貴州六枝中渝煤礦10703 采煤工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)

王傳洪

（貴州路鑫喜義工礦公司，貴州 六盤水553400）

1 礦井概況

礦井開采煤系為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，可采煤層11 層，可采煤層分別為2、3-3、7、15、16、18、20、25-1、25、29-1、29 號煤層；礦井屬突出礦井，所有煤層為煤與瓦斯突出煤層，同時煤層具有爆炸性和自燃性；根據(jù)公司2018年的回采計(jì)劃，布置10703 采煤工作面，采煤工作面嚴(yán)格按照多措并舉、可保必保、應(yīng)抽盡抽、效果達(dá)標(biāo)的原則，進(jìn)行防突設(shè)計(jì)。

2 編制依據(jù)

《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》《煤礦安全規(guī)定》（2016年版）、《煤礦井工開采通風(fēng)技術(shù)條件》（AQ 1028—2006）、《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法》（AQ/T 1047—2007）、《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》（AQ 1018—2006）、《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》（AQ 1029—2006）、礦井《開采設(shè)計(jì)方案》《安全專篇》《防突設(shè)計(jì)》以及結(jié)合該礦實(shí)際開采情況及掌握的地質(zhì)資料情況等。

3 工作面概況

10703采面位于礦井主井筒西翼+1270m—+1320m 水平7#煤層中，與鄰近采區(qū)及地表關(guān)系；10703 采面回風(fēng)巷以上為老采空區(qū)，東邊7#煤未開采，西邊靠近井田邊界[1]。工作面回采范圍是10703 運(yùn)順與回順之間的17 號煤層，設(shè)計(jì)走向長約130m，傾斜寬約46m，煤層平均厚度2.5m，可采儲量2.2 萬t，煤層較穩(wěn)定，頂板為泥巖，底板為粘土質(zhì)泥巖，頂板泥巖為不穩(wěn)定巖層。

中渝煤礦位于茅口背斜北東翼的歸宗井田區(qū)內(nèi)，在井田的北翼11 線與13 線之間，受F15、F19 兩條斷層影響；F15 為斜交走向正斷層，傾角約為68°，水平錯距為10～40m，F(xiàn)19 為斜交走向正斷層，傾向南西，傾角75°～80°，水平錯距20～30m。地層走向北西，傾向北東，礦區(qū)內(nèi)為一單斜構(gòu)造，無次一級構(gòu)造，構(gòu)造復(fù)雜程度中等。10703 采面未布置在斷層影響區(qū)域內(nèi)。

4 礦井通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為抽出式。主要通風(fēng)機(jī)選用FBCDZNO18/2×160 型防爆對旋式軸流通風(fēng)機(jī)兩臺，其技術(shù)參數(shù)為：風(fēng)量42～90m3/s，風(fēng)壓920～3730Pa，轉(zhuǎn)數(shù)989r/min，功率為2×160kW。總進(jìn)風(fēng)量2775m3/min，總回風(fēng)量2849m3/min。

5 安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

10703采煤工作面甲烷傳感器設(shè)置情況：采面上隅角傳感器T0 應(yīng)安設(shè)在采面上隅角，其報(bào)警濃度為≥0.8% CH4，斷電濃度為≥1.5% CH4，復(fù)電濃度為<0.8% CH4，斷電范圍為工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備；10703 運(yùn)輸巷距采面≤10m 處配置一臺瓦斯傳感器T3，其報(bào)警濃度為≥0.5%，斷電濃度為≥0.5%，復(fù)電濃度為<0.5%，斷電范圍為進(jìn)風(fēng)巷、采面及回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備；10703 回風(fēng)石門往采面方向10～15m 處配置一臺瓦斯傳感器T1，報(bào)警濃度為≥0.8% CH4，斷電濃度為≥0.8% CH4，復(fù)電濃度為<0.8% CH4，斷電范圍為回風(fēng)巷中全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備；10703 回風(fēng)巷距采面上出口≤10m 處配置瓦斯傳感器T2，其報(bào)警濃度為≥0.8% CH4，斷電濃度為≥0.8% CH4，復(fù)電濃度為<0.8% CH4，斷電范圍為工作面及回風(fēng)巷中全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。

6 壓風(fēng)自救系統(tǒng)

礦井已建設(shè)完成壓風(fēng)自救系統(tǒng)，現(xiàn)安裝有LG-20/8G、JN110-8、FHOG-110F 壓風(fēng)機(jī)三臺，均實(shí)現(xiàn)了雙回路供電，井下供風(fēng)壓力為0.8MPa。

7 礦井瓦斯抽放系統(tǒng)

地面建立礦井永久瓦斯抽采系統(tǒng)，抽采系統(tǒng)高負(fù)壓抽放泵選用兩臺2BEC-500 型水環(huán)式真空泵，配用200kW 電機(jī)，低負(fù)壓抽放泵利用現(xiàn)有的兩臺2BEA-353 型水環(huán)式真空泵，配用電機(jī)90kW，轉(zhuǎn)速372r/min，最低吸入絕壓33hPa，瓦斯管主管直徑為315mm，支管為200mm。于2011年4月礦井瓦斯抽采系統(tǒng)實(shí)施抽放。先在運(yùn)輸順槽安裝一路φ200mm 的高負(fù)壓抽放管，抽放本煤層瓦斯，回采時在回風(fēng)順槽安裝一路φ200mm 低負(fù)壓抽放管抽放采空區(qū)及冒落帶瓦斯。

8 區(qū)域綜合防突措施

8.1 區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測

根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院沈陽研究院編制的六枝特區(qū)中渝煤礦《2、3-3、7 號煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告》的鑒定結(jié)論，10703 工作面回采區(qū)域7# 煤層按照突出煤層進(jìn)行管理，直接采取區(qū)域預(yù)抽煤層瓦斯防突措施，經(jīng)區(qū)域措施效果檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)后再組織回采[2]。

8.2 區(qū)域防突措施

為使10703 采煤工作面安全回采，防止煤與瓦斯突出事故，根據(jù)采面實(shí)際情況，采取在10703 運(yùn)輸順槽往采面施工順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)段煤層瓦斯進(jìn)行區(qū)域消突，鉆孔控制整個開采段的煤層。在10703 輸順槽按間距3m、孔深43m、傾角540、方位角2660、孔徑75mm 施工順層鉆孔對工作面予以控制，共布置鉆孔數(shù)為38 個，抽放回采區(qū)段煤層瓦斯。

按規(guī)定必須預(yù)抽至煤層殘余瓦斯含量在8m3/t 以下或殘余瓦斯含量降到0.74MPa 以下，因目前無瓦斯壓力相關(guān)實(shí)測數(shù)據(jù)資料，暫按煤層原始瓦斯含量17.5m3/t 設(shè)計(jì)。

區(qū)域控制煤量：W=130（走向長）×46（傾斜長）×2.5（煤厚）×1.5（容重）=22425t。

區(qū)域內(nèi)煤層瓦斯儲量：WA=22425（煤量）×17.5（原始瓦斯含量）=392437.5m3。

平均單孔抽放流量預(yù)計(jì)為1.0m3/min，單孔抽放濃度為30%，則采煤工作面預(yù)計(jì)抽放時間：T=392437.5÷（38×1.0×0.3×60×24）=24 天。10703 工作面經(jīng)24 天預(yù)抽可對其進(jìn)行區(qū)域防突效果檢驗(yàn)。

9 局部綜合防突技術(shù)措施

9.1 采面工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測

對10703 采煤工作面盡管采取了區(qū)域綜合防突措施，當(dāng)區(qū)域驗(yàn)證為無突出危險(xiǎn)時，應(yīng)當(dāng)采取安全防護(hù)措施后進(jìn)行回采作業(yè)。但按《防突規(guī)定》，工作面每推進(jìn)10～50m（在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域或采取了預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施以及其他必要情況時宜取小值）至少進(jìn)行兩次區(qū)域驗(yàn)證。區(qū)域驗(yàn)證就是對采煤工作面突出危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測，加之個別鉆孔抽放效果欠佳或預(yù)抽鉆孔未控制的局部地點(diǎn)以及地質(zhì)構(gòu)造帶，煤厚變化帶等都需要進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測。

9.2 局部防突措施

10703 采煤工作面采用超前排放鉆孔作為工作面防突措施，排放瓦斯鉆孔直徑為75mm，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)；排放鉆孔的孔數(shù)、孔底間距等應(yīng)當(dāng)根據(jù)鉆孔的有效抽放半徑確定。

9.3 安全防護(hù)措施

按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的有關(guān)條款，井巷揭穿突出煤層或在突出煤層中進(jìn)行回采作業(yè)時，都必須采取安全防護(hù)措施。安全防護(hù)措施包括遠(yuǎn)距離爆破、反向風(fēng)門、避難硐室、壓風(fēng)自救系統(tǒng)和隔離式自救器等安全防護(hù)措施。在突出煤層中進(jìn)行回采作業(yè)時，必須采取安全防護(hù)措施，如避難所，壓風(fēng)自救裝置，遠(yuǎn)距離爆破，個人安全防護(hù)等。