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

【摘 要】為了加強(qiáng)礦井煤與瓦斯突出的防治工作，需要有效預(yù)防礦井突出事故，保障礦井職工生命安全，根據(jù)《安全生產(chǎn)法》《礦山安全法》《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》等法律、行政法規(guī)，特編制中渝煤礦“10703采煤工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)”。

【Abstract】In order to strengthen the prevention and control of coal and gas outburst in mines， it is necessary to effectively prevent mine outburst accidents and ensure the safety of mine workers' lives. According to laws and administrative regulations such as "Safety Production Law" "Mine Safety Law" and "Regulations on Prevention and Control of Coal and Gas Outburst"， a special outburst prevention design for 10703 coal mining face in Zhongyu Coal Mine is specially compiled.

【關(guān)鍵詞】煤礦；工作面；綜合防突；措施

【Keywords】 coal mine； working face； comprehensive outburst prevention； measures

【中圖分類號(hào)】TD713 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）02-0131-02

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(hào)煤層；礦井屬突出礦井，所有煤層為煤與瓦斯突出煤層，同時(shí)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(cè)定方法》（AQ/T 1047—2007）、《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（AQ 1018—2006）、《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)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(hào)煤層，設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)約130m，傾斜寬約46m，煤層平均厚度2.5m，可采儲(chǔ)量2.2萬(wàn)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(cuò)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(cuò)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(wú)次一級(jí)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(duì)旋式軸流通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，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?？傔M(jìn)風(fēng)量2775m3/min，總回風(fēng)量2849m3/min。

5 安全監(jiān)測(cè)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(tái)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(tái)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(tái)，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(tái)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(tái)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？準(zhǔn)200mm的高負(fù)壓抽放管，抽放本煤層瓦斯，回采時(shí)在回風(fēng)順槽安裝一路？準(zhǔn)200mm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(cè)

根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院編制的六枝特區(qū)中渝煤礦《2、3-3、7號(hào)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(gè)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(duì)工作面予以控制，共布置鉆孔數(shù)為 38 個(gè)，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(wú)瓦斯壓力相關(guān)實(shí)測(cè)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(zhǎng)）×46（傾斜長(zhǎng)）×2.5（煤厚）×1.5（容重）=22425t。

區(qū)域內(nèi)煤層瓦斯儲(chǔ)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(shí)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(duì)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(cè)

對(duì)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(wú)突出危險(xiǎn)時(shí)，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(shí)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(duì)采煤工作面突出危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測(cè)，加之個(gè)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(cè)。

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(shí)，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(shí)，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(gè)人安全防護(hù)等。

【參考文獻(xiàn)】

【1】劉有哲.綜采工作面安全可靠性影響因素分析[J].煤礦安全，2012（8）：223-225.

【2】賈召陽(yáng).分析煤礦綜采工作面安全管理[J].科技與企業(yè)，2013（22）：14.