排放瓦斯措施(推荐8篇)
1、无论何种原因导致主扇、局扇停运,瓦检员必须撤出停风巷道中的全部人员,跟班电工将巷道中全部开关打到零位,切断进入停风巷道全部电源。风机开关由瓦检员将开关手把打到零位并挂上停电牌;停风巷道撤人、停电以后,在开口处设上栅栏、揭示警标,严禁人员进入。凡停风区瓦斯浓度超过1%并在3%以下均要制定措施进行排放瓦斯。
2、若是主扇、局扇同时停止运转,则必须切断井下所有电气设备电源,先启动主扇排放负压巷道瓦斯(停风不超过10min时可直接排放,超过10min后则调节风井绕道风门以控制经过主扇的瓦斯浓度不超0.75%),后启动局扇排放掘进巷道瓦斯。
3、局扇排放原则:排放瓦斯浓度其回风流必须执行停电、撤人及站岗;风机严禁发生循环风;必须执行控制排放,在全风压风流第一交汇点瓦斯和二氧化碳浓度均不得大于1.5%;启封巷道由外往里逐段控制排放。
4、排放时停电、撤人及站岗工作由生产矿长派专人负责,且每项工作还必须设负责人;停电、撤人、站岗人员只许在新鲜风流中站岗,站岗地点还须设“排放瓦斯,严禁人员进入”明显标志。
5、排放均采取三通控制排放,排放时三通靠迎头端风量由小到大逐渐增加,而三通短节风量由大到小;控制迎头方向风量的绳索置于新鲜风流中,排放时三通控制和第一交汇点瓦斯检查由瓦检员执行。
6、有两个及以上的掘进工作面需要排放瓦斯时,从进风巷沿回风流方向依次逐个排放,严禁两个及两个以上掘进工作面同时排放瓦斯。
7、排放时,停电、撤人及站岗三项工作负责人向调度室汇报,调度室在确认这三项工作完成以后,即通知瓦检员可以排放瓦斯,瓦检员得到通知后,检查风机前后10米范围内瓦斯浓度小于0.5%,且三通靠迎头端扎紧而短节打开时,启动风机、在瓦检员的统一指挥下,施工该巷道的两名工人控制三通,瓦检员检查全风压第一交汇点瓦斯和二氧化碳浓度。排放完以后,瓦检员对巷道瓦斯数据进行检查,并向调度汇报,调度在确认工作面进风流瓦斯浓度不超过0.5%,回风流瓦斯浓度不超过1%时,通知向停电区域恢复送电,并通知拆除站岗,然后恢复生产。
过断层及破碎带安全技术措施
在工作面推进过程中,会遇到大小不同的断层,在断层附近,煤层变软、倾角变化、淋水增大、顶板比较破碎,在工作面过断层期间应严格执行以下安全技术措施。
1、遇断层时,必须加强断层带的支护密度,将断层带的柱距缩小至500~600mm.2、根据现场的实际情况,酌情在切顶线一排棵棵打上戗柱或戗棚加强支护,必要时在第二排柱上打戗柱加强支护,戗柱要迎着顶板来压的方向戗(正、反、斜戗均可。
3、必须严格加强断层带及破碎带的顶板插背,顶上小板必须插背完好,顶板破碎时,顶上小板必须插背严实,出现顶空必须用大料插背接顶,严禁顶空。
4、断层及破碎带打眼放炮时只能采用密打眼(眼距为600~700mm),少装药(每个炮眼装1~2个药卷),放小炮(一次最多起爆顶、底各四个装药眼)的方式进行,严禁大面积放炮。
5、断层及破碎带放炮后必须及时挂支护,并视现场情况酌情每棵或隔一打一打上贴帮柱,打上贴帮柱后方可放下一炮。
6、断层带要分在同一组内作业,并安排责任心强,有经验的老工人在该段作业,由一名班长亲自指挥并负责该段的安全质量工作,发现不安全隐患必须立即组织处理。
7、若断层带顶板特别破碎,煤壁片帮,应采用大板或方木配合单体支柱一板三柱探至煤壁以加强支护,支柱柱帽尺寸不小于长×宽×高=400mm×120mm×70mm,柱帽中部应毛面,防止支柱脱落,大板或方木只能用来挑顶,严禁用来切顶。
8、断层带卧底时,一次卧底量以300mm为宜,且打柱时柱头应向煤壁倾斜3~5度,打柱时柱头向老塘方向倾斜3~5度,以增加支柱的稳定性。
9、断层带支柱、回柱等必须设专人观山,并保证后路畅通无阻。
10、班末班队长安检员和质量验收员必须严格对断层带的工程质量进行验收,若发现不合格品必须及时组织人员整改。
11、走向断层落差大于采高:当工作面遇到这种类型的断层时,可以以断层为界,将工作面分为两段,沿着断层掘中巷,上段工作面的煤由中巷运出,如断层延展不长,也可不掘中巷,而沿走向每隔5米开掘斜眼,经下段工作面运出。
12、倾斜断层落差较大:对这类型断层,应另开切眼,使工作面跳过 断层回采。
13、斜交断层落差较大:对于这种类型的断层也要用另掘开切眼跳过断层,由于断层与工作面斜交,断层两侧出现三角煤,为了提高回采率,应予以回采,根据不同情况又可采用下面两种方法。
(1)、当断层与真倾斜夹25º~45º角时,工作面应按真倾斜沿下走向推进,工作面的缩短部分留作通道,作为通风和安全出口,工作面缩短到10~20米时,即可开始停采。
(2)、当夹角小于25º时,采用夹楔子调面的方法处理,这时工作面的推进保证直线。
14、断层的落差小于煤层厚度:
在这种情况下,工作面一般是平推硬过。
(1)、在允许时,对倾斜断层可以改变工作面的方向,使断层与工作面斜交,或减少工作面每次推进时受断影响的长度,斜交角不能过小。
(2)、受断层影响,在断层的附近,煤层薄,行人难于通过时,要根据顶、底板的强度,断层的情况进行挑顶或卧底,既要保证安全又要处理量小,使工作面底板的坡度能平稳的变化。
(3)、为了不影响工作面正常回采,断层附近应超前处理,在处理断层时应打浅眼,少装药,放小炮,在断层附近严禁放大炮。
(4)、在回采工作面邻近断层时,应加强支护质量,加密支柱,缩小柱距、排距,并在断层附近打木垛和用斜撑支好断层面。
(5)、确定合理的放顶步距,一次回清断层外侧的支柱。
15、柱帽应与断层线正交或斜交,不可顺断层使用。
16、断层区域必须保证通道畅通,溜皮,材料避免堆在三、四排上,防止冒顶掩埋材料。
17、过断层期间,每班必须有跟班人员在现场值班,把好现场安全关。
18、在工作面上、下班交接时,工作面断层带必须重点交接,不得出现一根不合格支柱。
19、凡工作面断层带附近出现的安全隐患,按照三违处罚规定执行上限处罚。
工作面初次来压和周期来压的安全技术措施
1、工作面回采期间,日常进行顶板观测,摸清工作面初次来压、周期来压步距,在来压前加大支护密度,提高工作面支柱的总支撑力。
2、来压前,沿放顶线增设1~2排密集支柱或丛柱,增加支撑力隔离老塘。沿放顶线每隔5~8米增设一个木垛;也可打双排交叉布置的木垛;或增设一梁三柱的戗棚或抬棚增加采面支架的稳定性。
3、初次来压期间,适当加大工作面控顶距,以便架设特殊支架。周期来压期间则适当缩小控顶距,适当缩小一次放顶距,减轻老顶对采面的影响。
4、采取小进度循环方式,加快工作面推进速度,保持煤壁完整,使其有良好支撑作用。
5、保证采面内支护的质量符合要求,落煤后及时支护有片帮危险要支设贴帮柱。
6、在工作面和采空区内设木信号点柱,以便顶板来太时能及时报警。
7、对大面积悬露的坚硬老顶,必须提前采取人工强制放顶,以减轻老顶来压对工作面的压力。
8、采空区的支柱要回收干净,使直接顶充分垮落,以缓冲老顶垮落对工作面支柱的冲击。在大面积顶板压力下,最后回撤某一孤独承压支柱,不能安全回柱时,要停止回柱,在该柱周围补打支柱,再用回柱绞车回柱,回柱时,所有人员均须撤到危险范围以外。
9、加强现场安全管理,顶板管理员,安全员要认真巡视工作面,不得出现泄压支柱和无迎山角度支柱,不得出现缺柱等。支柱柱距、排距必须符合要求。
工作面初次放顶安全技术措施
1、回采工作面由开切眼开始回采前进,随着悬顶面积的增加,直接顶会沿放顶线发生初次大面积垮落。初次放顶后直接顶离层,并沿倾斜方向移动,易造成工作面支柱失稳而成片被推倒。引起工作面大面积冒顶而发生事故。为避免事故发生,在工作面初次放顶时应采取以下安全措施:
2、初采时不要反推若干排,防止开切眼直接顶离层失稳,最易发生冒顶事故。
3、整个工作面适当加大控顶距离,第一次放顶以回两排柱,放够开切眼,并采取分段自下而上的顺序回柱,每段长度不超过40米。
4、对较硬直接顶,工作沿放顶线打单排密集支柱,密集支柱柱距0.3m,增加工作面支护密度,沿煤壁增设贴帮柱,防煤壁处顶板出现裂隙和下沉 台阶,在密集支柱工作面一段支设向老塘倾斜的戗柱1~2排,提高密集支柱的稳定性,提高工作面支护强度和支柱的初撑力。还可根据顶板压力,隔一定距离增设木垛,木垛四角增设戗柱固定。
5、初次垮落步距≥20米的坚硬不垮落顶板,在工作面推进10m时要提前采取强制放顶,采用打眼放炮的方法,使顶板拉开槽沟,产生裂隙易于垮落,从而减轻工作面初次垮落时对工作面的冲击强度。
6、强制放顶时炮眼要打成直线、眼深1.2~1.5m,眼距2m,每孔装药2条,水泡泥一节,黄泥填满。炮眼,沿工作面真倾斜每40m为一组进行大串联一次爆破。打眼、装药、放炮严格执行“一炮三检制” 和班组长、放炮员、瓦检员“三人连锁放炮制”。
7、初次放顶矿领导必须在现场指挥,密切观察顶板活动和冒落情况,及时采取对策。
8、初次放顶期间每班必须有安全员在现场值班,负责处理现场出现的安全隐患,并负责将初次放顶期间安全情况向矿部汇报。
9、在上、下班交接时,工作面初采放顶必须重点交接,有安全隐患当班处理完毕,不得无故将安全隐患移交给下一班。
工作面过老巷安全技术措施
老巷里的支架由于时间长和受工作面超前压力的影响,折梁断柱较多,顶板破碎,容易冒顶,工作面过老巷时,应采取如下安全技术措施:
1、对不通风的老巷,要首先送风排出积聚瓦斯。
2、通风后进行巷修,修复方法是:在老巷原支架下打上一梁二柱或一梁三柱的托梁棚子,对老巷支架上局部冒顶,要用木垛接顶。
3、对压力很大,顶板破碎老巷,应在接近老巷时逐步调整工作面推进(方向)与老巷斜交,不能与老巷平行推进。
4、工作面应尽可能放小炮或震动炮,减少放炮对顶板的破坏,即将透过老巷应停止放炮改为手镐采。
5、工作面与老巷相交处控顶面积大,顶压集中,要加密支护加打木垛。
6、如果老巷在工作面上方,要用大于老巷宽度的长工字钢梁托顶,长工字钢梁一头深入煤壁梁窝,打上贴帮柱,另一头在沿倾斜方向打的抬棚上,长工字钢梁上用木料刹紧背严。回柱后,采空区侧打上木垛。
7、如果是厚煤层,老巷在工作面下方,过老巷前先用采落煤填实。工作面推到老巷时,底板上要打上长底梁,支柱支在底梁上,防止支柱下沉。在老巷处要加打木垛托护顶板。
8、工作面过老巷要加快推进度,边采边支护,尽量减少空顶时间和面积,防止冒顶。
9、瓦检员必须在现场值班,随时检查作业区域内的瓦斯、二氧化碳和其它有害气体。瓦斯、二氧化碳浓度达到1%时,必须停止用电钻打眼,达到1.5%时,必须停止工作,撤出人员切断电源,由矿救护队员进行处理。凡体积大于0.5m的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时,附近20m内必须停止 作撤出人员,切断电源,由救护队员执行瓦斯排放措施。
10、在工作面上下班交接时,工作面过老巷段必须重点交接,不得出 3现一根不合格支柱。
11、凡工作面过老空区出现的安全隐患,按照六盘水市米田煤矿的安全管理处罚执行上限处罚。
水文低阻异常区采掘工作面探放水安全技术措施
为确保矿井生产安全,按照《煤矿安全规程》规定,在煤矿生产过程中,矿井必须作好水害分析预报,坚持“有疑必探、先探后掘、先探后采”的探放水原则,认真落实好探放水措施,真正杜绝水患事故,确保矿井安全生产,特编制探放水安全技术措施如下:
一、成立探放水领导小组: 组长:张振普
成员:张晓龙 张 涛 刘现军 曹传清 封连祥
二、探放水原则:
采掘过程中,遵守“物探先行,钻探验证”的原则现进行物探,在物探低阻异常区前20米处进行钻探。如经过采空区低阻异常区,必须先探明空区内是否有水,如果有水,必须先放后施工。采掘工作面遇下列情况之一时,必须确定探水线进行探水:
A、接近可能积水的老空、老巷时。B、接近溶洞和导水陷落柱时。C、打开隔离煤柱放水时。D、接近其他可能出水地区时。
三、为确保探放水安全,必须严格按以下措施执行。
1、严格按探放水设计施工。
2、工作面回采到探水线时,必须停止工作面采煤,按照作业规程搞好工作面的支护,清理“三道”(即溜煤道、人行道、材料道),保证通道畅通。工作面掘到探水线时,停止掘进,迎头往外20m范围清理干净,并加强该段巷道支护。
3、加强钻场附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的主柱和拦板。
4、清理巷道,挖好排水沟。确保水能顺利排到水仓。如探水位置较低,必须安潜水泵排水。
5、全面检修排水设备,工作泵备用泵完好,保持正常工作,并确保主要运输大巷集中排水沟畅通无堵塞。
6、打钻前必须将探水钻稳固好,不能有松动现象,在探水过程中,若钻机松动要随时进行加固,操作钻机时,人员不能站在钻机的后方,只能站在侧面,并严格按照钻机操作事项进行操作。
7、钻机必须实行“风电、瓦斯电”闭锁。
8、严禁无风、微风以及瓦斯超限作业。
9、测量和防探水人员必须亲临现场,依据设计确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。并现场收集放水过程中的资料,并进行整理入档。
10、预计水压较大的地区,探水钻进前,必须先安好孔口管和控制闸阀,进行耐压试验,达到设计承受的水压后,方准继续钻进。特别危险的 地区,应有躲避场所,并规定避灾路线,本工作面的避水灾路线现场人员必须人人熟悉。
11、探水前矿部指定人员检查维护避水灾路线,确保避水灾路线畅通。
12、钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等异状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人员立即向矿值班室报告,并派人监测水情。如果发现情况危急时,必须立即撤出所有受水威胁地区的人员,然后采取措施,进行处理。
13、探放老空水前,首先要分析查明老空水体的空间位置,积水量和水压。老空积水区高于探水点位置时,只准用钻机探放水。探放水必须打中老空水体,并要监测放水全过程,核对放水量,直到老空水放完为止。
14、探放水过程中,瓦斯检查员必须在现场值班,钻孔接近老空,可能有瓦斯或其他有害气体涌出时,瓦检员必须认真检查有害气体浓度,如果超过《煤矿安全规程》第100条规定时,必须立即停止钻进,切断电源,撤出人员,并报告矿值班室及时处理。
15、钻孔放水前,必须估计积水量,根据我矿潜水泵排水能力和水仓容量,控制放水流量,放水时,必须设专人监测钻孔出水情况,测定水量、水压、并做好记录。若水量突然变化,必须及时处理,并立即报告矿值班室。
16、探水时,矿部必须有领导在矿部值班,随时坚守岗位,掌握井下探放的动态,并负责收集研究,解决井下探放过程中出现的异常情况,工程师是整个探放水的总指挥。
17、探放水时,钻机外10m处安装一台电话。
18、探放水结束,必须认真做好资料总结,归档。
工作面末采收尾安全技术组织措施
1、组织措施:
回采工作面回采长度只有20m时,经矿领导研究决定后执行末采、收尾,为确保末采收尾安全,特制定本措施。
(1)、成立末采工作面末采收尾领导小组: 组长:张振普
成员:张晓龙 张 涛 陈兴平贾中奇 封连祥
各班安全员、顶板管理员、机电负责人、通风负责人、材料运输负责人、矿调度负责人。
(2)、领导小组职责:
A、负责组织成员在工作面末采收尾期间分三班进行跟班,解决现场的安全问题。
B、负责研究解决工作面末采收尾期间现场不能处理的安全问题。C、负责工作面末采收尾结束进行工作总结。
2、安全技术措施
(1)、末采期间,安全员和采区班长每班巡回检查工作面的顶板、支护,卸压柱、迎山角度不够,歪柱等必须现场处理。
(2)、末采期间,矿部必须制定严格的管理制度,工作面不得无故停班,确保正规循环作业。(3)、末采期间,工作面的柱距为0.4m,卸压柱或失效柱不得使用。(4)、工作面回采长度只有8~10m时,执行收尾,工作面收尾时,必须保证工作面有三排支柱两仓路。靠采空区一排支柱采用密集支护,密集支柱靠采空区一侧沿真倾斜码10m*2m的矸石墩。
(5)、收尾时必须收尽工作面材料,拆走溜子,保持两仓路畅通。(6)、结尾结束必须经矿领导小组验收。
石门揭煤措施
1、技术要求:
(1)、揭煤采用远距离放炮,全断面一次揭开。放炮位置设在距井口50米以外的安全地点。揭煤由技术负责人现场负责。
(2)、施工前,必须按炮眼布置图要求布置炮眼,装药放炮。(3)、作业人员必须佩戴自救器下井,并随身携带。
(4)、打眼作业时,在距正头3米处挂一台便携式瓦斯报警仪。
2、安全技术规定(1)、总则
在掘进施工过程中,严格执行《煤矿安全规程》、煤矿操作规程和作业规程,严格按照施工措施组织施工。坚决贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产方针,坚持先安全后生产,不安全不生产的原则。
(2)、通风、瓦斯与放炮管理规定
1)、揭煤选用2×11KW对旋式轴流通风机通风,风筒距迎头距离不超过5米。2)、局扇必须安装“风电闭锁”,使用的电器设备必须安装“瓦斯电闭锁”装置,并确保完好使用。
3)、施工中,瓦斯(二氧化碳)浓度不得超过1%,严禁瓦斯超限作业。一旦瓦斯超限,必须汇报调度室并按规定进行处理。
4)、严格执行瓦斯检查制度,巷道迎头、高冒区、电器设备附近10米范围内及其它需要检查的地点,必须巡回检查,并作好记录,正确填写牌板和手册,及时汇报调度室。
5)、严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度。本次揭煤采用远距离放炮作业,炮眼必须按照炮眼布置图施工,用粘土作炮泥把炮眼封实。
6)、放炮前首先开启防尘水幕,理顺风筒,确保炮烟、粉尘全部排出并有效除尘处理,减少粉尘、炮烟危害。
7)、严格执行火工品管理规定,炸药、雷管必须入箱上锁,钥匙由放炮员专人保管并随身携带。
8)、装药前,停止所有电力电源,雷管脚线必须扭结,远离导体并用绝缘胶布包好,严防杂散电流引起爆炸事故。
9)、加强放炮警戒工作,所有井下人员必须全部撤至地面,严防人员误入。
(3)、工作面钻眼作业安全措施
1)、打眼前,必须进行“敲帮问顶”,找净活石悬矸。
2)、打眼过程中,随时注意钻孔情况,发现可疑现象,必须立即停止打眼,查明原因并及时汇报,请示处理。若有安全危险,立即撤出人员,严禁冒险蛮干。
3)、打眼必须采用湿式作业,防止粉尘危害。眼打好后,把风水管收好,堆放在指定的地方,搞好文明施工。
4)、打钻前必须将永久支护架设到工作面迎头。5)、工作面必须设一台灵敏可靠的电话。
6)、加强通风管理,严格按规定配风,且风筒到工作面的距离不得大于5米。
7)、在打钻过程中发生顶钻、夹钻、瓦斯异常等现象,必须停止钻进,经分析采取有效预防措施后方可继续进行。
8)、岩眼不得打入煤层,眼底距煤层应保持0.2m的距离。如果岩眼已打入煤层,必须在眼底的岩石中充填0.2m的炮泥。
(5)、其它安全技术措施
1)、为防止放炮诱发突出和降低放炮时突出的强度,应采用金属挡栏。金属挡栏是由槽钢排列成的方格框架,框架中槽钢的间隔为0.4m ,槽钢彼此用卡环固定。使用时在迎工作面的框架上,再铺上网眼为20×20mm的金属网,然后用木支柱将框架撑成45°的斜面。挡栏为一组(两架挡栏组成),其间距6m。
2)、揭开煤层后,在石门附近30m范围内掘进煤巷时,必须加强支护,严格采取防突措施。
3)、雷管、炸药等火工品必须按规定运输,保管和使用。非火工品操作人员严禁操作火工品。
4)、所有作业人员必须爱护电气设备及仪器仪表,非正常损坏的要照 价培偿。恶意敲击的,一经发现,要给予重罚。
5)、各工种必须按《煤矿安全规程》和操作规程的有关规定进行作业,特殊工种必须是培训合格人员,持证上岗。
6)、所有作业人员必须加强自保和互助保安,防止操作工具或传递物料伤人事故发生。
超前钻孔是目前国内外使用较为广泛的一项煤巷局部防突技术措施。大量实际应用效果表明, 这一措施具有较好的防止瓦斯突出的效果和工艺简单、操作方便、适用性强等优点。合理选择测定方法、准确测定超前瓦斯排放钻孔的有效排放半径, 可使防突措施的超前瓦斯排放钻孔布置更加有的放矢, 减少盲目性, 从而使安全生产更有保障。本文对比分析了超前瓦斯排放钻孔有效排放半径的3种测定方法, 对各种测定方法的合理选择与应用以及实现煤层超前钻孔的科学布置及有效防突具有十分重要的参考意义。
1 超前瓦斯排放钻孔的防突机理
煤体在采掘工作面前方形成3个应力带[1]: (1) 卸压带, 在卸压带中瓦斯压力和地应力明显降低, 能有效防止突出; (2) 集中应力带, 在集中应力带中, 由于透气性系数较低, 有效阻止了瓦斯的涌出; (3) 原始应力带, 在原始应力带中就恢复了煤体原来的特性。超前瓦斯排放钻孔的具体实施就是在采掘工作面穿过卸压带和集中应力带向煤体前方打钻孔, 利用排放钻孔排出部分瓦斯, 有效降低前方集中应力带的地应力和瓦斯压力, 从而达到扩大卸压带范围的目的, 进而防止采掘时煤与瓦斯突出事故的发生。
2 超前瓦斯排放钻孔有效排放半径的测定方法
目前, 超前瓦斯排放钻孔有效排放半径的常用测定方法有钻孔瓦斯压力降低法、钻孔瓦斯流量法、钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法3种。
钻孔瓦斯压力降低法是根据在措施孔周围布置的测量孔中压力变化趋势确定措施孔有效影响半径的一种方法;钻孔瓦斯流量法是根据在措施孔周围布置的测量孔中而流量变化趋势确定措施孔有效影响半径的一种方法。这2种方法的测定过程是基本一致的, 因此常将这2种方法放在一起研究。钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法则是通过比较排放孔与排放孔周围测试孔的每米钻孔的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标的间距变化来确定钻孔有效排放半径的一种方法。
2.1 钻孔瓦斯压力降低法和钻孔瓦斯流量法
钻孔瓦斯压力降低法和钻孔瓦斯流量法[2]的钻孔布置如图1所示, 其测定步骤如下:
(1) 钻孔参数:超前钻孔个数为3~5个, 直径为 42 mm, 深度为5~7 m;
(2) 钻孔布置参数:设计钻孔孔口之间的距离为0.3~0.5 m;
(3) 测试指标:根据《防治煤与瓦斯突出细则》规定, 采用观察排放钻孔煤体中瓦斯压力以及各测量孔中瓦斯涌出量变化的方法确定排放钻孔的有效排放半径。
5、6、7、8-超前钻孔
从上述测定步骤可以看出, 钻孔瓦斯压力法和钻孔瓦斯流量法工程量大, 费用高, 费时长, 工艺复杂繁琐, 且封孔困难, 因此测量结果偏差较大。
2.2 钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法
与钻孔瓦斯压力降低法和钻孔瓦斯流量法相比, 钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法更加精确与简单易行, 故多采用钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法进行超前瓦斯排放钻孔有效排放半径的测量。其主要原理是对同一深度的预测孔和测试孔测到的每米钻孔的钻屑量与钻屑瓦斯解吸特征的数据及间距进行分析对比, 得到其有效排放半径。其钻孔布置图如图2所示。
1-预测孔;2-测试孔;3-排放孔
采用该法测定排放钻孔的有效排放半径时, 其测定过程如下:
(1) 先确定钻孔布置参数;
(2) 在煤层中先打一个预测孔, 测量每米的钻屑量S与钻屑瓦斯解吸指标K1;
(3) 测试结束后, 将预测孔扩大到排放孔的设计直径进行扩孔排放;
(4) 按施工要求, 确定排放时间为1.5 h, 当到达时间后, 在排放孔附近的软分层中打一个与该孔成7°的测试孔, 孔口间距为0.3 m, 测定其每米的钻屑量S与钻屑瓦斯解吸指标K′1;
(5) 分析2个钻孔同一深度范围内所测到的数据和两点的间距, 当所测数据小于临界指标值时, 相应两点的最大间距确定为排放钻孔的有效排放半径[3]。
3 现场应用与分析
以平煤十三矿为研究基地, 对十三矿13031机巷进行测试。由于十三矿13031机巷煤体暴露时间较长, 钻孔瓦斯涌出初速度几乎测不出来。由于钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法简便易行, 准确可靠, 易于现场测定, 故采用该法测定排放钻孔的有效排放半径。
钻孔布置参数设如下:
(1) 钻孔参数:超前钻孔深为10.5 m, 直径为89 mm;测试钻孔深为10.5 m, 直径为42 mm。
(2) 钻孔布置参数:设计钻孔孔口之间的距离为0.3 m, 钻孔夹角为7°。
(3) 测试指标:根据《防治煤与瓦斯突出细则》规定, 采用每米钻孔的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标进行排放钻孔有效排放半径的考察。
在设定好钻孔布置参数后, 按照钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法的测定过程进行测定。根据测定的数据, 钻屑瓦斯解吸指标很小, 而且数据不成规律, 几乎测不出来, 没有实验考察性。故只采用每米钻孔的钻屑量进行测试。测定数据如表1所示。
根据有效排放半径的判断准则, 将2个钻孔同一深度处所测定的指标进行比较, 如果自某一深度处开始向钻孔深处的方向, 2#孔各点所测定的指标均小于1#孔同一深度的指标时, 该深度对应的钻孔之间的距离就称为超前钻孔有效排放半径。根据测定数据, 每米钻孔的钻屑量随钻孔间距的变化如图3所示。
根据测试结果, 通过对数据表格和图形的分析, 当钻孔深度未达到8 m (钻孔间距为0.982 m) 时, 与ϕ89 mm排放孔排放前相比, 2#钻孔的钻屑量小于1#钻孔的钻屑量;在钻孔深度达到8 m时, 2#钻孔的钻屑量比1#钻孔的钻屑量绝对下降0.1, 相对下降4.2%。从计算所得数据以及图3中2条曲线的距离可以很明显地看出, 超前钻孔有效排放半径范围为0.859~0.982 m, 在该范围内的钻孔钻屑量有明显的降低。
综上所述, 由于测试地点在13031机巷650 m处, 未在没有执行过防突措施的有突出危险[4]的采掘工作面测试, 煤暴露时间较长, 受到了外界影响, 测试数据有一定的误差。为了安全起见, 十三矿采用ϕ89 mm的超前钻孔作为防突措施, 其有效排放半径可取0.9 m作为设计与布置的依据。
4 结语
超前钻孔防突措施[5]工艺最简单, 对工人无特殊技术要求, 工人易于接受, 且无需专用设备, 成本低。因此, 这种防突措施在现场得到了广泛采用。本文对比分析了超前瓦斯排放钻孔有效排放半径的3种测定方法, 并进行了现场选择与应用研究, 取得了良好的效果:
(1) 掌握了超前瓦斯排放钻孔有效排放半径各种测定方法的合理选择与应用, 实现了煤层超前钻孔科学布置防突的有效性。
(2) 通过现场应用分析, 十三矿采用ϕ89 mm的超前钻孔作为防突措施, 其有效排放半径可取0.9 m作为设计与布置的依据。但其它矿井需根据具体的情况合理选择测定方法, 以得出准确合理的有效排放半径。
参考文献
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[3]李书现, 王文彬, 魏风清.低瓦斯低透气性煤层超前钻孔有效排放半径的测定[J].中州煤炭, 2006 (4) :86-87.
[4]王金成.采用超前钻防治煤与瓦斯突出[J].煤炭技术, 2007 (2) :82.
【关键词】防止瓦斯爆炸;通风系统;具体措施
1.煤矿瓦斯特性及爆炸的危害
瓦斯是煤矿井下各种有毒有害气体的总称,其中甲烷占的比例最大,因此通常所说的瓦斯也就是指甲烷(CH4)。当瓦斯浓度在5.3~16%的区间内时,遇火容易发生爆炸。但新的研究发现,当瓦斯中含有其它的可燃气体或粉尘时,其爆炸下限会降低,甚至浓度在3%左右就会发生爆炸。为了确保有充足的富裕系数,我国《煤矿安全规程》规定采掘工作面正常生产过程中瓦斯浓度不得高于1%。瓦斯始终是影响和制约我国煤矿安全生产的主要因素之一,根据对2000-2009年的煤矿事故分析,瓦斯事故死亡人数占到了煤矿事故死亡总量的36.4%。瓦斯灾害主要体现在四个方面:爆炸、突出、窒息和燃烧,其中以瓦斯爆炸为主。瓦斯爆炸需同时满足三个条件:浓度达到爆炸界限,火源,足够的氧气。一旦具备上述条件,就会发生爆炸,其间形成强大爆炸冲击波,对人造成直接伤害,同时还可能破坏通风、运输系统导致矿井瘫痪;瓦斯爆炸产生的高温火焰造成人员烧伤,并可能引起矿井火灾;爆炸产生的有毒气体,会使人在短时间内中毒死亡,同时还可以扬起煤尘而参与爆炸,形成更惨重的事故。新中国成立以来,全国共发生24起一次死亡百人以上的煤矿特别重大事故,其中22起是瓦斯事故或有瓦斯参与的事故。如1960年5月9日,山西省大同老白洞煤矿发生特大瓦斯煤层爆炸事故,造成684人死亡,场面惨不忍睹。
2.防止煤矿瓦斯爆炸的通风系统具体措施
为防止瓦斯积聚,一方面需通过各种手段强化瓦斯抽采,将高浓度瓦斯通过瓦斯抽放管路排放到井上,避免瓦斯在井下和空气混合,而导致瓦斯超限;另一方面,为避免未经抽放的部分瓦斯在采掘过程中涌入到井下采掘空间,矿井一般采取强化通风措施,确保瓦斯浓度控制在1%以下。通风是治理瓦斯的最重要方法,为此要确保通风设施完好,确保风机正常运转,两道风门要随手关闭,也不可同时打开,确保用风地点风量充足。防止瓦斯积聚合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施,瓦斯防治工程与采掘工程,必须同时设计,超前施工,同时投入使用。采煤工作面必须保持风路畅通,每个掘进工作面必须有合理的进风和回风路线,避免形成串联通风。具体措施如下:
(1)煤矿的开采过程中,保证通风的不间段是十分重要的,通风必须做到不间断的运做,才可以预防瓦斯事故的发生。所以对风机的要求十分高,为了防止其他设备的问题影响到电路,从而进一步影响到风机的正常运行,所以对风机必须采用专用变压器、专用开关、专用线路,同时风筒需要经常的移接、修补;风机需要定期注油、清洗、换轴承,开关、电缆、变压器也需要维修管理。因此必须再配置一套变压器、电缆、开关、风筒。即双电源、双风机、双风筒,一套工作,一套检修。另外,有了冗余的设备,还应该做到设备之间的转换能过迅速做到,当一台设备由于问题停止运行后,应该迅速的切换到另一台设备上,为了做到迅速,在采用人为的切换的基础上,应该设计自动的切换,这样就可以提高了通风的可靠性。在实现通风机的通电线路专用,通风机和通电线路上的所有设备冗余的基础上,同时做到了设备间自动的切换,就很大程度上实现了通风的不间断。
(2)通风系统力求简单,实行分区通风,各水平、各采区和工作面应有独立的进、回风巷,无用的巷道应及时封闭,特别是连通进、出风井和总进、回风流的巷道都必须砌筑两道挡风墙,以防止瓦斯爆炸劝风流短路。另外,主要局部通风机必须装有反风设备,并应定期进行试验。为了保证实现反风,连通主要进、回风流的巷道内要装设两道方向相反的风门(双向风门)。
(3)增加工作面通风量加强矿井通风是稀释采掘空间瓦斯浓度最有效的方法。在矿井水量比较富余的条件下,适当加大工作面风量对防治综放工作面瓦斯超限是行之有效的方法。单纯依靠加大风量防治综放工作面瓦斯超限有一定的局限性,它受通风能力、巷道及工作面风速的限制。综放工作面采空区又是一个高浓度瓦斯库,加风会增大工作面进回风的风差,使漏风强度和宽度增大,导致工作面瓦斯量增加,要引起重视。我们建议改善矿井通风系统提高矿井抗灾能力要普遍应用电子计算机技术,优化选择矿井台理的通风系统和改造方案;要采用降阻、堵漏、改造通风机性能等技术措施,提高矿井通风能力。对采区、工作面必须保证生产所需风量,并有一定备用系数。坚决实现分区通风,消灭不台理串联风、老塘风、微风和无风,最大限度减少角联风,降低通风阻力,消灭入排之间平面交叉。凡是风量不足的矿井、采区、工作面必须坚持以风定产,不准超能力强行组织生产。
(4)加强排风:应该提升煤矿瓦斯防治机械设备技术积极引进国内外先进定向钻机设备,加强设备的技术条件,真正做到在矿井中不产生电气火花,做好瓦斯超标报警的准确、及时,不能漏掉任对何角落的瓦斯监测,这样即使瓦斯浓度超标,也不至于发生爆炸,能够通知人员做到迅速撤离,同时加强排风,就可以避免事故的发生。加强通风是防止瓦斯积聚的根本措施:①矿井必须根据规定配足风量;②所有矿井都要采用机械通风,且矿井主通风机的安装、运转等均要符合《煤矿安全规程》第135条的规定。③每一个生产水平、每一个采区都要布置单独的回风道,实行分区通风。④在瓦斯矿井中,采煤工作面、掘进工作面都应采用独立通风。⑤采空区必须及时封闭。控制风流的设施如风门、风桥、挡风墙、调节风门、风窗等设施的设置、质量和管理制度由矿务局统一规定。⑥瓦斯矿井的掘进工作面,禁止使用扩散通风。对于用局部通风机通风的工作面,要根据瓦斯涌出量的大小确定风机能力和风简口到工作面的距离。无论在工作或交接班时,都不准停风。如因检修、停电等原因停风时,都要撤出人员,切断电源。
3.结束语
瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程,除了完善可靠的安全通风装备和采取有效的措施外,还应加强安全管理和安全监督,重视员工安全意识的培养。在生产实践中,我们应不断的研究、探索,进行防范和治理,保证煤矿的安全生产。煤矿企业要加大瓦斯管理投入,拿出资金,进行瓦斯治理与监控及其他安全问题的研究,以寻求科学合理的防治措施,保障煤矿安全状况得到改善。另外瓦斯又是一种优良的资源,相信一定可以把目前单纯的瓦斯灾害防治逐步转变为瓦斯治理和开发利用相结合的产业体系。
【参考文献】
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[6]郭勇义.瓦斯爆炸及预防[N].山西日报,2001.
无计划停电、停风排放 瓦斯安全技术措施
二O一二 编制:通风工区
一、停送电措施
1、各配电点停送电人必须听从停送电命令人的指挥,按制度和操作规程进行停送电。
2、配电点停送电后,必须向调度室汇报,并作好记录。
3、停送高压时,必须按要求穿绝缘靴和戴绝缘手套。
二、停电停风期间的安全措施
1、主扇停止运转后,由主扇司机负责在10分钟内把防爆门打开,确保矿井有自然风,并由专人看管,严禁人员进入。
2、停电停风期间安排专人负责在副斜井口、主斜井口看守,没有调度室同意,严禁任何人员入井。
三、恢复正常通风及排放瓦斯安全措施:
1、停电结束后,由停送电联系人通知调度室,调度室接到通知后先通知机运队,由主扇司机负责将防爆门关闭,关闭后立即汇报调度室。由机电区长通知机运队主扇司机启动主扇恢复井下通风,主扇正常运转30分钟后,由调度室通知通风工区人员下井检查瓦斯、二氧化碳、一氧化碳,并将检查结果汇报调度室,一切正常后调度室安排给井下供电。
2、恢复井下和各工作面供电,必须在瓦检员、测风员对机电峒室及工作地点进行检查瓦斯、二氧化碳、co、风量后,确认各机电峒室、各工作面的瓦斯、二氧化碳、气体浓度均小于0.5%,co气体浓度小于24ppm方可进行,送电命令由机电区长下达,并严格按送电程序送电。
3、局部通风的各工作地点,必须由瓦检员检查确认局扇开关附近10米范围内瓦斯浓度均不超过0.5%时且巷口6米内CH4小于1%、二氧化碳小于1.5%时方可给局扇供风巷道中送电,未经瓦检员同意不得盲目送电。
4、注明排放瓦斯顺序。
5、各点送电正常、排放瓦斯后,由各队队长和瓦检员向调度室汇报情况,恢复工作。
四、排放瓦斯措施:
1、排放瓦斯期间,位于回风流中的电气设备全部断电,巷口设专人警戒,严禁行人,并有专人看守配电室,未经调度室允许配电工不得送电。
2、排放瓦斯期间回风流经过的工作面及巷道应撤离人员。
3、排放瓦斯工作由通风工区负责组织,各队维护工配合,排放完毕要及时向调度室汇报情况。风筒工负责对局部通风巷道进行控制风量,瓦检员检查瓦斯,进行排放。
4、放瓦斯方法:采取局扇供风、风筒对接控制风量的方法排放瓦斯。
5、排放瓦斯坚持由外向里逐步推进的方法,依次完成,严禁“一风吹”。
6、启动局扇前,先检查风机及开关前后20米范围内瓦斯的浓度,瓦斯浓度均不超过0.5%时,方可启动风机,将风筒连接好,然后调整风筒对接断面进行排放,排放时确保进行系统风流中的瓦斯不超过1.5%,二氧化碳浓度不超过1.5%,一氧化碳不超过24ppm。
6、排放工作结束后,由通风工区专职瓦检员现场盯住检查瓦斯、二氧化碳、,稳定30分钟后,瓦斯、二氧化碳无异常时,方可进行工作。
7、如果巷道内瓦斯和二氧化碳浓度达3%以上,或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》第100条规定不能立即处理时,必须立即汇报调度室,采取措施,按规定进行排放。
8、该措施只使用于CH4浓度小于3%的排放巷道,若CH4浓度大于3%,必须由救护队负责排放,矿通风工区、区长、机电区长参加排放、矿总工程师在现场统一指挥,安全矿长现场监督安全措施落实。
1、瓦斯排放的安全技术措施
凡因停电、停风或其它原因造成瓦斯操作积聚的,必须制定排放瓦斯安全技术措施。排放瓦斯主要安全技术措施包括以下内容:
(1)措施要有编制人、审批人的签字或盖章,编制措施由通风部门负责,措施应包括瓦斯积聚地点、时间、积存量、排放时间、排放方法、排除瓦斯控制浓度的要求、停电撤人范围、现场负责人分工等。措施要经矿通风部门、安监部门、机电部门、调度室以及救护等部门会审,技术矿长批准后方可执行。
(2)明确控制排放的方法,禁止采用“大处理”或“一风吹”,措施中要根据瓦斯涌出量、供风量、计算排放量和排放时间,确保排出的瓦斯含量在全风压混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不超过1.5%,其它有害气体浓度不超过《煤矿安全规程》第100条规定。排放时,要在全风压混合处设置声光报警断电仪或甲烷报警仪。
(3)明确排放瓦斯流经的路线和方向、风流控制设施的位置、各种电气设备及瓦斯传感器的位置等,并绘制示意图。
(4)明确断电和撤人范围,凡是受排放瓦斯影响的硐室、巷道和排放瓦斯风流切断安全出口的工作面,必须停电撤人停止作业,所有通往此范围的巷道必须设置栅栏、揭示警标或设专人警戒(专人警戒位置要在新鲜风流中),禁止与处理瓦斯无关人员进入。
排放瓦斯前的切断电源工作,必须指定专人负责执行,并在变电硐室设专人看管。
(5)排放后设专人检查瓦斯。在通风系统、供电系统及电气设备完好,而且排放巷道的瓦斯浓度低于1%和二氧化碳浓度不超过1.5%、氧气浓度不低于20%时,并要稳定30分钟后,瓦斯浓度无变化时,方可指定专人人工复电。
(6)明确责任范围,排放瓦斯工作要统一指挥,人员要明确分工。即受影响地点的单位负责撤人站岗工作,通风人员负责排放和控制浓度,机电部门负责停、送电和处理开关内的瓦斯,安监人员负责监督检查措施的落实,救护人员负责值班或延接风筒等。
2、排放瓦斯实行分级管理
凡因停电、停风或其它原因造成瓦斯积聚需采取措施的,应遵守下列规定:
(1)排放瓦斯之前,必须检查局部通风机及供电设备附近10米以内风流中的瓦斯和二氧化碳浓度,确保其浓渡均不超0.5%,确保局部通风机不发生循环风时,才可进行瓦斯排放。
(2)掘进工作面或其它地点,在恢复通风前,经检查或计算停风区内瓦斯或二氧化碳气体浓度均不大于3%,且排放瓦斯回风路线不影响其它采掘工作面和地点时,在请求矿调度室后,可以由瓦检员在现场生产单位班队长和安全员的配合下,按本矿制定的常规排放措施进行瓦斯排放,并将排放情况报局通风处。
(3)巷道瓦斯浓度超过3%或启封密闭排放瓦斯时,若直接进入回风系统,不影响其它采掘工作面或地点时,排放瓦斯安全技术措施必须由技术矿长组织审查,并经技术矿长签批后方可执行。同时将措施报公司通风科备案,处理情况及时报集团公司。
(4)巷道浓度超过3%或启封密闭排放瓦斯时,若影响其它采掘工作面或地点,其排放瓦斯安全技术措施由技术矿长组织有关部门共同审查签字后,报集团公司批准后方可执行。并将排放情况及时报集团公司安技部。
(5)安全监察部门负责监督排放瓦斯安全技术措施的实施。排放瓦斯时,必须有安监人员在现场监督检查,安全技术措施不落实,禁止排放瓦斯,若发现违章排放瓦斯,必须责成其立即停止,并追查责任,严肃处理。
3、排放瓦斯其它注意事项
(1)参加排放瓦斯人员的矿灯及所携带的甲烷检定器等,要符合防爆要求。
(2)如需进入停风区内检查瓦斯,必须由瓦检员、生产班组长或安全员两人进行。检查时,两人前后相距5米,并携带氧气浓度检查仪和甲烷检定器等气体检定器具,当氧气浓度低于18%或瓦斯、二氧化碳浓度达到3%,或是其它有害气体浓度超过《煤矿安全规程》规定时,要停止检查并立即撤出停风区域。若条件不具备且需检查瓦斯时,由矿山救护队负责进行。
(3)启封密闭的排放瓦斯工作,一律由矿山救护队负责进行,通风部门负责排放瓦斯的浓度控制。
(4)被高浓度瓦斯(指瓦斯浓度在3%以上)淹没区域的电气设备,排放瓦斯结束后,要把电气开关盖打开,排除内部积聚的瓦斯后,方可人工复电。
(5)排放结束后,要经通风瓦斯检查人员检查,证实确无危险后,方可通知矿调度室和生产单位恢复工作。
(6)所有措施,须经通风、生产、安监、机电等有关负责人签字并经技术矿长审签后,方可报公司审批。
(7)为了加强排放瓦斯管理,各单位每次排放都要建册登记,以便备查。
(8)排放措施要报总公司备案。
4、排放串联通风地区瓦斯时,必须严格遵守排放次序,首先应从进风方向第一台局部通风机开始排放,只有第一台局部通风机排放巷道瓦斯结束后,后一台局部通风机方准送电,依此类推,排瓦斯所流经的区域内必须撤出人员,切断所有电源。
5、排放临时停工区(巷内已有风筒)的瓦斯时,可采用局部通风机用控制三通进风量,掌握瓦斯浓度进行排放。
特 殊 地 点
瓦 斯 防 治 措
编制人:孙建伟 编制单位:通风区
编制时间:2012-1-1
施
特殊地点瓦斯防治措施
山西吕梁离石贾家沟煤业有限责任公司为资源整合后扩建矿井,2009年进行改扩建,矿区内6#煤层采空区、老空区较多,煤层地质构造较为复杂,高冒区、井下煤仓、密闭前、空巷等地点易造成瓦斯积聚,特制定山西吕梁离石贾家沟煤业有限公司的瓦斯防治措施。
一、防治瓦斯积聚的措施
1、加强通风管理。依据施工要求,合理分配风量,确保工作面、硐室及其它用风地点的风量、风速符合《煤矿安全规程》规定要求,杜绝不合理通风。
2、井下工作人员对通风设施、设备(风门、密闭、风帘、风桥、风障、调节窗、局部通风机等)必须爱护,严禁乱动和损坏。
3、使用局部通风机通风的地点,严禁无计划停风。如因有计划检修、停电等原因停风时,必须制定安全措施报矿技术负责人批准,且停风区内的所有电气设备必须停电。
4、加强独头盲巷管理,临时停工的地点不准停风。
5、掘进工作面的局部通风机因故停止运转时,必须将工作面所有人员全部撤出,并切断电源,设置栅栏,揭示警标,严禁人员入内。恢复通风前,必须首先由瓦斯检查员检查瓦斯浓度。只有经过检查,停风区中最高瓦斯浓度不超过0.8%或二氧化碳浓度不超过1.5%,且局部通风机及其开关附近10m以内风流中瓦斯浓度不超过0.5%时,方可送电开启局部通风机;停风区中瓦斯浓度超过0.8%或二氧化碳浓度超过1.5%,最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度不超过3.0%时,必须采取措施、控制风流排放瓦斯;停风区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过3.0%时,必须制定安全排放瓦斯措施,由救护队实施排放。
6、瓦斯检查工必须按质量标准接好风筒,风筒接头使用反压边,风筒口距迎头必须符合作业规程要求,严禁将风筒断开、撕裂或刮坏。
7、风筒应与电缆分别挂于巷道的两侧,否则,相互之间应保持0.3m以上的距离。
8、矿井所有掘进工作面应使用“双风机、双电源、自动换机、自动分风”和“两闭锁”装置。
9、通风部门对停风巷道要及时密闭,并按规定检查瓦斯、氧气、一氧化碳、二氧化碳、温度,并做好记录。
10、煤巷、半煤岩巷掘进工作面,必须使用瓦斯自动检测报警断电装置,装置必须由专业人员维修,并定期标校,确保装置的报警点、断电点、断电范围符合规定,处于优质良好状态。采掘工作面必须按照规定标准悬挂便携式瓦斯检测报警仪。
11、瓦斯检查员必须按规定进行瓦斯检查。必须严格执行“瓦斯巡回检查制度”、“请示报告制度”、“三签字”、“三对口”制度和现场交接班制度,杜绝空班、漏检、假检现象。
12、加强工作面断层管理,揭露断层前20m,地测部通知通防部和采掘工区,加强观测汇报,瓦斯员蹲点检查瓦斯。
13、矿长、矿技术负责人、采掘、通风区队的队长、工程技术人员、班长、爆破工、电机车司机及流动电钳工下井时,必须携带便携式瓦斯检测报警仪。
14、井下装放炮必须严格执行“一炮三检”、“三人连锁”放炮制度,爆破工在每次装药放炮时,必须用便携式瓦斯检测报警仪执行“一炮三检”制度,放炮地点附近10m范围内瓦斯浓度达到0.8%时严禁爆破。
二、高冒区瓦斯防治措施
1、防止高冒区的形成。各采掘区队要加强特殊地点的支护,保证巷道成型,防止高冒区的形成。
2、瓦斯检查员要加大巡检力度,注意检查巷道顶板情况,对于易形成高冒区地带及时汇报,采取措施,防止高冒区的形成。
3、对于已形成的高冒区,瓦斯检查员要设立高冒区监测点,及时监测瓦斯浓度。
4、对于高冒区出现瓦斯超限时应及时采取以下措施:(1)充填空洞法:
冒高区不超过800mm的用编织袋装煤进行充填。冒高区高度超过800mm的用注浆泵将水泥砂浆或泡沫阻化剂注入空洞内,填满空洞。
(2)风流吹散法:
当巷道风速大于0.5m/s条件下,采用风障导风法(将导风障的下端向巷道迎风流方向倾斜;其上端升向冒落空间的适当位置,并向巷道顺风流方向倾斜),风障的材料可用木板、帆布或风筒布等。
(3)抽放法:
如果高冒区的瓦斯涌出量很大,巷道风量又不足,若采用风流吹散法则排出的瓦斯致使巷道风流瓦斯超限,从抽放管上接出一个或多个(2寸)分支管,伸到冒顶处,抽放积聚的瓦斯。
四、密闭前瓦斯防治措施
1、密闭要严格按照密闭标准进行构筑,要严密不漏风。
2、密闭前要设置瓦斯检查牌板,瓦斯检查员要认真检查密闭前瓦斯,发现异常及时汇报处理。
3、密闭前设置标准栅栏,吊挂“禁止入内”的警示标。
4、保证密闭前通风正常,风量充足,同时保证密闭与巷道所形成空间满足扩撒通风的要求。
5、保证密闭内束管监控系统运行正常。
6、当发现密闭前有瓦斯溢出时应采取密封措施(在密闭墙体上喷涂防灭火密闭材料或外则重新构筑密闭墙)。
通风区
1 工作面概况
己15-17-13081采面位于中平能化集团十三矿己三采区西翼第四区段, 西至矿工业广场、居住区、张村保安煤柱边界, 东到己三采区下山保护煤柱, 南北均未布置采面, 可采走向长度713m, 倾斜采长151m, 煤厚3.8-6.2m, 煤层容量1.43t/m3, 煤层倾角平均17°, 煤层埋藏较深, 地应力较高, 瓦斯压力大、含量高, 地面标高+110+115m, 采面标高在于-609--689m。瓦斯压力2.85MPa, 瓦斯含量22.5m3/t, 突出危险性较大。顶底板均为砂质泥岩, 构造相对复杂, 断层发育, 可采储量43.9万t, 放炮掘进, 风、机巷断面12.6m2, 采面锚网梁+锚索支护, 机巷设计长度863m, 风巷设计长度873m, 根据该矿瓦斯综合治理需要, 机风巷施工前, 先施工机风巷的高位瓦斯抽排巷, 均沿己15煤层施工, 巷道断面均为3.0m×2.4m (宽×高) 。
2 技术方案
为确保己15-17煤层巷道机风巷掘进过程中的安全生产, 根据己15-17-13081工作面布置情况, 初步拟定采用卸压瓦斯排放一体化综合技术, 即:首先利用己15煤层高位巷道设计顺层大直径卸压钻孔, 对下部己15-17煤层巷道产生卸压保护作用;其次, 在已经卸压的机、风巷掘进迎头使用大孔径钻孔排放配合高压磨料射流割缝技术措施, 进一步卸压和排放瓦斯, 以确保达到安全快速掘进的目的。
2.1 己15煤层高位巷道枪支卸压技术措施
在高位瓦斯抽排中顺己15煤层施工大直径钻孔, 沿煤层倾角13°。钻孔深度覆盖至风机巷上部, 钻孔空间类似于在风机巷上部开采了保护层, 使得风机巷区域的煤体得到卸压, 从而对防止瓦斯突出起到作用。
钻孔参数如下:
1) 钻孔直径为200mm。
2) 钻孔间距如同1所示。
3) 机巷上部钻孔深度为60m, 风巷上部钻孔深度50m。
2.1.1 机巷瓦斯巷
1) 机巷瓦斯巷距离机巷设计水平投影距离40m, 根据岩层平均倾角3°计算。
2) 设计要求卸压槽控制机巷轮廓线4m外, 可以按照卸压角56°-60°计算, 本次计算取平均值58°。
3) 机巷瓦斯巷与己15煤层的层间距12m-16m, 以平均15m计算。
4) 建议孔深按60m设计。
2.1.2 风巷瓦斯巷
1) 风巷瓦斯巷距离风巷水平投影距离30m, 岩层平均倾角13°计算。
2) 设计要求卸压槽控制机巷轮廓线4m外, 可以按照卸压角56°-60°计算, 本次计算取平均值58°。
3) 机巷瓦斯巷与己15煤层的层间距12m-16m, 以平均15m计算。
4) 建议孔深按50m设计。
2.2 深孔卸压爆破技术
所谓深孔卸压爆破就是在有煤 (岩) 和瓦斯突出危险的掘进工作面, 根据突出危险程度及煤 (岩) 强度大小的不同, 在爆破面中部水平间隔布置爆破孔和控制孔, 采用瞬发电雷管辅以导爆索正向起爆的一种爆破方法。其钻孔布置如图2所示。
深孔控制卸压爆破参数:
爆破孔孔径:D=89mm;控制孔孔径:D=200mm。
孔深:机巷L=60m;风巷L=60m。
3 己15煤层巷道掘前穿层预抽技术措施
在机风巷煤巷掘进前先在己15-17煤层上部己15煤层做高位瓦斯抽排巷, 机巷高位瓦斯抽排巷距机巷平距40m, 垂距8m。风巷高位瓦斯抽排距风巷平距30m, 垂距11m。机风巷高位瓦斯抽排巷拐入正巷后开始施工高位预抽钻孔, 机巷高位瓦斯抽排巷打钻段长988m, 风巷高位瓦斯抽排巷打钻段长1020m。机风高位瓦斯抽排巷掘进过程中每架 (0.7m) 打2个预抽孔, 另每隔三架 (2.1m) 打2个预抽孔, 分上下排交错布置, 上排孔距巷道底顶1.2m, 下排孔距巷道底板0.6m。机巷高位瓦斯抽排巷共设计预抽孔钻孔3590个, 累计孔深154258m。风巷高位瓦斯抽排巷共设计预抽孔3131个, 累计孔深108293.65m。水排粉尘。机风巷高位瓦斯抽排巷掘进及钻孔进尺应超前机、风巷100m, 以保证有足够的预抽时间。对机、风巷掘进方向的煤体进行瓦斯预抽 (图3) , 起到降低瓦斯压力和对煤体卸压的作用。
机、风巷高位瓦斯抽排巷
4 己15煤层巷道大孔径深孔排放钻孔技术措施
该设计施工6个钻孔, 分2排布置, 每排3个, 孔径200mm, 孔深50m。上排孔开孔距巷道底板1.7m, 下排孔开孔距巷道底板1m, 孔水平间距1.2m。沿巷道施工方向钻进。
排放半径的确定:比照直径75mm排放钻孔的排放半径 (排放半径0.7m) 和直径89mm排放钻孔的排放半径 (排放半径0.9m) , 直径200mm排放钻孔的排放半径横向暂定为2m, 纵向1.4m (纵向是横向的0.7倍) 。
该排放钻孔只控制巷道轮廓线以内, 巷道轮廓线以外由两帮的挂耳钻孔控制。
该抽放孔保留10m超前距。具体设计见图4所示。
5 效果分析
(1) 通过采用卸压排放瓦斯一体化技术, 使己15-17-13081掘进工作面掘进速度提高15-20%, 综掘时每月大于130m。
(2) 通过实施卸压排放瓦斯一技术, 杜绝采取措施后生产过程中煤与瓦斯突出事故。
(3) 通过工业性试验, 取得了良好的效果, 实现了高瓦斯、高应力煤层中巷道快速掘进的目的。
6 结论
【关键词】瓦斯涌出;存在问题;防治技术
一、矿井瓦斯涌出研究治理存在问题
目前煤层巷道卸压、消突技术措施主要有:开采保护层、区域性瓦斯预抽、超前钻孔、深孔注水、水力冲孔、水力割缝、深孔松动爆破和深孔控制爆破等。但这些措施都有一些局限性和适用条件。但当有相邻两层煤时可供选择开采时,可以先开采突出危险性小的煤层,从而避免下部瓦斯突出的发生。开采保护层是瓦斯突出防治的一项治本措施,但对有些煤层找不到可以保护的煤层,同时,即使保护层开采,还有一个保护范围问题。对于非保护范围,由于应力集中,冲击地压会更加严重,所以寻求本煤层的开采保护是煤与瓦斯突出防治的一个发展方向。开采保护层和区域性瓦斯预抽作为区域性防治矿井瓦斯动力灾害技术已在国内外广泛应用。针对我国突出危险煤层透气性差、煤质松软等特点,人们又研究了水力扩孔等强化抽放技术、风力排渣等顺煤层钻孔施工工艺技术,取得了良好的应用效果。但是,近距离下保护层开采技术、区域性瓦斯预抽消突效果评价体系等有待进一步研究。
二、矿井瓦斯涌出治理的防治措施
(1)掘进巷道一般瓦斯涌出治理。掘进巷道瓦斯来源由工作面前方破坏煤体瓦斯、掘进落煤瓦斯、巷道两侧卸压带瓦斯和临近层涌出瓦斯(非单一煤层)四部分构成,其中掘进工作面后方两侧卸压带瓦斯是主要瓦斯来源。将抽放钻孔布置在距巷道壁不远的卸压带内,对沿煤层向巷道运移的瓦斯建立一道屏障,隔断瓦斯的运移,减少巷道两帮暴露面向巷道涌出的瓦斯。抽放钻孔可以作为这种屏障,打在巷道和瓦斯富集区之间,在负压作用下将向巷道运移的瓦斯抽出,从而减少巷道瓦斯涌出量。隔断抽放是利用巷道两侧煤体的局部卸压作用,引起瓦斯透气性提高而实现的。掘进工作面瓦斯抽放应以防治两侧卸压带瓦斯为主,同时兼顾工作面前方未掘进区域的瓦斯,使它们均处在钻孔的抽放范围以内。隔断式抽放钻孔的最佳效果,是在隔断巷道两侧卸压带瓦斯向巷道空间涌出的同时,还可以对工作面前方的煤体进行预抽,减少工作面前方破坏煤体向工作面空间的涌出,即消除抽放空白带。(2)掘进巷道煤与瓦斯突出治理。第一,超前钻孔。超前钻孔是我国试验和应用最早的一种局部卸压、消突措施。当地应力和瓦斯压力很大时,在突出危险煤层中实施超前钻孔往往会遇到顶钻和卡钻,使钻孔难以到达设计深度,并且在钻进过程中有时会发生突出。超前钻孔的直径一般为75mm~120mm。在透气系数小的煤层,使用超前钻孔排放瓦斯时间较长,影响掘进速度。第二,深孔注水。深孔注水是在工作面前方打40m的长孔,通过钻孔向煤体注水。第三,水力冲孔法。水力冲孔法是在封闭式高压供水条件下,利用钻头钻进、水流冲击和水力脉动输排等作用,诱导和控制喷孔,使工作面前方煤体卸压和排放瓦斯,达到防治突出目的的方法。其煤的坚固系数f值一般应当小于0.5,所用的水量一般为30m3/h~35m3/h。经过水力冲孔后,煤层透气性可增大,煤的膨胀率提高,但是,水力冲孔所用的水量大、工艺复杂,主要用于石门揭煤或自喷能力强的软分层。第四,深孔松动爆破。深孔松动爆破和深孔控制爆破的消突原理基本一致,它们的消突的效果较好。但是,在突出煤层中打长钻孔很困难,而且难以保持钻孔形状完整,对于上山掘进工作面在放炮时很容易造成煤体垮塌。由于客观条件和主观因素的影响,钻孔深度、数量、装药长度和装药位置及封孔长度等难以完全达到设计要求。
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