采區(qū)區(qū)域防突畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　煤與瓦斯突出，是在采掘過(guò)程中煤與瓦斯的突然噴出。這種噴出在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大的沖擊力量，從煤層深處排出大量的煤和瓦斯，并伴有強(qiáng)烈的聲響和較大的動(dòng)力效應(yīng)，例如摧毀巷道支護(hù)、破壞通風(fēng)措施等。煤與瓦斯突出發(fā)生時(shí)，突出物能掩埋人體，涌出的大量瓦斯可以造成瓦斯窒息事故，甚至引起瓦斯爆炸。因此，煤與瓦斯突出是煤礦井下嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。為了

2、減少和解除礦井瓦斯對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的威脅，利用機(jī)械設(shè)備和專用管道造成的負(fù)壓，將煤層中存在或釋放出的瓦斯抽出來(lái)，輸送到地面或其它安全地點(diǎn)的做法，叫做瓦斯抽放。</p><p>　　本設(shè)計(jì)結(jié)合已學(xué)的瓦斯基本理論，根據(jù)**煤層瓦斯的賦存特征、瓦斯的地質(zhì)特征、煤層瓦斯含量分布規(guī)律等相關(guān)資料，運(yùn)用綜合分析法對(duì)該礦煤層瓦斯涌出量進(jìn)行了實(shí)際檢測(cè)；并且通過(guò)對(duì)本采區(qū)的瓦斯涌出量預(yù)測(cè)以及對(duì)該采區(qū)的通風(fēng)設(shè)計(jì)，瓦斯抽放設(shè)計(jì)與瓦斯管理的深入

3、了解，對(duì)該采區(qū)瓦斯防治工作進(jìn)行了相關(guān)措施的設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：礦井；礦井通風(fēng)；瓦斯；瓦斯涌出量；瓦斯抽放</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Coal and gas outburst, the spurt of coal and gas in mining process. The eje

4、ction force greatly in a short time, emit large amounts of coal and gas from coal seam depth, and accompanied by strong noise and large dynamic effects, such as destruction of roadway, ventilation measures damage. The oc

5、currence of coal and gas outburst, the bumps can be buried the body, a lot of gas emission can be caused by gas asphyxiation accident, even caused by gas explosion.Therefore, the coal and gas outburst is o</p><

6、;p>　　In order to relieve the mine gas of coal mine production safety threat reduction and negative pressure caused by the use of machinery, equipment and special pipes, the coal seam in the presence or the release of

7、gas pumping out,transferred to the ground or other place of safety practices, is called gas drainage.</p><p>　　This design is combined with the basic theory of gas already learned, relevant information accor

8、ding to the geologic characteristics of coal seam gas, nine coal mine of He-bi gas characteristics, coal seam gas content distribution, the actual detection of coal seam gas emission of the mine by using comprehensive an

9、alysis method; and the emission prediction of gas in this area and ventilation design the mining area, in-depth understanding of the design of the gas drainage and gas management, desi</p><p>　　Keywords: min

10、e；mine ventilation system；gas；gas flow volume；gas drainage</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　1.礦井概況3</b></p><p>

11、;　　1.1 礦井位置3</p><p>　　1.2 井田構(gòu)造3</p><p>　　1.3 煤層與煤質(zhì)4</p><p>　　1.4 開(kāi)拓方式5</p><p>　　1.5 采區(qū)概況5</p><p>　　1.5.1 采區(qū)位置5</p><p>　　1.5.2 采區(qū)巷道布置5&l

12、t;/p><p>　　1.5.3 煤層頂?shù)装?</p><p>　　1.5.4 水文地質(zhì)6</p><p>　　1.6 礦井通風(fēng)6</p><p>　　2.瓦斯地質(zhì)情況7</p><p>　　2.1 煤層瓦斯含量7</p><p>　　2.1.1 煤層瓦斯含量測(cè)定方法7</p>

13、;<p>　　2.1.2 煤層瓦斯含量測(cè)定結(jié)果9</p><p>　　2.2 煤層瓦斯壓力9</p><p>　　2.2.1 煤層瓦斯壓力測(cè)定方法9</p><p>　　2.2.2 測(cè)壓鉆孔的布置和煤層瓦斯壓力測(cè)定10</p><p>　　2.3 二1煤層瓦斯含量分布規(guī)律11</p><p>　

14、　2.4 瓦斯抽放系統(tǒng)13</p><p>　　3.區(qū)域綜合防突設(shè)計(jì)方案15</p><p>　　3.1 二1煤層突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測(cè)15</p><p>　　3.1.1 區(qū)域預(yù)測(cè)方法15</p><p>　　3.1.2 預(yù)測(cè)參數(shù)測(cè)定方法及測(cè)定結(jié)果16</p><p>　　3.1.3 區(qū)域預(yù)測(cè)參數(shù)取值原則18

15、</p><p>　　3.2 二1煤層區(qū)域預(yù)測(cè)結(jié)果19</p><p>　　3.3 區(qū)域防突措施20</p><p>　　3.3.1 石門揭煤區(qū)域防突措施21</p><p>　　3.3.2 采區(qū)區(qū)域防突措施23</p><p>　　3.3.3 保證區(qū)域防突措施的井巷工程26</p><p

16、>　　3.4 區(qū)域措施效果檢驗(yàn)............................................................................................................28</p><p>　　3.5 區(qū)域驗(yàn)證.............................................................

17、...............................................................30</p><p>　　4.安全防護(hù)措施33</p><p>　　4.1 基本安全防護(hù)措施33</p><p>　　4.2 個(gè)體防護(hù)34</p><p>　　4.3 防爆檢查35</p><

18、;p>　　4.4 突出煤清理35</p><p>　　4.5 監(jiān)測(cè)監(jiān)控35</p><p>　　4.6 專用回風(fēng)巷的設(shè)置36</p><p><b>　　結(jié)論37</b></p><p><b>　　致 謝39</b></p><p><b>　　參

19、考文獻(xiàn)41</b></p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　煤層瓦斯是地質(zhì)作用的產(chǎn)物。礦井煤與瓦斯突出把瓦斯研究和地質(zhì)研究密切的結(jié)合起來(lái)。運(yùn)用地質(zhì)學(xué)的基本原理和方法以及煤礦開(kāi)采方面的技術(shù)理論，研究煤層瓦斯的賦存條件、運(yùn)移和分布規(guī)律以及礦井瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象。</p><p>　　煤和瓦斯突出是人為因素和自然因素綜

20、合作用的結(jié)果。礦井瓦斯地質(zhì)著重考查各種自然因素在煤與瓦斯突出中的作用，即著重研究瓦斯突出的地質(zhì)條件，為瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供依據(jù)。煤礦瓦斯危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)主要包括瓦斯含量預(yù)測(cè)、瓦斯涌出量預(yù)測(cè)和瓦斯突出預(yù)測(cè)三個(gè)方面。礦井煤與瓦斯突出的研究對(duì)煤炭工業(yè)的意義重大：通過(guò)系統(tǒng)測(cè)定煤層瓦斯含量，進(jìn)而預(yù)計(jì)礦井瓦斯涌出量。這對(duì)礦井通風(fēng)量的確定，通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)方式的選擇等起重要作用，將直接影響礦井設(shè)計(jì)的合理性。目前我國(guó)已有煤與瓦斯突出礦井二百多對(duì)，其設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能

21、力占全國(guó)年產(chǎn)量的十分之一。由于事先還不能準(zhǔn)確的判斷突出的范圍和地點(diǎn)，已而直接影響到采取措施的針對(duì)性。同時(shí)，由于采取措施費(fèi)工、費(fèi)力，致使這一部分礦井開(kāi)采速度慢，產(chǎn)能較低、更有一些礦井發(fā)生煤與瓦斯突出安全事故，從而束縛了礦井的生產(chǎn)能力，直接影響我國(guó)煤炭生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。從另外一個(gè)角度，瓦斯雖是礦井的有害氣體，但同時(shí)也是一種自然資源。通過(guò)礦井瓦斯抽放，可使其變害為利。我國(guó)撫順、山西等一些高瓦斯礦區(qū)現(xiàn)已經(jīng)建立專門抽放瓦斯與合理利用瓦斯的系統(tǒng)，采取

22、了一系列的預(yù)抽措施，大大減少了礦井瓦斯危害。煤礦瓦斯研究的意義不止于此，隨著煤炭工業(yè)的</p><p>　　本設(shè)計(jì)從地質(zhì)角度研究瓦斯賦存、運(yùn)移的地質(zhì)條件，查明影響煤層瓦斯分布的地質(zhì)因素及其分布規(guī)律。在**教授的帶領(lǐng)下，及九礦34采區(qū)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的大力支持與配合下通過(guò)對(duì)鶴煤九礦34采區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，我順利完成了實(shí)習(xí)任務(wù)。進(jìn)而為鶴煤九礦34采區(qū)煤與瓦斯突出防治和瓦斯的有效利用提供可靠的決策依據(jù)。最終我對(duì)鶴煤九礦的

23、相關(guān)地質(zhì)資料進(jìn)行了系統(tǒng)的收集，并進(jìn)行整理，在導(dǎo)師指導(dǎo)下將設(shè)計(jì)編寫完成。</p><p>　　由于本人水平有限，設(shè)計(jì)中不足之處請(qǐng)老師指正。</p><p><b>　　1.礦井概況</b></p><p><b>　　1.1礦井位置</b></p><p>　　鶴壁煤電股份有限公司第九煤礦位于鶴壁礦區(qū)

24、北部，井田走向平均1.8km，傾斜長(zhǎng)平均5.5km，面積10km2，礦井1958年建井，1960年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬(wàn)噸/年，2009年10月完成改擴(kuò)建工程，擴(kuò)建設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬(wàn)噸/年。</p><p>　　九礦位于鶴壁市北部邊緣地區(qū)，與安陽(yáng)市安陽(yáng)縣善應(yīng)鎮(zhèn)接壤，距新市區(qū)45km，西依太行山，東臨京廣線、107國(guó)道和京珠高速公路，大白線公路穿越工人村，與安陽(yáng)市、林州市相連接，6.4公里長(zhǎng)的鐵路專用線，經(jīng)鶴壁北

25、站可抵湯陰、鶴壁站與京廣線接軌，公路、鐵路運(yùn)輸均十分便利(圖1-1)。</p><p>　　圖1-1 **交通路線圖</p><p><b>　　1.2 井田構(gòu)造</b></p><p>　　鶴壁煤田位于太行山隆起東麓與華北沉降帶之間過(guò)渡地段的南段，為一寬緩的單斜構(gòu)造，但被后期的北東向斷層所切割或呈截接復(fù)合，北東向構(gòu)造破壞了煤田的完整性和連續(xù)性

26、，起著控制作用。切割抬起部分被剝蝕而殘缺不全，沉降部分埋藏較深，構(gòu)造相對(duì)較為復(fù)雜。</p><p>　　九礦位于該煤田的北部，被第三、四系地層所掩蓋，為一向北東傾斜、波狀起伏的單斜構(gòu)造。區(qū)內(nèi)被F153斷層切割成南北兩個(gè)井田。北部 “豆馬莊一號(hào)及二號(hào)井田區(qū)”，被F155、F153兩條斷層所切割抬起，二1煤大部分被剝蝕，僅在井田北部二號(hào)井區(qū)有殘留，一煤組被保留。該井田為一向北東傾斜的寬緩向斜構(gòu)造，伴有次級(jí)凹陷，大斷層

27、稀少，構(gòu)造較為簡(jiǎn)單。</p><p>　　南部為該礦二1煤生產(chǎn)區(qū)，為下降區(qū)。該區(qū)煤層埋藏較深，區(qū)域地層主要走向NE10°～30°，傾角10°～30°，煤系總的趨勢(shì)為單斜構(gòu)造，以斷裂為主，伴有寬緩的褶曲。構(gòu)造形態(tài)明顯受新華夏系控制，斷層以NE向高角度斜交正斷層為主。已采區(qū)揭露落差大于20m的斷層有10條，多為NE向；小型斷層107條，斷層走向多為NE方向，落差0.2～12m，

28、一般在1m左右，其中落差大于2m的18條，0.5～2m的有63條。除此之外，九礦在龍宮井田的延伸區(qū)(改擴(kuò)建新區(qū))查明和基本查明的斷層有14條，其中9條為NNE向，5條為NW向，落差3～400m不等(圖1-2)。</p><p>　　圖1-2 九礦井田構(gòu)造綱要示意圖</p><p><b>　　1.3 煤層與煤質(zhì)</b></p><p>　　該礦

29、區(qū)含煤地層為石炭系太原組與二疊系山西組，可采煤層三層，現(xiàn)開(kāi)采石炭—二疊系山西組二1煤層，九礦延伸區(qū)煤層厚度3.21～9.72m，平均7.19m，傾角20～25°，煤層自燃發(fā)火期175天，為不易自燃煤層。煤塵具有爆炸性，爆炸性指數(shù)為13.43～15.01%。煤層直接頂板砂質(zhì)泥巖，平均5.27m；老頂為中粒砂巖，平均厚5.05m；煤層直接底為砂質(zhì)泥巖或炭質(zhì)泥巖，平均厚7.00m；老底為灰色中粒砂巖，平均厚10.70m。</p

30、><p>　　二1煤呈黑色，多為粉粒狀，偶見(jiàn)磷片狀及碎塊狀，呈玻璃光澤和金剛光澤，參差狀斷口，硬度小、易破碎，具條帶狀結(jié)構(gòu)，容重1.33-1.49t/m3，平均1.40 t/m3。以亮煤和鏡煤為主，次為暗煤，屬光亮或半亮型?；曳?0.28～18.58%，平均14.03%；水分0.57～1.46%，平均1.00%，屬中低灰、特低硫、低磷、熱穩(wěn)定的高熔灰分中高發(fā)熱量之貧煤。</p><p><

31、;b>　　1.4 開(kāi)拓方式</b></p><p>　　礦井采用立斜井多水平混合開(kāi)拓方式，一水平即+15水平，二水平即-250水平，三水平即-420水平。在擴(kuò)大區(qū)淺部北翼984-42和294鉆孔之間新鑿副立井，擔(dān)負(fù)輔助提升、人員上下和延深區(qū)進(jìn)風(fēng)的任務(wù)。井筒座標(biāo)為：x＝3988680，y＝38513120，z＝+188m，井筒落底-420m。落底后做環(huán)形立式車場(chǎng)，布置主排水泵房、主變電所等硐室。出

32、車場(chǎng)后沿煤層底板布置-420m水平軌道運(yùn)輸大巷，平行布置膠帶運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷。在-250m水平下山附近向上做膠帶上山、回風(fēng)上山和原有系統(tǒng)溝通，向下沿F1斷層做軌道運(yùn)輸、皮帶運(yùn)輸和回風(fēng)暗斜井，暗斜井至-560m水平落平后分別作皮帶大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷。初期開(kāi)采水平為-420m水平，以傾斜條帶法開(kāi)采。采區(qū)劃分基本上是按水平由淺至深。</p><p>　　全礦有5個(gè)井筒，其中猴車斜井、膠帶斜井(原箕斗井)、軌道斜

33、井和新副井進(jìn)風(fēng)，新風(fēng)井回風(fēng)，其中新副井井筒直徑6m，斷面8m2，新風(fēng)井即回風(fēng)井直徑3.5m，斷面9.6m2，水平大巷均布置在煤層底板巖層中。</p><p><b>　　1.5 采區(qū)概況</b></p><p>　　1.5.1 采區(qū)位置</p><p>　　目標(biāo)采區(qū)井下位置位于九礦三水平，面積不大，該采區(qū)西南部為F1斷層保護(hù)煤柱，西部為二水平五

34、采區(qū)，北部為九礦-420回風(fēng)暗斜井保護(hù)煤柱。地面對(duì)應(yīng)位置在花園農(nóng)場(chǎng)及龍宮村附近，地形屬丘陵階地，高差不大，地面標(biāo)高一般在+157～+225m之間，煤層底板標(biāo)高為-420～-480m，該工作面煤層距地面垂深為607～705m，第三、第四系沖積層厚度一般在82～156m之間，該采區(qū)回采后塌陷區(qū)對(duì)地面建筑有一定影響。</p><p>　　1.5.2 采區(qū)巷道布置</p><p>　　-420m水

35、平和-560m水平均設(shè)有三條大巷，分別為軌道運(yùn)輸大巷、膠帶運(yùn)輸大巷和專用回風(fēng)大巷，大巷平行布置、相互間距30m，為便于采區(qū)車場(chǎng)布置和通風(fēng)，膠帶運(yùn)輸大巷和專用回風(fēng)大巷高于軌道運(yùn)輸大巷5m。大巷均設(shè)在煤層底板中。</p><p>　　九礦開(kāi)采單一煤層(二1煤層)，回采巷道不設(shè)巖石集中巷，沿煤層布置回采工作面順槽?；夭上锏啦捎脝蜗锊贾茫瑹o(wú)煤柱護(hù)巷，采用沿空送巷。</p><p>　　回采工作面上

36、下順槽均沿煤層單巷布置，相鄰區(qū)段采用沿空送巷，工作面運(yùn)輸順槽與膠帶運(yùn)輸大巷之間用溜煤眼聯(lián)系。</p><p>　　1.5.3 煤層頂?shù)装?lt;/p><p>　　本采區(qū)煤層直接頂板為深灰色砂巖泥巖，厚度約8.61m，含苛達(dá)等植物化石碎片，偶見(jiàn)由硅質(zhì)結(jié)核，裂隙內(nèi)有方解石和黃鐵礦充填。老頂為灰褐色粗粒砂巖厚1.46m，以石英為主，次之長(zhǎng)石，含白云母片，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬不易跨落。</p>

37、<p>　　煤層直接底板為灰黑色泥巖，厚度為8.16m，上部含較多植物根部化石，下部含羊齒等植物化石，夾煤線。老底為褐灰色中粒砂巖，厚11.93m，含石英、長(zhǎng)石。暗黑色礦物和黑色泥巖包裹體，鈣質(zhì)膠結(jié)，間夾0.1m菱鐵質(zhì)泥巖。</p><p>　　采區(qū)西北部處于龍宮向斜軸部與龍宮背斜軸部之間，煤層頂?shù)装迨芷溆绊戭A(yù)計(jì)局部凹凸不平，裂隙較發(fā)育，按《礦井地質(zhì)規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，煤層頂?shù)装孱愋蛯買I類。</

38、p><p>　　1.5.4 水文地質(zhì)</p><p>　　本采區(qū)掘進(jìn)期間主要充水含水層為山西組砂巖含水層和太原群八層灰?guī)r含水層，隔水層為二1煤直接底板泥巖隔水層。二1煤層頂?shù)装迳皫r是二1煤采掘活動(dòng)中最主要的長(zhǎng)期充水水源，在巷道掘進(jìn)期間，一般都有不同程度的頂板滴淋水，但水量不大，對(duì)掘進(jìn)不會(huì)造成大的影響。但到了回采階段，當(dāng)大頂初次來(lái)壓，大頂冒落后水量會(huì)有所增大，可能達(dá)到最大值。三四采區(qū)正常、最大涌

39、水量分別為59.4m3/h和118.8m3/h。</p><p><b>　　1.6 礦井通風(fēng)</b></p><p>　　礦井通風(fēng)方式為混合式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。主井、副井、箕斗井和新副井進(jìn)風(fēng)，新風(fēng)井回風(fēng)。新風(fēng)井裝備兩臺(tái)AGF606-2.2-1.3-2軸流式扇風(fēng)機(jī)，配套電機(jī)800KW，風(fēng)葉角度-7.5°，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用。礦井總進(jìn)風(fēng)量 6661 m3

40、/min，總回風(fēng)量6745m3/min，礦井負(fù)壓2950Pa，等積孔2.4m2。</p><p>　　2011年3月初，新工業(yè)區(qū)的東風(fēng)井投入運(yùn)行后，將增加一個(gè)回風(fēng)井。預(yù)計(jì)礦井總風(fēng)量將達(dá)到10000m3/min，總回風(fēng)量11000m3/min，礦井負(fù)壓2000Pa左右。</p><p>　　掘進(jìn)工作面均采用局部扇風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。井下爆破材料發(fā)放硐室、電機(jī)車維修及充電硐室與采區(qū)變電所、絞車房等硐

41、室采用獨(dú)立通風(fēng)，乏風(fēng)直接引入回風(fēng)流中。</p><p><b>　　2.瓦斯地質(zhì)情況</b></p><p>　　2.1 煤層瓦斯含量</p><p>　　煤層瓦斯含量是指單位質(zhì)量煤體所含有的瓦斯量(換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積)，對(duì)原煤而言，瓦斯含量的常用計(jì)量單位為m3/t或ml/g，對(duì)可燃基而言，瓦斯含量計(jì)量單位常用m3/t.r。瓦斯儲(chǔ)量的大小標(biāo)

42、志著瓦斯資源的多寡，同時(shí)亦是衡量有無(wú)開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的重要標(biāo)志。</p><p>　　2.1.1 煤層瓦斯含量測(cè)定方法</p><p>　　井下解吸法測(cè)定煤層瓦斯含量：井下采集煤樣，實(shí)測(cè)煤樣的瓦斯解吸量，根據(jù)煤樣的井下瓦斯解吸規(guī)律推算煤樣采集過(guò)程中的損失瓦斯量，然后測(cè)定煤樣的殘存瓦斯量，最后根據(jù)煤樣的取樣損失瓦斯量、井下瓦斯解吸量、殘存瓦斯量和煤樣重量計(jì)算煤層瓦斯含量。井下解吸法測(cè)定煤層瓦斯含

43、量的步驟如下：</p><p>　　(1)選擇新暴露的采掘工作面，在軟煤分層中用煤電鉆垂直煤壁打一個(gè)∮42mm、孔深10～12m的鉆孔，當(dāng)鉆孔鉆至10m后開(kāi)始取樣，并記錄采樣開(kāi)始時(shí)間t1；或使用普通巖芯管采取煤樣。</p><p>　　(2)將采集的煤樣裝罐并記錄裝罐后開(kāi)始瓦斯解吸測(cè)定的時(shí)間t2，用FHJ-2型瓦斯解吸速度測(cè)定儀(圖2-1)測(cè)定不同時(shí)間t下的煤樣累計(jì)瓦斯解吸總量V0i，瓦斯

44、解吸速度測(cè)定一般為2個(gè)小時(shí)，解吸測(cè)定結(jié)束后擰緊煤樣罐并保證不漏氣。</p><p>　　1—水箱 2—量管 3—螺旋夾 4—吸氣球 5—溫度計(jì) </p><p>　　6—彈簧夾 7—膠管 　8—16號(hào)胸骨穿刺針頭排氣 9—密封罐 </p><p>　　圖2-1 瓦斯解吸速度測(cè)定儀與密封罐示意圖</p><p&

45、gt;<b>　　(3)損失量計(jì)算</b></p><p>　　將不同解吸時(shí)間下測(cè)得數(shù)據(jù)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積Voi:</p><p><b>　　公式（2-1）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Voi----換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的解吸

46、瓦斯體積，ml； </p><p>　　Vi-----同時(shí)間解吸瓦斯測(cè)定值，ml；</p><p>　　P0-----大氣壓力，Pa；</p><p>　　hw-----量管內(nèi)水柱高度，mm；</p><p>　　Ps-----hw下飽和水蒸汽壓力，Pa；</p><p>　　tw-----量管內(nèi)水溫，℃；</p

47、><p>　　設(shè)煤樣解吸測(cè)定前的暴露時(shí)間為t0(t0=t2-t1)，不同時(shí)間t下測(cè)得的Voi值所對(duì)應(yīng)的煤樣實(shí)際解吸時(shí)間為t0+t；將全部測(cè)點(diǎn)繪在坐標(biāo)紙上，將剛開(kāi)始測(cè)點(diǎn)具有明顯直線關(guān)系段延長(zhǎng)與縱坐標(biāo)軸相交，直線在縱坐標(biāo)軸上的截距即為損失量瓦斯，如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 瓦斯損失量計(jì)算圖</p><p>　　(4) 將解吸測(cè)定后的煤樣連同煤樣罐送實(shí)驗(yàn)室

48、測(cè)定煤樣中的殘存瓦斯量、水分、灰分和煤樣可燃質(zhì)重量。</p><p>　　(5) 根據(jù)煤樣損失瓦斯量、解吸瓦斯量及殘存瓦斯量和煤樣可燃質(zhì)重量，求算煤樣的瓦斯含量：</p><p><b>　　公式（2-2）</b></p><p>　　式中：V0——換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煤樣在井下測(cè)得的瓦斯解吸總量，ml；</p><p>

49、　　V1——換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煤樣取樣過(guò)程損失瓦斯量，ml；</p><p>　　V2——換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煤樣殘存瓦斯量，ml；</p><p>　　G0——煤樣重量，g.r；</p><p>　　X ——煤樣瓦斯含量，ml/g.r。</p><p>　　2.1.2 煤層瓦斯含量測(cè)定結(jié)果</p><p>　　利用上述

50、方法，在實(shí)習(xí)中對(duì)二1煤進(jìn)行了煤層瓦斯含量進(jìn)行了補(bǔ)充測(cè)定，測(cè)定地點(diǎn)和測(cè)定結(jié)果如表2-1所示。</p><p>　　2.2 煤層瓦斯壓力</p><p>　　煤層瓦斯壓力是標(biāo)志煤層瓦斯流動(dòng)和賦存狀態(tài)的一個(gè)重要參數(shù)。在研究煤與瓦斯突出、瓦斯涌出、瓦斯抽放時(shí)，瓦斯壓力都是一個(gè)關(guān)鍵因素。</p><p>　　2.2.1 煤層瓦斯壓力測(cè)定方法</p><p

51、>　　實(shí)習(xí)中主要采用注水泥砂漿封孔，主動(dòng)式測(cè)壓方法，測(cè)壓方法如圖2-3所示。</p><p>　　鉆孔施工結(jié)束后，將測(cè)壓管安裝在鉆孔預(yù)定的封孔深度，在孔口用木楔堵塞固定測(cè)壓管，測(cè)壓管采用4′ 鍍鋅鑄鐵管，用注漿泵一次連續(xù)將水泥砂漿注入孔內(nèi)。經(jīng)24小時(shí)后上壓力表，觀察、記錄壓力值變化到穩(wěn)定。</p><p>　　2.2.2 測(cè)壓鉆孔的布置和煤層瓦斯壓力測(cè)定</p><

52、;p>　　測(cè)壓地點(diǎn)布置在石門或堅(jiān)硬致密的巖石巷道中，周圍無(wú)采動(dòng)影響，避開(kāi)斷層和裂隙，以免封孔不嚴(yán)造成漏氣。根據(jù)九礦的實(shí)際采掘情況，我們選取-420軌道運(yùn)輸大巷2#和4#鉆場(chǎng)以及-420膠帶上山拐角作為測(cè)壓點(diǎn)，每個(gè)地點(diǎn)施工2個(gè)測(cè)壓鉆孔，對(duì)二1煤層進(jìn)行瓦斯壓力測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表2-2。在2#和4#鉆場(chǎng)的測(cè)壓數(shù)據(jù)中，分別采用每個(gè)測(cè)壓地點(diǎn)2個(gè)瓦斯壓力數(shù)據(jù)的較大值作為分析研究的采用數(shù)據(jù)。</p><p>　　表2-2

53、 二1煤層瓦斯壓力測(cè)定表</p><p>　　實(shí)測(cè)鉆孔瓦斯壓力恢復(fù)曲線如圖2-4。2#A孔和4#B孔測(cè)壓所獲得的壓力恢復(fù)曲線符合煤層瓦斯壓力恢復(fù)特性表明所測(cè)壓力是真實(shí)的瓦斯壓力結(jié)果可以利用。</p><p>　　圖2-4 4#B孔瓦斯壓力恢復(fù)曲線</p><p>　　2.3 二1煤層瓦斯含量分布規(guī)律</p><p>　　實(shí)習(xí)中實(shí)地考察并結(jié)合相

54、關(guān)資料分析確定了以下結(jié)論：九礦區(qū)內(nèi)(34采區(qū))二1煤層瓦斯含量分布不均，個(gè)別測(cè)點(diǎn)值波動(dòng)較大?？傮w表現(xiàn)為以下幾個(gè)特征：</p><p>　　(1)二1煤層瓦斯成份較高(＞80%)，處在CH4帶內(nèi)。</p><p>　　(2)九礦區(qū)二1煤層傾角大，進(jìn)入延伸區(qū)后，煤層傾向近北北東，傾角變緩，煤厚變化不大，煤層頂板、底板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖等較致密巖石，阻礙了瓦斯垂向逸散，瓦斯主要沿煤層向上部運(yùn)移，

55、煤層瓦斯含量梯度變緩。</p><p>　　(3)隨二1煤層埋藏深度增大，瓦斯含量增高。九礦34采區(qū)二1煤層瓦斯含量與埋藏深度散點(diǎn)關(guān)系圖如圖2-5所示。</p><p>　　圖2-5 煤層埋深、底板標(biāo)高與瓦斯含量關(guān)系散點(diǎn)圖</p><p>　　經(jīng)回歸分析，瓦斯含量(W)具有隨埋藏深度(H) 增大、底板標(biāo)高(H)減小而增大的整體趨勢(shì)。兩者之間具有如下形式的線性統(tǒng)計(jì)規(guī)律

56、，相關(guān)系數(shù)的平方分別為0.7835、0.7457，相關(guān)性比較明顯，而煤層埋藏深度對(duì)瓦斯含量的影響比底板標(biāo)高大。</p><p>　　埋藏深度與瓦斯含量關(guān)系：</p><p>　　W = 0.0101H + 3.793</p><p>　　底板標(biāo)高與瓦斯含量關(guān)系：</p><p>　　W =- 0.0102H + 5.9161</p>

57、;<p><b>　　式中：</b></p><p>　　W——煤層瓦斯含量，m3/t.r；</p><p>　　H——埋藏深度或底板標(biāo)高，m。</p><p>　　九礦延伸區(qū)由于煤層傾角變緩，煤層頂、底板巖性和煤層厚度變化不大，瓦斯沿煤層傾向向淺部逸散路徑增大，加上延伸區(qū)煤層變質(zhì)程度(PM)增高和埋藏深度增加等原因，延伸區(qū)瓦斯變

58、化梯度與老區(qū)將會(huì)明顯不同，具體表現(xiàn)為延伸區(qū)瓦斯含量比九礦礦區(qū)(34采區(qū))大，瓦斯含量梯度小于九礦礦區(qū)(34采區(qū))，瓦斯變化梯度如圖2-6。</p><p>　　圖2-6 延伸區(qū)瓦斯含量與埋深關(guān)系散點(diǎn)圖</p><p>　　(4)延伸區(qū)煤層瓦斯含量受斷層控制比較明顯，井田內(nèi)斷層為壓扭性斷層，靠近F7斷層附近瓦斯含量明顯增大。(如1503鉆孔煤層埋藏深度為752.15m，其瓦斯含量為27.21

59、m3/t，明顯高于同深度1103鉆孔(21.61m3/t)，984-17鉆孔埋深578.89m，瓦斯含量為19.79m3/t，而984-27孔埋深為600.02m，含量(8.57m3/t)卻遠(yuǎn)小于984-17孔。)另外九礦延伸區(qū)多發(fā)育NW向斷層，由于斷層切割在地塹內(nèi)瓦斯含量較高，在地壘處瓦斯含量較低。(如1101孔，處于地壘塊段，埋深696.07m，瓦斯含量?jī)H為8.83m3/t。)注：括號(hào)內(nèi)容為參考九礦現(xiàn)有資料所得。</p>

60、<p>　　(5)煤層夾矸厚度對(duì)瓦斯賦存影響比較明顯，夾矸層數(shù)越多，厚度越大，瓦斯含量越小。(如1501孔煤層四層夾矸厚1.15m，埋藏深度為697.56m，瓦斯含量?jī)H為8.41m3/t；1102孔二層夾矸厚0.2m，埋藏深度729.10m，瓦斯含量為16.85m3/t；0901孔含二層夾矸，厚0.19m，埋藏深度799.58m，含量為19.85m3/t；均低于同深度其它鉆孔瓦斯含量值)(圖2-7、圖2-8)。</p

61、><p>　　圖2-7 九礦延伸區(qū)夾矸分布圖</p><p>　　圖2-8 局部鉆孔含量異常變化曲線</p><p><b>　　2.4瓦斯抽放系統(tǒng)</b></p><p>　　礦井共有二個(gè)瓦斯抽放泵站，一個(gè)在地面，另一個(gè)在井下-420大巷附近。抽放管路主管為φ12吋鋼管，長(zhǎng)度950ｍ，其余為φ10吋聚乙烯管1340 m、φ

62、10吋鋼管470m、φ8吋聚乙烯管1535m。</p><p>　　地面瓦斯抽放泵站，配備CBF360-2BV3型抽放泵2臺(tái)，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)、一臺(tái)備用。帶抽3102工作面和31011上下順槽本煤層鉆孔瓦斯。目前，帶抽鉆孔長(zhǎng)度172304 m，其抽放參數(shù)為：濃度17%、純量10.8m3/min、負(fù)壓28.7kPa。</p><p>　　-420瓦斯泵房安裝4臺(tái)2BEC42型瓦斯泵。帶抽3102埋管

63、和3102高位裂隙抽放系統(tǒng)，抽放瓦斯排入-420回風(fēng)上山。埋管抽放系統(tǒng)：瓦斯?jié)舛?.3%、純量0.72m3/min、負(fù)壓37 kPa；裂隙抽放系統(tǒng)：瓦斯?jié)舛?0%、純量6.1m3/min、負(fù)壓35.7 k Pa。2011年新建地面瓦斯抽放系統(tǒng)，2013年新建-530井下移動(dòng)抽放系統(tǒng)。</p><p>　　3.區(qū)域綜合防突設(shè)計(jì)方案</p><p>　　區(qū)域綜合防突措施包括下列內(nèi)容：區(qū)域突出危

64、險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、區(qū)域防突措施、區(qū)域措施效果檢驗(yàn)和區(qū)域驗(yàn)證。</p><p>　　3.1 二1煤層突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測(cè) </p><p>　　**自1980年以后加強(qiáng)礦井地質(zhì)構(gòu)造與煤層瓦斯分布規(guī)律研究，加強(qiáng)了礦井瓦斯監(jiān)測(cè)，對(duì)開(kāi)拓部署、巷道布置、采煤方法和掘進(jìn)工藝等進(jìn)行了改造，該礦20多年來(lái)從未發(fā)生煤與瓦斯突出、瓦斯爆炸事故。近年來(lái)，隨著開(kāi)采深度的增大，在采掘過(guò)程中出現(xiàn)了瓦斯異常涌出現(xiàn)象，工作面上隅

65、角和回風(fēng)巷瓦斯超限，甚至造成局部瓦斯聚集，構(gòu)成了礦井安全生產(chǎn)的重大隱患。尤其進(jìn)入延伸區(qū)后，煤層瓦斯含量增大，在斷層附近構(gòu)造軟煤發(fā)育，因此有必要對(duì)深部二1煤層瓦斯突出危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。</p><p>　　3.1.1 區(qū)域預(yù)測(cè)方法

66、

67、 </p><p>　　綜合指標(biāo)法包括D、K兩個(gè)預(yù)測(cè)指標(biāo)，表3-1為《防

68、治煤與瓦斯突出細(xì)則》提供的綜合指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤層突出危險(xiǎn)性的臨界值,研究表明：只有當(dāng)D、K值同時(shí)達(dá)到或 超過(guò)臨界值時(shí)，煤層才具有突出危險(xiǎn)性，否則為無(wú)突出危險(xiǎn)性。</p><p>　　D、K值的計(jì)

69、算公式如下：</p><p>　　D=（0.0075H/f-3）(P-0.74)</p><p><b>　　K= △P/f</b></p><p>　　式中：D—煤層突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)；</p><p>　　K—煤層突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)；</p><p><b>　　H—開(kāi)采深度，m；&

70、lt;/b></p><p>　　P—煤層瓦斯壓力，預(yù)測(cè)區(qū)煤層瓦斯壓力最大值，MPa；</p><p>　　f—軟分層煤的平均堅(jiān)固性系數(shù)；</p><p>　　△P—軟分層煤平均瓦斯放散初速度指標(biāo)。</p><p>　　3.1.2 預(yù)測(cè)參數(shù)測(cè)定方法及測(cè)定結(jié)果</p><p>　　為了區(qū)域預(yù)測(cè)九礦(34采區(qū))二1

71、煤瓦斯突出危險(xiǎn)性，按照《防治煤與瓦斯突出防治細(xì)則》提供的方法，對(duì)目標(biāo)煤層堅(jiān)固性系數(shù)(f)、瓦斯放散初速度(△P)和瓦斯壓力(p)進(jìn)行了實(shí)測(cè)。</p><p>　　(1)煤的堅(jiān)固性系數(shù)(f)</p><p>　　煤的堅(jiān)固性系數(shù)(f)采用落錘法測(cè)定，測(cè)定器具為搗碎筒和計(jì)量筒，測(cè)定步驟如下：</p><p>　　①在34采區(qū)煤層厚度的上、下部各采集直徑為100mm煤兩塊，

72、重量約1.5～2.0kg，用塑料袋密封,作好標(biāo)記待送實(shí)驗(yàn)室。</p><p>　?、趯⒕旅簶佑檬止て扑槌?0～30mm粒度的煤樣，分成50g一份，每5份為一組(250g)，共需3組(750g)。</p><p>　?、蹖⒚糠菝簶臃湃霌v碎筒內(nèi)后，把2.4kg的重錘提高到600mm高度并使之自由落體，每份煤樣落錘沖擊3次。</p><p>　　④每組煤樣搗碎后，經(jīng)過(guò)篩

73、分，把粒度為0.5mm以下的粉煤倒入計(jì)量筒內(nèi)，輕輕敲打使之密實(shí)，插入具有刻度的活塞尺，量出粉煤高度I。</p><p>　?、莅聪率接?jì)算每組煤的堅(jiān)固性系數(shù)f值:</p><p>　　f=20n/I 公式（3-1）</p><p>　　式中：f 為煤的堅(jiān)固

74、性系數(shù)；</p><p>　　n為每次試樣的沖擊次數(shù)；</p><p>　　I 為試樣的篩下粉煤計(jì)量高度，mm。</p><p>　?、?組煤所測(cè)f值的算術(shù)平均值即為測(cè)定地點(diǎn)煤樣的堅(jiān)固性系數(shù)。</p><p>　?、吒髂繕?biāo)煤層堅(jiān)固性系數(shù)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3-2。</p><p>　　(2)煤的瓦斯放散初速度(△P)</

75、p><p>　　瓦斯放散初速度測(cè)定需要用專用的△P測(cè)定儀在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，主要測(cè)定步驟為：</p><p>　?、僭谛卤┞睹罕诿娌扇∶簶?50g，并注明采樣地點(diǎn)、層位、采樣時(shí)間等。</p><p>　　②將所采煤樣進(jìn)行粉碎，篩分出粒度為0.2～0.5mm的煤樣，每一個(gè)煤樣取2個(gè)試樣，每個(gè)試樣重3.5g。</p><p>　?、郯?個(gè)試樣用漏斗分別裝入

76、△P測(cè)定儀的2個(gè)試樣瓶中。</p><p>　?、軉?dòng)真空泵對(duì)試樣脫氣1.5h。</p><p>　?、菝摎?.5h后關(guān)閉真空泵，將甲烷瓶與試樣瓶連接，充氣(充氣壓力0.1MPa)使煤樣吸附瓦斯1.5h。</p><p>　?、揸P(guān)閉試樣瓶和甲烷瓶閥門，使試樣瓶和甲烷瓶隔離。</p><p>　?、唛_(kāi)動(dòng)真空泵對(duì)儀器管道死空間進(jìn)行脫氣，使U型管泵

77、真空計(jì)兩端泵面相平。</p><p>　?、嗤Ｖ拐婵毡?，關(guān)閉儀器死空間通往真空泵的閥門，打開(kāi)試樣瓶的閥門，使煤樣與儀器被抽空的死空間相連并同時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)，10s時(shí)關(guān)閉閥門，讀出汞柱計(jì)兩端汞柱差P1(mm),45s時(shí)再打開(kāi)閥門，60s時(shí)關(guān)閉閥門，再一次讀出汞柱計(jì)兩端汞柱差P2(mm)。</p><p>　?、嵬咚狗派⒊跛俣取鱌=P2-P1，同一煤樣的兩個(gè)試樣測(cè)出的△P值之差不應(yīng)大于1，否則

78、需要重新測(cè)定。</p><p>　　各目標(biāo)煤層瓦斯放散初速度△P測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3-2。</p><p>　　表3-2 煤層瓦斯f值、△p測(cè)試結(jié)果</p><p><b>　　(3)瓦斯壓力</b></p><p>　　利用2.1.2瓦斯壓力測(cè)定的方法及所測(cè)定的結(jié)果(如下表3-3)。</p><p>

79、　　表3-3 二1煤層瓦斯壓力測(cè)定表</p><p>　　3.1.3 區(qū)域預(yù)測(cè)參數(shù)取值原則</p><p><b>　　(1)煤層瓦斯壓力</b></p><p>　　根據(jù)煤層實(shí)測(cè)瓦斯壓力控制點(diǎn)和用朗格繆爾方程反算出的各瓦斯含量控制點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的瓦斯壓力，采用內(nèi)插和外推的方法繪制了瓦斯壓力分布等值線，從瓦斯壓力等值線圖中查取二1煤層被預(yù)測(cè)區(qū)域的煤層

80、瓦斯壓力。</p><p>　　(2)煤的堅(jiān)固性系數(shù)</p><p>　　取表3-2中對(duì)應(yīng)煤層堅(jiān)固性系數(shù)實(shí)測(cè)最小值。</p><p><b>　　(3)煤層埋藏深度</b></p><p>　　按二1煤層被預(yù)測(cè)區(qū)域?qū)嶋H埋藏深度取值。</p><p>　　(4)瓦斯放散初速度取表3-2中對(duì)應(yīng)煤層瓦斯

81、放散初速度實(shí)測(cè)最大值。</p><p>　　3.2 二1煤層區(qū)域預(yù)測(cè)結(jié)果</p><p>　　根據(jù)《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》，按照前面的預(yù)測(cè)方法和預(yù)測(cè)參數(shù)取值原則，對(duì)各目標(biāo)煤層未采區(qū)域進(jìn)行了突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測(cè)。在預(yù)測(cè)中，根據(jù)被預(yù)測(cè)區(qū)域計(jì)算獲得的D、K預(yù)測(cè)指標(biāo)，按下列原則確定煤層突出危險(xiǎn)性： (1)當(dāng)D≥0.25、K≥15，預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)區(qū)；</p><p>　　(

82、2)當(dāng)D≥0.25、K＜15，預(yù)測(cè)為突出威脅區(qū)；</p><p>　　(3)當(dāng)D＜0.25、K＜15，預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)；</p><p>　　(4)當(dāng) P≤0.74MPa，預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)。</p><p>　　經(jīng)過(guò)預(yù)測(cè)計(jì)算，并結(jié)合《鶴壁煤電股份有限公司第九煤礦二1煤層煤與瓦斯突出鑒定報(bào)告》研究表明：</p><p>　　(1)通過(guò)對(duì)二1

83、煤層3套煤樣測(cè)定煤體堅(jiān)固性系數(shù)，得出二1煤層煤體堅(jiān)固性系數(shù)f值為0.21～0.24，達(dá)到發(fā)生突出煤體結(jié)構(gòu)的臨界值。</p><p>　　(2)通過(guò)對(duì)二1煤層3套煤樣測(cè)定瓦斯放散初速度ΔP，得出二1煤層瓦斯放散初速度ΔP值為13.5～18，達(dá)到發(fā)生突出的臨界值。</p><p>　　(3)井下實(shí)測(cè)目前最深部二1煤層瓦斯壓力為1.12MPa，大于《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》突出危險(xiǎn)性臨界值0.74

84、MPa。</p><p>　　(4)通過(guò)井下現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，二1煤層煤體破壞類型主要為Ⅱ類和Ⅲ類，局部達(dá)到Ⅳ類，總體為Ⅱ～Ⅳ類，具備了發(fā)生煤與瓦斯突出的煤體結(jié)構(gòu)條件。</p><p>　　(5)測(cè)定二1煤層目前開(kāi)采水平淺部(標(biāo)高-400～-420m)瓦斯含量為7.45～13.58m3/t，部分瓦斯含量大于《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》突出危險(xiǎn)性臨界值8m3/t。</p><p>

85、;　　結(jié)論：鶴煤九礦二1煤層(34采區(qū)煤層)鑒定為突出煤層，鶴煤九礦為突出礦井。</p><p>　　根據(jù)鶴壁煤電股份有限公司第九煤礦二1煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)測(cè)報(bào)告資料，-470m底板等高線以淺為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)，-470m以深為突出危險(xiǎn)區(qū)。并進(jìn)一步結(jié)合前面3.1.4 一小節(jié)中對(duì)二1煤層區(qū)域預(yù)測(cè)結(jié)果可以確定九礦(34采區(qū))二1煤層具有突出區(qū)域危險(xiǎn)性。結(jié)合礦井各地區(qū)情況，規(guī)劃如下：</p><

86、p>　　(1)-420水平以上已無(wú)大塊儲(chǔ)量可采，剩余25煤柱I2網(wǎng)下放頂煤工作面和小的邊角煤柱工作面，瓦斯含量低，加上附近開(kāi)采和巷道掘進(jìn)期間釋放作用，危險(xiǎn)性進(jìn)一步降低，不在考慮區(qū)域防突措施，執(zhí)行安全防護(hù)措施。</p><p>　　(2)34采區(qū)正在掘進(jìn)準(zhǔn)備34011工作面，按突出危險(xiǎn)區(qū)管理。</p><p>　　(3)-470m標(biāo)高以下其他區(qū)域按突出危險(xiǎn)區(qū)管理，凡突出危險(xiǎn)區(qū)嚴(yán)格進(jìn)行區(qū)

87、域治理和局部治理。</p><p><b>　　3.3區(qū)域防突措施</b></p><p>　　區(qū)域防突措施是指在突出煤層進(jìn)行采掘前，對(duì)突出煤層較大范圍采取的防突措施。區(qū)域防突措施包括開(kāi)采保護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯兩類。區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用開(kāi)采保護(hù)層，對(duì)于確實(shí)不具備開(kāi)采保護(hù)層條件，必須采用預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施，并且應(yīng)對(duì)每個(gè)預(yù)抽區(qū)域都進(jìn)行區(qū)域措施效果檢驗(yàn)。</p

88、><p>　　結(jié)合鶴壁煤電九礦實(shí)際情況，九礦屬于單一煤層開(kāi)采，因此，九礦三水平-470m以深采區(qū)均采用預(yù)抽煤層瓦斯的區(qū)域防突措施。</p><p>　　預(yù)抽煤層瓦斯可采用的方式有：地面井預(yù)抽煤層瓦斯以及井下穿層鉆孔或順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯、穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯、順層鉆孔或穿層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯、穿層鉆孔預(yù)抽石門(含立、斜井等)揭煤區(qū)域煤層瓦斯、順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯等。&

89、lt;/p><p>　　采用井下穿層鉆孔、順層鉆孔預(yù)抽的五種預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施，在《防突規(guī)定》中按照其正常實(shí)施的安全性、效果可靠性排序列出；同時(shí)，防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)與開(kāi)采設(shè)計(jì)是對(duì)應(yīng)關(guān)系，防突設(shè)計(jì)是在開(kāi)采設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的；因此，在條件允許的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用排在前面的方式，或一并采用多種方式的預(yù)抽煤層瓦斯措施。</p><p>　　因此，接合**34采區(qū)的實(shí)際采掘計(jì)劃，在制定**34采區(qū)區(qū)域防

90、突措施時(shí)，在條件允許的情況下，同時(shí)或在不同的階段分步實(shí)施兩種或多種方式的預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施，以便提高區(qū)域防突措施的效果和可靠性。</p><p>　　**在開(kāi)展區(qū)域防突的實(shí)踐過(guò)程中，總結(jié)出了適合自身?xiàng)l件的方法，通常情況下，**煤巷掘進(jìn)工作面(順槽掘進(jìn))采用順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突措施或穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯區(qū)域防突措施，具體實(shí)施方法：當(dāng)待掘巷道附近有已掘巷道時(shí)，采用順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突

91、措施，在已掘巷道沿煤層方向施工抽放鉆孔，預(yù)抽待掘巷道煤層瓦斯；當(dāng)待掘巷道附近沒(méi)有已掘巷道時(shí)，采用穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯區(qū)域防突措施，在待掘巷道煤層底板下方合適位置，沿掘進(jìn)方向開(kāi)設(shè)底板抽放巷，在底板抽放巷中施工穿層鉆孔，預(yù)抽待掘巷道煤層瓦斯；有些煤巷掘進(jìn)工作面在采用上述措施外，在掘進(jìn)時(shí)，在煤巷兩幫實(shí)施掛耳抽放，即采用順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯區(qū)域防突措施。**回采工作面，通常采用交叉鉆孔或網(wǎng)格抽放的區(qū)域防突措施。</p>&

92、lt;p>　　**采用上述區(qū)域防突措施，可以確保安全，滿足采掘接替，減少井巷工程，降低成本。</p><p>　　3.3.1 石門揭煤區(qū)域防突措施</p><p>　　(1)按《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的相關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)：穿層鉆孔預(yù)抽石門(含立、斜井等)揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施在揭煤工作面距煤層的最小法向距離7m以前實(shí)施(在構(gòu)造破壞帶應(yīng)適當(dāng)加大距離)。鉆孔的最小控制范圍是：石門和立井、

93、斜井揭煤處巷道輪廓線外12m(急傾斜煤層底部或下幫6m)，同時(shí)保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線(包括預(yù)計(jì)前方揭煤段巷道的輪廓線)的最小距離不小于5m，且當(dāng)鉆孔不能一次穿透煤層全厚時(shí)，保持煤孔最小超前距15m(見(jiàn)圖3-1)。</p><p>　　圖3-1 穿層鉆孔預(yù)抽石門（含立、斜井等）揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施</p><p>　　(2)石門揭煤工作面可選擇如下防突措施：</p&g

94、t;<p>　?、兕A(yù)抽瓦斯、排放鉆孔防突措施</p><p>　　在34采區(qū)石門和立井揭煤工作面采用預(yù)抽瓦斯、排放鉆孔防突措施，鉆孔直徑為75～120mm。石門揭煤工作面鉆孔的控制范圍是：石門的兩側(cè)和上部輪廓線外至少5m，下部至少3m。立井揭煤工作面鉆孔控制范圍是：近水平、緩傾斜、傾斜煤層為井筒四周輪廓線外至少5m；急傾斜煤層沿走向兩側(cè)及沿傾斜上部輪廓線外至少5m，下部輪廓線外至少3m。鉆孔的孔底間

95、距應(yīng)根據(jù)實(shí)際考察情況確定。</p><p>　　揭煤工作面施工的鉆孔應(yīng)當(dāng)盡可能穿透煤層全厚。當(dāng)不能一次打穿煤層全厚時(shí)，可分段施工，但第一次實(shí)施的鉆孔穿煤長(zhǎng)度不得小于15m，且進(jìn)入煤層掘進(jìn)時(shí)，必須至少留有5m的超前距離(掘進(jìn)到煤層頂或底板時(shí)不在此限)。預(yù)抽瓦斯和排放鉆孔在揭穿煤層之前應(yīng)當(dāng)保持自然排放或抽采狀態(tài)。</p><p><b>　?、谒_孔</b></p

96、><p>　　水力沖孔措施一般適用于打鉆時(shí)具有自噴(噴煤、噴瓦斯)現(xiàn)象的煤層。石門揭煤工作面采用水力沖孔防突措施時(shí)，鉆孔應(yīng)至少控制自揭煤巷道至輪廓線外3～5m的煤層，沖孔順序?yàn)橄葲_對(duì)角孔后沖邊上孔，最后沖中間孔。水壓視煤層的軟硬程度而定。石門全斷面沖出的總煤量(t)數(shù)值不得小于煤層厚度(m)乘以20。若有鉆孔沖出的煤量較少時(shí)，應(yīng)在該孔周圍補(bǔ)孔(見(jiàn)圖3-2)。</p><p><b>

97、　?、劢饘俟羌艽胧?lt;/b></p><p>　　石門和立井揭煤工作面金屬骨架措施一般在石門上部和兩側(cè)或立井周邊外0.5～1.0m范圍內(nèi)布置骨架孔。骨架鉆孔應(yīng)穿過(guò)煤層并進(jìn)入煤層頂(底)板至少0.5m，當(dāng)鉆孔不能一次施工至煤層頂板時(shí)，則進(jìn)入煤層的深度不應(yīng)小于15m。鉆孔間距一般不大于0.3m，對(duì)于松軟煤層要架兩排金屬骨架，鉆孔間距應(yīng)小于0.2m。骨架材料可選用8kg/m的鋼軌、型鋼或直徑不小于50mm鋼管

98、，其伸出孔外端用金屬框架支撐或砌入碹內(nèi)。插入骨架材料后，應(yīng)向孔內(nèi)灌注水泥砂漿等不燃性固化材料(見(jiàn)圖3-3)。揭開(kāi)煤層后，嚴(yán)禁拆除金屬骨架。</p><p>　　圖3-2 水力沖孔工藝流程示意圖</p><p>　　1—逆止鉆頭；2—套管；3—鉆桿；4—三通；5—安全密封卡頭；6—鉆機(jī)；7—尾水管接頭；</p><p>　　8—排煤膠管；9—2寸膠管；10—閥門；11

99、—壓力表；12—供水管；13—射流管；14—排煤管；</p><p><b>　　15—煤壁</b></p><p>　　圖3-3 石門揭煤工作面金屬骨架布孔圖</p><p><b>　　④煤體固化措施</b></p><p>　　石門和立井揭煤工作面煤體固化措施適用于松軟煤層，用以增加工作面周圍

100、煤體的強(qiáng)度。向煤體注入固化材料的鉆孔應(yīng)施工至煤層頂板0.5m以上，一般鉆孔間距不大于0.5m，鉆孔位于巷道輪廓線外0.5～2.0m的范圍內(nèi)，根據(jù)需要也可在巷道輪廓線外布置多排環(huán)狀鉆孔。當(dāng)鉆孔不能一次施工至煤層頂板時(shí)，則進(jìn)入煤層的深度不應(yīng)小于10m。</p><p>　　各鉆孔應(yīng)當(dāng)在孔口封堵牢固后方可向孔內(nèi)注入固化材料。可以根據(jù)注入壓力升高的情況或注入量決定是否停止注入。</p><p>　

101、　固化操作時(shí)，所有人員不得正對(duì)孔口。</p><p>　　在巷道四周環(huán)狀固化鉆孔外側(cè)的煤體中，預(yù)抽或排放瓦斯鉆孔自固化作業(yè)到完成揭煤前應(yīng)保持抽采或自然排放狀態(tài)，否則，應(yīng)打一定數(shù)量的排放瓦斯鉆孔。從固化完成到揭煤結(jié)束的時(shí)間超過(guò)5天時(shí)，必須重新進(jìn)行工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)或措施效果檢驗(yàn)。</p><p>　　3.3.2 采區(qū)區(qū)域防突措施</p><p>　　(1)34采區(qū)正

102、在掘進(jìn)準(zhǔn)備34011工作面，進(jìn)行分層開(kāi)采。</p><p>　?、夙槍鱼@孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施</p><p>　　在34011工作面上順槽施工順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施。順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)控制的條帶長(zhǎng)度不小于60m，巷道上幫輪廓線外至少20m，下幫至少10m(見(jiàn)圖3-4)。</p><p>　　圖3-4 順層

103、鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施</p><p>　　②穿層鉆孔預(yù)抽下順槽條帶瓦斯</p><p>　　在34011底板抽放巷施工穿層鉆孔預(yù)抽34011下順槽正前和兩側(cè)煤體瓦斯，要求穿層鉆孔超前煤巷正前61m，控制上順槽兩幫輪廓線外各16m(見(jiàn)圖3-5)。</p><p>　　圖3-5 34011底板抽放巷施工穿層鉆孔預(yù)抽下順槽瓦斯</p><

104、;p>　?、?4011回采工作面采用順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施。</p><p>　　在工作面上、下順槽均勻布置順層平行鉆孔和偽傾斜鉆孔，可按三花眼方式布置，順層平行鉆孔和偽傾斜鉆孔上下排距不小于0.5米，水平面上呈15～20°，兩組鉆孔在空間形成立體交叉，上排、下排鉆孔終孔位置分別控制在距煤層頂、底板2m左右(見(jiàn)圖3-6)。</p><p>　　圖3-6 順

105、層平行交叉鉆孔布置示意圖</p><p>　　(2)采煤工作面防突措施</p><p>　　采煤工作面也可采用超前排放鉆孔和預(yù)抽瓦斯作為工作面防突措施。</p><p>　　要求：鉆孔直徑一般為75～120mm，鉆孔在控制范圍內(nèi)應(yīng)當(dāng)均勻布置，在煤層的軟分層中可適當(dāng)增加鉆孔數(shù)；超前排放鉆孔和預(yù)抽鉆孔的孔數(shù)、孔底間距等應(yīng)當(dāng)根據(jù)鉆孔的有效排放或抽放半徑確定（見(jiàn)圖3-7）。

106、</p><p>　　圖3-7 采煤工作面防突措施鉆孔布置示意圖</p><p>　　(3)掘進(jìn)工作面防突措施</p><p>　　有突出危險(xiǎn)的煤巷掘進(jìn)工作面應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用超前鉆孔(包括超前預(yù)抽瓦斯鉆孔、超前排放鉆孔)防突措施。</p><p>　　煤巷掘進(jìn)工作面采用超前鉆孔作為工作面防突措施時(shí)，應(yīng)當(dāng)符合下列要求：</p><

107、;p>　?、傧锏纼蓚?cè)輪廓線外鉆孔的最小控制范圍：近水平、緩傾斜煤層5m，傾斜、急傾斜煤層上幫7m、下幫3m。當(dāng)煤層厚度大于巷道高度時(shí)，在垂直煤層方向上的巷道上部煤層控制范圍不小于7m，巷道下部煤層控制范圍不小于3m；</p><p>　?、阢@孔在控制范圍內(nèi)應(yīng)當(dāng)均勻布置，在煤層的軟分層中可適當(dāng)增加鉆孔數(shù)。預(yù)抽鉆孔或超前排放鉆孔的孔數(shù)、孔底間距等應(yīng)當(dāng)根據(jù)鉆孔的有效抽放或排放半徑確定；</p>&l

108、t;p>　?、坫@孔直徑應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造和瓦斯情況確定，一般為75～120mm，地質(zhì)條件變化劇烈地帶也可采用直徑42～75mm的鉆孔。若鉆孔直徑超過(guò)120mm時(shí)，必須采用專門的鉆進(jìn)設(shè)備和制定專門的施工安全措施；</p><p>　?、苊簩淤x存狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，及時(shí)探明情況，再重新確定超前鉆孔的參數(shù)；</p><p>　?、葶@孔施工前，加強(qiáng)工作面支護(hù)，打好迎面支架，背好工作面

109、煤壁。</p><p>　　煤巷掘進(jìn)工作面超前鉆孔布置見(jiàn)圖3-8。</p><p>　　圖3-8 煤巷掘進(jìn)工作面超前鉆孔布置示意圖</p><p>　　3.3.3 保證區(qū)域防突措施的井巷工程</p><p>　　為防止出現(xiàn)采掘接替脫節(jié)，本防突設(shè)計(jì)制定了防突工程的計(jì)劃和實(shí)施，將防突工程與礦井采掘部署、巷道擴(kuò)修、地區(qū)接替等統(tǒng)籌安排，確保在突出煤層

110、采掘前實(shí)施區(qū)域防突措施。**2011-2013年礦井鉆孔工程量如(3-4)表所示。</p><p>　　表3-4 **2011-2013年礦井鉆孔工程量表</p><p>　　3.4區(qū)域措施效果檢驗(yàn)</p><p>　　對(duì)預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，可以按照如下指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判：可采用殘余瓦斯壓力指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，如果沒(méi)有或者缺少殘余瓦斯壓力資料，也可根據(jù)殘余瓦斯含