玉溪煤矿进风立井井筒探揭煤施工安全措施.docx

山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司玉溪煤矿进风立井井筒探、揭煤施工安全技术措施 中煤第一建设有限公司第十工程处二一一年一月目 录编写依据1第一章 工程概况2第二章 探煤及揭煤方案4第三章 施工准备4第四章、探煤5第五章、防突措施7第六章、揭煤8第七章安全技术措施9编写依据1、山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司玉溪煤矿进风井井筒凿井工程施工图；2、玉溪煤矿井筒检查钻孔地质报告；3、玉溪煤矿井筒检查4#孔煤层气含量测试成果报告；4、2009年版防治煤与瓦斯突出规定；5、2010年版煤矿安全规程；6、山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司玉溪煤矿进风立井井筒掘砌工程施工组织设计；7、玉溪煤矿揭煤专项会议纪要第一章 工程概况一、工程概况玉溪井田位于山西沁水县胡底乡，井田走向长5.2km，倾斜宽5.06.4km，面积29.79km2。全井田内3号煤层总资源量为256.47Mt， 设计可采储量为164.25Mt。矿井设计生产能力为2.40Mt/a；3号煤层服务年限为50.7a。进风立井井筒设计净直径均为6.0m，井筒深度为584.5m。根据山西省煤炭地质一一四勘查院的玉溪煤矿井筒检查钻孔地质报告和井筒揭3号煤层瓦斯突出危险性初步评价资料,该矿井属于高瓦斯，无突出危险性；进风井将在-552.15m处揭露3煤层,厚度为5.73m，煤层为黑色，条痕为灰黑色-黑色，断口阶梯状、贝壳状，似金属光泽，内生裂隙发育。根据煤炭分类国家标准（GB5751-86）, 3#煤为可划分为无烟煤三号（WY03）。二、瓦斯含量与有害气体分析依据钻孔地质报告瓦斯含量成果如下：瓦斯含量与有害气体表煤层瓦斯含量（ml/g）CH4%CO2%N2%3#20.5795.660.833.51三、井筒煤层瓦斯储量计算：以井筒中心为圆心，半径20米范围内煤层瓦斯储量计算式中：W1煤层瓦斯储量, m3；    k1围岩瓦斯储量系数可取1.11.3；k2不可采邻近煤层瓦斯储量系数,可取1.21.4；A井筒施工煤层煤炭地质储量,吨；X井筒施工煤层平均瓦斯含量,m3/t。由于储量的计算关系到瓦斯抽放的准确性，因此，在选择K1 、K2的修正值时选取中间数值，即：K1 =1.2，K2 =1.3;煤炭地质储量(井筒中心为圆心，半径20米范围内)A=3.14×20×20×5.73×1.56=11227.1吨瓦斯总储量（井筒中心为圆心，半径20米范围内）W1=1.2×1.3×11227.1×20.57=360265.4m3四、瓦斯抽放管管径按下式计算： 式中 D-瓦斯抽放管内径，m； Q-抽放管内混合瓦斯流量，无相关资料数据，单个工作面按10m3/min计算； V-抽放管内瓦斯平均流速，经济流速V5-15m/s, 取V=10m/s。经计算得出抽放管直径D=0.146m，故选择159mm、 壁厚4-5mm的无缝钢管。打完探孔后，实测瓦斯涌出量，如不能满足抽放需要，可使用井筒内原有159mm溜灰管作为备用抽放管路。五、抽放周期预计瓦斯最大抽放总量10m3/min，瓦斯浓度取30%，按日抽放24小时计算，矿井日最大瓦斯抽放量可以达到4320m3，约84日可抽放完毕。实际抽放时，边抽边测，抽放效果满足抽放规定要求。第二章 探煤及揭煤方案在井筒掘进至距煤层顶板法线10m时停止掘进,在工作面安设钻机打勘探孔，探孔一次钻透煤层底板2m,直接探测3号煤。每次探煤后测定煤层产状、厚度、有无突出危险。当预测无突出危险或突出煤层厚度小于0.3m时，采用远距离放炮揭穿煤层；当预测为突出危险且厚度大于0.3m煤层时，采用钻孔抽放措施施工。若采用钻孔抽放措施施工，则井筒施工到距煤层顶板3m时，利用潜孔钻机施工抽放钻孔，钻孔穿透煤层全厚并超过煤层底板2m，外圈钻孔孔底超过井筒轮廓线外的距离不小于5m，孔间距1.52m左右，在工作面内均匀布置。通过钻孔抽放瓦斯，当瓦斯浓度及压力达到允许条件后方可正常施工。第三章 施工准备一、 施工准备工作1、在地面安装一台2JZ-16/800凿井稳车，将36NAT6×19+FC1770钢丝绳缠绕在滚筒上。同时安装两台FBDNo6/2×30KW局部通风机，配备自动切换开关及800mm阻燃风筒，如甲方瓦斯泵站不能投入运行，则在距井筒50m外安装两台瓦斯抽放泵，建立瓦斯抽放泵站房，配备159×4mm瓦斯抽放管。要求瓦斯抽放泵站房50m范围内无主要建筑及民房, 在泵房周围20m设立围墙或栅栏，并严禁明火。2、在井筒施工至-542.15m处，将吊盘从井底提至井口，拆除影响提落吊盘的风水管路、风筒、线缆等。同时检查更换破损的流灰管和胶垫。3、在天轮平台上安装两个MZS2.2-0-2×1.05悬吊天轮。附：天轮平台布置图。4、将吊盘落至井底，落的过程中将风水管路、线缆、溜灰管、两趟阻燃风筒、新增159×4mm瓦斯抽放管路安装至井底。附：井筒平面布置图。5、准备好瓦斯抽放泵、取芯钻机、探孔钻机，108×4mm孔口管、高压阀门、法兰盘，压力表，1寸阀门，瓦斯抽放软管30根等相关设备材料。6、备用一台150千瓦和一台50千瓦柴油发电机。探、揭煤期间，发电机处于热启动状态，如遇到意外停电时，立即启用发电机发电，保证风机正常运行，并满足安全梯提人要求。7、井筒内安装和调试好瓦斯监测系统，保证完好状态。8、检修好日常检查瓦斯的光干式瓦斯检查仪、便携式瓦检仪和风表。第四章、探煤一、探煤目的1、由于本次揭煤为该矿首次揭煤，为保证揭煤工作安全、顺利进行,需要对煤层进行突出危险性评估，按照突出危险煤层编制揭煤安全技术措施。通过探煤预测煤与瓦斯突出危险性，防止煤与瓦斯突出事故。2、准确探明煤层赋存情况，包括煤层标高及其顶底板岩性、厚度、煤质、瓦斯压力、产状及构造情况。3、根据探煤结果确定防范措施。二、探煤方法及要求1、钻孔的布置和要求（1）钻孔布置在工作面布置2个钻孔，按5 m直径呈1800等分布置,钻孔垂直工作面,一次钻透煤层底板2m,预计钻孔直径90mm深度约18m，期间完成钻孔取芯工作。附：探孔布置图。（2）钻孔要求钻机采用SGZ-28150型潜孔钻机，钻机直接放到工作面，底盘用风钻打4个眼，并打注锚杆后将其固定并调平，再用两根立柱固定，一头顶住钻机底盘，一头顶住模板底沿并连接牢固。钻孔开孔直径130mm，孔深4 m，埋设孔口管。孔口管的作用是为钻孔使其导向作用，便于安装法兰盘和高压阀门，当煤与瓦斯突出时能及时关闭封孔。孔口管采用108mm无缝钢管（露头焊法兰盘），长度4m，孔口管外围采用8#铅丝焊成麻花状肋筋加固，将其打入孔内，打入后的孔口管法兰盘应高于工作面200300mm，便于安装法兰盘和高压阀门。孔口管和钻孔之间用水泥浆充填严密，水泥浆的水灰比为0.75：1，凝固24小时后通过孔口管进行打钻，钻孔采用取芯钻头，边钻孔边取芯，钻孔必须保持垂直工作面。取芯过程中由河南理工大学工程技术人员指导，确保取芯顺利，取样完好，样品合格。2、封孔、测压按以下方法和顺序进行测压：（1）、清理钻孔，钻孔打好后，立即用压风将钻孔内的钻渣清理干净。（2）、安设高压阀门：将高压阀门加密封垫与孔口管的法兰盘连接。(3)、安设压力表：将一法兰盘口焊严，在管路上开两小口，一口安装压力表，另一口安装一个1寸阀门。该法兰与阀门加密封垫封严，确保法兰与阀门严密封好（1寸阀门放开）。(4)、测压：封孔后，将1寸阀门关严开始测压，压力表的量程应以预测瓦斯的压力相适应，按照预测，可安装量程为0-1.6Mpa，精度1.5级以上的压力表。每隔6小时测读一次压力，压力表表针趋于稳定时的读数即为测出的煤层原始的瓦斯压力。 (5)、煤与瓦斯突出危险性预测由矿方聘请的河南理工大学专业技术人员进行突出危险性预测。根据施工探孔和测定的瓦斯压力，如瓦斯涌出量大于3m3/min或压力高于0.74Mpa时，则预测为有突出危险性，采取防突措施。第五章、防突措施根据打钻探煤结果，判断煤层的突出危险性。当预测为突出危险工作面时，采取钻孔抽放法进行瓦斯抽放。首先掘进至煤层顶板垂距3m，采用潜孔钻机打直径90mm的抽放钻孔，安设孔口管，钻孔穿透煤层全厚，外圈钻孔超出井筒轮廓线外的距离不得小于5m，钻孔的间排距1.52 m，钻孔数14个，在控制断面内均匀布孔。附：抽放孔布置图。瓦斯抽放时，设两个测压钻孔进行瓦斯压力测试，经过钻孔瓦斯抽放后，当煤层的瓦斯压力<0.74MPa时，认为突出危险性消除，采用边探边掘至距煤层2m处时，采用远距离放炮法一次性全断面揭露煤层。当预测为无突出危险时，可不采取防突措施，但必须采用先探后掘的方式，掘进至距煤层2m处时，采用远距离放炮法一次性全断面揭露煤层。第六章、揭煤一、揭煤位置揭煤位置位于煤层顶板前2m时，即揭煤前煤层前方留有2m的岩帽。二、掘进工作凿岩采用SJZ6.7型伞钻，配六台YGZ-70风钻打眼。六角中空钢钻杆，“十”字型合金钢钻头，钻头直径55mm，钎杆长4.5m。炮眼按同心圆布置，直眼掏槽，周边眼按光面爆破要求设计。岩眼深度1.8m，眼底距煤层有200 mm距离，如果岩眼已打入煤层，则在眼底中充填200 mm的炮泥。 煤眼深度4.0m。全断面共布置96个炮眼。其中岩眼64个，煤眼32个。附：炮眼布置图，炮眼参数表三、爆破工作炸药采用高威力煤矿许用水胶炸药，药卷直径45mm。所有炮眼都在炸药与封泥间装1-2个水炮泥，封泥必须充满充实。采用毫秒延期电雷管起爆，最后一段的延期时间不得超过130毫秒，并不得跳段使用。放炮电源采用地面380V交流电源，专用放炮电缆，一次起爆。电源开关设置在地面井口棚外20米的安全地点。四、煤层掘进震动放炮一次全断面揭开煤层后，如煤层小于一个段高（3.5m），则正常掘进出矸；如煤层较厚，一炮不能掘进完毕，则在剩余煤层中掘进时，亦必须执行运距离放炮措施。五、爆破后支护在放炮出矸后，必须及时进行围岩支护工作，过煤层的技术原则是使煤层暴露时间短，避免延期突出的危险，视情况采用锚网喷临时支护封闭煤层，掘进够一个段高后，立即进行砌壁作业。视煤层稳定性情况，采取必要的临时支护措施。可采用挂井圈、背板、网喷等措施对煤层井帮进行封闭加固，防止片帮。若煤层较软，则采用人工挖掘，掘进时先掘周圈的煤体，掘够一个段高（采用短段掘砌，段高2m左右）后立即进行临时支护，然后再掘井筒中心煤体。过煤层的施工一定要快速，尽可能减小井帮围岩的暴露时间。对煤岩分界处和煤层段的井壁，要提高永久支护的强度。第七章安全技术措施一、组织领导本次揭煤施工为保证施工安全，做到统一指挥，成立探、揭煤工作领导小组。处总工程师任组长，由项目经理、施工队长、工程技术人员、安检员、通风负责人组成领导小组成员。领导小组成员在整个探揭煤期间，24小时不间断轮流值班，对所出现问题及时采取措施，组织解决，值班地点设在项目部调度室，由处总工程师现场指挥，确保探、揭煤施工安全。附：揭煤小组人员名单及联系方式二、安全培训所有参加探、揭煤施工人员都必须接受防治煤与瓦斯突出知识的培训，熟悉煤与瓦斯突出预兆，了解自救、互救的基本知识，并认真学习煤矿安全规程、玉溪煤矿进风立井施工组织设计、玉溪煤矿进风立井基岩段施工作业规程和本措施的有关规定。经考试合格后方可从事此项工作。三通风工作1、探、揭煤前，必须对现场的通风系统认真检查一遍，加强维护，保证风筒吊挂垂直无破口、接头严密不漏风，风筒口到工作面的距离不超过5m，确保工作面风量充足，通风设计按玉溪煤矿进风立井基岩段施工作业规程中规定执行。2、风机和井下电气设备之间必须实现风电闭锁，探、揭煤期间，备用风机（同型号）必须安装就位，确保对工作地点的连续通风。3、揭煤前，对井下吊盘、模板等设备进行提前检修。探、揭煤期间禁止在井口、井下电气焊。4、施工过程中，任何人严禁关闭局扇，发生意外停机时，工作面人员要立即撤至安全地点。5、掘进工作面回风流中，瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过1.5%时必须停止工作，撤出人员进行处理；电气设备附近20m以内风流中，瓦斯浓度达到1%时都必须停止工作，撤出人员进行处理。电气附近20m以内瓦斯浓度达到0.5%时，严禁送电启动。6、因停电和检修，局扇停止运转，必须启动备用电源及时恢复通风，排除瓦斯。并经过瓦斯检测人员检测，符合规定后，方可入井工作。四、瓦斯工作1、探、揭煤前，必须形成瓦斯、电闭锁装置，工作面安设自动检测、报警的瓦斯探头。2、探、揭煤期间及在煤层中施工必须安排专职瓦斯检查员进行瓦斯检查，工作面风流中瓦斯浓度超过1或CO2浓度超过1.5时,都必须停止工作,撤出人员进行处理；电气设备附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1.5时,必须停止工作, 撤出人员进行处理。3、每班必须按规定检测瓦斯至少3次，瓦检员要认真填写瓦斯检查记录，并通知工作人员，瓦斯浓度超过规定时，瓦检员必须责令现场人员停止工作，并撤到安全地点4、项目部必须配备足够数量的便携式瓦检仪，煤矿安全规程规定的有关人员入井时必须佩带。瓦斯检查员必须配备光学和便携两种仪器。5、严格执行“一炮三检”和“三人联锁放炮”制度，只有在工作面瓦斯浓度不超过1%时，才能装药放炮。五、预防瓦斯积聚引燃爆炸措施1、防止瓦斯积聚:加强通风管理是预防瓦斯积聚的主要手段，对施工巷道的通风必须做到有效、稳定和连续不断，保证工作面有足够的新鲜风流，及时将工作面的瓦斯吹散，经常检查通风情况和瓦斯情况，发现瓦斯超限及时撤出人员进行处理。2、防止瓦斯引燃:井下人员绝对禁止携带烟草及点火工具下井，井口房和局扇附近20m内禁止烟火，严禁放糊炮和明火放炮，严禁一次装药分次放炮，必须使用煤矿安全炸药和煤矿许用电雷管.六、机电设备管理1、井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯，风流中瓦斯浓度低于1.0%时，再用与电源电压相适应的验电笔检查；检查无电后，方可进行导体对地放电。2、井下供电应做到 “四有”、 “三全”、“两齐”、“三无”、“三坚持”。“四有”：有过流和漏电保护装置、有螺钉和弹簧垫圈、有密封圈和挡板、有接地装置。“三全”：防护装置全、绝缘用具全、图纸资料全。“两齐”：电缆悬挂整齐、设备清洁整齐。“三无”无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头。“三坚持”：坚持使用漏电继电器、坚持使用照明和信号综保、坚持使用瓦斯继电仪和风电闭锁。3、健全瓦斯断电和风电闭锁装置，瓦斯探头T1安装在距工作面5m风筒对侧的位置，断电点1.5%，且瓦斯探头T1随工作面移动；瓦斯探头T2安装在距井口以下1015m位置且牢固固定，断电点1%；复电点均小于1%，主机放在井口信号房。4、操作井下电气设备应遵守下列规定：1）非专职人员不得擅自操作电气设备。2）电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分有良好的绝缘。5、电气设备不应超过额定值运行，防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。6、井下电缆的选用应遵守下列规定：1）电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。2）电缆主线芯的截面应满足供电线路负荷的要求。7、井下电气设备必须符合防爆性能的各项技术要求。防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。8、井下过流保护的整定值必须与计算值一致，灵敏度不合格的使用相敏保护，各类过流保护要按规定进行电气试验，下井前必须进行通流试验。9、严禁甩掉停用井下各种电气保护。非专业人员严禁操作检漏继电器，使用中的检漏继电器要按规定进行电容电流的补偿调整，严格执行日检和远方检验制度。10、严格执行停送电制度，停电必须挂牌，工作前进行验电、放电，严禁带电作业。11、存在下列问题的电气设备不得下井使用：1）防爆结合面锈蚀、划痕超过规定；2）绝缘坐破裂导致接线柱松动，接线柱变形或螺纹滑扣；3）导电螺栓、螺母锈蚀超过规定；4）喇叭嘴部配套或断裂、缺损；5）开关本体与外壳不配套，转盖与外壳不配套、缺手把或转动不灵活，开关内腔上方导电螺栓与接线鼻连接不牢；6）开关的机械闭锁失效；7）开关内缺电源隔离罩、电源危险牌、防尘罩；8）开关底托架断裂或固定不牢；9）没有经过制定的电气设备防爆检查员检查出具的防爆合格证；虽有合格证但检验期超过6个月或没盖检验员编号章；10）电机风翅处的护罩与电机外壳固定不牢。12、电气设备金属外壳和铠装电缆接线盒的外接地螺栓应齐全、完整合格，不得锈蚀。13、机械部分的主要连接部件或受冲击载荷容易松动部位的螺母应使用防松螺母（备帽）或其他防松装置。电气部分紧固用的螺栓、螺母应防松装置，弹簧垫圈应紧靠螺母安设。14、同一部件的紧固件（包括平垫、弹簧垫）规格应一致。15、螺母拧紧后，螺栓螺纹应露出螺母13个螺距，不得在螺母下面加多余的垫圈或螺母来减少螺栓的伸出长度。16、电气设备的隔爆外壳应清洁、完整无损并有清晰的防爆标号。有下列情况者为失爆：1）外壳有裂纹、开焊、变形长度超过50mm，同时凹凸深度超过5mm。2）使用未经部制定的检验单位发证的工厂生产的防爆部件（指受压传爆关键件）。3）防爆壳内外有锈皮脱落。4）闭锁装置不全、变形损坏起不到机械闭锁作用。5）隔爆室（腔）的观察窗（孔）的透明板松动、破裂或使用普通玻璃。6）防爆电机接线盒缺内隔爆绝缘座。7）改变隔爆外壳原设计安装形状，造成电气间隙或爬电距离不符合规定。17、电缆引入装置接线嘴应完整齐全紧固，密封良好。18、电气设备要加强管理和维修。19、电气设备必须使用综合保护开关，风电闭锁等安全保护装置，自动停电时，待查明原因，确认无误后，再人工送电。20、井下所有机电设备必须有“MA”标志。21、揭煤前必须安装瓦斯电闭锁及风电闭锁装置，并保证其能灵敏可靠。七、掘进1、探煤结束后，当预测为有突出危险时，掘进过程中每班必须有专人观察突出预兆，若发现工作面出现下列情况之一时，井下所有人员必须立即乘坐吊桶升井，并切断井筒及井口附近的电源，并立即向调度室值班领导汇报：（1）打眼时卡钻、顶钻，又喷煤和瓦斯突出现象。（2）工作面出现底鼓，钻孔变形、帮部开裂等地压剧增现象。（3）瓦斯增大或忽大忽小，闷人，有异常气味等现象。2、探、揭煤及在煤层施工期间，必须有一个吊桶在工作面待命，遇有紧急情况，人员立即升井。3、掘进够模板高度后，及时进行浇注砼永久支护。4、炮眼深度、角度、装药量、装药结构、封泥长度严格按爆破图表执行。5、放炮前所有不装药的孔都必须用炮泥封严，放炮采用水炮泥。6、严禁打眼与装药平行作业，装药前，炮眼中的煤岩粉必须用扫眼器扫净。7、联线工作由熟悉爆破图表的专人负责，联线前要将手洗干净，保证接头处接触良好，联线后，由放炮员、班长对联线情况重新检查一遍，确保联线无误。8、放炮时，必须切断井口及井筒内所有电源（本安型除外），并将瓦斯探头提至安全高度。9、放炮只能一次瞬时送电，如未能起爆，应立即切断电源，15分钟后方可按规程要求检查爆破网络。10、放炮后，由瓦斯检查员先检查井口回风流的瓦斯浓度，只有在瓦斯浓度超过高峰值且下降到1%以下时，方可下井检查。确认井筒内的所有地点瓦斯浓度均不超过1%时，方可通知人员入井和恢复送电。施工人员入井时，应先清理掉炮后崩落在固定盘、吊盘以及模板上的矸石和煤块。11、依据探煤结果，如果采用钻孔进行瓦斯排放时，井口周围必须设专人警戒。进行震动放炮时，由揭煤领导小组决定是否请求矿山救护队现场协助。12、一旦出现井筒停电、停风，人员立即通过安全梯升井，如果造成瓦斯超限，恢复送风前，必须严格执行排放瓦斯的安全措施。13、所有入井人员必须佩戴隔离式自救器和矿灯。14、揭煤期间井口应备有应急救援车辆和必要的救援物资。八、避灾路线1、提升系统正常运行时避灾路线为：工作面-吊桶-地面2、提升系统不能正常运行时避灾路线为：工作面-软梯-吊盘安全梯-地面九、其它措施（1）自探煤工作开始时，就必须严格执行本措施;本措施必须传达到参与探、揭煤施工的每一位人员，并进行登记。（2）对每班下井人员都要进行检身，并登记。（3）揭煤前要组织一次井下通风系统以及电气设备、电缆防爆性能的检查，更换非防爆和失爆的设备,井筒内各种电气设备必须达到防爆要求。并作好检查记录，负责人签字。（4）每班必须有专职电工负责井下电气设备的防爆检查，并做记录。（5）瓦斯电闭锁装置及风电闭锁装置必须灵敏可靠。（6）施工中加强对机电设备的管理，设备下井前必须经专业人员进行防爆检查，非防爆设备不得下井使用。（7）每班必须有专职跟班电工，经常检查设备的防爆性能，严禁使用失爆设备。（8）加强井口管理，从钻孔开始到施工结束，井下工作面及井口20米以内杜绝明火和电弧。（9）其他未提及部分严格执行煤矿安全规程、玉溪煤矿进风立井施工组织设计、玉溪煤矿进风立井基岩段施工作业规程和相关规定，传达时一并传达。