如果所有实测的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;否则,为突出危险工作面。
第七十四条 可采用下列方法预测煤巷掘进工作面的突出危险性:
(一)钻屑指标法;
(二)复合指标法;
(三)R值指标法;
(四)其他经试验证实有效的方法。
第七十五条 采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时,在近水平、缓倾斜煤层工作面应向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2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。
钻孔应尽可能布置在软分层中,一个钻孔位于掘进巷道断面中部,并平行于掘进方向,其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2~4m处。
钻孔每钻进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K
1或△h
2值。
各煤层采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值应根据试验考察确定,在确定前可暂按表5的临界值确定工作面的突出危险性。
表5 钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值
钻屑瓦斯解吸指标Δh2
Pa
| 钻屑瓦斯解吸指标K1
(mL/g• )
| 钻屑量 S
|
(kg/m)
| (L/m)
|
200
| 0.5
| 6
| 5.4
|
如果实测得到的S 、K
1或△h
2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。
第七十六条 采用复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时,在近水平、缓倾斜煤层工作面应当向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8~10m的钻孔,测定钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标。
钻孔应当尽量布置在软分层中,一个钻孔位于掘进巷道断面中部,并平行于掘进方向,其他钻孔开孔口靠近巷道两帮0.5m处,终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2~4m处。
钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S,并在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q。测定钻孔瓦斯涌出初速度时,测量室的长度为1.0m。
各煤层采用复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值应根据试验考察确定,在确定前可暂按表6的临界值进行预测。
如果实测得到的指标q、S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。
表6 复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值
钻孔瓦斯涌出初速度q
(L/min)
| 钻屑量 S
|
(kg/m)
| (L/m)
|
5
| 6
| 5.4
|
第七十七条 采用R值指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时,在近水平、缓倾斜煤层工作面应向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8~10m的钻孔,测定钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标。
钻孔应当尽可能布置在软分层中,一个钻孔位于掘进巷道断面中部,并平行于掘进方向,其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2~4m处。
钻孔每钻进1m收集并测定该1m段的全部钻屑量S,并在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q。测定钻孔瓦斯涌出初速度时,测量室的长度为1.0m。
根据每个钻孔的最大钻屑量S
max和最大钻孔瓦斯涌出初速度q
max按式(3)计算各孔的R值:
R= (S
max-1.8) (q
max-4) (3)
式中 S
max-每个钻孔沿孔长的最大钻屑量,L/m;
q
max-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R﹤6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。
第七十八条 对采煤工作面的突出危险性预测,可参照本规定第七十四条所列的煤巷掘进工作面预测方法进行。但应沿采煤工作面每隔10~15m布置一个预测钻孔,深度5~10m,除此之外的各项操作等均与煤巷掘进工作面突出危险性预测相同。
判定采煤工作面突出危险性的各指标临界值应根据试验考察确定,在确定前可参照煤巷掘进工作面突出危险性预测的临界值。
第三节 工作面防突措施
第七十九条 工作面防突措施是针对经工作面预测尚有突出危险的局部煤层实施的防突措施。其有效作用范围一般仅限于当前工作面周围的较小区域。
第八十条 石门和立井、斜井揭穿突出煤层的专项防突设计至少应当包括下列主要内容:
(一)石门和立井、斜井揭煤区域煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置的基本情况;
(二)建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施;
(三)控制突出煤层层位、准确确定安全岩柱厚度的措施,测定煤层瓦斯压力的钻孔等工程布置、实施方案;
(四)揭煤工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标,预测及检验钻孔布置等;
(五)工作面防突措施;
(六)安全防护措施及组织管理措施;
(七)加强过煤层段巷道的支护及其他措施。
第八十一条 石门揭煤工作面的防突措施包括预抽瓦斯、排放钻孔、水力冲孔、金属骨架、煤体固化或其他经试验证明有效的措施。
立井揭煤工作面可以选用前款规定中除水力冲孔以外的各项措施。
金属骨架、煤体固化措施,应当在采用了其他防突措施并检验有效后方可在揭开煤层前实施。斜井揭煤工作面的防突措施应当参考石门揭煤工作面防突措施进行。
对所实施的防突措施都必须进行实际考察,得出符合本矿井实际条件的有关参数。
根据工作面岩层情况,实施工作面防突措施时要求揭煤工作面与突出煤层间的最小法向距离为:预抽瓦斯、排放钻孔及水力冲孔均为5m,金属骨架、煤体固化措施为2m。当井巷断面较大、岩石破碎程度较高时,还应适当加大距离。
第八十二条 在石门和立井揭煤工作面采用预抽瓦斯、排放钻孔防突措施时,钻孔直径一般为75~120mm。石门揭煤工作面钻孔的控制范围是:石门的两侧和上部轮廓线外至少5m,下部至少3m。立井揭煤工作面钻孔控制范围是:近水平、缓倾斜、倾斜煤层为井筒四周轮廓线外至少5m;急倾斜煤层沿走向两侧及沿倾斜上部轮廓线外至少5m,下部轮廓线外至少3m。钻孔的孔底间距应根据实际考察情况确定。
揭煤工作面施工的钻孔应当尽可能穿透煤层全厚。当不能一次打穿煤层全厚时,可分段施工,但第一次实施的钻孔穿煤长度不得小于15m,且进入煤层掘进时,必须至少留有5m的超前距离(掘进到煤层顶或底板时不在此限)。
预抽瓦斯和排放钻孔在揭穿煤层之前应当保持自然排放或抽采状态。
第八十三条 水力冲孔措施一般适用于打钻时具有自喷(喷煤、喷瓦斯)现象的煤层。石门揭煤工作面采用水力冲孔防突措施时,钻孔应至少控制自揭煤巷道至轮廓线外3~5m的煤层,冲孔顺序为先冲对角孔后冲边上孔,最后冲中间孔。水压视煤层的软硬程度而定。石门全断面冲出的总煤量(t)数值不得小于煤层厚度(m)乘以20。若有钻孔冲出的煤量较少时,应在该孔周围补孔。
第八十四条 石门和立井揭煤工作面金属骨架措施一般在石门上部和两侧或立井周边外0.5~1.0m范围内布置骨架孔。骨架钻孔应穿过煤层并进入煤层顶(底)板至少0.5m,当钻孔不能一次施工至煤层顶板时,则进入煤层的深度不应小于15m。钻孔间距一般不大于0.3m,对于松软煤层要架两排金属骨架,钻孔间距应小于0.2m。骨架材料可选用8kg/m的钢轨、型钢或直径不小于50mm钢管,其伸出孔外端用金属框架支撑或砌入碹内。插入骨架材料后,应向孔内灌注水泥砂浆等不燃性固化材料。
揭开煤层后,严禁拆除金属骨架。
第八十五条 石门和立井揭煤工作面煤体固化措施适用于松软煤层,用以增加工作面周围煤体的强度。向煤体注入固化材料的钻孔应施工至煤层顶板0.5m以上,一般钻孔间距不大于0.5m,钻孔位于巷道轮廓线外0.5~2.0m的范围内,根据需要也可在巷道轮廓线外布置多排环状钻孔。当钻孔不能一次施工至煤层顶板时,则进入煤层的深度不应小于10m。
各钻孔应当在孔口封堵牢固后方可向孔内注入固化材料。可以根据注入压力升高的情况或注入量决定是否停止注入。
固化操作时,所有人员不得正对孔口。
在巷道四周环状固化钻孔外侧的煤体中,预抽或排放瓦斯钻孔自固化作业到完成揭煤前应保持抽采或自然排放状态,否则,应打一定数量的排放瓦斯钻孔。从固化完成到揭煤结束的时间超过5天时,必须重新进行工作面突出危险性预测或措施效果检验。
第八十六条 煤巷掘进和采煤工作面的专项防突设计应当至少包括下列内容:
(一)煤层、瓦斯、地质构造及邻近区域巷道布置的基本情况;
(二)建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施;
(三)工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标以及预测、效果检验钻孔布置等;
(四)防突措施的选取及施工设计;
(五)安全防护措施;
(六)组织管理措施。
矿井各煤层采用的煤巷掘进工作面和采煤工作面各种局部防突措施的效果和参数等都要经实际考察确定。
第八十七条 有突出危险的煤巷掘进工作面应当优先选用超前钻孔(包括超前预抽瓦斯钻孔、超前排放钻孔)防突措施。如果采用松动爆破、水力冲孔、水力疏松或其他工作面防突措施时,必须经试验考察确认防突效果有效后方可使用。前探支架措施应当配合其他措施一起使用。
下山掘进时,不得选用水力冲孔、水力疏松措施。倾角8°以上的上山掘进工作面不得选用松动爆破、水力冲孔、水力疏松措施。