10902掘进工作面防止煤与瓦斯突出措施

10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 水城县支都煤矿水城县支都煤矿 防治煤与瓦斯突出设计 及安全技术措施 10902 运输巷掘进工作面 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 防治煤与瓦斯突出防治煤与瓦斯突出设计设计及安全技及安全技术术措施措施 为了加强矿井煤与瓦斯突出的防治工作 有效预防煤矿突出事故 保障矿井安全生产和职工生命安全 现根据 煤矿安全规程 矿井安 全设施设计 防治煤与瓦斯突出规定 编制 10902 运输巷掘进工作面 防治煤与瓦斯突出措施 严格执行区域和局部两个 四位一体 防突措 施 第一章 掘进工作面概况 第一节 地面相对位置及邻近采区情况 10902 运输巷掘进工作面在 11 运输石门见 K9 煤层处开门 按照 方位角 301 沿煤层顶板掘进 总长度为 585 米对应地面标高 2056m 2110m 井下标高 1938m 1940m 开采深度 118 170m 地面相对应为茂密植被地带 局部有水沟 该巷位于主 斜井西翼 原 k3 煤层运 回两巷已对 k9 k13 进行顶板穿层预抽 上 方为 3 煤层为采空区 其余四周均为原始地层 对掘进影响不大 第二节 煤 岩 层赋存 该煤层属 k9 煤层厚 0 38 2 74 米 平均约 1 21 米 属薄煤层与上层 煤 1 煤层层间距为 10 m 与下层煤 13 煤层层间距为 20 35m 9 煤 煤层平均倾角 24 煤层结构较简单 含 1 2 层隐晶高岭石粘土岩夹 矸 为较稳定煤层 顶板以细砂岩为主 次为粉砂岩及粉砂质泥岩 底 板为粘土岩 瓦斯含量 16 64m3 t 该煤层顶板主要为粉砂岩 次为细砂岩及粉砂质泥岩 底板为粘 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 土岩 第三节 巷道布置情况 该掘进工作面位于主斜井西翼 巷道采用锚网支护 断面为不规 则梯形 巷道净宽为 3600mm 巷道上帮高为 2950mm 巷道下帮高 为 1500mm 巷道净断面为 8 01m2 巷道掘进方式为炮掘 巷道走向 长度设计为 585m 第二章 通风系统 一 通风系统 该掘进工作面采用压入式通风 最长供风距离 600m 掘进头有效 风量为 400m3 min 局部通风机采用 FBD NO7 1 2 30KW 型 风量 可供范围在 360 560m3 min 局扇安装在 10902 运输巷进风绕道 新风通行路线 主井 副井 11 运输石门 10902 运输巷进风绕 道 局扇 掘进工作面迎头 乏风通行路线 掘进工作面迎头 10902 运输掘进回风巷 回风斜 石门 风井 地面 二 通风设施 10902 运输巷掘进前 在 10902 运输联络巷安装 1 组反向防突风 门和 1 组正向调节风门 并根据掘进的需要及时调整通风系统和构筑 通风设施 第三章 掘进工作面防突设计 我矿的 煤层瓦斯突出参数测定及煤层突出危险性鉴定报告 矿 井防治煤与瓦斯突出专项设计 正在编制中 根据 防治煤与瓦斯突出 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 规定 第 11 条要求 矿井鉴定未完成前 应当按照突出煤层管理 及 2012 年瓦斯等级鉴定结果 2012 年度为突出矿井 因此我矿按突出矿 井进行管理 在 10902 运输巷掘进过程中 均按突出危险掘进工作面 进行管理 严格执行两个 四位一体 综合防突措施 第一节 区域 四位一体 防突措施 一 预测预报 根据 煤与瓦斯防治突出 第四十二条规定 区域预测一般根据煤 层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行 也可以采用其他经验证实 有效的方法 我矿利用测定煤层瓦斯含量进行区域预测 9 号煤层原始瓦斯含 量为 16 64m3 t 二 区域防突措施 1 开采保护层 我矿属技改矿井 1 3 煤已经开采完毕 现利用 3 煤层作为 9 煤层的保护层进行开采 因此已采取开采保护层措施 2 预抽掘进工作面瓦斯 原 k3 煤层运 回两巷已对 k9 进行顶板穿层预抽 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 三 区域措施效果检验 为确保施工过程中的安全 在掘进前必须严格按照 防治煤与瓦 斯突出规定 第五十五条规定进行区域措施效果检验 我矿采用直接测定残余瓦斯含量和残余瓦斯压力进行区域措施效 果检验 1 残余瓦斯压力测定 1 测压钻孔的布置 根据 防治煤与瓦斯突出规定 在 10902 运输巷正迎头头布置 1 个测压钻孔 测压钻孔方位为 301 倾角 0 孔深为 60m 2 测压要求 测压钻孔施工结束后立即封孔上压力表观测压力 测压过程中关 闭评价范围内钻场抽放管的阀门 使评价范围内钻孔全部处在停抽状 态 每天观测压力变化情况并记录 测定时间为 7 天以上 如瓦斯压 力 7 天后无变化或压力下降 则认为这个稳定的压力值就是煤层瓦斯 压力 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 2 残余瓦斯含量的计算及测定 1 残余瓦斯含量按下式计算 WC Q气 QC G 式中 WC 评价单元煤层残余瓦斯含量 m3 t Q气 评价单元煤层瓦斯储量 m3 QC 评价单元煤层抽排瓦斯量 m3 G 评价单元煤层储量 t 2 残余瓦斯含量测定 瓦斯含量检测仪器及工作原理 采用沈阳研究院生产的 WP 1 瓦斯含量快速测定仪测定 10902 运输巷评价单元内的残余瓦斯含量 瓦斯含量检测孔的布置 根据 防治煤与瓦斯突出规定 在 10902 运输巷布置 3 个检测钻孔 测定评价单元内的残余瓦斯含量 在评价单元内共布置 3 个瓦斯含量检测孔 3 个瓦斯含量检测孔 分别位于 10902 运输巷开口点 0m 正头处 瓦斯含量测定要求 取样钻孔施工前关闭钻场抽放管的阀门 使抽放钻孔全部处于停 抽状态 停抽 8 小时后开始施工取样钻孔 钻孔施工结束到开始 取样时间不超过 30 分钟 开始取样到煤样装入煤样筒时间不超 过 2 分钟 待取样结束后再恢复钻场抽放 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 四 区域验证 我矿根据 煤与瓦斯突出 第五十七条规定 对 10902 运输巷进 行区域验证 当 10902 运输巷验证为无突出危险工作面时 在采 取安全防护措施并保留 2 米突出预测超前距离后进行掘进工作 但只要 10902 运输巷有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔 等发现了突出预兆 则在以后的掘进作业均立即执行局部综合防 突措施 第二节 局部 四位一体 防突措施 有突出危险工作面掘进期间 首先选取钻屑瓦斯解析指标 K1 值 和每米最大钻屑量 S 值进行预测预报 再实施超前排放钻孔和效果 检验及采取安全防护的综合局部防突措施 一 预测预报 采用钻屑指标法预测掘进工作面的突出危险性 即通过测定最大 钻屑解吸指标 K1值和最大钻屑量 Smax 值 来进行掘进工作面的突 出危险性预测预报 由于我矿无煤与瓦斯突出危险性临界的实测资料 参照 防治煤与瓦斯突出规定 将最大钻屑量 Smax 6kg m 和最大钻 屑解吸指标 K1 0 5mL g min1 2作为预测掘进工作面突出危险的临界 值 用用钻钻屑指屑指标标法法预测预测煤巷推煤巷推进进工作面突出危工作面突出危险险性的性的临临界界值值表表 h2最大钻屑量 K1值 PaKg mL mml g min1 2 危险性 200 6 5 4 0 5有 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 200 6 5 4 0 5无 当 K1值 0 5mL g min 和 S 6Kg m 时 掘进工作面为无突出危险 当 K1 0 5mL g min 或 和 S 6Kg m 为有突出危险 其钻孔布置方 法 在巷道迎头布置三个预测预报钻孔 掘进巷道断面中部布置一个 且平行于掘进方向 其余两个孔布置在距两帮 50cm 且终孔点控制巷 道断面两侧轮廓线外 3m 钻孔深度均为 10m 钻孔应尽量布置在软 分层中 钻孔每钻进 1m 测定 1m 段的全部钻屑量 S 每钻进 2m 测定一 次钻屑瓦斯解析指标 k1 钻孔施工机具为风动防突钻机 钻孔直径 为 42mm 麻花钻杆 如参数不超标 允许掘进 8m 必须保留 2m 的 超前距 预测预报孔布置如下图 132 掘进巷迎头 10902运输巷预测预报示意图 10902运输巷预测预报示意图 123 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 预测预报孔参数如下表 钻孔编号钻孔长度钻孔方位角 钻孔倾角 备 注 1 10m301 0 2 10m 10 0 3 10m 232 0 本表巷道中 心线方位角 为 301 二 防突措施 1 当掘进工作面任何一次预测指标 K1 值 和 S 值 大于或等于 规定的临界值 或有突出预兆 喷孔 顶钻 夹钻 煤炮声等 时 掘进 工作面预测为有突出危险 应立即停止掘进作业 实施防突措施 根 据 防治煤与瓦斯突出规定 第 87 条规定 有突出危险的煤巷掘进工 作面应优先选用超前钻孔 包括超前预抽瓦斯钻孔 超前排放钻孔 防 突措施 因此我矿选用超前预抽瓦斯钻孔作为掘进工作面的防突措 施 为使工作面前方煤体不留下未卸压抽放空白带 我矿采用长短钻 孔相结合的布置方式进行打孔抽放 再根据 防治煤与瓦斯突出规定 第 89 条规定确定超前排放钻孔的布置方式和数量 我矿选用在控制 范围内均匀布置 15 个排放钻孔 排放钻孔 76mm 钻孔控制巷道两 侧轮廓线煤层上帮 5m 煤层下帮 5 m 缓斜煤层 如有特殊情况需 要增多或减少抽放钻孔时 另行编制措施进行补充说明 防突措施孔布置见下图 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 防突措施钻孔参数见下表 10902 运输巷防突措施钻孔技术参数表 钻孔编号钻孔长度钻孔方位角钻孔倾角备注 16 62m238 2 28 41m256 2 本图表中心 线方位角为 掘进巷迎头 1号孔 2号孔 3号孔 4号孔 5号孔6号孔 7号孔 8号孔9号孔10号孔 11号孔 12号孔 13号孔 14号孔 15号孔 10902运输巷防突措施孔设计示意图 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 310 76m268 3 413 37m275 3 301 516 12m280 4 616 16m279 3 715 3m290 4 815m301 5 915 3m312 6 1016 16m323 7 1116 12m322 5 1213 37m327 10 1310 76m334 14 148 4m346 18 156 62m4 22 2 根据我矿瓦斯抽放系统的实际情况 该掘进工作面也可采用本 煤层瓦斯抽放进行预抽掘进工作面前方瓦斯的抽放方式的防突措施 进行该工作面的防突 具体情况如下 沿巷道掘进方向每隔 20 米交叉布置 靠巷道两帮布置钻场 钻场深度为 2m 宽度为 3 米 高度为 2m 每个钻场布置 靠上帮钻场 10 个钻孔 控制巷道中线靠上帮 15m 的范围 钻场布置 靠下帮钻场 10 个钻孔 控制巷道中线靠下 帮 15m 的范围 控制巷道掘进前方 60 米进行布孔 钻孔顺煤层进行 钻进 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 三 效果检验 施工完防突措施孔 经抽放 24 小时后 进行防突措施的效果检验 即在措施孔之间布置 3 个检验孔 检验孔的深度应小于或等于措施孔 的深度 直径为 42mm 效检孔应尽量布置在钻孔密度相对较小 孔 间距相对较大的位置 在地质构造复杂的地带应根据实际情况适当增 加效检钻孔 其检验的方法 临界指标与预测预报一致 当效检不超 标 即措施有效 时 在保留不小于 5m 的超前距并同时保留 2m 检测 孔投影孔深超前距的条件下 在采取安全防护措施后工作面方可掘进 当效检超标 即措施无效 时 继续实施防突措施 再进行效果检 验 直至效检不超标 同时未发现有其他异常情况 卡钻 顶钻 喷孔 等 时 在保留安全距离条件下 实施安全防护措施后可进行掘进 第四章 工作面安全防护 工作面安全防护措施包括 远距离放炮 设置避难硐室 建立压风 自救系统 砌筑反向风门和佩戴自救器等 一 反向风门 根据工作面整体布局 以及回风系统 进风系统情况 在 10902 运 输联络上山安装 1 组反向风门 风门之间的距离不得小于 4m 反向 风门墙垛用砖 料石或者混凝土砌筑 风门墙体四周必须掏槽 掏槽 深度见硬帮硬底后 在进入实体煤不小于 0 5m 通过反向风门墙体的 风筒 水沟等 设置逆向隔断装置 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 在人员进入工作面时 必须将反向风门打开 顶牢 工作面放炮和 无人时反向风门必须关闭 二 避难与压风自救装置 1 避难硐室 根据要求及实际情况避难硐室的位置设在 10902 运输联络巷且必 须符合如下要求 1 避难硐室设置向外开启的隔离门 隔离门设置标准按照反向 A A点放大 风机 风筒 铁风筒 风门 风门垛 逆流板立轴 B1 B2 防瓦斯逆流装置 定位圈 B1放大 B2放大 B1 正常通风时 防逆流铁板位置 B2 忽然逆风时 防逆流铁板位置 10902运输巷 11运输石门 10902回风巷 反向风门设置示意图 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 风门标准安设 室内净高不低于 2m 深度满足扩散通风的要求 长度 和宽度应根据可能同时避难的人数确定 但至少能满足 15 人避难 且每人使用面积不得少于 0 5m2 避难硐室内支护保持良好 并设有 与矿井调度直通的电话 2 避难所内放置足够的饮水 安设供给空气的设施 每人供风 量不得小于 0 3m3 min 使用空压机供风时 必须设有减压装置和带 有阀门控制的呼吸嘴 3 避难硐室内应根据设计的最多避难人数 15 人 配备足够数 量的隔离式自救器 并保证自救器不过期 2 压风自救系统 在掘进期间设置压风自救系统 并应达到以下要求 1 压风自救装置安设在掘进工作面巷道的压风系统管路上 高 度不小于 1 2m 周围巷道支护要良好 无设备 杂物 2 距掘进工作面 25 40m 的巷道内设置一组压风自救系统装 置 以后每 50m 设置一组压风自救装置 每组压风自救装置应可供 5 8 个人使用 平均每人的供给的风量不得少于 0 1m3 min 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 压风自救系统安装示意图 三通气管 减压阀 球阀 防护袋 气管 5 8个 三通气管 减压阀 球阀 防护袋 气管 5 8个 掘进工作面 50m 25 40m 压风自救系统布置示意图 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 三 远距离放炮 10902 运输巷掘进期间执行远距离放炮安全防护措施 放炮 地点必须设在反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中 执行远 距离放炮时 回风系统必须停电 撤人 放炮必须使用三级煤矿许用乳化炸药及毫秒电雷管 采用 水炮泥 炮泥 黄泥必须充填满剩余的炮孔 毫秒电雷管最后一 段的延期时间不得超过 130ms 并不得跳段使用 电雷管使用前 必须按有关规定进行导通试验 以免出现瞎炮 必须坚持一次装 药一次起爆 所有炮眼必须在炸药与封泥间充填 1 2 个水炮泥 炮眼封泥 黄泥 必须装至眼口 所有不装药的眼孔必须用黄泥充 填密实至孔口 充填深度不小于爆破孔深度的 1 5 倍 坚持 一炮三检 和 三人连锁放炮换牌 制度 每次放炮前 掘进工作面及其回风流系统必须停电撤人 撤离至指定地点 并 在与回风系统相通的巷道 进风侧 警戒 起爆点设在防突风门进 风侧 放炮前 瓦检员检查工作面 回风流瓦斯浓度变化情况 监测室当班值班员做好记录 监测室当班值班人员必须随时观察 炮后瓦斯情况 如炮后瓦斯浓度超过 2 且连续 5 min 降不到 2 以 下 或放炮后 30min 内瓦斯浓度不能降到 1 以下 监测室当班 值班员立即打电话通知通风部门和矿井调度室 通风部门值班员 接到通知后 立即通知现场瓦检员停止该工作面施工作业 同时 10902 运输巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出设计及安全技术措施 汇报通风部门值班领导 值班领导必须立即组织人员察看现场 分析原因 采取措施 切断电源 进行处理 放炮时回风系统必须撤人 设岗及停电 放炮警戒点的设置 见附图 撤离人员集中地点必须设有直通调度室的电话 并设置有 供给压缩空