一、區(qū)域概況
(一)工作面位置范圍
31001工作面井下位于我礦三水平一采區(qū)，面積為88776m2，該工作面地面對(duì)應(yīng)位置在前花園農(nóng)場(chǎng)附近，地形屬丘陵階地高差不大，地面標(biāo)高一般在+157～+220m之間，煤層底板標(biāo)高為-450～-510m，該工作面煤層距地面垂深為607～740m，第三、四系沖積層厚度一般在103～152m之間。
31001工作面上順槽設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為610m，下順槽設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為570.8m，切眼設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為120m。工作面沿傾向布置，傾向平均長(zhǎng)度548m，走向平均長(zhǎng)度為120m。
(二)工作面生產(chǎn)接替情況
31001工作面上順槽計(jì)劃于2012年3月進(jìn)入掘進(jìn)，2012年8月份結(jié)束;工作面預(yù)計(jì)于2013年9月投產(chǎn)。
(三)工作面煤層情況
1.賦存情況
31001工作面煤層產(chǎn)狀為：走向165°～178°，傾向75°～88°，傾角5～10°，平均傾角8°，平均煤厚8m， 31001上順槽掘進(jìn)區(qū)段控制范圍地質(zhì)儲(chǔ)量23.22萬(wàn)t，原始瓦斯儲(chǔ)量為394.74萬(wàn)m3。
2.工作面煤層及頂、底板狀況
31001工作面煤層直接頂板為深灰色砂質(zhì)泥巖，厚度約8.61m，含科達(dá)等植物化石及植物化石碎片，偶見(jiàn)有硅質(zhì)結(jié)核，裂隙內(nèi)有方解石和黃鐵礦充填。老頂為灰褐色粗粒砂巖(S10)，厚1.46m，以石英為主，次為長(zhǎng)石，含白云母片，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬不易垮落。
煤層直接底板為灰黑色泥巖，厚度為8.16m，上部含較多植物根部化石，下部含羊齒等植物化石，夾煤線。老底為褐灰色中粒砂巖(S9)，厚11.93m，含石英、長(zhǎng)石、暗黑色礦物和黑色泥巖包裹體，鈣質(zhì)膠結(jié)，間夾0.1m菱鐵質(zhì)泥巖。
煤層頂?shù)装孱?lèi)型屬Ⅱ類(lèi)。
3.工作面地質(zhì)構(gòu)造
該區(qū)地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，工作面南部基本為單斜構(gòu)造，中部及北部處于龍宮向斜與龍宮背斜之間，煤層產(chǎn)狀變化較大，對(duì)工作面造成影響的主要斷層有：F122斷層，走向34°，傾向124°，傾角70°，H=0～1.7m;F123斷層，走向41°，傾向131°，傾角70°，H=0～4m;DF4斷層位于工作面東部，在上順槽附近尖滅，對(duì)掘進(jìn)無(wú)影向;F122與F123斷層在外切割附近形成小地壘，掘進(jìn)時(shí)將破底板，對(duì)掘進(jìn)有一定影響。
4.瓦斯情況
31001工作面原始瓦斯含量在13～20.6m3/t之間，平均原始瓦斯含量在17m3/t;煤層瓦斯抽采鉆孔有效抽采半徑為2.85m;煤層透氣性系數(shù)為0.1789～0.1976m2/(MPa2·d)，鉆孔流量衰減系數(shù)為0.1521d-1，為較難抽放煤層;煤層自燃傾向性等級(jí)為三類(lèi)(不易自燃，自燃發(fā)火期為114天)，煤塵爆炸指數(shù)為13.9%。
5、本地區(qū)瓦斯抽放系統(tǒng)情況
31001工作面上順槽鋪設(shè)12寸聚乙烯抽放管路，本煤層鉆孔、順層鉆孔通過(guò)上順槽抽放管路與3102進(jìn)料巷連接至北翼回風(fēng)巷管路至3104底抽巷與東總回風(fēng)巷主管路連接，帶抽到新副井地面瓦斯泵站。
二、區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
(一)區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)指標(biāo)選擇
31001上順槽按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求，在采取區(qū)域防突措施前，需進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，采用煤層殘余瓦斯含量為主要指標(biāo)，臨界值為8m3/t。
(二)區(qū)域預(yù)測(cè)結(jié)論
根據(jù)相鄰的3102工作面實(shí)測(cè)的瓦斯含量，預(yù)計(jì)31001工作面平均原始瓦斯含量為17m3/t。該掘進(jìn)工作面區(qū)域預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)區(qū)。
三、區(qū)域防突措施
(一)區(qū)域防突措施的論證選擇
由于礦井二1煤層不具備開(kāi)采保護(hù)層條件，因此31001上順槽采用預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求，31001上順槽預(yù)抽煤層瓦斯采用的方式為順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯。
(二)區(qū)域防突措施的設(shè)計(jì)
31001工作面上順槽與3102工作面上順槽(軌道運(yùn)輸順槽)相鄰，中間相隔5m煤柱。3102工作面上順槽掘進(jìn)期間，向31001工作面上順槽布置瓦斯抽放鉆孔，進(jìn)行瓦斯抽放，防止31001工作面上順槽在掘進(jìn)期間發(fā)生煤與瓦斯突出，孔間距1.5m，每孔孔深70m，共布置瓦斯抽放鉆孔520個(gè)，鉆孔工程量36400m。
四、區(qū)域防突效果檢驗(yàn)
(一)區(qū)域措施效果檢驗(yàn)指標(biāo)選擇
31001上順槽按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求，在掘進(jìn)前必須對(duì)已采取區(qū)域預(yù)抽措施的掘進(jìn)區(qū)域進(jìn)行區(qū)域措施效果檢驗(yàn)，采用煤層殘余瓦斯含量為主要指標(biāo)，臨界值為8m3/t。
(二)區(qū)域措施效果檢驗(yàn)點(diǎn)布置
1.順層鉆孔效果檢驗(yàn)點(diǎn)布置
31001上順槽掘進(jìn)工作面深部采用順層鉆孔區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)，在3102上順槽相對(duì)于31001上順槽開(kāi)口位置每隔35m打孔測(cè)定殘存瓦斯含量。測(cè)孔取樣位置應(yīng)在31001上順槽上、下幫各15m范圍內(nèi)。區(qū)域效檢各測(cè)點(diǎn)布置在鉆孔密度較小、孔間距較大、預(yù)抽時(shí)間較短的位置，盡可能遠(yuǎn)離預(yù)抽鉆孔，并與周?chē)A(yù)抽鉆孔保持等距離。
3.區(qū)域措施效果檢驗(yàn)參數(shù)的選擇判別
若任何一個(gè)區(qū)域效檢測(cè)試點(diǎn)的殘余瓦斯含量值達(dá)到或超過(guò)了臨界值(8m3/t)或區(qū)域效檢期間在煤層中進(jìn)行鉆孔等作業(yè)時(shí)出現(xiàn)噴孔、頂鉆及其它明顯突出預(yù)兆時(shí)，則該區(qū)域效檢測(cè)試點(diǎn)周?chē)霃?00m內(nèi)的預(yù)抽區(qū)域均判定為預(yù)抽防突效果無(wú)效，即為突出危險(xiǎn)區(qū)，需在該區(qū)域重新采取區(qū)域綜合防突措施。
若工作面所有區(qū)域效檢測(cè)點(diǎn)殘余瓦斯含量均小于8m3/t，則預(yù)抽區(qū)域判定為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)，則在采取安全防護(hù)措施的前提下允許進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證。
五、區(qū)域驗(yàn)證
(一)區(qū)域驗(yàn)證方法的選擇
31001上順槽掘進(jìn)工作面采取連續(xù)區(qū)域驗(yàn)證，只有當(dāng)驗(yàn)證指標(biāo)不超時(shí)工作面方可掘進(jìn)，每個(gè)區(qū)域驗(yàn)證循環(huán)允許掘進(jìn)5m，每次區(qū)域驗(yàn)證保留3m的驗(yàn)證超前距。
(二)區(qū)域驗(yàn)證的參數(shù)要求
區(qū)域驗(yàn)證采用瓦斯涌出初速度法和R值指標(biāo)法，即同時(shí)檢測(cè)鉆孔瓦斯涌出初速度q(臨界值為4.5L/min)和鉆屑量S，根據(jù)公式計(jì)算出R值(臨界值為6)，進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證，測(cè)量氣室長(zhǎng)度為1m。
1.在掘進(jìn)工作面布置3個(gè)孔徑42mm的驗(yàn)證孔，中間孔深度為8m，兩幫孔深度為8.5m，鉆孔中間孔布置在巷道中部，并平行于掘進(jìn)方向，兩側(cè)孔距巷幫0.5m，向兩側(cè)外偏20°，鉆孔應(yīng)盡量布置在軟分層中。
2.三個(gè)驗(yàn)證孔每鉆進(jìn)1m測(cè)定該1m段的全部鉆屑量S，在第3m時(shí)同時(shí)測(cè)定瓦斯涌出初速度q值，兩側(cè)鉆孔終孔點(diǎn)控制巷道斷面兩側(cè)輪廓線外2-4m。
3.鉆孔打完后在2min內(nèi)完成測(cè)定過(guò)程，然后繼續(xù)打孔檢驗(yàn)下一位置。
4.驗(yàn)證時(shí)，必須做到“五同時(shí)”，即瓦檢員、效檢人員、班組長(zhǎng)、安檢員、機(jī)電工同時(shí)在場(chǎng)方可工作，每次區(qū)域驗(yàn)證后必須填寫(xiě)報(bào)告單，報(bào)送礦總工程師審批。
5. 若區(qū)域驗(yàn)證指標(biāo)超標(biāo)且鉆孔瓦斯涌出初速度q值5m范圍內(nèi)小于6L/min或5m范圍外小于9L/min時(shí)可施工超前排放鉆孔，若驗(yàn)證參數(shù)超標(biāo)且鉆孔瓦斯涌出初速度q值5m范圍內(nèi)達(dá)到或超過(guò)6L/min或5m范圍以外達(dá)到或超過(guò)9L/min時(shí)必須立即撤人，由瓦檢員在距離窩頭50m處打上柵欄，揭示警標(biāo)，嚴(yán)禁入內(nèi)。經(jīng)24小時(shí)釋放后，無(wú)明顯煤炮、片、冒等直觀征兆，再進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。區(qū)域驗(yàn)證超標(biāo)后必須采取“四位一體”局部綜合防突措施。
六、確保通風(fēng)穩(wěn)定的措施
(一)31001上順槽實(shí)現(xiàn)雙風(fēng)機(jī)雙電源自動(dòng)倒臺(tái)”和“三專(zhuān)兩閉鎖”，保障掘進(jìn)頭供風(fēng)的連續(xù)性和穩(wěn)定可靠。
(二)加強(qiáng)31001上順槽巷道的檢查與維修工作，通風(fēng)區(qū)負(fù)責(zé)該地區(qū)檢查的瓦檢員，每班都要對(duì)該工作面的通風(fēng)巷道進(jìn)行詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)巷道片幫、冒頂?shù)葘?duì)工作面造成影響的情況時(shí)，要及時(shí)向通風(fēng)區(qū)值班人員匯報(bào)，由通風(fēng)區(qū)值班人員負(fù)責(zé)向礦調(diào)度匯報(bào)，及時(shí)進(jìn)行處理。此外，掘進(jìn)隊(duì)要工作面超前支護(hù)工作，加強(qiáng)頂幫管理，保證巷道暢通，保證其斷面不小于設(shè)計(jì)斷面的80%。
(三)建立測(cè)風(fēng)制度，根據(jù)工作面需要隨時(shí)測(cè)風(fēng)，每次測(cè)風(fēng)結(jié)果都要寫(xiě)在測(cè)風(fēng)地點(diǎn)的記錄牌上，若測(cè)風(fēng)員發(fā)現(xiàn)工作面風(fēng)量不足時(shí)，要及時(shí)查明原因并將測(cè)風(fēng)結(jié)果和處理辦法向通風(fēng)區(qū)值班人員匯報(bào)，以待處理。
(四)加強(qiáng)該地區(qū)通風(fēng)設(shè)施管理，掘進(jìn)期間要重點(diǎn)維護(hù)好本地區(qū)通風(fēng)設(shè)施，由通風(fēng)區(qū)負(fù)責(zé)派專(zhuān)門(mén)的瓦檢員，每日檢查維修，確保通風(fēng)設(shè)施完好，減少漏風(fēng)率，保證工作面風(fēng)量穩(wěn)定。
(五)為保證礦井主扇能夠連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，主扇倒臺(tái)時(shí)應(yīng)制定專(zhuān)門(mén)的技術(shù)措施并通知通風(fēng)區(qū)，同時(shí)要做好記錄，確保正常供風(fēng)。
八、附圖
1.31001上順槽掘進(jìn)工作面巷道布置圖
2.31001上順槽掘進(jìn)工作面抽放鉆孔設(shè)計(jì)圖
3.31001上順槽掘進(jìn)工作面區(qū)域檢驗(yàn)測(cè)試孔布置圖
通防科
2012.3.27
