12031揭煤设计及防突措施.doc

关于呈报赵固一矿12031工作面专用回风巷揭煤方案的请示 焦煤集团：我矿西二盘区按突出区管理，12031工作面专用回风巷岩巷掘进头准备揭煤，根据防治煤与瓦斯突出规定的要求，需制订专项揭煤方案，现将赵固一矿12031工作面专用回风巷揭煤方案呈报，请批示。 附：赵固一矿12031工作面专用回风巷揭煤方案设计 赵固一矿 二 0一一年九月五日 附 件12031工作面专用回风巷揭煤方案编制单位：赵固一矿编制人：杨正武施工单位：注浆队 综掘三队编制日期：二一一年八月八日 12031工作面专用回风巷揭煤方案 12031工作面专用回风巷揭煤方案第一章 揭煤地区概况12031工作面专用回风巷巷道标高-602m，根据地址分析，巷道顶板：以中细粒砂岩为主，深灰色，成份以石英长石为主，分选中等，层间夹泥岩及泥质成分，裂隙、节理发育，呈块状。底板为：泥岩、砂质泥岩，灰黑色，致密，水平层理，厚度变化大。煤层倾角3.4，煤层厚度5.736.53m，平均6.2m。实测瓦斯含量12.31 m3/t， 根据西二盘区瓦斯地质规律，该区域揭煤期间必须采取有效的防治煤与瓦斯突出措施。第二章 揭煤地区巷道布置及通风系统一、巷道布置12031工作面专用回风巷石门设计长度126.261m，由西二回风巷-598.515 m开口，按1294048开口掘进，按+7坡度，施工18m（平距）。沿-602m标高，按961656施工99.422m（平距）后按坡度-1211施工20.82m进入煤巷，设计采用半圆拱断面，锚网喷支护，巷道净宽4m，墙高1.5m，断面12.28m2。二、通风系统（一）风流路线地面主、副井西胶带运输大巷局部通风机12031工作面专用回风巷揭煤工作面西二回风西翼总回风风井地面(详见附图一)。（二）12031工作面专用回风巷揭煤工作面已建立了安全可靠的独立通风系统。（三）局部通风在西胶带运输大巷安设两台230kw对旋式局部通风机，并实现“三专两闭锁”和“双风机双电源自动倒台”供电供风，一台运转，一台备用，揭煤地点有效风量为385m3/min。三、监测监控根据12031工作面专用回风巷实际情况，甲烷传感器t1安设距工作面不大于5m处；甲烷传感器t2在工作面回风口1015m。甲烷传感器报警浓度0.8%，断电浓度0.8%，断电范围为工作面、12041下巷及西二回风巷全部非本质安全型电器设备，甲烷浓度0.8%时复电，只许人工复电。跟班队长、班组长、流动电钳工随身携带便携式甲烷检测报警仪。在距工作面35m风筒另一侧的风流中悬挂便携式甲烷检测报警仪。第三章 工作面防突措施一、区域防突措施（一）12031工作面专用回风巷区域防突措施为顺层钻孔+迎头穿层抽放钻孔。从-620m泵房通道巷帮施工上行顺层抽放钻孔114个，钻孔总孔深9600m，在12031工作面专用回风巷迎头施工45个穿层抽放钻孔,钻孔总孔深1540m，预抽12031工作面专用回风巷揭煤处瓦斯。措施钻孔布置见钻孔设计图（见附图二、三）。（二）顺层抽放钻孔和穿层抽放钻孔施工要求。 1、迎头抽放钻孔和-620m泵房通道上帮抽放钻孔控制到12031工作面专用回风巷巷道轮廓线15m以外，保证两帮有效卸压范围不小于15 m，超前有效卸压范围不小于20m。-620m泵房通道上帮抽放钻孔既探测地质构造和观察突出预兆，又作为顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯的预抽孔。如发现有地质构造及瓦斯突出预兆时，及时向矿总工程师或“一通三防”副总工程师汇报。2、抽放钻孔施工时必须成一孔封一孔，并及时联抽。3、抽放钻孔超前距不得小于20m。二、区域防突措施效果检验区域防突措施效果检验采用实测煤层残余瓦斯含量的方法，在掘进工作面前方布置5个测试点（详见附图四），当残余瓦斯含量小于8m3/t时，预抽区域为无突出危险区；否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效，重新执行区域防突措施。三、区域验证工作面开始掘进前，必须进行区域验证，区域验证的方法：采用三参数指标法。在掘进工作面布置3个直径为42mm的钻孔。中间孔平行于掘进工作面方向，两帮孔距巷帮0.40.5m左右，终孔应控制巷道轮廓线以外24m。区域验证每钻进1m，测定一次钻屑量s、钻孔瓦斯涌出初速度q值，每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标h2。测定位置：两帮孔为3、5、7、9m处，中间孔为2、4、6、8m处。效果检验钻孔超前距离为2m，措施孔超前距离为20m。各参数临界值为：s6kg/m h2=200pa q=5l/minm。当指标不超限时，判定为无突出危险，若指标超限，则判定为有突出危险，立即采取局部综合防突措施。四、局部综合防突措施（一）局部综合防突措施执行超前排放钻孔措施1、执行超前排放钻孔措施超前距不得少于5m。2、该掘进工作面在施工前，首次执行超前排放钻孔措施时，钻孔数量40个,孔径89mm,孔深为15m，并控制巷道轮廓线以外各5m（详见图五）。3、以后每次循环排放孔设计为30个，孔径89mm,孔深15m，并控制巷道轮廓线以外各5m（详见图六）。4、排放孔要求：（1）排放钻孔布置在距顶板0.8m以下，排距0.3m,每排孔数10个；（2）打钻时随时观察瓦斯变化情况及是否有顶钻、喷钻的现象。如发现有严重喷钻、瓦斯变化异常等瓦斯突出预兆时，必须立即停止工作，将所有人员撤到安全地点，并及时向调度室汇报。（3）施工人员必须严格按照设计的钻孔位置、方向、角度、深度进行施工，并应坚持先上后下，先中间后两帮的原则，打钻排出的钻屑要及时转运到后方不影响打钻的地方。（4）打排放孔时，回风侧必须安设降尘装置。（5）接退钻杆时必须待钻机停稳后再进行，打钻时，所有人员离开钻机（钻杆）旋转部位并到达安全地点后，方可送风开钻。（6）所有浅排放钻孔施工完毕后，应至少停两个小时以上方可进行效果检验。(二)局部防突措施效果检验采用三参数指标法进行效果检验1、在掘进工作面布置3个直径为42mm的钻孔。中间孔平行于掘进工作面方向，两帮孔距巷帮0.40.5m左右，终孔应控制巷道轮廓线以外2m4m（详见附图七)。2、效果检验孔每钻进1m，测定一次钻屑量s、钻孔瓦斯涌出初速度q值，每钻进2m，测定一次钻屑瓦斯解吸指标 h2。测定位置：两帮孔为3、5、7、9m处，中间孔为2、4、6、8m处。3、各参数临界值为：s6kg/m h2=200pa q=5l/minm。4、三个效果检验孔中，任何一个孔的任何一个测定深度的单项参数等于或超过临界值时，判定该工作面为突出危险工作面，必须按总工程师或“一通三防”副总工程师的审批意见及时补充相应的防突措施，然后再进行效果检验。如果所测参数小于临界值时，判定该工作面为无突出危险工作面。5、效果检验工作只有在接到由矿总工程师或“一通三防”副总工程师审批过的防突措施成果表后,方可进行效果检验。6、效果检验孔布置距措施孔距离不小于0.4m，封孔压力0.2mpa。7、采用三参数指标法进行效果检验时，必须认真填写效果检验参数及煤层素描，并且在场的有关人员都必须签字，校检报表及时报矿总工程师或“一通三防”副总工程师审批，严格按批复意见执行；每次效果检验循环应留不少于2m的效果检验超前距。（三）安全防护1、巷道内必须按规定安设压风自救装置，每组压风自救装置应可供58个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min；以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置：（1）巷道内每隔50m。（2）距掘进工作面2540m的巷道内。（3）爆破地点。（4）撤离人员与警戒人员所在的位置。（5）风门以里的绞车房、中转车场、硐室。2、该掘进工作面施工期间回风系统巷道内不得有人进入，回风系统的各个入口必须设置栅拦并挂上警标。3、该地区施工的所有人员必须随身携带隔离式自救器。五、巷道施工1、经区域效果检验。瓦斯含量小于8m3/t后恢复掘进，掘进至通尺118.4m处（变坡点），以3.4坡度向前施工揭煤导硐。2、施工12031工作面专用回风巷揭煤导硐期间，每班施工前必须在工作面迎头施工一个垂直巷道底板的探孔，确保导硐底板距煤层的岩柱厚度不小于2m。并采用三参数指标法进行防突措施效果检验。经效果检验，如有突出危险，实施局部综合防突措施。若无突出危险，则进行预测掘进。4、揭煤爆破前，采用三参数指标法再进行一次效果检验，若效果检验超指标，继续采取抽放瓦斯防突措施，若效果检验不超指标，方可进行揭煤爆破工作。5、揭开煤层后以-1211坡度清煤进入半煤岩巷道掘进至全煤巷道。第四章 揭煤爆破采用导硐震动放炮揭煤。经效果评价无突出危险时，施工至通尺118.4m后，以3.4（平行煤层顶板）坡度向前施工揭煤导硐，揭煤导硐长4m，揭煤导硐底板与煤层垂距不小于2m，导硐为半圆拱型，净宽4m，采用锚网索支护。一、爆破设计（一）炮眼数目及炮眼布置炮眼全部采用岩眼和煤眼相结合布置，每平方米爆破断面的炮眼数目按35个确定，导硐爆破底板面积s=44=16m2，则炮眼个数n=16(3.05.0)=4880，根据实际情况布置65个炮眼，岩眼15个，煤眼50个，煤眼进入煤层1m，总长度193.5m，共分为三个区。第8、9行每行布置8个炮眼，行间距0.468m，孔间距0.4m，距帮0.25m。第1-7行每行布置7个炮眼，行间距0.468m，孔间距0.583m，距帮0.25m。第一行距迎头0.25m。1、爆破图表及爆破说明书序号名 称单 位数 量备 注1巷道断面形状半圆拱形断面2巷道净断面m212.283巷道掘进断面m213.224岩石条件f12左右5瓦斯情况突出危险工作面6雷管130ms延期电雷管7炸药（32mm）m/卷、kg/卷0.3、0.33煤矿水胶炸药2、 爆破参数表 炮眼名称眼号雷管段号炮眼个数炮眼深度m炸药消耗雷管消耗kg/孔卷/孔小计个/孔小计联线kg卷第一区18181.81.32410.5632216串联914262.51.67510.0230212第二区15363223.52.66858.521762443743171.81.33249.3228214第三区44653223.52.66858.52176244合计65146.944421303、炮眼布置图（见附图八）（二）装药量根据防治煤与瓦斯突出规定要求，震动放炮的单位炸药消耗量应按正常掘进量的1.52倍确定，岩巷掘进单位炸药消耗量q岩 =1.8kg/m3煤巷掘进单位炸药消耗量为0.365kg/m3根据爆破设计，揭煤段岩柱体积v=sl=162=32（m3）则炸药消耗量为q岩=321.8(1.52)=86.4115.2(kg)根据爆破设计，揭煤段揭煤体积v=161=16（m3）则炸药消耗量为q煤=160.365(1.52)=8.7611.68（kg）q总=q岩+q煤=(86.4115.2)+(8.7611.68)=95.16126.88（kg)根据实际情况取146.94kg。二、爆破孔施工（一）采用凿岩机和帮锚杆机施工揭煤爆破孔（岩孔段采用凿岩机，煤孔段采用帮锚杆机），爆破孔直径42mm。（二）揭煤爆破眼施工期间，由刘文博、刘国刚、张洪永跟班，按设计要求指导施工爆破孔。爆破孔要先施工岩孔，根据岩柱厚度再施工煤孔，以保证施工质量。施工揭煤爆破孔，要严格按照炮眼布置图由里向外进行施工，做到每眼上量具，并且每班要有专人记录各炮眼的深度、位置、角度、孔号及岩柱厚度等。揭煤爆破孔具体参数详见炮眼布置图和爆破图表。（三）揭煤爆破孔施工结束后，要用压风将炮眼内的煤（岩）粉吹净，并用木楔将炮眼口塞住，防止掉入杂物，影响装药质量。三、装药震动放炮必须采用水胶炸药和毫秒电雷管，装药方式必须采用正向爆破，装药后所余炮眼长度应全部用水炮泥和黄土炮泥充填。（一）揭煤爆破所用的电雷管必须是厂家最近生产的同批产品，有专职人员在雷管测试室进行导通试验和电阻测试，每个电雷管的全电阻不得大于4.0，所有电雷管的电阻差值不大于0.2，每个雷管脚线缠绕扭接成短路，严禁使用未经导通和电阻值不合格的电雷管。炸药要使用合格水胶炸药。爆破工必须把炸药、电雷管分开存放在专用的爆炸材料箱内，并加锁，严禁乱扔、乱放。爆炸材料箱必须放在顶板完好不潮湿的地点，避开机电设备。爆破时必须把爆炸材料箱放到警戒线以外的安全地点。（二）装配起爆药卷工作由爆破工进行，起爆药卷不准提前制作，装一个炮眼制作一个起爆药卷，不准用电雷管或金属物品代替木椎扎眼，电雷管必须全部插入药卷内，严禁将电雷管斜插在药卷中部或捆在药卷外，装配起爆药卷必须在顶板完好和无金属导电体、电器设备的地方进行。（三）装药前必须将炮眼内积水、煤岩粉等杂物清除干净。利用柔性炮棍将药卷轻轻送到眼底，药卷之间不得有杂物、间隙，起爆药卷装在药卷柱的顶部。严格按照设计装药，不得擅自更改电雷管段数，最后一段电雷管延期时间不得超过130ms，并不得跳段使用，电雷管脚线在连接前必须用砂布打磨，接点必须用绝缘胶布缠绕，外部使用防水胶带裹紧。揭煤爆破共装药卷442卷，计146.94kg。四、连接方式为简化操作，降低起爆所需电流，使所有炮眼一次起爆，每个起爆药卷内装两个段数和阻值相同的电雷管，并联后，整个爆破网络采用大串联方式，爆破母线采用4m2电缆，长度1100m。串联爆破网路计算r总=r1+r2+r3式中：r总-整个爆破网路电阻r1-雷管总电阻，单体雷管电阻不大于4.0，取4.0 r1=4.0/265=130（）r2-放炮母线电阻r2=l/s=0.018411002/4=10.12 （）r3-联线接触电阻，一个接触点电阻取0.5r3=(65+3)0.5=34（）则r总=130+110.12+34=174.12（）五、发爆器的选择按照雷管及计算的爆破网络电阻，初选fof-500型多功能发爆器。性能参数为：外接网络电阻500时，放电时间3.8ms，峰值电压2100v，发火冲能19.8a2ms。（一）爆破网路反算fof-500型发爆器引爆电压为2100v。单发雷管发火电流不大于0.45a，按i准=0.45（a）计算，则该发爆器可以引爆的网路总电阻为：r发=u/i准=2100/0.45=4666()4666174.12 r发r总（二）爆破网路的总电流即通过每个电雷管的引爆电流为：i=u/r总=(2100/174.12)/2=6.03（a）2i准=20.45=0.9（a）式中：i-通过每个电雷管的引爆电流 au-发爆器峰值电压 vr总-爆破网路总电阻 i准-单个电雷管的准爆电流 a由上述情况可知，该揭煤方案中共用镍铬桥丝电雷管130发，单管电阻为4.0，全部采用2发并联后再串联连接，远远小于发爆器准爆能力，因此选用fof-500型发爆器能将本次揭煤爆破网路的电雷管全部引爆，能够满足要求。 第五章 组织措施为保证揭煤工作顺利进行，矿成立揭煤指挥部，负责组织，监督揭煤工作，研究和处理揭煤过程中存在的问题。指挥部设在矿调度室。指 挥 长：白云来副指挥长：贾安立 范安民 张国旺 柴战江 张大明 成 员：张 伟 李传洲 付玉军 康治国 王 磊 赵玉洲 张文科 景广庆 杨正武 张培华 任志孝 张洪永 刘国刚 刘文博 武遂川职责范围：指挥长负责整个揭煤工作的全面指挥。副指挥长协助指挥长做好揭煤工作的方案制定、组织协调、材料供应、安全监督等工作，确保揭煤工作的顺利进行。通防科负责揭煤方案的制定，监督揭煤方案的各环节严格按设计施工，掌握揭煤进展情况。安全监察科负责监督揭煤措施的落实、执行及揭煤过程中的安全工作。机电管理中心负责揭煤期间各项措施中有关机电管理和停送电的工作。注浆队负责按揭煤设计要求施工检验钻孔、抽放钻孔，做好抽放瓦斯管理工作。通风队负责揭煤过程中的通风、爆破、瓦斯监测和瓦斯检查工作。调度室负责揭煤期间各部门工作协调及揭煤期间入井、升井人数统计落实工作。综掘三队负责按揭煤设计和技术测量部门要求施工巷道、揭煤炮眼、装药、放炮母线的铺设、放炮站岗撤人工作。医院负责揭煤期间医疗护理工作。供应科负责揭煤期间的物资供应。保卫科负责揭煤期间矿区的治安秩序。救护队负责揭煤期间救护工作。 第六章 安全措施一、凡参加揭煤的人员都必须认真学习本方案。二、矿井西翼所有与揭煤爆破无关的人员必须全部撤到3号交叉点以东，矿井西翼除局部风机、通讯设施、监控设施以外的其他所有电器设备都必须停电。三、在该地点工作的所有人员，都必须熟悉煤与瓦斯突出预兆和防治突出的基础知识，一旦发现有突出预兆，全部人员都必须立即撤离到西二胶带运输大巷新鲜风流中。并立即汇报矿调度室。四、爆破工和瓦斯检查员必须严格检查工作面及其回风流中瓦斯浓度，严禁瓦斯超限作业。五、爆破工作必须由专职爆破工担任，必须固定在同一工作面工作。六、施工导硐时，必须在掘进工作面向煤层法线方向打一个探眼，探眼深度不得小于3m，确保岩柱不小于2m。否则必须停止施工，及时向测量部分汇报，采取措施后方可施工。七、揭煤爆破前，严格按井下揭煤爆破条件在地面进行模拟爆破试验，并测定爆破母线和网络电阻，作好记录。八、发爆器必须经过认真检查，严禁使用不合格或有故障的发爆器。九、揭煤前，对12031工作面专用回风巷通风系统、压风自救装置等安全防护设施、通风设施进行一次全面检查，确保各种防护设施完好，通风设施坚固可靠，回风系统畅通无阻。十、严格执行“一炮三检”放炮制度。装药前、爆破前、爆破后，都由放炮员检查瓦斯，爆破地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到0.8%时，不准装药、爆破。爆破后如果瓦斯浓度达到0.8%，立即处理。十一、炮眼深度和炮眼的封泥长度应符合下列要求（一）炮眼深度小于0.6m时，不得装药、爆破。（二）炮眼深度为0.61m时，封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。（三）炮眼深度超过1m时，封泥长度不得小于0.5m。（四）炮眼深度超过2.5m时，封泥长度不得小于1m。十二、装药前和爆破前有下列情况之一的，严禁装药、爆破（一）爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到0.8。（二）在爆破地点20m以内，矿车，未清除的煤、矸或其他物体堵塞巷道断面1/3以上。（三）工作面风量不足。十三、装药前，首先必须清除炮眼内的煤粉或岩粉，再用木质炮棍将药卷轻轻推入，不得冲撞或捣实。炮眼内的各药卷必须彼此密接。十四、装配起爆药卷时，必须遵守下列规定：（一）必须在顶板完好、支架完整、避开电气设备和导电体的爆破工作地点附近进行。严禁坐在爆炸材料箱上装配起爆药卷。装配起爆药卷数量，以当时当地需要的数量为限。（二）装配起爆药卷必须防止电雷管受震动、冲击，折断脚线和损坏脚线绝缘层。（三）电雷管必须由药卷的顶部装入，严禁用电雷管代替竹、木棍扎眼。电雷管必须全部插入药卷内。严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上。（四）电雷管插入药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将电雷管脚线扭结成短路。十五、揭煤爆破联线时，必须由通风队技术员在现场指挥每个接头都必须扭紧扭牢，整个爆破网路裸露部分和接头，都必须用砂布打磨掉氧化层后再扭接，并用胶布包严。联线人员必须使用毛巾擦手，保持手指干净，以减小接点电阻。每个接点处用干燥的荆棍等不导电物支起悬空放置，避免接地。联线结束后，要进行网络导通测试和电阻测试，只有在每个电雷管和整个爆破网络都导通的情况下，才准许和母线连接。 十六、爆破母线的敷设（一）煤矿井下爆破母线必须符合标准（二）爆破母线和连接线、电雷管脚线和连接线、脚线和脚线之间的接头必须相互扭紧并悬挂，不得与轨道、金属管、金属网、钢丝网等导电体相接触。（三）爆破母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧。如果必须挂在同一侧，爆破母线必须挂在电缆的下方并应保持0.3m以上的距离。（四）只准采用绝缘母线单回路爆破，严禁用轨道、金属管、金属网、水或大地当作回路。十七、爆破工在完成装药连线后和通风队技术员一起最后离开爆破地点，撤到拉炮地点（西二避难硐室），向总工程师汇报，在没有接到总工程师放炮命令前不准起爆。十八、爆破前必须对整个爆破网路做导通试验，只有在整个爆破网路都导通的情况下，才能爆破。十九、爆破前班长安排人员用旧皮带将爆破地点前后20m范围内的电缆、管线、风筒等进行有效保护。二十、揭煤爆破拉炮地点设在西二避难硐室，此处安设压风自救装置及防爆电话，并保证连续供风。二十一、站岗警戒放炮警戒线处必须设置警戒牌、栏杆或拉绳。站岗警戒严格执行“去二回一”站岗警戒制度。“去二回一”：警戒员与联络员一同担任警戒区域内放炮警戒任务，警戒设置后，联络员回来后必须向放炮员、安检员、班组长汇报某地点警戒已设置完毕。放炮结束后，由原来的联络员原路返回将警戒员领回，撤除警戒。站岗警戒点：三号交岔点、西胶带皮带头、风井底风门、东翼轨回一横贯。二十二、揭煤爆破前，西二地区除了爆破相关人员和变电所值班人员以外，其他人员必须全部撤到3号交叉点以东。爆破相关人员和变电所值班人员撤至西二避难硐室内，放炮员在此处拉炮。二十三、爆破工做好起爆准备后，及时向总工程师汇报。二十四、综掘三队负责关闭所有通往该通风系统的反向风门。机电队负责揭煤爆破前西翼停电工作。安全监察科负责撤离西翼地区所有与揭煤爆破工作无关的人员。二十五、停电工作要逐级进行，每个停电地点必须有两人在场。一人操作，一个监护，停电后必须加锁挂牌，防止停电后自动复电或误送电，停电工作结束后，向总工程师汇报，没有接到总工程师恢复送电通知，不准向停电范围送电。二十六、揭煤爆破前，安全监察科落实撤人站岗、停电、清点人数工作，该项工作符合措施要求后向总工程师汇报。二十七、调度室负责掌握揭煤期间矿井西翼人员情况，协助清点人数，如人员有出入，必须立即查找原因，进行核实，并报告总工程师。二十八、揭煤爆破前，由