貴州省盤縣灑基鎮(zhèn)二排煤礦

防治煤與瓦斯突出綜合治理方案

二。一二年九月

目錄

1礦井基本概況

..................................................................................................................1

1.1地質(zhì)概況.....................................................1

1.2煤層情況.....................................................2

1.3開拓、開采情況...............................................4

1.4礦井通風、瓦斯等情況........................................4

1.5礦井突出情況................................................4

2礦井防治煤與瓦斯突出綜合治理方案

6

2.1防突總體方案及管理原則.....................................6

2.2區(qū)域防突方案.................................................7

2.3局部防突方案................................................24

2.3.1突出危險區(qū)掘進工作面的防突措施方案..................24

2.3.2采煤工作面的防突措施方案.............................31

2.3.3石門（井巷）揭煤工作面防突措施技術(shù)方案..............34

2.4礦井安全防護措施............................................44

2.4.1遠距離放炮............................................44

2.4.2避難所.................................................44

2.4.3壓風自救系統(tǒng)..........................................45

3礦井防治突出管

理.....................................................46

3.1防突組織管理................................................47

3.1.1建立專門的防突機構(gòu)....................................47

3.1.2礦井各級領導和部門防突管理的責任.....................47

3.1.3防突人員知識培訓......................................48

3.2防突技術(shù)管理.................................................48

3.3現(xiàn)場管理.....................................................52

4.結(jié)束語

,,,69

2

1礦井基本概況

1.1地質(zhì)概況

礦區(qū)及周邊出露的地層有二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（P3B）、龍?zhí)督M

（P3D,三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（Tlf）及少量第四系（Q）地層?，F(xiàn)將各時代

地層特征由老至新敘述如下：

1）二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（P3/0

主要出露于礦區(qū)北部邊界外，全厚約1000m,分為三段：

下段（P3支）

灰黑?灰綠色致密堅硬玄武巖，厚約900余m。

中段（P3儼）

以深灰色粉砂巖和砂質(zhì)泥巖為主，厚5?l（）m,夾薄煤層1?2層。

上段（P3伊）

上部為灰紫、灰綠色凝灰?guī)r，下部為致密堅硬具杏仁狀結(jié)構(gòu)的玄武巖，灰

黑?灰綠色致密堅硬玄武巖，厚60?80m。

2）二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3/）

廣泛分布于礦區(qū)范圍內(nèi)，部分地段被第四系浮土掩蓋?？偤穸?80?310m,

平均300m,為礦段內(nèi)含煤地層，屬以細碎屑巖為主的海陸交互相沉積。巖性

由灰色細砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成，從東向西逐漸加厚。含煤40-50層,

其中區(qū)內(nèi)穩(wěn)定主可采煤層有:C3.C5.C6.C9、C11.C12.C13.C15.C16.C17>C18、

C2（）、C27等煤層，含大部分可采煤層為C1煤層，局部可采煤層有C21C29

煤層，其它編號煤層以不可采煤層或煤線產(chǎn)出。與下伏地層呈假整合接觸。

3）三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T/）

主要分布于礦區(qū)南部邊界及邊界外，上部巖性為紫紅、灰綠、灰色泥質(zhì)粉

砂巖、粉砂巖夾細砂巖，具水平層理和單向交錯層理，富含雙殼類、腹足類生

物化石；下部以紫紅色泥巖為主，夾泥質(zhì)粉砂巖和中厚層狀粉砂巖。本組厚度

大于500m。與下伏地層呈假整合接觸。

4)第四系(Q)：以殘坡積的粘上、粉質(zhì)粘土、砂礫石、碎石土等組成，厚

約。?10m,與下伏地層呈不整合接觸。

地質(zhì)構(gòu)造：

二排煤礦構(gòu)造較簡單，總體為一單斜構(gòu)造。地層走向北東，傾向南東，傾角

21-25°o礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的斷層有F41正斷層：該斷層位于礦區(qū)中北部，延伸長

度＞2400m,走向75-85°,傾向南西，傾角75°,平均落差12m。

綜合評述，礦井斷裂構(gòu)造復雜程度屬中等類型。

1.2煤層情況

礦區(qū)可采、大部分可采及局部可采煤層14層，根據(jù)勘探報告對各煤層特

征敘述如下：

C1煤層：厚0.89—1.96m,平均1.43m,半暗一半亮型，條帶狀，結(jié)構(gòu)復雜,

較穩(wěn)定，含1-3層高嶺嶺石粘土石夾開，頂板為淺灰至灰綠色粉砂質(zhì)泥巖，底

板為灰色泥質(zhì)粉砂巖，含植物化石及碎片。

C3煤層：厚1.66-3.21m,平均2.33m,半暗一半亮型，塊狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復

雜，較穩(wěn)定，含1-5層肝石，上、中層為高嶺石，下部夾泥巖，頂板為灰色泥質(zhì)

粉砂巖，含較多的炭化植物碎片；底板為灰白色泥質(zhì)粉砂巖。

C5煤層：厚1.17—2.54m,平均2.30m,半暗一半亮型，塊狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復

雜，較穩(wěn)定，含1-2層砰石，頂板為深灰色泥質(zhì)粉砂巖，底板為淺灰色粉砂巖。

C6煤層：厚0.97—1.91m,平均1.15m,暗淡一半亮型，結(jié)構(gòu)復雜，較穩(wěn)定,

夾高嶺石肝石1?3層，頂板為深灰色泥巖粉砂巖，底板為泥巖、粉砂巖。

C9煤層:厚0.85—1.19m,平均1.03m,喑淡一半亮型，結(jié)構(gòu)復雜,較穩(wěn)定,

2

夾高嶺石肝石1--2層，頂板為深灰色泥巖粉砂巖，底板為泥巖、粉砂巖。

C11煤層：厚1.95—2.20m,平均2.07m,暗淡一半亮型，結(jié)構(gòu)簡單，不穩(wěn)

定，夾高嶺石砰石1層，頂板為深灰色泥巖粉砂巖，底板為泥巖、粉砂巖。

C12煤層：厚1.77-4.69m,平均2.34m,半亮一光亮型，結(jié)構(gòu)簡單，較穩(wěn)

定，含1-2層砰石，底板為灰色、灰綠色細砂巖和粉砂巖互層。

C13煤層：厚0.66—1.09m,平均0.87m,半亮一光亮型，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)較

定，含1-層肝石，底板為灰色、灰綠色細砂巖和粉砂巖互層。

C15煤層：厚1.72—2.88m,平均2.22m,結(jié)構(gòu)簡單，較穩(wěn)定，不含肝石,

頂板為淺灰色粉砂質(zhì)尼巖，底板為淺灰色粉砂巖。

C16煤層：厚1.28—1.66m,平均1.52m,結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定，含1-2層砂石,

頂板為淺灰色粉砂質(zhì)尼巖，底板為淺灰色粉砂巖。

C17煤層：厚1.55—3.12m,平均2.23m,半暗一半亮型，結(jié)構(gòu)簡單，較穩(wěn)

定，含一層砰石，頂板為細砂巖，底板為灰白色粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖。

C18煤層：厚0.77—2.34m,平均2.00m,半暗一半亮型，易碎，結(jié)構(gòu)簡單,

內(nèi)夾1層0-().5m肝石，頂板為淺色粉砂巖，底板為灰色、淺灰色泥質(zhì)粉砂巖。

C20煤層:厚0.95—1.89m,平均1.30m,半暗至半亮型、條帶狀，結(jié)構(gòu)簡單,

較穩(wěn)定，含2-3層砰石，含二至三層炭質(zhì)泥巖夾阡，頂板為灰色、淺灰色泥質(zhì)

粉砂巖，底板為淺灰色細砂巖，中部為深灰色泥質(zhì)粉砂巖、夾泥巖，富集黃鐵

礦結(jié)核。

C27煤層：厚0.71—1.22m,平均1.04m,暗淡型，含黃鐵礦結(jié)核，易碎，結(jié)

構(gòu)簡單，穩(wěn)定，不含層砰石，頂板為淺灰色細砂巖，富集黃鐵礦結(jié)核，底板為

灰色細砂巖夾深灰色泥質(zhì)粉砂巖，粉砂質(zhì)泥巖。

礦區(qū)主要可采煤層14層(ClxC3、C5、C6、C9、C11、C12、C13、C15、

C16xC17xC18vC20vC27),均為肥煤及焦煤。

3

L3開拓、開采情況

二排煤礦采用平洞開拓，設主平侗、副平侗和回風平洞三條井筒。主平

碉：主平胴井口標高+1909.97m,斜長386m,傾角3%?！?方位角19°,表土

段采用砌值支護，其它地段采用錨噴支護，井筒凈寬3.0m,凈斷面7.7m2,表

土層掘進斷面9.7m2,基巖段為8.3m2.井筒內(nèi)敷設膠帶輸送機、防塵管。主

要用作進風、煤炭、人員運輸?shù)?。副平胴：副平碉井口標?1910.348m,斜長

359m,傾角3%。°,方位角1.4°,表土段采用砌值支護，其它地段采用錨噴支

護，井筒凈寬3.0m,凈斷面7.7m2,表土層掘進斷面9.7m2,基巖段為8.3m2。

井筒內(nèi)敷設主排水管、電纜、600mm軌距24kg/m軌道、防塵管。主要用作進

風、材料、砰石運輸?shù)取；仫L平胴：回風平胴井口標高+1942.997m,斜長124m,

傾角3%0°,方位角19°,表土段采用砌磴支護，其它地段采用錨噴支護，井

筒凈寬3.0m,凈斷面7.7m2,表土層掘進斷面9.7m2,基巖段為8.3m2。井筒內(nèi)

敷設瓦斯抽放管、防塵管。主要用作專用回風、抽放瓦斯。

礦井劃分為一個水平兩個采區(qū)，水平標高為+I836m,以斷層為界，將水平標高以上

斷層上盤的Cl、C3、C5、C6、C9、C1KC12、C13、C15、C16煤層劃分為一采區(qū)，將

水平標高以上斷層的下盤的C17、C18、C20、C27煤層劃分為二采區(qū)。

L4礦井通風、瓦斯等情況

二排煤礦采用中央并列式通風方式，通風方法為抽出式?；仫L平碉井口標

高為+1942.997叫主要通風機兩臺，功率為75kwo礦井總進風量為

3324m3/min,總回風量為3400m3/min。據(jù)《二排煤礦2010年度瓦斯等級鑒

定報告》，二排煤礦礦井絕對瓦斯涌出量為3.56m3/min,無相對瓦斯涌出量

數(shù)據(jù)（建設過程中）。

該礦開采的C6煤層煤塵有爆炸性，煤層自燃傾向性屬三類不易自燃。

1.5礦井突出情況

根據(jù)貴州省安全生產(chǎn)監(jiān)督局、貴州煤礦安全監(jiān)察局、貴州省煤炭管理局

文件（黔安監(jiān)管辦字[2007]345號）的關(guān)于加強煤礦建設項目煤與瓦斯突出

4

防治工作的意見，二排煤礦屬于突出礦區(qū)范圍內(nèi)礦井。

根據(jù)201()年6月中國礦業(yè)大學礦山開采與安全教育部重點實驗室編制的

《灑基鎮(zhèn)二排煤礦Cl、C6煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告》，Cl、C6煤層

在鑒定范圍(標高+1836m以上的Cl、C6煤層)內(nèi)無突出危險。

5

2礦井防治煤與瓦斯突出綜合治理方案

2.1防突總體方案及管理原則

突出是一種復雜的礦井瓦斯動力現(xiàn)象，到目前為止，對各種地質(zhì)、開采條

件下突出發(fā)生的規(guī)律還沒有完全掌握。突出是危害礦井生產(chǎn)、安全、效益、發(fā)

展、穩(wěn)定和礦工生命安全的嚴重自然災害。防治突出是企業(yè)的戰(zhàn)略選擇，必須

立足長遠，兼顧當前，標本兼治，形成開采關(guān)系合理、系統(tǒng)環(huán)節(jié)可靠、裝備安

全可靠、防治措施有效，實現(xiàn)人、機、環(huán)境互動的安全生產(chǎn)大環(huán)境，從根本上

消除突出危險，才能防止突出事故的發(fā)生，實現(xiàn)礦井本質(zhì)安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)

展。

礦井綜合防突，必須優(yōu)化巷道布置與采掘部署，采取合理的開采工藝；建

立包括突出危險性預測、防治突出措施、防突措施效果檢驗、安全防護措施等

“四位一體”的綜合防突措施體系，見圖2所示。

根據(jù)綜合防突措施工藝流程，在采取防治突出措施時，二排煤礦在今后

的采掘中，為解放生產(chǎn)力、加快采掘進度、降低防突成本，建議礦井對C6(C6

煤層未發(fā)生過突出)煤層首先進行突出危險性區(qū)域預測工作，在未進行區(qū)域預

測以前，所有采掘區(qū)域都必須按突出危險區(qū)進行技術(shù)管理。

根據(jù)預測結(jié)果，可以把突出煤層分別劃分為突出危險區(qū)、無突出危險區(qū)。

在不同區(qū)域，其管理原則和方式如下：

(1)突出危險區(qū)

在突出危險區(qū)內(nèi)進行采掘作業(yè)時，必須執(zhí)行“四位一體”綜合防突措施，

6

進行正規(guī)的日常預測循環(huán)作業(yè)，每個預測循環(huán)都要進行突出預測和效果檢驗

（在嚴重突出危險區(qū)可以不進行預測，直接采取防突措施，但必須進行效果

檢驗），只有當預測或措施效果檢驗結(jié)果不超標時，方可在執(zhí)行安全防護措施

的前提下進行采掘作業(yè)。當上循環(huán)采取了防突措施進尺到位后，預測無突出危

險時也應采取防突措施，只有連續(xù)2次預測無突出危險時該工作面方可視為無

突出危險工作面。每預測循環(huán)應留有不小于2m的預測孔超前距；效果檢驗結(jié)

果不超標時掘進工作面的允許進尺量應同時保證留有5m的措施孔超前距和不

小于2nl的檢驗孔超前距，采煤工作面應同時保證留有不小于3口的措施孔超前

距和不小于2m的檢驗孔超前距。所有超前距均以最短鉆孔在采掘方向的投影

孔深為準。

（2）無突出危險區(qū)

在無突出危險區(qū)內(nèi)作業(yè)時，可以不采取防突措施。

2.2區(qū)域防突方案

二排煤礦未曾發(fā)生過突出，由于地質(zhì)勘探程度較低，存在邊生產(chǎn)、邊建設

情況，礦井瓦斯地質(zhì)掌握程度較底；煤層突出危險的區(qū)域性分布規(guī)律也不清楚。

因此，目前應首先加強礦井區(qū)域突出危險性預測工作。

7

淡出煤層|-----T合理采掘部署I

圖2二排燥礦綜合防突工藝流程圖

2.2.1區(qū)域突出危險性預測

突出危險性區(qū)域預測的任務是確定井田、煤層和煤層區(qū)域的危險性，是在地質(zhì)勘探、新

井建設和新水平開拓時進行的。

2.2.1.1區(qū)域性突出危險預測方法

區(qū)域性預測方法主要有單項指標法、綜合指標法和地質(zhì)統(tǒng)計法。單項指標

法主要用于預測煤層的突出危險性，綜合指標法和瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法主要用于突

出燥層的區(qū)域性預測。二排煤礦只對C1.C6煤層進行了鑒定，鑒定為不突出燥

層，但鑒定結(jié)果還在評審中。其他煤層未進行煤與瓦斯突出鑒定，可以采用綜

合指標法和瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法對新采區(qū)的突出危險性進行預測。

⑴綜合指標法

綜合指標法是利用綜合指標D.K來預測煤層的突出危險性，其預測方法

8

為：

⑴在巖石工作面向突出煤層至少打兩個測壓鉆孔，測定煤層瓦斯壓力

(P);

⑵在打測壓孔的過程中，每米煤孔采取一個煤樣，測定煤的堅固性系數(shù)

(f);

⑶將兩個測壓鉆孔所測得的堅固性系數(shù)最小值加以平均作為該煤層軟分

層的平均堅固性系數(shù)；

⑷將堅固性系數(shù)最小的兩個煤樣混合后，測定煤的瓦斯放散初速度指標

(△P);

⑸按下列公式計算綜合指標D、K:

D=(0.0075H/f-3)(P-0.74)

K=AP/f

式中D——煤層突出危險性綜合指標；

K一一煤層突出危險性綜合指標；

P一—煤層瓦斯壓力，取兩個測壓鉆孔實測瓦斯壓力的最大值，MPa；

△P——軟分層煤的瓦斯放散初速度指標；

f一一軟分層煤的堅固性系數(shù)。

綜合指標D.K的突出臨界指標應根據(jù)本礦區(qū)實測數(shù)據(jù)確定，在沒有實測數(shù)

據(jù)時，可參照表1所推薦的臨界值，確定煤層的區(qū)域突出危險性。

⑵瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法

9

瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法是根據(jù)已開采區(qū)域突出地點分布與地質(zhì)構(gòu)造（包括褶曲、斷層、

煤層賦存條件變化、火成巖侵入等）的關(guān)系，結(jié)合未采區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造條件來

大致預測突出可能發(fā)生的范圍。不同的『?區(qū)控制突出的地質(zhì)構(gòu)造因

表1用綜合指標D和K預測煤層區(qū)域突出危險性的臨界值

煤層突出危險性綜合指標煤層突山危險性綜合指標K

D無煙煤其他煤種

0.252015

素是不同的，有的礦區(qū)的突出主要受斷層控制，而另一些礦區(qū)的突出主要

受褶曲或煤層的厚度變化控制。因此，各礦區(qū)可根據(jù)已采區(qū)域主要控制突出的

地質(zhì)構(gòu)造因素，來預測未采區(qū)域的突出危險性。

采用瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法進行區(qū)域預測時，應根據(jù)已采區(qū)域確切掌握的煤層賦

存和地質(zhì)構(gòu)造條件與突出分布的規(guī)律，劃分出突出危險區(qū)域與突出威脅區(qū)域。

劃分突出危險區(qū)一般應符合下列要求：

⑴在上水平發(fā)生過1次突出的區(qū)域，下水平的垂直對應區(qū)域應預測為突

出危險區(qū)；

⑵根據(jù)上水平突出點分布與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系，確定突出點距地質(zhì)構(gòu)造線

兩側(cè)的最遠距離線，并結(jié)合地質(zhì)部門提供的下水平或下部采區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造分

布，按照上水平構(gòu)造線兩側(cè)的最遠距離線推測下水平或下部采區(qū)的突出危險

區(qū)域。

二排煤礦煤層突出危險區(qū)域性預測是一項十分復雜、漫長的專業(yè)性極強的

10

工作。礦井在建設過程中應加強礦井三維地震勘探，提前了解新采區(qū)的地質(zhì)構(gòu)

造分布情況，同時利用鉆探等手段，探測巷道前方的地質(zhì)構(gòu)造情況，為突出危

險區(qū)域性預測提供可靠依據(jù)，為此，礦井應注意收集以下有關(guān)資料。

⑴地質(zhì)構(gòu)造

二排煤礦井田范圍內(nèi)為單斜構(gòu)造，在采掘過程中要根據(jù)揭露的地質(zhì)情況，

詳實收集構(gòu)造帶位置、屬性（正斷層、逆斷層、褶曲）規(guī)模（斷距、走向變化

范圍、傾角、長度等）、展布方向等資料，建立檔案，繪制地質(zhì)構(gòu)造圖。

⑵突出標志性指標

突出標志性指標主要包括突出點、預測指標分布、煤層厚度及軟分層指標、

結(jié)構(gòu)指標、煤柱影響范圍、突出危險帶分布規(guī)律等資料。

煤層厚度及其變化，軟分層厚度增大往往是突出的標志；煤層結(jié)構(gòu)是指煤層整

體受破壞的程度，III、IV、V類破壞煤具有突出危險傾向性；上部水平及鄰近

區(qū)域有突出點，其對應下部水平開采范圍也具有突出危險；突出煤層在煤柱影

響區(qū)內(nèi)具有突出危險。

2.2.L2突出危險區(qū)域性預測結(jié)果技術(shù)管理

煤層突出危險區(qū)域性預測可將突出煤層劃分為突出危險區(qū)、無突出危險

區(qū)。區(qū)域性突出危險劃分結(jié)果應按技術(shù)管理程序報相關(guān)部門審批后才能實施。

在有可靠預測資料后，由礦總工程師確定煤層在不同區(qū)域煤層的突出危險

程度，并經(jīng)上級行業(yè)管理部門審批后，在確認無突出的危險區(qū)內(nèi)，可不采取防

11

治突出的措施。

在突出危險工作面進行采掘作業(yè)前，必須采取防突措施，并經(jīng)效果檢驗有效后,

方可采取安全防護措施進行采掘作業(yè)。每執(zhí)行一次措施、措施效果檢驗、采掘

作業(yè)循環(huán)后，須再進行工作面預測，如預測無突出危險，還須再執(zhí)行防突措施,

只有連續(xù)兩次預測為無突出危險時，該工作面可視為無突出危險工作面。

在無突出危險工作面進行采掘作業(yè)時，可不采取防突措施，但必須采取安全防

護措施。

2.2.2礦井區(qū)域性防突技術(shù)措施

2.2.2.1區(qū)域性防突措施的選擇

區(qū)域防突措施是指在突出煤層進行采掘前，對突出煤層較大范圍采取的防突措

施。區(qū)域防突措施包括開采保護層和預抽煤層瓦斯2類。

礦區(qū)內(nèi)的+1900m以上的Cl、C3、C5煤層已經(jīng)開采完，現(xiàn)C6煤層為最上覆煤

層，因此，設計采用開采保護層(C6煤層作為C9及以下煤層的上保護層)和

預抽煤層瓦斯作為區(qū)域防突措施。

2.2.2.2開采保護層

(1)保護層性質(zhì)

開采具有煤和瓦斯突出危險的煤層群時，預先開采無突出危險或危險性較

小的煤層，使有突出危險的煤層卸壓，大量泄出瓦斯，從而使其減弱或失去煤

和瓦斯突出危險。這種預先開采的煤層稱為保護層。

(2)選擇保護層必須遵守下列規(guī)定：

①在突出礦井開采煤層群時，如在有效保護垂距內(nèi)存在厚度0.5m及以上

12

的無突出危險煤層，除因突出煤層距離太近而威脅保護層工作面安全或可能

破壞突出煤層開采條件的情況外，首先開采保護層。有條件的礦井，也可以將

軟巖層作為保護層開采；

②當煤層群中有幾個煤層都可作為保護層時，綜合比較分析，擇優(yōu)開采

保護效果最好的煤層；

③當?shù)V井中所有煤層都有突出危險時，選擇突出危險程度較小的煤層作

保護層先行開采，但采掘前必須按本規(guī)定的要求采取預抽煤層瓦斯區(qū)域防突

措施并進行效果檢驗；

④優(yōu)先選擇上保護層。在選擇開采下保護層時，不得破壞被保護層的開采

條件。

開采下保護層時，上部被保護層不被破壞的最小層間距應根據(jù)礦井開采實

測資料確定；如無實測資料時，參照下述公式確定。

H=KxMxcosa

式中：

H---允許采用的最小層間距，m；

M——保護層的開采厚度，m；

a---------煤層傾角，度；

K——頂板管理系數(shù)，取K=10。

⑤保護層的確定

礦井為近距離煤層群開采，共有14層可采煤層，+1900m以上C1.C3.C5

煤層已開采完，C6煤層為可采煤層中埋藏在最上面的一層，其煤厚平均1.15m,

根據(jù)預測瓦斯含量資料，其瓦斯含量平均為4.9n?/t,根據(jù)煤層瓦斯含量預測計

13

算，礦井各可采煤層瓦斯含量相差不大?？紤]到各煤層間層間距不大，開采下

保護層容易對上鄰近層煤層及頂?shù)装逶斐善茐?，結(jié)合選擇保護層的原則，同等

條件下優(yōu)先開采上保護層，因此本設計暫時選擇C6煤層作為第一保護層開采,

待以后對煤層突出危險性進行鑒定后，再根據(jù)情況選擇不具有瓦斯突出危險性

的煤層進行保護層開采，區(qū)段內(nèi)開采順序為自上而下。

（3）開采保護層區(qū)域防突措施應當符合下列要求：

1）開采保護層時，同時抽采被保護層的瓦斯；

2）開采近距離保護層時，采取措施防止被保護層初期卸壓瓦斯突然涌入保

護層采掘工作面或誤穿突出煤層；

3）正在開采的保護層工作面超前于被保護層的掘進工作面，其超前距離不得小

于保護層與被保護層層間垂距的3倍，并不得小于100m：

4）開采保護層時，采空區(qū)內(nèi)不得留有煤（巖）柱。特殊情況需留煤（巖）柱時，必

須按表2—2—1填寫好煤柱記錄表，經(jīng)煤礦企業(yè)技術(shù)負責人批準，并將煤（巖）

柱的位置和尺寸準確地標在采掘工程平面圖上。每個被保護層的瓦斯地質(zhì)圖應

當標出煤（巖）柱的影響范圍，在這個范圍內(nèi)進行采掘工作前，首先采取預抽煤

層瓦斯區(qū)域防突措施。

表2-2-1保護層采空區(qū)中遺留煤柱記錄表

采區(qū)及保護層遺留煤柱煤柱影響煤柱

保護層礦總

工作面遺留尺寸（m）突出煤層測繪

名稱工程師

名稱日期沿走向沿傾向煤量人

14

當保護層留有不規(guī)則煤柱時，按照其最外緣的輪廊劃出平直輪廓線，并根

據(jù)保護層與被保護層之間的層間距變化，確定煤柱影響范圍。在被保護層進行

采掘工作時，還應當根據(jù)采掘瓦斯動態(tài)及時修改。

保護層和被保護層開采設計依據(jù)的保護層有效保護范圍等有關(guān)參數(shù)應當

根據(jù)試驗考察確定，并報煤礦企業(yè)技術(shù)負責人批準后執(zhí)行。

(4)保護層作用有效范圍的圈定

1)保護層與被保護層的最大有效垂距：對于緩傾斜煤層：上保護層V50m；下

保護層Vl()()m.

2)開采保護層時，沿走向(始采線、終采線)的保護范圍可參照圖2—2—1

執(zhí)行。

停采線停采一

C6

被保護展

C9

果中區(qū)爆杵果區(qū)區(qū)

未保護依圖\_勿'保護能IH/保護槍田,/

、7/未保護范圍\//慶—圖.6

C9

圖2—2—1保護層工作面始采線、采止線及所留煤柱對被保護層沿走向的

保護范圍

3)開采保護層時，保護層沿傾斜的保護范圍，如圖2—2—2所示。

由于礦井煤層傾角較小，在保護開采后，被保護層存在的未保護范圍區(qū)域較大,

在被保護層中的未保護區(qū)域內(nèi)進行采掘作業(yè)時，必須采取綜合防突措施。

15

C9

C6

已開采巷道

保護層

被保護層

圖2—2—2保護層開采后，沿傾向的保護范圍

2.2.2.3預抽煤層瓦斯

（1）基本要求

1）穿層鉆孔或順層鉆孔預抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應控制區(qū)

段內(nèi)的整個開采塊段和整條順槽及其外側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層。要求鉆孔控制順

槽外側(cè)的范圍是：傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m,下幫至少

10m；其他為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15m；均為沿層面的距離，以下同；

2）穿層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應控制整條煤層

巷道及其兩側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層。該范圍與本條第（一）項中運輸巷外側(cè)的要

求相同；

3）順層鉆孔或穿層鉆孔預抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應控

制整個開采塊段的煤層；

4）穿層鉆孔預抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施應在揭煤工作面距

煤層的最小法向距離7m以前實施（在構(gòu)造破壞帶應適當加大距離）。鉆孔的最

16

小控制范圍是：石門和平碉揭煤處巷道輪廓線外12m（急傾斜煤層底部或下幫

6m）,同時還應保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線的最小距離不小于5m,且

當鉆孔不能一次穿透煤層全厚時，應保持煤孔最小超前距15m；

5）順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應控制的條帶長

度不小于60m,巷道兩側(cè)的控制范圍與本條第（一）項中順槽外側(cè)的要求相同；

6）當煤巷掘進和回采工作面在預抽防突效果有效的區(qū)域內(nèi)作業(yè)時，工作面

距未預抽或預抽防突效果無效范圍的邊界不得小于20m；

7）特厚煤層分層開采時，預抽鉆孔應控制開采的分層及其上部至少20m、

下部至少10m（均為鉛垂距離，且僅限于煤層部分）。

8）預抽煤層瓦斯鉆孔應在整個預抽區(qū)域內(nèi)均勻布置，鉆孔間距應根據(jù)實際

考察的煤層有效抽放半徑確定。

預抽瓦斯鉆孔封堵必須嚴密。穿層鉆孔的封孔段長度不得小于5m,順層鉆

孔的封孔段長度不得小于8m。

應做好每個鉆孔施工參數(shù)的記錄及抽采參數(shù)的測定。鉆孔孔口抽采負壓不

得小于13kPa。預抽瓦斯?jié)舛鹊陀?0%時，應采取改進封孔的措施，以提高封孔

質(zhì)量。

（2）具體措施

設計采用底板穿層鉆孔預抽區(qū)段煤層瓦斯（鉆孔布置見圖2-3-1）和順

層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯（鉆孔布置見圖2—3—2）作為區(qū)域防突措施；

石門揭煤采用穿層鉆孔區(qū)域預抽石門前方、上下、左右煤層瓦斯（鉆孔布置見

圖2-3—3）作為區(qū)域防突措施。

17

圖2-3-1底板瓦斯抽放巷穿層鉆孔抽放布置示意圖

圖2—3—2掘進工作面抽放鉆孔布置示意圖

18

圖2-3-3石門揭煤工作面預抽鉆孔布置示意圖

1）底板穿層抽放

上煤組有C6.C9.C11煤層，在C11煤層底板布置底板瓦斯抽放巷，在底板

瓦斯巷施工穿層鉆孔對C6.C9、C11煤層提前進行抽放。

下煤組有C12、C13、C15、C16、C17、C18、C20煤層，在C20煤層底板

布置底板瓦斯抽放巷，在底板瓦斯巷施T穿層鉆孔對CI2、CI3、CIS、CI6.

C17、C18、C20號煤層提前進行抽放。詳見插圖（同圖2—3—1）。

首采煤層C6層的消突即采用C11煤層底板瓦斯抽放巷施工穿層鉆孔至C6

煤層頂板至少0.5m,預抽C6煤層中接替采煤工作面兩條煤巷區(qū)域煤巷條帶煤

層瓦斯，預抽接替工作面塊段煤層瓦斯，達到鉆孔控制范圍煤層瓦斯壓力降至

0.74Pma或煤層賦存瓦斯含量降到8m3/1以下，以消除突出危險，做到不掘突出

頭，不采突出面，否者不得掘進和回采。

2）煤巷掘進工作面

煤層掘進時，在掘進工作面向掘進方向的煤體中施工超前鉆孔進行區(qū)域抽放，

預抽鉆孔長度260%鉆孔超前距離220%巷道上幫控制范圍為輪廓線外20m,

19

下幫控制范圍為輪廓線外10%鉆孔必須超前于掘進工作面20m。見圖2—3

40

圖2—3—4掘進工作面抽放鉆孔布置示意圖

3）石門揭煤工作面

井巷、石門揭煤工作面必須采取區(qū)域預抽措施。抽放鉆孔布置在石門周界外，控

制范圍為：巷道輪廓線外13m,且當鉆孔不能一次穿透煤層全厚時，應保持煤

孔最小超前距15m；鉆孔間距根據(jù)實測的鉆孔有效排放半徑確定，目前，礦井

無實測數(shù)據(jù)，設計取孔底間距為3m,石門揭煤工作面抽放鉆孔布置見圖2—3

-5o

16

2627

3738

4849

5960

7071

8182

9293

102103

圖2-3-5石門揭煤工作面預抽鉆孔布置示意圖

2.2.3區(qū)域性防突措施效果評價

20

不論是掘進工作面還是回采工作面，在采取了以上長鉆孔預抽瓦斯措施，經(jīng)過

幾個月的抽放后，能否達到消除突出危險的目的，需要進行效果評價，即進行

一次區(qū)域突出危險性預測。只有當掘進巷道的抽放條帶（鉆孔控制范圍）或回

采工作面區(qū)域經(jīng)評價確認無突出危險后，方可按照無突出危險區(qū)進行管理。

2.2.3.1預抽瓦斯防突的有效性評價指標

按照《煤礦安全規(guī)程》第一百九十條的規(guī)定，預抽瓦斯后必須對預抽防突

效果進行檢驗，其有效性指標根據(jù)礦井實測資料確定，無實測資料時，可參

照以下指標之一確定：

⑴殘余瓦斯含量，

殘存瓦斯含量與殘余瓦斯壓力是一項絕對指標。對于特定的礦井、煤層和

區(qū)域，存在一個最小的突出瓦斯壓力（煤層始突深度瓦斯壓力），當瓦斯壓力

小于煤層最小的突出瓦斯壓力時，一般不會發(fā)生突出，大于該值時認為具有突

出危險性。根據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標準煤礦瓦斯抽采基本指標

AQ1026一一2006》，突出煤層工作面采掘作業(yè)前必須將控制范圍內(nèi)煤層的瓦斯

含量降到煤層始突深度的瓦斯含量以下或?qū)⑼咚箟毫档矫簩邮纪簧疃鹊拿?/p>

層瓦斯壓力以下，若沒能考察出煤層始突深度的煤層瓦斯含量或壓力，則必須

將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下，或?qū)⒚簩油咚箟毫档?.74MPa（表壓）以

下。所以，經(jīng)過長鉆孔預抽瓦斯后，采用MT/T77煤層氣測定方法（解吸法）

和MT/T638煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定法就測定出殘存瓦斯含量和殘

存的瓦斯壓力，用殘存瓦斯含量和殘存瓦斯壓力與始突深度的煤層瓦斯含量與

始突深度的瓦斯壓力進行比較，當殘存瓦斯含量小于始突深度的瓦斯含量或

8m3/t、殘余瓦斯壓力小于始突深度的瓦斯壓力或0.74MPa時，可以認為抽放有

21

效，達到了消除突出危險的目的，否則無效，應繼續(xù)抽放或按照突出危險區(qū)進

行管理。

⑵瓦斯預抽率。

瓦斯預抽率應大于30%,用該指標時，采掘過程中必須用工作面預測方

法進行經(jīng)常性復驗。

瓦斯預抽率計算公式：

式中：Q噴----打鉆中各鉆孔噴出的瓦斯總量，m3；

Q涌一一打鉆中、連接抽放管路前各鉆孔涌出的瓦斯總量，m3；

Q抽----抽放的瓦斯總量，m3；

Q儲一一鉆孔控制范圍內(nèi)的煤層瓦斯儲量，m3；

Q噴、Q涌可根據(jù)施工鉆孔和連接抽放管路前巷道風流中的瓦斯涌出增加量

估算，也可以忽略不計。

殘余瓦斯含量可以通過瓦斯儲量減去瓦斯抽放量和鉆孔瓦斯涌出量等計

算獲得。

建議礦井可先采用瓦斯預抽率、殘余瓦斯壓力指標，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造、軟分

層厚度及其分布、瓦斯涌出量、抽放量衰減情況等指標進行預抽防突效果評價。

瓦斯預抽率用于評價預抽防突效果是合適的，但是，其臨界值采用30%

是否符合二排煤礦的實際，有待進一步考察確定。因為，瓦斯預抽率是一個相

對的指標，并非絕對的指標，瓦斯含量、瓦斯壓力的分布是不均勻的，有些區(qū)

域比較大，而有些區(qū)域相對較小，瓦斯預抽率達到30%時，殘余瓦斯含量和

殘余瓦斯壓力在有些區(qū)域可能已遠小于突出的最小瓦斯含量和最小瓦斯壓力，

而在有些區(qū)域，殘余瓦斯含量和殘余瓦斯壓力尚未達到消除突出危險的程度。

22

所以，不同礦井、煤層和區(qū)域，評價突出危險性時其瓦斯預抽率指標臨界值應

有所不同。目前，二排煤礦在未進行考察前，可以先按照《煤礦安全規(guī)程》的

規(guī)定，瓦斯預抽率不能小于30%。

⑶殘余瓦斯壓力

殘余瓦斯壓力是一項絕對的指標。對于特定