回风巷瓦斯抽采设计机安全技术措施.doc

111102回风巷迎头瓦斯抽放设计及施工安全技术措施2017年4月10日 会 审会审时间地点参加会审人员 (签字)矿 长总工程师安全矿长生产矿长机电矿长审核意见:规程或措施贯彻学习表111102回风巷迎头瓦斯抽放设计及安全技术措施早 班中 班夜 班参加人数:参加人数:参加人数:参加人员(签名):参加人员(签名):参加人员(签名):队 长:队 长:队 长:贯彻人:贯彻人:贯彻人:年 月 日年 月 日年 月 日部门负责人: 111102回风巷迎头瓦斯抽放设计及施工安全技术措施 为确保轨运巷掘进施工安全，合理预抽和排放瓦斯，根据我矿现开采状况，依据安全专篇要求及矿井瓦斯抽放设计规范，特编制此111102回风巷掘进迎头瓦斯抽放设计及施工安全技术措施。第一章 工作面地质概况一、111102回风巷掘进工作面地质概况 111102111102回风巷是一采区111102备采面的回风巷道，在矿井北翼， 111102回风巷左边是111102备采面，右边是断层，巷道设计长度110米，沿煤层走向跟顶板掘进，巷道190方位。开口标高+1900.4m，到位标高+1907m。该掘进工作面所采的C11煤平均厚度1.22米；区内煤层稳定，结构较简单，部分地段含一层黑色泥岩夹矸层，夹矸层厚0.1-0.45米，煤层倾角8-15，平均11.5。 111102回风巷掘进工作面代表性煤层结构0.58（0.07）0.45m，为粉状、鳞片状半光亮型煤，夹矸为粗晶质高岭石泥岩，顶板、底板为粉砂质泥岩，属局部可采煤层。二、掘进方式、规格、支护形式111102回风巷掘进采用炮掘，用刮板机和皮带运输机运煤，锚网支护，梯型巷道，巷尽高2.2m，尽宽3.2m。沿煤层走向跟顶板掘进。三、瓦斯来源和通风方式：1、111102回风巷掘进工作面掘进期间瓦斯来源：111102回风巷掘进工作面在掘进过程中，工作面瓦斯来源包括巷道煤壁瓦斯涌出和掘进落煤中的瓦斯涌出两部分。根据邻近的C11煤联络巷掘进期间瓦斯涌出量预计，111102回风巷掘进期间瓦斯涌出量不会超过3.0m3/min，为了掘进期间安全，必须进行瓦斯抽放。2、111102回风巷掘进期间瓦斯来源包括本煤层、围岩和邻近层：3、通风方式： 111102回风巷掘进工作面采用压入式通风方式，局扇装在C11煤进风巷，工作面回风经111102机运巷、111102工作面联络巷、111102工作面回风巷、C11煤总回、风井到地面。风机功率是2*15KW，2台对旋风机。四、瓦斯抽采的可行性和必要性。1、书桌煤矿实测瓦斯可抽性指标：百米钻孔瓦斯流量衰减系数a=0.07768d-1煤层透气性系数=1.50000 m2/Mpa2d百米钻孔极限自然瓦斯流量Q=1290.93 m3书桌煤矿所开采的C11煤层从钻孔瓦斯流量衰减系数和煤层透气性系数来判断属于可抽采煤层，从百米钻孔极限自然瓦斯流量判断又属于较难抽采煤层，根据矿井生产过程中的实际情况判定，书桌煤矿所开采的C11煤层属于可以抽采煤层，具有本煤层抽采的条件。2、根据云南方圆中正工贸有限公司对我矿瓦斯危险程度预测，本矿井内C11煤层大部分地区位于瓦斯带内，瓦斯含量具有随煤层埋藏深度增加而增加的趋势。根据回采工作面、掘进工作面瓦斯涌出量预测结果，本矿井前期开采煤层具备瓦斯抽放条件。 3、根据我矿的要求，本着“抽采为主，风排与管理并重”的综合治理原则，第一步搞好抽采，解决瓦斯异常涌出和超限，第二步开展区域预抽，实现高瓦斯矿井低瓦斯状态下开采。第二章 111102回风巷掘进工作面抽采设计一、 抽放队机构设置及职责1、 机构设置矿井设立抽放瓦斯队，专门负责矿井的钻孔施工、管路连接、抽放密闭施工、泵站运行观测及其它抽放瓦斯日常工作。2、人员配备根据抽放瓦斯队所担负的井上、下工作和工作性质，抽放瓦斯队配备人员21人。见表 人员配备表 单位：人序号工种名称出 勤 人 数备注一班二班三班备用合计1队长1李定安2技术员1张细跟3钻探工222177人组，相互协调对工程负责4封孔及管路安装工2244人组，相互协调对工程熊琦琳负责5电工112黄嘉斌负责6井下观测工（巡检员）112瓦斯巡检及管路的放水、检漏7泵站值班人员11114叶正良合 计213、工作职责及制度1）、队长：负责全队的统筹协调及领导，对矿长及矿总工程师负责。2）、技术员：负责“六人组”的技术指导工作，掌握和修正施钻参数，并填写瓦斯抽放工程和钻孔施工记录表，负责质量验收及立档工作，遵循工程质量验收制度。3）、钻探工及封钻(及管路安装)工：小组人员相互协调、互为助手，完成施钻、封孔及管路安装。选其中组织能力强者为组长，对工程质量负责。钻探工及封钻(及管路安装)工必须遵守施钻管理中的各项规定。4）、电工：负责全队所辖范围内所有电器的日常维护。5）、管路维护工：负责井上下的管路系统及安全设施的日常维护。如：放水、检漏、循环水池水位观察，水封防爆器的水位观察等。6）、井下观测工(巡检员)：负责井下所有瓦斯抽放点的数据采集，登录；此外，负责全队井下工作场所的瓦斯检测工作。7）、泵站值班人员：负责抽放泵内所有设备的运行监控及操作，填写抽放瓦斯泵房值班记录。二、施钻设备本工作面配备ZY-750 型钻机二台，钻径为75mm， 钻长200m ， 电机功率都是18.5KW，打钻施工供水利用井下防尘洒水管路，静压水头直接供水。三、瓦斯抽放钻场、钻孔的布置及参数111102回风巷布置在C11煤中，根据本矿2012年瓦斯等级鉴定为高瓦斯矿井，无突出危险性，为了掘进施工作业安全，本设计在掘进施工过程中布置钻场在迎头，采取先抽后掘的方式，预抽掘进工作面前方条带瓦斯。1、 掘进工作面钻场布置：1）、煤巷掘进施工抽放钻场的地点和位置由矿技术测量部门负责，由测量技术员划线定位，在巷道迎头布置11个钻孔分一排布置,两帮控制范围不少于15m，迎头超前保护距离不少于20m。2、钻孔参数： a: 钻标直径：75毫米 b:钻孔深度：3062.5米 C:二帮控制范围大于15米 d:掘进前方控制范围大于60米 e:超前距不少于20米 f:终孔间距5米 g:抽放孔口负压不于13kPa。 （钻场布置图1-1）钻孔布置正面图3钻场内钻孔布置附：钻孔施工水平投影图4、掘进工作面经抽放，预抽范围煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，或钻孔内瓦斯压力降到0.74MPa以下，且保证局扇正常通风时，工作面及其回风系统内瓦斯浓度保证在1%以下时，方可向前进行掘进作业。5、掘进作业过程中抽放钻孔必须保证20米以上的保护距离，向前施工40米后时，停止作业。重新布置钻场打钻，重复以上工作。6、巷道迎头钻孔施工参数掘进工作面迎头钻场瓦斯预抽钻孔技术采参数表 钻孔编号煤层编号开孔方位（度）开孔倾角（度）开孔高度（m)孔深（m）备注1C11190-1离底1.0m60与中心线夹角02C11185-0.5离底1.0m60.5与中心线夹角左53C11181-1.5离底1.0m61与中心线夹角左94C11176-3.0离底1.0m62与中心线夹角左145C11169-4.0离底0.8m42.5与中心线夹角左216C11159-5.5离底1.0m30与中心线夹角左317C11195-0.5离底1.0m60.5与中心线夹角右58C11199+0.5离底1.0m61与中心线夹角右99C11204+1.5离底1.0m62与中心线夹角右1410C11211+2.5离底0.8m42.5与中心线夹角右2111C11221+4.0离底1.0m30与中心线夹角右315、施钻的管理和规定1）钻前准备(1)钻孔施工前，必须做好一切准备工作。钻机运输必须严格按运输的有关规定执行。钻机移设中须注意如下安全：A、钻机移设前必须切断电源，严禁钻机带电搬运。B、拆、卸、安装钻机大型部件时，身体站立的位置必须能避免失手的伤害。C、进入现场施工前，必须严格检查现场巷道内的瓦斯情况，只有在瓦斯浓度小于0.8以下，方可进行作业，严禁瓦斯超限作业。D、用厚度不小于20mm的木板将开孔点周围的煤壁护好，防止在施钻过程中出现煤壁片帮。(2)进入现场施工前，班组长必须对工作地点的安全情况进行一次全面检查，确认无危险后，方准其余人员进入作业地点，每个作业人员必须经常认真检查作业地点的顶板、帮壁、支架等情况。发现危险时，必须立即采取措施，进行处理，严格敲帮问顶制度。(3)施工前，必须将钻机固定牢固，严禁用钻杆抵钻机，严格按设计参数放线布孔。(4)作业人员必须携带便携式瓦斯检测报警仪2台)和每个人配戴压缩氧自救器。施工作业过程中，将(2台)便携式瓦斯检查仪分别悬挂在作业地点的进风侧和回风侧，瓦斯浓度超过0.8，必须立即停止作业，撤出人员，切断电源，向调度室汇报。待查明超限原因且打钻地点瓦斯降到0.8以下时，才准送电作业。(5)开钻前，首先检查钻机固定情况，然后开闸供水，当水从钻孔外返出后方准开钻，进钻前必须先开空钻试车，严禁不试车就强行钻进。2）操作规程(1)操作人员衣帽、毛巾、灯线必须拴绑好，站立在电机另一侧，不能和给进手把呈一直线，钻进过程中不得翻越钻机，如需翻越则必须停止钻机运转，且与操作台人员联系好后方能翻越。(2)钻进时要掌握压力，均匀给进，根据钻孔内煤岩软硬程度加压，不能随意加长压力把。(3)上、下钻具必须用管钳卡紧背牢方能进行工作，操作人员不得与孔口呈直线，也不得挡住操作台人员视线，操作人员精力要集中，行动一致，预防钻具冲出伤人。(4)钻孔内排出的钻屑，当班必须处理，以防止堵塞水沟、轨道。(5)钻进中出现顶钻、喷孔现象时，必须立即停止钻进，关闭供水，让其孔内瓦斯卸压自排，此时观察瓦斯便携仪，当排出的瓦斯使工作地点附近巷道内瓦斯浓度超过1时，切断电源，人员撤离现场。当工作地点附近巷道内瓦斯浓度降到1以下，方可恢复钻进，并要掌握速度慢进。若再次出现顶钻、喷孔，则再次按上述措施执行。(6)钻进中出现卡钻现象，且在卡钻初期没有喷孔现象时，钻杆要旋转往外退，让水将钻屑排完后再进，如果卡钻伴随顶钻、喷孔，则首先采取上面的措施后再按卡钻处理方法处理(一般都不得拨出钻杆)，并立即向调度室汇报。(7)一个班工作完毕后应关闭电机、并把起动器手把打到零位。(8)钻孔施工完毕后，先用黄泥堵孔，防止瓦斯压出。并且在24小时内必须完成封孔作业。 6、特殊措施1)在施钻地点附近安设一组(6个)压风自救器和一台电话。2)回风巷道钻场施工时，应调整通风系统，尽量不让采面回风直接流经施钻地点。无法避免时，必须保证作业地点来风侧沼气浓度低于0.5，否则严禁施钻作业。（开钻以前完成该区域通风系统调整）。3)采面放炮时，必须切断钻机动力电源，撤出打钻人员至入风大巷安全地点，放炮期间，所有人员均不得进入回风系统。4)放炮后，待打钻现场前后20米范围内瓦斯不超过0.5时，整个区域无异常，则可恢复钻机动力电源正常打钻。5)若施钻现场发生异常，则立即按安全路线撤离现场。7、封孔工艺1）钻孔采用聚氨酯封孔材料，封孔长度不小于8米。可保证在抽放瓦斯负压3040KPa、正压2MPa下，钻孔密封严实不漏气。2）具体操作:聚氨酯封孔采用卷缠药液法，缠药方法及钻孔内封孔管结构如下图4-1所示。抽放管为内径50mm的焊缝钢管，长为8m，在管前端焊上铁档板，套上木塞和橡胶垫圈，距前端橡胶垫圈1m处，再套上木塞和橡胶垫圈，并用铁线缠紧固定，在1m间距内的抽放管上固定一块毛巾布（1m0.7m）。封孔操作程序为：先称出封一个孔的甲、乙组成药液，分别装入两个容器，再将药液同时倒入混合桶，立即用棒快速搅拌均匀，当药液由黄褐色变为乳白色时，停止搅拌，将药液均匀倒在毛巾布上，边倒药液边向抽放管上卷缠毛巾布，并把卷缠好药液的封孔管迅速插入钻孔，大约5分钟后，药液开始发泡膨胀，20分钟后停止发泡，逐渐硬化固结。为了避免封孔管晃动影响封孔质量，孔口处用木塞楔紧。封一个钻孔的聚氨酯用量约为1Kg左右。钻孔与管路的连接：聚氨酯封孔1小时后，便可与抽放管路连接。钻孔与管路连接处应设置流量计和阀门。钻孔封孔器与抽放管路的连接如下图4-2所示。连接管采用胶管。预抽一定时间后，根据抽放量的大小决定停止抽放的时间，继续向前掘进，掘进到距钻底20m的超前距时，停止掘进，重新打钻孔抽放瓦斯，如此反复循环。8、抽放系统的管理1、抽放主管必须使用400的PE管，进入111102轨运巷支管250的PE管。2、每3米一根瓦斯抽放管用加工好的三通连接。3、单孔预主管连接时必须安置倒流器。4、在巷道低洼处必须安装放水器。5、瓦斯抽放系统必须定期有专人进行检查维护，确保系统的完好。6、瓦斯抽放系统必须24小时正常运行，泵房必须有专人24小时值班，并记录运行情况。图4-1聚氨酯缠药方法及封孔管结构示意图图4-2钻场工作面钻孔与抽放瓦斯管路连接示意图9、附属装置及其它安全设施1、附属装置1）阀门（截止阀）在瓦斯抽放管路上和钻场、钻孔的连接处，均需安设阀门，主要用于调节与控制各个抽放地点的抽放负压、瓦斯浓度、抽放量等，同时修理和更换瓦斯管时可关闭阀门切断回路。2）测压孔在泵站抽放管路进气侧设置测压孔，以便经常观测管内压力。测压孔选用内径8mm的螺帽，在安装管路之前预先焊上，平常将螺丝拧紧以防漏气。测压孔还可作为取气样孔，取出气体进行气体成分分析或测定瓦斯浓度。3）钻孔连接装置钻孔与管路的连接装置，包括弯管、