局部综合防突措施(精选6篇)
安全技术措施
根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》、矿等有关规定,我矿11097工作面回采过程中,必须采取区域防突措施及局部防突措施。为确保11097工作面回采期间的安全和工作顺利进行,特编制如下安全技术措施:
一、11097工作面简介
11097工作面是我矿9#煤层南翼第二个工作面,该工作面南东至11097切眼,北西至9#煤层运煤上山。上覆8#煤层采面回采结束,下伏无工程。煤层平均厚度3.0米。
二、区域“四位一体”防突措施
(一)区域预测
11097采面,11097工作面上覆8#煤层已开采,由于工作面顶、底板位移量、煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量未进行实测,也未经具有突出危险性鉴定资质的单位进行试验考察,因此该工作面推进过程中严格按照《煤与瓦斯突出规定》进行区域综合防突措施进行管理。
(二)区域防突措施 1、11097回采前,必须实行“先抽后采”的措施,采用对采面煤壁施工顺层抽防钻孔,且抽放钻孔设计必须经总工程师审批后方可进行施工。(见抽放钻孔设计见附图)
2、钻孔的施工采用ZY-150型液压钻机配合风或水进行施工(钻机操作注意事项按钻机操作规程执行),钻杆长度为0.77m,孔径为75mm。
3、封孔材料采用水泥浆配合石膏粉或用马丽散,封孔长度为8米,封孔必须确保严密。
4、该工作面上下巷安设抽放管路,抽放主管采用Φ150mm无缝钢管,由钻机队按照设计要求接到工作面迎头往后20米位臵。由于该工作面煤层瓦斯含量较大,因此钻孔施工结束后立即进行封孔并连接到主管路上进行抽放,并保证孔口抽采负压不得小于13kPa,预抽瓦斯低于30%时应当采取改进封孔措施,以提高封孔质量。
5、抽放瓦斯期间,每班安排参数测定人员对所有钻孔抽放参数进行测定,并将管内瓦斯、负压、流量等测定结果汇报矿调度整理存档。
6、工作面瓦斯检查员必须配备吸气筒和100%光学瓦斯检查仪,每班随时对所有抽放钻孔瓦斯浓度进行测定,并汇报矿调度记录。
(三)、区域措施效果检验
1.工作面回采前每隔50m在工作面回风巷、运巷及采面中部沿走向方向各施工两个钻孔进行测定瓦斯压力,经测定,瓦斯压力小于0.74Mp,则防突措施有效,方可往前推进,若瓦斯压力大于0.74Mp,此检验测点周围半径100m内的区域均判定为防突效果无效,即为突出危险区域,必须采区补充防突措施(补打抽放钻孔),并再次进行措施效果检验,直到措施有效。2.往前推进过程中采用“钻屑解吸指标”法和每米钻孔最大钻屑量进行效果检验。效果检验孔沿采面倾斜方向布臵,每15米施工一个钻孔,孔径为42mm,孔深10米,在效果检验中各项指标均不超相关规定的情况下,按正常循环(打10米进7米)进尺。只有证明钻屑解吸指标小于0.5ml/gmin1/
2、最大钻屑量小于6Kg/m后工作面方可往前推进。
3.打钻时,矿负责派人按《防止煤与瓦斯突出规定》的有关规定对煤层的突出危险性进行效果检验及给出钻孔施工参数及收集钻孔资料。
1/24.根据钻屑解吸指标结果,若K1值小于0.5 ml/gmin且每米最大钻屑量小于6kg/m时,经矿总工程师批准后可不再采取其他的防突措施,然后在安全防护设施完好的情况下方可往前推进。
5.做完预测预报或效果检验后,必须及时将经批复的报告单送给相关单位。
1/26.若K1值达到或超过0.5 ml/gmin或每米最大钻屑量达到或超过6kg/m时,即具有突出危险性,必须停止推进。采取在采面煤壁帮施工抽放钻孔作为消突措施(抽放孔设计另报),并对重新采取防突措施进行效果检验。
7.钻孔施工结束后立即进行封孔,并搭接抽放,经抽放后钻孔的瓦斯浓度均降到10%以下,再做效果检验,如效果检验仍然有突出危险,则必须加大钻孔密度,加大抽放力度,直到无突出危险,经矿长、总工程师批准后,方可恢复生产。
8.工作面只有在采取安全防护措施后,做效果检验并证明无突出危险的情况下,方可恢复生产。
三、安全防护措施
1.在采面施工效果检验孔或抽放钻孔时,由钻机队负责打钻、封孔、接管抽放、做效果检验以及相关资料的收集。
2.在采取打钻抽放进行消突后,经效果检验若K1值小于0.5 1/2ml/gmin且每米最大钻屑量小于6kg/m时,然后经矿总工程师审查结果并批准后,方可恢复生产。
3.在施工前矿组织安装回风巷和下运巷的压风自救系统装臵,压风自救系统必须符合以下要求:
(1)安设在由地面供风的井下压缩空气管路上;
(2)上下巷每隔50m(从开口往采面方向)设臵一组,每组可
3供5—8人使用,每人供风量不得少于0.1m/min;
(3)应用减压装臵和带有阀门控制的呼吸嘴;
(4)压风自救系统均采用不小于1寸的铁管连接。
4.每班必须派一名班队长及以上管理人员任现场总指挥,负责组织协调现场的各项工作,并负责安全工作。
5.在该工作面生产期间,必须落实电气设备的班检、日检、月检工作,杜绝失爆,如有失爆,立即进行处理。
6.钻机队负责抽放管理工作,随时维护好抽放系统,确保抽放效果良好。
7.矿每班必须派专职电工对本工作面范围内所有电气设备进行仔细检查,发现问题及时处理,严禁失爆。
8.本工作面必须派专职瓦检员现场值班,加强瓦斯检查,严格执行瓦斯检查制度,杜绝瓦斯超限作业。
9.凡进入本工作面的所有人员必须佩带隔离式自救器,所佩带的矿灯必须杜绝失爆。
四、煤与瓦斯突出预兆及避灾路线
1.无声预兆:工作面顶板压力增大、煤壁被挤出、片帮掉渣、顶板下沉或底板鼓起、煤层层理紊乱、煤质变软、瓦斯涌出量忽大忽小、煤壁发凉、打钻时有顶钻、卡钻和喷孔等; 2.有声预兆:煤层在变形过程中,发现霹雳声、闷雷声、机枪声、响煤炮声、声音由远到近、由大到小、有连续的间隔时间长短也不一致和煤壁发生外移等异常现象。
3.在作业过程中,工作人员要加强突出预兆观察和瓦斯检查,发现有突出预兆之一时,必须立即停止作业,切断电源、撤出人员。撤出人员现场负责人(班队长或以上管理人员)统一指挥,并及时汇报矿调度。
4.效果检验结束后,由效果检验人员在下一次需要做效果检验的位臵上用红油漆做标记,并挂牌管理,认真填写好防突牌板,严禁超循环推进,写上“允许推进到此”。
5.当工作面出现煤与瓦斯突出的任何一种预兆及突出时,必须及时切断回风流系统、工作面及下运巷的所有电源,同时撤出所有人员,并及时向矿调度汇报。6.发生煤与瓦斯突出事故时的避灾路线:
11097运输巷→9#煤运煤上山→11097采面上部装车场→主运输石门→副斜井→地面。
五、组织措施
1、矿成立防突工作小组,办公室设在矿调度室,小组成员如下:
组 长: 吴斌
副组长: 王明全 李开德 吴钢铁
成 员: 罗奎全 王开平晏先稳 龙尚林 邓广柱 张飞 郑加贤 龙宗源 高加任 惠泽顶 蒋海斌
2、矿总工程师吴斌负责审批、检查防突工作规划、计划和措施;负责防突资金的安排使用。每天审阅防突调度日报、效果检验报告单并签署意见。负责组织有关部门落实“四位一体”的综合防突措施及防突现场管理,对生产过程中存在的防治突出问题及时组织有关单位采取防突技术措施。
3、矿长王明全负责全矿防突治理日常业务管理工作,认真贯彻执行《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》及上级有关防突治理工作的文件和各项规定,认真落实防突治理各工种岗位责任制及各项安全技术措施,严把防突治理安全关。认真落实防突治理各工种岗位责任制及各项安全技术措施。
4、技术科长惠泽顶负责职工防突知识培训、资料收集及防突治理技术业务管理工作。
5、打钻、抽放的日常业务管理工作及钻孔施工由打钻队队长晏先稳负责监督落实,具体钻孔设计由技术员负责。
6、李开德负责全矿范围内的防治煤与瓦斯突出工作劳动组织和生产管理,合理调配劳动力。
7、钻孔抽放参数测定由技术科龙宗源、高加任测定。
8、巷道瓦斯浓度测定及钻孔内瓦斯浓度测定由矿安排每班瓦检员负责,并按时汇报矿调度,调度员做好每班记录。
9、抽放管路的安装由李开德安排落实,且必须严格按照设计要求安装。
10、日常抽放系统维护及抽放钻孔封孔工作由打钻队队长负责安排落实。做到无隔夜封孔现象,抽放管路无积水、漏气现象。
11、效果检验工作由技术科龙宗源、高加任测定。
12、矿技术科人员负责突出危险工作面发生瓦斯异常情况针对性措施的组织编制及基础技术资料收集、管理,并负责监督落实。
13、罗奎全监督检查防突采掘工作面防突正反向风门、压风自救系统和避难峒室等安全防护装臵保持完好、正常使用。
该矿为突出矿井, 必须保证局部防突措施安全顺利实施, 针对不同的地质条件, 应采取有效的局部防突措施, 以保证工作面的安全生产。
1 试验工作面概况
21431综采面位于东翼二水平14采区, 平均煤厚8.85 m, 煤层倾角25°~30°, 平均28°, 底板标高-228.5~-329.4 m, 地面标高+167.5~+198.9 m, 走向长856 m, 倾斜长150 m, 面积为128 400 m2, 工作面沿倾斜分层开采。该工作面为顶分层, 伪顶为炭质泥岩, 厚0.2~0.4 m, 平均厚0.3 m;直接顶为砂质泥岩, 厚4.9~16.5 m, 平均厚8.6 m;基本顶为细粒砂岩, 厚6.6~12.7 m, 平均厚11.6 m;直接底为砂质泥岩, 厚6.67~15.69 m, 平均厚7.8 m;基本底中粒砂岩, 厚5.5~14.7 m, 平均厚9.1 m。工作面有3条落差1.5~3.0 m的断层。
2 工作面无地质构造时的防突措施
21431工作面为严重突出危险工作面。当工作面没有地质构造时, 采用常规煤层注水防突措施, 效检多次超标, 无法正常生产, 经现场考察, 确定采取以下防突措施。
(1) 深孔松动爆破:
①爆破钻孔深13 m, 方位垂直于煤壁, 倾角平行于回采方向, 距顶板1.1 m, 孔径89 mm;②爆破钻孔间距5 m (上、下端头各留20 m不布置钻孔) ;③每个钻孔装12卷 (300 mm/卷) 含水炸药, 3个毫秒电雷管;④单孔雷管串联, 孔与孔之间串联;⑤孔底装药, 向外依次装水炮泥、沙, 外口封黄泥;⑥每一深孔松动爆破循环允许回采6 m。
(2) 浅孔抽放。
①采用单排孔布置, 沿工作面倾向每隔2.5 m打1个抽放钻孔, 钻孔距顶1 m, 孔径89 mm, 孔深23 m (孔深不足23 m时, 在原孔两侧0.5 m范围内重新补打一个钻孔) , 方位垂直于煤壁, 倾角平行于回采方向。②工作面回风巷以下20 m及胶带运输巷以上20 m范围内不再布置钻孔。③钻孔施工完毕后, 立即用专用封孔器封孔, 封孔后及时与巷道抽放支管相连。④施工浅孔抽放钻孔时, 连续相邻的防突措施循环中, 抽放钻孔不得布置在相同的液压支架内, 即第1个循环抽放钻孔布置在1#、3#、5#、7#等支架内;第2个循环抽放钻孔布置在2#、4#、6#、8#等支架内。同时, 采煤机不得在采取连续2次防突措施时停留在相同位置。⑤抽放钻孔必须留有20 m的超前距, 最后一个抽放钻孔带抽时间不得小于2 h。
工作面先进行13 m的深孔松动爆破, 爆破后2 h, 方可施工23 m的浅孔抽放钻孔, 浅孔抽放最后一个孔带抽时间必须在2 h以上方可效检。当效检不超标时, 爆破一次允许回采6 m。抽放一次允许回采3 m, 保持20 m超前距。
3 工作面遇断层时的防突措施
工作面遇断层时, 断层处瓦斯压力大, 应力集中, 采用13 m的深孔爆破措施和孔深23 m的浅孔抽放措施, 效检经常超标, 影响生产。经现场考察, 确定采取以下措施。
(1) 深孔爆破。
由于原来施工的13 m深孔松动爆破孔, 孔间距为5 m, 在断层处加打孔深8 m的深孔松动爆破孔, 该孔加打在原13 m的深孔松动爆破孔中间, 8 m的深孔松动爆破孔孔径42 mm, 孔间距5 m, 和13 m的深孔松动爆破孔一起起爆。
(2) 浅孔抽放。
当遇断层时, 在断层面上、下各10 m加密浅孔抽放孔, 孔深23 m, 孔间距1.25 m, 抽放钻孔保持20 m超前距。
深孔松动爆破后2 h, 方可实施浅孔抽放措施。浅孔抽放最后一孔带抽时间必须在2 h以上, 方可效检。当效检不超标时, 13 m的深孔松动爆破, 爆破1次允许回采6 m;8 m的深孔松动爆破, 爆破1次允许回采3 m;浅孔抽放允许回采3 m。
4 工作面遇老巷时的防突措施
该老巷沿顶板掘进, 工作面过老巷时平行揭露。当工作面距老巷40 m时, 采用深13 m的深孔松动爆破孔和深23 m的浅孔抽放孔效检没有超标。经现场考察, 该老巷内曾打过顺层抽放孔, 瓦斯已大量释放, 为加快推进, 采取以下防突措施。
(1) 浅孔注水。
工作面每隔3 m打1个注水孔, 孔深7 m, 孔径42 mm, 方位垂直于煤壁, 倾角平行于回采方向。注水压力8 MPa, 发现水由煤壁或相邻注水孔流出时, 即可确认注水完毕。
(2) 深孔爆破。
爆破钻孔深8 m, 方位垂直于煤壁, 平行于回采方向, 孔径42 mm, 每眼内装8卷 (300 mm/卷) 含水炸药, 2个毫秒电雷管起爆。
工作面先进行煤壁注水, 当注水完毕后, 再进行深孔松动爆破, 爆破后2 h方可效检。当效检不超标时, 注水孔超前工作面的距离不得小于3 m, 深孔爆破超前工作面不小于5 m。
5 结语
(1) 通过现场考察, 在不同地质条件下, 采取针对性局部防突措施, 可有效提高单产, 省工节时, 节约材料, 取得了良好的经济效益。
(2) 通过工作面遇断层加强防突措施和遇老巷减弱防突措施, 保证了工作面安全生产, 带来了良好的社会效益。
关键词:防突措施 预测 避灾守则 煤炭矿道
一、工作中突出危险性采用哪些预测
1、预测方法:采用钻屑指标法。
2、测量仪器:WTC瓦斯突出参数仪、手持式电煤钻,专业型号MSZ-1.2KW,€HT42mm的麻花钻杆。
3、下矿采煤时要求:要根据规定,严格控制预测孔的间距。将预测孔放于同一软煤层中。将预测孔每打一次钻屑量定为一米,每间隔两米将钻屑指标记录下来,速度保持在均匀状态下,大约为1m/min。
4、将超出规定的数值记录下来。
5、是否属于突出危险性:利用危险测量仪在一定范围内测量,只要数值超过预定值或临界值就将该项工作视为具有突出危险性,要采取防突措施。
6、具防突规定第七十条所述:在突出的煤层发现破坏带、煤层储存条件发生急剧变化。采煤的区域,工作面出现钻孔喷出的现象,这是工作面会有明显的突出预兆。在这种情况下,都视为出现突出危险性工作面。
7、钻屑指标法可预测突出危险性:记录预测结果,如果发现没有突出危险性则预留两米的超前距离。
8、将预测完成后,在工作面做好标志,并且让人清楚地看到。实行挂牌管理,坚决不允许超额采煤。这项工作应由专人负责。
二、工作面防突措施
1、防突措施技术:采用预抽瓦斯。这项措施不需要钻场。用ZDK-280布置矿用坑道钻孔。
2、对于工作中的危险我们要知道的防护措施:据防突规定第五节安全防护措施所述:爆破时要注意地点选择远距离爆破。
3、范围和位置:需要撤退的人员:有危险的工作面人员和回风系统作业人员。需断电闸的范围:有危险工作面和回风工作电源。需要安排岗哨的具体位置:爆破地点、通道风门外。
4、工作中严禁空顶作业。
5、在作业中要保证工作面的通风流畅,在有足够的风量的情况下作业否则会瓦斯超限,造成严重后果。
6、在工作地点安装好瓦斯断电报警器,将三个探头安装在规定的距离内。安装位置的不同,断电浓度也不一样。
7、爆破地点设置一组压风自救装置,每组装置的呼吸口不少于五个,并且要处于经常开启的状态之中;还需要设置避难所,尽可能地满足最多工作人员数量的要求,且要配备同等数量的自求器。
8、据爆破时间三十分钟后,经过瓦斯安检员检验确认安全。这时才可以进入矿道施工,否则严禁入内。
9、爆破后,值班人员要及时通过监测器系统随时掌握爆破后瓦斯的情况。当有异常情况发生时可以立刻向调度室汇报,更方便采取有效措施,防止事故的发生。
10、爆破前,要对周边工程进行加固,将工作面垮煤、冒顶、瓦斯泄露或突出等事故的发生扼制在萌芽之中。细致得检查爆破的母线,有没有明显的接头和裸露的线头,一定要使用导通性良好的橡胶套电缆线。
11、作业中要遵循“一炮三检”、“三人联锁”的爆破制度。
12、作业中需要的各种机械设备、电器设施,机电组都必须要定期定时进行检查。
13、测量、排钻、检验效果等要表清晰地不可被改动的停止或开始采煤的标志,一定要遵循“三孔验收制度”。
14.作业时要牢记煤和瓦斯的突出危险性预兆:
无声预兆:当煤层顶板的压力增大时,会出现墙壁支架被挤出变形,掉渣;顶层墙板有下陷情况或鼓起;钻眼时出现顶钻、卡钻、喷孔等现象;煤层结构异常、且无光泽略微有些暗淡;矿体内出现松软;通风道中瓦斯不稳定,矿道内气温骤降。
有声预兆:矿坑卸压变形有支架劈裂的声音、声音由远到近、渐渐变大,煤壁有震动感和冲击感。
15、当发现有突发危险性预兆,要立即停止施工作业,组织人员迅速撤离,并及时向调度室汇报情况,以便解求其他人员。
三、出现危险组织撤离避灾路线
组织施救措施的人员:
1、防止突发情况的人员及机构:井下防突人员共十二名,主要负责的工作范围包括:预测、效检、防突措施的实施、牌板的填绘、资料的收集、整理、归档等工作。
2、施工人员负责测量、校检及排孔的工作。
3、瓦斯检验员要时刻注意版排,禁止有人错填、填写假信息和对信息的漏填;还要负责现场措施技术的执行和监督;熟悉并掌握对挖掘的距离;如果发现瓦斯的超限,立刻停止作业施工。等待预测,待结果出来允许继续后才能进行下一步的施工。
4、机电人员负责电器的检验安装、调试机器、维护和修正等工作。
四、信息的交流制度
1、有不安定的因素或异常情况,马上撤出作业人员。确保其生命安全。
2、每组施工人员的队长,在出井前1小时,要把当天的作业情况向调度室汇报,包括挖掘的进度和发现的安全隐患等;严禁错报、假报和漏报。
3、信息交流由信息站负责。
4、信息的调度和记录则有矿井值班室负择。
5、坚决禁止超额采煤。如果提前完成施工作业,自觉停止开采。及时将信息汇报调度室,只要发现超额采煤,任何人都有权停止对工作面的开采。
五、避灾的路线
1、瓦斯和煤尘发生事故避灾的路线:垱头→溜子道→底板运道→车场→轨道下山→轨道下山→主石门→主、副斜井→地面。
2、如果矿道内发生水灾事故避灾的路线:垱头→风巷→探煤上山→探煤平巷→回风巷→回风巷→主石门→主、副斜井→地面。
3、煤层出现冒顶或塌陷:施工人员要有组织的迅速撤出回到地面,在安全地带等待救援。
六、总结
面对工作上可能出现的安全隐患,我们要先对其进行预测,对其有针对性的施救措施;了解并掌握各种预测设备的使用和性能;逐步完善防突措施,将作业人员的生命安全放在第一位,牢记各种矿井规定,才能更好的自我保护;熟悉避灾路线,对自己和他人的生命安全负责。
(作者单位:义煤集团孟津煤矿)
参考文献:
[1]黄昭维,唐玉樵,金焱,刘江风,汤强,蒋学明. 重庆国有大型煤矿尘肺发病调查[J]. 中国卫生工程学. 2005(4).
9104轨工作面位于大威岭背斜轴部标高为+1150―+1160m,北邻近东翼轨道大巷,南部为9104工作面,工作面内断层较少,总体呈较稳定的单斜层状,缓倾斜。其构造属简单类型。
1.1瓦斯含量及赋存情况
根据精查地质报告及瓦斯地质图显示:
9104工作面煤层平均瓦斯含量为13.5m3/t;
实测M9煤层原煤瓦斯含量约为9.8678~19.77m3/t;
煤层的瓦斯压力为0.45~2.25Mpa;
煤层透气性系数为0.056553~ 0.11062m2/MPa2・d;
煤层的钻孔瓦斯流量衰减系数为0.024~0.069d-1;
煤层75mm孔径的百米钻孔瓦斯流量为13.8546L/min;
经重庆煤科院对安顺煤矿瓦斯鉴定为煤与瓦斯突出矿井。M9号煤层为突出煤层(M9号煤层在生产过程中共发生6次突出,其中,掘进工作面发生突出2次,采煤工作面发生突出4次),因此,该工作面按煤与瓦斯突出危险工作面管理。
1.2水文情况
据工作面揭露及临近钻孔情况,该工作面直接顶、底板为中粒砂岩和粉砂质粘土岩,老顶为灰岩。直接充水含水层为龙潭组层状裂隙含水层,其富水性自上而下由强到弱,总体可视为弱富水含水层;但深部断层破碎带胶结较好,透水性弱可起一定阻水作用,对安全生产不构成威胁。
1.3煤层特征:煤厚、煤层结构、物理性质
1、煤厚、煤层结构
本工作面开采M9煤层,煤层结构简单,煤层倾角为2―6度,煤层平均厚度1.53m。
2、物理性质
该煤层为黑色暗亮型,较脆易碎。断口呈参差状,沥清光泽。水分平均含量2.01%。灰分19.86%.含硫量1.48%.挥发分10%以下,发热量超过34.75MJ/kg。
1.4煤尘、自燃与地温
1、煤尘爆炸性:经重庆煤科院鉴定本矿煤层挥发份含量为8.67%~9.5%。煤层不具有爆炸性。
2、煤的自燃:精查地质报告提供的煤层自燃资料显示不易自然。③地温:临近矿井平均地温度为22℃(轿子山矿井);在160-250m处,地温为19-21℃;推测该工作面地温正常,无高温热害。
2 9104采煤工作面概况
9104采煤工作面走向长度为690m,倾向长度为177m,平均煤层厚度为1.53m,容重为1.54t/m3
2.1采煤工作面区域防突措施
根据《防治煤与瓦斯突出规定》我矿严格执行“区域防突措施先行,局部防突措施补充”的原则;采煤工作面的区域防突措施为:顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施
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;
随着煤矿开采深度不断加大, 煤与瓦斯突出的危险性逐渐增加, 严重威胁着矿井的安全生产。因此, 必须加强防突管理。
2 工程概况
平煤股份五矿己四风井由建工集团有限公司建井三处承建施工, 该风井是为己四采区服务的井筒, 设计生产能力100万t/a, 服务年限16.3a。2009年初4条下山开始施工, 其中, 己四采区运输下山设计全长1460m, 坡度为15°, 直墙半圆拱型断面, 墙高1500mm, 净宽5200mm、净高4100mm, 岩巷段采用锚网喷补打锚索支护;煤和地质构造段先采用管棚和锚网喷一次支护, 然后再采用36U金属支架2次支护, 最后喷浆封闭。
平煤股份五矿己四采区运输下山揭露的己16-17煤层埋深600m, 平均厚度4m, 煤体较为松软, f<0.5, 倾角10°左右, 揭过煤长度为120m, 揭煤前瓦斯所实测到的煤层瓦斯压力为1.4MPa。
3 平斜巷长距离快速揭煤原理
先采用穿层钻孔处理待掘巷道所处位置的一个条带, 以减少突出对巷道掘进的危害, 然后在掘出的煤巷中布置顺层钻孔, 其作用是利用均匀布置在突出危险煤层内的大量钻孔。经过一定时间预先抽放瓦斯, 以降低突出煤层中的瓦斯含量和瓦斯压力, 从而使煤层弹性能变小, 煤体应力下降。相应地使煤体的强度增高和煤层的透气性增加, 促进了煤体中瓦斯的排放, 使被抽放煤层减少或消除了突出的危险性, 从而达到了快速彻底消突的目的。
4 区域综合防突措施
4.1 钻孔布置
当巷道边探边掘至距煤层最小法向距离7m时, 开始施工穿层抽放钻孔。穿层钻孔的控制范围是:巷道两帮各15m, 前方30m, 孔口间距300mm, 孔底间距2m, 预抽后, 在各项临界值不超的情况下, 可向前掘进10m, 留20m超前距, 依次循环, 直至煤层揭露。当煤层揭开后, 再沿煤层倾斜方向施工顺层抽放钻孔, 顺层钻孔的控制范围是:巷道两帮各15m, 前方70m, 孔口间距300mm, 孔底间距2m, 预抽后, 在各项临界值不超的情况下, 可向前掘进50m, 留20m超前距, 依次循环, 直到煤层上升至巷道顶 (底) 板的最小法向距离大于5m。
凿孔设备采用150型液压钻机, 钻孔直径为Φ89mm, 钻杆为Φ50mm×1m。
4.2 瓦斯抽放
钻孔施工完毕后应在1d内接抽, 封孔导管必须使用“双抗”塑料管。导管长度不小于10m, 封堵严实的长度必须确保在8m以上, 为防止后期埋管蹋孔, 可边施工边堵孔抽放, 采用聚氨酯封孔, 钻孔孔口抽采时的负压不得小于13kpa, 预抽瓦斯浓度低于30%时, 应当采取改进封孔的措施, 以提高封孔质量。抽放泵采用安装在巷道新鲜风流中的移动抽放泵, 抽放当班应检查首次接抽时间、首次接抽浓度。抽放工作必须设专人, 应及时放水, 保证抽放管道内无积水。每一钻孔都应安装检测装置, 检测周期为新孔接抽10d内每天检测一次, 10d后每3d检测一次。检测内容包括负压、浓度、压差、气体温度、大气压力, 并计算出标准状况下的流量值, 制作报表, 每班向上级汇报。
4.3 防突措施孔效果检验和验证
4.3.1 主要效检法
防突措施执行完后开始掘进前应请矿区瓦斯研究所对本轮区域措施进行效果检验。根据《煤与瓦斯突出规定》, 当实测的最大残余瓦斯压力P>0.74Mpa或者最大残余瓦斯含量W>8m3/t时, 判定区域措施执行无效, 应继续补充执行区域防突措施, 直至效检的各项指标都符合要求后, 方可向前掘进施工。
4.3.2 辅助效检法
辅助效检指标采用测定钻屑瓦斯解析指标法h2、钻屑量S及瓦斯涌出初速度q。每次放炮前由专职防突工对此三项指标进行测定, 按照《防治煤与瓦斯突出规定》的规定, 当实测到的最大解吸指标⊿h2≤160Pa、S≤5.4kg/m和q≤3.0L/min时, 煤层无突出危险性, 方可远距离放小炮循环掘进。当实测到的最大值有一项大于或等于规定指标时, 必须增加排放钻孔或延长排放时间, 不得少于1d, 并再次进行效果检验, 当检验效果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下时, 方可进行掘进工作。
4.4 安全防护措施
为防止突出预测失误或措施失效而发生突出, 在施工过程中必须采取安全防护措施。
4.5 加强支护
在过煤期间, 为防止巷道顶板冒落而引起煤与瓦斯突出事故, 每次放炮前在巷道拱基线以上部位全部施工超前管棚, 管棚布置在巷道轮廓线以外300mm以内位置, 间距为300mm, 顺巷道走向施工, 管棚采用Φ40×3000mm无缝钢管加工。管棚施工完后下面再架金属支架支撑, 金属支架500mm一架, 紧跟工作面, 支架采用36U型钢加工而成, 为半圆拱型支架, 支架两腿分别外扎10°, 每架四节, 节与节之间搭接长度为600mm, 并用3个卡缆连接, 支架间距为500mm, 金属支架与金属支架之间用5个连杆连接形成一个整体, 金属支架与巷道之间必须用金属网和板皮接顶, 然后再全部喷浆封闭。
5 结束语
1) 穿层钻孔成本高, 钻孔利用率相对较低, 且需要施工大量的岩石孔, 工期长, 但作为预抽巷道煤层瓦斯区域措施时具有技术难度小, 可靠性高的优势。顺层钻孔成本低, 钻孔利用率高, 施工速度快, 但作为煤巷条带的预抽瓦斯区域防突措施则有困难。采用穿层钻孔与顺层钻孔相结合的预抽煤层瓦斯区域防突措施, 既有安全可靠性高的优点, 也有较好的经济效果。
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