出煤層底(頂)板的最小法向距離5m開始到穿過煤層進入頂(底)板2m(最小法向距離)的過程均屬于揭煤作業。揭煤作業前應編制揭煤的專項防突設計,報煤礦企業技術負責人批準。
揭煤作業應當具有相應技術能力的專業隊伍施工,并按照下列作業程序進行:
(一)探明揭煤工作面和煤層的相對位置;
(二)在與煤層保持適當距離的位置進行工作面預測(或區域驗證);
(三)工作面預測(或區域驗證)有突出危險時,采取工作面防突措施;
(四)實施工作面措施效果檢驗;
(五)掘進至遠距離爆破揭穿煤層前的工作面位置,采用工作面預測或措施效果檢驗的方法進行最后驗證;
(六)采取安全防護措施并用遠距離爆破揭開或穿過煤層;
(七)在巖石巷道與煤層連接處加強支護。
第六十三條石門和立井、斜井揭煤工作面的突出危險性預測必須在距突出煤層最小法向距離5m(地質構造復雜、巖石破碎的區域,應適當加大法向距離)前進行。
在經工作面預測或措施效果檢驗為無突出危險工作面時,可掘進至遠距離爆破揭穿煤層前的工作面位置,再采用工作面預測的方法進行最后驗證。若經驗證仍為無突出危險工作面時,則在采取安全防護措施的條件下采用遠距離爆破揭穿煤層;否則,必須采取或補充工作面防突措施。
當工作面預測或措施效果檢驗為突出危險工作面時,必須采取或補充工作面防突措施,直到經措施效果檢驗為無突出危險工作面。
第六十四條石門和立井、斜井工作面從掘進至距突出煤層的最小法向距離5m開始,必須采用物探或鉆探手段邊探邊掘,保證工作面到煤層的最小法向距離不小于遠距離爆破揭開突出煤層前要求的最小距離。
采用遠距離爆破揭開突出煤層時,要求石門、斜井揭煤工作面與煤層間的最小法向距離是:急傾斜煤層2m,其他煤層1.5m。要求立井揭煤工作面與煤層間的最小法向距離是:急傾斜煤層1.5m,其他煤層2m。如果巖石松軟、破碎,還應適當增加法向距離。
第六十五條在揭煤工作面用遠距離爆破揭開突出煤層后,若未能一次揭穿至煤層頂(底)板,則仍應當按照遠距離爆破的要求執行,直至完成揭煤作業全過程。
第六十六條當石門或立井、斜井揭穿厚度小于0.3m的突出煤層時,可直接用遠距離爆破方式揭穿煤層。
第六十七條突出煤層的每個煤巷掘進工作面和采煤工作面都應當編制工作面專項防突設計,報礦技術負責人批準。實施過程中當煤層賦存條件變化較大或巷道設計發生變化時,還應當作出補充或修改設計。
第六十八條在實施局部綜合防突措施的煤巷掘進工作面和回采工作面,若預測指標為無突出危險,則只有當上一循環的預測指標也是無突出危險時,方可確定為無突出危險工作面,并在采取安全防護措施、保留足夠的預測超前距的條件下進行采掘作業;否則,仍要執行一次工作面防突措施和措施效果檢驗。
第二節工作面突出危險性預測
第六十九條對于各類工作面,除本規定載明應該或可以采用的工作面預測方法外,其他新方法的研究試驗應當由具有突出危險性鑒定資質的單位進行;在試驗前,應當由煤礦企業技術負責人批準。
應針對各煤層發生煤與瓦斯突出的特點和條件試驗確定工作面預測的敏感指標和臨界值,并作為判定工作面突出危險性的主要依據。試驗應由具有突出危險性鑒定資質的單位進行,在試驗前和應用前應當由煤礦企業技術負責人批準。
第七十條在主要采用敏感指標進行工作面預測的同時,可以根據實際條件測定一些輔助指標(如瓦斯含量、工作面瓦斯涌出量動態變化、聲發射、電磁輻射、鉆屑溫度、煤體溫度等),采用物探、鉆探等手段探測前方地質構造,觀察分析工作面揭露的地質構造、采掘作業及鉆孔等發生的各種現象,實現工作面突出危險性的多元信息綜合預測和判斷。
工作面地質構造、采掘作業及鉆孔等發生的各種現象主要有以下方面:
(一)煤層的構造破壞帶,包括斷層、劇烈褶曲、火成巖侵入等;
(二)煤層賦存條件急劇變化;
(三)采掘應力疊加;
(四)工作面出現噴孔、頂鉆等動力現象;
(五)工作面出現明顯的突出預兆。
在突出煤層,當出現上述第(四)、(五)情況時,應判定為突出危險工作面;當有上述第(一)、(二)、(三)情況時,除已經實施了工作面防突措施的以外,應視為突出危險工作面并實施相關措施。
第七十一條石門揭煤工作面的突出危險性預測應當選用綜合指標法、鉆屑瓦斯解吸指標法或其他經試驗證實有效的方法進行。
立井、斜井揭煤工作面的突出危險性預測按照石門揭煤工作面的各項要求和方法執行。
第七十二條采用綜合指標法預測石門揭煤工作面突出危險性時,應當由工作面向煤層的適當位置至少打3個鉆孔測定煤層瓦斯壓力P。近距離煤層群的層間距小于5m或層間巖石破碎時,應當測定各煤層的綜合瓦斯壓力。
測壓鉆孔在每米煤孔采一個煤樣測定煤的堅固性系數f,把每個鉆孔中堅固性系數最小的煤樣混合后測定煤的瓦斯放散初速度Δp,則此值及所有鉆孔中測定的最小堅固性系數f值作為軟分層煤的瓦斯放散初速度和堅固性系數參數值。綜合指標D、K的計算公式為:
D=00075Hf-3×(P-074)(1)
K=△pf(2)
式中D—工作面突出危險性的D綜合指標;
K—工作面突出危險性的K綜合指標;
H—煤層埋藏深度,m;
P—煤層瓦斯壓力,取各個測壓鉆孔實測瓦斯壓力的最大值,MPa;
△p—軟分層煤的瓦斯放散初速度;
f—軟分層煤的堅固性系數。
各煤層石門揭煤工作面突出預測綜合指標D、K的臨界值應根據試驗考察確定,在確定前可暫按表3所列的臨界值進行預測。
當測定的綜合指標D、K都小于臨界值,或者指標K小于臨界值且式(1)中兩括號內的計算值都為負值時,若未發現其他異常情況,該工作面即為無突出危險工作面;否則,判定為突出危險工作面。
表3石門揭煤工作面突出危險性預測綜合指標D、K參考臨界值
綜合指標D綜合指標K無煙煤其他煤種0.252015第七十三條采用鉆屑瓦斯解吸指標法預測石門揭煤工作面突出危險性時,由工作面向煤層的適當位置至少打3個鉆孔,在鉆孔鉆進到煤層時每鉆進1m采集一次孔口排出的粒徑1~3mm的煤鉆屑,測定其瓦斯解吸指標K1或△h2值。測定時,應考慮不同鉆進工藝條件下的排渣速度。
各煤層石門揭煤工作面鉆屑瓦斯解吸指標的臨界值應根據試驗考察確定,在確定前可暫按表4中所列的指標臨界值預測突出危險性。
表4鉆屑瓦斯解吸指標法
預測石門揭煤工作面突出危險性的參考臨界值
煤樣Δh2指標臨界值(Pa)K1指標臨界值mL/g•min12干煤樣2000.5濕煤樣1600.4如果所有實測的指標值均小于臨界值,并且未發現其他異常情況,則該工作面為無突出危險工作面;否則,為突出危險工作面。
第七十四條可采用下列方法預測煤巷掘進工作面的突出危險性:
(一)鉆屑指標法;
(二)復合指標法;
(三)R值指標法;
(四)其他經試驗證實有效的方法。
第七十五條采用鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性時,在近水平、緩傾斜煤層工作面應向前方煤體至少施工3個、在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個直徑42mm、孔深8~10m的鉆孔,測定鉆屑瓦斯解吸指標和鉆屑量。
鉆孔應盡可能布置在軟分層中,一個鉆孔位于掘進巷道斷面中部,并平行于掘進方向,其他鉆孔的終孔點應位于巷道斷面兩側輪廓線外2~4m處。
鉆孔每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量S,每鉆進2m至少測定一次鉆屑瓦斯解吸指標K1或△h2值。
各煤層采用鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性的指標臨界值應根據試驗考察確定,在確定前可暫按表5的臨界值確定工作面的突出危險性。
表5鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面
突出危險性的參考臨界值
鉆屑瓦斯解吸指標Δh2
Pa鉆屑瓦斯解吸指標K1
mL/g•min12鉆屑量S(kg/m)(L/m)2000.565.4如果實測得到的S、K1或△h2的所有測定值均小于臨界值,并且未發現其他異常情況,則該工作面預測為無突出危險工作面;否則,為突出危險工作面。
第七十六條采用復合指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性時,在近水平、緩傾斜煤層工作面應當向前方煤體至少施工3個、在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個直徑42mm、孔深8~10m的鉆孔,測定鉆孔瓦斯涌出初速度和鉆屑量指標。
鉆孔應當盡量布置在軟分層中,一個鉆孔位于掘進巷道斷面中部,并平行于掘進方向,其他鉆孔開孔口靠近巷道兩幫0.5m處,終孔點應位于巷道斷面兩側輪廓線外2~4m處。
鉆孔每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量S,并在暫停鉆進后2min內測定鉆孔瓦斯涌出初速度q。測定鉆孔瓦斯涌出初速度時,測量室的長度為1.0m。
各煤層采用復合指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性的指標臨界值應根據試驗考察確定,在確定前可暫按表6的臨界值進行預測。
如果實測得到的指標q、S的所有測定值均小于臨界值,并且未發現其他異常情況,則該工作面預測為無突出危險工作面;否則,為突出危險工作面。
表6復合指標法預測煤巷掘進工作面
突出危險性的參考臨界值
鉆孔瓦斯涌出初速度q
(L/min)鉆屑量S(kg/m)(L/m)565.4第七十七條采用R值指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性時,在近水平、緩傾斜煤層工作面應向前方煤體至少施工3個、在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個直徑42mm、孔深8~10m的鉆孔,測定鉆孔瓦斯涌出初速度和鉆屑量指標。
鉆孔應當盡可能布置在軟分層中,一個鉆孔位于掘進巷道斷面中部,并平行于掘進方向,其他鉆孔的終孔點應位于巷道斷面兩側輪廓線外2~4m處。
鉆孔每鉆進1m收集并測定該1m段的全部鉆屑量S,并在暫停鉆進后2min內測定鉆孔瓦斯涌出初速度q。測定鉆孔瓦斯涌出初速度時,測量室的長度為1.0m。
根據每個鉆孔的最大鉆屑量Smax和最大鉆孔瓦斯涌出初速度qmax按式(3)計算各孔的R值:
R=(Smax-1.8)(qmax-4)(3)
式中Smax—每個鉆孔沿孔長的最大鉆屑量,L/m;
qmax—每個鉆孔的最大鉆孔瓦斯涌出初速度,L/min。
判定各煤層煤巷掘進工作面突出危險性的臨界值應根據試驗考察確定,在確定前可暫按以下指標進行預測:
當所有鉆孔的R值有R﹤6且未發現其他異常情況時,該工作面可預測為無突出危險工作面;否則,判定為突出危險工作面。
第七十八條對采煤工作面的突出危險性預測,可參照本規定第七十四條所列的煤巷掘進工作面預測方法進行。但應沿采煤工作面每隔10~15m布置一個預測鉆孔,深度5~10m,除此之外的各項操作等均與煤巷掘進工作面突出危險性預測相同。
判定采煤工作面突出危險性的各指標臨界值應根據試驗考察確定,在確定前可參照煤巷掘進工作面突出危險性預測的臨界值。
第三節工作面防突措施
第七十九條工作面防突措施是針對經工作面預測尚有突出危險的局部煤層實施的防突措施。其有效