回风井井筒揭煤施工安全技术措施培训

回风井井筒揭煤施工安全技术措施培训勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01工程与地质概况02矿井瓦斯情况分析03井筒探、揭煤层施工方法04煤层中施工安全控制CONTENTS目录05探孔测压及瓦斯排放06过煤层时的临时支护07震动性放炮技术08安全防护与应急管理01工程与地质概况矿井概况矿井基本信息

以不连沟矿井为例，隶属内蒙古蒙泰煤业有限责任公司，位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗东部，矿井设计生产能力为1000万吨/年，采用主、副平硐、两立风井混合开拓，单水平盘区式开采。回风井设计参数

回风井净直径6.0m，井深396.0m，井口设计标高为+1273.0m。地层与煤层情况

井筒自上而下穿越第四系上更新统马兰组、第三系上新统、白系下统志丹群、二叠系下统山西组、石炭系上统太原组地层。本次揭煤涉及太原组6上煤层（厚1.8m，预计见煤深度374.926m）和6煤层（厚21.9m，预计见煤深度383.426m），两煤层间为6.7m厚的炭质泥岩。瓦斯情况

井田6号煤层自然瓦斯成份甲烷0.43-1.03%，二氧化碳0-5.96%，氮气94.04-99.41%，属低瓦斯矿，瓦斯成分以N2为主，属二氧化碳-氮气带。

井筒设计参数01井筒基本参数回风井净直径6.0m，井深396.0m，井口设计标高为+1273.0m，采用主、副平硐、两立风井混合开拓，单水平盘区式开采。

02煤层赋存参数本次揭煤为太原组6上煤层和6煤层，6上煤层厚1.8m，预计见煤深度374.926m；6煤层厚21.9m，预计见煤深度383.426m，两煤层间为6.7m厚炭质泥岩。

03支护设计参数表土段及风化基岩段井壁采用双层钢筋混凝土支护，厚度1000mm；基岩段采用素混凝土/钢筋混凝土支护，厚度500mm/600mm，混凝土强度等级C30；过煤段采用单层钢筋混凝土支护，强度等级C40。

04掘进施工参数掘进荒径按3550mm控制，采用一掘一砌作业方式，段高3.6m，掘进断面62.2m²，揭煤时采用震动放炮一次揭露煤层，炮眼布置遵循中间密、周围稀、多层分布原则。

地层与煤层赋存特征井筒穿越地层序列自上而下依次为第四系上更新统马兰组、第三系上新统、白系下统志丹群、二叠系下统山西组、石炭系上统太原组地层。

目标煤层基本参数本次揭煤涉及太原组6上煤层和6煤层，6上煤层厚1.8m，预计见煤深度374.926m；6煤层厚21.9m，预计见煤深度383.426m，两煤层间为6.7m厚炭质泥岩。

煤层顶底板岩性6上煤层顶板为深灰黑色炭质泥岩，含植物碎片；6煤层下部泥岩较厚，煤层整体煤质以暗煤为主，夹少量亮煤，属暗淡型煤，具沥青光泽。

煤层顶底板岩层地质柱状图解析地层分布概况回风井井筒自上而下依次揭露第四系上更新统马兰组、第三系上新统、白系下统志丹群、二叠系下统山西组、石炭系上统太原组地层，揭煤目标为太原组6上煤层和6煤层。

煤层赋存特征6上煤层厚1.8m，预计见煤深度374.926m；6煤层厚21.9m，预计见煤深度383.426m，两煤层间为6.7m厚深灰黑色炭质泥岩，下部泥岩含植物碎片。

顶底板岩性特征6上煤层顶板为太原组砂岩，灰白色中粒砂状结构；6煤层底板为黑灰色砂岩，产少量植物化石碎片，煤质以暗煤为主，夹少量亮煤，属暗淡型煤，具沥青光泽。02矿井瓦斯情况分析瓦斯成分与含量统计矿井瓦斯成分构成依据井田详查勘探数据，勘查区6号煤层自然瓦斯成份以氮气为主，占比94.04-99.41%；甲烷含量0.43-1.03%，二氧化碳0-5.96%，属二氧化碳-氮气带。瓦斯含量测定结果探孔施工后，瓦检员使用光学瓦斯检测仪检测孔内瓦斯含量，结合钻探过程中有无顶钻、喷煤、喷瓦斯等现象，综合判定煤层瓦斯涌出情况。矿井瓦斯等级判定根据瓦斯成分及含量分析，不连沟煤矿为低瓦斯矿井，周边矿井亦均为低瓦斯矿井，结合矿井地质条件简单型特征，揭煤施工按低瓦斯管理标准执行。01瓦斯赋存规律及影响因素瓦斯成分与含量特征矿井瓦斯成分以氮气为主，属二氧化碳-氮气带，如不连沟煤矿6号煤层甲烷含量0.43-1.03%，二氧化碳0-5.96%，氮气94.04-99.41%，为低瓦斯矿。02煤层瓦斯压力分布通过封孔测压测定煤层瓦斯压力，当压力P＜0.74MPa时判定为无突出危险，如某矿15-3#煤层瓦斯压力经测定后采取相应防突措施。03地质构造对瓦斯赋存的影响断层、褶皱等地质构造影响瓦斯运移与储存，如总回风井延伸施工区域因断层发育（落差5米、10米、15米），构造复杂程度为复杂型，需强化瓦斯监测。04煤层顶底板岩性影响煤层顶底板岩性如泥岩、砂岩等影响瓦斯保存条件，不连沟煤矿6上煤层和6煤层间为6.7m厚炭质泥岩，下部泥岩含植物碎片，对瓦斯赋存起一定封闭作用。

低瓦斯矿井判定依据瓦斯成分与含量标准依据井田详查勘探资料，低瓦斯矿井煤层自然瓦斯成分中甲烷含量通常低于1.03%，以氮气为主，如不连沟矿井6号煤层甲烷含量为0.43-1.03%，属二氧化碳-氮气带。

瓦斯压力临界值通过探孔测压，当煤层瓦斯压力P＜0.74MPa时，判定为无突出危险的低瓦斯矿井，可正常组织揭煤施工；若P≥0.74MPa，则需采取瓦斯排放措施。

矿井及周边类比分析参考矿井及周边矿井实际情况，如不连沟煤矿及周边矿井均为低瓦斯矿井，结合地质条件简单型的特征，可辅助判定为低瓦斯矿井。

钻探及现场观测指标钻探过程中无顶钻、喷煤、喷瓦斯等异常现象，探孔内瓦斯含量低且无明显涌出，光学瓦检仪检测结果符合安全标准，是低瓦斯矿井的重要现场判定依据。03井筒探、揭煤层施工方法核心施工原则施工原则与总体流程坚持"安全第一，预防为主"原则，严格执行"先探后掘"，通过超前钻探探明煤层位置及瓦斯情况，确保符合揭煤规定后实施震动放炮一次揭露煤层。总体施工流程施工流程主要包括：井筒掘进至距煤层顶板最小法距10m时停止掘进→施工超前探煤孔→检测瓦斯含量及压力→判定无突出危险后掘进至煤层顶板2m→采用震动放炮揭煤→过煤层期间加强支护与监测。关键节点控制探煤孔施工需穿透煤层10m以上，揭煤前瓦斯浓度需小于1%，震动放炮时起爆地点设在反向风门外全风压新鲜风流中或避难硐室，距工作面不小于300m，爆破后30分钟方可进入检查。钻探煤层方案选择钻探设备选型采用QKZ-100潜孔钻机，配备φ60mm×1.0m钻杆和φ90mm钻头进行探煤眼施工，确保钻探深度和精度满足揭煤需求。探煤孔施工时机当井筒工作面掘进至距被揭煤层顶板最小法距10m时停止掘进，如不连沟矿井回风井施工至井深366.45m（距6上煤层垂距10m）时实施钻探。探煤孔布置要求在井筒工作面布置2个超前探孔，钻孔位于井筒中心，一次钻探穿透6上煤层（厚1.8m）及6煤层（厚21.9m），进入6煤层深度大于10m，两煤层间6.7m炭质泥岩一并探明。钻探安全准备措施施工前需完成井上下及井口周围20m安全检查、确保双机双电源通风及风电瓦斯电闭锁完善、所有机电设备防爆及保护装置可靠，方可进行探煤作业。

探煤孔施工准备工作

施工前安全检查对井上下及井口周围20m范围进行全面检查，整改不安全隐患后，方可实施探揭煤施工。

通风系统保障井筒通风实行双机双电源，完善风电、瓦斯电闭锁，确保井筒正常通风，工作面风流速度不小于0.25m/s，风机出口风量不低于500m³/min。

设备防爆与保护井口棚及井下各种机电设备必须防爆，各种保护（特别是漏电保护装置）安全可靠。

钻机固定与安装下放钻机前将钻孔位置用风镐找平，打四个600mm深的眼，用800mm长螺纹钢锚杆配合槽钢固定潜孔钻机底座。

探煤孔具体施工工艺施工时机与停止掘进要求当井筒施工至工作面距6上煤层垂距10m，即井深366.45m时，必须停止井筒掘砌施工，转入探煤孔施工。

钻机固定与安装利用主提钩头将潜孔钻机下放到迎头，下放前用风镐找平钻孔位置，风锤打四个600mm深眼，采用800mm长螺纹钢锚杆配合槽钢固定钻机底座。

钻孔布置与参数在井筒中心布置2个探煤钻孔，一次钻探6上煤层（厚1.8m）和6煤层（厚21.9m），穿透6煤层深度大于10m，两煤层间6.7m炭质泥岩一并探穿。

钻探过程异常监测钻探中密切观察顶钻、喷煤、喷瓦斯等现象，探孔完成后由瓦检员使用光学瓦斯检测仪检测孔内瓦斯含量并记录。

安全判定标准若打钻无异常且孔内瓦斯含量低、无明显涌出，判定为低瓦斯无突出危险，可正常组织揭煤施工；反之启动瓦斯测压及排放程序。钻探过程异常现象观察与处理瓦斯相关异常现象钻探过程中需密切关注喷瓦斯现象，即钻孔内有气体持续涌出，伴有嘶嘶声或压力感。同时，使用光学瓦斯检测仪检测探孔内瓦斯含量，若瓦斯浓度超过安全阈值，需立即停止作业并采取措施。煤体突出相关异常现象注意观察顶钻、喷煤情况。顶钻表现为钻机钻进时突然受到强烈阻力，钻杆出现反弹；喷煤则是钻孔内有煤粉伴随气体或水流喷出。出现这些现象可能预示煤与瓦斯突出风险。异常现象处理原则与流程当出现上述异常现象时，应立即停止钻探施工，及时汇报跟班队干和技术负责人。严禁继续钻进或擅自处理，需按照“先撤人、再分析、后处理”的原则，启动相应的应急处置程序。探孔测压与瓦斯排放措施若出现异常，采用潜孔钻机将探孔穿透煤层大于10m深度后封孔测压。当瓦斯压力P≥0.74MPa时，需打排放孔进行瓦斯排放，排放孔穿透煤层深度大于10m，自然排放24小时后重新测定压力，直至P＜0.74MPa方可继续施工。04煤层中施工安全控制

煤层段施工组织管理作业人员配置与职责每班出勤10-15人，必须配备跟班队干、专职安全员、专职瓦检员。跟班队干负责现场安全管理、工程质量及措施执行；瓦检员实时监测瓦斯浓度，确保不超过1%；安全员监督施工流程合规性。

施工前安全检查制度揭煤前对井上下及井口周边20m范围进行全面检查，重点包括通风系统（双机双电源、风电瓦斯电闭锁）、防爆设备及保护装置、钻机固定、工器具生根等，隐患整改合格后方可施工。

施工流程管控严格执行“先探后掘”，距煤层10m时停止掘进并施工超前探孔；探孔测压无突出危险后，采用短掘短砌（段高3.6m）、一掘一砌方式；揭煤时执行远距离爆破，爆破后30分钟方可进入工作面检查。

交接班与记录管理建立班前会制度，明确当班任务及安全注意事项；班中记录瓦斯浓度、钻爆参数、支护质量等数据；班后交接需确认工作面安全状态、设备完好性及遗留问题，形成闭环管理。瓦斯日常监测制度瓦斯监测与控制措施

施工过程中每个班的跟班班队长必须携带便携式瓦检仪，实时检测工作面瓦斯情况。工作面打眼时必须先打超前探孔，装药前瓦检员须用光学瓦斯检测仪检测探孔内瓦斯含量，确保工作面瓦斯浓度小于1%方可装药连线放炮。探孔瓦斯检测方法

探煤孔施工完成后，瓦检员使用光学瓦斯检测仪检测孔内瓦斯含量，重点记录是否存在顶钻、喷煤、喷瓦斯等异常现象。若瓦斯浓度低且无明显涌出，判定为无突出危险，可正常组织揭煤施工。瓦斯压力测定与判断标准

钻探出现异常时，采用潜孔钻机穿透煤层大于10m后封孔测压。使用3.0m镀锌无缝钢管作为测压管，管口露出工作面0.5m，封堵后24小时测量压力。当瓦斯压力P＜0.74MPa时判定无突出危险，P≥0.74MPa时需实施瓦斯排放。瓦斯排放措施

需排放瓦斯时，排放孔眼间距不大于1000mm，均匀布孔，外圈钻孔底距井筒轮廓线外不小于1500mm，穿透煤层深度大于10m。按先远后近顺序施工排放孔，自然排放24小时后复测瓦斯压力，直至P＜0.74MPa方可揭煤。通风系统保障

探揭煤施工时，井筒通风实行双机双电源，完善风电、瓦斯电闭锁，确保风流速度不小于0.25m/s，风机出口风量不低于500m³/min。风筒距工作面不得超过6.0米，破损风筒及时更换，保证有效通风稀释瓦斯。超前探孔与装药放炮安全规定超前探孔施工要求当井筒工作面掘进至距被揭煤层顶板最小法距10m时，停止掘进，使用QKZ-100潜孔钻机配φ60mm×1.0m钻杆和φ90mm钻头施工2个超前探孔，以探明煤层准确位置，钻孔需进入6煤层10m。探孔瓦斯检测标准探孔施工完成后，瓦检员须使用光学瓦斯检测仪检测孔内瓦斯含量，若打钻过程中无顶钻、喷煤、喷瓦斯等异常现象，且孔内瓦斯含量低无明显涌出，方可判定煤层无突出危险。装药前瓦斯检查要求工作面打眼时必须施工一个超前探孔，装药前瓦检员必须用光学瓦斯检测仪检测超前探孔瓦斯含量，只有在工作面瓦斯浓度小于1%时，方可进行装药连线放炮作业。爆破器材选用标准雷管选用1到5段毫秒延期电雷管，脚线长度6.0m，延期时间控制在130毫秒以内；炸药选用煤矿许用安全型炸药，确保符合《煤矿安全规程》相关规定。装药与起爆要求装药采用正向装药方式，装药量按正常放炮标准执行，所有炮眼在炸药与封口炮泥间须装2个水炮泥；起爆方式与井筒基岩段相同，确保爆破效果和施工安全。05探孔测压及瓦斯排放瓦斯压力测定方法与步骤测压管加工要求采用长度3.0m、管径Ф20mm的镀锌无缝钢管，挡板下端钢管露出1.0m并开小孔，挡板直径Ф80mm，钢管带丝扣接头。封孔操作流程管口露出工作面0.5m，孔内先加入1.0m深粘土捣实，再灌入加有速凝剂的水泥砂浆封堵，上端接闸阀和压力表。压力观测标准封孔后经24小时测量压力，记录压力上升与时间关系直至稳定，稳定后的压力即为煤层瓦斯压力。突出风险判定指标瓦斯压力P＜0.74MPa判定为无突出危险；P≥0.74MPa时需实施瓦斯排放措施，直至压力降至安全值。

瓦斯压力判定标准无突出危险判定标准当测定的煤层瓦斯压力P＜0.74MPa时，判定为煤层无突出危险，可正常组织揭煤施工。

有突出危险判定标准若瓦斯压力P≥0.74MPa，则判定为煤层有突出危险，必须采取瓦斯排放等防突措施。

压力测定要求打钻终孔后立即封孔测压，稳定后的压力为煤层瓦斯压力，需详细记录压力上升与时间的关系。

排放后复判标准采取瓦斯排放措施24小时后，重新测定瓦斯压力，当P＜0.74MPa时，方可确定无突出危险。排放孔布置与施工要求

排放孔布置原则眼间距不大于1000mm，在控制断面内进行均匀布孔，外圈钻孔底距井筒轮廓线外不小于1500mm，排放孔穿透6煤深度大于10m。

排放孔与测压孔距离要求排放孔离测压孔距离为1.0m左右。

排放孔施工顺序打排放钻孔时，先打离测压孔远的，再打近的。

自然排放时间要求自然排放24小时后，再测定煤层的瓦斯压力P值，当瓦斯压力P＜0.74Mpa时，确定无突出危险后，正常组织揭煤施工。

瓦斯排放效果检验瓦斯压力测定标准采用3.0m镀锌无缝钢管封孔测压，稳定后压力P＜0.74MPa为无突出危险。测定需记录压力上升与时间关系，直至压力稳定。

瓦斯含量检测要求使用光学瓦斯检测仪检测探孔内瓦斯含量，工作面瓦斯浓度必须小于1%方可进行装药连线放炮作业。

排放后二次验证自然排放24小时后重新测定瓦斯压力，当P＜0.74MPa时，确认无突出危险，方可组织正常揭煤施工。

异常情况处理原则若排放后瓦斯压力仍≥0.74MPa，需重新布置排放孔，孔间距不大于1000mm，穿透煤层深度大于10m，重复排放至达标。06过煤层时的临时支护支护方案选择依据

煤层及顶底板岩性特征依据不连沟煤矿检4号钻孔柱状图，6上煤层厚1.8m，6煤层厚21.9m，两煤层间为6.7m厚深灰黑色炭质泥岩，下部泥岩含植物碎片。煤质以暗煤为主，属暗淡型煤，煤岩破碎时需加强支护。

施工工艺与巷道变形要求回风井井筒净直径6.0m，揭煤施工需控制掘进荒径，过煤层时若煤岩破碎采用锚网喷联合支护，以适应井筒掘砌作业方式及防止围岩松动冒顶。

瓦斯及地质构造影响矿井为低瓦斯矿，但揭煤过程中需考虑瓦斯涌出对煤体稳定性的影响。结合地质构造简单型的特点，临时支护需兼顾防瓦斯突出与围岩控制，如选用管缝式锚杆配合金属网。

相关规范与工程类比依据《煤矿安全规程》及《井巷揭煤技术规范》，参考类似工程过煤层支护经验，当煤岩破碎时采用锚网喷联合支护，锚杆间距800×800mm梅花型布置，金属网为150×150mm网格，确保支护强度符合要求。

锚网喷联合支护参数掘进荒径控制过煤层时，掘进荒径按3550mm控制，为支护施工提供操作空间。

锚杆参数采用管缝式锚杆，间距为800×800mm的梅花型布置方式，确保支护强度。

金属网规格金属网为150×150mm网格，采用ф6mm钢筋加工，增强支护整体性。

喷射砼支护要求必要时进行喷射砼支护，喷射砼强度为C20，喷层厚度50mm，进一步加固围岩。

支护施工工艺与质量要求01支护方式选择过煤层时若煤岩破碎，采用锚网喷联合支护。掘进荒径按3550mm控制，锚杆为管缝式锚杆，金属网为150×150mm网格，采用ф6mm钢筋加工，必要时喷射C20砼，喷层厚度50mm。

02锚杆支护参数锚杆间距采用800×800mm的梅花型布置方式。施工时先铺设金属网，再向孔内安装锚杆，确保锚杆安装牢固，有效锚固煤岩。

03金属网铺设要求金属网应铺平拉紧，网片之间搭接长度不小于100mm，并用扎丝绑扎牢固，绑扎点间距不大于200mm，确保网片整体受力。

04喷射混凝土施工要求喷射砼强度等级为C20，喷层厚度50mm。喷射前应清理岩面，确保无浮矸、杂物；喷射时应均匀连续，保证喷层表面平整，无裂隙、空鼓等缺陷。07震动性放炮技术

爆破器材选用标准雷管选型要求选用1到5段毫秒延期电雷管，脚线长度6.0m，延期时间控制在130毫秒以内，符合《煤矿安全规程》规定。

炸药类型规定必须选用煤矿许用安全型炸药，如PT470水胶炸药，规格为Φ35×300mm，确保爆破安全性。

起爆方式标准采用正向装药，起爆方式与井筒基岩段相同，雷管使用380V动力电起爆，确保起爆可靠。

放炮母线要求使用专用固定放炮母线，确保爆破过程中信号传输稳定，避免因母线问题引发安全事故。

爆破参数设计布孔原则采用中间密、周围稀、多层分布的布孔方式，岩眼、煤眼间隔布置。岩眼深度以距离煤层顶板200mm为准，煤眼需穿过煤层顶板500mm，所有炮眼在炸药与封口炮泥间装2个水炮泥。

装药量确定装药量按正常放炮时装药量执行，采用正向装药方式，确保炸药能量合理分布，避免过度冲击煤层。

起爆方式选择起爆方式与井筒基岩段相同，选用1到5段毫秒延期电雷管，脚线长度6.0m，延期时间控制在130毫秒以内，符合《煤矿安全规程》规定。起爆方式与安全操作

起爆器材选型标准雷管选用1-5段毫秒延期电雷管，脚线长度6.0m，延期时间控制在130毫秒以内；炸药采用煤矿许用安全型炸药，符合《煤矿安全规程》对瓦斯矿井爆破器材的规定。起爆网络连接规范采用正向装药结构，所有炮眼在炸药与封口炮泥间安装2个水炮泥；起爆母线使用专用固定线路，脚线连接必须牢固，爆破前需检测网络导通性，确保全线路电阻值符合设计要求。远距离爆破操作要求起爆地点必须设在反向风门外全风压通风的新鲜风流中，距工作面距离不小于300m或避难硐室内；爆破前必须撤离井下所有人员，切断回风系统电源，设置警戒岗哨并确认避灾路线畅通。爆破后安全检查程序爆破后需等待30分钟以上，待炮烟吹散后，由瓦检员先检测工作面瓦斯浓度，确认小