防突设计及安全技术措施

防突设计及安全技术措施防突设计及安全技术措施 一 编制说明 据煤 2007 年贵州鑫能煤炭工程设计咨询有限公司提交仁 怀市大竹坝煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告鉴定结果显示 c12 煤 层具有煤与瓦斯突出危险性 故 c12 煤层按突出煤层进行管理 为确保该工作面的安全掘进 需对 1128 运输巷进行施工超前预 抽钻孔抽放瓦斯 释放瓦斯压力 根据 煤矿安全规程 防 治煤与瓦斯突出规定 的有关规定 特呈报此措施审批 二 工程概况 1 1128 运输巷位于运输上山 760 标高东翼 c12 煤层中 巷道方位角 121 煤层平均倾角 32 巷道沿煤层顶板掘进 2 施工地点 见 钻孔施工平面图 3 钻孔参数 见 1128 运输巷钻孔布置图 4 煤层 瓦斯情况 1 c12 煤层 煤厚一般 1 4m 煤层中部有泥岩夹石 1 2 层 夹石 0 02 0 10m 含植物化石 底板为黑色泥岩 煤层坚硬 顶底板稳定 煤层平均倾角 32 c12 煤层距 c10 煤层 8m c10 距 c7 煤层 15m c7 距 c5 煤层 18m 瓦斯涌出量随 煤层埋藏深度的增大而增大 2 矿井瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井 c12 煤层具有煤与 瓦斯突出危险性 5 掘进方式为炮掘 巷道为梯形断面 巷道下宽 3 米 中高 2 5 米 采用梯形棚支护 6 通风方式 1128 运输巷掘进期间采用 2 30kw 局扇供 风 7 抽放系统情况 大竹坝煤矿风井工业场地建有地面永 久抽放系统 包括高负压和低负压两套瓦斯抽采系统 1128 运 输巷掘进期间采用高负压抽采系统 三 1128 运输巷防治煤与瓦斯突出主要危险因素 1 在掘进过程中 未严格执行 先抽后掘 四位一体 的 综合防突措施 2 未严格执行瓦斯排放制度 易引起瓦斯爆炸事故 3 风筒出口距工作面距离太远或损坏风筒 易引起瓦斯 事故 4 巷道内煤尘堆积 易引起煤尘爆炸事故 5 工作面不及时支护 煤体垮落易引发突出事故 6 掘进期间 未采用远距离放炮易引发突出事故 四 安全技术措施 综合防突措施工艺流程见 附图 一 突出危险性预测 据煤 2007 年贵州鑫能煤炭工程设计咨询有限公司提交仁 怀市大竹坝煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告鉴定结果显示 c12 煤 层具有煤与瓦斯突出危险性 二 区域防突措施 1128 运输巷采取施工长钻孔抽采条带瓦斯的区域防突措施 即在掘进前 对 1128 运输巷及其巷道轮廓线上帮 20 米 下帮 10 米 迎头前方 60 米范围内的条带瓦斯进行抽采 区域防突 措施钻孔设计详见附图 三 区域措施效果检验 预抽煤层条带瓦斯的效果检验主要采用 k1 指标法测定瓦 斯含量 当 k10 4ml g min1 2 或每米最大钻屑量 smax6kg m 方可视为区域防突措施有效 该区域无突出危险 允许进尺 40 米 预留 20 米超前距 当区域防突措施效果检验测得的煤体残余瓦斯含量 k1 0 4ml g min1 2 或每 米最大钻屑量 smax 6kg m 该区域有 突出危险 继续抽采条带煤层瓦斯的防突措施 再次进行区域 防突措施效果检验 直至确定 1128 运输巷 钻孔控制范围 无突 出危险 四 区域验证 1128 运输巷选用钻屑解吸指标法结合对 1128 运输巷掘进 期间的区域验证 采用钻屑解吸指标法进行验证 每进 1m 测定该 1m 段 的全部钻屑量 smax 每进 2m 测一次钻屑解吸指标 每循环验 证 10 米 突出参数临界值测定使用 wtc 防突仪测定 k1 值 根 据钻屑解吸指标结果 若 k1 值 0 4ml g min1 2 每米最大钻屑 量 smax6kg m 且 w 值 8m3 t 则认为工作面无突出危险性 若 k1 值 0 4ml g min1 2 或每米最大钻屑量 smax 6kg m 或 w 值 8m3 t 则认为工作面具有突出危险性 在 1128 运输巷采用直径为 42mm 的钻杆沿掘进方向施 工 3 个孔深为 10m 的区域验证孔 钻孔应布置在软分层中 区域 验证钻孔设计详见附图 对 1128 运输巷实行连续区域验证 即区域验证孔必须 保留有 2m 的超前距 只要出现有一个区域验证孔为有突出危 险或施工验证孔过程中发生喷孔 卡钻 顶钻等突出预兆 则 证明该工作面有突出危险 必须立即停止掘进 采取局部防突 措施进行消突工作 直至掘完区域防突措施有效控制范围 40 米 为 止 五 局部综合防突措施 1 突出危险性预测 掘进前工作面采用 wtc 防突仪进行突出危险性预测预 报 wtc 防突仪测定 k1 值 钻屑量 smax 值 由通防队施工钻孔 并进行预测预报工作及效果检验工 作 工程部控制和掌握进尺情况 安检员 瓦检员现场监督汇 报 并作好记录 进尺前必须在工作面迎头施工预测预报孔 预测预报孔 为 3 个 孔径为 42mm 钻孔参数见附图 钻孔布置在煤层软 分层中 并控制到巷道轮廓线外 4 米的范围 后附钻孔参数图 每循环预测 10 米 若预测指标为无突出危险 且上一循环的预 测指标也无突出危险时 方可确定为无突出危险工作面 并在 采取安全防护措施 保留足够的预测预报超前距离的前提下按 总工程师批准后的进尺数进尺 但最大距离不能超过 7 米 否则 仍要执行一次工作面防突措施和措施效果检验 在进行突出危险性预测预报时 当钻屑瓦斯指标 k10 4ml g min1 2 且最大钻屑量 smax6kg m 且煤层瓦斯含量 w8m3 t 时即无突出危险性 当上一循环的预测指标也无突出 危险时 方可确定为无突出危险工作面 并在采取安全防护措 施 保留足够的预测超前距的条件下经总工程师同意后方可进 尺 但最大距离不能超过 7 米 否则 仍要执行一次工作面防突 措施和措施效果检验 当钻屑瓦斯指标 k1 0 4ml g min1 2 或最大 钻屑量 6kg m 或煤层瓦斯含量 w 8m3 t 即具有突出危险性 停止进尺 采取工作面防突措施 在经预测预报无突出危险后允许进尺的 7 米范围内 若 瓦斯涌出量增大异常或有突出危险预兆时 必须采取工作面防 突措施后 再次进行效果检验 2 工作面防突措施 经突出危险性预测后 若预测结果为工作面具有突出危 险性时 工作面必须按照防突措施施工工作面综合防突措施钻 孔 后附钻孔参数图 以 15m 为一个循环 每一循环必须留有 5m 超前距离 由通防队负责施工局部抽放钻孔 每施工完一个 钻孔后必须立即连管抽放 直至局部抽放钻孔将经钻孔控制范 围煤体内瓦斯含量降到 8m3 t 以下后 再对预抽后的区域性防 突措施效果进行检验 工作面必须配备 2 台性能完好的 zy 760 型和 2 2kw 防 突钻机 当预测预报 效果检验 过程中 若有喷孔 顶钻 夹钻 或当预测预报钻屑瓦斯指标 k1 0 4ml g min1 2 或最大钻屑量 6kg m 或煤层瓦斯含量 w 8m3 t 时 使用防突钻机施工钻孔 抽放瓦斯 孔径不小于 94mm 每施工完一个抽放钻孔 必须 立即联管抽放 经过抽放后对各孔抽放情况进行测定 根据瓦 斯抽放量计算煤体瓦斯含量 8m3 t 再次进行效果检验确认无 突出危险后方可按由矿总工程师批准的安全进尺距离进尺 否 则继续进行抽放 只有达到上述条件后方可进尺 3 工作面防突措施效果检验 效果检验钻孔数目为 3 个 孔径为 42mm 效果检验钻 孔布置在预测预报钻孔和防突措施钻孔之间 同时尽量布置在 煤层软分层中 控制到巷道轮廓线外不小于 4 米的范围 钻孔参 数见附图 每循环打 10 米 按总工程师批准的进尺数进尺 但 最大距离不能超过 7 米 具体见附图 当钻屑瓦斯指标 k10 4ml g min1 2 且最大钻屑量 smax6kg m 且煤层瓦斯含量 w8m3 t 时即无突出危险性 并在 采取安全防护措施 保留足够的超前距离的前提下按总工程师 批准后的进尺数进尺 当钻屑瓦斯指标 k1 0 4ml g min1 2 或最大 钻屑量 6kg m 或煤层瓦斯含量 w 8m3 t 即具有突出危险性 严禁进尺 必须继续抽放 局部防突措施钻孔 直至效果检验证明 工作面防突措施有效后 钻屑瓦斯指标 k10 4ml g min1 2 且最大 钻屑量 smax6kg m 且煤层瓦斯含量 w8m3 t 采取安全防护措施 保留足够的超前距离的前提下按总工程师批准后的进尺数进尺 在允许进尺的范围内必须每进尺 7m 立即对工作面防突措施进 行效果检验 在未进行效果检验时 掘进工作面不得从事与掘进相关 的工作 经效果检验后 仍具突出危险性时 则必须重新施工钻 孔进行抽放 钻孔间距缩为原来的一半 钻孔施工完毕 再次 进行抽放后 再由通防队再次进行效果检验 在效果检验钻屑 指标 k10 4ml g min1 2 且钻屑量 smax6kg m 且煤层瓦斯含量 w8m3 t 时即无突出危险 经总工程师同意后方可按规程规定进 尺 每次进行预测预报或效果检验的结果要及时汇报调度 并填写好现场防突牌板 做好标记 严禁超掘 五 打钻安全技术措施 1 设备的搬运和拆卸 1 搬运过程中必须有专人监护 移钻机时立柱旁边严禁站 人 必须确保稳好立柱后方可卸压 撤卸立柱时要轻拿轻放 防止立柱砸伤人员或设备 撤下的立柱要平放在地上 2 移钻机时要爱护好设备 轻拿轻放 需拆开机体时油管 及接 头处必须包裹好 3 移钻机时应先将固定钻机的立柱卸掉后 方可移钻机 严 禁提前解掉钻机立柱相互捆绑的保险铁丝 拆掉铁丝后必须立 即将立柱放下并摆放好 4 搬运钻机严禁使用锚杆 5 移钻时必须切断电源 严禁带电移动钻机 6 搬运钻机过程中 由于巷道坡度大 所有参加搬运的人 员 必须相互配合好 避免钻机在搬运过程中下滑伤人 7 钻机在搬运过程中 若需要采用葫芦和拔柱器配合搬运 时 悬挂点 必须保证牢固可靠 8 使用葫芦和拔柱器起吊时 除工作人员外 其他人员必 须站在施工地点 10m 范围外 2 打钻地点环境要求 1 打钻地点要求 巷道内的物料必须码放整齐 巷道支护 完好 巷道内浮矸清理干净 2 保证巷道内无杂物 且通风正常 3 施工前要严格检查巷道顶板支护情况 施工钻孔人员进 入工 作地点首先进行 敲帮问顶 制度 查看顶板的安全情况 确认顶板完好后方可进入施工 3 钻机的安装 1 安设地点必须平整 以便支设钻机立柱 立柱必须达钻 机要支撑好 严禁将立柱打在浮矸上 立柱要有足够的初撑力 按钻孔参数摆正钻机 2 安装钻机时 钻机压柱必须栓上防倒绳 且钻机四根压 柱之间必须栓上联锁防倒绳进行联锁并确保牢固 压柱与顶板 接触点必须放置木板或木垫等防滑物料 3 每班接班后 必须检查油压支柱是否牢固 且每班必须 对油压柱升压不低于 3 次 4 钻进 1 打钻时严格执行先开水后开机制度 停机时必须先停机 再停水 防止煤粉堵孔 每次停机后 要先将钻机压力调整到 零位 钻进时要缓慢加压到预定压力 2 根据具体情况调整回转速度进行加压或减压钻进 3 钻孔施工过程中发现顶钻 排粉困难等异常现象时 应 采取低速慢进 边退边进措施 不准强行给压 冒险施工 4 在钻杆钻进过程中 严禁施工人员触摸钻机旋转部件 防止钻机绞伤人员 施工人员必须扎紧衣袖 防止在施工过程 中发生事故 5 钻机在钻进过程中 动力头绝对不能反转 只有在加接 或拆卸钻杆时 夹持器夹住钻杆后才可反转 6 注意各运动部件的温升情况 轴承电动机等处的温度不 得超过 60 否则应停机检查并加以处理 7 观察各压力表所提示的压力 判断钻机是否过载 出现 过载现象应调溢流阀 降低钻进速度 减少负荷 8 严禁在钻进过程中对钻杆进行敲打 在钻进过程中 如 果出现卡钻时 夹钻 顶钻时 严禁用钻杆对给进钻杆进行敲 打 必须先分析出现故障的原因 并做好相应记录 汇报调度 室 等待处理后 方可进行钻进工作 5 安装钻杆 1 先检查钻杆 应不堵塞 不弯曲 丝扣未磨损 不合格 的钻杆不得使用 2 连接钻杆时要对准丝扣 避免歪斜和漏水 3 装卸钻头时 应严防管钳夹伤硬质合金片 夹钻头 4 安装钻杆时 必须在安完第一根钻进后 再安第二根 5 在安装和施工过程中严禁敲打钻机及其它设备 6 倒杆 1 在倒钻杆时 严禁用锤敲打钻杆 2 倒钻过程中 如果出现夹钻现象 应先正转后 在往后 拉杆 7 瓦斯管理 1 巷道必须保持正常回风 巷道内不得堆积任何物品 以 防通风不畅 造成瓦斯聚集 2 开钻前先检查有害气体含量 当瓦斯浓度达到或超过 0 8 时 不得开钻 3 施工地点内必须安装甲烷便携仪 便携仪悬挂在巷道下 风侧距顶班板 300mm 距钻进一帮 500mm 4 当结束每个钻孔钻探时 迅速检查有无有害气体溢出 当发现瓦斯浓度过高时 及时对钻孔进行封堵 5 打钻过程中 瓦检员必须加强对施工地点的瓦斯及其它 有害气体的检测 发现异常 必须及时通知当班作业人员 并 报告调度室 采取有效措施 进行处理 8 机电设备管理 1 禁止带电检查设备 打开电器设备检修之前 必须检查 瓦斯 瓦斯浓度超过 0 5 时 禁止打开电器设备 2 作业点电气设备工作前必须检查 杜绝失爆 9 施工期间当班产生的煤 岩粉 当班统一集中运走 不得出现煤岩粉堆积 10 施工过程中 所有作业人员必须加强自主保安和互助 保安 11 巷道内必须安设专用电话 当发生异常情况时及时联 系调度室 12 钻机开关距钻机不能超过 3 米 以便及时操控 13 安监员 瓦检员现场跟班 密切监察安全动态 14 钻探施工人员必须由专业人员施工 严格按照技术规 范操作 15 钻孔施工地点附近必须配备至少 2 台干粉灭火器 灭火器放在施工地点空余位置 且靠巷道一帮摆放 16 所有施工人员必须熟悉施工地点避灾路线 并掌握 煤与瓦斯突出预兆 并详细记录钻孔见煤岩实际情况 钻孔参 数 倾角 方位角 孔深 需要根据现场实际情况进行调整的 必 须记录好孔号及相关参数 17 打钻时严格按照施工设计及安全技术措施施工 不准 擅自改 18 钻孔施工完毕后 施钻人员要详细记录钻孔倾角 方 位角 见煤岩情况 并拟出书面材料 六 可能引发的事故及应急处理措施 1 施工地点发生瓦斯 煤尘爆炸 煤与瓦斯突出事故时 1 施工地点一旦发生瓦斯 煤尘爆炸事故 现场人员应迅 速用工作地点的程控电话向调度室如实汇报 汇报完后 迅速 撤离现场 2 撤离时 遇险人员必须在当班现场负责人的组织带领 下 按避灾路线迅速撤至到新鲜风流中 脱离危险区 3 撤离过程中 不要奔跑 防止自救器脱落 同时要防 止二次爆炸 当冲击波或火焰袭来时 应立即趴下 以避开爆 炸冲击波 火焰的灼伤或有毒有害气体的袭击 当通过风门时 应随手将风门关好 以防风流短路 紊乱 造成事故范围扩大 2 施工钻场发生冒顶事故 1 经常检查巷内顶帮及支护情况 发现问题及时处理 不 能立即处理 必须将人员撤至安全地点 汇报矿调度室 不安全 地点严禁站人 2 钻场内一旦垮顶出路被堵 未堵人员要及时向矿调度 室汇报 包括垮顶范围 被堵人员和位置 并积极进行抢救 3 在进行抢救时 要安排有经验的老工人监视顶板变化 情况 避免抢救人员受伤 抢救时 由外向里进行 抢救时必 须支设临时支护 3 防见煤瓦斯超限预案 1 在打钻时 安置防喷孔装置 并与抽放管路连接 2 钻场附近准备黄泥 在发生喷孔的时候 及时用黄泥封 住钻孔 3 每个钻孔要做到及时封孔带抽 七 其他安全技术措施 1 所有入井人员必须携带隔离式自救器 所佩带的矿灯 必须杜绝失爆 2 风筒的接头反边等必须符合 矿井通风质量标准化标 准 的要求 必须使用好 双风机 双电源 和自动切换装置 严禁出现风筒被挤压或擦 挂现象 3 按 煤矿安全规程 防治煤与瓦斯突出规定 及相 关规定安设好压风自救系统 并保证压风自救系统阀门 设备 等完好 供风正常 4 每组压风自救装置应可供 5 8 个人使用 平均每人的压 缩空气供给量不得少于 0 1m3 min 5 巷道在掘进期间 必须根据实际情况设置避难硐室 避 难硐室必须符合以下要求 1 避难硐室设置向外开启的隔离门 隔离门设置标准按照 反向风门标准安设 室内净高不得低于 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 并设有与矿调度室直通的电话 2 避难所内放置足够的饮用水 安设压风自救设施 每人 供风量不得小于 0 3m3 min 3 避难硐室内应根据设计的最多避难人数配备足够数量的 隔离式自救器 6 抽放支管必须接至迎头不大于 10 米的距离 并且所打 的抽放钻孔要及时连网进行抽放 由通防队负责加工 多头抽放 管 对每个钻孔抽放管必须加工阀门 同时留有观测孔 7 封在钻孔内的抽放管在其前方必须打小孔 孔径 8mm 孔的截面积之和不得小于管截面积的 1 5 倍 不少于 48 个 8 每打完一个钻孔 必须立即封孔连管抽放 且封孔的 长度不得小于 8 米 9 通防队必须派专职瓦检员跟班作业 并严格执行瓦斯 检查制度 严禁瓦斯超限作业 10 作业过程中 加强观察 发现有突出预兆之一时 必须 立即停止作业 切断电源 撤出人员 撤人工作由现场施工负 责人统一指挥 瓦检员 安检员协助 并及时汇报调度 11 巷道内的所有电气设备必须实行 风电 瓦斯电闭锁 并定期试跳 局部通风机实行 三专 实行 双风机 双电源 并能自动切换 严禁主 备风机同时停电检修 12 电工必须对巷道内所有电气设备进行定期防爆性能检 查 发现问题及时处理 严禁失爆 13 掘进期间放炮时必须遵守以下规定 1 在放炮前必须先将掘进巷道及其回风流系统内的非本质 安全型电气设备的电源切断 主要通风机除外 将开关打到 零 位 并撤出人员 指派专人站岗 2 煤巷掘进工作面采用远距离爆破时 爆破地点必须设在 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 爆破地点距工作面的距离不得小于 300m 3 放炮地点必须设置与调度室直通的电话 放炮工作由调 度室统一指挥 4 每次放炮前 当班班长必须严格按要求把放炮撤人 站 岗截人工作安排到位 否则严禁放炮 5 放炮母线与雷管脚线 雷管脚线与脚线之间的接头处必 须用绝缘胶布包好 严禁出现明接头 炮泥必须填满 6 放炮 30 分钟后 如果监测系统显示瓦斯浓度小于 0 8 由 瓦检员 安检员 班队长 放炮员进入该巷道内检查瓦斯 顶 板 支护等情况 只有瓦斯浓度在