突出危险区第四十四条采纳本规定第四十三条进行开拓后地域预测时,还应当符合以下要求:
〔一〕预测所主要依据的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应为井下实测数据;
〔二〕测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置;同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个,沿倾向不少于3个,并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。
三、地域防突措施
地域防突措施是指在突出煤层进行采掘前,对突出煤层较大范围采取的防突措施。
地域防突措施包含开采爱护层和预抽煤层瓦斯两类。
开采爱护层分为上爱护层和下爱护层两种方法。
预抽煤层瓦斯可采纳的方法有:
地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采地域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门〔含立、斜井等〕揭煤地域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。
预抽煤层瓦斯地域防突措施应当按上述所列方法的优先顺序选取,或一并采纳多种方法的预抽煤层瓦斯措施。
选择爱护层必须遵守以下规定:
〔一〕在突出矿井开采煤层群时,如在有效爱护垂距内存在厚度0.5m及以上的无突出危险煤层,除因突出煤层距离太近而威胁爱护层工作面平安或可能破坏突出煤层开采条件的情况外,首先开采爱护层。
有条件的矿井,也可以将软岩层作为爱护层开采;
〔二〕当煤层群中有几个煤层都可作为爱护层时,综合比拟分析,择优开采爱护效果最好的煤层;
〔三〕当矿井中全部煤层都有突出危险时,选择突出危险程度较小的煤层作爱护层先行开采,但采掘前必须按本规定的要求采取预抽煤层瓦斯地域防突措施并进行效果检验;
〔四〕优先选择上爱护层。
在选择开采下爱护层时,不得破坏被爱护层的开采条件。
开采爱护层地域防突措施应当符合以下要求:
〔一〕开采爱护层时,同时抽采被爱护层的瓦斯;
〔二〕开采近距离爱护层时,采取措施预防被爱护层初期卸压瓦斯突然涌入爱护层采掘工作面或误穿突出煤层;
〔三〕正在开采的爱护层工作面超前于被爱护层的掘进工作面,其超前距离不得小于爱护层与被爱护层层间垂距的3倍,并不得小于100m;
〔四〕开采爱护层时,采空区内不得留有煤(岩)柱。
特别情况需留煤(岩)柱时,经煤矿企业技术负责人批准,并作好记录,将煤(岩)柱的位置和尺寸精确地标在采掘工程平面图上。
每个被爱护层的瓦斯地质图应当标出煤(岩)柱的影响范围,在这个范围内进行采掘工作前,首先采取预抽煤层瓦斯地域防突措施。
当爱护层留有不规则煤柱时,按照其最外缘的轮廊划出平直轮廓线,并根据爱护层与被爱护层之间的层间距变化,确定煤柱影响范围。
在被爱护层进行采掘工作时,还应当根据采掘瓦斯动态及时修改。
爱护层和被爱护层开采设计依据的爱护层有效爱护范围等有关参数应当根据试验考察确定,并报煤矿企业技术负责人批准后执行。
首次开采爱护层时,可参照附录D确定沿倾斜的爱护范围、沿走向〔始采线、终采线〕的爱护范围、爱护层与被爱护层之间的最大爱护垂距、开采下爱护层时不破坏上部被爱护层的最小层间距离等参数。
采取各种方法的预抽煤层瓦斯地域防突措施时,应当符合以下要求:
〔一〕穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯地域防突措施的钻孔应当操纵区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧肯定范围内的煤层。
要求钻孔操纵回采巷道外侧的范围是:
倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m,下帮至少10m;其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m。
以上所述的钻孔操纵范围均为沿层面的距离,以下同;
〔二〕穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯地域防突措施的钻孔应当操纵整条煤层巷道及其两侧肯定范围内的煤层。
该范围与本条第〔一〕项中回采巷道外侧的要求相同;
〔三〕顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采地域煤层瓦斯地域防突措施的钻孔应当操纵整个开采块段的煤层;
〔四〕穿层钻孔预抽石门〔含立、斜井等〕揭煤地域煤层瓦斯地域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施〔在构造破坏带应适当加大距离〕。
钻孔的最小操纵范围是:
石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m〔急倾斜煤层底部或下帮6m〕,同时还应当保证操纵范围的外边缘到巷道轮廓线〔包含估计前方揭煤段巷道的轮廓线〕的最小距离不小于5m,且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保持煤孔最小超前距15m;
〔五〕顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯地域防突措施的钻孔应操纵的条带长度不小于60m,巷道两侧的操纵范围与本条第〔一〕项中回采巷道外侧的要求相同;
〔六〕当煤巷掘进和回采工作面在预抽防突效果有效的地域内作业时,工作面距未预抽或者预抽防突效果无效范围的前方边界不得小于20m;
〔七〕厚煤层分层开采时,预抽钻孔应操纵开采的分层及其上部至少20m、下部至少10m〔均为法向距离,且仅限于煤层局部〕。
第五十条预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽地域内均匀布置,钻孔间距应当根据实际考察的煤层有效抽放半径确定。
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,应当采取改良封孔的措施,以提高封孔质量。
四、地域措施效果检验
开采爱护层的爱护效果检验主要采纳剩余瓦斯压力、剩余瓦斯含量、顶底板位移量及其他经试验〔应符合本规定第四十二条要求的程序〕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。
当采纳剩余瓦斯压力、剩余瓦斯含量检验时,应当根据实测的最大剩余瓦斯压力或者最大剩余瓦斯含量按本规定第四十三条第〔三〕项的方法对估计被爱护地域的爱护效果进行推断。
假设检验结果仍为突出危险区,爱护效果为无效。
采纳预抽煤层瓦斯地域防突措施时,应当以预抽地域的煤层剩余瓦斯压力或者剩余瓦斯含量为主要指标或其他经试验〔应符合本规定第四十二条要求的程序〕证实有效的指标和方法进行措施效果检验。
其中,在采纳剩余瓦斯压力或者剩余瓦斯含量指标对穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯地域防突措施和穿层钻孔预抽石门〔含立、斜井等〕揭煤地域煤层瓦斯地域防突措施进行检验时,必须依据实际的直接测定值,其他方法的预抽煤层瓦斯地域防突措施可采纳直接测定值或根据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的剩余瓦斯含量值。
对穿层钻孔预抽石门〔含立、斜井等〕揭煤地域煤层瓦斯地域防突措施也可以参照本规定第七十三条的方法采纳钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。
检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。
对预抽煤层瓦斯地域防突措施进行检验时,应当根据经试验考察〔应符合本规定第四十二条要求的程序〕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:
可采纳剩余瓦斯压力指标进行检验,如果没有或者缺少剩余瓦斯压力资料,也可根据剩余瓦斯含量进行检验,并且煤层剩余瓦斯压力小于0.74MPa或剩余瓦斯含量小于8m3/t的预抽地域为无突出危险区,否则,即为突出危险区,预抽防突效果无效;也可以采纳钻屑瓦斯解吸指标对穿层钻孔预抽石门〔含立、斜井等〕揭煤地域煤层瓦斯地域防突措施进行检验,如果全部实测的指标值均小于表4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。
但假设检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发觉了喷孔、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内的预抽地域判定为措施无效,所在地域煤层仍属突出危险区。
当采纳煤层剩余瓦斯压力或剩余瓦斯含量的直接测定值进行检验时,假设任何一个检验测试点的指标测定值到达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内的预抽地域均判定为预抽防突效果无效,即为突出危险区。
对预抽煤层瓦斯地域防突措施进行检验时,均应当首先分析、检查预抽地域内钻孔的分布等是否符合设计要求,不符合设计要求的,不予检验。
采纳直接测定煤层剩余瓦斯压力或剩余瓦斯含量等参数进行预抽煤层瓦斯地域措施效果检验时,应当符合以下要求:
〔一〕对穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯地域防突措施进行检验时假设区段宽度〔两侧回采巷道间距加回采巷道外侧操纵范围〕未超过120m,以及对预抽回采地域煤层瓦斯地域防突措施进行检验时假设回采工作面长度未超过120m,则沿回采工作面推动方向每间隔30~50m至少布置1个检验测试点;假设预抽区段煤层瓦斯地域防突措施的区段宽度或预抽回采地域煤层瓦斯地域防突措施的回采工作面长度大于120m时,则在回采工作面推动方向每间隔30~50m,至少沿工作面方向布置2个检验测试点。
当预抽区段煤层瓦斯的钻孔在回采地域和煤巷条带的布置方法或参数不同时,按照预抽回采地域煤层瓦斯地域防突措施和穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯地域防突措施的检验要求分别进行检验;
〔二〕对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯地域防突措施进行检验时,在煤巷条带每间隔30~50m至少布置1个检验测试点;
〔三〕对穿层钻孔预抽石门〔含立、斜井等〕揭煤地域煤层瓦斯地域防突措施进行检验时,至少布置4个检验测试点,分别位于要求预抽地域内的上部、中部和两侧,并且至少有1个检验测试点位于要求预抽地域内距边缘不大于2m的范围;
〔四〕对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯地域防突措施进行检验时,在煤巷条带每间隔20~30m至少布置1个检验测试点,且每个检验地域不得少于3个检验测试点;
〔五)各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置,并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离,且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。
在地质构造复杂地域适当增加检验测试点。
采纳间接计算的剩余瓦斯含量进行预抽煤层瓦斯地域措施效果检验时,应当符合以下要求:
〔一〕当预抽地域内钻孔的间距和预抽时间差异较大时,根据孔间距和预抽时间划分评价单元分别计算检验指标;
〔二〕假设预抽钻孔操纵边缘外侧为未采动煤体,在计算检验指标时根据不同煤层的透气性及钻孔在不同预抽时间的影响范围等情况,在钻孔操纵范围边缘外适当扩大评价计算地域的煤层范围。
但检验结果仅适用于预抽钻孔操纵范围。
五、地域验证
在石门揭煤工作面对无突出危险区进行的地域验证,应当采纳本规定第七十一条所列的石门揭煤工作面突出危险性预测方法进行。
在煤巷掘进工作面和回采工作面分别采纳本规定第七十四条、第七十八条所列的工作面预测方法对无突出危险区进行地域验证时,应当按照以下要求进行:
〔一〕在工作面进入该地域时,马上连续进行至少两次地域验证;
〔二〕工作面每推动10~50m〔在地质构造复杂地域或采取了预抽煤层瓦斯地域防突措施以及其他必要情况时宜取小值〕至少进行两次地域验证;
〔三〕在构造破坏带连续进行地域验证;
〔四〕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。
当地域验证为无突出危险时,应当采取平安防护措施后进行采掘作业。
但假设为采掘工作面在该地域进行的首次地域验证时,采掘前还应保存足够的突出预测超前距。
只要有一次地域验证为有突出危险或超前钻孔等发觉了突出预兆,则该地域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。
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