贵州六枝中渝煤矿10703 采煤工作面专项防突设计

王传洪

（贵州路鑫喜义工矿公司，贵州 六盘水553400）

1 矿井概况

矿井开采煤系为二叠系上统龙潭组，可采煤层11 层，可采煤层分别为2、3-3、7、15、16、18、20、25-1、25、29-1、29 号煤层；矿井属突出矿井，所有煤层为煤与瓦斯突出煤层，同时煤层具有爆炸性和自燃性；根据公司2018年的回采计划，布置10703 采煤工作面，采煤工作面严格按照多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标的原则，进行防突设计。

2 编制依据

《防治煤与瓦斯突出规定》《煤矿安全规定》（2016年版）、《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ 1028—2006）、《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ/T 1047—2007）、《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ 1018—2006）、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ 1029—2006）、矿井《开采设计方案》《安全专篇》《防突设计》以及结合该矿实际开采情况及掌握的地质资料情况等。

3 工作面概况

10703采面位于矿井主井筒西翼+1270m—+1320m 水平7#煤层中，与邻近采区及地表关系；10703 采面回风巷以上为老采空区，东边7#煤未开采，西边靠近井田边界[1]。工作面回采范围是10703 运顺与回顺之间的17 号煤层，设计走向长约130m，倾斜宽约46m，煤层平均厚度2.5m，可采储量2.2 万t，煤层较稳定，顶板为泥岩，底板为粘土质泥岩，顶板泥岩为不稳定岩层。

中渝煤矿位于茅口背斜北东翼的归宗井田区内，在井田的北翼11 线与13 线之间，受F15、F19 两条断层影响；F15 为斜交走向正断层，倾角约为68°，水平错距为10～40m，F19 为斜交走向正断层，倾向南西，倾角75°～80°，水平错距20～30m。地层走向北西，倾向北东，矿区内为一单斜构造，无次一级构造，构造复杂程度中等。10703 采面未布置在断层影响区域内。

4 矿井通风系统

通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。主要通风机选用FBCDZNO18/2×160 型防爆对旋式轴流通风机两台，其技术参数为：风量42～90m3/s，风压920～3730Pa，转数989r/min，功率为2×160kW。总进风量2775m3/min，总回风量2849m3/min。

5 安全监测监控系统

10703采煤工作面甲烷传感器设置情况：采面上隅角传感器T0 应安设在采面上隅角，其报警浓度为≥0.8% CH4，断电浓度为≥1.5% CH4，复电浓度为<0.8% CH4，断电范围为工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备；10703 运输巷距采面≤10m 处配置一台瓦斯传感器T3，其报警浓度为≥0.5%，断电浓度为≥0.5%，复电浓度为<0.5%，断电范围为进风巷、采面及回风巷内全部非本质安全型电气设备；10703 回风石门往采面方向10～15m 处配置一台瓦斯传感器T1，报警浓度为≥0.8% CH4，断电浓度为≥0.8% CH4，复电浓度为<0.8% CH4，断电范围为回风巷中全部非本质安全型电气设备；10703 回风巷距采面上出口≤10m 处配置瓦斯传感器T2，其报警浓度为≥0.8% CH4，断电浓度为≥0.8% CH4，复电浓度为<0.8% CH4，断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备。

6 压风自救系统

矿井已建设完成压风自救系统，现安装有LG-20/8G、JN110-8、FHOG-110F 压风机三台，均实现了双回路供电，井下供风压力为0.8MPa。

7 矿井瓦斯抽放系统

地面建立矿井永久瓦斯抽采系统，抽采系统高负压抽放泵选用两台2BEC-500 型水环式真空泵，配用200kW 电机，低负压抽放泵利用现有的两台2BEA-353 型水环式真空泵，配用电机90kW，转速372r/min，最低吸入绝压33hPa，瓦斯管主管直径为315mm，支管为200mm。于2011年4月矿井瓦斯抽采系统实施抽放。先在运输顺槽安装一路φ200mm 的高负压抽放管，抽放本煤层瓦斯，回采时在回风顺槽安装一路φ200mm 低负压抽放管抽放采空区及冒落带瓦斯。

8 区域综合防突措施

8.1 区域突出危险性预测

根据煤炭科学研究总院沈阳研究院编制的六枝特区中渝煤矿《2、3-3、7 号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》的鉴定结论，10703 工作面回采区域7# 煤层按照突出煤层进行管理，直接采取区域预抽煤层瓦斯防突措施，经区域措施效果检验达标后再组织回采[2]。

8.2 区域防突措施

为使10703 采煤工作面安全回采，防止煤与瓦斯突出事故，根据采面实际情况，采取在10703 运输顺槽往采面施工顺层钻孔预抽回采区段煤层瓦斯进行区域消突，钻孔控制整个开采段的煤层。在10703 输顺槽按间距3m、孔深43m、倾角540、方位角2660、孔径75mm 施工顺层钻孔对工作面予以控制，共布置钻孔数为38 个，抽放回采区段煤层瓦斯。

按规定必须预抽至煤层残余瓦斯含量在8m3/t 以下或残余瓦斯含量降到0.74MPa 以下，因目前无瓦斯压力相关实测数据资料，暂按煤层原始瓦斯含量17.5m3/t 设计。

区域控制煤量：W=130（走向长）×46（倾斜长）×2.5（煤厚）×1.5（容重）=22425t。

区域内煤层瓦斯储量：WA=22425（煤量）×17.5（原始瓦斯含量）=392437.5m3。

平均单孔抽放流量预计为1.0m3/min，单孔抽放浓度为30%，则采煤工作面预计抽放时间：T=392437.5÷（38×1.0×0.3×60×24）=24 天。10703 工作面经24 天预抽可对其进行区域防突效果检验。

9 局部综合防突技术措施

9.1 采面工作面突出危险性预测

对10703 采煤工作面尽管采取了区域综合防突措施，当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行回采作业。但按《防突规定》，工作面每推进10～50m（在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值）至少进行两次区域验证。区域验证就是对采煤工作面突出危险性进行预测，加之个别钻孔抽放效果欠佳或预抽钻孔未控制的局部地点以及地质构造带，煤厚变化带等都需要进行突出危险性预测。

9.2 局部防突措施

10703 采煤工作面采用超前排放钻孔作为工作面防突措施，排放瓦斯钻孔直径为75mm，钻孔在控制范围内应当均匀布置，在煤层的软分层中可适当增加钻孔数；排放钻孔的孔数、孔底间距等应当根据钻孔的有效抽放半径确定。

9.3 安全防护措施

按照《防治煤与瓦斯突出规定》的有关条款，井巷揭穿突出煤层或在突出煤层中进行回采作业时，都必须采取安全防护措施。安全防护措施包括远距离爆破、反向风门、避难硐室、压风自救系统和隔离式自救器等安全防护措施。在突出煤层中进行回采作业时，必须采取安全防护措施，如避难所，压风自救装置，远距离爆破，个人安全防护等。