井筒岩巷段揭煤安全技术措施

井筒岩巷段揭煤安全技术措施一、工程概况1、井筒布置新田矿主斜井井筒总长1448.536ｍ，井口坐标为X=3000128.500；Y=35608679.300；标高H=1234.000（轨面）；巷道方位角为340°，巷道坡度为-14°45′，设计断面为直墙半圆拱形，净宽4.4ｍ，净高3.8ｍ，净断面积为14.6ｍ2。2、煤层及煤层顶底板4#煤层为全区可采煤层，煤层厚1.24~5.83m，平均2.79m，全部可采，属较稳定偏稳定型煤层，是本区的主采煤层。煤层结构较简洁，含夹矸0~3层，多为0~1层，东、西两端夹矸层数增多（2层）夹矸为泥岩、炭质泥岩，厚度0.08~0.68m。煤层顶板一般为泥质粉砂岩，局部为泥岩或粉砂岩，底板为泥岩，富含植物根部化石。、构造说明10-21o。井田内，次一级褶曲和断层均有发育，构造简单类型为中等。4#煤层的富煤带在201-302-B405-J402-502孔一线，呈NE向条带状，煤厚一般3~4m。由该带向NW和SE，煤层均渐渐变薄。煤层总体呈单斜构造赋存，煤层走向60o～80o，倾角8o～10o，平均8o左右。无大的断裂构造，构造条件较简洁。4、瓦斯及煤尘依据《贵州省黔西县新田井田煤炭勘探地质报告》，本矿井瓦斯采样钻孔共19个，经测定4#煤层原煤瓦斯含量为8.82~23.99m3/t，平均为14.55m3/t。4号煤层常夹软煤分层（呈粉未状），在勘探过程中，部分钻孔（如308、J301、J302、B406等）钻进至4号煤层时，发生过瓦斯涌出、软煤分层（粉煤）“喷泻”、垮塌及顶钻具现象，井下瓦斯压力较大，因此按煤与瓦斯突出设计。依据《贵州省黔西县新田井田煤炭勘探地质报告》，井田内共采煤尘爆炸样41件。试验结果，其火焰长度及岩粉均为“0”，全区均属无爆炸性煤层。、巷道支护形式依据地质资料，巷道顶板岩层基本稳定，压力不大，巷道设计直墙半圆拱形，锚网喷支护，喷厚度120mm。若遇到破裂带，采纳锚网+架棚喷射混凝土支护。二、新田煤矿井筒揭煤总体技术方案根据新田煤矿三条井筒掘进进度及地层编录和地质猜测，主斜井将比其它两个井筒提前揭煤，先对主斜井进行揭煤施工，采纳穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施，顺当揭煤进入煤层，完成主井揭煤工作，副、风井施工到位后，以主斜井揭煤探明的地质资料、瓦斯和煤尘状况以及揭煤阅历为依据，进行下一步副、风井的揭煤工作。本方案优点：由于实行从主斜井先进行揭煤工作，提前探明地质、水文地质、构造地质状况及4#煤层产状、瓦斯含量、瓦斯压力大小、突出危急性大小等，为下一步副、风井的揭煤工作供应了切实牢靠的资料，提高了下一步揭煤工作的平安性和揭煤施工速度。三、矿井揭煤工作面和煤层相对位置及煤层突出危急性猜测主斜井在施工过程中严格根据“逢掘必探，先探后掘”的原则进行超前探测，在条件允许的状况下还可实行物探进行探测，在超前探测后，视揭煤点四周20m范围的地质构造简单程度确定煤层层位掌握方案，如岩石条件破裂、地质构造简单时，在工作面掘进至距煤层法距20m时布置5个层位掌握取芯钻孔，精确     把握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯状况；如岩石条件简洁、构造单一，工作面掘至煤层顶板法线距离10m时，布置3个（1#、3#、5#孔）煤岩层层位掌握取芯钻孔和2个（2#、4#孔）煤岩层层位掌握不取芯钻孔，并穿透煤层底板0.5m，精确     把握井筒工作面与煤层之间的空间关系及瓦斯含量和检验煤层突出的系数（5个探孔即作为探煤钻孔又作为测压钻孔）。1、主斜井掘进施工距4#煤层顶板10m时，停止掘进，施工5个前探孔确定4#煤层的相对位置，每个钻孔孔口管上安装高压阀门联通压力表兼做测压钻孔对4#煤层瓦斯压力进行测定，具体记录测压数据。打钻过程中观看是否消失突出预兆现象，记录台帐要具体并上报通防部和有关部门，同时开展新田煤矿煤层突出危急性鉴定工作。只有当瓦斯压力＜0.74Mp、瓦斯含量＜8m3/t、煤层结实性系数f＞0.5、以及打钻过程中均无明显突出预兆现象发生时为无突出危急性煤层，反之则为突出危急性煤层。2、若猜测煤层有突出危急性，在工作面距煤层顶板法线距离10~7m过程中，边掘边探，确保在工作面掘进至煤层顶板法线距离为7m时，停止施工作业，实行区域防突措施（穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯），经效果检验区域防突措施有效，井筒可以进行掘进施工，当井筒距离煤层法线距离为1.5m时，实行远距离放炮措施直接揭开煤层。3、若猜测煤层无突出危急，边掘边探，施工掘进至距煤层顶板法线距离5m处时，进行工作面突出危急性验证，当验证为无突出危急区后，井筒可掘进至距离煤层法线距离为1.5m，实行远距离放炮措施揭开煤层。附图1：法距10m钻孔布置图四、矿井揭煤前预备及保障工作1、已与业主单位联合成立通防机构，目前通防管理人员4人、防突队员工7人，并对防突队员制定特地培训方案，完善通防管理机构及提高人员素养。2、新田煤矿已于2009年12月底安装好瓦斯自动监测监控系统，确保24h对工作面瓦斯状况的有效监测监控。3、矿井揭煤前，局部通风机风筒全部检修一遍，统一吊挂，统一采纳直径800mm的风筒，揭煤工作面局部通风机功率为2×30Kw。同时完成主通风系统的安装，并能正常投入使用，形成全负压通风系统。4、2010年7月，矿井完成安装永久瓦斯抽放系统，在揭煤前利用永久瓦斯抽放系统（运行一台抽放泵），对揭煤点瓦斯进行抽放；或利用临时移动抽放泵（30~43m3/min），揭煤前在地面安装抽放泵和抽放管路，对揭煤点瓦斯进行抽放，并在抽放管路上安装瓦斯抽放参数计量装置（混合量、浓度、温度、负压），便于计算煤层瓦斯的抽出量。同时有专人在移动抽放泵旁24小时值班，确保移动瓦斯抽放泵正常运行。5、矿井2010年7月已安装好压风自救系统，在压风管上安装好压风自救系统（正常掘进时在停人车处安装一组，揭煤作业时距工作面20～40m安装一组，每组压风自救系统内由4分镀锌管及开关、压风自救袋组成，可供15人使用）、对压风管路系统进行一次全面检修，确保正常使用。6、揭煤时对井下及井口20m范围内的全部机电设备、设施进行防爆检查，凡不符合规定的全部撤换，整改到位。7、揭煤前检查完善通风、防尘、防火设施，确保正常使用。8、新田煤矿已购置各类型号防突钻机4台（另已方案再购置6台），揭煤前完成MD-2煤钻屑瓦斯解析仪、WTC防突仪、瓦检仪、放炮器的检测、调试工作，并由通防部专人负责。9、揭煤前预备好过煤地段所需的全部支护材料，揭煤所需的隔离式自救器等各类物资。10、揭煤前明确标示出避灾线路。11、揭煤前对参予揭煤工作的全体员工进行揭煤措施培训考试，为加强对揭煤工作的领导，做到责任到人、分工负责，事事有人管，确保揭煤工作平安顺当进行。五、主斜井揭煤预抽瓦斯措施主斜井井筒掘进至1315m处（掘进工作面距离煤层顶板法线距离7m处）停止施工，距离掘进工作面2m处施工右帮钻场、距离掘进工作面9m处施工左帮钻场，利用左、右钻场和工作面进行井筒揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施。瓦斯抽放钻孔技术参数的确定：①钻场规格：深×宽×高=4m×4.4m×3m，左帮钻场共布置抽放孔38个、工作面布置钻孔62个、右帮钻场布置钻孔38个，共施工138个抽放钻孔；提前预留5个钻孔位置，在抽放瓦斯后施工作为抽放效果检查孔，钻孔终孔位置以穿透煤层全厚并进入岩层0.5m以上为标准，孔径95mm，封孔压力为瓦斯压力的5倍。②终孔点掌握范围：巷道轮廓线外12m、终孔位置在揭煤区域煤层内网状匀称布置（3m×3m）。借鉴周边矿井煤层参数，设计抽放半径为1.5m。各个钻孔参数详见附图2、附图3及表1、表2。附图2、附图3：预抽瓦斯排放孔布置图附表（1、2）钻场设计钻孔设计参数六、主斜井揭煤区域煤层区域防突措施检验对主斜井揭煤区域进行瓦斯预抽消突措施肯定时间后，对防突措施进行效果检验，共施工5个效果检验孔，分别位于揭煤预抽区域内的上部、中部、两侧和下部。（1）检验方法：采纳钻屑（瓦斯解析）指标法对井筒揭煤防突措施进行检验，检验指标有：K1、△h2和钻屑量S。（2）检验结果及实行措施：①当K1≥0.5、△h2≥200Pa、S≥6Kg和打钻过程中有明显突出预兆时，预抽揭煤区域防突效果无效，必需实行补打钻孔连续对揭煤区域进行抽放，直至