1、8257 运煤石门揭煤防突前探钻孔及瓦斯释放钻孔施工设计主 管 矿长： 鲁 建 广总 工： 景 魁 英安 全 副总： 杨 海 生开 掘 副总： 赵 志 军设 计 副总： 陈 红 祥瓦斯治理科： 李 彦 军生产技术部： 孔 玉 宽抽 防 区： 任 金 生编 制： 郭 金 刚单 位： 抽 防 区日 期： 2006.10.0728257 运煤石门揭煤防突前探钻孔及瓦斯释放钻孔施工设计8257 运煤石门开口于 41 皮带下山 79 测点，自开口掘进 25m 时巷道顶板与大煤煤层底板垂距为 10m，掘进 50m 时，巷道顶板与大煤煤层底板垂距为5m。根据防治煤与瓦斯突出细则规定，需施工前探钻孔以探明煤层
2、产状及释放煤层中的瓦斯保证巷道安全揭露煤层。一、概述：1、井上下位置及范围该工作面地面位于苗庄村之北 800m，磨屋村西南 600m。地面标高 140.9-148.2，地表 为农田覆盖，无其它建筑物。井下位于下 41 区，上部（西部）与 8253 采空区隔 8255 相望，北止以羊东辅助下山实见的陷落柱煤柱为界，西南以 41 下山煤柱线为界，东以 8457 溜子道垂直投影上切为技术边界。工作面走向长平均 400m，倾斜长平均 115m，可采储量 36 万吨。2、煤层结构及顶底板岩性工作面煤层为二叠系山西组 2#煤，煤厚 5.2-6.0m，平均厚度 5.7m，煤层稳定，其结构复 杂，普遍含三层夹
3、石，其中 顶、底 夹石较稳定。顶夹石厚 0.05m，为炭质粉砂岩，距顶板 1.0m，底夹石厚 0.15m，为炭质粉砂岩，距底板 1.2m，煤层走向 N5W-N25E，倾角平均为 18。煤层顶底板情况见下表。煤层顶底板情况 顶底板名称 岩石名称 厚度（m） 岩性名称老顶 中粒砂岩 11.0 白灰色，中粒砂岩直接顶 粉砂岩 5.0 黑灰色，含植物叶片化石伪顶 页岩 0.5 褐黑色易垮落、呈碎块状直接底 砂泥岩互层 2.6 上部为页岩，下部为灰色砂岩老底 粉砂岩 8.0 灰黑色含钙质、矽状结核3、地质构造情况8257 工作面呈一单斜构造，其走向为 N5W-N25E，倾向 SE，倾角 12-28，平均
4、 倾 角 18。该工作面构造极为复杂，f571 断层将横贯该 工作面。上部 F17 号断层是该工作面与 8255 工作面的分界断层。该工作面下伏野青煤层实际揭露有4255 的陷落柱，并留有防水煤柱。3该工作面的东北部，根据三维地震勘探资料，有两条 H=10m 逆断层出露（DF6、DF9），均需在掘 进中揭露证实。有关断 层构造情况详见表一。断层特征表 （表一）构造名称 走向 倾向 倾角 性质 落差（m） 对掘进影响程度F17 N25-36E NW 40 正 0-20 8455 分界断层f571 N15-30E NW 42 正 1.3-3.5f531 N38W SW 62 正 0-10DSF9
5、N45E NW 45 正 2.0 三维地质勘探DSF10 N44E NW 42 正 2.0 三维地质勘探DSF11 N45E NW 42 正 2.0 三维地质勘探DSF49 N78E SE 65 正 2.0 三维地质勘探DF6-1 N85W SE 65 正 10 三维地质勘探DF6 N22E SE 78 逆 1.0 三维地质勘探DF9 N22E SE 78 逆 10 三维地质勘探4、水文地质情况该工作面水文地质条件较为简单，主要为顶板砂岩水。正常涌水量为 0.1 m3/min，最大涌水量 为 0.2 m3/min。5、其它地质因素本工作面掘进时，预计瓦斯涌出量为 2.0 m3/min。煤 尘具
6、有爆炸性。煤层无自燃发火现象，地温为 20，地压为 11.88MPa-13.43MPa。二、施工目的：1、探明煤层产状。2、测定煤层突出危险性指标，确定煤层突出危险程度。3、抽放、释放瓦斯，消除突出危 险性。三、前探钻孔布置：1、钻孔位置：前探钻孔布置在距 79 测点 25.5m 的地方。2、钻孔数量：设计布置两个钻孔。3、钻孔方向：设计钻孔方向与巷道掘进方向相同，方位角为 NE52.5。4、钻孔参数：见表（二）所示。5、孔径：开孔：93mm，终孔：93mm钻孔布置详见钻孔设计图，如图一、图二。钻孔参数表（二）孔号 方位角 倾角（） 预计见煤深度（m）预计见顶深度（m） 备 注41 NE52.
7、5 +33 16 242 NE52.5 +13 25.5 37.5进入顶板不少于1m四、防治突出措施：1、瓦斯压力：（1）41 压风机房：羊渠河矿曾在-400m 水平 41 压风机房处测定了瓦斯压力，瓦斯压力达到1.34MPa，测 定钻孔标 高为-400m。（2）41 回风下山在 41 回风下山 22 测点处测定了瓦斯压力，瓦斯压力为 0.78 MPa，测定钻孔标高为-530.9m。8257 运煤石门开口位置位于 41 皮带下山 79 测点处，标高为-482.283m，介于两个瓦斯压力测定点之间，因此，此次石门揭煤不再测定瓦斯压力，直接采取防突措施。根据防治煤与瓦斯突出细则第 60、62 条规
8、定，结合现场生产实际情况，采用排放瓦斯和抽放瓦斯措施相结合的防突措施，以期达到防突的效果。五、措施要求：1、排放瓦斯钻孔措施要求：（1）在煤层透气性较好，并有足够的排放时间时，可采用钻孔排放措施。（2）排放钻孔应布置到石门周界外 35m 的煤层内。（3）排放钻孔的直径为 75100mm ，钻孔间距根据实测的有效排放半径而定，一般孔底间距不大于 2m。（4）在排放钻孔的控制范围内，如果预测指标降到突出临界值以下，说明措施有效。2、预抽瓦斯措施要求：（1）煤层透气性较好，并有足够的抽放时间（一般不少于 3 个月）时，可采用预抽瓦斯措施。（2）抽放钻孔布置到石门周界外 35m 的煤层内。（3）抽放钻
9、孔的直径为 75100mm ，钻孔孔底间距一般为 23m。（4）在抽放钻孔的控制范围内，如果预测指标降到突出临界值以下，说明措施有效。六、钻孔布置：1、防突瓦斯排放钻孔：（1）、钻孔位置：测压钻孔布置在距 79 测点 45m 的地方。（2）、钻孔数量：5设计布置 20 个钻孔。（3）、钻孔方向：见设计图图三、图四所示。（4）、钻孔参数：见表（三）所示。（5）、钻孔终孔位置在石门周界外 5m 的煤层中，孔底间距为 2m。（6）、孔径：开孔：93mm，终孔：93mm，不取芯。钻孔参数表（三）组别 孔号 方位角 倾角（）预计见煤深度（m）预计见顶深度（m）备 注 1 NE43 +16 14 26 进
10、入顶板不少于 1m2 NE43 +8 18.5 34 进入顶板不少于 1m3 NE43 +4 23 43 进入顶板不少于 1m4 NE43 0 28 52 进入顶板不少于 1m 1 NE48 +16 14 26 进入顶板不少于 1m2 NE48 +8 18.5 34 进入顶板不少于 1m3 NE48 +4 23 43 进入顶板不少于 1m4 NE48 0 28 52 进入顶板不少于 1m 1 NE53 +16 14 26 进入顶板不少于 1m2 NE53 +8 18.5 34 进入顶板不少于 1m3 NE53 +4 23 43 进入顶板不少于 1m4 NE53 0 28 52 进入顶板不少于
11、1m 1 NE58 +16 14 26 进入顶板不少于 1m2 NE58 +8 18.5 34 进入顶板不少于 1m3 NE58 +4 23 43 进入顶板不少于 1m4 NE58 0 28 52 进入顶板不少于 1m 1 NE62 +16 14 26 进入顶板不少于 1m2 NE62 +8 18.5 34 进入顶板不少于 1m3 NE62 +4 23 43 进入顶板不少于 1m4 NE62 0 28 52 进入顶板不少于 1m总孔数 20 个 总孔深 800m2、瓦斯抽放钻孔：6（1）8257 运煤石门：钻孔布置在巷道停工头处，距停工头正前 5m，钻孔布置 6 个，总孔深93m。具体布置见设
12、计图（图五、图六）;钻孔参数见下表（四）。钻孔孔径不低于93mm。不取芯，全部 钻孔穿透大煤顶板不少于 1m。瓦斯抽放钻孔参数表（四）排别 孔号 方位 钻孔倾角（ ） 预计见煤深度（m） 预计见顶深度（m） 备注第一排 1 NE31 +14 13.5 26 见大煤顶板2 NE53 +14 13.5 26 见大煤顶板3 NE74 +14 13.5 26 见大煤顶板第二排 1 NE31 +34 8.5 172 NE53 +34 8.5 173 NE74 +34 8.5 17总孔数 3 个 总孔深 135（2）41 回风下山：钻孔布置在 41 回风下山，钻孔布置 3 个钻场，每个钻场布置 56 个钻
13、孔，钻孔总数为 17 个，钻孔总深度为 m。钻孔孔径不低于 93mm。不取芯，全部钻孔穿透大煤顶板不少于 1m。具体布置见设计图（图七）。钻孔参数见下表（五）。钻孔技术参数（五）钻场 钻孔编号 钻孔方位 钻孔倾角（） 钻孔孔径（mm） 钻孔见煤深度（m）终孔层位1 1 NW60 +31.3 94 39 大煤顶板2 NW41 +25.8 94 44 大煤顶板3 NW26 +18.6 94 53 大煤顶板4 NW16 +14 94 64 大煤顶板5 NW10 +11 94 76 大煤顶板6 NW5 +8.4 94 90 大煤顶板2 1 NW31 +11 94 119 大煤顶板2 NW26 +9.9
14、 94 129 大煤顶板3 NW21 +8.8 94 139 大煤顶板4 NW18 +7.8 94 151 大煤顶板5 NW14 +7 94 163 大煤顶板6 NW11 +6.3 94 173 大煤顶板3 1 NW2 +57 94 22 大煤顶板2 NE13 +51.6 94 26.6 大煤顶板3 NE22 +45.3 94 28.4 大煤顶板4 NE28 +40.1 94 31.3 大煤顶板5 NE32 +34.9 94 35.4 大煤顶板七、封孔要求：1、防突瓦斯排放钻孔：7钻孔采用水泥注浆法封孔，封孔深度不低于 6m。封孔管为灰质硬塑料管，或白色塑料管。2、抽放钻孔：钻孔采用水泥注浆法
15、封孔，封孔深度不低于 6m。封孔管为直径不小于50mm 的钢管。八、实施步骤：1、按照防治煤与瓦斯突出细则要求，首先施工前探钻孔。2、探明煤层赋存状态和产状后，巷道继续掘进至巷道顶板与煤层底板垂距 5m 处。3、按照防治煤与瓦斯突出细则要求，施工瓦斯压力测定钻孔，进行瓦斯压力的测定。4、根据测定的瓦斯压力大小，在巷道全断面布置防突瓦斯释放钻孔和瓦斯抽放钻孔。5、施工钻孔至煤层内。利用钻机高速旋转的切削力将煤体破碎，利用高压水的压力将碎煤屑冲出。6、使用大量的高压水反复冲洗钻孔，诱发喷孔。7、接系统抽放卸压瓦斯。8、效果检验。九、措施要求达到的效果、指标及检验：1、效果、指标：（1）测定煤钻屑解吸指标符合防治煤与瓦斯突出细则要求。（2）经效果检验有效或瓦斯压力小于 0.74Mpa。2、检验：（1）测定瓦斯压力必须低于 0.74Mpa。（2）煤钻屑解吸指标h 2160Pa。8
