运输大巷四位一体防突措施

1 织金县大雁煤矿织金县大雁煤矿 1262012620 运输大巷运输大巷 四位一体四位一体 防突措施及瓦斯抽放设计防突措施及瓦斯抽放设计 矿 长 吴玉书 总 工 程师 何全开 编 制 廖东升 2012 年 9 月 20 日 2 会会 审审 会审时间地 点 矿 长总工程师 机电矿 长 安全副矿长 参加会 审人员 签字 生产副 矿长 施工负责人 会审意见 会审意见 3 贯彻措施情况贯彻措施情况 时间贯彻人地点 参加学习人员 签字 4 1262012620 运输大巷运输大巷 四位一体四位一体 防突措施及瓦斯抽放设计防突措施及瓦斯抽放设计 一 一 1262012620 运输大回风巷概况 运输大回风巷概况 大雁煤矿 12620 运输大巷 设计长度 890 米 位于一盘区南 翼的西侧 巷道开掘标高 1663 937 跟 6 1煤层顶板掘进 6 1煤层与 其上部 6 煤层层间距 2 4 米 11 8 米平均 6 米左右 并且上部 6 煤 层已开采多年 对 6 1煤层内的瓦斯已基本上卸压解放 但是为了更 进一步的彻底治理好瓦斯 确保煤矿安全生产 按照 防治煤与瓦 斯突出规定 的有关具体规定 结合我矿实际情况 为预防煤与瓦 斯突出事故的发生 促进我矿安全生产工作良性健康发展 特制定 我矿 12620 运输大巷 四位一体 综合防突措施 煤与瓦斯突出的预兆及规律简述 根据 突出矿井 发生突出的现场资料表明 绝大多数的煤 与瓦斯突出在突出发生前都有预兆 没有预兆的突出是很少见的 煤与瓦斯突出的预兆可分为 有声预兆 和 无声预兆 1 煤与瓦斯突出的 有声预兆 响炮声 由于矿区 各采掘工作面的地质条件 采 掘方法 瓦斯及煤质特征的不同 所以预兆声音的大小 间隔时间 在煤体深处发出的响声也不同 有的像炒豆似的噼噼啪啪声 有的 像鞭炮声 有的像机关枪连射声 有的像似跑车的闷雷声 嘈杂 沙沙 嗡嗡声 以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等 压力突然增大 发生突出前 因压力突然增大 支架会 5 出现嘎嘎响 劈裂折断声 煤岩壁会开裂 打钻时会喷煤 瓦斯等 2 煤与瓦斯突出的 无声预兆 煤层结构构造方面表现 煤层层理紊乱 煤质变软 变 暗淡 无光泽 煤层干燥 煤层受挤压 褶曲变粉碎 厚度增大 倾角变陡 地压方面得表现 压力增大 支架变形 煤壁外鼓 片 帮 掉渣 顶底板出现凸起台阶 断层 波澜起伏 手扶煤壁感到 震动和冲击 炮眼变形 装不进药 打眼时垮孔 顶钻 夹钻等 其他方面的预兆 瓦期涌出异常忽大忽小 煤尘增大 空气气味异常 温度有时变热 上述突出预兆并非每次突出时都同时出现 而是出现一种或几 种 当发现有突出的预兆时 现场人员要立即按避灾路线撤离 撤 离时每个人都必须戴好隔离式 化学氧 自救器 同时要将发生突 出的地点 预兆情况以及人员撤离情况向调度室汇报 立即切断突 出地点及回风流中的一切电气设备电源 撤离现场要关闭反向风门 并在突出区域或瓦斯流动区域内设置栅栏 以防人员进入 当确定 不能撤离突出的突区时 要进入就近的避难硐室 关好风门 打开 供气阀 做好自救工作 3 煤与瓦斯突出的一般规律 1 地压是发动突出的主要动力 突出的危险性随着煤层埋藏深度的增加而增大 6 采掘工作形成的集中应力区是突出密集区 突出的危险性随着煤层倾角的增大而增大 突出煤层的瓦斯含量和瓦斯压力一般比较高 突出与煤层构造有一定关系 突出煤层的特点是 光泽暗淡 层理紊乱 煤质松软 强度低 用手捻之成粉末 透气性低 瓦斯 放散初速度较高 突出多发生在地质构造发育 变化异常的地带 突出多发生在石门揭煤层掘进工作面 突出多发生在爆破落煤这一工序 突出的区域分布是不均衡的 同一矿区 不同区域 同一煤 层不同地点的突出危险性可能不同 受煤层自重的影响 上山掘进工作面发生突出的次数多 强 度小 下山掘进工作面发生的次数少 强度大 2 在下列突出的煤层中施工 应视为突出危险工作面 在突出煤层的构造破坏带 包括断层 褶曲 火成岩侵入等 煤层赋存条件急剧变化的区域 在工作面预测过程中出现喷孔 顶钻等动力现象 采掘应力重迭的区域 二 二 四位一体四位一体 的区域综合防突措施 的区域综合防突措施 1 区域突出危险性预测 预测煤层突出危险性单项临界指标值 7 煤层突出危险性煤层的瓦斯含量 8m3 t 瓦斯放散初速度煤的坚固性系数煤层瓦斯压力 P Mpa 突出危险 8100 50 74 进行区域预测煤层瓦斯含量在 8m3 t 以下 煤层瓦斯压力在 0 74MPa 以下 则在本次预测区域内煤层无突出危险性 超过以上数值 则本区域内煤层具有突出危险性 必须采取区 域防突措施 2 区域防突措施主要有 开采保护层和预抽煤层瓦斯抽放 对煤体进行注水 我矿现在主要采取开采保护层和预抽煤层瓦斯抽 放的区域防突措施 3 按照 防治煤与瓦斯突出规定 的有关规定进行区域防突 措施的验证 4 采取综合安全防护措施和局部防突措施进行补充完善 抽 放钻场的布置见附图 2 5 1 5 掘进工作面本煤层瓦斯抽放方法 采取掘进工作面区域性防突顺层预抽煤层条带瓦斯 钻场布置 在煤巷掘进工作面后 5m 处的巷道两帮施工钻场 钻 场的规格应根据巷帮瓦斯抽放钻孔布置的要求 使用钻机的外型尺 寸及钻杆长度而定 根据矿井的具体情况 每组钻场在煤巷两侧应 交替布置 其规格为 长 高 宽 4m 掘进巷道高度 3m 采用金 属支柱支护 同侧相邻两个钻场之间的间距为 40m 抽放钻孔深度 不小于 65 米 根椐我矿的实际情况 采取边掘边抽的方法布置抽放 钻场 钻孔布置详见图 2 5 1 该方法用于在已经部分卸压的突出 危险性掘进条带瓦斯涌出大的情况下使用 以降低煤层瓦斯含量 8 消除煤层突出危险性 0 6m 3m 4m 0 6m0 8m 1 2m 2 6m0 5m 65m 15m 抽放钻孔 抽放钻孔 抽放钻孔 抽放钻孔 抽放钻孔 抽放钻孔 65m 25m 15m 40m 允许作业区域 工作面距防突无效范围最小距离 抽放钻孔 抽放钻孔 抽放钻孔 顺层抽放钻孔布置 控制条带长度 图 2 5 1 掘进工作面区域性防突顺层预抽钻孔 钻孔布置 三 三 四位一体四位一体 的局部综合防突措施 的局部综合防突措施 1 煤巷掘进工作面突出危险性预测 设计煤巷掘进工作面危险性预测方法采用钻屑瓦斯解吸指标法 WTC 瓦斯突出参数仪 预测突出危险性 1 采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时 在近 水平 缓倾斜煤层工作面向前方煤体至少施工 3 个直径 42mm 孔深 10m 或 10m 以上的钻孔 测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量 2 钻孔应尽可能布置在软分层中 一个钻孔位于掘进巷道断 面中部 并平行于掘进方向 其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两 侧轮廓线外 3 5m 处 3 钻孔每钻进 1m 测定该 1m 段的全部钻屑量 S 每钻进 2m 9 至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标 K1值 4 各煤层采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的 指标临界值应根据试验考察确定 在确定前可暂按表 3 5 的临界值 确定工作面的突出危险性 表 3 5 钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值 钻屑量 S 钻屑瓦斯解吸指标 h2 Pa 钻屑瓦斯解吸指标 K1 mL g 2 1 min kg m L m 2000 565 4 如果实测得到的 S K1或 h2的所有测定值均小于临界值 并 且未发现其他异常情况 则该工作面预测为无突出危险工作面 否 则 为突出危险工作面 2 采用超前钻孔作为煤巷掘进工作面防突措施 煤巷掘进工作面应当优先选用超前钻孔 包括超前预抽瓦斯钻 孔 超前排放钻孔 防突措施 预抽瓦斯钻孔在区域措施中已阐述 现将超前排放钻孔布置说明 如下图 3 5 2 在区域预抽煤层瓦斯进行验证后若有突出危险性 则补充采取 局部防突措施 选用超前钻孔排放的方法时 最初选用孔径不低于 75mm 的超前排放钻孔单排 12 个 在煤的软分层在 1 5m 以下时 煤的软分层达 1 5m 时可布置双排钻孔时可采用 12 24 个孔 排放钻孔布置见图 3 5 2 断面图 眼底立面图 眼底平面图 10 掘进巷瓦斯排放孔布置示意图 一 断面图 2 0m 2 8m 1 8m 6 5 4 3 2 1 1 4m 煤层 二 眼底立面图 4 3 2 1 5 6 13 3 0m 7 0m 3 5 2 排放钻孔布置图 3 煤巷掘进工作面采用超前钻孔作为工作面防突措施时 应当 11 符合下列要求 1 巷道两侧轮廓线外钻孔的最小控制范围 近水平 缓倾斜 煤层 5m 当煤层厚度大于巷道高度时 在垂直煤层方向上的巷道上 部煤层控制范围不小于 7m 巷道下部煤层控制范围不小于 3m 2 钻孔在控制范围内应当均匀布置 在煤层的软分层中可适 当增加钻孔数 预抽钻孔或超前排放钻孔的孔数 孔底间距等应当 根据钻孔的有效抽放或排放半径确定 我矿根据经验取 3 米为抽放 半径 3 钻孔直径应当根据煤层赋存条件地质构造和瓦斯情况确定 一般为 75 120mm 地质条件变化剧烈地带也可采用直径 42 75mm 的钻孔 若钻孔直径超过 120mm 时 必须采用专门的钻进设备和制 定专门的施工安全措施 我矿正常情况下选用 75mm 的孔径 4 在煤层赋存状态发生变化时 及时探明情况 再重新确定 超前钻孔的参数 5 钻孔施工前 加强工作面支护 打好迎面支架 背好工作 面煤壁 4 巷掘进工作面如采用松动爆破防突措施时 应当符合下列要 求 1 松动爆破钻孔的孔径一般为 42mm 孔深不得小于 8m 松 动爆破应至少控制到巷道轮廓线外 3m 的范围 孔数根据松动爆破的 有效影响半径确定 松动爆破的有效影响半径通过实测确定 2 松动爆破孔的装药长度为孔长减去 5 5 6m 12 3 松动爆破按远距离爆破的要求执行 必须在防突风门以外 的新鲜风流中进行 5 前探支架措施 可用于松软煤层的平巷工作面 一般是向工 作面前方打钻孔 孔内插入钢管或钢轨 其长度可按两次掘进循环 的长度再加 0 5m 每掘进一次打一排钻孔 形成两排钻孔交替前进 钻孔间距为 0 2 0 3m 6 煤巷掘进工作面防治突出措施的效果检验 煤巷掘进工作面执行防治突出措施后 按 防治煤与瓦斯突出 规定 第 100 条的规定进行措施效果检验 煤巷掘进工作面执行防治突出措施后 采用钻屑指标法进行防 突措施的效果检验 检验孔深应小于或等于措施孔 并应布置在两 个措施孔之间 如图 3 6 1 如果检验结果该煤层突出危险的各项 指标都在表 3 6 2 临界值以下 则为煤层无突出危险性 反之 为 有突出危险性 当措施无效时 无论措施孔还留有多少超前距 都 必须采取防治突出的补充措施 并经措施效果检验有效后 方可采 取安全措施施工 防治突出专门机构必须填写防治突出措施效果检 验单 报矿总工程师批准 当检验孔孔深等于措施孔孔深 检验与措施孔孔深均采用钻孔 向巷道掘进方向的投影孔深 简称投影孔深 时 经检验措施有效 后 必须留有 5m 投影孔深的超前距 当检验孔孔深小于措施孔孔深 当两投影孔深的差值不小于 3m 时 经检验措施有效后 可采用 2m 投影孔深超前距 13 煤巷掘进工作面措施效果检验孔布置图 3 6 1 表 3 6 2 钻屑指标法预测煤巷掘进工作面危险性的临界值 h2 最大钻屑量 K1 pa Kg mL m mL g min1 2 危险性 20065 40 5 突出危险工作 面 如果实测得到的 S K1或 h2的所有测定值均小于临界值 并 且未发现其他异常情况 则该工作面预测为无突出危险工作面 否 则 为突出危险工作面 7 安全防护措施 1 井巷揭穿突出煤层或突出煤层中进行采掘作业时 都必须采取安 全防护措施 这是防治煤与瓦斯突出最后一道安全关 当措施失误 时 严格按安全防护措施执行 尽可能防止事故扩大 减小人员伤 害 安全防护措施包括远距离放炮 反向防突风门 安设挡栏 避 难所 压风自救系统和佩戴隔离式 压缩氧或化学氧 自救器等 2 反向防突风门的具体要求 14 A 在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧 必须设置至少 2 道牢固可靠的反向风门 风门之间的距离不得小于 4m 见下图 3 6 3 反向风门和内墙垛铁风筒防逆风装置平面图 B 反向风门距工作面的距离和反向风门的组数 应当根据掘进工作 面的通风系统和预计的突出强度确定 但反向风门距工作面回风巷 不得小于 10m 与工作面的最近距离一般不得小于 70m 如小于 70m 时应设置至少三道反向风门 A1 B1 B2局部 B1局部 6 5 7 A局部 2 8 4 3 回风 新风 1 附图 3 6 3 反向风门和内墙垛铁风筒防逆风装置平面图 C 木质带铁皮的风门 2 砖墙 3 铁风筒 4 胶皮风筒 5 防 止瓦斯逆流铁板 6 防止瓦斯逆流铁板立轴 7 定位圈 8 局部 通风机 B1 正常通风时防止瓦斯逆流铁板位置 B2 突然逆风时防 止瓦斯逆流铁板位置 D 人员进入工作面时必须把反向风门打开 顶牢 工作面放炮和 无人时 反向风门必须关闭 E 反向风门墙垛可用砖 料石或混凝土砌筑 嵌入巷道周边岩石 15 的深度可根据岩石的性质确定 但不得小于 0 2m 墙垛厚度 不得小于 0 8m 在煤巷构筑反向风门时 风门墙体四周必须 掏槽 掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于 0 5m 通 过反向风门墙垛的风筒 水沟 刮板输送机道等 必须设有逆 向隔断装置 F 为降低放炮诱发突出的强度 可根据情况在炮掘工作面安 设挡栏 挡栏可以用金属 矸石或木垛等构成 金属挡栏一般是由 槽钢排列成的方格框架 框架中槽钢的间隔为 0 4m 槽钢彼此用卡 环固定 使用时在迎工作面的框架上再铺上金属网 然后用木支柱 将框架撑成 45 的斜面 一组挡拦通常由两架组成 间距为 6 8m 可根据预计的突出强度在设计中确定挡栏距工作面的距离 G 金属挡栏如图 3 6 4 所示 木垛挡栏如图 3 6 5 所示 挡 栏距工作面的距离 可根据预计的煤层突出强度在设计中确定 1 2 3 5 4 6 金属挡栏示意图3 6 4 H 1 一突出危险煤层 2 掘进工作面 3 一石门 4 一框架 5 一金属网 6 一斜撑木支柱 16 1 2 3 4 I l 一突出危险煤层 2 掘进工作面 3 一石门 4 一木垛 木垛挡栏示意图3 6 5 J 避难硐室 根据 煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定 安监总煤 装 2011 15 号 煤与瓦斯突出矿井应建设采区避难硐室 突出煤 层的掘进巷道长度及采煤工作面走向长度超过 500 米时 必须在距 离工作面 500 米范围内建设避难硐室或设置救生舱的规定 K 我矿设计利用 1650 轨道大巷和 1650 回风大巷之间的联 络巷作一盘区永久避难硐室 设计额定避险人数 80 人 长 25m 宽 3 4m 高 2 7m 采区避难硐室采用全负压通风 砌碹支护 在采掘 工作面进 回风巷设置临时避难硐室 额定避险人数 12 人 长 5m 宽 3 0m 高 2 2m 临时避难硐室采用扩散通风 砌碹支护 L 在 12620 工作面运输巷内设置压风自救系统 压风自救装 置如下图 17 采掘巷道 压风自救装置示意图 1 压风管路 2 压风自救管 3 阀管 4 调节阀 5 送气器 6 急救袋 采 掘工作面 5 8个 25 40m 50m 5 8个 1 23 4 6 5 1 2m M 压风自救系统应当达到下列要求 1 按规定在地面安设空气压缩机 2 台 管路安设到所有采掘 工作地点及其它安全设计规定的地点 2 压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内 的压缩空气管道上 3 在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置 距采掘 工作面 25 40m 的巷道内 放炮地点 撤离人员与警戒人员所在的 位置以及回风道有人作业处等 在长距离的掘进巷道中 应根据实 际情况增加设置 4 每组压风自救装置应可供压力在 0 1Mpa 0 3Mpa 之间的空 气 5 8 个人使用 平均每人的压缩空气供给量不得少于 0 3m3 min 5 在突出煤层中的炮掘工作面必须采取远距离爆破安全防护 措施 6 掘进爆破时必须采用远距离爆破 必须制定包括放炮地点 避灾路线及停电 撤人和警戒范围等的专项措施 18 7 煤巷掘进工作面采用远距离爆破时 放炮地点必须设在进 风侧反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难所内 放炮地 点距工作面的距离由矿技术负责人确定 但不得小于 300m 8 远距离爆破时 回风系统必须停电 撤人 放炮后进入工 作面检查的时间由矿技术负责人根据情况确定 但不得少于 30min 9 其它安全要求 A 在煤层