矿山采区防突专项设计编写纲要及技术原则

　　本采区防突专项设计严格遵循《煤矿安全规程》及集团公司相关规范，基于矿井瓦斯地质规律与瓦斯地质图，系统性提出采区防突技术方案。设计以区域防突为核心，优先采用开采保护层、底板岩巷穿层钻孔等综合措施，优化巷道布置与通风系统，强化监测与安全防护设施，确保采掘作业安全高效，有效控制煤与瓦斯突出风险。

　　第一部分 采区防突专项设计编写纲要及技术原则说明书

　　前言：采区防突专项设计的依据、指导思想、方案的确定、主要特点，存在主要问题及解决方案。

　　第一章 采区瓦斯地质

　　第一节 采区概况

　　采区开采范围、相邻采区及边界、上下限标高、面积、储量、设计布置的工作面个数。

　　煤层赋存情况、所开采煤层及相邻煤层、煤层顶底板状况、采区内的地质构造情况。

　　第二节 瓦斯地质条件

　　主要依据矿井地质勘探期间资料、上水平、临近采区的瓦斯地质条件和矿井瓦斯地质图进行本采区瓦斯地质分析，进行初步的区域划分。

　　第二章 采区巷道布置

　　第一节 采区开拓巷道布置

　　采区上、下山巷道布置、参数以及用途。

　　采区巷道布置原则：

　　一、采区上、下山应布置在岩层或非突出煤层中;采区上(下)山设计必须至少布置轨道、皮带运输及专用回风三条上(下)山，一般情况下至少有两条布置在煤层底板稳定岩层中。

　　采区须设置专一行人巷或行人与辅助运输布置在轨道上(下)山，工作面运输巷与采区上(下)山之间通过溜煤眼连接，避免平交。

　　二、回采工作面采用顺序开采方式，避免孤岛采掘、应力集中、支护困难等不利因素;首采工作面布置在采区下部，避免掘进工作面频繁探放水诱发水害事故。

　　三、突出采区必须提出防突设计，可采用开采保护层、底板岩石巷道穿层钻孔增透卸压抽采和煤巷递进掩护式掘进等消突方式。采区防突设计由集团公司组织审批。

　　四、巷道揭穿突出煤层的地点优先布置在被保护区域或其他卸压区内，减少巷道揭煤的次数。

　　五、采掘工作面应具有独立的通风系统，采区回风巷必须为专用回风巷。

　　六、采区进回风巷断面不得小于16m2。

　　七、尽量实现双翼开采。

　　第二节 采掘工程布置  

　　一、煤层开采顺序：

　　对于存在多层煤情况具有开采保护层开采条件的要首先开采上保护层，其次选择下保护层。

　　二、生产能力及采掘工作面个数

　　三、工作面接替及回采顺序

　　工作面回采顺序应避免出现孤岛工作面现象，对于双翼开采的采区尽量两翼跳采，对于单翼工作面尽量采用上行开采。

　　首采工作面应布置在区域划分明确以及瓦斯地质条件清楚的地点。设计中首采工作面必须明确地点。

　　第三章 通风系统 

　　第一节 矿井通风系统

　　简要介绍矿井通风系统、风量、风阻等。

　　第二节 采区通风系统  

　　一、采区风量计算

　　通风容易时期、通风困难时期

　　二、采区内风流及控制

　　采区通风系统应满足的要求：

　　(一)采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁出现一段进风、一段回风现象;

　　(二)巷道揭穿突出煤层时，必须具有独立、可靠的通风系统;

　　(三)采区回风巷必须为专用回风巷;

　　(四)回风巷内不得设置调节风量的设施;

　　(五)采区回风巷内必须安设高低浓度甲烷传感器;

　　(六)井下严禁安设辅助通风机;

　　(七)掘进工作面通风方式采用压入式。

　　第四章 防突设施(设备)  

　　第一节 安全监测系统  

　　第二节 瓦斯抽采系统

　　一、瓦斯抽放系统的设计

　　依据：瓦斯抽放系统必须依据采区内瓦斯含量、预计瓦斯抽放量等参数进行设计。

　　二、瓦斯泵站的选取

　　依据：瓦斯抽放泵站应选择在靠近瓦斯抽放地点的位置，尽量减少瓦斯抽放阻力。

　　第三节 安全防护设施

　　一、避难硐室的构筑(包括采区避难所以及采掘工作面避难所)

　　本节内主要介绍本采区内设置避难所的个数、位置、构筑规格。

　　二、压风自救装置的设施

　　本节主要介绍压风自救的设置、压风机的选型、管路规格、压风自救装置的设置

　　三、远距离放炮

　　四、反向风门 

　　第五章 区域综合防突措施

　　第一节 区域预测

　　一、瓦斯参数的测定

　　突出矿井开采的非突出煤层和高瓦斯矿井的开采煤层，在延伸达到或超过30m或开拓新采区时，必须测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量及其他突出危险性参数。设计中必须明确体现所需测定参数的数量、位置及测定参数所需钻孔的参数等内容。

　　二、区域划分

　　根据上述所测定的参数并结合开拓前所进行的区域预测结果进行综合分析得出开拓后的区域预测结果，并据此进行区域划分。

　　第二节 区域综合防突措施

　　一、区域防突措施的选取

　　对于具备开采保护层条件的要优先选取开采保护层;对于不具备开采保护层条件的工作面要优先采用顶(底)板岩石巷道穿层钻孔增透卸压抽采煤层瓦斯区域防突措施，其次选择顺层钻孔抽采煤层条带煤层瓦斯和顶(底)板岩石巷道穿层钻孔增透卸压抽采瓦斯相配合的区域防突措施。

　　二、石门揭煤

　　在设计中必须明确石门揭煤次数、地点等情况。

　　揭煤采取措施原则：

　　1.经开拓前区域预测有突出危险的新采区在准备过程中的所有揭煤作业，必须采取区域综合防突措施并达到指标要求;

　　2.经开拓前区域预测无突出危险的新采区在准备过程中的所有揭煤作业，必须采取局部综合防突措施并达到指标要求;

　　3.经开拓后区域预测为突出危险区的煤层，必须采取区域综合措施并进行区域措施效果检验。经效果检验仍为突出危险区的，必须继续进行或者补充实施区域综合防突措施;

　　4.经开拓后区域预测或者经区域措施效果检验后为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时，必须采用工作面的预测方法进行区域验证。

　　(一)探煤措施

　　(二)区域防突措施

　　1.区域防突措施的选取

　　2.区域防突措施的设计

　　3.区域防突措施的图纸

　　(三)区域防突措施效果检验

　　1.区域防突措施效果检验指标的选取

　　2.区域防突措施效果检验钻孔的设计

　　3.区域防突措施效果检验设计参数图纸

　　三、煤巷掘进工作面  采区防突专项设计编写纲要及技术原则

　　本节内必须明确采区内采取底板岩石巷道穿层钻孔增透卸压预抽煤层瓦斯区域防突措施所施工的顶底板岩石巷道的工程量，开口位置及规格。

　　区域防突措施选取原则：具备开采保护层条件的要首先开采保护层，对不具备开采保护层条件的，煤巷要优先选取底板岩巷穿层钻孔增透卸压预抽瓦斯区域防突措施，其次选取顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯+底板岩巷穿层钻孔增透卸压预抽煤层瓦斯。在地质构造带、高瓦斯、高应力内顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯不能控制掘进工作面前方60m的条带长度应采取底板岩巷穿层钻孔增透卸压抽采瓦斯区域防突措施。

　　(一)区域防突措施

　　1.区域防突措施的选取

　　2.区域防突措施的设计

　　区域防突措施的选取原则：

　　底板岩巷穿层钻孔增透卸压抽采瓦斯区域防突措施

　　(1)岩巷距煤层的距离不得小于10m;

　　(2)巷道断面不小于10m2;

　　(3)采用旋切钻进增透卸压预抽瓦斯，孔底间距不大于10m;

　　(4)设计水煤沉淀和煤水排放系统。

　　(5)钻孔直径：≥113mm;

　　(6)钻孔抽放时间不得小于瓦斯抽放半径测定开始至结束的间隔时间;

　　(7)钻孔控制范围：钻孔控制的煤巷条带长度不得小于60m。倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少控制20m，下帮至少控制10m;近水平、缓倾斜煤层巷道控制两侧轮廓线外至少各15m范围内的煤层(控制范围均为沿层面的距离);

　　(8)封孔至煤岩交界处，封孔管进入煤层不少于煤孔段长度的二分之一，应尽可能实现全煤孔段护孔，进入煤层段封孔管为花管。

　　顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯+底板岩石穿层钻孔增透卸压预抽采瓦斯。

　　(1)煤巷断面不得小于12m2;

　　(2)煤巷设施布置利于岩巷开门施工;

　　(3)岩巷断面不得小于10m2;

　　(4)钻孔直径：89～120mm;

　　(5)钻孔间距及抽放时间：按实际测定的瓦斯抽放半径确定钻孔间距，但钻孔在煤层中的终孔间距不超过3m;钻孔瓦斯抽放时间不得小于瓦斯抽放半径测定开始至结束的间隔时间(天);

　　(6)钻孔控制范围：钻孔控制的煤层条带长度不得小于60m。条带长度范围内钻孔控制全煤厚，终孔距煤层顶(底)板不得大于1.5m。倾斜、急倾斜煤层控制巷道上帮轮廓线外至少20m，下帮至少控制10m，近水平、缓倾斜煤层巷道控制两侧轮廓线外至少各15m范围内的煤层(控制范围均为沿层面的距离);

　　(7)顺层钻孔采用“两堵一注”封孔方式，封孔段长度不小于18m。

　　(二)区域防突措施效果检验

　　1.区域防突措施效果检验指标的选取

　　2.区域防突措施效果检验钻孔的设计

　　3.区域防突措施效果检验设计参数图纸

　　(三)区域验证

　　四、回采工作面

　　(一)区域防突措施

　　(二)区域防突措施效果检验

　　第六章 局部综合防突措施

　　一、局部防突措施的选取

　　二、局部防突措施的设计

　　三、局部防突措施的预测和效果检验

　　(一)区域防突措施预测和效果检验指标的选取

　　(二)区域防突措施预测和效果检验钻孔的设计