瓦斯参数测定施工措施.doc

河南煤化焦煤集团 赵固一矿通防科编号：zgyk-tfk-2011-09-30瓦斯参数测定施工措施编制单位： 通防科 编 制 人： 薛志鹏 科室负责人： 张 伟 总工程师： 贾安立 编制时间： 2011年9月30日 审批意见：参加会审人员签名：编制人： 注浆队： 通风队：综掘三队： 生产调度室： 安全监察科： 分管领导： 安全矿长：总工程师：审批时间： 年 月 日瓦斯参数测定施工技术措施一、钻孔抽采瓦斯有效半径的测定（一）目的：为12041工作面的瓦斯预警系统提供基本参数。（二）器材：孔板流量计或煤气表一个、U型压差计一个、瓦斯综合参数测定仪、钻机、89mm和42mm钻头。（三）人员：打钻队员35人，河南理工大学参数测定人员2人。（四）测试地点如图所示：图1-1 抽采有效半径钻孔取点位置图（五）具体实施步骤：首先在西二回风巷通尺350m布置一组测试钻孔，测试钻孔分为抽放孔和观测孔，。抽放孔孔径89mm，开孔高度1m，孔深30m；测试钻孔孔径42mm、孔深30m。抽放孔施工完毕及时封孔连抽，封孔深度10m，抽采负压不小于13KPa，并测定钻孔自然瓦斯涌出量；观测孔与抽放孔距离分别为1.5m、2m、2.5m、3m，孔径42mm。钻孔的间距按照下图1-2所示在西二回风巷通尺400m处施工另一组钻孔，该组测试孔与抽采孔的间距按照1.3m、1.8m、2.3m、2.8m的间距进行布置，钻孔考察方法与前组相同。钻孔的间距按照下图1-2所示图1-2 抽采有效半径钻孔布置示意图二、煤层瓦斯透气性系数测定（一）目的：为12041工作面的瓦斯预警系统提供基本参数。（二）器材：SF6监测仪，示踪气SF6、温度计、秒表、钻机、42mm钻杆。（三）人员：打钻队员35人，河南理工大学参数测定人员2人。（四）目标：通过对示踪气体的测试，计算出渗透率，从而得到煤层透气性系数。（五）测试地点：西二回风巷通尺250m处。（六）具体实施步骤：采用示踪气体研究采动条件下煤体渗透率的变化情况，具体实施方案如下：1、在西二回风巷通尺250m处煤壁布置注气孔2个，间距为5m，孔口距顶板2m，孔深10m，孔径42mm，顺煤层。注气孔打好后，在注气孔内各安装一个SF6气体变送器。2、在测区内的注气孔周围分别布置1号和2号两个测站，观测孔孔径42mm，具体布置如图所示。 示踪气体观测钻孔布置图三、煤层瓦斯残存量测定（一）目的：验证瓦斯抽采预警系统。（二）器材：煤样罐、瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪）、空盒气压计、秒表、穿刺针头或阀门、温度计。（三）人员：打钻队员35人，河南理工大学参数测定人员2人。（四）目标：根据距离和时间得出瓦斯残存量变化曲线。（五）测试地点：在12041工作面轨道顺槽通尺250m500m（每50m一个）。（六）基本方法：在12041工作面轨道顺槽通尺250m500m（每50m一个）打钻（深度15m）测定瓦斯残存量，根据距离和时间得出瓦斯残存量变化曲线。四、煤层瓦斯含量测定本次测定方法采用钻屑解吸法直接测定煤层瓦斯含量，采集的煤样装入煤样罐密封解吸，先井下现场解吸，然后进行地面解吸，在实验室测定煤层的瓦斯残存量。（一）目的：为瓦斯富集区识别和瓦斯抽采预警系统提供基本参数。（二）器材：煤样罐、瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪）、空盒气压计、秒表、穿刺针头或阀门、温度计。（三）人员：打钻队员35人，河南理工大学参数测定人员2人。（四）测试地点：1、11111胶带顺槽通尺1018m；2、11111胶带顺槽通尺709m；3、11071轨道顺槽通尺614m；4、11111胶带顺槽通尺403m；5、11071轨道顺槽通尺185m；6、11031轨道顺槽通尺203m；7、12041轨道顺槽通尺30m；8、12041轨道顺槽通尺693m；9、西二回风巷距西翼回风大巷490m；10、西二回风巷距西翼回风大巷294m；11、西二回风巷距西翼回风大巷176m.见图（五）取样步骤：所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测。气密性检测可通过向煤样罐内注空气至表压1.5MPa以上，关闭后搁置12h，压力不降方可使用。禁止在丝扣及胶垫上涂润滑油。解吸仪在使用之前，将量管内灌满水，放置10min量管内水面不动为合格。在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻，定点取样采集煤屑。采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围，并满足以下要求：在采掘工作面取样时，采样深度应根据采掘工作面的暴露时间来确定，但不得小于12m；在石门或岩石巷道采样时，距煤层的垂直距离应视岩性而定，但不得小于5m。采样时间是指用于瓦斯含量测定的煤样从割芯（或钻屑）到被装入煤样罐密封所用的实际时间。采样时间越短越好，但不得超过30min。取样时，要剔除矸石、泥石及研磨烧焦部分。不得用水清洗煤样，保持自然状态装入密封罐中，不可压实，罐口保留约10mm空隙。煤样罐密封前，先将穿刺针头插入罐盖上部的密封胶垫，以避免造成煤样罐憋气现象，然后再用扳手拧紧罐盖，再将排气管与穿刺针头连接来测定瓦斯解吸速度。采样时，同时收集以下有关参数记录：1、地质参数：取样地点、煤层名称、埋深（地面标高、煤层底板标高）、采样深度、钻孔方位、钻孔倾角；2、时间参数：采样日期、取芯（屑）开始时间、取芯（屑）结束时间、煤样装罐结束时间；3、样品参数：罐号、样品编号。五、煤层瓦斯吸附解吸规律（一）目的：解释煤层难解吸原因。（二）器材：低频振动解析仪、煤样罐、瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪）、空盒气压计、秒表、穿刺针头或阀门、温度计。（三）人员：打钻队员35人，河南理工大学参数测定人员2人。（四）测试地点：在12041胶带顺槽上帮，12041轨道顺槽上帮各取3个煤样，各帮取样点间隔50m。（五）目标：对每一个测点做吸附解吸特性曲线。（六）施工步骤：在12041胶带顺槽上帮，12041轨道顺槽上帮各取3个煤样，进行三种方式的处理。正常解吸：在井下直接解吸，记录解吸数据及钻孔数据方法与瓦斯含量测定方法相同。低频解吸：取煤样于煤样罐中，用低频振动仪进行振动，然后进行解吸，记录解吸数据及钻孔数据的方法同瓦斯含量测定。实验室解吸：在实验室对煤样按粒度进行筛分，然后进行吸附解吸。取样方法同煤层瓦斯含量测定。六、巷道瓦斯排放影响半径（一）目的：测定巷道瓦斯排放影响半径，对瓦斯抽采预警系统和瓦斯抽采方案设计提供基本参数。（二）器材：煤样罐、瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪）、空盒气压计、秒表、穿刺针头或阀门、温度计。（三）人员：打钻队员35人，河南理工大学参数测定人员2人。（四）测试地点：12041轨道顺槽掘进工作面。巷道瓦斯排放半径测定取点如图1-1所示。（五）施工步骤：在12041轨道顺槽掘进工作面上帮垂直巷道中线施工钻孔，以巷道中心线为基准，在钻孔深度为5m、8m、10m、12m、15m、18m、20m和40m处各取煤样一次进行瓦斯含量测试。取样方法与瓦斯含量测定方法相同。第二次测试在15天后，测点应布置在第一次测点附近，根据钻孔影响半径确定孔间距。依次类推，共布置六个测试钻孔。七、施工顺序时间事项地点备注9月28日布置巷道排放半径钻孔及参数测定12041轨道顺槽持续时间1个月，15天一次，共3次，每次两组9月29日煤层瓦斯残存量测定12041轨道顺槽15天一次，每次测6个，共4次9月30日10月3日瓦斯含量测定见施工方案共11个点10月4日透气性系数钻孔布置及参数测定西二回风巷持续时间1个月，1天测一次参数10月5日钻孔有效半径第一组钻孔布置及参数测定西二回风巷持续时间1个月，1天测一次参数10月6日钻孔有效半径第二组钻孔布置及参数测定西二回风巷持续时间1个月，1天测一次参数10月7日吸附解吸参数测定第一组12041胶带顺槽一组3个，全部进行井下解吸，取其中一个进行低频振动解吸10月8日吸附解吸参数测定第二组12041轨道顺槽一组3个，全部进行井下解吸，取其中一个进行低频振动解吸八、钻孔施工设备钻机型号：ZDY4000S型全液压坑道钻机； 钻头：89mm合金钢钻头；手持式风动钻机，钻杆：42mm钻杆。九、钻孔施工技术要求（一）用坡度规确定方位角、倾角，稳固钻机，打好固定压柱。（二）采用风力排渣，必须采取孔口捕尘、降尘措施，并及时打开防尘喷雾。（三）开钻前钻工先检查钻杆，应选用不堵塞、不歪曲、丝扣未磨损的钻杆，不合格的严禁使用。（四）连接钻杆时要对准丝扣，避免歪斜和漏水、漏气。（五） 钻头送入孔内开始钻进时，给进压力不宜太大，要轻压慢转，待钻头下到孔底工作平稳后，钻进压力再逐渐增大。瓦斯参数测定施工安全措施一、设备搬运与安装（一）装卸设备时严禁摔、碰、撞、击，设备装入矿车时，需垫上木板，以防损坏。运输过程中要有专人跟车，防止设备丢失和损坏。（二）卸车前，要在车辆下滑方向的轨道上都加装阻车器，防止出现跑车事故。（三）搬运设备时，不得磕碰各操作手把，更不得硬性扳扭。搬运人员由班长指挥，统一行动，不得随意放手，以防伤人。（四）严禁在道轨上、有坡度的巷道内用人力推拉钻机。钻机在车上必须使用烂钢丝绳捆绑结实，不准超高、超长、超宽、超重。拆下的螺丝等零件要用有盖的木箱或铁箱装好。（五）将钻机组装完毕后，再按照说明书上的要求将钻机各油管连接，并将油管固定牢固，使用N68#抗磨液压油将油箱注满。二、稳钻、移钻（一）稳钻前，先将准备稳钻地点的底板整平，并确认该地点顶帮的安全情况。（二）钻机运到之后，先安置主机，使机身纵轴线与钻孔方位处于同一垂直平面，然后再将操作台、泵站摆放在操作方便且安全的地方。（三）主机位置确定后，将4根压柱放入主机底座的固定装置内，升紧压柱，固定主机的方位。压柱要使用两道防倒设施，防止压柱滑脱伤人。（四）将给进机身、前后横梁、支撑杆等组件之间的盖瓦分别松开，然后根据钻孔的设计倾角用调角油缸将机身缓缓调整到所要求的角度，再将松开的盖瓦锁紧。（五）移钻前，先将压柱卸压，卸压后将压柱平放到底板上。移钻时，先用撬棍将钻机机头部调至准备施工钻孔位置，再用撬棍调整钻机尾部，直到对准方位线。（六）钻机稳好后必须由司钻工重新检查钻机的稳固情况，确认一切合格后方可开钻。三、钻孔施工前的准备工作（一）施工地点范围内的电缆吊挂标准化，杜绝失爆现象。（二）工作人员到达现场后，要做好审帮问顶工作，检查施工地点瓦斯浓度等，如有不安全因素，及时处理，否则不得作业。（三）开钻前，必须由司钻工或班长亲自检查：检查钻机各零部件是否稳固，并进行试运转；操作系统各把手、按钮、仪表是否齐全，是否灵活可靠；液压系统的油量和各油管接头控制阀密封是否完好，油压系统要调整为“零”位，必要时进行调整。（四）参与钻孔施工的人员穿戴要整齐、利落，衣襟、裤脚必须束紧，袖口扣好，不得使用线绳绑扎，防止因钻杆转动卷到线头或衣角发生伤人事故。（五）施工地点前后20m范围内必须及时将杂物清理干净，禁止有易燃、易爆物品放置。（六）打钻地点必须保证供水设施到位，供水水压不低于0.5Mpa，打钻期间不得停水；打钻地点要配备不少于2台合格的干粉灭火器和不少于0.075m3的黄土、0.2 m3的黄沙，以备灭火使用。并且施工人员必须熟练掌握干粉灭火器的操作方法。（七）打钻地点5m范围内必须安设一组压风自救装置，数量以能满足交接班时最多人数使用为准，但不得少于5个。并且悬挂在钻机进风一侧，供风量不小于0.1m/min。（八）施工第一个钻孔前，必须通知通风队、通防科、安监科有关人员到施工现场验收（电器设备、压风自救、风水管路、黄土、黄沙、风水三通等）。经查看，所有设备完好、安全设施齐全、验收人员签字后方可开钻。（九）打钻过程中，通风队必须放专职瓦检员，随时对巷道内瓦斯浓度进行检查，若瓦斯浓度达到0.8%时，应立即通知停钻，并及时汇报调度室，听候处理。四、钻孔施工注意事项（一）开机后所有人员各就各位，司钻人员必须确认其它人员安全离开后，再开机钻进，作业人员要集中精力。（二）所有工作人员必须执证上岗，要统一服从司钻人员的指挥和安排。（三）钻进操作中，要做好“三看，两听，一及时”，仔细判断孔内情况，“三看”即看给进压力及钻进速度，看泵压表和孔口返渣情况，看水接头情况；“两听”即听机器运转声音，听孔内震动声；“一及时”即发现异常情况及时处理。（四）打钻地点必须悬挂便携式甲烷报警仪、一氧化碳报警仪。（悬挂在钻孔下风侧1m范围内，距帮部不小于0.2m），以便对巷道瓦斯、一氧化碳浓度情况进行监测，若瓦斯、一氧化碳超限报警，必须立即停钻撤人。（五）钻孔施工时瓦斯检查员必须经常检查打钻地点的瓦斯情况，风流中瓦斯浓度超过0.8%、一氧化碳浓度超过0.0024%，应停钻停风，撤出人员，切断电源，进行处理，并向调度室和区队汇报。（六）每次启动钻机前，必须检查是否有管子钳等物件搭在正在使用的钻杆上，若有应及时拿掉，否则不得开钻。钻机运行时，严禁接、卸钻杆，严禁拆卸和修理钻机的各类零部件，严禁用手或脚制动机械转动部位。（七）严禁在钻机周边堆放工具和其它杂物，运转过程中，施工人员禁止用手和身体任何部位直接接触钻机的运转部位。（八）施工中严禁铁器互相敲打或撞击，避免产生火花，造成灾害。（九）作业人员严禁在钻杆后方停留或工作，接、卸钻杆人员必须扎紧袖口，严禁戴手套，禁止将身体任何部位放在钻杆端头。（十）风力排渣时，钻机操作人员要经常检查钻杆温度和孔口返风温度等，发现温度异常变化时，要及时停钻停风，并向钻孔内连续供水。（十一）打钻过程中，发现钻头不利、脱落、钻杆滑扣或断裂、压风小等情况时，要立即停止钻进，进行处理，防止长时间摩擦发热引起着火。钻进过程中发现有卡钻、顶钻、排渣不利、钻进速度慢、钻不进等异常情况时，应立即停止钻进，及时向矿调度室汇报，查明原因，进行处理。（十二）钻机在打钻过程中，如遇到钻机夹持器出现故障，无法固定钻杆时，必须停机排除故障，禁止使用牙钳褙钻杆钻机带转接切钻杆。（十三）打钻过程中，一旦发现钻孔温度升高、一氧化碳超限、有燃烧现象等情况时，必须立即停钻，切断电源，向钻孔内供水；如果出现明火时，现场作业人员务必立即采用灭火器、水、黄土等材料进行直接灭火，灭火时人员要站在火源的上风侧风流中；同时要迅速向矿调度室进行汇报，组织所有受火灾威胁地区的人员沿避灾路线进行撤退。所有灾区人员，要根据情况采用自救器、压风自救装置等进行自救。（十四）作业人员必须熟悉瓦斯突出预兆：如煤层层理絮乱，煤质变软、光泽暗淡，巷道内瓦斯忽大忽小，空气变冷，煤层受挤压，支架变形、煤壁外鼓、片帮、掉渣、顶底板鼓起，煤体内响煤炮，打钻时喷钻、顶钻、夹钻等。发现突出危险时立即撤人、停电，按照避灾路线撤到安全地点,并及时向调度室和区队汇报。（十五）临时停钻时，要将钻头退离孔底一定安全距离，防止煤粉卡住钻杆。（十六）杜绝新旧钻杆或不同型号的钻杆混用，防止因钻杆不匹配或脱扣，致使钻杆间相互摩擦产生高温，引起煤粉或瓦斯燃烧。五、防尘措施（一）施工抽放钻孔时，施工地点回风侧510m范围内必须安设能够封闭巷道全断面的喷雾。（二）所有施工人员必须佩戴防尘口罩。六、避灾路线11111轨道顺槽施工地点发生水灾、火灾及瓦斯事故时：11111轨道顺槽东翼轨道运输大巷9#交岔点副井底地面 11071轨道顺槽施工地点发生水灾、火灾及瓦斯事故时：11