井筒岩巷段揭煤安全技术措施

井筒岩巷段揭煤安全技术措施井筒岩巷段揭煤安全技术措施 一 工程概况一 工程概况 1 井筒布置 新田矿主斜井井筒总长 1448 536 井口坐标为 x 3000128 500 y 35608679 300 标高 h 1234 000 轨面 巷道方位角为 340 巷道坡度为 14 45 设计断面为直墙半圆拱形 净宽 4 4 净高 3 8 净断面积为 14 6 2 2 煤层及煤层顶底板 4 煤层为全区可采煤层 煤层厚 1 24 5 83m 平均 2 79m 全部可采 属较稳 定偏稳定型煤层 是本区的主采煤层 煤层结构较简单 含夹矸 0 3 层 多为 0 1 层 东 西两端夹矸层数增多 2 层 夹矸为泥岩 炭质泥岩 厚度 0 08 0 68m 煤层顶板一般为泥质粉砂岩 局部为泥岩或粉砂岩 底板为泥岩 富含植物根部化石 构造说明 10 21 o 井田内 次一级褶曲和断层均有发育 构造复杂类型为中等 4 煤层 的富煤带在 201 302 b405 j402 502 孔一线 呈 ne 向条带状 煤厚一般 3 4m 由该带向 nw 和 se 煤层均逐渐变薄 煤层总体呈单斜构造赋存 煤层 走向 60o 80o 倾角 8o 10o 平均 8o 左右 无大的断裂构造 构造条件较简 单 4 瓦斯及煤尘 根据 贵州省黔西县新田井田煤炭勘探地质报告 本矿井瓦斯采样钻孔共 19 个 经测定 4 煤层原煤瓦斯含量为 8 82 23 99m3 t 平均为 14 55m3 t 4 号 煤层常夹软煤分层 呈粉未状 在勘探过程中 部分钻孔 如 308 j301 j302 b406 等 钻进至 4 号煤层时 发生过瓦斯涌出 软煤分层 粉煤 喷泻 垮塌及顶钻具现象 井下瓦斯压力较大 因此按煤与瓦斯 突出设计 根据 贵州省黔西县新田井田煤炭勘探地质报告 井田内共采煤尘爆炸样 41 件 试验结果 其火焰长度及岩粉均为 0 全区均属无爆炸性煤层 巷道支护形式 根据地质资料 巷道顶板岩层基本稳定 压力不大 巷道设计直墙半圆拱形 锚网喷支护 喷厚度 120mm 若遇到破碎带 采用锚网 架棚喷射混凝土支护 二 新田煤矿井筒揭煤总体技术方案二 新田煤矿井筒揭煤总体技术方案 按照新田煤矿三条井筒掘进进度及地层编录和地质预测 主斜井将比其它两个 井筒提前揭煤 先对主斜井进行揭煤施工 采用穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦 斯区域防突措施 顺利揭煤进入煤层 完成主井揭煤工作 副 风井施工到位 后 以主斜井揭煤探明的地质资料 瓦斯和煤尘情况以及揭煤经验为依据 进 行下一步副 风井的揭煤工作 本方案优点 由于采取从主斜井先进行揭煤工作 提前探明地质 水文地质 构造地质状况及 4 煤层产状 瓦斯含量 瓦斯压力大小 突出危险性大小等 为下一步副 风井的揭煤工作提供了切实可靠的资料 提高了下一步揭煤工作 的安全性和揭煤施工速度 三 矿井揭煤工作面和煤层相对位置及煤层突出危险性预测三 矿井揭煤工作面和煤层相对位置及煤层突出危险性预测 主斜井在施工过程中严格按照 逢掘必探 先探后掘 的原则进行超前探测 在条件允许的情况下还可采取物探进行探测 在超前探测后 视揭煤点附近 20m 范围的地质构造复杂程度确定煤层层位控制方案 如岩石条件破碎 地质 构造复杂时 在工作面掘进至距煤层法距 20m 时布置 5 个层位控制取芯钻孔 准确掌握煤层厚度 倾角变化 地质构造和瓦斯情况 如岩石条件简单 构造 单一 工作面掘至煤层顶板法线距离 10m 时 布置 3 个 1 3 5 孔 煤岩 层层位控制取芯钻孔和 2 个 2 4 孔 煤岩层层位控制不取芯钻孔 并穿透 煤层底板 0 5m 准确掌握井筒工作面与煤层之间的空间关系及瓦斯含量和检验 煤层突出的系数 5 个探孔即作为探煤钻孔又作为测压钻孔 1 主斜井掘进施工距 4 煤层顶板 10m 时 停止掘进 施工 5 个前探孔确定 4 煤层的相对位置 每个钻孔孔口管上安装高压阀门联通压力表兼做测压钻孔对 4 煤层瓦斯压力进行测定 详细记录测压数据 打钻过程中观察是否出现突出 预兆现象 记录台帐要详细并上报通防部和有关部门 同时开展新田煤矿煤层 突出危险性鉴定工作 只有当瓦斯压力 0 74mp 瓦斯含量 8m3 t 煤层坚固性系数 f 0 5 以及 打钻过程中均无明显突出预兆现象发生时为无突出危险性煤层 反之则为突出 危险性煤层 2 若预测煤层有突出危险性 在工作面距煤层顶板法线距离 10 7m 过程中 边 掘边探 确保在工作面掘进至煤层顶板法线距离为 7m 时 停止施工作业 采取 区域防突措施 穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯 经效果检验区域防突措施 有效 井筒可以进行掘进施工 当井筒距离煤层法线距离为 1 5m 时 采取远距 离放炮措施直接揭开煤层 3 若预测煤层无突出危险 边掘边探 施工掘进至距煤层顶板法线距离 5m 处 时 进行工作面突出危险性验证 当验证为无突出危险区后 井筒可掘进至距 离煤层法线距离为 1 5m 采取远距离放炮措施揭开煤层 附图 1 法距 10m 钻孔布置图 四 矿井揭煤前准备及保障工作四 矿井揭煤前准备及保障工作 1 已与业主单位联合成立通防机构 目前通防管理人员 4 人 防突队员工 7 人 并对防突队员制定专门培训计划 完善通防管理机构及提高人员素质 2 新田煤矿已于 2009 年 12 月底安装好瓦斯自动监测监控系统 确保 24h 对工 作面瓦斯情况的有效监测监控 3 矿井揭煤前 局部通风机风筒全部检修一遍 统一吊挂 统一采用直径 800mm 的风筒 揭煤工作面局部通风机功率为 2 30kw 同时完成主通风系统的 安装 并能正常投入使用 形成全负压通风系统 4 2010 年 7 月 矿井完成安装永久瓦斯抽放系统 在揭煤前利用永久瓦斯抽 放系统 运行一台抽放泵 对揭煤点瓦斯进行抽放 或利用临时移动抽放泵 30 43m3 min 揭煤前在地面安装抽放泵和抽放管路 对揭煤点瓦斯进行抽 放 并在抽放管路上安装瓦斯抽放参数计量装置 混合量 浓度 温度 负压 便于计算煤层瓦斯的抽出量 同时有专人在移动抽放泵旁 24 小时值班 确保 移动瓦斯抽放泵正常运行 5 矿井 2010 年 7 月已安装好压风自救系统 在压风管上安装好压风自救系统 正常掘进时在停人车处安装一组 揭煤作业时距工作面 20 40m 安装一组 每组压风自救系统内由 4 分镀锌管及开关 压风自救袋组成 可供 15 人使用 对压风管路系统进行一次全面检修 确保正常使用 6 揭煤时对井下及井口 20m 范围内的所有机电设备 设施进行防爆检查 凡不 符合规定的全部撤换 整改到位 7 揭煤前检查完善通风 防尘 防火设施 确保正常使用 8 新田煤矿已购置各类型号防突钻机 4 台 另已计划再购置 6 台 揭煤前完 成 md 2 煤钻屑瓦斯解析仪 wtc 防突仪 瓦检仪 放炮器的检测 调试工作 并由通防部专人负责 9 揭煤前准备好过煤地段所需的所有支护材料 揭煤所需的隔离式自救器等各 类物资 10 揭煤前明确标示出避灾线路 11 揭煤前对参予揭煤工作的全体员工进行揭煤措施培训考试 为加强对揭煤 工作的领导 做到责任到人 分工负责 事事有人管 确保揭煤工作安全顺利 进行 五 五 主斜井揭煤预抽瓦斯措施主斜井揭煤预抽瓦斯措施 主斜井井筒掘进至 1315m 处 掘进工作面距离煤层顶板法线距离 7m 处 停止施 工 距离掘进工作面 2m 处施工右帮钻场 距离掘进工作面 9m 处施工左帮钻场 利用左 右钻场和工作面进行井筒揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施 瓦斯抽放钻孔技术参数的确定 钻场规格 深 宽 高 4m 4 4m 3m 左帮钻场共布置抽放孔 38 个 工作 面布置钻孔 62 个 右帮钻场布置钻孔 38 个 共施工 138 个抽放钻孔 提前预 留 5 个钻孔位置 在抽放瓦斯后施工作为抽放效果检查孔 钻孔终孔位置以穿 透煤层全厚并进入岩层 0 5m 以上为标准 孔径 95mm 封孔压力为瓦斯压力的 5 倍 终孔点控制范围 巷道轮廓线外 12m 终孔位置在揭煤区域煤层内网状均匀 布置 3m 3m 借鉴周边矿井煤层参数 设计抽放半径为 1 5m 各个钻孔参 数详见附图 2 附图 3 及表 1 表 2 附图 2 附图 3 预抽瓦斯排放孔布置图 附表 1 2 钻场设计钻孔设计参数 六 主斜井揭煤区域煤层区域防突措施检验六 主斜井揭煤区域煤层区域防突措施检验 对主斜井揭煤区域进行瓦斯预抽消突措施一定时间后 对防突措施进行效果检 验 共施工 5 个效果检验孔 分别位于揭煤预抽区域内的上部 中部 两侧和 下部 1 检验方法 采用钻屑 瓦斯解析 指标法对井筒揭煤防突措施进行检验 检验指标有 k1 h2 和钻屑量 s 2 检验结果及采取措施 当 k1 0 5 h2 200pa s 6kg 和打钻过程中有明显突出预兆时 预抽揭 煤区域防突效果无效 必须采取补打钻孔继续对揭煤区域进行抽放 直至检验 指标低于参考临界值 方可进行揭煤施工 并采取 边探边掘 的掘进方式 可以掘进施工至距离煤层顶板法线距离 5m 处 停止施工并对揭煤区域进行防突 效果验证 当 k1 0 5 h2 200pa s 6kg 以及打钻过程无明显突出预兆时 开始进 行掘进施工 并采取 边掘边探 的掘进方式 可以掘进施工至距离煤层顶板 法线距离 5m 处 停止施工并对揭煤工作面进行防突效果预测 七 主斜井揭煤工作面突出危险性预测七 主斜井揭煤工作面突出危险性预测 采取穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯防突措施 经区域防突措施检验有效后 施工至距离煤层顶板法距 5m 3m 1 5m 处时 每次由工作面向煤层施工 4 个钻 孔 分别位于巷道轮廓线上部 1 个钻孔 中部 2 个钻孔和下部 1 个钻孔 测定 工作面前方煤层的 k1 和钻屑量 s 两个突出危险性指标 当 k1 0 5 s 6kg 时 为突出危险性工作面 必须采取局部综合防突措施 煤层瓦斯预抽 排放 直 至局部防突措施检验有效 方可继续掘进施工 当 k1 0 5 s 6kg 时为无突 出危险性工作面 可以继续掘进施工 施工掘进直至距离煤层顶板法线距离 1 5m 处 并进行最后一次工作面突出危险性预测 经预测为无突出危险性后 进行远距离爆破揭开 4 煤层 附图 4 法距 5m 危险性预测孔布置图 附图 5 法距 3m 危险性预测孔布置图 附图 6 法距 1 5m 危险性预测孔布置图 八 八 1 实施抽放钻孔一定要在新田煤矿统一指导思想下组织施工 安检员 专职 瓦检员及工程部人员现场监督验收 2 钻孔施工时严格按设计要求开孔施工 钻孔方位 角度误差不超过 10 施工人员和现场跟班人员必须详细做好现场记录 下班后及时汇报相关人员 并及时到区队长办公室把当班的施工情况 包括孔号 方位 倾角 孔深 见 煤 过煤情况 当班工程量等 填写记录清楚 3 建议采用 zy 1250 或西安 zdy1900s 钻机施工 4 打钻过程中 若遇喷孔 夹钻 顶钻等情况 不能硬打 应暂时停钻 待 卸压一段时间后再打 当突出预兆明显时 立即停电撤人 并向通防部及矿调 度室汇报 5 打钻时应洒水降尘 6 打钻点附近必须有水管和消防器材 一旦发生明火必须立即灭火 7 在孔口附近确因卸钻杆困难必须敲打时 必须使用铜锤以免出现火花 8 打钻顺序为从中间到两边或从一边到另一边 严禁先打两边孔再打中间孔 以防应力集中诱导突出 1 爆破方案 主斜井掘进工作面施工至距煤层最小垂距 1 5m 时 经最后一次预测为无突出 危险性后 布置岩层孔 煤层孔 采用远距离爆破揭开 4 煤层 每次爆破进度 为 1 3m 若未能一次揭开煤层 则继续采取远距离爆破的措施执行 直至完成 揭煤作业全过程 揭煤炮眼布置图 1 炮眼布置 主斜井揭煤断面炮眼数为 76 个 炮眼参数如见表一所示 在装炸药前必须用黄泥堵塞 堵塞长度以进入岩石段 50cm 为标准 其布置仍 然按照井筒掘进爆破方式进行 2 雷管消耗量 雷管消耗量为炮眼总数 3 水炮泥及炮泥的填充 炮眼未装药部分必须用水炮泥和黄泥填满封实 每 个炮眼使用水炮泥数量不少于 2 个 4 爆破劳动组织安排 爆破揭煤施工严格执行 一炮三检 和 三人连锁 制度 井口警戒点每次放 炮必须有安检员一名 瓦检员一名 放炮员一名 跟班领导一名 安检员负责 主 副 风井口半径 50m 内无人出入及火源出现 做好拉线警戒工作 跟班领 导负责现场监督管理 有什么情况及时汇报矿调度 在爆破期间救护队现场待 命 确保异常情况出现时能立即处理 附图 7 主斜井揭煤掘进施工炮眼布置图 2 安全防护措施 三条井筒掘进工作面通风系统相对独立 稳定 通风线路为 主斜井 与回风斜井形成全负压通风 风流由风筒出口至工作面 主斜井回风 流 主回联络巷 回风斜井 地面 副斜井 与回风斜井形成全负压通风 风流由风筒出口至工作面 副斜井回风 流 副回联络巷 回风斜井 地面 回风斜井 风流由风筒出口至工作面 回风斜井回风流 地面 2 放炮地点 井筒放炮地点设在地面距井口 50m 外 3 撤人 停电及安全措施 撤人范围 主斜井 副斜井和回风斜井井筒内的所有人员 停电范围 主斜井 副斜井和回风斜井内所有电器设备的电源 警戒地点 距主 副 回风斜井井口前方 50m 处 详见新田煤矿通风系统及放 炮警戒布置图 附图 8 新田煤矿通风系统及放炮警戒布置图 4 避火灾 瓦斯路线 主斜井 掘进工作面 主斜井 地面 附图 9 主斜井避灾路线图 其他安全技术要求 在实施远距离爆破时 井下人员必须全部撤出至地面 主 副 风井口 50m 半径内严禁有任何火源及电气焊作业 不得有人员出入 工作面所有电器设备必须符合煤矿安全防爆标准的要求 局部通风机实现双 风机双电源并能自动切换 确保安全监测监控系统正常运转 所有参加揭煤施工人员必须佩带合格的隔离式自救器并会使用 现场跟班队 长 班组长 电钳工 其他管理人员必须佩带便携式瓦检仪 雷管采用铜脚线的毫秒雷管 最后一段的延期时间不得超过 130ms 并不得 跳段使用 同时 火工品管理部门应对电雷管进行导通试验 不合格电雷管严 禁出库使用 采用专用放炮母线进行爆破工作 揭煤放炮用不小于 1 5mm2 的信号电缆 中 间接头必须使用接线盒 严禁使用旧的或有接头的放炮母线 施工炮眼采用干式打眼方式时 在打钻地点应备有黄泥 水管 灭火器等 防止打钻发火 远距离放炮揭煤施工由矿总工程师现场统一指挥 救护队在放炮地点待命 放炮工作结束至少 30 分钟后 由救护队主要负责人带领救护队员进入揭煤井筒 岩巷段掘进工作面检查爆破质量情况 救护队人员检查工作面安全情况确认无 安全隐患后揭煤工作面和其它地点的作业人员方可进入工作面作业 远距离放炮若未一次全断面揭开煤层 在掘进剩余部分期间 严格按揭煤远 距离爆破措施执行 并由专职瓦检员检查瓦斯和观察突出预兆 在施工期间如 发现突出预兆 瓦检员立即将所有工作人员撤至安全地点 同时汇报通防部 矿调度室 采取切实可靠措施后 方可恢复正常掘进 揭开煤层后 在煤巷掘进时 按揭煤期间的安全防护措施执行 揭煤及穿煤期间的巷道支护按照 煤矿安全规程 相关要求单独设计 严格按 照业主单位 监理单位及施工单位联合签定的设计变更施工 揭煤安全保证制度揭煤安全保证制度 1 成立揭煤领导小组 成立以项目经理为组长 部门经理为副组长的揭煤领导小组 揭煤领导小组组 织机构如下 组长 张德辉 副组长 秦自立韩自强兰红波贾栓牢 成员 王超群李学东王光伟 王亚滨苏山林邢耀东 谢干召魏孟福吴建设杨建民 2 揭煤期间劳动组织和设备配备 揭煤期间劳动组织及人员分工表揭煤期间劳动组织及人员分工表 人员配备人员配备 职职 别别人员分工人员分工 一个班一个班四个班四个班 工作安排工作安排 现场跟班 14 负责监督揭煤安全技术措施现场的执行 以及其它 相关揭煤工作 管理人员 值班技术员 14 负责当日的技术工作 钻机工现场施钻 520 抽放钻孔施工 防突工突出危险性检测 14 煤层突出危险性检测工作 瓦检员工作面瓦斯检查 14 检测揭煤工作面瓦斯 机修工钻机等设备维修 14 维护钻机 保障钻机正常使用 辅助人员 管路维护 抽放钻孔封孔 材料工 2 2 1 8 8 4 抽放管路维护 协助抽放施工 合 计 1560 揭煤施工设备及安全仪器配备表揭煤施工设备及安全仪器配备表 序号序号设备名称设备名称现有数量现有数量计划数量计划数量合计合计 1 zy 400 全液压钻机 303 2 zy 1250 全液压钻机 088 3 zy 750d 全液压钻机 033 4zdy1900s11 5 wtc 防突仪 112 6 md 2 煤屑解析仪 134 7 wgc 瓦斯抽放管道参数测定仪 022 3 安全保证措施 1 项目经理为揭煤工作第一负