110510采面绞车窝抽采设计及安全技术措施

编号：通20190328-1号编制人员：李军辉总工：何鹏矿长：汤志辉编制时间：2019年3月28日

安全技术措施/方案设计审核记录措施名称110510米煤绞车窝及绕道掘进工作面抽采设计及施工安全技术措施会审地点矿调度会议室 会审时间2019.3.29审核意见审核人员签字矿长总工程师安全矿长机电矿长生产矿长通风副总米掘副总机电副总通风队长采煤队长地质副总打钻队长安全副总监控主任编制TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、编制目的 5\o"CurrentDocument"二、编写依据 51、《煤矿安全规程》 52、《防治煤与瓦斯突出规定》 53、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》 54、 《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006) 55、 《煤矿瓦斯抽采规范》(AQ1027-2006) 5\o"CurrentDocument"三、工作面概况 5\o"CurrentDocument"1、 510采面绞车窝基本情况及煤层情况 5\o"CurrentDocument"2、 瓦斯、煤尘及自燃倾向性 5\o"CurrentDocument"3、 地质构造及顶底板情况 7\o"CurrentDocument"4、通风、瓦斯抽采、监控系统 7\o"CurrentDocument"四、 抽采设计 8\o"CurrentDocument"1、 抽采设计及钻孔工程量 8\o"CurrentDocument"2、 抽采半径的确定 8\o"CurrentDocument"五、 瓦斯抽采钻孔施工 81、施工设备 8\o"CurrentDocument"2、进度计划 9\o"CurrentDocument"3、 施工要求 9\o"CurrentDocument"六、 瓦斯抽采 10\o"CurrentDocument"1、瓦斯抽采系统 10\o"CurrentDocument"2、封孔 11\o"CurrentDocument"3、 抽采管路 11\o"CurrentDocument"4、 瓦斯自动计量装置 11\o"CurrentDocument"七、抽采量及抽采效果预期 12\o"CurrentDocument"1、预计钻孔控制范围 121、预抽钻孔控制范围 122、煤量计算： 123、瓦斯总含量计算 124、有效预抽时间 13\o"CurrentDocument"5、预期效果 14\o"CurrentDocument"八、组织管理 14\o"CurrentDocument"九、施工安全技术措施： 15\o"CurrentDocument"1、准备工作 15\o"CurrentDocument"2、钻进安全技术要求 16\o"CurrentDocument"3、机电管理 17\o"CurrentDocument"4、安全防护措施 17\o"CurrentDocument"5、人员避灾路线： 18110510采面抽采设计及

施工安全技术措施一、编制目的为了贯彻《防治煤与瓦斯突出规定》及《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》等相关规定、要求，特编制本段巷道瓦斯抽采设计及施工安全技术措施。二、编写依据1、《煤矿安全规程》2、《防治煤与瓦斯突出规定》3、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》4、 《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006)5、 《煤矿瓦斯抽采规范》(AQ1027-2006)三、工作面概况1、110510采面绞车窝基本情况及煤层情况110510采面绞车窝掘进工作面设计长度15m,绞车窝绕道11.6m,M5煤层倾角为9°,绞车窝标高为1589.1m-1591.5m，对应地表标高为1780m,埋深为172.7m。该绞车窝掘进面位于井田的东北面，沿煤层倾斜向上为原110506采空区，采面的东面为20m矿界保护煤柱，西面为110511采面外段,该面已经回采完毕,上腹为山体,下腹为M9煤层区域，M9煤层目前尚未回采。110510采面绞车窝掘进为M5煤层，巷道所揭露的煤层厚度一般为2.09米—3.06米，一般厚度为2.2米左右。所含夹石不稳定，厚度0.1—0.3米左右岩性多为泥岩，其采用厚度有一定的变化。110510采面绞车窝掘进工作面开口位置位于110510采面上出口位置，开口方位331°，施工巷道倾角为9°。2、瓦斯、煤尘及自燃倾向性1）、原始瓦斯含量根据中国矿业大学安全生产检测检验中心2018年年12月提供的《盘州市煤炭开发总公司盘州市大山镇小河边煤矿M5煤层瓦斯参数

测定报告报告》，小河边煤矿的M5煤层在110510运输巷K0+199m-2处取芯测得M5煤层的原始瓦斯含量为9.3m3/1,大于8.0m3/1；区域内绝对瓦斯压力0.93MPa，小大于0.74MPa；坚固性系数为0.37，小于0.5；瓦斯放散初速度为16,大于突出临界值10；煤的破坏类型属于III-W类破坏煤。所以，本采面煤层瓦斯管理按照突出煤层管理。2）、煤尘爆炸性指数及爆炸危险性a、煤尘爆炸性指数及爆炸危险性根据贵州煤矿矿用安全产品检验中心2018年12月18日所提交的《盘县小河边煤矿M5煤层爆炸性鉴定报告》的鉴定结果：M5煤-2-2尘具有爆炸性。鉴定依据：AQ1045-2007《煤尘爆炸性鉴定规范》b、煤层自燃发火期和自燃倾向性根据贵州煤矿矿用安全产品检验中心2018年12月18日所提交的《盘县小河边煤矿M5煤层自燃性鉴定报告》的鉴定结果：M5煤-2-2层为III类不易自燃煤层;M5煤层煤尘具有爆炸性。-2鉴定依据：GB/T20104-2016《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》3、地质构造及顶底板情况小河边煤矿位于盘南背斜南翼中部，为单斜构造。地层总体走向北西西，倾向南南西，倾角10°左右。矿井断层不发育，仅在西部边界见F7断层，该断层总体走向北北东，倾向近东，倾角60〜80°。根据110506运输巷在掘进过程中揭露的地质情况看，110510运输巷、回风巷掘进过程中巷道中段出现一条断层，110510采面回采期间应加强地质前探和瓦斯防治工作。顶板：直接顶板为0〜3m厚的泥质粉砂岩，含菱铁矿结核。泥质粉砂岩，松撒、易垮落。110510采面绞车窝布置在M5煤层中，从已掘露的运输巷、回

-2风巷及切眼煤层情况分析，该回采工作面煤层赋存较稳定,煤层平均厚度为2.2m,根据110511采煤工作面回采过程中瓦斯涌出量较小(2.8288m3/min)，110510采煤工作面局部区域存在落差的断层，落差在10-13.2m,与110510采煤工作面走向程45°夹角。煤层倾角8°—10°，110510运输巷、回风巷、切眼在回采工作中未发生瓦斯超限现象。直接顶板为厚度5.5—19米的粉砂岩细砂岩及泥质粉砂岩为主，局部以粉沙质泥岩为主。直接底板为0.1—0.5米厚的泥岩，其下一般为泥质粉砂岩、粉砂岩、及细砂岩为主。4、通风、瓦斯抽采、监控系统(1)地面主要FBCDZNO23型轴流式通风机型通风机二台，功率2X200kW，可以满足矿井通风需要。在电控设备上设置正反转装置，反风时采用风机反转直接反风。掘进工作采用压入式，并各自均有专用回风巷。110510采面绞车窝掘进工作面采用通风方式为局部通风机压入式通风。（2）在地面建设了瓦斯抽采泵房，布置2BEC62泵4台，其中2台工作（高负压1台，低负压1台），2台备用（高负压1台，低负压1台），额定功率450KW，额定流量350ma/min；井下抽采管路系统布置为：从地面抽采泵设置主管路2趟（1趟高负压、1趟低负压）至回风平硐，管径600mm，分别铺设高、低负压干管至M3、M5煤层，管径200mm，再由干管分别分出支管接至各采掘工作面，所有抽采管材质均为螺旋无缝钢管。（3）采用KJ95X煤矿安全监测监控系统，已实现工作面的瓦斯电闭锁功能。在110510采面上下巷施钻期间，采用煤矿安全监测监控系统对工作面风流及回风流的甲烷（CH）浓度进行监测，通过地面中心站实4施实时监控，并安装远程断电仪与甲烷传感器联接，实施瓦斯电闭锁。四、 抽采设计110510采面绞车窝掘进工作面瓦斯涌出主要为M5号煤层瓦斯。1、抽采设计及钻孔工程量110510采面绞车窝掘进工作面长15m,绕道长11.6m。在110510采煤工作面回风巷上帮施工13个平行钻孔，9个扇形钻孔，可以控制110510采面绞车窝掘进工作面及绞车窝绕道，瓦斯抽采钻孔布置详见附图。2、抽采半径的确定据M5煤层抽采经验分析，M5号煤层属可抽采煤层。故此次抽采半径暂定为1.0m，即钻孔终孔间距为2.0m。五、 瓦斯抽采钻孔施工1、施工设备钻机：110510采面回风巷采用ZDY1250型矿用全液压坑道钻机。钻杆：回风巷050mmX75mm圆形钻杆。钻头：回风巷075mm复合片钻头。2、进度计划根据目前实际生产情况，施工时间为3天左右，施工具体时间根据生产计划进行合理安排和适当调整，施工顺序为：先施工靠近切眼的抽采钻孔，由里向外依次施工。3、施工要求施钻地点必须安装视频监控，施钻过程监控录像必须保存3个月以上备查。(2)施工人员必须熟悉钻孔设计要求和有关安全技术措施。(3)打钻前首先必须检查施工地点的支架、顶板等情况，必须由班长或有经验的老工人负责找掉活煤活矸，以免片帮伤人。(4)钻场所有电器设备必须上台挂牌管理，电缆吊挂整齐，物品码放整齐，确保电器设备完好、防爆。(5)钻机工必须对所使用的各种设备性能进行全面了解、检查，按要求进行操作，严禁违章操作。(6)钻机工必须能处理施工过程中的临时故障，在施工和处理故障时，必须明确1人专门负责安全工作。(7)钻机工在架设钻机之前，必须保证设备处于安全位置，钻机必须安设牢固，不具备施钻条件，严禁施工。在安设过程中必须保证钻机及附属设备垫平、稳定、牢固、安全。(8)必须执行现场交接班制度，交接时，必须把当班工作情况及发现的问题向下一班交代清楚。（9）施工时当瓦斯浓度超过1.0%时，停止作业；当瓦斯浓度超过1.5%时，所有人员撤离至新鲜风流中，并及时汇报调度室。在瓦斯浓度低于0.5%时才可继续作业。（10）巷道的水沟流水要畅通，确保巷道无积水。（11）施工队必须严格按设计要求的钻孔方位、倾角、开孔位置、孔径施工，通风部门负责钻孔施工质量验收，每孔必检，对钻孔方位、倾角、长度及见煤、喷孔等参数必须准确收集并作好记录。（12）、钻探施工部门必须严格按照本探放水设计方案要求施工，当班施工钻孔必须经过当班安全员、瓦检员及带班矿长验孔并将验孔情况记录在施钻记录里。每施工完一组钻孔由安监、地测、通风、调度联合验收，并记录在册，如发现不合格钻孔，则需重新补探。（13）、钻孔施工过程中，遇到地质变化如断层等变化应立即汇报矿总工程师，经总工程师研究批准，方可改变原钻探方案，重新制定新方案。（14）、每班必须由安全员、技术员跟班作业，并做好记录。记录中应真实反映煤岩层的变化及换层深度，并记录探水孔的方位、角度、位置、孔深、返水等情况。（15）、钻探过程中，若遇顶钻、煤壁片邦来压、水量突然增大等现象必须停钻，并向调度室反映情况，制定相应措施处理。六、瓦斯抽采1、瓦斯抽采系统（1）通过井下抽采管路接入矿井地面瓦斯永久抽采系统。（2）地面抽采泵：根据瓦斯泵的流量等参数,地面泵站选用流量为流量235m3/min的2BEC-52型水环式真空泵。（3）抽采管路：地面抽采泵站f回风平硐一M5煤回风上山一110510回风巷。各瓦斯管路连接均采用螺栓紧固法兰盘连接方式，中间夹橡胶垫圈。2、封孔封空前，所施工钻孔全程下套管，并采用“两堵一注”封孔方式封孔，封孔外段和里段各加处采用马丽散封堵，中间段采用机械注水泥浆封孔。封孔过程：当抽采孔施工结束后，将抽采管安装在钻孔中预定的封孔深度，里段用马丽散封堵加，并安装好注浆管、返浆管，外段用马丽散封堵加。管路安装完毕后应及时注浆。煤孔封孔深度15m（开孔处围岩或煤层破碎时，应当增加封孔深度）。封孔注浆具体方法为：根据封孔深度确定水泥的数量，并按水灰比1：1配制成水泥浆，用注浆泵一次连续就水泥浆注入孔内，待返浆管返浆时，暂停注浆，关闭返浆管阀门。20分钟后在进行一次注浆使压力达到2MPa以上。经24h凝固后，合茬抽采。3、 抽采管路110510采煤工作面回风巷抽采系统管路直径cp200X6mm卷铁皮管，钻场内的抽采管直径为50mmPVC管。（110510采面绞车窝及绕道掘进工作面抽采管道与110510采面回风巷公用一趟抽放管道。）4、 瓦斯自动计量装置在110510采面工作面的运输巷和回风巷各自安装瓦斯自动计量装置，此装置必须为此抽采自动计量所用，严禁与其它管路共用。七、抽采量及抽采效果预期1、预计钻孔控制范围1、预抽钻孔控制范围根据110510采面绞车窝掘进工作面及绕道抽采钻孔设计图，其控制区域为梯形，其钻孔的控制面积：S=(a+b)Xh/2=(28.5+42)X35/2=1233.8a――控制区域梯形下底；b――控制区域梯形上底；h――控制区域梯形高。2、煤量计算：3#煤层平均厚度为2.2m,3#煤层的容重为1.45t/m3,总煤量计算如下：M=SXHXR=1233.8X2.2X1.45=3935.8t式中：M 工作面总煤量，tS——工作面总面积，m2H――M5煤层平均厚度，mR——M5煤层容重，t/m33、瓦斯总含量计算根据中国矿业大学安全生产检测检验中心2018年年12月提供的《盘州市煤炭开发总公司盘州市大山镇小河边煤矿M5煤层瓦斯参数测定报告报告》，小河边煤矿的M5煤层在110510运输巷K0+199m-2处通过取芯测得M5煤层的原始瓦斯含量为9.3m3/t大于8.0m3/t；区域内绝对瓦斯压力0.93MPa,小大于0.74MPa；坚固性系数为0.37,小于0.5；瓦斯放散初速度为16，大于突出临界值10；煤的破坏类型属于III-W类破坏煤。所以，110510采面绞车窝掘进工作面及绕道属于突出区域。110510采面绞车窝掘进工作面及绕道区域瓦斯总含量为：Q二MXW含0=3935.8X9.3=36602.9（m3）式中：Q 工作面煤体瓦斯总含量，m3含M1——工作面上半部分总煤量，tW——M5煤层原始瓦斯含量,m3/t04、有效预抽时间矿井瓦斯抽采钻孔按照“打一个、套一个、封一个、联一个、抽一个”的“五个一”管理原则,连抽时间最迟不能超过24小时,一般情况下,工作面最后一个钻孔预抽煤层瓦斯时间不得低于24小时。现根据本矿实际情况,有效预抽时间为：1）根据瓦斯抽采泵的抽采量计算：T=Q/Q/60/V/K抽泵=36602.9X30%/30/60/0.2/0.7=43.57小时式中：T——为预计抽采时间（小时）Q——为工作面应抽瓦斯含量,m3抽V——预计抽采瓦斯含量数据值为20%Q泵――为瓦斯泵的抽采量，350m3/min（根据050mm抽采管的流量计算，实际抽采量约30m3/min60——以每小时60分钟计算K——为有效抽采系数（含风排瓦斯系数及其它管路抽采、管路漏风）按70%算。5、预期效果瓦斯抽采率为30%，则预制控制范围内煤层残余瓦斯含量降到6.51m3/t以下。八、组织管理1、 矿长对工作面瓦斯抽采工作负全面责任。2、 矿总工程师负责组织相关单位对瓦斯抽采设计进行会审。3、 生产矿长负责组织落实瓦斯抽采工作。4、 安全矿长负责监督检查瓦斯抽采工作的执行落实情况。5、 通风副矿长总负责组织编制瓦斯抽采设计，在会审后报送公司通防部、总工办、安监部、生产部相关单位和公司有关领导审批，并负责监督抽采设计的现场落实，根据现场的条件及时修改瓦斯抽采设计。由公司瓦斯实验室负责落实测定煤层瓦斯含量及抽采后残存瓦斯含量。6、 调度室负责设瓦斯抽采设计落实过程中的全面协调等。7、 安全科负责对瓦斯抽采设计的落实情况进行检查和监督。8、 防突队负责瓦斯抽采钻孔的施工。9、 通防科及瓦检员负责对工作风量、瓦斯浓度等进行监测，计算风排瓦斯量。10、 生产负责贯彻瓦斯抽采设计，贯彻后必须进行考核，合格者方可上岗；当设计发生变化时，及时贯彻。11、跟班领导负责当班的安全工作，是监督检查瓦斯抽采施实情况的第一责任人。到岗后首先要查看工作面执行情况，在设计没有落实的情况下，不得擅自指挥生产。九、施工安全技术措施：1、准备工作（1）钻机运输将钻机从上一个钻孔施工位置人工挪移本次钻场位置；钻机过胶带机时，必须停止胶带机运行，起吊点选择锚索或补打起吊点，严禁将锚杆作为起吊点；挪移钻过程中注意保护风筒、电缆、管线等设施；将钻机运送到安全地点，首先检查安装地点的顶板及两帮的安全状况，如有隐患，必须进行处理；在起吊前必须检查起吊锚索的牢固性及倒链的可靠性，有无退扣、滑链现象，保证倒链完好，严禁用其他物品代替起重梁；起吊过程中必须由专人统一指挥，除起吊人员外其他人应远离钻机，在落下过程中应缓慢下放，下放时严禁用手托；钻机的安装根据钻孔的位置调整好方向与高度，钻机固定要牢靠，要有压车与人员护身装置。（2）抽采管路的运输及安装：软质管或较短管材、配件可装矿车运送；凡矿车装不下的管材均装平板车运送。管材的装载高度不准超出矿车或平板车两帮高度，并要固定牢固。斜巷运输时严格执行斜巷运输管理规定。管材、物料运到现场后，应放在指定地点，堆放整齐、牢稳,不得妨碍行人、运输和通风。安装管路前，应根据管路的安装用途和施工场所的条件要求，带齐所需用具；安装前应详细检查管材质量，有无堵塞物，管盘完好，配件齐全。拆接管路时，施工人员要相互配合，两人托住管子，一人拆、紧螺丝。管路要托挂或垫起，吊挂要平直，拐弯处设弯头，不拐急弯。管子的接头接口要拧紧，用法兰盘连接的管子必须加垫圈，做到不漏气、不漏水。敷设瓦斯抽采管路时，要严格按设计线路及要求施工，并按要求安设放水装置。2、钻进安全技术要求（1） 钻孔施工中，班长为当班安全第一责任人，每班开工前必须进行安全三确认，发现异常情况及时处理并汇报。（2） 所有钻机工必须持证上岗，穿戴整齐利落、衣襟、袖口、裤脚必须束紧，施工进程中严格按《井下钻探操作规程》操作，坚守岗位。（3） 检查钻头旋转方向，经空载运转没有异常现象时，方可装上钻头开孔钻进。开孔时要缓慢钻进，要保护好钻头。（4） 在施工进程中，瓦斯检查员检查钻场现场风流中瓦斯浓度，同时班长将所带瓦斯便携仪悬挂在施工钻孔上方偏下风口0.5m位置，当瓦斯浓度达到1.0%时，必须停止打钻作业，切断电源，采取有效措施处理。（5） 在钻进过程中若出现煤岩破碎、漏水、瓦