切眼掘進工作面防突專項設計及安全技術措施

目   錄

一、概況     1

（一）工作面煤層賦存情況     1

（二）地質構造     2

（三）瓦斯情況     2

（四） 鄰近區域及巷道布置     2

二、區域綜合防突措施     2

（一）區域預測     2

（二）區域防突措施     2

（三）區域措施效果檢驗     3

（四）區域驗證     4

三、局部綜合防突措施     5

（一）工作面突出危險性預測     5

（二）工作面防突措施     6

（三）工作面防突措施效果檢驗     8

（四）安全防護措施     8

一、通風保障     10

（一）通風方式     10

（二）局部通風系統     10

（三）保障措施     10

二、避災路線     11    

三、組織管理     11

四、工作面過地質構造區防突措施     12

五、其他要求     13

切眼掘進工作面防突專項設計

及安全技術措施

為了有效防范突出事故的發生，確保安全生產，根據《煤礦安全規程》、《防治煤與瓦斯突出細則》的相關要求，現編制《207切掘進工作面防突專項設計及安全技術措施》如下:

第一部分 防突專項設計

一、概況    

（一）工作面煤層賦存情況    

表1 煤層賦存特征表

表2 煤層頂底板情況表

（二）地質構造    

現有勘探和生產地質資料分析，本區掘地質構造相對簡單，對掘進影響較小。但不排除有其他隱伏斷層存在的可能性。

207切眼所在區域總體為一單斜構造，褶皺對煤巖層的賦存條件影響較小。

（三）瓦斯情況    

2022年5月在207切眼-聯絡巷鉆場進行了原始瓦斯含量測定，測定結果為8.32m³/t。

（四）鄰近區域及巷道布置    

207切眼井下位置東側為206綜采工作面，西側為208綜采工作面，北部為207工作面，南部為xx煤業。

表3巷道斷面    

二、區域綜合防突措施    

（一）區域預測    

根據中國礦業大學礦山開采與安全教育部重點實驗室編制的《煤礦3號煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告》可知煤礦整個井田范圍內的3號煤層均具有突出危險性。

（二）區域防突措施    

207切眼區域采用定向鉆機施工順層鉆孔預抽條帶煤層瓦斯區域防突措施（附圖1）。該區域由207輔回-聯絡巷鉆場進行抽采，，鉆孔呈扇形布置，鉆孔孔徑96mm，鉆孔孔底間距最大7.28.9米，實際施工鉆孔30個（含補孔8個），進尺共計12292米，自2022年4月19日開始抽采。

（三）區域措施效果檢驗    

1、檢驗方法為直接測定煤層殘余瓦斯含量。

2、檢驗指標臨界值：W<8m³/t（構造帶W<6m³/t）。

3、檢驗要求：

（1）分析、檢查預抽區域內鉆孔分布等是否符合設計要求，不符合要求的，不予檢驗。

（2）根據檢驗單元內瓦斯抽采及排放量等計算煤層的殘余瓦斯含量，是否達到要求指標，不符合要求的，不予檢驗。    

（3）殘余瓦斯含量小于臨界值，該區域預抽有效，為無突出危險區。

（4）若檢驗指標達到或者超過臨界值，或者出現噴孔、頂鉆及其他明顯突出預兆時，則以此檢驗測試點或者發生明顯突出預兆的位置為中心，半徑100m范圍內的區域判定為措施無效，仍為突出危險區。

3、測點布置

207切眼掘進工作面沿煤層條帶每間隔20-30m布置1組檢驗測試點，分段檢驗，每段檢驗的煤巷條帶長度不得小于80m，且每段不得少于5個檢驗測試點，檢驗區域要求控制在外側巷道輪廓線外至少15m，在軟分層和地質構造影響范圍內必須布置有檢驗測試點。檢驗鉆孔采用鉆機施工鉆孔定點取芯法進行測點取芯。進行區域效果檢驗時，根據區域預抽鉆孔布置，設計取芯鉆孔參數。

（四）區域驗證    

1、207切眼掘進工作面采取每7m或者10m進行1次區域驗證的方法進行掘進。

2、驗證指標臨界值：K₁=0.5mL/（g.min^1/2）,S=6kg/m。驗證孔布置同“工作面突出危險預測”中預測孔布置（附圖3、附圖4、附圖5、附圖6）。

3、若區域驗證為無突出危險，符合以下條件的，本輪給定進尺10m：

（1）驗證指標K_1max＜0.40mL/（g.min^1/2）, S_max＜6kg/m；

（2）無軟分層和構造破壞煤體；    

（3）未處于地質構造影響區范圍(地質構造區影響范圍由地測部劃定)。

4、若區域驗證為無突出危險，符合以下條件的，本輪給定進尺7m：

（1）驗證指標0.40≤K_1max＜0.50mL/（g.min^1/2）, S_max＜6kg/m；

（2）無軟分層和構造破壞煤體；

（3）未處于地質構造影響區范圍。

5、若區域驗證為無突出危險，根據《關于防范遏制煤礦事故的三十條要求》(晉煤監晉城[2021]24號)文件要求，工作面有軟分層或構造破壞煤體時必須采取工作面防突措施，進行工作面防突措施效果檢驗。

6、當驗證指標K_1max≥0.5mL/（g.min1/2）或S_max≥6kg/m，執行局部綜合防突措施。

7、工作面每進入一個區域措施效果檢驗有效單元時，立即連續進行至少2次區域驗證；工作面遇軟分層或進入地質構造影響區必須進行連續區域驗證。

8、掘進工作面應當至少施工1個超前鉆孔，其超前距不小于10m（深度不小于20m）（附圖2），進行探測地質構造和觀察突出預兆，當巷道剩余實體煤距離不足60m打穿時，不再施工超前鉆孔。

三、局部綜合防突措施    

（一）工作面突出危險性預測    

1、工作面突出危險性預測方法為鉆屑指標法。

2、預測指標臨界值：K₁=0.5mL/（g.min^1/2）,S=6kg/m。    

3、預測孔布置

（1）工作面無軟分層和構造破壞煤體時，1-5號檢測鉆孔在煤層底板上0.3m高度進行檢測，6號檢測鉆孔布置在工作面中部。

（2）工作面的軟分層和構造破壞煤體厚度在0.6m及以下時，在工作面的軟分層和構造破壞煤體中施工1、2、3、4、5號5個檢測鉆孔，在工作面軟分層和構造破壞煤體以外的硬煤中部布置6號檢測鉆孔（附圖3），孔深10m（孔投影長9.3m），孔徑42mm，兩側預測孔終孔位置位于巷道兩幫輪廓線外3m處。每鉆進1m防突員測定一次該段全部鉆屑量，每鉆進2m檢測一次鉆屑瓦斯解吸指標。

（3）軟分層和構造破壞煤體厚度在0.6m以上時，在工作面的軟分層施工1、2、3、4、5、6、7號7個檢測鉆孔，在工作面軟分層以外的硬煤中部布置8號檢測鉆孔（附圖4），孔深10m（孔投影長9.3m），孔徑42mm，兩側預測孔終孔位置位于巷道斷面兩幫輪廓線外3m處。每鉆進1m防突員測定1次該段全部鉆屑量，每鉆進2m檢測1次鉆屑瓦斯解吸指標。

（4）出現兩層及以上軟分層和構造破壞煤體時，在每一層均需布置相同數量的檢測鉆孔。

（5）工作面每一層軟分層和構造破壞煤體厚度以該層最大厚度進行計量。

4、當預測指標K_1max值和S_max值均小于臨界值，且符合下列條件的，工作面預測為無突出危險工作面，可采取安全防護措施掘進7m。

（1）未處于地質構造影響區范圍；    

（2）無噴孔、頂鉆及其他明顯突出預兆。

5、當工作面預測出現下列條件之一的，工作面為突出危險工作面，采取工作面防突措施。

（1）預測指標K_1max值或S_max值大于等于臨界值；

（2）處于地質構造影響區范圍。

6、若工作面預測為無突出危險，根據《關于防范遏制煤礦事故的三十條要求》(晉煤監晉城[2021]24號)文件要求，工作面有軟分層或構造破壞煤體時必須采取工作面防突措施，進行工作面防突措施效果檢驗。

7、若上一輪工作面預測為突出危險工作面，本輪仍需執行一次工作面排放孔措施后進行措施效果檢驗，檢驗指標小于臨界值后方可采取安全防護措施、保留足夠的預測孔和措施孔超前距進行掘進。

（二）工作面防突措施    

1、工作面防突措施為超前鉆孔排放瓦斯（附圖5、附圖6）。鉆具采用ZQSJ/90/2.4A型防突鉆機，鉆桿采用φ69*2000mm麻花鉆桿，鉆頭采用D76防突鉆機專用鉆頭。

2、排放鉆孔布置：

（1）排放鉆孔在水平投影上呈扇形布置，孔徑76mm，孔深（投影長度）不小于12m，開孔間距0.5m，終孔間距1.3-1.4m，兩邊孔終孔點控制在工作面巷道兩幫輪廓線外5m處。

（2）工作面無軟分層和構造破壞煤體時，排放孔布置在超標孔層位；工作面有軟分層和構造破壞煤體時，排放孔應布置在軟分層和構造破壞煤體中。 

（3）軟分層和構造破壞煤體厚度在0.44m及以下布孔一排排放孔。     

（4）軟分層和構造破壞煤體在0.45-0.64m時，在軟分層和構造破壞煤體中均勻施工2排排放孔；厚度在0.64m以上時，第一排排放孔必須布置在軟分層和構造破壞煤體底部起0.25m高度內，第二排孔開始以上一排孔中心為起點，每相距0.2m布置一排鉆孔。

（5）當存在多層軟分層和構造破壞煤體時，每層位均需要按軟分層和構造破壞煤體厚度結合排放孔布置原則進行施工。

（6）當任一層位軟分層和構造破壞煤體存在厚度分布不均勻時，布孔時以開孔點所處位置的軟分層和構造破壞煤體厚度為依據確定排放孔排數，如出現軟煤包時，在軟分層中的排放孔按要求進行正常施工，同一高度層位的硬煤層區域不進行排放孔的施工。

3、工作面所有排放孔施工完畢并驗收合格后2個小時方可進行措施效果檢驗。

4、當工作面第一次執行工作面防突措施或者措施超前距不足5m時，必須先采取42mm直徑超前排放鉆孔防突措施，只有在工作面前方形成5m及以上的安全屏障后，再按要求施工孔徑76mm超前排放孔進行排放瓦斯。

（三）工作面防突措施效果檢驗    

1、工作面防突措施效果檢驗方法和指標同工作面防突預測。

2、工作面防突措施效果檢驗前，首先檢查所實施的工作面防突措施是否達到了設計要求，收集工作面在施工措施孔過程中的相關情況（有無噴孔、頂鉆及其他明顯突出預兆等），填寫《防突措施鉆孔原始記錄、驗收表》和工作面排放孔管理牌，根據《防突措施鉆孔原始記錄、驗收表》繪制工作面防突措施竣工圖。    

3、工作面防突措施效果檢驗孔應當布置于所在部位的防突措施鉆孔密度相對較小，孔間距相對較大的位置，并遠離周圍的防突措施鉆孔或盡可能與周圍各防突措施鉆孔保持等距離，在地質構造復雜地帶應根據情況適當增加檢驗孔。

4、若效果檢驗指標K_1max和S_max值均小于臨界值，且無噴孔、頂鉆及其他明顯突出預兆時，則措施有效；軟分層和構造破壞煤體厚度在0.5m以下時，可采取安全防護措施掘進7m；軟分層和構造破壞煤體厚度在0.5m及以上時，可采取安全防護措施掘進5m。

5、若效果檢驗指標K_1max或者S_max值超標，重新按要求施工排放孔，排放孔施工結束并排放2個小時后再進行效果檢驗，檢驗指標再超標，采取區域防突措施。。

（四）安全防護措施    

1、永久避難硐

3#永久避難硐室西37（西大三-西大四），4#永久避難硐室西38（西大三-西大四），容量各50人。 

2、工作面臨時避難硐

掘進時使用2801（17-18）臨時避難硐室。在巷道向南掘進過程中，根據巷道掘進進度新建臨時避難硐室，以確保臨時避難硐室距工作面距離不超過500m。臨時避難硐室設置應符合以下要求：

（1）臨時避難硐室設置向外開啟的密閉門或者隔離門，隔離門設置標準按照反向風門標準安設。接入礦井壓風管路，并安設壓風自救裝置，設置與礦調度指揮中心直通的電話，配備足量的飲用水。

（2）臨時避難硐室內應根據設計的最多避難人數配備數量足夠的隔離式自救器。    

3、反向風門

（1）在工作面進風側必須設置至少2道牢固可靠的反向風門，風門之間的距離不得小于4m。

（2）反向風門距工作面回風巷不得小于10m，與工作面的最近距離一般不得小于70m，如小于70m時應設置至少三道反向風門。

（3）反向風門墻垛可用磚、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周邊巖石的深度可根據巖石的性質確定，但不得小于0.2m；墻垛厚度不得小于0.8m。在煤巷構筑反向風門時，風門墻體四周必須掏槽，掏槽深度見硬幫硬底后再進入實體煤不小于0.5m。通過反向風門墻垛的風筒、刮板輸送機道等，必須設有逆向隔斷裝置。

（4）工作面現反向風門設置2801（01-西大六）、2802（01-西大六），兩組反向風門設置均附合以上要求。

4、壓風自救裝置

（1）工作面安設三組壓風自救裝置，壓風自救裝置內呼吸面罩總數量不得少于現場工作人數數量，第一組和第二組壓風自救裝置安裝在距迎頭25-40m的位置，第三組安裝在距第二組20-40m位置。

（2）當巷道新開口時，壓風自救裝置可安裝在距工作面最近的橫貫中。

（3）壓風自救裝置應安裝在巷道內人員避災時暢通的一側，且每條巷道中的壓風自救裝置應安設在巷道同一側。

（4）在長距離的掘進巷道中，應當每隔200m至少安設一組壓風自救裝置；回風巷有人作業處按人數設置足夠數量的壓風自救裝置。具體執行《工作面壓風自救裝置管理辦法》。    

5、隔離式自救器

（1）所有入井人員必須隨身攜帶完好的隔離式自救器。

（2）所有入井人員必須經過專門培訓，能夠準確迅速使用自救器自救。

第二部分 安全技術措施

一、通風保障    

（一）通風方式    

掘進工作面采用壓入式通風方式。

（二）局部通風系統    

局部通風機→XX→中央回風井。

207切眼局部通風系統（附圖7）。

（三）保障措施    

1、每個掘進工作面局部通風機應采用“三專兩閉鎖”供電，配備安裝同等能力的備用通風機并能自動切換，保證正常工作的局部通風機停止運轉或者停風后能切斷停風區內全部非本質安全型電氣設備的電源。

2、必須保證風筒吊掛的平、直、穩、緊靠頂幫，逢環必掛，風筒接口嚴密、嚴禁漏風，嚴禁風筒拐死彎，風筒出風口距工作面距離控制在5-15m。

3、工作面所屬區域的風門、調節風窗、擋風簾、擋風墻等通風設施保證完好，確保通風可靠。

4、工作面按《煤礦安全規程》有關要求安設甲烷傳感器、風向傳感器和風速傳感器，同時要保證各傳感器的完好和正常使用。    

二、避災路線    

避災路線（水、火、瓦斯、頂板、煤與瓦斯突出）掘進工作面→XX 進風井底→地面。

三、組織管理    

1、掘進隊和相關人員在技術員的指導下學習本設計，經考試合格后，方允許進入工作面作業。

2、工作面所有作業人員必須經常學習預防煤與瓦斯突出和突出預兆的相關知識，熟悉避災路線（附圖8）。發現有突出預兆時，必須立即停止作業，按避災路線撤出，并報告礦調度指揮中心。班組長、瓦斯檢查工、安全員、礦調度員有權責令相關現場作業人員停止作業、停電撤人。

3、掘進隊按照作業規程相關要求及時對工作面頂幫進行有效支護，當出現冒頂、片幫現象時，必須減小工作面循環進度并及時支護，防止頂、幫垮落誘導突出。

4、掘進隊應嚴格按照給定防突允許進尺安排掘進，嚴禁超掘。

5、工作面施工防突措施鉆孔前，掘進隊必須將工作面兩幫支護到迎頭，并對迎頭煤壁進行有效支護，嚴禁空頂空幫作業。

6、掘進隊必須按設計要求在視頻監控下施工效檢孔、驗證孔、預測孔、排放孔等相關防突鉆孔，鉆孔施工負責人負責填報《防突措施鉆孔原始記錄、驗收表》，并報送防突部。

7、掘進隊負責工作面壓風自救裝置的維護、移動，確保完好。

8、防突員必須按操作規程要求進行檢測，嚴禁弄虛作假，在檢測后必須按照實際情況認真填寫井下防突牌板和《工作面防突動態、檢測表》，懸掛防突起點標志牌，經班組長和安全員簽字后，將工作面情況和允許進尺匯報調度指揮中心。升井后及時填寫《區域驗證、工作面突出危險性預測（措施效果檢驗）預報單》。    

9、地測部技術人員及時為防突部提供工作面前方區域地質預報，如果在掘進過程中，煤層賦存變化異常，立即停止作業，地質和防突技術人員必須及時到現場勘察。

10、掘進過程中執行《掘進工作面防止瓦斯超限安全技術管理規定》。

四、工作面過地質構造區防突措施    

1、工作面掘進到地質構造影響區時,根據預測預報情況進行工作面過地質構造區專項安全風險辨識評估，根據風險辨識評估結果編制過構造防突專項措施。

2、地質預報預測工作面前方遇有斷層，褶曲、火成巖侵入、煤層賦存條件急劇變化等情況時，先施工防突措施孔，達到排放時間后，再進行工作面突出危險性檢驗。

3、檢測指標臨界值：K₁=0.4mL/（g.min^1/2）,S=4kg/m。

4、工作面無軟分層和構造破壞煤體時，檢驗孔布置在煤層底板上0.3m內，有軟分層或構造破壞煤體時，檢驗孔布置在軟分層或構造破壞煤體中部。如果工作面有多層軟分層和構造破壞煤體，在每層軟分層和構造破壞煤體中布置相同數量的檢測孔進行檢測。

5、若檢驗指標小于臨界值，無噴孔、頂鉆及其他明顯突出預兆時，采取安全防護措施，保持足夠檢驗孔和措施孔超前距掘進。

6、若檢驗指標大于等于臨界值，除在檢驗孔層位按超前排放鉆孔要求施工排放孔外，在工作面構造破壞層位適當增加排放孔。所有排放孔均保持不小于7m的措施超前距，兩幫鉆孔終孔位置控制在巷道兩側輪廓線外最少5m。（具體布孔及參數由防突部根據現場情況進行設計）。    

7、工作面施工完所有排放孔,并達到規定排放時間后再進行效果檢驗,檢驗孔布置在排放措施鉆孔密度相對較小，孔間距相對較大的位置。

8、在構造影響區工作面迎頭施工2個超前距不小于10m的超前鉆孔進行前方煤層賦存情況探測并進行突出預兆的觀察，若超前鉆孔不能按設計施工到位時，應及時通知地測部，由地測部指導進行前方地質構造探測，防突部根據現場探測情況編制防突補充措施。

9、由于地質條件或者其他原因不能執行所規定的工作面防突措施的，掘進隊必須停止工作并報告礦調度指揮中心，經礦技術負責人組織有關人員到達現場調查后，由防突部編制補充措施,并按原措施的審批程序重新審批后方可施工。

五、其他要求    

1、工作面施工的超前探孔孔徑42mm或者76mm均可，對前方地質構造進行探測，以掌握地質變化情況和觀察突出預兆。

2、當工作面煤層厚度超過5m時，在原預測孔的層位上方或者下方煤體適當層位增加1-2個預測鉆孔。

3、當工作面擴幫掘進時，檢測孔和措施孔孔位、傾角應根據擴幫寬度進行參數調整，確保擴幫側鉆孔終孔點控制范圍符合要求。

4、每輪檢測前，在《     隊     掘進面軟分層現場三人聯合鑒定單》中標明軟分層和構造煤體的層位、厚度及分布情況。

5、若連續2次區域驗證指標超過臨界值，工作面采取區域防突措施。    

6、在掘進和綜合防突措施實施過程中，發現有噴孔、頂鉆及其他明顯突出預兆或者發生突出的區域，必須采取或者繼續執行區域防突措施。

7、采取局部綜合防突措施的工作面未進行工作面預測的，視為突出危險工作面。

8、巷道掘進時，為避免應力集中，2個同向掘進工作面之間的距離不得小于50m，兩個相向掘進工作面之間的距離不得小于60m。嚴格執行《關于采掘工作面防止應力集中的規定》。

9、在掘進工作面與被貫通巷道距離小于 60m 的作業期間，被貫 

通巷道內不得安排作業，保持正常通風，并且在掘進工作面爆破時不得有人；在貫通相距 60m 以前實施工6個鉆孔一次打透，只允許向一個方向掘進。

10、掘進工作面巷道交叉貫通前，被貫通的煤層巷道必須超過貫通位置，其超前距不得小于5m。并且貫通點周圍10m內的巷道應當加強支護。

11、區域措施效果檢驗前，地測部需提供區域措施效果檢驗范圍內是否受地質構造影響等說明。

12、本設計未及事項，按《煤礦安全規程》、《防治煤與瓦斯突出細則》的相關條款執行。