99999瓦斯设计(3)

直到措施效果检验为无突出危险工作面。

（1）、综合指标法预测内、外水仓揭煤工作面突出危险性

综合指标法综合考虑了影响突出的地应力、瓦斯、煤的物理力学性质三大自然因素，是我国预测揭煤工作面突出危险性应用较多的一种方法。采用综合指标法预测揭煤工作面突出危险性时，考虑到为较准确的测定出内、外水仓附近煤层瓦斯压力值，掌握好内、外水仓揭穿附近煤层瓦斯情况，规定在内、外水仓揭煤工作面向煤层的适当位置至少打三个钻孔测定煤层瓦斯压力P和测量出有钻孔与巷道的一些信息。

为较准确的测定出内、外水仓揭煤工作面范围内软媒的坚固性系数f值和瓦斯放散初速度△P值，要求测压钻孔在每米煤孔采取一个煤样测定煤的坚固性系数f，把煤粉钻孔中坚固定性系数最小的煤样混合后测定煤的瓦斯放散初速度△P，把此值及所有钻孔中测定的最小坚固性系数f值作为软分层煤的瓦斯放散初速度和固定性系数参数值。如果取得的煤样粒度达不到测定f值所要求粒度（20-30mm），可采取粒度为1-3mm的煤样按上述要求进行测定，并按下式换算：

当

f1~3?0.25时，f?1.57f1~3?0.14；当f1~3?0.25时，f?f1~3。

f1~3———粒度为1~3mm时煤样的坚固性系数

D?(0.0075H?p?3)?(P?0.74),K?ff

式中：

综合指标D/K的计算公式为：

式中D——工作面突出危险性的D综合指标；

K——工作面突出危险性的K综合指标； H——煤层埋藏深度，m；

P——煤层瓦斯压力，取各个测压钻孔实测瓦斯压力的最大值，MPa;

?P—软分层煤的瓦斯放散初速度；

f—软分层煤的坚固性系数；

内、外水仓揭煤工作面突出预测综合指标D、K的临界值应根据实验考察确定，暂按表4-4所列的临界值进行预测。当测定的综合指标D、K都小于临界值，或者指标K小于临界值且上式中两括号内的计算值都为负值时，若未发现其他异常情况，该工作面即为无突出危险工作面；否则，判定为突出危险工作面。

综合指数D 0.25

综合指标K

无烟煤 20

其他煤种 15

（2）、复合指标法

采用复合指标法预测工作面突出危险性时，测试的指标主要包括钻孔瓦斯涌出初速度q和钻屑量S指标。复合指标法预测工作面突出危险性同时放映了工作面的应力状态、物理力学性质、煤层的破坏程度、瓦斯压力和瓦斯含量、媒体的应力状态及透气性，提高了突出危险性预测的准确性。

各煤层采用复合指标法预测煤巷掘进（回采）工作面突出危险性的指标临界值应根据实验考查确定，在确定前可暂时按照下表的临界值进行预测。

复合指标法预测工作面突出危险性的参考临界值 钻孔瓦斯涌出初速度q 5 6 钻屑量S 5.4 如果实测得到的指标q、S的所有测量值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险性工作面；否则为突出危险性工作面。

（3）、 R值指标法

钻孔瓦斯涌出初速度结合钻屑量综合指标（R值）法预测煤层突出危险性是根据沿孔深测出的最大瓦斯涌出初速度和最大钻屑量计算综合指标R值，与突出危险性的临界指标Rm比较，当任何一个钻孔中的R≥Rm时，该工作面预测为突出危险工作面。 该预测方法同时考虑了工作面的应力状态、物理力学性质和瓦斯含量，即考虑了决定突出危险的主要因素。其中，钻屑量主要考虑了煤层的强度性质和应力状态，而瓦斯涌出初速度则主要考虑了瓦斯因素。

根据每个钻孔的最大钻屑量Smax和最大钻孔瓦斯涌出初速度Qmax按式（16-3）计算各孔的R值：

R=（Smax-1.8）（Qmax-4）

式中Smax——每个钻孔沿孔长的最大钻屑量，L/m;

Qmax——每个钻孔的最大钻孔瓦斯涌出初速度，L/min。

判定各煤层煤巷掘进工作面突出危险性的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按以下指标进行预测：

当所有钻孔的R值有R1＜6或R2＜30且未发现其他异常情况时，该工作面可预测为无突出危险工作面；否则，判定为突出危险工作面。

（4）、 地质构造及采掘（钻孔）作业现象判定法

工作地质构造、采掘作业及钻孔等发生的各种现象主要有以下方面： 1 煤层的构造破坏带，包括断层、剧烈褶曲、火层岩侵入等； 2 煤层赋存条件急剧变化； 3 采掘应力叠加；

4 工作面出现喷孔、顶钻等动力现象； 5 工作面出现明显的突出预兆。

在突出煤层，当出现上述第4 5情况时，应判定为突出危险工作面；当有上述第1 2 3情况时，除已经实施了工作面防突措施的以外，应视为突出危险工作面并实施相关措施。

（5）、煤钻屑瓦斯解吸指标法预测内、外水仓揭煤工作左面的突出危险性

实践证明，煤的破坏类型越高，则煤的解吸速度越大，煤的瓦斯压力越大则煤的解吸速度也越大，钻屑瓦斯解吸指标法综合了煤质指标和瓦斯指标这两个与突出危险性密切有关的因素，也是我国预测揭煤工作面突出危险性应用较多的一种方法。采用钻屑瓦斯解吸指标法预测揭煤工作面突出危险性时，预测孔应尽量远离其他钻孔，在钻孔钻进到煤层时每钻进

1m采集一次孔口排出的粒径1-3mm的煤钻屑，测定其瓦斯解吸指标K1或者△h2值。测定时，应考虑不同钻进工艺条件下的排渣速度。

揭煤工作面煤钻屑瓦斯解吸指标的临界值应根据试验考察确定，由于湿煤和干煤受水的因素影响，其煤的解吸速度也不一样，在同等条件下，干煤的解吸速度要大于湿煤的解吸速度，所以它们的煤钻屑瓦斯解吸指标的临界值也不相同。在确定前可暂按表4-5中所列的指标临界值预测突出危险性。

煤样 干煤样 湿煤样

如果所有实测的综合指标值、煤钻屑瓦斯解吸指标值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面为无突出危险工作面，可边探边继续掘进至远距离揭穿煤层前的位置（最小法向距离2M）；若预测指标大于等于临界值，则必须采取工作面防突措施。

K1指标临界值(mL/g?min)

0.5

0.4

12?h2指标临界值（Pa）

200 160

（6）、钻屑指标法与预测内，外水仓掘进工作面过煤门时的突出危险性

由于内，外水仓掘进工作面与煤层的夹角较小，在一次远距离爆破作业未揭穿的剩余煤层进行施工过程中，即“过煤门”阶段，采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，在工作面向前方煤体施工3个直径42mm，孔深8~10m的钻孔，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量，并测得钻孔相应的参数。

钻孔应尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于巷道工作面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点位于巷道两侧轮廓线外2~4m处。钻孔每孔进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1、△h2值。因此设计采用《防突规定》中的临界值来确定内、外水仓掘进工作面的突出危险性。

如果实测得到的S、K1、△h2的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。必须采取工作面防突措施。

4.5、内、外水仓揭煤工作面的防突措施

根据《防突规定》第八十一条，揭煤工作面的防突措施包括抽、排放钻孔、金属骨架、媒体固化或其它经试验证明有效的措施。设计采用排放钻孔措施，必要时辅助以预抽瓦斯措施。

根据工作面岩层情况，实施工作面抽排放瓦斯钻孔防突措施时要求揭煤工作面与煤层间的最小法向距为5m。局部防突措施采取的抽排钻孔的施工工艺与区域抽排钻孔施工工艺一

致，可在距煤法线5m，在控制断面内均匀布孔，根据实际工作面预测结果具体确定布置参数。

由于一次远距离爆破作业不能全部揭穿煤层，故在揭开煤层后剩余的“过煤门”施工中，在利用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面具有突出危险时，可采用排放钻孔措施，必要时辅助以排放瓦斯措施。

4.6、内、外水仓揭煤工作面防突措施的效果检验

在内水仓掘进工作面采取防突措施后必须对措施的效果进行检验，若效果检验后仍有突出危险，应补充防突措施，直到效果检验达标后方可继续进行内、外水仓掘进工作。对五个检验孔，测量残余瓦斯压力和钻屑解吸指标，具体操作验证方法“揭煤工作面区域突出危险性预测”。

同时在“过煤门”阶段如须采取工作面防突措施，则在采取防突措施后利用钻屑指标法进行措施效果检验，若效果检验仍有突出危险，应补充防突措施，直到效果检验有效后方可采取安全防护措施利用远距离爆破揭穿剩余煤层，直至进入煤层底板2m以上，根据余吾煤业的实际情况，内，外水仓掘进工作面揭露煤层后可能延煤层布置，因此，内水仓揭煤工作面进入煤层按煤巷掘进工作面的要求执行区域和局部的综合“四位一体”防突措施。

5安全防护措施

5.1 揭煤时的组织措施

石门揭煤是一项危险性较大的工作，为了加强管理，成立石门揭煤领导小组，出矿井总工程师任组长，揭煤领导小组负责指挥揭煤施工作业，要求做到技术措施到位，施工质量到位。 组长： 副组长： 成员： 职责范围：

组长：负责整个揭煤工作的统一指挥和安排。

技术副指挥长：组织有关部门制定、审批、贯彻揭煤措施，并组织有关单位和人员实施。 安检负责人：负责组织安监部门严格监督揭煤措施的落实、执行及揭煤过程中的安全工作。 机电负责人：负责揭煤期间各项措施中机电管理和停送电工作。 技术负责人：协助总工程师制定揭煤措施和安全技术措施，督促施工单位严格按设计施工，掌握揭煤进展情况，负责揭煤期间准确给出中腰线，掌握地质构造、控制岩柱尺寸。 抽放队负责人：负责按揭煤设计要求施工好前探钻孔和抽放孔的安全施工和抽放工作。 通风组负责人：搞好通风、放炮、瓦斯检查工作。 办公室负责人：负责揭煤期间生活和所需车辆安排。

调度负责人：负责揭煤期间各部门工作协调，落实揭煤期间入井、升井人员情况。

施工单位负责人：负责按揭煤设计和技术测量部门要求进行施工及整个揭煤期间放炮站岗撤人工作。

供应科负责人：负责揭煤期间的物资供应。

揭煤施工领导小组所有成员，必须组织本单位职工认真学习、贯彻执行揭煤措施，密切配合，积极主动完成各项任务。

5.2揭煤时的安全防护

在执行了突出危险性预测、防治突出措施和措施效果检验后，在正常情况下，工作面是安全可靠的，但由于行程突出的因素随机性很大，为了避免意外发生的突出造成人员伤亡，必须执行安全防护措施。安全防护措施主要体现在三个方面：一是尽量减少工作人员在落煤时与工作面的接触时间，主要措施有远距离法爆；二是突出后工作人员应有的一套完整的生命保证系统，主要有避难所、避难窗、隔离式自救器、压风自救装置和自救袋等；三是突出后防止灾害扩大装置，主要有反向风门、档拦等。

根据《规定》第一百零二条规定，有突出煤层的采取必须设置采取避难所。避难所的为主应当根据实际情况确定。避难所应该符合下列要求： （1） 避难所设置向外开启的隔离门，隔离门设置标准按照反向风门标准安设。室内净高

不得低于2m，深度满足扩散通风的要求，长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定，但至少能满足15人避难，且每人使用面积不得少于0.5㎡。避难所内支护保持良好，并设有与矿调度室直通的电话：

（2） 避难所内放置足量的饮用水、安设供给空气的设施，每人供风量不少于0.3m3/min。

如果用压缩空气供风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴；

（3） 避难所内应根据设计的最多避难人数配备足够数量的隔离式自救器。 压风自救系统如附件4所示。 2 反向风门设置

《规定》第一百零三条规定，在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧，必须设置至少2道牢固可靠的反向风门。风门之间的距离不得小于4m。

反向风门距工作面的距离和反向风门的组数，应当根据掘进工作面的通风系统和预计的突出强度确定，但反向风门距工作面回风巷不得小于10m，与工作面的最近距离一般不得小于70m，如小于70m,时应设置至少三道反向风门。

反向风门墙垛可用砖，料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定，但不得小于0.2m；墙垛厚度不得小于0.8m。在煤巷构筑反向风门时，风门墙体四周必须掏槽，掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。通过反向风门墙垛的风筒、水沟、刮板输送机道等，必须设有逆向隔断装置。

人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢。工作面放炮和无人时，反向风门必须关闭。内、外水仓石门揭煤通风系统的方向风门设置见附件1.

5.3 石门揭煤培训

揭煤领导小组在揭煤工作开始前对各组技术人员及揭煤工作参加人员进行技术、操作培训，培训内容包括：煤与瓦斯突出预兆、防治煤与瓦斯突出基本知识、本专项防突设计说明、自救器的使用、压风自救器使用、远距离爆破揭煤的技术要求、避灾路线等揭煤相关的知识及避灾路线。

5.4其他安全防护措施

1、发现与地质刨面不相符时，不准掘进，等待揭煤领导小组处理意见。

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