编号：QY-JP-TF-2014—3-002
贵州百里杜鹃金坡煤矿
石门揭煤专项防突设计
(1403回风石门)
编 制 人： 陈 玉 根 编制时间：2014年3月5日
审 阅 人 签 字
规程（措施）学习贯彻签字单
前 言
黔西县金坡乡金坡煤矿为资源整合矿井，由原金坡煤矿和杉林煤矿整合而成。根据贵州省人民政府文件（黔府函[2007]105号）省人民政府《关于毕节地区毕节市等八县（市）煤矿整合和调整方案的批复》，同意原黔西县金坡煤矿、杉林煤矿进行资源、企业整合，成立黔西县金坡乡金坡煤矿。生产能力为30万t/a，经鉴定，M4煤层在开采+1340m水平以上具有突出危险性，本设计是针对以上区域石门揭煤工作面专项防突设计。
第一章 矿井基本概况
一、交通位置
金坡煤矿位于百里杜鹃风景名胜区管委会金坡乡，隶属百里杜鹃风景名胜区管委会金坡乡管辖。
黔西县金坡乡金坡煤矿位于黔西县城北西方向，直线距离约19.6km 。距金坡乡政府所在地约1.0km ，南距321国道（野坝）约25km 、距离贵毕高等级公路约27km ，北距326国道约15km ，有简易公路直到矿区，交通较为方便。
二、工作面基本概况
1403回风石门位于一采区中下部，轨道上山与回风上山之间的六平联络巷下部，由轨道上山内六平联络巷下方9米处开口以71度方位水平施工8m 后，再以131度方位角水平施工108米后揭露M4煤层；然后施工1403回风顺槽，1403回风石门巷道全长116m ，标高为+1411m。
设计巷道的四周均有巷道，但巷道掘进前方为M4煤层，因此必须做好探放水和防突工作，特别是石门揭煤期间的防突管理工作。 三、该巷道相对地面位置
该巷道相对地面为山体林木，无房屋、农田、渠沟等，其山体标高为1600—1700m ，巷道距地面的垂高190m —290m 。地面地形较复杂。巷道施工对地表不会产生影响。详见1403巷道布置图：
四、地层赋存情况
1、矿区地层
区内出露地层有第四系；三叠系下统夜郎组；二叠系上统长兴组、龙潭组，二叠系中统茅口组。现从新至老简述如下： 第四系（Q ）
主要为黄色坡积、残积和崩积物，零星分布于地势低洼处，厚度一般0～5m ，与下伏地层呈不整合接触。
三叠系(T)
矿区出露三叠系下统夜郎组(T1y) ，分布在矿区东南部，主要为灰色灰岩夹深灰色粉砂岩，一般自下而上分为三段，厚约300～350 m 左右。
夜郎组九节滩段(T1y 3)
紫红色钙质粘土岩、粉砂质粘土岩夹泥灰岩、粘土岩；厚约150m 左右。
夜郎组玉龙山段(T1y 2)
灰色泥晶灰岩、泥灰岩夹钙质粘土岩；厚约180m 左右。 夜郎组沙堡湾段(T1y 1)
以绿色页岩、泥岩为主，夹浅灰色扁豆状至薄层状泥灰岩；厚约25m 左右。
二叠系(P) 长兴组(P3c)
分布在矿区中部，主要为灰～深灰色，中～厚层生物屑灰岩、燧石灰岩组成，夹灰色砂岩、泥质粉砂岩，钙质粉砂岩，厚约29.86～41.29m ，一般30.00 m。
龙潭组(P3l)
分布在矿区中北西部，为矿区含煤岩系，属海陆交互相沉积，与其下的二叠系中统茅口组呈假整合接触关系，岩性由灰色、浅灰色、灰黑色，薄层至中厚层粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、铝质岩夹泥质灰岩及煤层等组成，煤系厚122.40m ～158.20m ，一般128.9 m，含煤17层～19层，可采煤层3层。
茅口组(P2m)
分布在矿区西部外围，厚度不祥。岩性为浅灰色、灰白色中厚层至巨厚层状细晶至粗晶石灰岩。 含煤地层
矿区主要含煤地层为龙潭组（P 3l ），属陆相沉积，假整合于茅口灰岩之上，主要由灰色、浅灰色、灰黑色，薄层至中厚层粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、铝质岩夹泥质灰岩及煤层等组成，煤系厚122.40m ～158.20m ，一般128.9 m，含煤17层～19层，可采煤层3层(M4、M9、M15) 。 构造
矿区地层为单斜构造，地层倾向南东（110º～160º），倾角12º～24º，平均17º，区内无较大断层分布，只有落差小于2 m的小断层。据《矿井地质规范》该矿区地质构造为一类，即地质构造简单。 矿区构造复杂程度划分
本矿区内龙潭组地层为区内唯一含煤地层，可采煤层三层(M4、M9、M15) ，煤层产状与地层产状基本一致，矿区地层为单斜构造，地层倾向南东（110º～160º），倾角8º～24º，平均17º，矿区内未发现能影响煤层的断层。据《矿井地质规范》该矿区地质构造为一类，即地质构造简单。
五、煤层 含煤性
矿区主要含煤地层为龙潭组（P 3l ），属陆相沉积，假整合于茅口灰岩之上，主要由灰色、浅灰色、灰黑色，薄层至中厚层粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、铝质岩夹泥质灰岩及煤层等组成，煤系厚122.40m ～158.20m ，一般128.9 m，含煤17层～19层，可采煤层3层，自下而上分为三段：
第一段：由泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、铝土岩、细砂岩、钙质泥岩及煤组成，以细砂岩、粉砂岩为主，上部夹生物屑灰岩一层，含煤12层，一般含煤7层～8层。其中M15号煤层为主要可采煤层，M12、M13、M14号煤层局部可采，其余均不可采。一般66.30 m。
第二段：由泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩及煤组成，以细砂岩、粉砂岩为主，顶部夹生物屑灰岩一层，含煤9层，主要可采煤层为M4、M9号煤层，M5、M8号煤层局部可采，其余均不可采， 一般34.80 m。
第三段：由泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩及煤组成，以粉砂岩为主，上部夹生物屑灰岩一层，含煤3层，均不可采，一般27.80 m。 可采煤层
根据生产地质报告，可采煤层为M4、M9、M15号煤层共3层。 M4煤层
位于龙谭组第二段上部，上距长兴组底界17m ～33 m，煤层厚度0.89m ～1.45m ，平均厚度1.13m ，结构简单，顶板为粉砂岩、泥质粉砂岩，底板为泥岩，下距M9号煤层约27m 左右。该煤层的可采性指数（Km ）为1，煤层变异系数（γ）为14.4%，据《矿井地质规程》
该煤层属稳定煤层，全区可采。
M9煤层
位于龙谭组第二段底部，煤层厚度0.90m ～1.60m, 平均厚度1.33m ，偶见1层夹矸，结构简单，顶板粉砂质泥岩，底板粉砂岩，下距M15号煤层约45-47m 左右。该煤层的可采性指数（Km ）为1，煤层变异系数（γ）为13.03%，据《矿井地质规程》该煤层属稳定煤层，全区可采。
M15煤层
位于龙谭组第一段底部，厚度一般0.80m ～2.11 m ，平均厚度1.33m ，有0～2层夹矸，结构简单，顶板为粉砂岩，底板为铝质泥岩。该煤层的可采性指数（Km ）为1，煤层变异系数（γ）为39.41%，据《矿井地质规程》该煤层属较稳定煤层，全区可采。
煤层特征见表1。
表1 煤层特征表
煤质
物理性质
M4煤层：黑色，粉、粒状，条带状结构，似金属光泽，内生裂隙发育，以亮煤为主，镜煤次之，为半亮～半暗型煤。根据以往资料，容重为1.23～1.49g/cm3，平均容重为1.36g/cm3，内生裂隙发育、电阻率约100～280Ω·m 。粒度15～50mm 。
M9煤层：黑色，块状，似金属光泽，条带状结构，内生裂隙发育，亮煤、镜煤含量较高，属半亮型煤。根据以往资料，容重一般为1.37～1.48 g/cm3。平均容重1.36g/cm3，内生裂隙不发育，其导电性较差，电阻率100～300Ω·m 。粒度10～30mm 。
M15煤层：本矿没有揭露，据邻区白岩脚煤矿资料：煤层为灰黑色，块状，条带状结构，似金属光泽，以暗煤为主，属暗淡型煤。根据以往资料，容重一般为1.20～1.52 g/cm3。平均容重1.36g/cm3，内生裂隙不发育，其导电性较差，电阻率100～300Ω·m 。粒度10～30mm 。
化学性质
据以往地质资料，结合本次地质工作收集及采样化验测试资料，其煤质特征见表(表2) 。
表2 可采煤层煤质特征表
煤的风化和氧化带
本次地质工作没有进行煤层风氧化带取样化验工作，根据矿山开采情况，煤层风氧化带约为煤层露头往下约50m ，因此煤层风氧化带下界暂定为煤层露头线往下约50m 。
采空区边界线以该矿提供的资料为准。
六、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数，煤与瓦斯突出危险性。 1、瓦斯
据金坡煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定资料，矿井绝对瓦斯涌出量为7.51m 3/min，相对瓦斯涌出量为47.52m 3/t，二氧化碳绝对涌出量为1.20m 3/min，相对涌出量为7.51m 3/t；据金坡煤矿2012年度瓦斯等级鉴定资料，矿井绝对瓦斯涌出量为12.05m 3/min，相对瓦斯涌出量为28.57m 3/t，二氧化碳绝对涌出量为2.63m 3/min，相对涌出量为6.23m 3/t。
本矿为煤与瓦斯突出矿井，在今后的生产过程中，必须加强井巷通风和瓦斯监测工作，预防煤与瓦斯突出，达到安全生产的目的。 煤尘爆炸性
M4、M9、M15号煤层属无爆炸性煤层，鉴定结果如下：
煤的自燃倾向性
M4煤层鉴定报告(见附件) 结果如下：
M9煤层瓦斯相对涌出量13.6m 3/t，绝对涌出量1.36m 3/min，为高瓦斯煤层，煤层为Ⅲ类不易自燃煤层，煤尘不具爆炸性。
根据鉴定结果M4煤层为Ⅲ类不易自燃煤层，煤尘无爆炸性；M4煤层具有煤与瓦斯突出危险性，为突出煤层。 七、地质构造
本区位于扬子准地台黔北隆起遵义断拱毕节北东向构造变形区内，所在区域亦属于传统称谓的“黔中隆起”腹地，区域内构造形迹以一系列北东或北北东向的背斜、向斜及与之斜交的北东、北西两个
方向的断裂为主。金坡煤矿区位于纸厂背斜南东翼南部。
矿区地层为单斜构造，地层倾向南东（110～160º），倾角12～24º，平均17º，区内无较大断层分布，只有落差小于2 m的小断层或节理。地质构造简单。
从现有地质资料及预施工的巷道附近已施工巷道揭露分析，本施工巷道所穿过的地段，地质构造较为简单，没有断层、褶曲，无大的破碎及裂隙带。
八、 矿区水文地质
1、含(隔) 水层及富水性
矿区及附近出露地层主要有第四系松散层为孔隙水含水层；夜郎组玉龙山段灰岩、长兴组燧石灰岩、茅口灰岩等为碳酸盐岩类岩溶水含水层，龙潭组泥岩、夜郎组九级滩段泥岩、沙堡湾段页岩碎屑岩裂隙水含水层等，现从新至老将各地层的岩性及含隔水程度与富水性分述于下：
第四系(Q)
零星分布于龙潭组上部或地势低洼处，为残坡积粘土、冲积粘土及表土层，分布于矿区内沟谷、缓坡和山麓的低洼地带，厚度0m ～5m 。该层仅含微弱孔隙潜水。该层为一弱含水层。
三叠系 夜郎组(T1y)
九级滩段(T1y 3) ：紫红色钙质粘土岩、粉砂质粘土岩夹泥灰岩、粘土岩；出露于矿区东部边界及外围区域，厚约150m 左右。该段含风化裂隙、构造裂隙水，透水性、含水性很弱，为弱含水层。
玉龙山段(T1y 2) ：岩性为灰色泥晶灰岩、泥灰岩夹钙质粘土岩；大面积出露于矿区中东部，厚约180m 左右。调查泉点2个，流量在0.05l /s—0.1l /s之间，泉水出露形式为灰岩溶隙水。岩溶溶洞、岩溶裂隙及构造裂隙发育，透水性、含水性强；本层为强含水层。
沙堡湾段(T1y 1) ：岩性以绿色页岩、泥岩为主，夹浅灰色扁豆状至
薄层状泥灰岩；呈带状出露于矿区西部，厚约25m 左右。调查泉点1个，流量0.01l /s，总体上该组地层仅含微弱风化、构造裂隙水，透水性、含水性很弱，可视为相对隔水层。
二叠系
长兴组(P3c) ：主要为灰～深灰色，中～厚层生物屑灰岩、燧石灰岩组成，夹灰色砂岩、泥质粉砂岩，钙质粉砂岩，呈带状出露于矿区西部，平均厚度30m 。地表岩石遭受风化作用强烈，岩溶裂隙发育，含岩溶水，但出露面积不大，富水性中等，为中等含水层。
龙潭组(P3l) ：地层出露于矿区西部部，岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等碎屑岩为主，含煤17层～19层，平均厚度128.9 m。
由于以碎屑岩为主，岩石含泥质成分多，因而岩石普遍抗风化能力弱，露头区有较厚的强～中风化带，易渗入大量大气降水，含浅层风化裂隙潜水，越往深部，岩石裂隙发育程度减弱，岩石含水性相应降低，仅含微弱基岩风化裂隙水和构造裂隙水，该组为一弱含水层。
茅口组(P2m) ：主要分布在矿区西部边界外围，岩性以厚层灰岩为主，厚度大于100m 。岩溶极为发育，富水性强，属强岩溶含水层。
2、地下水类型
根据水文地质报告，本矿地下水分为松散岩类孔隙水、碎屑岩裂隙水及碳酸岩类岩溶水四类三种类型：
1）松散岩类孔隙水
同在于第四系残坡积砂质粘土区和冲洪积砂石层中的孔隙水，其透水性差，含水性弱，分布零散，对矿山开采无影响。
2）碎屑岩裂隙水
赋存于龙潭组泥岩、夜郎组九级滩段泥岩、沙堡湾段岩浆岩中，其储集运移受裂隙的发育程度和风化强弱的控制，所以其富水性总体偏弱，对矿床充水影响较小。
3）碳酸盐岩类岩溶水
是储集和运移于碳酸盐岩类的溶洞、暗河中的地下水。区内玉龙
山段、长兴组、茅口组，其岩性主要是石灰岩，是区内的主要含水层位。岩体中含水介质空间规模相对较大，地下水储集和运移条件好，含水丰富，动态变化大，为区内主要的地下水类型和含水岩组，分布于整个矿区。
3、地下水的类型及补、径、排条件
矿区内龙潭组上覆含水层（以三叠系下统夜郎组玉龙山段灰岩为主，二叠系上统长兴组灰岩次之）的地下水主要由大气降水直接补给，大气降水有一部分通过岩溶洼地、落水洞、岩层层理、节理、裂隙、断层破碎带等补给地下水，另一部分则直接由地表溪沟迳流排泄，由于三叠系下统夜郎组沙堡湾段和龙潭组的隔水作用，地下水的迳流主要为顺层流动，在地形切割处又以下降泉的方式排泄于地表溪沟中成为地表水；龙潭组的地下水主要由大气降水和地表溪沟水通过岩层层理、节理、裂隙、断层破碎带、煤层采空区等补给，其补给量较小，地下水的迳流以顺层流动为主，矿井开采煤层后，以顶板裂隙淋水、滴水的方式排泄于矿井中，再由矿井通过机械方式或自溢排出地表并由地表溪沟向矿井下游流动；龙潭组下伏含水层二叠系中统茅口组灰岩的地下水主要由大气降水和地表溪沟水通过岩溶洼地、落水洞、岩层层理、节理、裂隙、断层破碎带等直接补给，矿区及其附近的大气降水和溪沟水均排泄于该含水层的落水洞和岩溶洼地，地下水的迳流以垂直向下运动为主，顺层流动为辅，并汇集于矿区南部的附廓水库再流入耳海河最终汇入鸭池河进入乌江水系。
4、矿井充水因素分析 一）充水水源 1）大气降水
大气降水一部分以面流、片流的形式向地表河流排泄，另一部分则通过碳酸盐类岩石发育的节理、裂隙、溶洞等渗入地下，间接向矿坑充水。
2）地下水
区内地下水分为碎屑岩类裂隙水和碳酸盐岩类岩溶水两类。 a 、碎屑岩类裂隙水
含水层中的t1y3富水性弱，对矿床充水意义不大；t1y1厚度较薄，一并考虑在t1y2—P3c 中；p3l 富水性虽弱，但其含水层百度较大，该含水层为煤层的直接充水水源，故p3l 碎屑岩类裂隙水为矿井充水的重要水源。
b 、碳酸盐岩类岩溶水
区内碳酸盐岩类岩溶水含水层距煤层距离约37m ，且区内断裂构造不发育，故矿山在未来的开采过程中，采空塌陷一般不可能触及该层位地下水，该类地下水对矿床充水影响较小。P2m 碳酸盐岩类岩溶水距M15煤层底界距离8-15m ，平均10m ，距离较小，在开采M15煤层时易引起岩溶水向矿井集中充水，p2m 岩溶水对M4、M9煤层开采影响较小。
综上所述，煤层顶板间接充水含水层（t1y2-p3c ）对煤层充水影响较小，对于M4、M9煤层，则以p3l 碎屑岩裂隙水充水为主的裂隙充水矿床；对于M15煤层，则以底板p2m 碳酸盐岩溶水充水为主的岩溶充水矿床。
二）充水途径
向矿坑充水的主要途径为： 1、巷道顶板冒落裂隙带
煤层顶部的碳质泥岩，厚度较薄，常随煤层一起开挖，最终使巷道暴露于含水岩层中。
2、岩溶管道
据区内岩溶发育，有大量的含地一水岩溶管道和节理、裂隙异常存在，且有可能切穿沙堡湾段页岩、煤层等隔水层、使各含水层中的地下水相互沟通。
3、底板突起
对于M15煤层来说，由于距P 2m 碳酸盐岩溶水含水层距离较薄，难以阻挡具有承压性质的P 2m 碳酸盐岩溶水，易引起突水。
5、矿井涌水量预测
2009年实测矿井涌水量最大310m 3/d(13m3/h)，最小约138m 3/d(5.8m3/h)，最大涌水量为最小涌水量3倍。预测矿井正常涌水量50m 3/h，最大涌水量150m 3/h。
以上涌水量所采用的参数有一定的误差，且没有考虑矿井不断开采后水文地质条件的改变及裂隙扩张、降雨极值的影响等。因此，矿山在今后的开采过程中应坚持有疑必探，先探后掘的原则，及时修正涌水量值，合理选择排水设备，及时准确测定开采区域的涌水量，以便更好的指导生产，避免发生突水事故。
6、水文地质预测评价
矿区的最低侵蚀基准面标高为+1340m，煤层顶底板龙潭组含水性差，为相对隔水层，当开采标高在+1340m之上时，矿井主要水患为大气降水的顶板透水、渗水及裂隙水，矿井涌水量较小，易于抽干，水文地质条件简单；矿区范围内，当开采标高在+1340m之下时，矿山在开采M15煤层过程中，发生底板突水的可能性大，突水量大；在
开采层M9煤层过程中，发生底板突水的可能性较大，突水量中等；而M4煤层距顶板含水层约23m ，当巷道揭进时，顶板地下水将通过岩溶裂隙和采矿产生的裂隙进入矿井造成矿坑涌水，对矿井有一定的影响，因其距底板茅口组含水层大于60m ，底板突水对其影响小。因此，当开采标高在+1340m之下时，矿山在开采运行中要注意对矿层底板充水进行观测，在多雨季节应特别留意，记录当天矿井涌水量的大小，总结规律并进行总体应对措施及效果。
综上所述，该矿区属底板进水的岩溶充水矿床，水文地质条件中等。
九、通风系统
本工作面施工采用压入式机械通风，局部通风机安设在轨道上山1403回风石门联络巷入口以上10米处的新鲜风流中，双风机、双电源，且能自动切换。
风机选用FBDN №6.2/2×22型局部通风机，吸风量274—468m 3/min。风筒选用Φ800mm ，抗静电阻燃软质风筒。
通风路线：
副井→轨道上山→1403回风石门局部通风机→掘进工作面→1403回风石门联络巷→回风上山→风井→地面。
第二章 石门（井巷）揭煤工作面综合防突措施 石门（井巷）揭穿突出煤层时发生的突出是各类井下巷道中突出强度最大的一种。其特点是石门和井巷工作面前方的煤体因岩柱的隔离和阻挡，一般处于未卸压和未排放瓦斯状态中，而且揭煤巷道的断面远比煤巷大得多。由于石门和井巷工作面的防突工作难度较大，所需的时间和工作量也较多，因此《防治煤与瓦斯突出规定》对石门揭煤做出了较为详细的规定。
一、石门揭煤的一般程序
1、石门（含井巷，以下同）揭煤的一般顺序
石门和立井、斜井工作面从距突出煤层底（顶）板的最小法向距离5m 开始到穿过煤层进入顶（底）板2m （最小法向距离）的过程均属于揭煤作业。揭煤作业前应编制揭煤的专项防突设计，报煤矿企业
技术负责人批准。
揭煤作业应当具有相应技术能力的专业队伍施工，并按照下列作业程序进行：
（1）探明揭煤工作面和煤层的相对位置；
（2）在与煤层保持适当距离的位置进行工作面预测（或区域验证）；
（3）工作面预测（或区域验证）有突出危险时，采取工作面防突措施；
（4）实施工作面措施效果检验；
（5）掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置，采用工作面预测或措施效果检验的方法进行最后验证；
（6）采取安全防护措施并用远距离爆破揭开或穿过煤层；
（7）在岩石巷道与煤层连接处加强支护。
2、石门揭煤设计的主要内容
石门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：
（1）石门揭煤区域煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置的基本情况；
（2）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；
（3）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；
（4）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；
（5）工作面防突措施；
（6）安全防护措施及组织管理措施；
（7）加强过煤层段巷道的支护及其他措施。
3、石门揭穿突出煤层的具体要求
（1）石门揭穿突出煤层前，必须打钻控制煤层层位，测定煤层瓦斯压力或预测石门揭煤工作面的突出危险性。后两项工作可与控制煤层层位的前探钻孔共用。
（2）在石门揭煤工作面掘至距煤层10m （垂距）之前，至少打两个穿透煤层全厚且进入顶（底）板岩石不小于0.5m 的前探钻孔，并详细记录岩芯资料，见图
）
A
1
10m （前探）0. 5m （层进岩30. 5m （层进岩）
A
1、2-控制煤层层位钻孔；3-突出危险煤层；
图5-3-1 控 制 突 出 煤 的 层 前 探 钻 孔 布 置 示 意 图
1、2-控制煤层层位钻孔；3-突出危险煤层；
控制突出煤层前探钻孔布置示意图
在地质构造复杂、岩石破碎的区域，石门揭煤工作面掘至煤层20m （垂距）之前，必须在石门轮廓线外5m 范围内布置一定数量的前探钻孔，以保证确切地掌握煤层的位置、厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等。
（3）穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m 以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。钻孔的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m （急倾斜煤层底部或下帮6m ），同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m ，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m 。
（4）对穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验（至少布置4个检验测试点，分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧，并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m 的范围），措施有效时，继续掘进；如措施无效时，则继续执行区域防突措施。
（5）石门揭煤工作面距煤层最小法向距离5m （地质构造复杂、岩石破碎的区域，应适当加大法向距离）以外进行工作面突出危险性预测，预测指标选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标或其他经试验证实有效的方法进行。
（6）为防止误穿煤层，在石门揭煤工作面距煤层最小法向距离小于10m （地质构造破坏带小于20m ）时，必须边掘边探，确保最小
法向距离不小于5m 。
（7）石门掘进工作面与煤层之间必须保持一定厚度的岩柱，岩柱的尺寸应根据防治突出的措施要求、岩石的性质、煤层倾角等确定。采用抽放瓦斯和排放钻孔措施时，其岩柱厚度为5m 。采用金属骨架、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。
（8）在地质构造破坏带应尽量不布置石门。如果条件许可，石门应布置在被保护区或先掘出石门揭煤地点的煤层巷道。
石门与突出煤层中已掘出的巷道贯通时，该巷道应超过石门贯通位置5m 以上，并且贯通点周围10m 内的巷道应加强支护。在掘进工作面与被贯通巷道距离小于60m 的作业期间，被贯通巷道内不得安排作业，并保持正常通风，且在放炮时不得有人。
（9）在经工作面预测或措施效果检验为无突出危险工作面时，可掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置，再采用工作面预测的方法进行最后验证。若经验证仍为无突出危险工作面时，则在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层；否则，必须采取或补充工作面防突措施。当工作面预测或措施效果检验为突出危险工作面时，必须采取或补充工作面防突措施，直到经措施效果检验为无突出危险工作面。
采用远距离爆破揭开突出煤层时，要求石门、斜井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是：急倾斜煤层2m ，其他煤层1.5m 。要求立井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是：急倾斜煤层1.5m ，其他
煤层2m 。如果岩石松软、破碎，还应适当增加法向距离。
当石门揭穿厚度小于0.3m 的突出煤层时，可直接用远距离爆破方式揭穿煤层。
（10）石门揭煤防治突出措施可采用预抽煤层瓦斯、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，在实施防治突出措施时，都必须进行实际考察，得出符合本矿井实际的有关参数。对一次性放炮未揭穿煤层，则掘进剩余部分时，也应采取防突措施。
金坡煤矿石门揭煤是防突工作的重点与难点，矿井必须按图5-12所示揭煤过程开展防突工作，其中石门揭煤工作面煤层层位控制及突出危险性预测、效检是石门揭煤的重要环节。
5-12石门揭煤流程图
二、石门揭煤工作面突出危险预测
石门揭煤工作面的突出危险性预测应当选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法进行。针对金坡煤矿的实际情况，主要采用钻屑瓦斯解吸指标法。具体操作步骤和方法为：
采用钻屑瓦解吸指标法预测，在石门工作面距煤层的最小投影距离为3—10m 时，利用探明煤层赋存条件和瓦斯情况的钻孔或至少打两个直径为50—75mm 的预测钻孔，在其钻进煤层时，用1—3mm 的筛子分钻屑，测定其解吸指标（Δh 2，或K1）。钻屑瓦斯解吸指标法的
突出临界值，应根据实测数据确定，目前，矿井无实测数据，根据《防治煤与瓦斯突出细则》提供的数据，参照钻屑指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的临界值表界值预测突出危险性。预测时，当指标超过任一临界指标值时，该石门工作面就预测为突出危险工作面。
钻屑指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的临界值表 表4-4-4
在石门揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10m 之前，应停止掘进，首先施工2个以上的穿透煤层全厚且进入顶（底）板0.5m 以上的前探钻孔，控制煤层产状变化及位置（在地质构造复杂、岩石破
碎的区域，石门揭煤工作面掘至煤层20m （垂距）之前，必须在石门轮廓线外5m 范围内布置一定数量的前探钻孔，以保证确切地掌握煤层的位置、厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等）；在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m （在构造破坏带应适当加大距离）以前应当实施揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施。根据金坡煤矿情况，钻孔直径选用75mm ，钻孔的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m ，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m ，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持15m 的煤孔最小超前距，经区域措施效检有效后，采用边掘边探的方式掘进至距煤层最小法向距离不小于5m （地质构造复杂、岩石破碎的区域，应适当加大法向距离）时（掘进期间应进行区域验证），进行工作面突出危险性预测，预测指标选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标或其他经试验证实有效的方法进行。金坡煤矿石门揭煤突出危险性预测钻孔布置示意图见图。预测结果按表填写。
A B
1，2——控制煤层层位钻孔；3～7——煤层瓦斯突出危险性预测钻孔
从煤层底板揭煤控制突出的前探钻孔布置示意图
如预测为突出危险工作面时应采取预抽煤层瓦斯、排放钻孔等局部防突措施，钻孔直径75～120mm （金坡煤矿选用75mm ），控制范围为：石门两侧和上部轮廓线外至少5m ，下部至少3m 。
三、石门揭煤防突措施
金坡煤矿石门揭穿突出煤层要以预抽煤层瓦斯区域综合防突措施为主要的防突措施，局部预抽瓦斯、排放钻孔等局部防突措施为补充的原则。措施可参照如下进行。
1、穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m 以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。
表5-4 金坡煤矿石门揭煤突出危险性预测（检验）记录表
2、钻孔的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m ，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m ，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m 。
3、预抽钻孔孔径要求Φ75mm ，钻孔的孔底间距应根据矿井的实际情况确定，根据该矿煤层厚度、赋存变化情况，矿总工程师必须确定石门揭煤工作面排（抽）放孔数量和钻孔的孔底间距，一般排放钻孔的孔底间距不大于1.5m ，抽放钻孔的孔底间距不大于3m 。
4、钻孔施工前必须对石门穿层预抽煤层瓦斯钻孔进行专门设计，设计应包括钻孔布置平面图、剖面图、开孔位置图、钻孔设计参数表、施工要求等。竣工后，对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求，不符合设计要求的，不予检验。
5、区域防突措施效果检验有效时，石门揭煤工作面边掘边探掘进至距煤层最小法向距离5m 时（掘进期间应进行区域验证），进行工作面突出危险性预测，如有突出危险性，则必须采取预抽瓦斯、排放钻孔等局部防突措施。
根据实际考察情况确定排（抽）放孔布置，见下图
A
1
91725
3341
49
[1**********]50
[1**********]51
[1**********]
513212945
[1**********]54
[1**********]55
[1**********]56
5253A
煤层顶板
图5-3-4 石门（底板）揭煤排放（抽放）钻孔布置图
排放钻孔布置： 1--56号孔 P-测压钻孔
抽放钻孔布置：1、3、5、7、17、19、21、23、33、35、37、39、49、51、53、55号孔
排放钻孔布置：1～56号孔，其中P 为测压钻孔；
抽放钻孔布置：1、3、5、7、17、19、21、23、33、35、37、39、49、51、53、55号孔。
石门（底板）揭煤排放（抽放）钻孔布置图
6、局部防突措施钻孔控制范围：石门的两侧和上部轮廓线外至少5m ，下部至少3m 。
7、钻孔施工前必须对预抽煤层瓦斯钻孔或排放钻孔进行专门设计，设计应包括钻孔布置平面图、剖面图、开孔位置图、钻孔设计参数表、施工要求等。竣工后应验收并认真绘制钻孔竣工图，如果与设计参数有较大误差时，应进行补孔。
8、必须保证有足够的预抽时间或排放时间，当工作面措施效果
检验为无突出危险工作面时，在采取安全防护措施的情况下，边掘边探掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置，再采用工作面预测的方法进行最后验证。若经验证仍为无突出危险工作面时，则在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层；否则，必须采取或补充工作面防突措施。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》要求，每次石门揭煤前应进行专项防突设计，设计内容至少应当包括几个方面：
（1）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；
（2）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；
（3）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；控制煤层层位、测定煤层瓦斯压力或预测石门揭煤工作面突出危险性的前探钻孔；后两项工作可与控制煤层层位的前探钻孔共用。前探钻孔、测压钻孔、安全岩柱厚度布置方式见下图5-15。
（4）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；
（5）工作面防突措施；
（6）安全防护措施及组织管理措施； （7）加强过煤层段巷道的支护及其他措施。
1、2-控制煤层层位钻孔；3、4、5-测定煤层瓦斯压力钻孔；6-突出图5-3-5 控 制 突 出 煤 的 层 前 探 钻 孔 布 置 示 意 图
危险煤层
控制突出煤层前探钻孔布置示意图
四、石门揭煤工作面防突措施效果检验 1、区域措施效果检验
石门揭煤区域防突措施执行后，可采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量进行区域措施效果检验，但必须依据实际的直接测定值。
对穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。采用钻屑瓦斯解吸指标法进行石门揭煤区域措施效果检验时，由工作面向煤层的适当位置至少打3个钻孔，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K 1或△h 2值。测定时，应考虑不同钻进工艺条件下的排渣速度。
各煤层石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表4-3中所列的指标临界值进行判定。
1、2-控制煤层层位钻孔；3、4、5-测定煤层瓦斯压力钻孔；6-突出危险煤层；
检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。
2、局部防突措施效果检验
对石门和其他揭煤工作面进行防突措施效果检验时，应当选择钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法，但所有用钻孔方式检验的方法中检验孔数均不得少于5个，分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。
石门揭煤工作面防治突出措施效果检验钻孔布置示意图5-16
1、石门上方检测孔 2、石门中间检测孔 3、4石门两侧检测孔 5下部检测孔
1、石门上方检测孔 2、石门中间检测孔 3、4石门两侧检测孔 5、
图 5-3-6 石门揭煤工作面措施效果检验钻孔布置示意图
下部检测孔
石门揭煤工作面措施效果检验钻孔布置示意图 如检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下，且未发现其他异常情况，则措施有效；反之，判定为措施无效。
第四节 安全防护措施
为了防止因预测失误，措施失效，检验失误或者发生延期突出等而导致发生人身伤亡事故，在突出煤层采掘活动中均要采取安全防护措施。安全防护措施包括远距离放炮、避难所、压风自救系统、反向
风门和隔离式（压缩氧和化学氧）自救器等。
一、反向风门
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 。见下图5-17反向风门和内墙垛铁风筒防逆风装置平面图。
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。
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。
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。反向风门安装布置如图
1-木质带铁皮的风门；2-砖墙；3-铁风筒；4-胶皮风筒；5-防止瓦斯
逆流铁板；
6-防止瓦斯逆流铁板立轴；7-定位圈；8-局部通风机；B 1-正常通风时防止瓦斯逆流铁板位置；B 2-突然逆风时防止瓦斯逆流铁板位置
反向风门和内墙垛铁风筒防逆风装置平面图
反向风门安装布置图
二、避难所及压风自救装置
一）有突出煤层的采区必须设置采区避难所。避难所的位置应当根据实际情况确定。避难所应当符合下列要求：
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0.5m 2。避难所内支护保持良好，并设有与矿（井）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，每人供风量不得少于0.3m 3/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。
二）突出煤层的采掘工作面应设置工作面避难所或压风自救系统。应根据具体情况设置其中之一或混合设置，但掘进距离超过500m 的巷道内必须设置工作面避难所。
工作面避难所应当设在采掘工作面附近和爆破工操纵放炮的地点。根据具体条件确定避难所的数量及其距采掘工作面的距离。工作面避难所应当能够满足工作面最多作业人数时的避难要求，其他要求与采区避难所相同。
压风自救装置如下示意图。 压风自救系统应当达到下列要求：
1、按规定在地面安设空气压缩机2台，管路安设到所有采掘工作地点及其它安全设计规定的地点；
2、压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内的压缩空气管道上；
3、在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置：距采掘工
作面25～40m 的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处等。在长距离的掘进巷道中，应根据实际情况增加设置；
4、每组压风自救装置应可供5～8个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m 3/min。总数量应当满足工作面最多作业人数时的要求。
1一压风管路；2—压风自救管；3一阀管；4一调节阀；5一送气器；6
一急救带 压风自救装置示意图
三、远距离爆破
井巷揭穿突出煤层和突出煤层的炮掘、炮采工作面必须采取远距离爆破安全防护措施。石门揭煤采用远距离爆破时，必须制定包括放炮地点、避灾路线及停电、撤人和警戒范围等的专项措施。
煤巷掘进工作面采用远距离爆破时，放炮地点必须设在进风侧反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难所内，放炮地点距工作面的距离由矿技术负责人根据曾经发生的最大突出强度等具体情况确定，但不得小于300m ；采煤工作面放炮地点到工作面的距离由矿技术负责人根据具体情况确定，但不得小于100m 。
远距离爆破时，回风系统必须停电、撤人。放炮后进入工作面检查的时间由矿技术负责人根据情况确定，但不得少于30min 。
四、震动爆破
（1）必须编制专门设计。爆破参数，爆破器材及起爆要求，爆破地点，反向风门位置，避灾路线及停电、撤人和警戒范围等，必须
在设计中明确规定。
（2）震动爆破工作面必须具有独立、可靠、畅通的回风系统，爆破时回风系统内必须切断电源，严禁人员作业和通过。在其进风侧的巷道内，必须设置2道坚固的反向风门。与回风系统相连的风门、密闭、风桥等通风设施必须坚固可靠，防止突出后的瓦斯涌入其他区域。
（3）震动爆破应一次全断面揭穿或揭开煤层。如果未能一次揭穿煤层，在掘进剩余部分时（包括掘进煤层和进入底、顶板2m 范围内），必须按震动爆破的安全要求进行爆破作业。
（4）震动爆破必须由矿技术负责人统一指挥，并有矿山救护队在指定地点值班，爆破30min 后矿山救护队员方可进入工作面检查。应根据检查结果，确定采取恢复送电、通风、排放瓦斯等具体措施。
（5）震动爆破必须采用铜脚线的毫秒雷管，雷管总延期时间不得超过130ms ，严禁跳段使用。电雷管使用前必须进行导通试验。电雷管的联接必须使通过每一电雷管的电流达到其引爆电流的2倍。爆破母线必须采用专用电缆，并尽可能减少接头，有条件的可采用遥控发爆器。
（6）应采用挡栏设施降低震动爆破诱发突出的强度。 五、个体防护
（1）所有下井人员必须经过防突专业知识培训，佩带隔离式自救器，并会正确使用。自救器的管理和使用应遵守下列规定：①完好的自救器总数，至少应比经常用的总人数多10%；②自救器应集中统
一编号管理；③自救器应保持完好；④严禁使用人员拆开、敲打、撞击自救器，人员出井后必须立即交还。
（2）在工作面所有作业过程中，每个人都有责任和义务随时观察突出预兆（如煤结构发生变化、煤壁发冷、外鼓、响煤（岩）炮、顶板来压、支架变形、瓦斯忽大忽小、打孔（眼）喷孔、顶钻严重等），若出现以上现象，立即通知其它人员按《作业规程》中规定的避灾方法和路线撤到新鲜风流中，并向矿调度室汇报，听候处理。情况危急时，应立即撤出到地面。
（3）所有入井人员必须熟悉避灾路线，避灾路线所经过的岔道口应设置醒目的方向指示牌，以保证避灾人员安全快速撤退。
六、防爆检查
有突出危险的采区和工作面，电气设备必须有专人负责检查、维护，施工队每班、机电科每天检查一次防爆性能，签名备查，发现问题，立即处理，没有安全标志的电气设备一律不准入井。
七、突出煤清理
清理前，必须编制防止煤尘飞扬、杜绝火源、垮塌以及再次发生突出的安全防护措施。对于突出孔洞应充填或支护。发生大型以上突出后，一般不应从孔洞放出松散的煤体，以免造成垮塌引起再次突出，还应及时碹砌或注浆密闭孔洞，以免造成自燃。在过突出孔洞及在其附近30m 范围内进行采掘作业时，必须加强支护。
八、监测监控
（1）必须执行自动监测和人工监测相结合的矿井瓦斯监测制度。人工监测数据必须作到“三对照”，即瓦斯台帐、瓦斯记录本和现场记录三对照。当人工监测与自动监测数据不同时，在未弄清哪个有误时一般按最大值。
（2）监测队要加强监测系统日常维护工作，确保监测系统显示、断电、报警、打印等功能准确可靠，监测队要做好监测数据的记录、报批和存档。
（3）采煤工作面必须在工作面及其回风巷设置甲烷传感器，在工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪。采煤工作面的甲烷传感器不能控制其进风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须在进风巷设置甲烷传感器。
（4）突出的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须在工作面及其回风流中设置甲烷传感器。
九、未尽事项，按照《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》执行。
编号：QY-JP-TF-2014—3-002
贵州百里杜鹃金坡煤矿
石门揭煤专项防突设计
(1403回风石门)
编 制 人： 陈 玉 根 编制时间：2014年3月5日
审 阅 人 签 字
规程（措施）学习贯彻签字单
前 言
黔西县金坡乡金坡煤矿为资源整合矿井，由原金坡煤矿和杉林煤矿整合而成。根据贵州省人民政府文件（黔府函[2007]105号）省人民政府《关于毕节地区毕节市等八县（市）煤矿整合和调整方案的批复》，同意原黔西县金坡煤矿、杉林煤矿进行资源、企业整合，成立黔西县金坡乡金坡煤矿。生产能力为30万t/a，经鉴定，M4煤层在开采+1340m水平以上具有突出危险性，本设计是针对以上区域石门揭煤工作面专项防突设计。
第一章 矿井基本概况
一、交通位置
金坡煤矿位于百里杜鹃风景名胜区管委会金坡乡，隶属百里杜鹃风景名胜区管委会金坡乡管辖。
黔西县金坡乡金坡煤矿位于黔西县城北西方向，直线距离约19.6km 。距金坡乡政府所在地约1.0km ，南距321国道（野坝）约25km 、距离贵毕高等级公路约27km ，北距326国道约15km ，有简易公路直到矿区，交通较为方便。
二、工作面基本概况
1403回风石门位于一采区中下部，轨道上山与回风上山之间的六平联络巷下部，由轨道上山内六平联络巷下方9米处开口以71度方位水平施工8m 后，再以131度方位角水平施工108米后揭露M4煤层；然后施工1403回风顺槽，1403回风石门巷道全长116m ，标高为+1411m。
设计巷道的四周均有巷道，但巷道掘进前方为M4煤层，因此必须做好探放水和防突工作，特别是石门揭煤期间的防突管理工作。 三、该巷道相对地面位置
该巷道相对地面为山体林木，无房屋、农田、渠沟等，其山体标高为1600—1700m ，巷道距地面的垂高190m —290m 。地面地形较复杂。巷道施工对地表不会产生影响。详见1403巷道布置图：
四、地层赋存情况
1、矿区地层
区内出露地层有第四系；三叠系下统夜郎组；二叠系上统长兴组、龙潭组，二叠系中统茅口组。现从新至老简述如下： 第四系（Q ）
主要为黄色坡积、残积和崩积物，零星分布于地势低洼处，厚度一般0～5m ，与下伏地层呈不整合接触。
三叠系(T)
矿区出露三叠系下统夜郎组(T1y) ，分布在矿区东南部，主要为灰色灰岩夹深灰色粉砂岩，一般自下而上分为三段，厚约300～350 m 左右。
夜郎组九节滩段(T1y 3)
紫红色钙质粘土岩、粉砂质粘土岩夹泥灰岩、粘土岩；厚约150m 左右。
夜郎组玉龙山段(T1y 2)
灰色泥晶灰岩、泥灰岩夹钙质粘土岩；厚约180m 左右。 夜郎组沙堡湾段(T1y 1)
以绿色页岩、泥岩为主，夹浅灰色扁豆状至薄层状泥灰岩；厚约25m 左右。
二叠系(P) 长兴组(P3c)
分布在矿区中部，主要为灰～深灰色，中～厚层生物屑灰岩、燧石灰岩组成，夹灰色砂岩、泥质粉砂岩，钙质粉砂岩，厚约29.86～41.29m ，一般30.00 m。
龙潭组(P3l)
分布在矿区中北西部，为矿区含煤岩系，属海陆交互相沉积，与其下的二叠系中统茅口组呈假整合接触关系，岩性由灰色、浅灰色、灰黑色，薄层至中厚层粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、铝质岩夹泥质灰岩及煤层等组成，煤系厚122.40m ～158.20m ，一般128.9 m，含煤17层～19层，可采煤层3层。
茅口组(P2m)
分布在矿区西部外围，厚度不祥。岩性为浅灰色、灰白色中厚层至巨厚层状细晶至粗晶石灰岩。 含煤地层
矿区主要含煤地层为龙潭组（P 3l ），属陆相沉积，假整合于茅口灰岩之上，主要由灰色、浅灰色、灰黑色，薄层至中厚层粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、铝质岩夹泥质灰岩及煤层等组成，煤系厚122.40m ～158.20m ，一般128.9 m，含煤17层～19层，可采煤层3层(M4、M9、M15) 。 构造
矿区地层为单斜构造，地层倾向南东（110º～160º），倾角12º～24º，平均17º，区内无较大断层分布，只有落差小于2 m的小断层。据《矿井地质规范》该矿区地质构造为一类，即地质构造简单。 矿区构造复杂程度划分
本矿区内龙潭组地层为区内唯一含煤地层，可采煤层三层(M4、M9、M15) ，煤层产状与地层产状基本一致，矿区地层为单斜构造，地层倾向南东（110º～160º），倾角8º～24º，平均17º，矿区内未发现能影响煤层的断层。据《矿井地质规范》该矿区地质构造为一类，即地质构造简单。
五、煤层 含煤性
矿区主要含煤地层为龙潭组（P 3l ），属陆相沉积，假整合于茅口灰岩之上，主要由灰色、浅灰色、灰黑色，薄层至中厚层粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、铝质岩夹泥质灰岩及煤层等组成，煤系厚122.40m ～158.20m ，一般128.9 m，含煤17层～19层，可采煤层3层，自下而上分为三段：
第一段：由泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、铝土岩、细砂岩、钙质泥岩及煤组成，以细砂岩、粉砂岩为主，上部夹生物屑灰岩一层，含煤12层，一般含煤7层～8层。其中M15号煤层为主要可采煤层，M12、M13、M14号煤层局部可采，其余均不可采。一般66.30 m。
第二段：由泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩及煤组成，以细砂岩、粉砂岩为主，顶部夹生物屑灰岩一层，含煤9层，主要可采煤层为M4、M9号煤层，M5、M8号煤层局部可采，其余均不可采， 一般34.80 m。
第三段：由泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩及煤组成，以粉砂岩为主，上部夹生物屑灰岩一层，含煤3层，均不可采，一般27.80 m。 可采煤层
根据生产地质报告，可采煤层为M4、M9、M15号煤层共3层。 M4煤层
位于龙谭组第二段上部，上距长兴组底界17m ～33 m，煤层厚度0.89m ～1.45m ，平均厚度1.13m ，结构简单，顶板为粉砂岩、泥质粉砂岩，底板为泥岩，下距M9号煤层约27m 左右。该煤层的可采性指数（Km ）为1，煤层变异系数（γ）为14.4%，据《矿井地质规程》
该煤层属稳定煤层，全区可采。
M9煤层
位于龙谭组第二段底部，煤层厚度0.90m ～1.60m, 平均厚度1.33m ，偶见1层夹矸，结构简单，顶板粉砂质泥岩，底板粉砂岩，下距M15号煤层约45-47m 左右。该煤层的可采性指数（Km ）为1，煤层变异系数（γ）为13.03%，据《矿井地质规程》该煤层属稳定煤层，全区可采。
M15煤层
位于龙谭组第一段底部，厚度一般0.80m ～2.11 m ，平均厚度1.33m ，有0～2层夹矸，结构简单，顶板为粉砂岩，底板为铝质泥岩。该煤层的可采性指数（Km ）为1，煤层变异系数（γ）为39.41%，据《矿井地质规程》该煤层属较稳定煤层，全区可采。
煤层特征见表1。
表1 煤层特征表
煤质
物理性质
M4煤层：黑色，粉、粒状，条带状结构，似金属光泽，内生裂隙发育，以亮煤为主，镜煤次之，为半亮～半暗型煤。根据以往资料，容重为1.23～1.49g/cm3，平均容重为1.36g/cm3，内生裂隙发育、电阻率约100～280Ω·m 。粒度15～50mm 。
M9煤层：黑色，块状，似金属光泽，条带状结构，内生裂隙发育，亮煤、镜煤含量较高，属半亮型煤。根据以往资料，容重一般为1.37～1.48 g/cm3。平均容重1.36g/cm3，内生裂隙不发育，其导电性较差，电阻率100～300Ω·m 。粒度10～30mm 。
M15煤层：本矿没有揭露，据邻区白岩脚煤矿资料：煤层为灰黑色，块状，条带状结构，似金属光泽，以暗煤为主，属暗淡型煤。根据以往资料，容重一般为1.20～1.52 g/cm3。平均容重1.36g/cm3，内生裂隙不发育，其导电性较差，电阻率100～300Ω·m 。粒度10～30mm 。
化学性质
据以往地质资料，结合本次地质工作收集及采样化验测试资料，其煤质特征见表(表2) 。
表2 可采煤层煤质特征表
煤的风化和氧化带
本次地质工作没有进行煤层风氧化带取样化验工作，根据矿山开采情况，煤层风氧化带约为煤层露头往下约50m ，因此煤层风氧化带下界暂定为煤层露头线往下约50m 。
采空区边界线以该矿提供的资料为准。
六、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数，煤与瓦斯突出危险性。 1、瓦斯
据金坡煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定资料，矿井绝对瓦斯涌出量为7.51m 3/min，相对瓦斯涌出量为47.52m 3/t，二氧化碳绝对涌出量为1.20m 3/min，相对涌出量为7.51m 3/t；据金坡煤矿2012年度瓦斯等级鉴定资料，矿井绝对瓦斯涌出量为12.05m 3/min，相对瓦斯涌出量为28.57m 3/t，二氧化碳绝对涌出量为2.63m 3/min，相对涌出量为6.23m 3/t。
本矿为煤与瓦斯突出矿井，在今后的生产过程中，必须加强井巷通风和瓦斯监测工作，预防煤与瓦斯突出，达到安全生产的目的。 煤尘爆炸性
M4、M9、M15号煤层属无爆炸性煤层，鉴定结果如下：
煤的自燃倾向性
M4煤层鉴定报告(见附件) 结果如下：
M9煤层瓦斯相对涌出量13.6m 3/t，绝对涌出量1.36m 3/min，为高瓦斯煤层，煤层为Ⅲ类不易自燃煤层，煤尘不具爆炸性。
根据鉴定结果M4煤层为Ⅲ类不易自燃煤层，煤尘无爆炸性；M4煤层具有煤与瓦斯突出危险性，为突出煤层。 七、地质构造
本区位于扬子准地台黔北隆起遵义断拱毕节北东向构造变形区内，所在区域亦属于传统称谓的“黔中隆起”腹地，区域内构造形迹以一系列北东或北北东向的背斜、向斜及与之斜交的北东、北西两个
方向的断裂为主。金坡煤矿区位于纸厂背斜南东翼南部。
矿区地层为单斜构造，地层倾向南东（110～160º），倾角12～24º，平均17º，区内无较大断层分布，只有落差小于2 m的小断层或节理。地质构造简单。
从现有地质资料及预施工的巷道附近已施工巷道揭露分析，本施工巷道所穿过的地段，地质构造较为简单，没有断层、褶曲，无大的破碎及裂隙带。
八、 矿区水文地质
1、含(隔) 水层及富水性
矿区及附近出露地层主要有第四系松散层为孔隙水含水层；夜郎组玉龙山段灰岩、长兴组燧石灰岩、茅口灰岩等为碳酸盐岩类岩溶水含水层，龙潭组泥岩、夜郎组九级滩段泥岩、沙堡湾段页岩碎屑岩裂隙水含水层等，现从新至老将各地层的岩性及含隔水程度与富水性分述于下：
第四系(Q)
零星分布于龙潭组上部或地势低洼处，为残坡积粘土、冲积粘土及表土层，分布于矿区内沟谷、缓坡和山麓的低洼地带，厚度0m ～5m 。该层仅含微弱孔隙潜水。该层为一弱含水层。
三叠系 夜郎组(T1y)
九级滩段(T1y 3) ：紫红色钙质粘土岩、粉砂质粘土岩夹泥灰岩、粘土岩；出露于矿区东部边界及外围区域，厚约150m 左右。该段含风化裂隙、构造裂隙水，透水性、含水性很弱，为弱含水层。
玉龙山段(T1y 2) ：岩性为灰色泥晶灰岩、泥灰岩夹钙质粘土岩；大面积出露于矿区中东部，厚约180m 左右。调查泉点2个，流量在0.05l /s—0.1l /s之间，泉水出露形式为灰岩溶隙水。岩溶溶洞、岩溶裂隙及构造裂隙发育，透水性、含水性强；本层为强含水层。
沙堡湾段(T1y 1) ：岩性以绿色页岩、泥岩为主，夹浅灰色扁豆状至
薄层状泥灰岩；呈带状出露于矿区西部，厚约25m 左右。调查泉点1个，流量0.01l /s，总体上该组地层仅含微弱风化、构造裂隙水，透水性、含水性很弱，可视为相对隔水层。
二叠系
长兴组(P3c) ：主要为灰～深灰色，中～厚层生物屑灰岩、燧石灰岩组成，夹灰色砂岩、泥质粉砂岩，钙质粉砂岩，呈带状出露于矿区西部，平均厚度30m 。地表岩石遭受风化作用强烈，岩溶裂隙发育，含岩溶水，但出露面积不大，富水性中等，为中等含水层。
龙潭组(P3l) ：地层出露于矿区西部部，岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等碎屑岩为主，含煤17层～19层，平均厚度128.9 m。
由于以碎屑岩为主，岩石含泥质成分多，因而岩石普遍抗风化能力弱，露头区有较厚的强～中风化带，易渗入大量大气降水，含浅层风化裂隙潜水，越往深部，岩石裂隙发育程度减弱，岩石含水性相应降低，仅含微弱基岩风化裂隙水和构造裂隙水，该组为一弱含水层。
茅口组(P2m) ：主要分布在矿区西部边界外围，岩性以厚层灰岩为主，厚度大于100m 。岩溶极为发育，富水性强，属强岩溶含水层。
2、地下水类型
根据水文地质报告，本矿地下水分为松散岩类孔隙水、碎屑岩裂隙水及碳酸岩类岩溶水四类三种类型：
1）松散岩类孔隙水
同在于第四系残坡积砂质粘土区和冲洪积砂石层中的孔隙水，其透水性差，含水性弱，分布零散，对矿山开采无影响。
2）碎屑岩裂隙水
赋存于龙潭组泥岩、夜郎组九级滩段泥岩、沙堡湾段岩浆岩中，其储集运移受裂隙的发育程度和风化强弱的控制，所以其富水性总体偏弱，对矿床充水影响较小。
3）碳酸盐岩类岩溶水
是储集和运移于碳酸盐岩类的溶洞、暗河中的地下水。区内玉龙
山段、长兴组、茅口组，其岩性主要是石灰岩，是区内的主要含水层位。岩体中含水介质空间规模相对较大，地下水储集和运移条件好，含水丰富，动态变化大，为区内主要的地下水类型和含水岩组，分布于整个矿区。
3、地下水的类型及补、径、排条件
矿区内龙潭组上覆含水层（以三叠系下统夜郎组玉龙山段灰岩为主，二叠系上统长兴组灰岩次之）的地下水主要由大气降水直接补给，大气降水有一部分通过岩溶洼地、落水洞、岩层层理、节理、裂隙、断层破碎带等补给地下水，另一部分则直接由地表溪沟迳流排泄，由于三叠系下统夜郎组沙堡湾段和龙潭组的隔水作用，地下水的迳流主要为顺层流动，在地形切割处又以下降泉的方式排泄于地表溪沟中成为地表水；龙潭组的地下水主要由大气降水和地表溪沟水通过岩层层理、节理、裂隙、断层破碎带、煤层采空区等补给，其补给量较小，地下水的迳流以顺层流动为主，矿井开采煤层后，以顶板裂隙淋水、滴水的方式排泄于矿井中，再由矿井通过机械方式或自溢排出地表并由地表溪沟向矿井下游流动；龙潭组下伏含水层二叠系中统茅口组灰岩的地下水主要由大气降水和地表溪沟水通过岩溶洼地、落水洞、岩层层理、节理、裂隙、断层破碎带等直接补给，矿区及其附近的大气降水和溪沟水均排泄于该含水层的落水洞和岩溶洼地，地下水的迳流以垂直向下运动为主，顺层流动为辅，并汇集于矿区南部的附廓水库再流入耳海河最终汇入鸭池河进入乌江水系。
4、矿井充水因素分析 一）充水水源 1）大气降水
大气降水一部分以面流、片流的形式向地表河流排泄，另一部分则通过碳酸盐类岩石发育的节理、裂隙、溶洞等渗入地下，间接向矿坑充水。
2）地下水
区内地下水分为碎屑岩类裂隙水和碳酸盐岩类岩溶水两类。 a 、碎屑岩类裂隙水
含水层中的t1y3富水性弱，对矿床充水意义不大；t1y1厚度较薄，一并考虑在t1y2—P3c 中；p3l 富水性虽弱，但其含水层百度较大，该含水层为煤层的直接充水水源，故p3l 碎屑岩类裂隙水为矿井充水的重要水源。
b 、碳酸盐岩类岩溶水
区内碳酸盐岩类岩溶水含水层距煤层距离约37m ，且区内断裂构造不发育，故矿山在未来的开采过程中，采空塌陷一般不可能触及该层位地下水，该类地下水对矿床充水影响较小。P2m 碳酸盐岩类岩溶水距M15煤层底界距离8-15m ，平均10m ，距离较小，在开采M15煤层时易引起岩溶水向矿井集中充水，p2m 岩溶水对M4、M9煤层开采影响较小。
综上所述，煤层顶板间接充水含水层（t1y2-p3c ）对煤层充水影响较小，对于M4、M9煤层，则以p3l 碎屑岩裂隙水充水为主的裂隙充水矿床；对于M15煤层，则以底板p2m 碳酸盐岩溶水充水为主的岩溶充水矿床。
二）充水途径
向矿坑充水的主要途径为： 1、巷道顶板冒落裂隙带
煤层顶部的碳质泥岩，厚度较薄，常随煤层一起开挖，最终使巷道暴露于含水岩层中。
2、岩溶管道
据区内岩溶发育，有大量的含地一水岩溶管道和节理、裂隙异常存在，且有可能切穿沙堡湾段页岩、煤层等隔水层、使各含水层中的地下水相互沟通。
3、底板突起
对于M15煤层来说，由于距P 2m 碳酸盐岩溶水含水层距离较薄，难以阻挡具有承压性质的P 2m 碳酸盐岩溶水，易引起突水。
5、矿井涌水量预测
2009年实测矿井涌水量最大310m 3/d(13m3/h)，最小约138m 3/d(5.8m3/h)，最大涌水量为最小涌水量3倍。预测矿井正常涌水量50m 3/h，最大涌水量150m 3/h。
以上涌水量所采用的参数有一定的误差，且没有考虑矿井不断开采后水文地质条件的改变及裂隙扩张、降雨极值的影响等。因此，矿山在今后的开采过程中应坚持有疑必探，先探后掘的原则，及时修正涌水量值，合理选择排水设备，及时准确测定开采区域的涌水量，以便更好的指导生产，避免发生突水事故。
6、水文地质预测评价
矿区的最低侵蚀基准面标高为+1340m，煤层顶底板龙潭组含水性差，为相对隔水层，当开采标高在+1340m之上时，矿井主要水患为大气降水的顶板透水、渗水及裂隙水，矿井涌水量较小，易于抽干，水文地质条件简单；矿区范围内，当开采标高在+1340m之下时，矿山在开采M15煤层过程中，发生底板突水的可能性大，突水量大；在
开采层M9煤层过程中，发生底板突水的可能性较大，突水量中等；而M4煤层距顶板含水层约23m ，当巷道揭进时，顶板地下水将通过岩溶裂隙和采矿产生的裂隙进入矿井造成矿坑涌水，对矿井有一定的影响，因其距底板茅口组含水层大于60m ，底板突水对其影响小。因此，当开采标高在+1340m之下时，矿山在开采运行中要注意对矿层底板充水进行观测，在多雨季节应特别留意，记录当天矿井涌水量的大小，总结规律并进行总体应对措施及效果。
综上所述，该矿区属底板进水的岩溶充水矿床，水文地质条件中等。
九、通风系统
本工作面施工采用压入式机械通风，局部通风机安设在轨道上山1403回风石门联络巷入口以上10米处的新鲜风流中，双风机、双电源，且能自动切换。
风机选用FBDN №6.2/2×22型局部通风机，吸风量274—468m 3/min。风筒选用Φ800mm ，抗静电阻燃软质风筒。
通风路线：
副井→轨道上山→1403回风石门局部通风机→掘进工作面→1403回风石门联络巷→回风上山→风井→地面。
第二章 石门（井巷）揭煤工作面综合防突措施 石门（井巷）揭穿突出煤层时发生的突出是各类井下巷道中突出强度最大的一种。其特点是石门和井巷工作面前方的煤体因岩柱的隔离和阻挡，一般处于未卸压和未排放瓦斯状态中，而且揭煤巷道的断面远比煤巷大得多。由于石门和井巷工作面的防突工作难度较大，所需的时间和工作量也较多，因此《防治煤与瓦斯突出规定》对石门揭煤做出了较为详细的规定。
一、石门揭煤的一般程序
1、石门（含井巷，以下同）揭煤的一般顺序
石门和立井、斜井工作面从距突出煤层底（顶）板的最小法向距离5m 开始到穿过煤层进入顶（底）板2m （最小法向距离）的过程均属于揭煤作业。揭煤作业前应编制揭煤的专项防突设计，报煤矿企业
技术负责人批准。
揭煤作业应当具有相应技术能力的专业队伍施工，并按照下列作业程序进行：
（1）探明揭煤工作面和煤层的相对位置；
（2）在与煤层保持适当距离的位置进行工作面预测（或区域验证）；
（3）工作面预测（或区域验证）有突出危险时，采取工作面防突措施；
（4）实施工作面措施效果检验；
（5）掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置，采用工作面预测或措施效果检验的方法进行最后验证；
（6）采取安全防护措施并用远距离爆破揭开或穿过煤层；
（7）在岩石巷道与煤层连接处加强支护。
2、石门揭煤设计的主要内容
石门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：
（1）石门揭煤区域煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置的基本情况；
（2）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；
（3）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；
（4）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；
（5）工作面防突措施；
（6）安全防护措施及组织管理措施；
（7）加强过煤层段巷道的支护及其他措施。
3、石门揭穿突出煤层的具体要求
（1）石门揭穿突出煤层前，必须打钻控制煤层层位，测定煤层瓦斯压力或预测石门揭煤工作面的突出危险性。后两项工作可与控制煤层层位的前探钻孔共用。
（2）在石门揭煤工作面掘至距煤层10m （垂距）之前，至少打两个穿透煤层全厚且进入顶（底）板岩石不小于0.5m 的前探钻孔，并详细记录岩芯资料，见图
）
A
1
10m （前探）0. 5m （层进岩30. 5m （层进岩）
A
1、2-控制煤层层位钻孔；3-突出危险煤层；
图5-3-1 控 制 突 出 煤 的 层 前 探 钻 孔 布 置 示 意 图
1、2-控制煤层层位钻孔；3-突出危险煤层；
控制突出煤层前探钻孔布置示意图
在地质构造复杂、岩石破碎的区域，石门揭煤工作面掘至煤层20m （垂距）之前，必须在石门轮廓线外5m 范围内布置一定数量的前探钻孔，以保证确切地掌握煤层的位置、厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等。
（3）穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m 以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。钻孔的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m （急倾斜煤层底部或下帮6m ），同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m ，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m 。
（4）对穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验（至少布置4个检验测试点，分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧，并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m 的范围），措施有效时，继续掘进；如措施无效时，则继续执行区域防突措施。
（5）石门揭煤工作面距煤层最小法向距离5m （地质构造复杂、岩石破碎的区域，应适当加大法向距离）以外进行工作面突出危险性预测，预测指标选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标或其他经试验证实有效的方法进行。
（6）为防止误穿煤层，在石门揭煤工作面距煤层最小法向距离小于10m （地质构造破坏带小于20m ）时，必须边掘边探，确保最小
法向距离不小于5m 。
（7）石门掘进工作面与煤层之间必须保持一定厚度的岩柱，岩柱的尺寸应根据防治突出的措施要求、岩石的性质、煤层倾角等确定。采用抽放瓦斯和排放钻孔措施时，其岩柱厚度为5m 。采用金属骨架、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。
（8）在地质构造破坏带应尽量不布置石门。如果条件许可，石门应布置在被保护区或先掘出石门揭煤地点的煤层巷道。
石门与突出煤层中已掘出的巷道贯通时，该巷道应超过石门贯通位置5m 以上，并且贯通点周围10m 内的巷道应加强支护。在掘进工作面与被贯通巷道距离小于60m 的作业期间，被贯通巷道内不得安排作业，并保持正常通风，且在放炮时不得有人。
（9）在经工作面预测或措施效果检验为无突出危险工作面时，可掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置，再采用工作面预测的方法进行最后验证。若经验证仍为无突出危险工作面时，则在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层；否则，必须采取或补充工作面防突措施。当工作面预测或措施效果检验为突出危险工作面时，必须采取或补充工作面防突措施，直到经措施效果检验为无突出危险工作面。
采用远距离爆破揭开突出煤层时，要求石门、斜井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是：急倾斜煤层2m ，其他煤层1.5m 。要求立井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是：急倾斜煤层1.5m ，其他
煤层2m 。如果岩石松软、破碎，还应适当增加法向距离。
当石门揭穿厚度小于0.3m 的突出煤层时，可直接用远距离爆破方式揭穿煤层。
（10）石门揭煤防治突出措施可采用预抽煤层瓦斯、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，在实施防治突出措施时，都必须进行实际考察，得出符合本矿井实际的有关参数。对一次性放炮未揭穿煤层，则掘进剩余部分时，也应采取防突措施。
金坡煤矿石门揭煤是防突工作的重点与难点，矿井必须按图5-12所示揭煤过程开展防突工作，其中石门揭煤工作面煤层层位控制及突出危险性预测、效检是石门揭煤的重要环节。
5-12石门揭煤流程图
二、石门揭煤工作面突出危险预测
石门揭煤工作面的突出危险性预测应当选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法进行。针对金坡煤矿的实际情况，主要采用钻屑瓦斯解吸指标法。具体操作步骤和方法为：
采用钻屑瓦解吸指标法预测，在石门工作面距煤层的最小投影距离为3—10m 时，利用探明煤层赋存条件和瓦斯情况的钻孔或至少打两个直径为50—75mm 的预测钻孔，在其钻进煤层时，用1—3mm 的筛子分钻屑，测定其解吸指标（Δh 2，或K1）。钻屑瓦斯解吸指标法的
突出临界值，应根据实测数据确定，目前，矿井无实测数据，根据《防治煤与瓦斯突出细则》提供的数据，参照钻屑指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的临界值表界值预测突出危险性。预测时，当指标超过任一临界指标值时，该石门工作面就预测为突出危险工作面。
钻屑指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的临界值表 表4-4-4
在石门揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10m 之前，应停止掘进，首先施工2个以上的穿透煤层全厚且进入顶（底）板0.5m 以上的前探钻孔，控制煤层产状变化及位置（在地质构造复杂、岩石破
碎的区域，石门揭煤工作面掘至煤层20m （垂距）之前，必须在石门轮廓线外5m 范围内布置一定数量的前探钻孔，以保证确切地掌握煤层的位置、厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等）；在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m （在构造破坏带应适当加大距离）以前应当实施揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施。根据金坡煤矿情况，钻孔直径选用75mm ，钻孔的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m ，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m ，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持15m 的煤孔最小超前距，经区域措施效检有效后，采用边掘边探的方式掘进至距煤层最小法向距离不小于5m （地质构造复杂、岩石破碎的区域，应适当加大法向距离）时（掘进期间应进行区域验证），进行工作面突出危险性预测，预测指标选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标或其他经试验证实有效的方法进行。金坡煤矿石门揭煤突出危险性预测钻孔布置示意图见图。预测结果按表填写。
A B
1，2——控制煤层层位钻孔；3～7——煤层瓦斯突出危险性预测钻孔
从煤层底板揭煤控制突出的前探钻孔布置示意图
如预测为突出危险工作面时应采取预抽煤层瓦斯、排放钻孔等局部防突措施，钻孔直径75～120mm （金坡煤矿选用75mm ），控制范围为：石门两侧和上部轮廓线外至少5m ，下部至少3m 。
三、石门揭煤防突措施
金坡煤矿石门揭穿突出煤层要以预抽煤层瓦斯区域综合防突措施为主要的防突措施，局部预抽瓦斯、排放钻孔等局部防突措施为补充的原则。措施可参照如下进行。
1、穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m 以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。
表5-4 金坡煤矿石门揭煤突出危险性预测（检验）记录表
2、钻孔的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m ，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m ，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m 。
3、预抽钻孔孔径要求Φ75mm ，钻孔的孔底间距应根据矿井的实际情况确定，根据该矿煤层厚度、赋存变化情况，矿总工程师必须确定石门揭煤工作面排（抽）放孔数量和钻孔的孔底间距，一般排放钻孔的孔底间距不大于1.5m ，抽放钻孔的孔底间距不大于3m 。
4、钻孔施工前必须对石门穿层预抽煤层瓦斯钻孔进行专门设计，设计应包括钻孔布置平面图、剖面图、开孔位置图、钻孔设计参数表、施工要求等。竣工后，对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求，不符合设计要求的，不予检验。
5、区域防突措施效果检验有效时，石门揭煤工作面边掘边探掘进至距煤层最小法向距离5m 时（掘进期间应进行区域验证），进行工作面突出危险性预测，如有突出危险性，则必须采取预抽瓦斯、排放钻孔等局部防突措施。
根据实际考察情况确定排（抽）放孔布置，见下图
A
1
91725
3341
49
[1**********]50
[1**********]51
[1**********]
513212945
[1**********]54
[1**********]55
[1**********]56
5253A
煤层顶板
图5-3-4 石门（底板）揭煤排放（抽放）钻孔布置图
排放钻孔布置： 1--56号孔 P-测压钻孔
抽放钻孔布置：1、3、5、7、17、19、21、23、33、35、37、39、49、51、53、55号孔
排放钻孔布置：1～56号孔，其中P 为测压钻孔；
抽放钻孔布置：1、3、5、7、17、19、21、23、33、35、37、39、49、51、53、55号孔。
石门（底板）揭煤排放（抽放）钻孔布置图
6、局部防突措施钻孔控制范围：石门的两侧和上部轮廓线外至少5m ，下部至少3m 。
7、钻孔施工前必须对预抽煤层瓦斯钻孔或排放钻孔进行专门设计，设计应包括钻孔布置平面图、剖面图、开孔位置图、钻孔设计参数表、施工要求等。竣工后应验收并认真绘制钻孔竣工图，如果与设计参数有较大误差时，应进行补孔。
8、必须保证有足够的预抽时间或排放时间，当工作面措施效果
检验为无突出危险工作面时，在采取安全防护措施的情况下，边掘边探掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置，再采用工作面预测的方法进行最后验证。若经验证仍为无突出危险工作面时，则在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层；否则，必须采取或补充工作面防突措施。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》要求，每次石门揭煤前应进行专项防突设计，设计内容至少应当包括几个方面：
（1）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；
（2）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；
（3）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；控制煤层层位、测定煤层瓦斯压力或预测石门揭煤工作面突出危险性的前探钻孔；后两项工作可与控制煤层层位的前探钻孔共用。前探钻孔、测压钻孔、安全岩柱厚度布置方式见下图5-15。
（4）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；
（5）工作面防突措施；
（6）安全防护措施及组织管理措施； （7）加强过煤层段巷道的支护及其他措施。
1、2-控制煤层层位钻孔；3、4、5-测定煤层瓦斯压力钻孔；6-突出图5-3-5 控 制 突 出 煤 的 层 前 探 钻 孔 布 置 示 意 图
危险煤层
控制突出煤层前探钻孔布置示意图
四、石门揭煤工作面防突措施效果检验 1、区域措施效果检验
石门揭煤区域防突措施执行后，可采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量进行区域措施效果检验，但必须依据实际的直接测定值。
对穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。采用钻屑瓦斯解吸指标法进行石门揭煤区域措施效果检验时，由工作面向煤层的适当位置至少打3个钻孔，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K 1或△h 2值。测定时，应考虑不同钻进工艺条件下的排渣速度。
各煤层石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表4-3中所列的指标临界值进行判定。
1、2-控制煤层层位钻孔；3、4、5-测定煤层瓦斯压力钻孔；6-突出危险煤层；
检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。
2、局部防突措施效果检验
对石门和其他揭煤工作面进行防突措施效果检验时，应当选择钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法，但所有用钻孔方式检验的方法中检验孔数均不得少于5个，分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。
石门揭煤工作面防治突出措施效果检验钻孔布置示意图5-16
1、石门上方检测孔 2、石门中间检测孔 3、4石门两侧检测孔 5下部检测孔
1、石门上方检测孔 2、石门中间检测孔 3、4石门两侧检测孔 5、
图 5-3-6 石门揭煤工作面措施效果检验钻孔布置示意图
下部检测孔
石门揭煤工作面措施效果检验钻孔布置示意图 如检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下，且未发现其他异常情况，则措施有效；反之，判定为措施无效。
第四节 安全防护措施
为了防止因预测失误，措施失效，检验失误或者发生延期突出等而导致发生人身伤亡事故，在突出煤层采掘活动中均要采取安全防护措施。安全防护措施包括远距离放炮、避难所、压风自救系统、反向
风门和隔离式（压缩氧和化学氧）自救器等。
一、反向风门
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 。见下图5-17反向风门和内墙垛铁风筒防逆风装置平面图。
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。
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。
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。反向风门安装布置如图
1-木质带铁皮的风门；2-砖墙；3-铁风筒；4-胶皮风筒；5-防止瓦斯
逆流铁板；
6-防止瓦斯逆流铁板立轴；7-定位圈；8-局部通风机；B 1-正常通风时防止瓦斯逆流铁板位置；B 2-突然逆风时防止瓦斯逆流铁板位置
反向风门和内墙垛铁风筒防逆风装置平面图
反向风门安装布置图
二、避难所及压风自救装置
一）有突出煤层的采区必须设置采区避难所。避难所的位置应当根据实际情况确定。避难所应当符合下列要求：
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0.5m 2。避难所内支护保持良好，并设有与矿（井）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，每人供风量不得少于0.3m 3/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。
二）突出煤层的采掘工作面应设置工作面避难所或压风自救系统。应根据具体情况设置其中之一或混合设置，但掘进距离超过500m 的巷道内必须设置工作面避难所。
工作面避难所应当设在采掘工作面附近和爆破工操纵放炮的地点。根据具体条件确定避难所的数量及其距采掘工作面的距离。工作面避难所应当能够满足工作面最多作业人数时的避难要求，其他要求与采区避难所相同。
压风自救装置如下示意图。 压风自救系统应当达到下列要求：
1、按规定在地面安设空气压缩机2台，管路安设到所有采掘工作地点及其它安全设计规定的地点；
2、压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内的压缩空气管道上；
3、在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置：距采掘工
作面25～40m 的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处等。在长距离的掘进巷道中，应根据实际情况增加设置；
4、每组压风自救装置应可供5～8个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m 3/min。总数量应当满足工作面最多作业人数时的要求。
1一压风管路；2—压风自救管；3一阀管；4一调节阀；5一送气器；6
一急救带 压风自救装置示意图
三、远距离爆破
井巷揭穿突出煤层和突出煤层的炮掘、炮采工作面必须采取远距离爆破安全防护措施。石门揭煤采用远距离爆破时，必须制定包括放炮地点、避灾路线及停电、撤人和警戒范围等的专项措施。
煤巷掘进工作面采用远距离爆破时，放炮地点必须设在进风侧反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难所内，放炮地点距工作面的距离由矿技术负责人根据曾经发生的最大突出强度等具体情况确定，但不得小于300m ；采煤工作面放炮地点到工作面的距离由矿技术负责人根据具体情况确定，但不得小于100m 。
远距离爆破时，回风系统必须停电、撤人。放炮后进入工作面检查的时间由矿技术负责人根据情况确定，但不得少于30min 。
四、震动爆破
（1）必须编制专门设计。爆破参数，爆破器材及起爆要求，爆破地点，反向风门位置，避灾路线及停电、撤人和警戒范围等，必须
在设计中明确规定。
（2）震动爆破工作面必须具有独立、可靠、畅通的回风系统，爆破时回风系统内必须切断电源，严禁人员作业和通过。在其进风侧的巷道内，必须设置2道坚固的反向风门。与回风系统相连的风门、密闭、风桥等通风设施必须坚固可靠，防止突出后的瓦斯涌入其他区域。
（3）震动爆破应一次全断面揭穿或揭开煤层。如果未能一次揭穿煤层，在掘进剩余部分时（包括掘进煤层和进入底、顶板2m 范围内），必须按震动爆破的安全要求进行爆破作业。
（4）震动爆破必须由矿技术负责人统一指挥，并有矿山救护队在指定地点值班，爆破30min 后矿山救护队员方可进入工作面检查。应根据检查结果，确定采取恢复送电、通风、排放瓦斯等具体措施。
（5）震动爆破必须采用铜脚线的毫秒雷管，雷管总延期时间不得超过130ms ，严禁跳段使用。电雷管使用前必须进行导通试验。电雷管的联接必须使通过每一电雷管的电流达到其引爆电流的2倍。爆破母线必须采用专用电缆，并尽可能减少接头，有条件的可采用遥控发爆器。
（6）应采用挡栏设施降低震动爆破诱发突出的强度。 五、个体防护
（1）所有下井人员必须经过防突专业知识培训，佩带隔离式自救器，并会正确使用。自救器的管理和使用应遵守下列规定：①完好的自救器总数，至少应比经常用的总人数多10%；②自救器应集中统
一编号管理；③自救器应保持完好；④严禁使用人员拆开、敲打、撞击自救器，人员出井后必须立即交还。
（2）在工作面所有作业过程中，每个人都有责任和义务随时观察突出预兆（如煤结构发生变化、煤壁发冷、外鼓、响煤（岩）炮、顶板来压、支架变形、瓦斯忽大忽小、打孔（眼）喷孔、顶钻严重等），若出现以上现象，立即通知其它人员按《作业规程》中规定的避灾方法和路线撤到新鲜风流中，并向矿调度室汇报，听候处理。情况危急时，应立即撤出到地面。
（3）所有入井人员必须熟悉避灾路线，避灾路线所经过的岔道口应设置醒目的方向指示牌，以保证避灾人员安全快速撤退。
六、防爆检查
有突出危险的采区和工作面，电气设备必须有专人负责检查、维护，施工队每班、机电科每天检查一次防爆性能，签名备查，发现问题，立即处理，没有安全标志的电气设备一律不准入井。
七、突出煤清理
清理前，必须编制防止煤尘飞扬、杜绝火源、垮塌以及再次发生突出的安全防护措施。对于突出孔洞应充填或支护。发生大型以上突出后，一般不应从孔洞放出松散的煤体，以免造成垮塌引起再次突出，还应及时碹砌或注浆密闭孔洞，以免造成自燃。在过突出孔洞及在其附近30m 范围内进行采掘作业时，必须加强支护。
八、监测监控
（1）必须执行自动监测和人工监测相结合的矿井瓦斯监测制度。人工监测数据必须作到“三对照”，即瓦斯台帐、瓦斯记录本和现场记录三对照。当人工监测与自动监测数据不同时，在未弄清哪个有误时一般按最大值。
（2）监测队要加强监测系统日常维护工作，确保监测系统显示、断电、报警、打印等功能准确可靠，监测队要做好监测数据的记录、报批和存档。
（3）采煤工作面必须在工作面及其回风巷设置甲烷传感器，在工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪。采煤工作面的甲烷传感器不能控制其进风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须在进风巷设置甲烷传感器。
（4）突出的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须在工作面及其回风流中设置甲烷传感器。
九、未尽事项，按照《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》执行。