9705回风巷综合防突技术措施.doc

湖南安全技术职业学院Hunan Vocational Institute of Safety & Technology毕 业 论 文论文题目：9705回风巷综合防突安全技术措施 学生姓名：（三号宋体）指导教师：（三号宋体）系 别：（三号宋体）年 级：（三号宋体）专 业：（三号宋体） 2010年05 月 目 录1 引 言42 尾矿库及其功能42.1尾矿库的基本系统52.1.1尾矿堆存系统52.1.2尾矿库排洪系统52.1.3尾矿回水系统52.2尾矿库的功能52.2.1保护环境52.2.2充分利用水资源52.2.3保护矿产资源52.3尾矿库的重要性52.3.1尾矿库是矿山选矿厂生产不可缺少的设施52.3.2尾矿库是矿山企业生产最大的危险源63凤凰县尾矿库的现状及其存在的隐患63.1凤凰县尾矿库现状63.2 凤凰县尾矿库存在的隐患63.2.1基础工作薄弱，安全管理不到位，责任制不落实63.2.2存在大量的无设计或无正规设计的尾矿库63.2.3尾矿库的日常安全管理处于“空白”63.2.4无专业培训，无尾矿工操作资格证书73.2.5排洪设施不完善73.2.6一些尾矿库设施存在超量存放，超期服役的现象。73.2.7安全工作不到位83.2.8非法开采现象严重84 目前凤凰县的整治方案84.1整治工作目标94.2整治工作原则99705回风巷综合防突安全技术措施摘 要：煤与瓦斯突出是煤矿井下采煤过程中发生的一种煤与瓦斯的突然运动。这是一种极其复杂的动力现象，它是在很短的时间(几秒钟到几分钟)内，使采掘工作面的煤壁遭到破坏，并从煤层内部以极快的速度向巷道或采掘空间喷出大量的煤与瓦斯(甲烷或二 氧化碳或二者混合物)，堵塞巷道，在煤体中形成某种特殊形状的 孔洞。喷出煤与瓦斯时伴随着强大的冲击力，能摧毁巷道设施，破坏通风系统，甚至使风流逆转，并可能造成瓦斯窒息、爆炸和煤流埋人等事故。因此，它对井下安全生产造成严重的威胁是发展煤炭生产的重大障碍，属重大危险源。一旦发生煤与瓦斯突出事故，不但要停产整改，更严重的是会给人民的生命财产造成灾难性的损失。本人通过大量的实践活动，对轿子山煤矿的防突安全技术措施进行了分析和探讨。关键词：突出； 破坏；危险源；措施1 引 言煤与瓦斯突出是矿山的重大危险源，防突安全技术措施的好坏直接关系到矿山生产和人民生命财产的安全。一旦发生煤与瓦斯突出事故，后果不堪设想。世界上最大的一次突出发生在前苏联顿巴斯的加加林矿。该矿在 1969年7月13日当石门揭开1.03m厚的煤层时，突出煤 14200t，喷出瓦斯25万m3以上。 有关资料表明，我国早在1939年吉林省辽源矿务局就发生过瓦斯动力现象。 到1986年为止，发生突出的矿井已达200多个，突出总次数12000次，其中强度在1000t以上的特大型突出69次。目前以四川、湖南、辽宁、河南、贵州和江西等省突出较为严重。我国最大的一次突出是1975年8月8日，四川天府矿务局三汇坝一矿在主平硐揭穿煤层时发生突出，突出煤(岩)12780 t，喷出瓦斯150万m3 。目前世界各地煤与瓦斯突出的现象还没有得到完全控制，特别是随着煤炭生产规模日益扩大，矿井开采水平不断延深，煤与瓦 斯突出的次数和强度都在增加，这是由于人们对突出的原因和机 理的概念，还不十分明确，预防措施不够完善。我国防治煤与瓦斯突出的工作从无到有，发展很 快，对煤与瓦斯突出的认识，逐步深人，已初步掌握了一些规律，采用与推广了开采保护层等一系列行之有效的技术措施，保证了安全生产。我国在预防突出的措施方面，目前普遍采用的有开采保护层、 超前钻孔、预排瓦斯和震动放炮。2 概 述2.1矿井概况轿子山井田位于安顺市城北l6公里处，东经10653 501065810，北纬2621 202633 20，有矿山专用铁路和矿区公路通往安顺，铁路距贵昆干线安顺站20Km，交通较方便。距主要水源平桥河2Km。共有斑鸠山、平桥、新井三个矿井，三井均为高瓦斯高突矿井，面积共23平方公里。最大垂深300m。可采煤层34层，其编号为MO、M8、M9、M14，煤总厚4.35.5m。斑鸠山井受古河床冲刷仅M14煤可采，煤平均厚1.Im；平桥及新井现开采M8、M9两层煤，各煤层厚均为1.6m。两矿及临近大洞口井田在开采MO煤期间刚曾多次发生过煤与瓦斯动力现象及瓦斯爆炸等事故而停止0号煤的开采。新井地质储量除M0煤外共计4000万吨，斑鸠山和平桥两井为2973.2万吨，所以三个矿井未开采前地质储量共计7000万吨。2007年7月原轿子山矿将3个井设计生产能力修改核定为：平桥井60万吨，新井45万吨，斑鸠山井35万吨，并获得批准。该矿服务年限为20年。9705回风巷掘进工作面开口位置：主上山与9802进风巷交点中心处向上量17.5米向南东方向开口，方位角15103207落。巷道采用锚网支护，断面为矩形，巷道的净宽净高为3600mm2000mm，间、排距800mm；断面积7.2m2。2.2煤层结构煤层结构简单，煤层倾角35，为缓倾斜煤层，煤层赋存层位较稳定，厚度变化较小，局部煤层受褶曲影响，煤层会变薄，但不会尖灭，平均厚1.50m，煤岩类型属半光亮型、结构松散，呈黑色粉状、粒状，玻璃光泽。该煤层顶板为灰色、深灰色薄层状粉砂、粘土岩，伪顶为深灰色、块状碳质泥岩，富含植物化石。2.3水文地质情况工作面水文地质条件简单，在裂隙发育处将有淋水现象，预计工作面最大涌水量8.6m3/h，正常涌水量1.6m3/h。3 区域综合防突措施3.1区域突出危险性预测根据地质资料，该煤层瓦斯绝对涌出量为23.96m3/min,相对瓦斯涌出量为18.52 m3/t及矿井生产实践中发生的动力现象。该巷属瓦斯突出煤层，按突出煤层进行管理。3.2区域防突措施3.2.1根据我矿实践经验，根据地质资料，9705工作面回风巷属未卸压区域选用在巷帮施工挂耳钻场和在工作面迎头施工前探孔超前预抽瓦斯的区域防突措施。3.2.2在煤巷掘进工作面迎头进尺5m后的巷道两帮各施工一个钻场，钻场的规格应根据巷帮瓦斯抽放钻孔布置的要求，根据钻机的外型尺寸及钻杆长度而定。钻场规格为：宽高深4m2m4m，采用锚网支护，巷帮同侧相邻钻场之间的间距为30m；也可采用在工作面迎头施工深孔抽放进行区域消突，钻孔由通防队负责施工，掘进队跟班队长或班长以及安检员进行监督、验收。钻孔控制到两巷帮轮廓线各15m。留超前距不少于20m，钻孔孔径75mm，孔深63-77m。区域防突钻孔参数见下表（后附钻孔布置示意图）。区域防突钻孔参数表序号孔径（mm）孔深（m）与巷道中线夹角（）倾角（）备 注钻175750沿煤层顶板坡度每个钻场内钻孔布置两排，每排3个钻孔，上下钻孔夹角错开，工作面迎头深孔抽放布置一排3个钻孔。当煤层沿走向有起伏时，根据具体的角度对钻孔倾角进行修正。钻275762钻375764钻475776钻575778钻6756310迎175750迎2左75762迎3右75762说 明：、钻场内钻孔间距为1000mm，钻孔排距为500mm，钻孔距顶底板各500mm，工作面迎头钻孔间距为1200mm，钻孔距顶底板各800mm，所有钻孔的孔径为75mm，孔深63-77m。、钻孔控制到巷道轮廓线外15m，超前距不少于20m。、钻孔施工完后，采用聚胺脂和水泥砂浆封孔连抽，封孔深度不得小于8m。、封孔完毕后，接上抽放管路进行抽放，孔口负压保持在13KP以上。、抽放期间通防队必须每天安排抽放参数测定，并建立台帐，填写抽放日报表，报通风科、总工程师等有关单位。3.3区域措施效果检验9705回风巷所在区域经采取预抽煤层瓦斯的区域防突措施后，应采用钻屑指标法进行区域措施效果检验,即迎头前探孔施工完后，由施工单位在迎头施工3个效果检验孔，孔深10米，孔径为42mm，控制范围巷道轮廓线外4米，呈扇形布置；测得未超临界指标（临界指标、布孔参数详见第三章）则允许恢复进尺。3 局部防突措施3.1局部防突措施 9705工作面回风巷的联巷是在主上山和付上山之间的联巷，煤层已充分卸压，迎头按突出危险当头管理，选用排放孔防突措施进尺。 9705工作面回风巷迎头按突出危险当头管理，根据我矿的实践经验，虽然采用了区域防治措施，但为了确保安全进尺，仍采用施工排放钻孔的方法作为局部防治煤与瓦斯突出措施。根据巷道断面及钻孔有效影响半径确定排放孔， 煤层厚度小于1.2m时，施工一排钻孔，每排11个合计11个；在1.2米1.8米时，施工两排钻孔，每排11个合计22个，煤层超过1.8米时则增加一排钻孔，施工三排钻孔为33个。孔径75mm，（地质条件剧烈变化带可采用42mm），钻孔间距0.3m，孔深要求13M以上，排放孔留超前距5米（见参数表、布孔图）。在地质构造破坏带或煤层赋存条件急剧变化处不能按原措施要求施工时，必须打钻孔查明煤层赋存条件，然后采用施工抽放深孔措施，进行瓦斯抽放,并经措施效果检验有效后，方可在采取安全防护措施情况下进尺。孔号与中线的夹角（度）孔 径孔 深1、123075mm13m2、1323.675mm13m3、1417.575mm13m4、1511.575mm13m5、16675mm13m6、17075mm13m7、18675mm13m8、1911.575mm13m9、2017.575mm13m10、2123.675mm13m11、223075mm13m效检孔1042mm10m226.42mm10m32642mm10m排 放 孔 参 数 表说明：、排放孔间距为0.3米 、效检孔与中线间距为1.3米3.2效果检验：3.2.1选用钻屑瓦斯解吸指标法进行效果检验 在掘进工作面打3个直径42mm，孔深10m的钻孔，遇软分层时，钻孔应布置在软分层中；一个钻孔位于巷道工作面中部，并平行于掘进方向，其他两钻孔的终孔点位于巷道断面两侧轮廓线外4m处。 钻屑瓦斯解吸指标h2的测定：打钻时在预定的测定位置取出钻屑，用孔径1mm和3mm的筛子筛分钻屑(1mm的筛子在下，3 mm的筛子在上)，将筛分好的13mm粒度的试样装入MD-2型解吸仪的煤样瓶中，试样装至煤样瓶刻度线水平(10g左右)，自钻孔打至该采样段起经3min后，启动秒表，转动三通阀，使煤样瓶与大气隔离，在2min时记录解吸仪的读数。 钻屑瓦斯解吸指标值的测定位置为：分别在钻孔打至2m、4m、6m、8m、10m时进行h2测定。 最大钻屑量：钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S。 根据每个钻孔的每米最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标h2值确定工作面的突出危险性。如任一钻孔有任一项指标超标，既视为工作面有突出危险，必须重新执行排放措施，直到经检验措施有效后，由检验人员现场填写“效果检验牌板”，并留2米的效果检验（预测）超前距，当班施工人员方可按“效果检验牌板”规定的距离施工。检验人员升井后立即填写“效果检验报告单”，并经效检负责人审核、通防科长、总工程师审批后，由调度室负责通知施工队和其它有关部门。附表：防治煤与瓦斯突出规定规定的临界值h2(pa) Smax (Kg/m)危险性2006有突出危险2006无突出危险 如在施工排放钻孔时有喷孔、顶钻、瓦斯超限时或者效检指标中任一项指标超标，既视为工作面有突出危险，则必须执行短孔抽孔措施。短孔抽放控制范围为巷道两帮轮廓线外15m及工作面前方20m。根据工作面的煤层厚度，短孔抽放设计个数为11个，采用孔径为75mm的钻头施工，留超前距5米。抽放短孔施工后必须及时封孔连管抽放，并确保抽负压符合要求。具体参数见下表：短 孔 抽 放 参 数 表序号孔径（mm）孔深（m）与巷道中线夹角（ ）17525372752431375232547522175752196752007752198752217975232510752431117525374 通风系统4.1风流路线前期：新鲜风：二水平运输上山9705回风联巷当头。乏风流：9705工作面回风联巷当头（乏风）二水平运输上山七联眼回风上山。后期：新鲜风：二水平运输上山（局扇）9705工作面回风联巷9705工作面回风巷迎头。乏风流：9705工作面回风巷迎头9705回风联巷回风上山。4.2局扇选用采用双风机双电源，自动切换，局扇选用2台FBDNO30KW轴流对旋式风机一台工作，一台备用，800#双抗风筒送风5 安全防护措施5.1通风与瓦斯监测 必须建立独立、可靠的通风系统，所有通风设施，要定期维修检查，确保通风系统可靠以及通风设施完好。 掘进工作面局部通风必须保持双机运行，并实现自动切换。 风筒吊挂符合通风质量标准化标准，风筒出口距工作面的距离不大于5m，并及时修补风筒破口，确保迎头风量。 掘进工作面瓦斯传感器安装位置距迎头距离不大于5m，回风流瓦斯传感器安装位置为距回风口以里1015m，报警值和断电值均为0.8%，复电值为小于0.8%，断电范围为工作面及回风路线全部非本质安全型电器设备。瓦斯传感器要安设在顶板完好、无淋水的地段。5.2防护措施 必须建立独立，可靠的通风系统，所有通风设施，要定期维修检查，确保通风系统畅通，设施完好。 按防治煤与瓦斯突出规定要求，工作面必须建立两道以上有足够抗灾能力的防突风门，风筒过风门必须使用防逆流铁制风筒，溜子过风门处必须安装防逆流装置。 按防治煤与瓦斯突出规定要求，掘进煤巷超过500米时必须建立避难硐室，室内支护保持良好，并设有直通矿井调度室的电话，硐室内应放置足量的饮用水、安设供给空气的设施，每人供风量不得少于0.3m3/min，压风自救管内必须保持24小时正常供风，如果用压缩空气供风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴，避难硐室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。 按规定安装好瓦斯监测系统，对迎头、巷道中的瓦斯情况进行24小时连续监测，迎头或巷道中瓦斯浓度达0.8%时，能有效断电，断电范围为工作面及回风路线全部非本质安全型电器设备。 必须做到“三专两闭锁”；所有电器设备必须具备良好的防爆性能，杜绝失爆，电工必须对工作面所有电器设备定期检查，维修，发现失爆及时处理，严禁违章作业。 通防队负责按要求安装好隔爆水棚。水槽棚必须安装两组，每组72只水袋，每组水量均按断面计算（200L/M2），两组之间距离不得大于200M，不得小于60M，水袋水量不得少于设计水量的95%。，前面一组随当头掘进往前移。巷中一组水袋距回风口位置不大50米，水袋框可用圆钢制作，挂钩焊接成750，不得用铁丝扎死。 压风自救、自巷道口向里，每隔100m设置一组压风自救，每组压风自救必须有5-8个压风嘴，每个压风嘴供风量不小于0.1m3/min。、距工作面最近一组压风自救随工作面的推进及时前移，并与迎头的距离在2540m，压风管内必须保持24小时有新鲜风，距迎头10米必须配备灭火器2只，压风自救要安装在地点宽敞，支护良好且没有杂物的人行道侧，数量必须满足最多出勤人数需要。、自救袋装置的高度要适当，开关位置便于操作，其高度距巷道底板1.21.3m，便于人员自救时使用。、压风自救装置安装在巷道内的压缩空气管道上，在巷道的外口，压风自救管路上须安设气、水分离器，每次安装压风自救袋之前应先放气，将管路中杂物及锈蚀粉吹出，避免造成压风自救阀门及减压装置堵塞。、压风自救系统由使用单位安排人员经常进行检查、维修，不得随意关闭，并经常打开阀门放掉压风嘴内的积水或杂物，确保压风清洁。 打钻过程中，必须对迎头和附近30米巷道内进行洒水降尘。 打钻过程中，瓦检员必须对迎头、巷中的瓦斯情况进行巡回检查，保证迎头有足够风量，当瓦斯超过规定时，要立即通知钻工停止作业，并进行处理，直至迎头及巷中的瓦斯降至0.8%以下，方可恢复作业。 打钻过程中跟班队长，瓦检员、安全员、防突工必须在场，认真监督把关，确保钻孔施工质量，严禁弄虚作假。 打钻时严禁破坏瓦斯闭锁断电器或将瓦斯探头移到风筒出风口中。 严禁敲打或破坏性使用钻机。打钻完毕，必须将钻机放置安全地点，并把管线整理挂好。 打钻过程中，如出现电气火灾或钻孔起火，必须立即停止打钻，切断电源，用干式灭火器进行灭火，同时向调度室汇报，听候命令。 施工现场人员必须熟知和掌握突出预兆：无声预兆：煤层结构变化层理紊乱，煤质变软，光泽变暗淡，煤层倾角由小变大，厚度发生变化，煤层顶板下沉，底板出现断层，断裂、波状起伏，煤岩严重破坏，工作面瓦斯忽高忽低，空气变冷，煤壁发凉，工作面压力增大，支护变形，煤壁外移，打钻时有夹钻，顶钻，喷孔现象。有声预兆：煤壁发生震动或冲击并拌有声响，煤层发生变形发出壁裂声、机枪声、鞭炮声或远处雷鸣声，声音由小到大，由远而近，先单响后连发，顶板来压，出现裂缝，发出断裂声，煤壁塌落，片帮掉碴，支护破坏（拆断），炮孔内有“咝咝”声。 如出现喷孔、夹钻时，应停止施工，让其自然排放；如瓦斯涌出量增大、喷孔严重或出现严重的响煤炮、煤墙松动等突出预兆时，必须立即停止打钻，切断电源，将迎头所有人员撤离至安全地点并向通防队、调度室、总工程师和有关领导汇报。 机电防爆、根据煤矿安全规程规定施工单位必须安排专职防爆电工，每天对机电设备进行全面检查，杜绝失爆，并确保风机能够正常自动切换。、机电科应经常进行防爆检查，杜绝失爆现象。、巷道外及离迎头不超过100m处必须安装防爆电话，并且与其它地点的电话不能使用同一号码。 安全避灾、所有下井人员必须佩戴隔离式自救器。、跟班干部、班组长、瓦检员必须携带便携式瓦检仪，在施工地点上方悬挂便携式瓦检仪，报警时立即停止工作进行处理。、各有关单位必须组织职工学习煤与瓦斯突出基本知识、隔离式自救器和压风自救装置的使用方法。当井下现场发生灾变或有明显的突出预兆时，立即停电撤人，人员来不及撤离时，可到避难峒室内或就近打开压风自救装置躲避。、避灾路线（详情见附图）发生瓦斯突出、火灾、瓦斯爆炸及有害气体涌出时人员撤离路线：前期：9705工作面回风巷进风联巷当头运输皮带上山二水平皮带暗斜井一水平主斜井地面。后期：9705回风巷当头9705工作面回风巷进风联巷运输皮带上山二水平皮带暗斜井一水平主斜井地面。6 安全技术措施1、施工时打完钻孔后，必须清除每一钻孔内的浮煤，保证瓦斯有效排放。2、严格钻孔参数的管理，确保钻孔对前方煤体充分卸压。超前预抽钻孔及密集排放浅孔的孔位误差不得超过50mm、方位及坡度误差不得超过1，深度不得少于设计要求。防突工、验收员必须严格按此验收，不合要求的钻孔不能验收，必须重打。3、在地质构造变化带附近应采用小孔径（42mm）、多钻孔、大超前距、小循环、强支护的防突工艺。7 组织及责任落实措施1、施工单位要成立以主管队长为首的防突领导小组，负责职工的防突知培训、防突措施的贯彻执行和现场防突管理。2、各班组要严格执行防突措施，瓦检员做好监督落实。3、施工单位负责措施孔、检验孔的施工，负责防突安全防护设施的管理。4、防突检测工负责预测（效检）指标的测定，现场防突基点的标定，以及防突报告单和预测结果牌板的填写。发现超检测报单进尺要及时汇报相关部门。 5、跟班队长、班长、瓦检员应掌握工作面允许进尺数、已经进尺及剩余作废进尺情况。防突牌板上允许进尺情况由通防队值班队长通知瓦检员填写，剩余作废进尺