摘要:本文對4901膠帶巷掘進專項防突設計進行了簡單的介紹,希望對同行有所幫助。
關鍵詞:4901膠帶;巷掘進;專項防突;設計
1、工作面概況
4901工作面東南面為九采區三條集中巷道,東北面為三川河及高速公路保護煤柱,其他為未開拓區。地面標高490m-630m ,工作面標高298m-356m,巷道設計長度為1472m。
2、瓦斯、煤層情況
2.1沙曲二礦為煤與瓦斯突出礦井,4901工作面整體為單斜構造,煤層傾向南西,傾角4°,4#煤層瓦斯含量為10.89m3/t,5#煤層瓦斯含量為12.08m3/t,5#煤層最小煤的堅固性系數fmin=0.36,掘進工作面的瓦斯涌出量除來自本煤層外還有來自鄰近5#煤層、3#煤層及圍巖中的瓦斯會沿裂隙逸散到工作面,造成工作面瓦斯濃度增大。
2.24#煤層爆炸指數為21%-30%,具有爆炸性。
2.34#煤層為Ⅲ類不易自燃煤層。
3、區域突出危險性預測
根據煤炭科學研究總院提交關于4#煤層突出危險性鑒定結果,4#煤層為突出煤層,因此不再重復進行區域性預測預報;嚴格按突出危險區進行防突管理。
4、區域防突措施
4901膠帶巷沿4#煤層掘進,采用順層鉆孔預抽條帶煤層瓦斯的區域防突措施,使用ZDY-4000LP鉆機在工作面正前及左右鉆場內施工區域預抽區段煤層瓦斯鉆孔,區域防突措施鉆孔要控制在巷道兩幫輪廓線以外各20m范圍,區域防突措施鉆孔孔深>60米,區域防突措施鉆孔超前距保留20m,具體區域預抽鉆孔設計由防突科技術組負責設計審批,預抽鉆孔孔口負壓不得低于13KPa。
抽采公司負責根據區域防突措施鉆孔設計進行施工預抽瓦斯鉆孔,鉆機隊在施工預抽瓦斯鉆孔時鉆孔封堵必須嚴密,條帶式順層鉆孔的封孔長度為6m,采用GSS無機封孔袋封孔,抽放隊負責派專職觀測工對區域預抽鉆孔進行日常維護與抽放量的觀測。
防突科驗收組負責工作面區域防突措施鉆孔的孔位及設計參數現場驗收,鉆機隊現場放線、定位做好鉆孔施工記錄,防突科技術組負責根據鉆機隊提供的區域防突措施實際鉆孔臺帳上圖分析,根據分析結果若有實際鉆孔參數與設計鉆孔參數存在偏差較大時,通知抽采公司另行補充鉆孔,并作為允許掘進通知單依據。
5、區域措施效果檢驗
5.1采取區域防突措施進行檢驗時,首先考慮以實測數據為基礎進行區域效果檢驗,結合《防治煤與瓦斯突出規定》第五十五條第4點規定,每隔20-30米布置1個檢驗測試點進行殘余瓦斯含量測定。
①利用Wp-1瓦斯含量快速測定儀進行殘余瓦斯含量測定。
②殘余瓦斯含量測定鉆孔使用ZYJ-390/190架柱式鉆機鉆進,利用1-3mm的篩子對采集到的煤屑進行篩選,將篩選得到的鉆屑裝入煤樣杯內進行測定。
③只有臨界值<8m3/t且在施工鉆孔時無噴孔及瓦斯急劇增大現象方可有效,掘進過程中必須采用區域驗證方法對區域保護效果進行經常復驗。
④經實測區域殘余瓦斯含量≥8m3/t或有明顯的突出預兆時,補充區域防突措施,直至再次實測殘余瓦斯含量<8m3/t并無突出危險預兆時,執行區域驗證。
5.2區域效果檢驗鉆孔參數:
5.3利用區域效果檢驗鉆孔代替探孔進行探明前方是否有構造以及瓦斯異常等情況。
6、區域驗證
6.1由施工隊組負責施工驗證孔,由防突員進行區域驗證。
6.2利用WTC型瓦斯突出參數儀測定K1指標值和利用彈簧稱測定Smax指標值。
6.34901膠帶巷布置驗證孔五個,1#、5#孔與巷道夾角為27°,2#、4#孔與巷道夾角為20°3#孔平行于巷道走向。1#、2#、4#、5#孔深10m,3#孔深8m,區域驗證鉆孔應布置在軟分層中,無軟分層時布置在頂板以下1m處,驗證孔終孔端超出巷道輪廓線以外2-4m,使用孔徑42mm的風煤鉆鉆進。(驗證孔圖附后)
6.4施工驗證孔和驗證同步進行,鉆孔每鉆進1m測定一次鉆屑量S值,每鉆進2m進行一次K1值采樣測定,并把測定的相關數據記錄填表,只有所有驗證孔測定的數據均不超標或施工區域驗證鉆孔過程中無噴孔、頂鉆、夾鉆等明顯突出預兆時,施工隊組方可掘進施工,驗證孔超前距保留2m,然后進入下一循環驗證。
6.5鉆屑指標法預測工作面突出危險性指標臨界值
6.6驗證孔參數表:
6.7經區域驗證有突出危險性時,采取局部“四位一體”綜合防突措施。
6.8經區域驗證無突出危險性并且無其它突出預兆時,在執行安全防護措施后進行掘進作業。