揭煤防突技术安全措施.doc

揭煤防突技术安全措施一、基本情况1、巷道布置：12运输石门开口点坐标为：x=2852722.319，Y=35459071.730，Z=+1500.00，巷道开拓方向方位角329，坡度为3，长度约370米，；开挖断面为13.8m2，宽为4600mm，高为3500mm，支护厚度为100mm。该巷道成巷宽为4400mm，高为3400mm。回采期间的通风、运输。2、地质构造及煤层、瓦斯赋存情况：本矿区位于盘关向斜黎明勘探区中部，0-792勘察线之间，总体为一单一向斜，地质走向北东东，倾向北北西，倾角2544。矿区内构造以断层构造为主，并伴有小型褶曲。断层走向主要为北东向，其次为北西向和少量的南北向。5#煤：煤层厚度0-4.08m，平均厚度1.32m，煤层结构单一，较稳定，矿区内出现一个尖灭点，其次在3线、351线倾向上有变薄趋势，在走向上煤层厚度往东有变薄的趋势，顶板泥质粉砂岩为主，底板以泥岩为主。由于建设单位未提供该矿区建设的相关地质资料，为指导施工，采用边探边掘的施工方案，在2011年7月15日12运输石门的超前地质钻孔施工中，探明现K0+295米位置距5#煤层底板法线距离12m，探明揭煤点无地质构造，实测K1max=0.58ml/g.min1/2，瓦斯压力为0.85Mpa。打钻过程中各孔均出现喷孔现象,迎头最高监控瓦斯为1.26%。详见12运输石门地质探孔成果资料图3、防突工程量：12运输石门掘进至5#煤层底板5m垂距起至出5#煤层顶板2m垂距止，累计防突工程量为25m（地面起295m320m）。4、巷道施工支护情况：12运输石门掘进施工时采用普通钻眼爆破法施工，为半圆拱巷道；设计采用锚网+锚索支护，过5#煤层段采用U型钢拱架支护，掘进断面15.8m2，净断面12.9m2。5、通风系统：12运输石门形成了独立的通风系统。选用一台YBF2/160M2-2（2x30KW）型主扇和一台YBF2/160M2-2（2x30KW）型辅扇配合800mm的胶质阻燃性风筒压入式通风，局部通风机安设在地面距离井口20米以外，并按掘进装备系列化进行装备，实行“三专两闭锁、双风机、双电源”。安装主、辅扇自动切换装置，确保供风可靠。新风：地面局扇碛头。回风：碛头12运输石门地面。6、临界指标：煤层突出危险性预测(检验)临界指标按防治煤与瓦斯突出规定规定执行，即K10.5ml/gmin-1/2（干煤）或K10.4ml/gmin-1/2（湿煤）；S6kg/m(42mm)；瓦斯涌出异常、有喷孔、卡钻等现象视为超标。二、区域措施（一）区域预测12运输石门5#煤层揭煤点埋深约200m，标高+1500m，5#煤层瓦斯含量9-11m3/t。5#煤层属煤与瓦斯突出煤层，根据石门揭煤的相关规定，石门揭突出煤层，在距突出煤层顶（底）板5.0m垂距至出煤层底（顶）板2.0m垂距范围均属揭煤过程，具有突出危险性。（二）区域防突措施1、揭煤预抽钻孔施工情况（1）碛头补打穿层钻孔情况2011年7月，在12运输石门12m岩柱碛头打揭煤穿层钻孔，共计施工64个钻孔，钻孔终孔于5#煤层顶板0.5m，并且取5#层煤样进行瓦斯含量快速测定，测出12运输石门见、出煤点处5#层瓦斯含量分别为8.9m3/t、10.6m3/t。碛头补打钻孔于8月5日全部形成抽放，接入移动泵抽放。2、预抽效果碛头施工穿层钻孔从2011年8月5日抽放至10月1日，共抽放58天，累计抽出瓦斯量27680m3，预抽率为37.8%。（未计算钻孔前期瓦斯排放量）12运输石门穿层钻孔预抽率。通过换算煤层残余瓦斯含量=10.6*(1-37.8%)=6.59m3/t。（三）区域措施效果检验12运输石门采用“钻屑瓦斯解吸指标法”预测5#煤层突出危险性，在距5#煤层底板7m垂距时在碛头向揭煤处施工5个65mm检验钻孔，钻孔分别控制揭煤点中部、揭煤点前方、后方、右方5m位置及揭煤点中部左帮距预抽范围1.5m处各施工一个，钻孔见煤后每米测定K1值，并观察施工中的动力现象。测的5#煤层实测最大K1值分别为1#=0.12ml/g，2#=0.08ml/g，3#=0.11ml/g，4#=0.12ml/g，5#=0.21ml/g，施工过程中均无动力现象。所测得煤层钻屑瓦斯解屑指标K1值均小于临界值，符合防治煤与瓦斯突出规定相关规定，该区域为无突出危险性。三、局部综合防突措施12运输石门对区域措施进行效果检验，经检验该上山揭5#煤层区域无突出危险性，因此采用进行局部综合防突措施进行揭煤。（一）揭煤第一步：在12运输石门距5#煤层底板5m岩柱时施工5个65mm预测预报孔，钻机施工，水或压风排粉，见煤后每米测K1值，并观察施工中的动力现象。若预测不超标和无瓦斯涌出异常、有喷孔、卡钻等现象，则无突出危险性，则保证5m超前距浅掘浅进（进尺不超过1米）至5#煤层底板3m岩柱；若预测超标和经综合判定有突出危险性，则必须施工抽（排）放防突措施钻孔,钻孔控制范围：石门上部和两侧轮廓线8m以外，下部5m，经检验有效后保证5m超前距掘进至5#煤层底板3m岩柱。第二步：在12运输石门距5#煤层底板3m岩柱时施工5个65mm预测预报孔，钻机施工，水或压风排粉，见煤后每米测定K1值，并观察施工中的动力现象。若预测不超标和和无瓦斯涌出异常、有喷孔、卡钻等现象，则无突出危险性，则保证5m超前距浅掘浅进（进尺不超过1米）至5#煤层底板2m岩柱；若预测超标和有瓦斯涌出异常、有喷孔、卡钻等现象，则有突出危险性，则必须按第一步检测超标控制范围重新设计抽（排）放防突措施钻孔，钻孔控制范围：石门上部和两侧轮廓线8m以外，下部5m，经检验有效后保证5m超前距掘进至5#煤层底板2m岩柱。第三步：在12运输石门距5#煤层底板2.0m岩柱时施工5个65mm预测预报孔，钻机施工，水或压风排粉，见煤后每米测定K1值，并观察施工中的动力现象。若预测不超标和有瓦斯涌出异常、有喷孔、卡钻等现象，无突出危险性，则采用远距离放炮揭开煤层，若预测超标和经综合判定有突出危险性，则必须按第一步检测超标控制范围重新设计抽（排）放防突措施钻孔，经检验有效后采用远距离放炮揭开煤层。若未能一次揭穿至煤层顶板,则仍按照远距离爆破的要求执行,直至完成揭煤作业的全过程。详见附图：12运输石门揭5#煤层局部防突技术措施设计图12运输石门揭5#煤层揭煤放炮设计图第四步：煤门施工直至进入煤层顶板2m期间，在工作面设计打设5个预测孔，测定煤屑K1max及S值。预留超前预测屏障5米，进行突出危险性预测，如预测超标，则有针对性的补打抽（排）放孔（根据现场实际情况另行设计），如不超标则按措施直至过完煤层并进入煤层顶板2m。煤门施工直至进入煤层顶板2m期间执行12运输石门撤人远距离放炮。（过煤段预测孔布置图根据现场揭露煤层情况实际布置）（7）煤门施工直至进入煤层顶板2m期间，钢拱架间距可依据现场围岩岩性及岩层稳定情况进行调整。（8）任何一轮预测或检验超标时，采用抽（排）放或抽（排）放措施。抽（排）放或抽（排）放钻孔视具体超标情况另行设计，经项目总工程师审批后实施。各步实施抽放措施并经评估达到要求后再行检验，直至检验不超标为止。（二）探掘措施1、在揭煤进入距离煤层底板5米法线前，各班必须坚持“先探后掘”的原则实施钎探，钎探采用5m钻杆，布置在工作面顶部正中，腰线部两侧、巷道中心及底板中心，共计5个探孔。探孔方位顶板部以垂向煤层为准，实际前探距离投影距离约4米，掘进进尺低于1米，直径42mm，以便每炮前超前掌握煤层顶板位置和倾角。地质人员或采掘技术人员必须每班到现场值班并收集地质情况，当工作面接近安全屏障控制位置时，各班必须严格控制掘进进度，按照许进掘进进尺施工。2、岩柱掘进前由项目部作出“岩（煤）柱掘进跟踪图”挂于调度室和12运输石门现场，并由值班技术人员负责填好当班进尺、累计进尺和剩余岩柱尺寸；由地质测量人员工作面附近围岩完整的两帮腰线处各布置一个深0.3m的眼孔作为标记点，并复核控制掘进距离。3、值班人员必须认真负责，进班后必须督促施工人员按设计图要求打探眼，不打探眼严禁进尺。（三）揭煤段支护设计1、25号U型钢拱架加强支护巷道岩层主要为砂质泥岩，岩层薄层、节理裂隙发育，极易产生层间脱落。因此揭煤施工中，从其3m垂距区开始进行巷道的加强支护，也可根据现场情况进行适当增加距离，加强支护采用超前管棚支护+加密钢拱架+钢筋网喷射混凝土支护，钢拱架安装间距0.5m。从其3m垂距区到2m垂距区和过煤层进入煤层顶板2m期间，采用超前管棚采用DN50钢管制作，单棚长度3.0m，棚间搭接2m,钢管相对巷道坡度仰角10度，间距0.3m；在2m垂距位置揭煤施工前和揭开煤层后各施工一排超前管棚采用DN50钢管制作，单棚长度6.0m，棚间搭接5m,间距0.3m，,管棚沿设计安装轮廓线布置,第二排管棚必须穿过煤层进入煤层顶板,两层管棚将该段煤层全部抬起。由于冒落未抵实空腔部分，采用15cm*15cm*120cm木料接顶处理，最后架设钢筋网片并喷射C20混凝土封闭加固。钢拱架安装期间，配合使用前探支护，防止冒顶伤人。钢拱架安装到位后，经检查安装质量合格，浅掘浅进至距离煤层底板2m法距处，每循环进度不超过1.0m。（详见加强支护施工图）四、安全防护措施（一）通风、瓦斯管理1、12运输石门过防突期间，12运输石门的局部通风机必须加强维护，不得无故停转。局部通风机必须安设风电、瓦斯电闭锁装置，并定时进行检查，保证灵敏可靠。2、通风风路畅通，回风系统内严禁设置坚固控风设施。3、瓦斯监测监控，瓦斯监测传感器布置详见瓦斯监测系统图，碛头报警瓦斯浓度为1.0%、断电点瓦斯浓度为1.5%，回风报警瓦斯浓度为1.0%、断电点瓦斯浓度为1.0%。每七天必须用标气样和空气样对监测探头进行一次调校，每7天对瓦斯超限断电功能进行一次测试。3、12运输石门防突期间，必须配备专职安瓦员，随时检查碛头及回风流中的瓦斯浓度，当发现有异常情况时，由当班负责人在安瓦员协助下，立即撤出人员至进风流中的安全地点，并向矿调及总工汇报请示处理。（二）自救系统第一组压风自救器距碛头25-40范围内，面罩个数不少于当班出勤人数，然后放炮站岗位置、站岗位置和回风流中有人作业地点安设一组压风自救器，面罩58个，且每个面罩的供风量不低于0.1m3/min。凡进入该区域的人员必须随身携带压缩氧自救器，且会正确使用。（三）隔爆、防尘及喷雾设施1、隔爆设施：隔爆水袋安设在12运输石门中，位置距碛头的距离为60200m，按每平方米不少于200L，断面积12.8m2，即安设40L水袋64个。2、防尘净化水幕和放炮喷雾器：防尘净化水幕碛头组距碛头3050m，回风组距回风口10m范围内。放炮喷雾器安设在距碛头不大于30m处，水雾能封锁全断面，放炮前开启。（四）防突钻孔施工1、施工防突钻孔前，必须先在12运输石门下车场双风门外揭示警标“正在施钻、严禁入内”；检查撤退路线是否畅通；安全设施是否完好；除施钻、防突员外，其它人员禁止入内。若有一项不符合规定当班禁止施工。（当班负责人负责、防突员监督）。2、施工防突钻孔当班，12运输石门回风流中严禁安排其它工作。检查人员进入时，必须先向矿调度室请示，经矿调度室同意后由安瓦员切断动力电源后方可进入。3、防突工作面施钻人数不超过3人（其中钻工2人，防突员1人）。施钻人员必须经专门培训，取得操作资格证方可上岗。4、施工防突钻孔时，由防突员指挥打孔，收集资料，监督措施在现场的执行，防突员不在现场严禁施工防突钻孔。5、防突钻孔必须严格按设计参数施工，防突钻孔的开孔间距不得超过0.05m，方位及倾角不得超过1，孔深不得超过0.5m。6、凡施工过程中，出现喷孔、卡钻、吸钻、瓦斯忽大忽小、瓦斯涌出异常、响煤炮等明显的突出预兆时，由防突人员指挥，立即停止作业、切断电源、撤出人员至+290机轨巷进风流中的安全地点，并立即向矿调及总工汇报请示处理。7、凡进入防突工作面施工，当班负责人必须携带便携式瓦斯报警仪，并将其吊挂在距碛头不大于5m的回风流中。当瓦斯浓度达到1%时必须立即停止作业，查明原因进行处理；当瓦斯浓度达到1.5%时必须立即停止作业、切断电源、撤出人员至进风流中的安全地点，并向矿调及总工汇报请示处理。（六）远距离爆破1、远距离放炮、断电、撤人及警戒：在防突范围内掘进期间严格执行远距离撤人、断电放炮措施，详见12运输石门揭5#煤层撤人、站岗、放炮系统示意图。（1）距离煤层底板5m至及出顶板2m垂距期间放炮：拉炮点在主斜井距离井口侧20米以外的工业广场内，并搜索撤出主斜井和12运输石门所有人员至警戒外。断电范围：切断撤人范围内除局部通风机的一切动力电源。（2）必须在井口侧20米开外设置警戒人员站岗，禁止人员进入该区域。（3）警戒人员，必须随身携带压缩氧自救器，搜索撤出负责撤人范围内的全部人员至规定地点，立即向矿调度室汇报，矿调度室核实放炮地点的当班值班队干和放炮员，撤人、站岗无误后，经请示揭煤总指挥同意后，方可下达放炮命令。（4）揭煤及过煤门放炮30min后，救护队员必须先在12运输石门监测主机上观测瓦斯浓度，只有瓦斯浓度降到1%以下，方能进入碛头检查安全情况，确认无异常后向矿调度室汇报检查情况，矿调度室经请示揭煤总指挥同意后，方可通知各处警戒人员撤岗和恢复撤人区域的工作。其余放炮30min后检查，由安瓦员、班长和放炮员按以上要求执行。救护基地设在地面距离井口50米外，由至少两名救护队员带机值班。2、在防突范围内，装药前所有不装药的眼孔必须用不燃性材料进行封堵，且封堵深度不少于当班炮眼深度的1.5倍。装药时必须采用正向装药，严禁反向装药。必须按照炮眼布置设计和放炮说明书要求进行打眼、装药、连线及放炮。3、所有放炮，必须严格执行“一炮三检制”、“三人联锁放炮制”和“放炮请示汇报制度”。4、在防突范围内，必须按总工程师审批的石门揭煤防突报告单允许掘进进尺进行掘进，严禁超挖超掘安全屏障。12运输石门距5#煤层底板3m岩柱至出5#煤层顶板2m岩柱除揭开煤层的放炮外，必须严格控制掘进循环进度，采取“浅掘浅进”的防突措施，每循环掘进进度不大于1m，装药量不大于30Kg（煤矿许用乳胶炸药）。详见“浅掘浅近”炮眼布置图。（七）揭煤掘进施工期间，井下所有电气设备严禁失爆，必须每周至少进行一次失爆检查。井口前方50m、两侧20m范围内严禁有任何火源。（八）避灾路线：12运输石门碛头12运输石门地面。（九）凡本措施未涉及到的严格按12运输石门作业规程、煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出规定相关规定执行。五、保障技术安全措施1、施工前由总工程师组织有关人员学习本措施，补充措施由技术员向该头施工人员贯彻，并组织施工人员进行考试，并经考试合格后方可上岗，考试成绩和试卷备查。2、12运输石门进入5#煤层底板10m岩柱前，由项目部技术员发出书面通知给相关部门。3、项目部施工技术部门、安检部门、通风部门、矿监管部门、调度室、通风队、掘进队等，应密切注意该斜坡过防突范围期间的煤层、瓦斯、地质变化情况，发现异常情况及时向矿调及总工汇报。地测人员加强对12运输石门的地质资料进行预测、预报。4、压风自救器、隔爆水袋由施工队负责安设，并负责日常维护、移动和管理。5、12运输石门的现场防突管理牌版必须保证清晰，填写内容准确，牌版进尺栏由施工队负责填写，其余由防突员负责填写。6、防突组负责该巷掘进防突标记及现场防突基点标志牌安设，且悬挂牢固、可靠、醒目。7、测试防突参数的WTC瓦斯突出预测仪，在领用时必须保证检测合格且充电充足；严禁带病或不完好的仪器。8、每轮施工预测孔时，防突组必须取煤样测定硬度系数，并换算瓦斯压力。9、防突员必须严格按规定测定防突参数，并如实记录钻孔施工情况，严禁弄虚作假。10、防突钻孔施工完毕后，防突员必须及时填绘好防突报告单、防突钻孔施工大样图，并送矿防突负责人及总工程师审批。11、12运输石门在过防突范围期间，施工技术部门、安检部门、通风部门及掘进3队必须随时掌握该面的瓦斯、地质、煤层变化情况，发现异常必须立即停止作业、切断电源、撤出人员至进风流中的安全地点，并向矿调及总工汇报请示处理。12、12运输石门的通风系统必须保证稳定、可靠，风量必须满足该工作面作业规程所规定的风量，通风队每旬对该地点的配风量进行核实。13、施工队严格按作业规程规定，加强巷道支护，严格执行先探后掘、浅近浅掘的措施，施工技术部门、安检部门加强检查和监督。14、放炮母线距碛头的距离不得超过5m，放炮母线不得接触金属、电缆，放炮前、后，放炮母线必须扭结成短路并加箱上锁（放炮员负责）。15、施工队施工当班必须有队干现场值班，处理安全隐患，并向矿调和值班领导汇报当班的安全生产情况。16、组织定期和不定期的防突专项执法检查，及防突措施现场执行情况督查。队每周对防突头进行不少于一次的执法检查；项目部安监部，每月不少于3次。对存在问题及时整改，并做好检查记录。17、每月由项目部总工负责组织相关人员对该地点防突措施进行会审，同时将会审意见下发相关队执行。六、组织管理措施为了保证12运输石门揭煤防突工作的安全、顺利进行，矿成立“12运输石门揭煤防突”领导小组，按照各自职责，有条不紊地开展相关工作，并实行项目负责制。（一）成立揭煤指挥部组长：李勇副组长：胡家历董良成员：龙启伦钟克勇王龙伦欧相兵刘翔金宝荣（1）组长负责组织检查、考核防突措施的编制、审批、贯彻落实和监督检查情况，每周及时组织召开防突专题会，制定有针对性的措施，研究、协调、平衡施工过程中的具体问题及下一周的工作安排。（2）副组长协助组长开展工作，督促防突措施现场的落实，积极参与防突专题会，提出定有针对性的措施，参加防突措施专门设计及其补充措施的审查，。（3）小组成员负责指导、监督检查防突措施的落实，组织、协调措施在执行过程中出现的各种问题，掌握措施在现场执行的动态过程，防止“违章指挥、违章作业”。3、防突措施的贯彻保障措施巷道掘至防突位置前，由施工队负责人组织,项目部防突技术人员进行贯彻学习本措施（项目部安全技术人员协助），并由技术人员出题考试，经考试合格者施工队方可安排上岗；凡请假或其它原因未参加者,必须由项目部技术员再次贯彻措施,考试合格后，施工队方可安排上岗。防突措施贯彻考试后，要有考试成绩及台帐可查。4、实施防突预测孔的安全技术组织保障措施施工防突预测钻孔必须严格按照设计要求进行施工，防突员、钻工操作要规范，并按规定要求认真测定K1值，严禁弄虚作假；当班施工的防突钻孔，防突员在现场必须向调度室汇报，内容有孔数、孔深、测定指标、工作面瓦斯情况，瓦斯超标、有喷孔现象的钻孔或卡钻现象发生的部位，要有记录；在施工防突钻孔的过程中若出现喷孔、卡钻、顶钻、吸钻、响煤炮、瓦斯涌出忽大忽小、瓦斯持续上升、矿压显现等明显的突出预兆时，必须立即停止施工，切断电源，撤出人员至进风流中的安全地点，并向调度室及项目总工程师汇报请示处理；钻孔见煤后，保持匀速钻进，并边旋转边进、退钻，保持钻孔畅通。5、放炮站岗的安全技术保障措施正常放炮时，经检查无问题，由班长安排人员站岗，站岗人员沿途搜索所有人员撤至警戒区域外，并由放炮员在12运输石门井口设置警戒。站岗人员到位后，向调度室汇报，并防止任何人进入警戒区域。调度室只有在确认所有人员撤离、岗哨布置完毕，方可指挥放炮，调度室必须作好放炮汇报记录备查。放炮后、经检查无异常后，由检查人员向调度室汇报，调度室方可通知撤岗。6、防突设施的安装、使用、维护管理保障措施