防突措施最新(通用7篇)
措 施
编制单位: 编 制 人: 编制日期:
会审意见
措施名称: 会审地点: 会审时间: 主 持 人:
参加人员:掘进?区:机电管理部:地测队: 安检站: 机电副总工 :通风副总工:会审意见:
总工程师意见:
通风工区:救 护 队: 调度室: 生产技术部:掘进副总工:总工程师:
一、概述
简述工程、水文地质资料……
二、防突安全技术措施:
(一)防突措施
防突主要措施采用迎头长钻孔预抽;辅助措施采用两帮钻场夹抽。
1、迎头长钻孔预抽
①、在迎头沿煤层施工8个长预抽钻孔,布置成两排,说明其间距和排距,孔深70—100m,控制巷道前方65—95m(至少留5 m的安全预抽距离)和巷道轮廓线外1.5m范围,先用¢89㎜的钻头开孔,开孔深度为5m,然后用¢68㎜的钻头施工至终孔位置;
②、采用MA2006 1412PVC KW 2.0/¢32×3.6封孔管封孔,封孔深度为5m。其钻孔验收严格执行《中岭公司钻孔设计、施工、验收管理办法》,只有瓦斯预抽率大于30%或抽放时间大于15天,才能进行掘进施工(见????巷道迎头长钻孔设计图):
③、掘进过程中,对该预抽的许掘距离必须严格控制,控制点与导线点发生关系,现场设置明显的控制管理排版,当巷道开始掘进至控制距离时,必须立即停止掘进,严禁超掘;
④、对应力集中带、地质构造带和出现K1值超标的地段,在巷道迎头重新施工预抽钻孔进行抽放;
⑤、地测队必须收集钻孔资料,绘制成果图,根据成果及时下达瓦斯地质预报;
⑥、通风工区对抽放参数进行检测,按规定计算抽放率,确保达到预抽的效果。
2、两帮钻场夹抽
在掘进巷道两帮作钻场,对巷道前方轮廓线外8m范围内的瓦斯进行抽放,每个钻场布置4个钻孔,钻场规格:长3m、深4m、高2米,钻场间距根据钻孔成果由通风工区确定,向掘进单位下达书面通知 3(至少留20 m的安全预抽距离)。钻孔采用¢68mm钻头施工,孔间距0.5 mm,终孔间距为2m,控制到巷道轮廓线外8m范围,(见????巷道先抽后掘钻孔设计图)。
在掘进工作面同时采取主、辅防治突出措施。
(二)防突措施效果检验
①、在巷道迎头用电煤钻在软分层中打3个¢42mm的效果检验孔,其中一个钻孔位于工作面中部,并平行于掘进方向,深度为5.5—7.3m;另外两个钻孔位于巷道轮廓线外2—4m范围,孔深8—10m(见效果检验孔布置图);
②、按《防突细则》规定测定K1值和钻屑量,如果测得的K1值>0.5mL/g〃min1/2和钻屑量>6Kg/m时,措施有效,反之,措施无效。措施有效的情况下,必须留有不小于2米投影孔深超前距;
③通风工区根据措施和检验情况,及时下达防突措施效果检验报告单报总工程师审批;
④、当措施无效时,必须采取其他的防治突出的补充措施,并经措施效果检验有效后,方可采取安全措施施工。掘进工区根据总工程师审批后的检验报告单和现场的控制点控制掘进距离,严禁超掘。
(三)补充防突措施
当采取了以上主、辅措施无效时,必须在迎头采取大直径钻孔排放的补充防突措施:
在迎头利用防突钻机按设计要求施工大直径排放钻孔进行排放,其排放孔的深度、方位、倾角、孔径见设计图,钻孔控制到巷道轮廓线外4m范围,实施补充防突措施经措施效果检验有效后,方可采取安全措施施工。
(四)安全防护措施
掘进期间采取的安全防护措施有建立压风自救系统、携带隔离式自救器、建立正反向防突风门、远距离放炮,放炮前按影响范围进行停电、撤人、站岗等。
1、建立压风自救系统
(1)、压风自救系统安设在压缩空气管路上,起爆地点安设一组 压风自救装置、距迎头25-40m的巷道内设置一组压风自救装置、巷道中每隔50m各设一组压风自救系统,每组压风自救至少安设供5~8个压风自救,供5-8个人使用,压缩空气供给量每人不得小于0.1m3/min,压风自救装置的主阀必须处于常开状态。
(2)、压风自救装置安设在人行道一侧,高度为1.6-1.8米。
2、携带隔离式自救器
所有作业人员及放炮警戒人员警戒时必须配带自救器,并熟知自救器的使用方法。
3、远距离放炮
①放炮必须使用三级煤矿许用炸药及毫秒电雷管,毫秒电雷管最后一段的延期时间不得超过130ms,且不得跳段使用。电雷管使用前必须按有关规定进行导通试验,以免出现瞎炮,全断面一次装药一次起爆。所有炮眼必须在炸药与封泥间充填 2个水炮泥,炮眼封泥必须密实地装至眼口,所有不装药的眼孔和措施孔必须用黄泥充填密实至孔口,充填深度不小于爆破孔深度的1.5倍。
②放炮器平时由瓦检员随身携带,坚持“一炮三检”和“三人连锁放炮换牌”制度,每次放炮前,掘进工作面及其回风流系统均必须严格执行停电、撤人、站岗制度,起爆点设在正反向防突风门外且距起爆点不小于300m。
③放炮前,瓦检员检查工作面及回风流瓦斯浓度并汇报矿调度室和通风调度室,由矿调度室通知监测中心当班值班员观察该头监测屏幕上的瓦斯变化情况,监测中心当班值班员做好记录。监测中心当班值班员要随时观察炮后瓦斯情况,如炮后T1瓦斯浓度超过2%,且连续5min降不到2%以下或放炮后30minT2瓦斯浓度仍不能降到1%以下,监测中心当班值班员立即汇报通风工区调度室和矿调度室,通风工区值班员接到监测中心的汇报后立即通知现场瓦检员停止该掘进工作面掘进。同时汇报通风工区调度值班干部(矿值班领导按《中岭公司瓦斯超限分析处理制度》的程序汇报),通风工区值班干部立即组织人员察看现场,分析原因,采取措施,进行处理。
④放炮时停电、撤人、设岗见(????巷道放炮警戒、站岗 示意图)。
1#岗(兼做起爆点)位置: ????处,职责:阻止人员进入????;
2#岗位置:?????,职责:阻止人员?????; 3#岗位置:?????,职责:阻止人员进入??????; 停电范围:由当班电工在??位置停掉??巷道的所有非本质安全型电器设备电源(开关号),把开关打到零位并锁死,悬挂“有人工作、禁止送电”的警示牌,完毕后汇报矿调度室。
⑤撤岗、送电。放炮30min后,经瓦检员检查,掘进工作面第一全负压风流汇合处瓦斯浓度小于1%时,再和班组长、安检员、放炮员一道进入工作面检查通风、瓦斯、支护、瞎炮等情况(此时的临时站岗由班组长指定专人),只有经检查确认工作面及回风流一切正常后,由瓦检员汇报通风调度和矿调度,方可撤除该临时岗,同时瓦检员通知电工恢复送电进行施工。
4、建立防突正反向风门
在????巷道内风机前,按照要求构筑一组正反向防突风门,风门墙厚不小于800mm,风门板厚度不小于50mm,通过风门的水沟(溜子孔)放炮时用沙袋封堵严密,此项工作由当班班排长负责,正反向防突风门上的调节窗安设防逆流挡板,用厚度不小于50mm的木板加工,对反向风门的关闭情况,水沟、溜子孔的压实堵严、调节窗安设防逆流挡板情况由当班瓦检员负责监督检查,同时在风门的门扇上悬挂“严禁入内”的警戒旗。
5、综合防尘管理
①坚持湿式打眼,使用好水炮泥,严禁干打眼; ②搞好个体防护,施工人员佩戴口罩;
③防尘管路必须紧跟工作面,距迎头距离不大于15米,放炮前、后及出货过程中必须进行洒水降尘;
④每隔50m掘进工区设一组水岔和闸阀,以供冲尘使用,掘进工区安排专人每班冲洗迎头50m范围内的粉尘;迎头50m以外的巷道每周至少冲洗两遍,由通风工区负责,严禁出现粉尘堆积和飞扬; ⑤各运输转载点安设一组转载点喷雾,出货时进行喷雾降尘。
6、局部通风管理
局扇必须实行“三专两闭锁”和安设“双风机双电源”且能自动切换,风袋必须吊挂平直,无破口、无漏风;局部通风机必须安排专人管理,不得出现无计划停风,有计划停风必须有专项通风安全技术措施,因故主、辅局扇均停止运转,必须立即停止工作,把所有人员撤出,掘进工区电工及时查找原因,局部通风机恢复通风前,瓦检员必须检查巷道、风机及其开关附近10m范围内瓦斯情况,如巷道瓦斯浓度<1%且风机及其开关附近10m范围内瓦斯<0.5%时,当班瓦检员按照送风程序人工开启主风机;如果3%>巷道瓦斯浓度≥1%,当班瓦检员汇报通风调度室,在通风值班干部的指导下,利用排放瓦斯三通采取控制风量的方法排放瓦斯;如果回风瓦斯浓度≥3%时,由通风工区编制排放瓦斯措施,由救护队进行排放瓦斯;如果风机及其开关附近10m范围内瓦斯≥0.5%时,不得启动风机,只有在瓦斯处理到0.5%以下时才能按照规定启动风机。
7、监测监控:
T1安设于距迎头不大于5m处,T1报警浓度≥1%,断电浓度≥1.5%,复电浓度<1%; T2??????距离回风口10~15m位置,T2报警浓度≥1%,断电浓度≥1%,复电浓度<1%;排放瓦斯T、馈电传感器的安设情况、主辅局扇的开停传感器。(要求通风工区制表说明,附断电范围)
三、避灾
1、煤与瓦斯突出的预兆 ①有声预兆 ?? ②无声预兆 ??
在煤层结构构造方面的表现为:??
2、避灾路线 ①、正常工作,发现煤与瓦斯突出预兆时,工作人员必须立即撤至风机处待命,同时汇报矿调度室和通风值班室。
②、发生煤与瓦斯突出事故时,工作人员避灾路线:??
四、防突日常管理
1、起爆地点安设一部直通矿调度室的电话,调度室对防突掘进工作面实施调度管理,设置专门台帐,其职责为:对防突头放炮实施调度指挥。
2、坚持湿式打眼,严格按照规定使用水泡泥,防尘管路紧跟工作面(距离迎头不大于15m),放炮前后迎头30m范围必须洒水降尘。运输各转载点必须安设防尘喷雾,出货时进行喷雾降尘。
3、施工单位的区长是该掘进工作面防突的第一责任者,负责安全措施的落实和实施;施工单位的技术员对该掘进工作面防突负技术责任,负责贯彻、传达措施,检查措施的落实、实施情况。
4、当班班排长是本班现场防突负责人,其职责为:
①、放炮前,安排放炮员检查装药、联线情况;安排电工停掉该掘进工作面和回风系统动力电源; 协同安检员布岗;
②、放炮30分钟后,确认无异常情况,随同瓦斯检查员、安检员和放炮员逐步进入迎头检查瓦斯、风袋吊挂、支护、瞎炮等情况,只有在瓦斯浓度小于1%且其他一切正常后,待瓦检员将放炮情况汇报矿调度室后恢复生产。
③、负责对当班抽放、排放钻孔进尺及其排放孔质量和抽放钻孔封孔连接装置等质量按照《中岭公司钻孔设计、施工、验收管理办法》进行验收。
5、当班职工对防突措施的实施和站岗负现场责任,其职责为:按防突措施的要求进行现场施工;负责警戒,阻止人员进入警戒区域。
6、当班瓦检员,对瓦斯、通风情况进行现场管理;对装药、联线,防突措施的实施负督责任。职责:
①、监督现场实施防突措施,效果检验等;
②、做好“一炮三检”和“三人联锁放炮换牌”工作; ③、加强局部通风机供风管理,风袋脱节,破口等及时组织处理; ④、监督使用好水炮泥及装药工作;
⑤、监督施工单位炮前、炮后的冲尘、洒水工作;
⑥、负责对当班抽放、排放钻孔进尺及其排放孔质量和抽放钻孔封孔连接装置等质量按照《中岭公司钻孔设计、施工、验收管理办法》进行验收。
⑦、负责对允许掘进的距离进行监督控制,严禁超掘。
7、当班安检员对防突措施的实施、效果检验,电工停送电,通风、瓦斯管理等,负监督责任,带领人员现场设岗,放炮时对掘进工作面及回风系统撤人、停电,其职责为:
①、监督现场实施防突措施,效果检验;
②、监督电工做好放炮前掘进工作面及回风系统的停送电工作; ③、当工作面出现通风风量不足,瓦斯异常等情况,安检员有权停止工作面一切工作;
④、带领站岗人员进行放炮掘进工作面及回风系统的停电、撤人工作,并交待应注意事项。
⑤、负责对当班抽放、排放钻孔进尺及其排放孔质量和抽放钻孔封孔连接装置等质量按照《中岭公司钻孔设计、施工、验收管理办法》进行验收。
8、当班电工对停送电、设备失爆负施工、维护责任,其职责为: ①、对掘进工作面的电气设备每班至少进行一次检查和维护,电气设备杜绝失爆;“三专两闭锁”装置灵敏可靠;安全站和机电管理部每周检查一次设备的防爆性能,严禁使用防爆性能不合格的电气设备;
②、按措施要求及班长安排进行放炮前的规定范围停送电工作。
9、当班放炮员按规定做好装药、联线、起爆工作,其职责为: ①、正向装药,不装药的眼孔按规定充填黄泥;按大串联方法进行联线工作;严禁出现明接头;
②、接到放炮命令后,进行起爆工作。
③、放炮母线之间必须用接线盒连接,母线与角线、角线与角线之间必须用绝缘胶布包扎,严禁出现明接头。
10、防突效果检验工职责为:
①、每次效果检验前,对防突措施进行一次全面检查落实,措施未落实到位,不得进行效检工作;出现超掘时,效检工必须将超掘的距离掌握清楚,并立即汇报矿调度室和通风值班室、及安全管理部,安全管理部接到汇报后,必须立即组织追查,分析超掘原因,落实责任人;
②、严格按操作规程和仪器说明书的有关规定认真进行操作,严禁弄虚作假。
③、将效检结果和允许掘进距离告诉现场的施工人员、瓦检员和安检员,并将效检结果按规定填写在现场的管理牌板上。
11、掘进过程中若遇断层,当断层落差大于或等于煤层厚度时,必须严格按石门揭煤的规定进行揭煤后方可采取防突措施沿突出煤层进行掘进。
12、工作面放炮时,矿调度室和监控中心值班人员要通过监控系统监视工作面的电源是否切断和井下各地点瓦斯情况,发现大面积瓦斯超限时,必须立即指挥切断井下电源、撤出人员,并指挥矿山救护队下井进行抢救。
13、调度室、通风工区、施工单位建立防突管理专项记录,其内容应包括施工作业地点、汇报人姓名、汇报时间、每班进尺、安全防护措施的放炮地点、停电、撤人、警戒情况、放炮开始、结束时间、放炮前后通风、瓦斯情况,顶板完好情况及其它异常情况等。
14、调度室、通风、安检、地测等部门必须建立“突出煤层采掘工作面防突管理牌板”,其主要内容为:已施工进尺、第××循环允许进尺、瓦斯预抽率、效检指标K1值、当日进尺、第××循环剩余进尺等。并每班填写更新一次。地测队地质人员必须每天通过调度室的牌板了解上述情况,发现问题立即责令整改。
15、施工单位必须在工区和每一突出煤层采掘工作面建立“突出煤层采掘工作面施工作业进尺控制牌板”,将允许掘进进尺、每班实际进尺、剩余允许掘进距离、现场控制点等内容在牌板上明确填写,并每班填写更新。工区的牌板由值班领导填写,现场的牌板由当班班组长填写。工区的牌板由安检科监督,现场的牌板由瓦检员监督。
16、施工单位当班跟班副区长下班前,必须检查本区队突出煤层采掘工作面当班实际进尺、支护状况、突出预兆等情况,并向本工区值班领导汇报。施工单位值班人员必须用专用记录本作好记录,并及时向矿调度、通风调度、安检科值班人员汇报。
附图:
①、???避灾路线图 ②、???通风系统示意图 ③、???监控系统图 ④、???放炮设岗示意图 ⑤、???抽放系统示意图 ⑥、???压风自救系统图
1 开采保护层
1.1 保护层采动作用的基本规律
保护层开采后, 周围的煤岩层向采空区移动, 采空区上方的岩体冒落并形成冒落拱, 采空区下方的岩体向采空区膨胀形成裂隙, 使采空区上下方煤岩体产生应力、透气性、瓦斯压力、位移等变化。按被保护层参数的变化把其大致划分为正常应力带、集中应力带、保护卸压带和应力恢复带。
1.2 保护层保护范围的确定
1) 沿走向顶底板煤岩体中保护 (卸压) 范围。一是开采上保护层时沿煤层走向的保护范围向深度方向收敛。二是开采下保护层时沿煤层走向的保护范围向高度方向发散。
2) 沿倾向顶底板煤岩体中保护 (卸压) 范围。开采上保护层时, 沿煤层倾向的保护范围向深度方向收敛。开采下保护层时, 沿煤层倾向的保护范围向高度方向发散。
3) 煤柱影响带的确定。煤柱的影响能传播到100m以上, 20m宽的煤柱具有较强的支撑能力, 4m~6m宽的煤柱在回采过程中基本被压碎。对于宽煤柱, 其影响范围应根据走向和倾向保护卸压角确定。
1.3 保护层作用机理
被保护层卸压提高了瓦斯排放能力, 瓦斯的不断涌出造成瓦斯压力下降和煤的力学强度增高。卸压作用是造成其他因素变化的依据, 起着决定性作用。而层间距较大对瓦斯排放作用不利, 所以, 要配合瓦斯抽采。
开采保护层结合抽采瓦斯时, 被保护层的应力状态、瓦斯动力参数和力学性质出现重大变化后, 未恢复到原有状态, 所以, 保护作用是一个不可逆过程, 不可能随时间的延长而全部消失。
1.4 保护层开采应用条件及应注意的问题
1) 保护层开采的应用条件。保护层开采一般要具备三个条件:即煤层群开采;合理的层间距;无突出或冲击地压等动力现象的煤层。在生产实践中, 一些矿井要同时具备以上三个条件较为困难, 要研究扩大保护层应用的途径;一是以弱突出煤层作保护层。在煤层群开采中各煤层都具有突出危险性时, 要研究选择突出危险性较弱的煤层作为保护层先开采, 以对突出危险性较大煤层进行保护。采用瓦斯预抽、局部防治突出的措施开采弱突出煤层;二是结合抽采瓦斯扩大保护作用。对远距离保护层, 虽然保护层开采已卸压, 但未形成沟通裂隙, 瓦斯不易排出, 保护效果不明显。此时, 运用保护层的卸压作用对被保护层进行瓦斯抽采, 使保护层瓦斯排放充分, 突出危险性消失。对近中距离保护层开采, 也必须结合瓦斯抽采, 以减少保护层开采时的瓦斯涌出量, 加大对被保护层的保护效果。
2) 保护层开采应注意的问题。一是开采保护层时, 要尽可能不留煤柱或留小煤柱 (4m~6m) 。一定要在留煤柱时在采掘工程平面图上标记, 以划定保护范围。对煤柱影响带, 突出危险性比原始状态大;二是被保护层采掘工作面尽可能布置在保护范围内, 降低其突出危险;三是对不同矿井、保护层和被保护层, 保护层的保护参数及保护效果要进行实地考察。指导采掘和防突设计。
2 预抽煤层瓦斯
开采单一的突出危险煤层和无保护层可采的突出煤层群, 应预抽煤层瓦斯避免煤与瓦斯突出。瓦斯的煤层透气性系数较好或采取煤层增透措施能使煤层透气性适合抽采的矿井。
2.1 预抽瓦斯区域防突措施主要方法
预抽瓦斯当前还没有统一分类方法, 按钻孔 (抽采井) 施工地点与煤层相对关系, 分为地面井抽采、穿层孔抽采、本煤层抽采等。为达到区域防突措施目的, 根据防突区域划分, 预抽煤层瓦斯方式有:地面井预抽煤层瓦斯及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯;穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯;顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯;穿层钻孔预抽石门;揭煤区域煤层瓦斯;顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。
2.2 不同区域防突预抽
煤层瓦斯钻孔控制范围规定穿层钻孔或顺层钻孔预抽区域防突措施的钻孔要控制区段内的开采块段和锥条工作面巷道及其外侧一定范围内的煤层。要求钻孔控制工作面巷道外侧的范围是:倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m, 下帮至少10m, 其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m, 以上都是沿层面的距离。
2.3 区域防突预抽瓦斯有效性指标
一是预抽后区域煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa;二是在煤层进行采掘作业时, 仍要用工作面预测方法进行抽采效果验证;三是在验证过程中抽采效果没有达到消除突出危险时, 要采取局部防突措施。
2.4 区域防突预抽瓦斯有关技术要求
一是预抽煤层瓦斯钻孔要在整个预抽区域内均匀布孔;钻孔间距按实际考察的煤层有效抽采半径确定;二是预抽钻孔封堵必须严密。穿层钻孔的封孔深度不得小于5m, 顺层钻孔的封孔深度要大于5m。钻孔孔口抽采负压要大于13k Pa;三是采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时, 要做好各个钻孔的各项参数施工记录及抽采参数的观测记录;四是在未受保护煤层中施工钻孔时, 必须采取防治瓦斯突出措施。
摘要:保护层, 即卸压层, 是在煤层群开采中, 某部分煤层具有煤与瓦斯突出或冲击地压等动力显现特点, 而另部分煤层不具有这种动力显现特点或不明显;这时, 按照赋存关系, 选择某层不具有动力显现特点或不明显的煤层先行开采, 而具有动力显现特点的煤层在其邻近层开采后再开采。本文主要阐述了开采保护层、预抽煤层瓦斯等技术问题。
关键词:煤矿,区域,突出,技术
参考文献
[1]袁亮.低透高瓦斯煤层群安全开采关键技术研究.岩石力学与工程学报, 2008.
[2]曾伟雄.扶珂煤矿煤与瓦斯突出防治技术研究.科技致富向导, 2011.
[3]陈冬冬等.突出煤层回采工作面区域消突措施研究.煤, 2011.
[4]孙祺等.立体防突措施在急倾斜突出煤层中的应用.现代矿业, 2010.
关键词:煤矿井下工作面区域;综合防突;措施
中图分类号:TD713.2 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)11-0175-02
我国煤炭资源储量丰富,20世纪煤炭在我国一次能源消耗构成中占比达到75%~80%,因此,煤炭在我国能源中的主体地位不会改变,对煤炭安全高效开采的研究仍然具有重要的意义。煤与瓦斯突出是指煤矿地下采掘过程中,在很短的时间内,从煤壁或岩壁内向采掘空间突然喷出大量的煤与瓦斯的现象,煤与瓦斯突出事故不但能够破坏井下设施、掩埋现场工作人员,还可能使风流逆转、瓦斯积聚,造成工作人员窒息死亡,甚至引起瓦斯爆炸事故,是井下严重的自然灾害之一。
方山矿二1煤新井前身是白庙集团方山矿二1煤新井,是方山矿的接替井,随着开采深度的增加,二1煤层的瓦斯含量和压力都在增加,据223勘探线钻孔瓦斯资料计算,甲烷含量变化梯度为54.93 m/m3/t.daf,百米增长率为1.82 m3/t.daf。据2010年3月河南理工大学提交的《河南平禹煤电有限责任公司方山矿二1煤层煤与瓦斯突出鉴定报告》,二1煤层的煤属于Ⅲ~Ⅳ类破坏煤体,煤层坚固性系数(f)为0.12~0.19,瓦斯压力为0.35~1.74 MPa,瓦斯含量为10.74~12.08 m3/t,鉴定方山新井二1煤层为突出煤层。
1 区域措施选取可行性分析
1.1 保护层开采可行性分析
二1煤层顶板岩层为大占砂岩平均厚度为11 m,无法开采。二2煤层下距二1煤层25 m,煤层厚度变化范围为0.10~0.23,不具备保护层开采的条件。二3煤层下距二1煤层34m厚度变化范围为0~0.31 m,平均厚度为0.08 m,不具备保护层开采的条件四4煤层下距二1煤层240 m距离过远起不到卸压的保护作用。一组煤包括一1~一8煤层,在二1煤层以下70m处,煤层赋存不稳定,只有局部可采,因此不选择一组煤作为二1煤层的保护层。
根据上述综合分析,二1煤层不具备开采保护层的条件,只能采用预抽瓦斯的方法进行区域瓦斯治理。
1.2 施工底板预抽巷道可行性分析
我矿水文地质条件较复杂,底板下伏有六个含水层,均属底板进水的灰岩岩溶裂隙含水层。底板直接充水含水层的富水性明显强于顶板含水层,开采二1煤时具有发生底鼓突水的威胁;但是由于近年通过施工疏水降压,底板承压水,水位不断降低,目前水压在2.6 MPa左右,经过计算和论证,采用低抽巷施工预抽煤层钻孔治理瓦斯具备可行性。
1.3 施工高位抽放巷可行性分析
根据矿井开采情况,二1煤层直接顶板多为泥岩及砂质泥岩,偶为粉砂岩或炭质泥岩,老顶一般为中粒长石石英砂岩(Sd),顶板水水量不大,对巷道施工影响不大,且顶板岩性好,便于顶板管理。因此,施工高位抽巷预抽煤层钻孔治理瓦斯条件较充足。
根据上述3种情况结合相关文件规定综合分析后,最后决定采用(底板)穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯的区域防突措施进行区域消突工作。二1-11061回采工作面瓦斯主要来源于本煤层、采空区。煤层瓦斯经采动影响后,下部煤層瓦斯涌入采场、巷道和采空区。
2 区域措施效果检验
2.1 相关规定
①根据《防治煤与瓦斯突出规定》55条规定:对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,在煤巷条带每间隔30~50 m至少沿工作面方向布置1个检验测试点。测定残余瓦斯压力和残余瓦斯含量。②根据《防治煤与瓦斯突出规定》53条规定:在效检期间若打钻出现了喷孔,顶钻及其他明显突出预兆时,发生明显突出预兆的位置周围半径100 m内的预抽区域判定为措施无效。③若煤层残余瓦斯压力<0.74 MPa,瓦斯含量<8 m3/t说明措施有效。
若煤层残余瓦斯压力≥0.74 MPa,瓦斯含量≥8 m3/t说明措施无效。继续采取区域措施消。
2.2 效果检验钻孔布置方式
二1-11061机巷效果检验钻孔布置方式:沿二1-11061机巷走向方向,每隔30 m布置3个效果检验点一个布置在巷道中部,另一个布置在巷道两侧轮廓线15 m范围内。
3 区域措施效果验证
3.1 相关规定
根据平禹煤电公司平禹通便[2010]37号便函要求和《防治煤与瓦斯突出规定》第75、76条规定:选用钻屑指标法和复合指标法进行工作面突出危险性预测(效检),预测(效检)两个指标分别为:钻屑瓦斯解吸值△h2、钻屑量S和瓦斯涌出初速度q。
①钻屑瓦斯解吸指标法(△h2),临界值定为干煤180 Pa(湿煤140 Pa);即△h2<180 Pa无突出危险,△h2≥180 Pa有突出危险;②瓦斯涌出初速度(q值),临界值定为4.5 L/min;即q< 4.5 L/min为无突出危险,q≥4.5 L/min为有突出危险。③钻屑指标(S)临界值定为5 kg/m; 即S<5 kg/m为无突出危险,S≥5 kg/m为有突出危险。④若验证期间煤层钻孔中进行钻孔作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时视为具有突出危险性。
3.2 钻孔布置方式
沿工作面掘进方向布置三个验证钻孔,验证钻孔投影长度为10 m,3个钻孔均平行布置在工作面软分层当中,左右两帮钻孔终孔控制到巷道轮廓线外4 m,验证钻孔直径42 mm。
3.3 物探及超前探预测
在执行综合防突措施的基础上为保证消突工作安全进行和掘进及回采期间因地质构造突然出现变化造成的不良影响,首先利用瑞力波进行前探,了解工作面前方地质情况。然后在工作面执行深孔前探,掌握工作面前方实际地质情况,设计钻孔不少于3个,必须保证正前投影孔深不小于80 m,每执行一次超前钻探,允许进尺40 m,保留40 m超前钻探距。前探孔保证在100 m以上,每个循环保留40 m的超前距。在进行前探作业时,如果有迹象表明已经探到地质构造,就要马上中断钻探,汇合技术人员对构造情况进行综合评估并制定出相应的方案后方可恢复钻探工作。
4 应急救援
①发生煤与瓦斯突出后,调度室立即停止灾区的(监测电源外)所有生产电源。②发生突出后,人员立即带上自救器沿避灾路线撤离到新鲜风流中去,来不及撤离的,就近躲避到的压风自救袋下或避难硐室内。③跟班干部、瓦斯检查员和安监员负责组织好灾区人员的安全撤离工作,并及时向有关领导汇报撤离情况。④其他执行《矿井煤与瓦斯突出应急预案》。⑤所在区域内一旦发生灾害事故,负责组织遇险人员自救、互救、安全脱离险区和参加抢险救灾工作。
5 结 语
本研究以方山新井11061工作面为工程背景,对工作面的瓦斯地质情况进行了介绍,结合该工作面瓦斯压力大、含量高的特点,按照防突规定的要求,确定了该工作面的区域防突措施和局部防突措施,为了防止巷道瓦斯积聚,计算了满足要求的需风量,有力的保证了工作面的安全。
参考文献:
[1] 王兆丰.空气、水和泥浆介质中煤的瓦斯解吸规律与应用研究[D].徐州:中国矿业大学,2001.
[2] 国家发展和改革委员会.煤炭工业发展“十一五”规划[EB/OL].发展改革委网站,2007-01-22.
[3] 中国煤炭工业劳动保护科学技术学会.瓦斯灾害防治技术[M].北京:煤炭工业出版社,2007.
总工:
部长:
审核:
编制:
二00七年5月15
日
1477机巷防突安全技术措施
一、工作面概况
1477机巷上部为1477采面,下邻1479采面﹙未行成﹚,北邻三,四采区边界,南抵1478采面﹙未行成﹚。该机巷地面标高+1450—+1662,工作面标高+1371.6—1378机巷距地表垂深73m—290.4m,地面无民用建筑和其他设施。
1477机巷为煤与瓦斯突出危险工作面,在1477中巷已打穿层抽放孔进行瓦斯抽放工作,在掘进时应作突出的措施效果检验。
二、考察方法
1、考察孔的布置
在巷道中布置考察孔时,考察孔的终点要根据巷道的走向方位确定,沿走向布置三个考察孔时,上帮孔终点距离预掘巷道轮角线不得小于3.5m,中孔在巷道的中线上,下帮孔终点距离预掘巷道轮角线不于3.5m。三个孔均匀地布置在施工巷道的煤层内。考察孔采用ф42mm的钻头进行施工,排放孔根据煤层的厚度和排放半径0.5m来确定,终孔点孔与孔之间的距离为0.5m,边孔距预掘巷道轮角线不得小于4.5m,均匀布置在预掘巷道条带内,排放孔采用ф75mm钻头进行施工。(见考排孔设计图)
2、考察孔深为10m,保留5m的超前距离,每循环掘进4m.3、考察的三项指标及其临界值 ⑴、三项指标:
①、瓦斯涌出初速度(升/分钟
L/min Qh), 从第四米起测定; ②、钻屑量
(千克/米
kg/m)Sa),从第一米起测定; ③、钻屑温差
(℃
△T),从第一米起测定;
(2)、临界值:
掘进工作面:Qh=5L/ min,Sa =6kg/m
△T=4℃
4、需说明的几个问题(1)、掘进工作面若遇矸子或中部有夹矸带时,要选择不同的三个方位或倾角打钻孔,第一次方位加、减20,倾角加、减20。第二次方位加、减40,倾角加、减40,若矸子把煤层分上、下两层时要尽量把考察孔布置地软分层内。
(2)、单孔指标超限,则应根据现场的实际情况补打相应的排放孔。(3)、若煤层走向发生变化时,遇地质构造等原因,考、排孔参数根据现场 的实际情况作相应的调整。
(4)、只有在考察三项指标中任一项超过临界值时,才采取打排放孔措施。
三、防突安全技术措施
1、完善通风系统及防突设施
⑴、保证主扇和局部通风机的正常运转,保证通风系统的运行稳定、可靠。⑵、局部通风机的安装及要求
①、局部通风机安装在1477中巷防突门外10米处。
②、局部通风机使用(15×2KW)的对旋式轴流式风机,严格控制风 筒漏风。
③局部通风机的停开必须有专人负责,如需停开时必须经公司领导和通风瓦斯部同意。
④、局部通风机必须做到风电和瓦斯闭锁,并保证正常使用。
(3)、防突风门 ①、工作面必须为独立通风系统,严禁串联通风,进回风相通的巷道 必须有4道正、反向防突风门。
②、防突风门必须设在1475中巷的1475机巷运输一石门外5m处,以控制突出时瓦斯能沿回风道流入回风系统。
③、每组防突风门至少设置两道牢固可靠的防突风门,风门墙垛必须用料石或混凝土砌筑,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。门框和门可采用坚实的木质结构,门框厚度不得小于是100mm,风门厚度不生小于50mm,两道风门之间的距离不得小于5m。
④、正向防突风门必须安设闭锁装置和风门开关传感器,⑤、放炮时防突风门必须关闭,对通过墙垛的风筒,必须设有隔断装置,防突门墙底脚的水沟必须用砂袋堵实。(4)、压风自救系统
①、压风自救系统安设在井下压缩空气管路上。
②、压风自救系统应设置地距掘进工作面子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。长距离掘进的巷道中,应隔50m设置一组压风自救系统。
③、每组压风自救系统供5个人使用,压缩空气供给量每人不得少于0.1m3/min。
2、放炮及撤入站岗(1)、放炮站设在1477中巷防突风门外5m处的新鲜风流中,放炮站必须安设一组压风自救系统和足够数量的自救器。放炮前,放炮地点以内及其回风系统中必须停电撤人。
(2)、放炮一律采用毫秒延期电雷管,煤矿三级安全许用炸药进行爆破,并把作业区域和与其相关的回风系统内的所有人员按《作业规程》规定撤到指定的安全地点,再进行爆破。爆破母线必须采用专用电缆,并尽可能性能减少接头(接头必须用胶布包扎严实)。
(3)、采取断电、停风和放炮时必须有专门的措施。
(4)、撤出1477机巷、1475回风巷及回风系统内所有工作人员至新鲜风流中。
(5)、站岗位置
岗1 :1477中巷防突风门外局部风机处(放炮站);
岗2 :+1412偏口突风门外局部风机处;
岗3 :+1463主付联络巷口;
3、避灾路线
在发生突出预兆或发生突出时,采区工作人员按下列路线撤出:
⑴、1476机巷的工作人员从1476机巷→1475中巷→+1395车场→主上山→采区石门→南大巷→地面。
⑵、1475机巷的工作人员从1475机巷→1475中巷→+1395车场→主上山→采区石门→南大巷→地面。
⑶、1475回风巷的工作人员从1475回风巷→1474机巷→+1427车场→主上山→采区石门→南大巷→地面。
4、掘进前必须进行措施效果检验,严格按批准允许的距离掘进,严禁超挖超掘。
5、严禁使用风钻、风镐作业。
6、遇有下列情况之一者,必须立即停止作业,并报生产技术部和总工程师研究采取措施:
(1)、接近地质变化带。
(2)、煤层厚度突变,煤体温度变化异常、排粉大。
(3)、当地压增大,煤壁掉渣,打眼时顶钻,卡钻、煤炮声等突出预兆时。
7、在同一煤层内不得同时布置两个掘进工作面相向掘进,若遇特殊情况,必须制定 专门措施报总工程师批准。
8、定期洒水降尘,坚持采取湿式打眼,放炮使用水炮泥等规定。
9、所有井下工作人员都必须熟悉避灾路线、突出预兆、压风自救系统及自救器的使用方法。
10、其余严格按《作业规程》及有关安全措施执行。
11、突出的补救安全技术措施。
(1)、现场发现动力现象的人员及时向调度室汇报(在使用电话汇报时,必须检查电话机附近20m内的瓦斯浓度,当瓦斯浓度在1%以下时方可使用),由调度室向公司领导汇报,并通知有关单位领导待命,救护队立即下井探查情况和抢险救灾;
(2)、由现场的工长和瓦斯检查员清点工作人数;
(3)、立即成立抢险救灾应急指挥部,由公司经理任总指挥,总工程师和安全副经理任副总指挥,其他公司领导配合指挥,协调抢险救灾工作;
(4)、采区所有工作人员佩带好自救器,按避灾路线撤出突出采区的所有工作人员至采区石门口或地面,并在采区石门口、主井地面出口和风井设岗;
(5)、保证突出采区主扇和局部通风机的正常运转,保持突出采区通风系统的正常稳定;
(6)停掉突出采区的所有动力电源;
(7)、在抢险救灾工作结束后,由救护队员携带瓦斯检定器、氧气呼吸器、温度计、一氧化碳检知管等,在采区石门设岗处待命,待突出稳定后进入采区侦察;
(8)、救护队员将侦察的结果向调度室及公司领导汇报;
(9)、公司领导根据救护队员侦察到的情况组织各部门研究处理方案,并制定相应的措施组织处理。
四、突出预兆
1、有声预兆(1)、煤壁发生震动或冲击,并伴有声响;(2)、煤层变形发出劈裂声、鞭炮声、机枪声、炮击声或远处雷鸣声,声音一般由远到近,由小到大,先声响,后连响声,最后一巨响,接着便发生突出;
(3)、顶板来压,出现裂缝,发出断裂声,支架被压断,发出折断声;
2、无声预兆
(1)、工作面压力增大,煤壁塌落,片帮掉渣,煤被挤出,喷出、弹出,局部隆起,顶板下沉,底板鼓起,打眼顶钎、夹钎,喷孔,装约顶炮;
(2)、煤质变软,有时软硬相间,疏松易碎,层理紊乱,光泽暗淡;
(3)、地压活动激烈,工作面瓦斯涌出量增大或忽大忽小或呈喷出状,温度下降,空气变冷,煤壁发凉。
(4)、人在工作面感到头昏发冷。
五、附《矿井避灾路线图》、《通风系统图》及《考排孔设计图》
注:《矿井避灾路线图》、《通风系统图》及《考排孔设计图》应根据生产进展情况作适当调整。
通
风
系
统
图
矿
措 施
(会审签字单)
通风工区 技 术 科
地 测 科 安 检 科
机 运 科 机电工区
掘进工区 通风副总师
总工程师
编制单位:通风工区
编 制 人:尚祥林
编制时间:2009年3月18日
N1104N通风上山掘进工作面防突安全技术
措 施
一、N1104N通风上山掘进工作面概况
1、该巷道布臵在北采区+1376m区段北翼11#煤层中,从N1104N运输行上2#点前30 m为中(测量给定位臵)开门,按a=2710方位沿煤层掘进N1104N通风上山至设计位臵,上限标高+1385m,下限标高+1333m。
2、工程量:120米
3、工程用途:作为N1104N回风巷出货、通风、行人之用。
4、同邻近采区及地面关系:
该工作面上覆N0702N、N0704N工作面采空区,地面为表土不厚的顺坡向堆积物,无建筑。工作面距地表垂深580~630米。
5、岩层情况:
顶板:直接顶为生物碎屑泥灰岩,较稳定。底板:直接底为泥质砂岩,遇水软化。老底为层理状中细砂岩。
6、构造情况:
该工作面地质构造简单,煤层厚度稳定,煤(岩)层倾角(260)
7、水文地质情况:
工作面水文地质情况简单,无水害威胁。
8、瓦斯及岩层情况:
据质料,该工作面内瓦斯涌出量大,煤尘大,主要来自本煤层及邻近层瓦斯涌出,原始瓦斯含量平均在14.27m3/t。经重庆煤科院分院鉴定C409自然发火期为9~12个月,为不易自然发火煤层。煤尘的爆炸指数为43.99-52.24%,具有爆炸性。
二、N1104N通风上山掘进工作面防突措施执行情况
11#层与7#层的层间距平均为35.5m,N1104N回风巷掘进工作面从开门点至13m范围受N0704N采空区保护,90m至切眼范围受N0702N采空区保护,N1104N回风巷掘进工作面13~90m范围未受采空区保护,但处于N+1317N瓦斯巷抽放钻孔控制范围。
(一)区域性防突措施
1、开采解放层:
该工作面位于11#煤层。下伏13#层未开采,该工作面部份处于上覆7#层采空区(N0702N、N0704N采煤工作面采空区)保护范围。
2、预抽煤层瓦斯:
该掘进工作面标高1333m~1385m米,处于N+1317N瓦斯巷有效抽放范围。N1104N通风上山掘进之前,在N+1317瓦斯巷布臵穿层瓦斯抽放钻孔对中煤组(11#、13#煤层)进行抽放。瓦斯抽放率43.53~44.61%,抽放瓦斯平均在6.34m3/t,残存瓦斯平均在7.93m3/t,达到相关规定要求。
(二)局部防突措施
1、超前钻孔防治煤与瓦斯突出
11#层为非突出煤层,根据水矿集团公司要求按突出煤层管理,采用超前钻孔作为局部防治煤与瓦斯突出措施。钻孔布臵及掘进应满足以下要求:
A、超前钻孔应控制到巷道断面轮廓线外至少8米; B、钻孔超前于掘进工作面的距离不得小于10米;
2、未受保护区域防突措施
未受保护区域巷道掘进严格执行先抽后掘的防突措施,抽放钻孔必须超前掘进工作面不得小于10米,控制巷道轮廓线外至少8米范围的前方煤体,钻场和迎头抽放支管必须安设孔板流量剂确保抽放参数检测, 流量检测人员至少每天进行一次抽放参数检测,并逐日统计抽放量,由抽放专业人员对抽放瓦斯效果进行评价并在保证本循环最短钻孔在巷道方向水平投影距离留不少于10m安全煤柱的前提下,编报防突措施准掘通知书(注明防突措施后的准掘区间,用测量导线点控制)经矿总工程师审批后下发执行。抽放后必须进行抽放效果评价,抽放后煤体瓦斯含量小于8m3/t或瓦斯压力低于0.74MPa。
三、N1104N通风上山掘进工作面防突措施效果检验
1、受到保护的区域防突措施效果检验。
受到保护的区域采用钻屑解吸指标法对工作面(采用防突钻机打3个直径为42mm、孔深为10米钻孔)连续进行两次突出危险性预测,第一次突出危险性预测K1值小于0.5mL/(g.min1/2)、最大钻屑量小于6kg/m只允许向前推进7.4m;若两次预测钻屑解吸指标K1值小于0.5mL/(g.min1/2)、最大钻屑量小于6kg/m允许向前推进50m后,再按上述预测工作循环对工作面进行预测;并保证每次预测循环前方留有不少于2m的检验孔超前距。若其中任何一次检验钻屑解吸指标K1值大于0.5mL/(g.min1/2)、最大钻屑量大于6kg/m时必须停止向前掘进,采取有效局部防突措施,直至预测钻屑解吸指标K1值小于0.5mL/(g.min1/2)、最大钻屑量小于6kg/m为止。
2、未受到保护区域的防突措施效果检验
未受保护区域采用钻屑解吸指标法对工作面(采用防突钻机打3个直径为42mm、孔深为10米钻孔)连续进行突出危险性预测,突出危险性预测K1值小于0.5mL/(g.min1/2)、最大钻屑量小于6kg/m只允许向前推进7.4m;再按上述预测工作循环对工作面进行预测;并保证每次预测循环前方留有不少于2m的检验孔超前距。若其中任何一次检验钻屑解吸指标K1值大于0.5mL/(g.min1/2)、最大钻屑量大于6kg/m时必须停止向前掘进,采取有效局部防突措施,直至预测钻屑解吸指标K1值小于0.5mL/(g.min1/2)、最大钻屑量小于6kg/m为止。
3、要求 通风工区防治煤与瓦斯突出人员在N1104N通风上山掘进工作面进行效果检验数据测定时,必须严格按照操作规程进行操作,保证质量和精度。效果检验结果必须认真填写在防突管理牌板上。现场瓦斯检查工负责监督施工单位掘进位臵不超过《措施效果检验报告单》允许掘进范围。防突人员升井后,必须及时整理测定资料,及时上报《措施效果检验报告单》经矿总工程师及有关部门签字。
四、N1104N通风上山掘进工作面防治突出的安全防护措施
1、通风工区在N1104?轨道巷构筑一组防突风门(见“N1104N通风上山掘进工作面通风系统示意图”)。过墙体的铁风筒必须设臵可靠的防逆流装臵,风门构筑质量符合防治煤与瓦斯突出要求。并在反向风门处备有足够数量的砂袋,爆破时用砂袋将反向风门和水沟封堵严实。
2、通风工区在N1104N通风上山掘进工作面25~40米范围安装一组Y—1型压风自适均压呼吸器;从第一组Y—1型压风自适均压呼吸器往后每隔50m安设一组Y—1型压风自适均压呼吸器;在爆破地点设臵一组Y—1型压风自适均压呼吸器(供5~8人使用);且每组Y—1型压风自适均压呼吸器的空气供给量不小于0.1m3/min.人;风水管路队负责维护压风自救系统,确保正常使用。
3、N1104N通风上山掘进工作面掘进过程中,地测人员必须随时观测地质构造变化情况,发现异常应及时向矿总工程师汇报并通报矿调度室、掘进一区、通风工区。
4、掘进工区技术人员必须及时收集N1104N通风上山掘进工作面资料(煤层厚度、煤层结构破坏类型、地质构造等),发现煤层或地质构造变化须及时通报地测、通风部门。
5、N1104N通风上山掘进工作面通风系统必须保证稳定可靠,如因巷道贯通通风系统发生变化或进行风量调节、系统调整时,必须编制安全技术措施报矿总工程师批准后执行,并及时将变化情况填绘在通风系统图上。
6、N1104N通风上山掘进工作面爆破地点选择在N+1376N集回巷防突风门进风侧,且距起爆地点不低于300米的全负压新鲜风流中。起爆地点安设一组Y—1型压风自适均压呼吸器,爆破时必须打开。且Y—1型压风自适均压呼吸器的空气供给量不小于0.1m3/min/人;起爆地点和岗哨位臵在现场必须有明显标记,岗哨距回风流的距离必须大于50米。站岗人员必须携带自救器。
7、爆破前,专职瓦斯检查工、安全检查员和掘进工区班组长共同汇报矿调度和通风调度,由矿调度通知井下变电所切断N1104N通风上山掘进工作面及回风系统一切非本质安全型电源,掘进工区电工手动将闭锁开关手把打至“零”位并闭锁,由机电工区电工和安检员复查停电情况。掘进工区班组长指定专人按规定路线撤人、设岗警戒。确认通风瓦斯正常、停电、撤人、站岗等措施落实后,掘进工区电工、安全检查员、瓦斯检查工共同向矿调度汇报。爆破准备工作完成后,N1104N通风上山掘进工作面方可爆破。爆破30分钟后,首先由瓦斯检查工、安全检查员进入工作面检查通风、瓦斯及其它安全状况。确认通风、瓦斯正常,无其它安全隐患后,方可通知恢复供电及生产。
8、掘进工区验收员每班必须将N1104N通风上山掘进工作面掘进进尺汇报矿调度、通报通风调度。
9、通风调度、矿调度建立“N1104N通风上山掘进工作面掘进进度牌板”,每班将掘进一区通报的进尺填写在牌板上。通风调度员、矿调度员根据“防突措施效果检验报告单”允许的掘进长度指挥生产。掘进工作面掘至防突效果检验控制点必须停止掘进,执行防突措施效果检验。经防治突出措施效果检验无突出危险后方可恢复生产。
10、矿调度值班领导、通风值班干部必须掌握当班防突措施的执行情况、爆破情况、进尺情况。
11、N1104N通风上山掘进工作面爆破前,必须确保回风系统畅通、巷道支护完好、断面符合要求。存在以下情况之一时,禁止爆破:
⑴ 回风系统不畅通时; ⑵ 反向风门不符合要求时; ⑶ 矿井监控系统运行不正常或瓦斯传感器位臵不当、显示值不准确时; ⑷ 回风系统非本质安全型电气设备未停电,或电气失爆未处理时; ⑸ 起爆点无压风自救袋,压风等安全防护设施不符合要求时; ⑹ 起爆地点无通信电话或电话不畅通时。
12、通风工区必须安排有经验的瓦斯检查工对N1104N通风上山掘进工作面瓦斯检查管理。每天根据收集的瓦斯数据资料进行分析,掌握该工作面的瓦斯涌出变化规律,开展防突工作。
13、地测科必须认真开展N1104N通风上山掘进工作面的瓦斯地质工作,随时掌握该工作面的煤层赋存条件及岩层结构特点,查明地质构造及变化规律,及时绘制及标定巷道位臵、采掘关系、煤柱尺寸、保护范围,负责向矿总工程师、通风工区、掘进一区提供防治煤与瓦斯突出所需的地测资料。
14、掘进工区每班对N1104N通风上山掘进工作面所有电气设备进行防爆检查,查出的问题必须及时整改。机运科、运转工区加强对北采区主通风机、N1104N通风上山掘进工作面局部通风机的日常维护管理,确保正常运转。
15、运转工区负责N1104N通风上山掘进工作面的电话安装和维护,确保通讯正常使用。
16、矿教育培训部门负责对所有入井工作人员进行防治突出知识培训,使其熟悉突出预兆和防治突出的基本知识。
17、安检科负责按《防治煤与瓦斯突出细则》规定行使全面监督权,参与N1104N通风上山掘进工作面防治突出专门设计及措施的审查;监督防治突出设计和措施的实施;制止违章指挥、违章作业,并行使违章罚款和提出其它处理意见的权力;对防突工作中存在的隐患,限定整改日期;对威胁安全生产可能造成突出事故的作业场所,令其停止作业,撤出人员。
18、掘进一区必须认真细致贯彻防突管理规定,加强对N1104N通风上山掘进工作面作业人员防突基本知识教育,熟悉突出预兆;严格按防突措施施工,工作中认真观察突出预兆,发现异常情况及时向矿调度汇报。
19、N1104N通风上山掘进工作面跟班班组长或技术员负责观察施工过程中工作面的瓦斯涌出、煤层倾角、煤层厚度及软分层厚度变化、矿压变化及其它突出预兆。发现异常情况应停止工作、组织撤出人员并及时向矿调度汇报。
20、矿总工程师每月至少组织一次防突专项检查。检查内容包括通风系统、通风设施、防突技术措施、安全防护设施、机电设备完好和生产环节等内容。
21、机运科、机电工区所有电气设备及瓦斯电闭锁装臵进行检查维护,确保灵敏、可靠,杜绝失爆。通风工区每班加强N1104N通风上山掘进工作面瓦斯监测监控系统维护检查,按规定设臵调校,确保监控有效。
22、通风工区加强N+1376N集回巷防突风门的维护、管理,加强北采区通风系统巡查,确保通风系统稳定可靠。
23、进入N1104N通风上山掘进工作面的施工人员必须熟悉煤与瓦斯突出预兆,任何人发现工作面压力大,支架严重变形,岩石开裂、掉渣、底鼓、矸石自行剥落、瓦斯涌出异常,时大时小。气温变冷、气味异常,煤层理紊乱,煤的硬度变化,施钻夹钻、顶钻、炮眼喷煤,响煤炮声等现象时,必须立即停止作业,撤出人员,切断电源,设臵栅栏,揭示警标,汇报矿调度和通风调度,及时采取措施进行处理。
24、进入N1104N通风上山掘进工作面及其回风系统的人员必须携带自救器,并且熟练掌握其使用操作程序。
25、N1104N通风上山掘进工作面发生水灾、火灾、煤与瓦斯突出、煤尘、瓦斯爆炸时撤人路线:
⑴、N110N通风上山与N1104N通风上山贯通前?
①火灾、煤与瓦斯突出、煤尘、瓦斯爆炸时撤人路线:N1104N通风上山掘进工作面→N+1317N运输巷?→N+1317中瓦斯巷兼集运巷→N+1317轨道石门→+1317集运巷→+1317小倾角进风联络巷小倾角运输下山→+1500大巷→副井筒→地面
②水灾避灾线路:N1104N通风上山掘进工作面→N+1317N轨道石门→N+1317~+1376回风上山→N+1376N集回巷→N+1376集回石门→N+1500~+1376轨道下山→+1500北大巷→副井筒→地面
附件:
N1104N通风上山掘进工作面局部通风示意图;
N1104N通风上山掘进工作面防突措施效果检验钻孔布臵图; N1104N通风上山掘进工作面避灾线路示意图;
本规定为项目部内部强制性管理规定,各单位必须认真遵照执行。 项目财务部负责本规定的实施控制管理。
设备材料部门应为安全措施的实施提供符合国家安全标准的材料(设备)和相关见证资料(包括产品质量合格证、监督检验合格证明等)。并应对材料(设备)的登记、发放、使用、保管、维护进行系统管理。
劳资部门应为安全措施费用的实施提供符合作业条件的人员,并做好新进场人员安全教育培训计划。
经营预算部门应为安全费用措施计划的费用进行核定。
施工管理部门应为安全措施的实施提供符合安全施工条件的施工组织保障。
技术部门应为安全措施的落实提供技术保障。
质量安全部门应对安全措施的实施进行全过程的监督管理,并对落实的情况进行检查、验收和评价。
财会部门应依据安措资金计划积极落实和安排资金,确保安全措施费用的落实。
安全措施费用投入原则上应按照施工产值的进度合理分配使用,财务会计部门在归集时属于可以直接明确的支出统一在“工程施工——其他直接费”子项中设三级明细科目“安全措施费”单独反映,不能直接明确的费用支出
在“制造费用”下设明细科目“安全措施费”列示,以便统计,检查、监督费用实际支出情况,并按季编制“安全生产费用表”。
各项目施工队应将安全措施费的使用情况通过建立明细台帐进行管理。 项目部经理安排专门的部门和人员对本项目的安全措施费落实情况进行跟踪验证,计划完成后填写实施验收单由安全部门确认。
主管领导在审核时,要严格按照安全措施费用列支范围,根据现场实际情况,仔细审核各职能部门报批的原始票据、报表,并签暑“同意列为安全投入费用”等字样,要防止和杜绝安全措施费用与正常的施工生产费用混列、串列及挪用、滥用、少用。
项目安全部门应定期会同财务等相关部门对安全措施费用的使用情况进行分析、评价并提出持续改进措施。
建设项目安全措施费用投入总额不得低于工程直接费的1.5%,发生时按实际支出金额计入财务会计制度规定的成本或费用项目中。 安全措施费用投入范围界定
一.项目安全措施费用范围包括以下四个方面:
1. 文明施工,主要包括:
a) “五牌一图”、现场分区标识牌及标语牌。
b) 大门设置、现场围档及宣传。
c) 现场公用场地及道路清扫。
d) 当地政府及业主对现场环境有绿化要求的项目。
e) 现场厕所清扫,垃圾容器设施及集中清理外运。
f) 大门值班及重点特殊区域的值班。
g) 相关证件办理。(注明名细) 2. 安全技术主要包括:
a) 机械设备、电器设备等传动部分为安全增设的安全防护装置及自动开关。
b) 碎片、屑末、液体飞出及有裸露导电体等处所安设的防护装置。 c) 提升机械和起重机械上的各种防护装置及保险装置(如安全卡、安全钩、安全门、限位器、限制器、安全制动器等)。
d) 锅炉、受压容器、压缩机及各种有爆炸危险的保险装置。 e) 施工现场和操作过程中为安全而设置的信号装置。
f) 电器设备防护装置(如三相五线电缆、配电箱、漏电保护器等)。 g) 为安全而设置的低压照明设备。
h) 在生产区域内危险处所装置的安全标志、信号和防护设施。 i) 在工人可能到达的洞口、临边、坑口、沟边等安设的防护设施。
j) 在生产区域内,工人经常过往的地点,为安全设置的通道防护棚。 k) 紧急情况专用的消防器材和救援器材,如消防设施、报警设施。
l) 作业超过2m防止高处坠落、物体打击而设置的防护装置,如安全网、护栏等。
m) 个人劳动保护用品及装备。
n) 应急救援所必须的其它设备、设施等。 3. 工业卫生
a) 在容器内作业所设置的通风换气装置。
b) 为消除粉尘及有毒有害物质而设置的除尘设备、防尘设施及呼吸保护设备。
c) 为消除或减轻工作中的噪音及震动的设施,如听觉保护器。
d) 为防止辐射危害而设置的隔离设施。
e) 为改善和保证职工在工作中指定的钦水或吸烟场所而采取的设施。
f) 从事高处、高温及有毒有害作业人员的健康检查。
g) 高温委节防暑降温的措施。
h) 为现场准备的应急药品。
i) 工伤保险、意外保险、特殊工种特种保险支出等。 4. 宣传教育
a) 编印安全技术劳动保护的参考书、刊物、宣传画、标语、音像制品。
b) 安全教育、培训及座谈会等。
c) 安全布告栏、事故/2时统计板等设施的支出。
d) 安全技术劳动保护、环境检测、检验所需的工具、仪器等。 二.运行和实施
1. 项目安全措施费用由技术部在编制施工方案时提出,由HSE管理部汇总编制,由总工审核。项目部经理予以批准实施。
2. 各施工项目开工前应编制安全措施费用计划和物资保证计划。其编制原则、编制依据、编制要求见质量安全部《安保计划编制管理规定》和《劳动保护用品管理规定》。
3. 各类安全措施费用计划的审批程序
a) 项目开工前编制安全措施费用总体使用计划(见附表一),按表中程序批准后实施。
b) 分部分项工程作业前,各施工单位在项目统一部置后编制分部、分项工程安全措施费用使用计划(见附表二),按表中程序批准后实施。
4. 因工程实际需要,变更已经过批准的安全措施费用计划,相关施工单位需出具设计变更,施工方案调整等相关见证材料。
5. 施工单位安全措施费用的运行和实施应当向项目经理负责;施工单位服从项目经理部对施工现场安全措施费用的统一管理。
6. 施工单位主要负责人应当对本单位的安全措施费用的工作全面负责,应当建立、健全相应的安全措施费用保障制度,明确各级负责人员、各职能部门及其工作人员和各岗位生产工人在安全措施费用方面应负的责任和应做的事项,确保计划顺利实施。
煤与瓦斯突出 (以下简称“突出”) 灾害治理是一项复杂的系统工程, 由于突出发生的影响因素复杂, 关于突出机理, 迄今尚未得到根本结果, 大部分是根据现场统计资料及实验室研究提出的各种假说[1]。我国是世界上突出最严重的国家之一, 突出防治是我国现阶段煤矿开采无法回避的重大问题。
目前, 对突出的防治采取以防为主的方针, 防突工作坚持区域措施先行、局部措施为补充的原则, 做到不掘突出头, 不采突出面。未按要求采取区域防突措施的, 严禁进行采掘活动。区域防突工作应做到多措并举、可保尽保、应抽尽抽、效果达标。
花秋二矿为突出煤层群开采, 在煤层的采掘过程中面临的瓦斯问题首先是煤层消突, 只有在消除煤层突出危险的前提下, 根治瓦斯涌出超限, 才能避免采掘过程中瓦斯灾害隐患。这就需要从煤层开采顺序、区域措施选择上进行优化设计, 从而在最大程度上保障矿井安全、高效生产。
1 矿井基本概况
花秋二矿是徐矿集团在贵州省在建的一对矿井, 设计生产能力0.9 Mt/a, 服务年限63 a。可采煤层从上至下依次为3、5、9、15、16煤层。其中, 9煤层煤厚、赋存相对稳定, 3煤煤厚变化较大, 15煤局部可采。又因15、16煤层原煤硫分高, 且受16煤底板茅口组灰岩突水威胁, 首采区15、16煤暂不设计开采, 3、5、9煤采用联合布置。
3、5、9煤在开拓揭露时发生了突出动力现象, 均鉴定为突出煤层, 其中9煤层钻孔喷孔严重, 为强突出煤层。首采区3、5、9煤基本情况如表1所示[3]。
2 煤层防突开采顺序确定
突出矿井煤层群开采, 如果在有效保护垂距内有保护层开采条件的, 应首先开采保护层。对突出煤层群开采, 应综合分析比较, 选择突出危险程度较小且保护效果较好的煤层做保护层先行开采。保护层与被保护层之间的最大保护垂距可参照表2选取。
在选择开采下保护层时, 不得破坏被保护层的开采条件。开采下保护层时, 不破坏上部被保护层的最小层间距离可参用下式确定:
当α<60°时, H=KMcosα
式中H—允许采用的最小层间距, m;
M—保护层的开采厚度, m;
α—煤层倾角, (°) ;
K—顶板管理系数, 冒落法管理顶板时, K取10, 充填法管理顶板时, K取6。
由以上可知, 花秋二矿首采区无论先采哪层煤而其他煤层都在其有效保护范围内, 但首采5煤时, 3煤的开采条件将会被破坏。因此, 5煤不能作为首采层。因9煤厚且赋存相对稳定, 若9煤作为首采层, 则工作面单产将比3煤高, 矿井投产后的效益相对较好也容易达到设计产量, 但9煤的突出危险程度大于3煤和5煤, 按照突出煤层群开采保护层选择方法和优先选择上保护层开采的原则, 9煤将不能作为首采层开采。
综上所述, 花秋二矿首采区应先采3煤作为保护层, 且采掘前必须采取预抽煤层瓦斯的区域防突措施并进行效果检验。3、5、9煤层间实行下行开采:开采3煤几个区段后, 随后在3煤的有效保护范围内布置5煤工作面;开采5煤几个区段后, 可以在3煤或5煤的有效保护范围内布置9煤回采工作面。其中3、5、9煤可以互相配采, 以便达到矿井设计产量。
3 区域防突措施方案设计[2]
3.1 区域防突措施选择
区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。对首采层3煤而言区域防突措施只有预抽煤层瓦斯方式, 对5、9煤而言具有保护层开采条件应首选开采保护层。又因首采区3、5煤层间距小于5 m, 所以, 花秋二矿首采区3煤采掘过程中的区域防突措施应把3、5煤按一层煤进行设计。
另外, 在3煤的采掘过程中应同时抽采被保护层5、9煤的卸压瓦斯。
因此, 3、5煤按一层煤实施区域防突措施, 采用预抽煤层瓦斯的方式, 9煤层区域防突措施采用保护层开采的方式。
3.2 3、5煤区域防突措施方案设计
预抽煤层瓦斯的基本模式有3种:一是顺煤层长钻孔预抽;二是穿层网格预抽;三是前两者的组合应用。但无论何种预抽模式, 都要为预抽提供必要的空间和足够的预抽时间, 才能保证取得较好的防突效果。
根据花秋二矿首采区煤层赋存状况, 3、5煤区域防突措施钻孔布置可以采用以下方案。
方案一:在9煤底板施工岩石抽采巷道, 布置穿层预抽钻孔, 预抽3煤工作面区域一定范围内3、5煤的煤层瓦斯。方案一区域措施钻孔布置示意图如图1所示。
方案二:不施工岩石底抽巷, 在3工作面煤巷顺槽施工顺层钻孔和下向穿层预抽钻孔, 控制工作面区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的3、5煤, 预抽3、5煤煤层瓦斯。其中, 3煤采用顺层钻孔布置, 5煤采用穿层下向孔布置。方案二区域措施钻孔布置示意图如图2所示。
以上两个方案对花秋二矿实际生产有不同的优势, 两个方案的优缺点对比如表3所示:
经过表3分析比较, 结合花秋二矿生产现状及煤层瓦斯灾害情况, 从保证矿井安全生产和防突工程施工的可操作性上综合考虑, 首采层区域防突方案应选取方案一, 并对方案一穿层钻孔穿越9煤时的施工及抽采过程中采取相应的安全技术措施和提高抽采效果的措施。
3.3 9煤区域防突措施方案设计
9煤区域防突措施采用开采保护层, 随着3、5煤的相继开采, 9煤层受到双重保护作用, 9煤层的采面应布置在通过实际考察后的有效消突保护范围内。
通过对3、5煤开采后对9煤的实际保护效果考察, 确定出有效保护超前距、沿走向和倾向方向上的有效保护卸压角, 从而准确划出9煤的有效保护范围。另外, 在3、5煤开采时, 尽可能不留煤 (岩) 柱, 采用跨上山连续回采。若特殊情况需留煤 (岩) 柱时, 在煤 (岩) 柱影响的9煤区域采掘前必须采取相应的防突措施, 以消除煤 (岩) 柱影响区域9煤层的突出危险性。
4 结论
(1) 确定突出煤层群开采顺序时, 首先应满足突出防治的需要, 并为煤层消突提供一切可能的空间和条件;
(2) 当邻近突出层与首采突出层的间距小于5 m时, 邻近层与首采层应按一层煤进行防突设计, 且必须在首采层和邻近层均已消突的情况下方可对首采层进行采掘作业;
(3) 突出煤层群首采层回采后, 其影响范围内的其他突出煤层的突出危险性将得到消除或缓解, 其他突出层在回采时瓦斯涌出治理难度将大大降低。
参考文献
[1]于不凡.等.煤矿瓦斯灾害防治及利用手册[M].北京:煤炭工业出版社, 2005
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