貴州六枝中渝煤礦10703 采煤工作面專項防突設計

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龍潭組，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；根據公司2018年的回采計劃，布置10703 采煤工作面，采煤工作面嚴格按照多措并舉、可保必保、應抽盡抽、效果達標的原則，進行防突設計。

2 編制依據

《防治煤與瓦斯突出規定》《煤礦安全規定》（2016年版）、《煤礦井工開采通風技術條件》（AQ 1028—2006）、《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法》（AQ/T 1047—2007）、《礦井瓦斯涌出量預測方法》（AQ 1018—2006）、《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》（AQ 1029—2006）、礦井《開采設計方案》《安全專篇》《防突設計》以及結合該礦實際開采情況及掌握的地質資料情況等。

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，與鄰近采區及地表關系；10703 采面回風巷以上為老采空區，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 運順與回順之間的17 號煤層，設計走向長約130m，傾斜寬約46m，煤層平均厚度2.5m，可采儲量2.2 萬t，煤層較穩定，頂板為泥巖，底板為粘土質泥巖，頂板泥巖為不穩定巖層。

中渝煤礦位于茅口背斜北東翼的歸宗井田區內，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，F19 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，礦區內為一單斜構造，無次一級構造，構造復雜程度中等。10703 采面未布置在斷層影響區域內。

4 礦井通風系統

通風方式為中央并列式，通風方法為抽出式。主要通風機選用FBCDZNO18/2×160 型防爆對旋式軸流通風機兩臺，其技術參數為：風量42～90m3/s，風壓920～3730Pa，轉數989r/min，功率為2×160kW?？傔M風量2775m3/min，總回風量2849m3/min。

5 安全監測監控系統

10703采煤工作面甲烷傳感器設置情況：采面上隅角傳感器T0 應安設在采面上隅角，其報警濃度為≥0.8% CH4，斷電濃度為≥1.5% CH4，復電濃度為<0.8% CH4，斷電范圍為工作面及其回風巷內全部非本質安全型電氣設備；10703 運輸巷距采面≤10m 處配置一臺瓦斯傳感器T3，其報警濃度為≥0.5%，斷電濃度為≥0.5%，復電濃度為<0.5%，斷電范圍為進風巷、采面及回風巷內全部非本質安全型電氣設備；10703 回風石門往采面方向10～15m 處配置一臺瓦斯傳感器T1，報警濃度為≥0.8% CH4，斷電濃度為≥0.8% CH4，復電濃度為<0.8% CH4，斷電范圍為回風巷中全部非本質安全型電氣設備；10703 回風巷距采面上出口≤10m 處配置瓦斯傳感器T2，其報警濃度為≥0.8% CH4，斷電濃度為≥0.8% CH4，復電濃度為<0.8% CH4，斷電范圍為工作面及回風巷中全部非本質安全型電氣設備。

6 壓風自救系統

礦井已建設完成壓風自救系統，現安裝有LG-20/8G、JN110-8、FHOG-110F 壓風機三臺，均實現了雙回路供電，井下供風壓力為0.8MPa。

7 礦井瓦斯抽放系統

地面建立礦井永久瓦斯抽采系統，抽采系統高負壓抽放泵選用兩臺2BEC-500 型水環式真空泵，配用200kW 電機，低負壓抽放泵利用現有的兩臺2BEA-353 型水環式真空泵，配用電機90kW，轉速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實施抽放。先在運輸順槽安裝一路φ200mm 的高負壓抽放管，抽放本煤層瓦斯，回采時在回風順槽安裝一路φ200mm 低負壓抽放管抽放采空區及冒落帶瓦斯。

8 區域綜合防突措施

8.1 區域突出危險性預測

根據煤炭科學研究總院沈陽研究院編制的六枝特區中渝煤礦《2、3-3、7 號煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告》的鑒定結論，10703 工作面回采區域7# 煤層按照突出煤層進行管理，直接采取區域預抽煤層瓦斯防突措施，經區域措施效果檢驗達標后再組織回采[2]。

8.2 區域防突措施

為使10703 采煤工作面安全回采，防止煤與瓦斯突出事故，根據采面實際情況，采取在10703 運輸順槽往采面施工順層鉆孔預抽回采區段煤層瓦斯進行區域消突，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，共布置鉆孔數為38 個，抽放回采區段煤層瓦斯。

按規定必須預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實測數據資料，暫按煤層原始瓦斯含量17.5m3/t 設計。

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

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

平均單孔抽放流量預計為1.0m3/min，單孔抽放濃度為30%，則采煤工作面預計抽放時間：T=392437.5÷（38×1.0×0.3×60×24）=24 天。10703 工作面經24 天預抽可對其進行區域防突效果檢驗。

9 局部綜合防突技術措施

9.1 采面工作面突出危險性預測

對10703 采煤工作面盡管采取了區域綜合防突措施，當區域驗證為無突出危險時，應當采取安全防護措施后進行回采作業。但按《防突規定》，工作面每推進10～50m（在地質構造復雜區域或采取了預抽煤層瓦斯區域防突措施以及其他必要情況時宜取小值）至少進行兩次區域驗證。區域驗證就是對采煤工作面突出危險性進行預測，加之個別鉆孔抽放效果欠佳或預抽鉆孔未控制的局部地點以及地質構造帶，煤厚變化帶等都需要進行突出危險性預測。

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，鉆孔在控制范圍內應當均勻布置，在煤層的軟分層中可適當增加鉆孔數；排放鉆孔的孔數、孔底間距等應當根據鉆孔的有效抽放半徑確定。

9.3 安全防護措施

按照《防治煤與瓦斯突出規定》的有關條款，井巷揭穿突出煤層或在突出煤層中進行回采作業時，都必須采取安全防護措施。安全防護措施包括遠距離爆破、反向風門、避難硐室、壓風自救系統和隔離式自救器等安全防護措施。在突出煤層中進行回采作業時，必須采取安全防護措施，如避難所，壓風自救裝置，遠距離爆破，個人安全防護等。