掘进老空区安全技术措施.doc

山西XXX集团XXXX有限公司副斜井掘进老空区全技术措施工作地点：副斜井施工单位： 编 制：编制单位：编制日期： XX集团XX项目部副斜井掘进老空区安全技术措施审批栏部门负责人签 名时 间项目经理技术副经理安全副经理生产副经理机电副经理审批意见山西省XXX监理公司副斜井探掘进老空区安全技术措施审批栏部门负责人签 名时 间监理工程师总 监审批意见山西XXX集团XXX煤业有限公司副斜井掘进老空区安全技术措施审核栏部门负责人签 名时 间部门负责人签 名时 间调 度副总工程师基建科一通三防矿长一通三防科机电矿长机电科安全矿长安监处生产矿长地测科总工程师技术科基建矿长董事长矿 长审批意见副斜井巷道掘进老空区时的安全技术措施根据煤矿安全规程之规定，在掘进工程接近老空区时，由于老空区长时间封闭或闲置，未采取通风易积聚大量的瓦斯、水和有毒有害气体增加，氧气减少等危害职工生命安全的隐患，为保障职工生命安全结合益德煤矿实际情况特制定本安全技术措施。一、矿井情况1、矿井瓦斯、煤尘、煤层自燃情况 属低瓦斯矿井，煤尘具无爆炸危险性，煤层有自燃倾向性。2、附近矿井老空区水淹、瓦斯、发火情况不详。3、已揭老空区情况：老巷、采空区部分无规律，瓦斯无异常涌出，未发现煤层自燃发火，顶板为砂岩相对稳定。二、老空区可能发生冒顶事故、自燃发火和瓦斯有害气体超限等安全隐患。为此，必须采取相应措施进行防治。三、具体措施1、地质测量人员必须及时实地查看，弄清老空区的位置，并在图上标注清楚。2、必须坚持“有掘必探，先探后掘”的原则。（1）、建立钻机施工台账，在钻机过程中，记录清楚钻孔的方位、倾角、机高、进尺、岩性及孔内气体情况，保证钻孔施工资料的准确性。（2）、原始记录要按要求在现场及时、详细记录。不得随意涂改、不得搞回忆式记录。3、钻孔期间有害气体检测。（1）、在钻孔期间，瓦斯员除正常的工作面巡回外，应每班对钻孔口的瓦斯、CO等有害气体浓度随时检查，如果瓦斯、CO等其他有害气体浓度超过煤矿安全规程有关规定时，必须立即停止钻机，切断电源，撤出人员，并及时汇报调度室和相关领导及时处理。4、掘进老空区的措施（1）、根据5月21日至22日的探水情况，探孔起始位置为64.5米处，1#中孔探至11.86m处见3#煤层老空，2#左边孔10.661m处3#煤层见老空，右边孔19m处见3#煤层老空。（2）、在掘进老空区5m时，每掘进循环开始先施工5m深超前探眼，以准确判断老空区位置和检测老空区积水、瓦斯、发火情况，防止盲目揭开老空区造成事故。若超前探眼内存在承压积水、高浓度瓦斯和煤层自燃，必须立即停止掘砌，采取措施进行处理。五、过老空区掘砌方案 （一）总体方案 由于副斜井井筒为矿井主要巷道，巷道内又设计有轨道、管路、电缆等永久设施，采用绕道方式通过老空区的方式不符合要求，只能采取加强支护强行穿越方式，保证井筒的正常使用和服务年限。根据对老空区的实际情况及对以往穿越老空区成功经验的借鉴，制定如下方案： 短段掘进，超前探眼探测，地面引爆放炮，排除瓦斯、CO等有害气体，排除积水，从上向下采用顶柱、木垛护顶，锚网喷加固顶板，片石墙体接顶，浇筑混凝土井壁，特殊区段采用钢架混凝土加锚索支护。 （二）掘进方案 1、掘进巷道前方老空区探测方法 施工前，首先根据物探结果，在采掘工程平面图上标明3#煤层预计老空区位置。 在井筒掘进至老空区5m时，每掘进循环开始前先施工5m深超前探眼，以准确判断老空区位置和检测老空区积水、积气情况，防止盲目揭开老空区造成事故。若超前探眼内存在积水、高浓度瓦斯和煤层自燃，必须立即停止掘进，采取措施进行处理。2、爆破参数要求 接近老空区和在老空区掘进时，必须短掘短砌，循环进尺不得超过1.2m，炮眼深度不得超过1.5m，与老空区打通的炮眼不得装药，并用水炮泥充填严实；与老空区快穿透时，底眼严禁放炮。炮眼布置周边眼间距不得超过400mm，顶板破碎时加密炮眼，间隔装药，减少对围岩的破坏。炸药选用煤矿许用二级乳化炸药，雷管选用毫秒延期电雷管，总延期不得超过130ms，放炮采用矿用发爆器。 3、远距离放炮规定 在穿老空区期间，必须采取远距离放炮措施进行放炮，每次放炮前，通知井筒所有人员全部撤到地面，在井口设置警戒，放炮员在地面进行放炮。为保证放炮安全，井筒内敷设一趟16mm2矿用橡套电缆作为专用放炮电缆。 （三）支护方案 1、正常段支护方式 在未采煤层（煤柱）中掘进时，先采用锚网喷支护方式进行初期支护，一掘一支，每6m进行一次永久混凝土砌碹，永久支护与初期支护最大距离不超过6m。具体做法是： 炮后先清除顶板活石，然后视顶板情况选点打好临时掩护带帽（或前探短梁），在支柱掩护下边排水、边打树脂锚杆支护，采用202400mm螺纹钢树脂锚杆，每根锚杆充填2节K2830树脂药卷，间排距700700mm，钢筋网采用6.0mm圆盘条焊制，网格120120mm，喷射C20混凝土80mm封闭岩石。掘够6m后支设碹胎浇筑永久井壁。 2、老空区位置高于巷道时的支护设计和施工方法 老空区顶板高于巷道顶板时，应重点做好顶板支护。初期支护采用锚网喷+锚索支护，每3m进行一次永久混凝土支护，若顶板破碎，则每1.5m进行一次混凝土永久支护，具体方法是： 放炮后站在矸石上进行敲帮问顶，打设临时支柱，然后由近及远，由中间向两帮采用锚网对顶板进行初期支护。锚杆采用202400mm螺纹钢树脂锚杆，间排距700700mm，每根锚杆充填2节K2830树脂药卷；钢筋网采用6.0mm圆盘条焊制，网格120120mm；锚索规格为15.247000mm锚索，托梁采用12#槽钢加工，每个托梁长600mm，每根锚索充填四节K2370树脂药卷，锚索间距按照实际需要现场确定，但不得超过2m。锚杆、锚索眼均采用锚杆钻机施工。锚网索施工完成后，喷射C20混凝土80mm封闭围岩。 然后进行出矸，出矸过程中采用风泵将两帮及正前涌水抽入后巷水箱，由大功率水泵排出地面。出矸后巷道高度允许时，在巷道两侧用1.2m长的圆木或木轨枕搭设木垛，对井帮老空区进行加强支护，木垛间距最大为3m。 掘够3m后，清理底板浮矸，沿井筒永久支护井壁外侧砌筑片石支承侧墙，墙厚1000mm，采用M10水泥砂浆砌筑。为了保证墙体不透风，在片石墙体内侧再喷浆封闭50mm混凝土，墙体砌筑高度接顶，为防止以后老空区积水量过大对巷道造成水压威胁，在浇筑井壁时预留2吋钢管和闸门作为放水管。然后在片石墙体内侧支设碹胎浇筑永久井壁，待浇筑完成后用浮渣充填井壁外侧与片石墙体间空隙，穿越老空区过长的区段，做500mm以上碴矸垫层（根据实际情况而定），每隔2m架设一座木垛，以控制老空区顶板的缓慢下沉，保证井壁的安全。 3、老空区位置低于巷道时的支护设计和施工方法 老空区底板底于巷道底板时，应重点做好底板强化支护。炮后临时支护和初期支护与老空区位置高于巷道支护设计相同。然后进行出矸，出矸过程中采用风泵将两帮及正前涌水抽入后巷水箱，由卧泵排出地面。在出矸后巷道允许时，在巷道两侧打设木垛，对井帮老空区进行加强支护。 掘够3m后，将底板浮矸由设计掘进底板位置垂直向下清理500mm，然后砌筑500mm厚片石混凝土强化底板，强化底板宽度超出巷道设计掘进轮廓线以外1.5m，混凝土强度等级为C25。再沿井筒永久支护井壁外侧砌筑片石支承侧墙，墙厚1000mm，片石支撑墙采用M10水泥砂浆砌筑。为了保证墙体不透风，在片石墙体内侧再喷浆封闭50mm，墙体砌筑高度接顶，为防止以后老空区积水量过大对巷道造成水压威胁，在浇筑井壁时预留2吋钢管和闸门作为放水管。然后在片石墙体内侧支设碹胎浇筑永久井壁，待浇筑完成后用浮渣充填井壁外侧与片石墙体间空隙。 4、特殊情况支护方案 （1）大面积悬空采空区 若井筒穿入大面积采空区，为防止施工中顶板突然下沉造成重大顶板事故，必须首先采用单体液压支柱从揭穿处向下6m和向两侧3m成排打设进行支护，然后进行锚网喷+锚索联合支护顶板。初期支护完成后，在巷道掘进轮廓线1m以外，沿倾斜方向按间距3m搭设木垛加强支护。搭设木垛后，采用片石砂浆在井筒两侧砌筑支撑墙，然后支模板进行巷道永久支护，巷道顶部采用浮渣充填作为缓冲层，并采用木垛接顶，锚网喷、锚索、片石支撑墙、混凝土支护参数同上。 （2）垮落破碎带施工 若井筒穿入老空区冒落带或围岩破碎带，必须采取钢支架管棚超前支护、锚网喷+锚索初期支护、短掘短砌的方法进行施工。支护方法为： 加强地质预报工作，若前方可能出现破碎带应及时作出预报，以便提前做好准备工作。 破碎带施工以超前预控为要点，采用超前支护或注浆加固的方法，对破碎带提前加固，防止直接开挖后造成大面积冒落而增大处理难度。 在遇到破碎断面前，先采用钢支架、管棚超前联合支护。然后采用多打眼、少装药松动爆破法进行小断面掘进，再采用人工风镐扩刷到设计断面，短掘短支，掘支段距不大于1m。 巷道开挖后，在掘进断面符合设计要求的基础上，先初喷30-50mm厚的砼及时封闭围岩，再然后进行锚网索初期支护。最后进行混凝土永久支护。 钢支架采用11号矿工钢制作，共分三节，支架间距800mm。管棚采用直径为38mm的钢管，长度为2200mm，沿巷道掘进方向拱顶水平打入，布置间距为300400mm，超前支护距离为1000mm。 若围岩破碎冒落严重时，可在超前管棚支护的基础上，采用管注方式对破碎围岩进行注浆加固。对巷道正前顶板及两帮3m范围进行加固，然后再进行掘进，注浆采用水泥浆。 若管棚超前支护实施困难，可增加超前锚杆进行支护，锚杆参数同正常锚杆，但位置为紧贴迎头、向前倾斜30度布置。 其施工顺序为：架设钢支架管棚超前支护掘进初喷锚网索支护永久支护。 （3）若探测到老空区底板位于井筒顶板以上10m内，或老空区顶板位于井筒底板以下10m内时，则由建设单位、设计单位根据实际情况确定井筒支护方案，项目部编制补充措施后进行施工。 5、临时支护方法 放炮通风后由班组长、安检员、瓦检员、放炮员先进入工作面检查瓦斯和放炮情况，敲帮问顶后在工作面打设临时支柱，临时支柱采用不小于180的圆木，（临时）支柱配合专用前探粱对炮后空顶区域进行临时支护。临时支柱并排同时使用3根，打设临时支柱时将钢筋网按设计搭接要求顶到顶板上，并用铁丝与已安装钢筋网连接牢靠。临时支柱前探粱不能一次探到工作面迎头时，应分次向前移动临时支柱支护顶板。作业人员必须在有临时支护的顶板下作业，不得空顶作业。炮后最大空顶距不超过2m。 六、过老空区“一通三防”安全措施 (一)过老空区通风安全措施 1、供风系统 采用原有局部通风机压入式供风，双风机双电源，风筒采用抗静电阻燃风筒，风筒口距工作面距离不大于5m，揭穿老空区时根据情况随时向前延伸风筒，确保有害气体不超限。备用风机必须采用不同的电源连续供电，正常情况主局扇供风，备用局扇在主局扇停风后能够自动切换，保证连续供风。 2、供风制度 风机由当班瓦检员负责管理，保证风机连续运转，不得随意停风。3、风量测量 项目组安检组负责风量测量，配备高、中、微速风表各一块，并进行校正。每十天测定一次局部通风机供风量，保证达到设计供风量，使有害气体浓度降到允许范围内。当井筒与老空区贯通后，立即测定井筒风量和风向变化情况。若出现井筒回风增加、减小、风流停滞、风流反向等情况时，必须立即撤出人员，汇报值班经理，分析原因，采取措施进行处理。 4、供风异常情况处理 （1）若炮后观测到炮烟未正常排出，人员不得入井，通风15分钟后，应由瓦检员、班组长、放炮员和安检组长，携带氧气测定仪、多种气体检测仪、光学瓦斯鉴定器从井口逐段向下检查，查明原因进行处理。 （2）若与老空区贯通后出现回风量增加，必须立即撤出人员，在井口观测气体成分，连续观测30分钟无异常时，方可入井恢复生产，尽快在贯通点设置临时风障，使风流恢复正常。期间必须增加瓦斯检查次数，发现异常立即撤人。同时应对附近矿井通风系统进行调查，查明原因，采取防范措施。 （3）若贯通后回风减少、停滞、反向，说明工作面向老空区漏风严重，此时必须连续监测井筒风量，立即在贯通点打设临时风障减少漏风，维持井筒正常风速，防治瓦斯等有害气体超限。 （二）过老空区防治瓦斯、防治自然发火、防治煤尘措施 1、人员配置 过老空区期间，副斜井井筒必须每班配备一名专职瓦检员检查瓦斯、煤层发火情况和煤尘情况。另配一名专职“一通三防”仪器仪表维护工，负责瓦斯监测、检测仪器、仪表的维护和校验。 2、监测、检测仪表的配置 必须配够足够的光学瓦斯鉴定器、多种气体检测仪、氧气浓度测定仪、一氧化碳测定仪、瓦斯断电仪和瓦斯传感器，所有使用仪器使用必须进行鉴定合格，并定期校验，保证仪器准确可靠。 3、有害气体检查制度 （1）穿老空区期间，瓦检员每班至少检查三次甲烷、二氧化碳浓度和温度，检查两次一氧化碳浓度，一次硫化氢浓度，当风量变化，出现异常气味时，必须增加检查次数。每次检查结果必须通知现场作业班长并签字认可，然后汇报调度，调度应将汇报情况记入瓦斯管理台帐。 （2）当放炮后与老空区贯通时，入井工作前必须先由瓦检员、班组长、放炮员入井检查瓦斯、顶板、积水情况，无问题后方可允许其它人员进入。检查时必须从井口向工作面逐步向里检查，检查时应检查CH4、CO2、CO、H2S、O2、温度等参数，发现异常立即撤出，制定相应措施由矿山救护队协助进行处理。检查时3人应保持3m左右的前后距离，依次向前检查，不得盲目进入。对老空区瓦斯等参数检查，人员必须站在井筒内，采用探杖伸入老空区采样，不得直接进入老空区检测。 （3）停风后恢复通风时必须检查瓦斯，编制专项排放措施对积聚瓦斯进行控制排放。 （4）当气温发生较大变化时、必须要加强瓦斯检测，防止老空区瓦斯异常涌出造成事故。 （5）对已穿过的老空区封闭段，在巷道上部预埋4mm检测铜管，每周检测一次老空区气体情况。 4、瓦斯异常情况汇报制度 检测人员发现有害气体超标、有火区存在、煤尘飞扬等异常情况时，必须立即撤人，同时汇报调度室，调度室应立即汇报值班经理、安全经理和项目经理、矿方相关领导。值班经理应根据具体情况，立即做出相应的撤人、停电、设置警戒、保持通风、加强瓦斯检测的命令，严防发生安全事故。对严重异常情况，应立即汇报项目经理，由项目经理汇报建设单位和公司分管安全副经理。 5、盲巷管理制度 贯通老空区后，局部通风扩散有效通风距离正前按风筒口向前10m、巷道两侧按3m确定为人员安全工作范围，之外的老空区均按盲巷进行管理。应拉设警戒线，悬挂“老空区内有瓦斯、严禁入内”的警示牌，所有人员不得进入老空区。当需要进入老空区观测时，必须制定专项措施报项目经理及矿方通风科、安监科等相关领导审批后方可进入。掘进头在进行掘砌作业时，靠近水体掘进时，作业人员必须佩戴安全带，防止意外滑入老空区盲巷内。 穿过的老空区应在井筒内挂牌标识，分段在其下部埋设2吋钢管并安装闸门作为放水管，防止已穿过的老空区再度积水后对井筒施工形成威胁；在其上部埋设4mm铜管作为老空区气体检测取样管，以便于观测老空区瓦斯和发火情况。 6、掘进放炮瓦斯管理 炮眼施工前应先施工超前探眼，若探眼与老空区贯通，则由瓦检员使用探杖测定老空区瓦斯情况，若气体承压且浓度大于3%，必须施工排放钻孔进行瓦斯卸压排放，期间必须停止工作，撤出无关人员，进行控制排放直到正常。与老空区打通的炮眼和探眼，放炮前必须用炮泥全长封闭，不得作为炮眼使用。 严格执行“一炮三检”制度，工作面风流中瓦斯浓度大于1%严禁装药、放炮。实行全断面一次爆破，若需扩帮放炮时，也必须严格执行“一炮三检”制度，实行远距离放炮。 七、过老空区施工辅助系统 1、供电系统 采用原有井筒施工供电系统。 2、运输系统 采用原有运输提升系统，在永久供电系统形成后，瓦斯异常期间，箕斗必须停在工作面，出现险情人员能够及时撤离 3、压风系统 采用原矿井压风系统，压风系统不得随意停机， 4、排水系统 老空区施工期间，在工作面2030m处安设2m3水箱，将涌水通过1084无缝钢管，直接排出地面。为保证连续排水，工作面备用两台风动潜水泵，备用一台DM-46-506卧泵。探放水期间排水系统最大排水能力为46m3/h，所以对老空区放水必须控制排放，防止淹井。当老空区积水量较大，为加快速度，可根据具体情况增加卧泵和管路，同时将水泵安设到井底直接排水。 5、安全监测系统井筒分别安设一套瓦斯断电仪，在工作面和后巷安设瓦斯传感器，连续监测瓦斯浓度。瓦斯浓度超过