轨道下山揭煤设计及安全技术措施

25 轨道下山揭煤设计及安全技术措施 一 揭煤地点的瓦斯地质概况 25 轨道下山截止至 11 月 26 日掘进至轨口向下 m 处 该 处巷顶距煤层 垂距 10m 根据 25 轨道下山 7 钻场和 25 回风 下山 14 钻场打钻资料和实揭地质资料分析 目前 25 轨道下山 位于 DF02断层破碎带 前方地质条件复杂 次生构造发育 岩层 较破碎 由于受滑动构造影响 此区域二1煤层厚度变化大 局 部地点全部被铲失 预计从轨7向前 m 揭露二1煤层 预计揭煤 点标高 255m 埋深 651m 煤层厚度 3 5m 煤层倾角 32 告成煤矿井田内主采煤层二1煤层全层构造煤发育 煤的破 坏类型一般达到 类 煤的坚固性系数 f 一般小于 0 2 最 大不超过 0 56 根据揭煤地点最近的的 12807 钻孔资料 瓦斯含 量为 4 3m3 t 付 12902 钻孔资料瓦斯含量为 1 6 m3 t 预计揭煤 地点瓦斯含量为 m3 t 25 轨道下山揭穿煤层地点在构造带内 揭 穿煤层长度大 具有较大的难度 应认真采取综合防突措施 以 保证安全揭穿煤层 二 25 轨道下山巷道布置及通风系统 25 轨道下山东临 110 运输大巷 设计长度 958m 方位角 314 掘进断面 13m2 采取 29 U 型钢支护 平均坡度为 21 该工作面构筑有正 反向风门与进风流隔开 风门外 110m 运 输大巷内安装有 2 台 2 15Kw 局部通风机 配备 600mm 风筒供 风 配风量 280m3 min 揭煤时 可增加 2 台 2 30Kw 局部通风机 一趟 800mm 风筒供风 风量可增加大 550 m3 min 以上 三 瓦斯传感器安设位置及断电范围 在揭煤工作面安设两台大量程 0 100 CH4 瓦斯传感器 一台 1 安设在距掘进头不超过 5m 处 另一台 2 安设在回风 巷口以里 10 15m 处 断电范围为反向风门以里所有非本安型 电气设备 监测分站安设在 110m 运输大巷新鲜风流内 同时 进入工作面内的班组长 跟班队长 电工 工程技术人员 管理干 部必须随身携带瓦斯便携仪 随时进行瓦斯检查 附 25 轨道下山巷道布置图 剖面图 25 轨道下山通风系统图 四 25 轨道下山揭穿煤层测压钻孔设计 根据 防治煤与瓦斯突出细则 以下简称 细则 规定 25 轨道下山掘进面距煤层 5m 垂距 以外 从 25 回下山向 25 轨道 下山揭煤地点打 2 个穿透煤层全厚的测压钻孔 测定煤层瓦斯压 力 煤层瓦斯含量 钻屑瓦斯解吸指标 附 测压钻孔布置图 布置测压钻孔时 需防止与前探钻孔打透 两者见煤点之间 的间距不得小于 5m 煤层突出危险性预测指标及临界值表 预测指标临界值预测指标临界值预测指标临界值 瓦斯压力0 57瓦斯含量5 h2 200 MPa m3 t Pa 五 排放瓦斯钻孔设计 当预测指标超限 预测为突出危险工作面时 结合现场实际 情况 采取瓦斯排放钻孔排放瓦斯 当 25 轨道下山掘进至距二1煤层底板 5m 垂距 时 停止掘 进 在工作面轮廓线外 5m 范围内走向布置 7 排 倾斜方向布置 3 排共 21 个 直径为 89mm 的扇形瓦斯排放钻孔网 钻孔穿透煤 层全厚 孔底间距 2m 打钻顺序先外后内 先上后下 然后工作 面向前掘进 7 5m 在工作面距煤层 4 m 垂距 时 再施工 3 排 21 个排放钻孔 根据煤层突出危险性程度 如 h2不超标 工作面 再向前掘进 7 5m 在工作面距距煤层 3 m 垂距 时 再施工 3 排 21 个瓦斯排放钻孔 在揭煤点周围形成一个经排放瓦斯后的卸 压带 该卸压带沿走向宽 21m 沿倾斜长 16m 为了确保揭煤安全 在距二1煤层底板 5m 垂距 时向前掘进 过程中必须采取严格控制煤层层位措施 坚持边探边掘 要求在 掘进过程中 每掘进 2m 使用锚索钻机在巷顶中间及两帮向上 打 3 个钻孔 探测煤层赋存及瓦斯情况 防止误揭煤层 六 揭煤方案设计 1 由于 21 轨道下山坡度为 21 煤层倾角为 32 因此 揭煤长度为 17m 且揭煤点位于构造带内 因此揭采用导硐震动 放炮揭煤 1 导硐长度计算 L L1 L2 L1 h sina L2 1 5 tga 其中 L 导硐长度 m a 煤层倾角 32 h 轨道下山高度 m 3m L1 3 sin32 5 7m L2 1 5 tg32 2 4m L L1 L2 5 7 2 4 8 1m 2 导硐的宽度和高度 导硐宽度小于揭煤点巷道宽度 定为 3 5m 导硐高度 应不小于 2 5 m 2 防突措施效果检验 当排放瓦斯钻孔施工完毕后 工作面掘进至距煤层垂距 3m 时 同时测定钻屑瓦斯解吸指标 h2 预测揭煤地点煤层突出危 险性 若 h2 200Pa 则认为工作面无突出危险性 采用远距离放 炮掘进 掘进到巷底距煤顶 2m 垂距 时 开始调整施工坡度 使 巷道底板坡度与煤层坡度相同向前施工揭煤导硐 保证岩柱厚度 相同 然后在中施工震动爆破炮眼 采用震动爆破直接揭穿煤层 如果 h2 200Pa 时认为工作面有突出危险性 必须在迎头再 采取瓦斯排放钻孔措施 对煤层瓦斯进行释放 要求排放钻孔布 置到巷道周界外 3 5 米的煤层内 孔底间距不大于 2 米 瓦斯释 放钻孔布置参数另行设计 然后对瓦斯释放措施效果进行检验 经效果检验措施有效后可进行揭煤 3 震动爆破设计 根据 细则 第 60 条规定 25 轨道下山揭煤点处于构造带内 岩层较为破碎 因此掘进面与煤层之间保持 2 5m 的岩柱 即当 工作面距煤层 2 5m 时开始调整施工坡度 使巷道底板坡度与煤 层坡度相同向前施工揭煤导硐 保证岩柱厚度相同 然后在导硐 内施工震动爆破炮眼 采用震动爆破直接揭穿煤层 1 炮眼数目及炮眼布置 按照 细则 以下简称 细则 第 92 条规定 震动爆破的炮 眼数目 应按照每平方米巷道断面 4 5 个确定 炮眼布置的间 排距取 0 5 米 n计 BL a2 式中 n计 计算炮眼数目 个 B 导硐宽度 3m L 导硐长度 8 1m a 炮眼间排距 取 0 5 米 一般取 0 4 0 5 米 代入得 n计 3 8 1 0 52 97 个 实际布置 炮眼个数 n布 112 个 图 2 震动爆破炮眼布置图 炮眼数目校核 n布 揭 112 24 3 4 6 个 m2 式中 每平方米炮眼数目 个 S揭 揭煤顶板面积 m2 2 炮眼布置 根据 细则 规定及经验 炮眼布置采用岩眼和穿岩煤眼相 间排列方式 岩眼终孔于煤层底板以下 0 2m 处 穿岩煤眼进入 煤层 0 5m 3 炸药量及装药连线方式 1 装药量计算 根据 细则 第 92 条 震动爆破的单位炸药量 应按照正常 掘进量的 1 5 2 倍确定 规定 震动爆破装药量按下式计算 Q 1 5 2 q A 式中 Q 震动爆破装药量 kg q 正常掘进单位炸药消耗量 kg m3 A 一次炸开煤 岩 量 m3 根据我矿在同等岩石条件 砂质泥岩 下掘进爆破经验 乳 化炸药单位消耗量 q 岩取 1 4kg m3 q煤取 0 3kg m3 根据设计预留岩柱厚度计算 爆破揭开岩柱体积 V岩 24 3 2 5 60 75m3 揭开煤柱段的 体积 V煤 24 3 0 5 12 15m3 则炸药消耗量 Q 1 5 2 1 4 60 75 0 3 12 15 133 04 177 39 kg 3000 21 20 19 18 17 16 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 22 23 24 25 26 27 28 41 36 37 38 39 40 42 55 50 51 52 53 54 56 69 64 65 66 67 68 70 34 29 30 31 32 33 35 48 43 44 45 46 47 49 62 57 58 59 60 61 63 76 71 72 73 74 75 77 放炮母线 600 550 550800550 550 600 700 700 400400 400 400 500 700400400400400 4600 2500 1300 1800 2400 3000 煤底板 500 400 86 82 80 77 74 2300 3000 500 200 300400 400 400 400 400 400300 2320 35 3026 83 图例 穿岩眼岩眼 眼深炮眼角度装药量 卷 眼 穿岩眼 名称眼号 数 量岩眼 穿岩 眼 水平 垂直 岩 眼岩煤 Kg 起 爆 顺 序 雷管 数量 联 线 方 式 掏槽眼 11 771300909044 217 掏槽眼 28 21141800747490612 6114 助掏眼22 35142340 3080 77901010222 8234 辅助眼 136 49142340 3050 80901010222 8334 辅助眼 250 63142320 3050 82901010222 8334 边眼64 77142310 3050 86901010222 8434 合计50108157 大 串 联 备注 1 炮眼封泥深度均大于 500mm 2 穿岩煤眼段装药量为 2 卷 岩眼段装药量 4 5 卷 煤岩两段之间必须用 250mm 炮 泥隔开 要求 1 岩石眼不得打入煤层 眼底距煤层应保持 0 2 米距离 如 果岩眼已打入煤层 必须在眼底的岩石中充填 0 2 米的炮泥 2 打穿煤层的炮眼在煤层段和岩石段应分段装药 并用长 0 2m 的炮泥隔开 3 所有炮眼在炸药与封泥间装 1 2 个水炮泥 封泥都必 须密实地装至孔口 4 必须使用铜脚线的毫秒电雷管 最后一段的延期时间不 得超过 130ms 并不得跳段使用 电雷管使用前必须进行导通试 验 5 为减少爆破母线的电阻 爆破母线必须使用专用电缆 六 组织措施 为加强对揭煤工作的组织领导 提高责任意识 保证揭煤工 作的顺利完成 矿成立揭煤领导小组 组 长 王世贤 副组长 于宗祥 闫书杰 高国栋 刘绍生 成 员 李光喜 韩荣军 冯新军 程秀印 刘新现 张卫国 万传明 李卫峰 钟训红 邓昌宇 李元权 允会杰 孙宝军 职责范围 总工程师 负责整个揭煤工作的统一指挥和安排 组织有关 部门制定 审批 贯彻揭煤措施 决定揭煤安全技术方案 组织有 关单位和人员进行实施 调度室主任履行对本次揭煤施工的全面协调和调度职责 安质部负责人 负责组织安检人员严格监督揭煤措施的现场 落实执行情况及揭煤过程中的安全工作 机电运输部负责人 负责揭煤期间各项措施中有关机电管理 和停送电工作 生产技术部负责人 督促施工单位严格按设计进行施工 掌 握揭煤进展情况 搞好工程质量管理 地质测量部负责人 负责及时掌握地质构造变化情况 探测 分析煤层赋存及岩柱尺寸变化 防突管理部负责人 协助总工程师编制揭煤设计和揭煤安全 技术措施 督促施工单位严格按设计施工 及时掌握揭煤进展情 况 通风管理部负责人 负责搞好通风 爆破 瓦斯检查和安全 监测等工作 探注队 抽采队负责人 负责按揭煤设计要求做好地质前探 钻孔和瓦斯排放钻孔施工 施工单位负责人 负责按揭煤设计和防突措施要求进行施工 劳资部负责人 负责准确掌握入井 升井人数 物资供应部负责人 负责揭煤期间所需物资供应工作 救护队负责人 负责揭煤期间安全监护和救护工作 揭煤领导小组所有成员 必须组织本单位职工认真学习 贯 彻执行揭煤安全措施 服从命令 听从指挥 积极主动完成业务 范围内的各项任务 为减少揭煤施工期间井下作业人员人数 本次揭煤 震动爆 破工序 计划在交接班前后进行 由调度室负责至少提前一班通 知到各相关单位 各单位接到揭煤通知后 要详细统计上一班出 井人数 除与本次揭煤相关人员按时下井外 其它单位入井人员 暂在平地等候通知 七 安全技术措施 揭煤过程中必须严格执行以下安全技术措施 1 25 轨道下山揭煤工作面必须形成独立的通风系统 通风 队检查正反向防突风门坚固可靠性 过墙铁风筒和水沟内安设防 逆风装置 2 放炮地点设在 110m 运输大巷内 该处必须安装直通调 度室的防爆电话 电话不允许串联 3 配备专职放炮员 专职瓦斯检查员和专职安全检查员 严 格执行 一炮三检制 和 三人连锁放炮制 经常检查瓦斯 若发 生停风 瓦斯超限或有煤与瓦斯突出预兆时 要立即将工作面的 所有人员撤至两道反向风门以外 同时关闭正反向风门并立即向 矿调度室汇报 4 地测部要经常观察现场岩石条件变化 为揭煤提供准确 的地质资料 防止误揭煤层 5 揭煤前由防突部负责对被揭煤层突出危险性进行预测 只有经过突出危险性预测 或防突措施效果检验 无突出危险的 情况下方可揭煤 6 岩柱厚度小于 3m 时 每次放炮都必须将全部人员撤至 110m 运输大巷的安全地点 同时关好两道正反向风门 回风系 统内所有非本安型电气设备必须全部停电 7 震动爆破炮眼参数严格按设计施工 做到每眼上量具 眼 眼有记录 8 震动爆破所用毫秒延期电雷管要在发放室逐个挑选 并 进行导通试验和电阻测试 每个电雷管的全电阻不得大于 6 不得小于 4 5 并单个缠绕扭结短路 9 震动放炮使用乳化炸药 不准使用过期 失效 变质的炸 药 10 装配引药工作由放炮员进行 引药不准提前制作 做一 个引药装一个眼 不准用电雷管或金属物品代替木锥扎眼 电雷 管必须全部插入药卷内 严禁将电雷管斜插在中部或捆在药卷外 装配引药必须在顶板完好 无电气设备和金属导体的地点进行 11 在施工过程中 施工队跟班队长负责在装药前将炮眼内 煤 岩粉用压风吹净 在放炮前负责组织揭煤地点及其回风系统 撤人 停电 12 装药时由通风队领导现场指挥放炮员按照爆破图表进行 使用木质炮棍轻轻将药推进 确保炸药装到底 药卷彼此密接 防止将雷管脚线碰断 炮眼剩余部分用黄土填满捣实 以保证爆 坡效果 每眼装好药后要进行导通测试 然后将雷管扭结短路并 悬空放置 避免杂散电流引爆 13 放炮前必须用粘土将所有瓦斯释放钻孔和效果检验钻 孔等不装药的孔洞填满封实 14 放炮员在连线时 必须将脚线用砂布打磨掉氧化层后再 扭接 每个接头都必须扭紧 扭牢 整个爆破网络裸露部分和接 头 都要用胶布包严 15 线连好后要做网络导通试验和网络电阻试验 无问题后 方可和母线相连 16 放炮员和专职瓦斯检查员严格检查工作面及其回风流 中瓦斯浓度 严禁瓦斯超限作业 17 放炮员在完成连线和检查瓦斯工作后 最后离开工作面 并关好两道正反向风门 至放炮地点向总工程师汇报 等待总工 程师下令放炮 18 放炮前由施工队负责在距揭煤点 10m 和 15m 处各设置 一道挡栏 以减缓发生突出时的突出强度 19 施工队接到撤人命令后 立即落实撤人站岗工作 撤人 范围为 25 轨道下山 25 皮带下山 25 回风下山工作面所有人员 撤完人站好岗后向调度室汇报 在没有接到总工程师撤岗的命令 前不准撤岗 20 机电运输部负责接到停电命令后 立即组织有关单位进 行停电工作 停电范围为 25 上部变电所除局扇以外的所有非本 安型气必设备 停电要逐级进行 每个停电地点必须有两人在场 一人操作 一人监护 停电后必须加锁挂牌 防止停电后自动复 电或误送电 停电工作结束后 及时向调度室汇报 没有接到总 工程师恢复送电命令 任何人不准向停电范围送电 震动爆破时 必须保证揭煤地点局扇正常运转和瓦斯监测装置正常运行 21 劳资部负责准确掌握揭煤期间入井 升井人员情况 如 有出入必须立即查找核实 并报告总工程师 22 从放震动炮装药开始 必须至少有 6 名救护队员配带氧 气呼吸器在作业现场附近进行监护 23 所有井下人员都必须携带隔离式自救器 24 揭煤前通风队要将放炮器进行彻底检查 并配备一台备 用发爆器 只有测试达到标准才能使用 25 撤人 停电 站岗 清点人数 瓦斯检测 爆破网络导通 电阻测试等各项准备工作完成并符合揭煤措施后 方可进行震动 爆破揭煤 此项工作由总工程师统一指挥 26 总工程师接到放炮员做好放炮准备的汇报后 落实撤