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1、山西潞安安集团左左权五里里堠煤业业有限公公司回风立井井15-3#煤层揭煤煤安全技技术措施施第一章 概述一、编写写依据(1)山山西潞安安环能地地质勘探探大队提提供的井井筒检查查孔综合合柱状图图附图1:井筒井井检孔综综合柱状状图(2)山山西潞安安集团左左权五里里堠煤业业有限公公司回风风立井井井筒平、剖剖、断面面图(3)山山西潞安安集团左左权五里里堠煤业业有限公公司兼并并重组整整合矿井井地质报报告(4)山山西潞安安集团左左权五里里堠煤业业有限公公司回风风立井井井筒施工工组织设设计(5)山山西潞安安集团左左权五里里堠煤业业有限公公司进、回回风立井井安全揭揭煤防突突技术方方案(6)煤煤矿安全全规程(7)
2、防防治煤与与瓦斯突突出规定定二、工程程概况山西潞安安集团左左权五里里堠煤业业有限公公司位于于左权县县境内。回风立井井筒设计净直径7m,设计井筒深度238m,回风立井井筒中心坐标为:X=4104424.840、Y=19708836.770、Z=+1208.000,支护形式:表土段及风化基岩段井壁采用双层钢筋混凝土支护,支护厚度为1000 mm,基岩段采用素砼/钢筋砼支护,井壁厚度500mm/600mm,混凝土强度等级为C30。根据潞安安环能地地质勘探探大队提提供的回风立井井检孔钻孔柱状图显示,回风立井在垂深207.85213.5m(永久锁口标高1208.00m,相对标高0.000m)位置时将揭露
3、15-3#煤层,煤厚5.65m目前已施工到距离15-3#煤层上67.05m位置(垂深140.8m,绝对标高+1067.2m)。为保证安全顺利穿过15-3#煤层,特编制本揭煤安全技术措施,以指导揭煤施工。回风立井井井筒技技术特征征见下表表1-11名 称称单 位数 量量井口位置置Xm410444244.8440Ym1970088336.7770井口标高高m+12008.0000设计净直直径m7设计净断断面m 238.447表土深度度m28.55井筒深度度m238三、重大大危险因因素辨识识表1-2序号活动产产品工工作危害因素素危害结果果控制措施施1班前会没有开班班前会下下井人员失误误操作伤伤亡必须参
4、加加班前会会身体状况况不佳下下井人员失误误操作导导致伤害害严禁下井井穿化纤衣衣服下井井产生火花花引发火火灾严禁下井井不按规定定发送信信号人员伤亡亡、设备备损坏严格执行行操作规规程2电气设备备电气火灾灾人员伤亡亡、设备备损坏杜绝电器器设备起起火电气设备备失爆引起火灾灾伤人杜绝电器器设备失失爆3通风无风或风风量不足足有害气体体超限及时恢复复通风4井下有害气体燃烧、爆爆炸伤人、设设备损坏坏加强通风风有害气体体涌出异异常伤人、设设备损坏坏及时检侧侧预防5爆破作业业用瓦斯释释放孔做做炮孔点燃瓦斯斯严禁用瓦瓦斯释放放孔做炮炮孔6超前管理理未执行先先探后掘掘有害气体体涌出严格执行行先探后后掘7煤与瓦斯斯突出
5、瓦斯爆炸炸人员造成成伤亡严格执行行本措施施破坏通风风系统造成人员员窒息伤伤亡加强通风风设施的的维护8打 钻钻钻机未固固定好钻机摇摆摆伤人固定牢固固操作人员员站在钻钻机后方方顶钻伤人人严格执行行操作规规程钻机未固固定好钻孔窜位位固定牢固固9瓦电、风风电闭锁锁监控系统统失灵瓦斯超限限或工作作面无风风情况下下不能及及时断电电及时检修修10封口盘、吊吊盘、模模板杂物未清清扫干净净、工器器具未生生根牢固固杂物、工工器具坠坠落伤人人每班按排排专人负负责清扫扫干净,工工器具生生根牢固固11测定瓦斯斯参数数据误差差偏大采取防突突措施不不符合规规定测定人员员严格执执行操作作规程12绞车保护护装置失灵造成人员员伤
6、亡每班按排排专人负负责检查查、维护护、试验验13远距离爆爆破作业业警戒未做做好无关人员员进入造造成人员员伤亡专人负责责警戒放炮误揭揭煤层下层煤层层保护距距离不足足严格控制制放炮进进尺14揭煤流程程 未按揭煤煤流程施施工防突措施施不到位位严格按照照流程施施工15施工作业业施工人员员不熟悉悉突出预预兆瓦斯突出出、人员员伤亡严格贯彻彻突出预预兆四、矿井井地质概概况1.矿井井地质概概况井田位于于山西断断隆沁水水台凹沁沁县凹陷陷的中东东部,其其东侧为为太行山山断拱。出出露地层层由东向向西依次次由老至至新,主主要为上上太古界界五台超超群石咀咀群金刚刚库组(桐桐峪组);上中元元古界长长城系常常州沟组组、串岭
7、岭购组;下古生生界寒武武系奥陶陶系;上上古生界界石炭系系、二叠叠系;中中生界三三叠系及及第四系系等。井田所在在区域的的西部以以走向NNE的相相互平行行的褶皱皱为主,以以石厘向向斜为代代表。东东部以走走向NNNE的断断裂为主主,具代代表性的的为走向向NNEE的高平平断裂带带斜贯其其中。五里堠煤煤矿位于于沁水煤煤田中东东部武乡乡五区普普查范围围内,本本区含煤煤地层有有石炭系系中统本本溪组(C2b)、上统太原组(C3t);二叠系下统山西组(P1s)及下石盒子组(P1x)。其中太原组、山西组含有主要可采煤层;本溪组、下石盒子组含12层薄煤层,均为不可采煤层。2.煤层层赋存特特征 据经查资资料,115-
8、33#煤层层钻孔瓦瓦斯含量量较大,为13.89ml/g可燃质,考虑到15-3#煤层厚度达到5.65m,所以15-3#煤层在井筒揭煤过程中要严格按照煤层特征来管理。15-33#煤层层标高+9944.5mm+10000.115m(相对对标高-2077.855m-2133.5mm): 115-33#煤层层上部为为砂岩:井深-194.65m-2077.855,层厚13.22m,灰白色色,中粒粒砂状结结构,含含暗色矿矿物;115-33#煤层层下部为为砂岩:井深-2133.5mm-2114.55,层厚1m,黑灰色色,产少少量植物物化石碎碎片。根根据已揭揭露岩层层以及预预测155-3#煤层为为东西走走向,倾
9、倾角约110左右。3.煤层层瓦斯情情况目前已揭揭煤层瓦瓦斯情况况:根据据井检孔孔资料以以及井筒筒施工实实际情况况,5#煤层以以上未揭揭露任何何煤层。回风井分别在井深80.8m、113.5m、125.45m、127.5m、129.4m、141.6m、152.8m、172.0m、186.35m处揭露5#、6#、7#、8-1#、8-2#、9#、11#、13#、14#煤层,进风井目前已经揭露15-3#煤层。各煤层具体揭煤情况见下表。煤层编号号煤厚(mmm)瓦斯含量(mm3/t)瓦斯压力力(MPPa)5m处KK1最大值值2m处KK1最大值值远距离放放炮揭煤煤时间放炮300分钟后后CH44(%)放炮300
10、分钟后后CO(ppmm)5#7504.066530.03330.0220.0775月3日日 220:118076#7004.30050.03360.0220.0335月299日 9:228047#6003.422570.04460.0110.1226月3日日 99:5660.04428-1#4503.100020.02290.0220.0556月4日日 118:1150.03328-2#4503.133650.03320.0330.0339#7503.74400 0.06670.1990.1336月9日日 8:2210.02217.5511#9503.633650.05530.1770.233
11、6月288日 19:260213#4504.000490.07730.1330.1887月6日日20:550214#5503.733670.05520.0990.1007月188日188:00000进风井115-33#480005.177690.0330.2550.1117月188日166:099004.水文文地质情情况根据潞安安环能地地质勘探探大队提提供的井井筒检查查孔综合合柱状图图和终孔孔报告,钻钻孔揭露露资料、简简易水文文资料及及盐化测测井成果果等,将将基岩含含水层划划分为22个含水水层;即即: 碎屑屑岩类裂裂隙含水水层组; 碎屑屑岩、碳碳酸盐岩岩类裂隙隙岩溶含含水层组组。 碎屑屑岩类裂
12、裂隙含水水层组:碎屑岩岩含水岩岩组主要要指上、下下石盒子子组及山山西组地地层中的的砂岩含含水层。k8砂岩岩具斜交交裂隙,方方解石薄薄膜充填填,裂隙隙面铁质质浸染。厚厚度3.50mm,砂岩岩为中粒粒,成分分以长石石、石英英为主,根根据简易易水文观观测,消消耗量无无明显变变化,故故富水性性较弱,而而且透水水性又不不好,因因而对煤煤层开采采影响不不大。k7砂岩岩含水层层,为中中粒,长长石、石石英砂岩岩,厚44.155m。为为山西组组底界,距距离太原原组煤层层距离又又远,间间距111.455m,故故而对太太原组煤煤层的开开采影响响亦较小小。一般般地讲,其其对山西西组煤层层的开采采无大影影响。 碎屑屑岩
13、、碳碳酸盐岩岩类裂隙隙岩溶含含水层组组太原组kk5砂岩岩含水层层以及kk4、kk3、kk2石灰灰岩含水水层即属属该类含含水层。k5砂岩岩含水层层,岩性性为中粒粒长石,厚厚2.005m,根根据简易易水文观观测,消消耗量无无明显变变化,富富水性较较弱。k4、kk3、kk2三层层石灰岩岩裂隙岩岩溶含水水层, k4灰灰岩厚33.300m;kk3灰岩岩厚3.30mm;k22灰岩厚厚6.000m。kk4、kk3石灰灰岩具不不规则裂裂隙,方方解石脉脉充填,根根据简易易水文观观测,消消耗量无无明显变变化,富富水性较较差,kk2灰岩岩具不规规则裂隙隙,1880.0001180.10mm掉钻,简简易水文文观测水水
14、位下降降至1226.000m左左右。kk2石灰灰岩含水水层对太太原组115号煤煤层开采采较有影影响,望望施工过过程中引引起注意意。回风井打打地质钻钻期间,在在井筒垂垂深1665.665m、1800m处分别遇遇K3、KK2石灰灰岩,出出现涌水水现象,根根据现场场实际测测量,单单孔涌水水量分别别为33mm3/h、331m33/h(钻钻孔755mm),井筒筒涌水量量为1118.77 m3/h。目目前正在在注浆施施工,如注浆浆效果良良好,在在揭煤段段施工中中,井筒筒将不会会出现涌涌水现象象。第二章 揭煤技技术措施施一、揭煤煤流程(具具体流程程见下图图)无危险有危险无效有效无效有效有危险超前地质孔(l2
15、0m),根据岩性及地质分析,确定煤层层位距煤层不小于10m,前探孔+测压孔,精探煤层赋存状况,测定煤层瓦斯压力(P)或含量(W),初步预测煤层突出危险性距煤层垂距5m处,预测煤层突出危险性(区域验证)边预测边探边掘至距煤层安全垂距最小处(远距离爆破位置)防突措施效果检验补充防突措施补充措施效果检验安全防护措施远距离爆破揭煤加强支护继续采取防突措施直至穿透煤层进入煤层底板进入煤系地层无危险实施局部防突措施距煤层垂距7m前实施区域防突措施有效无危险有危险区域防突措施效果检验无效采用工作面预测方法进行最后验证揭煤防突突工艺流流程示意意图1.在距距煤层法法向距离离20mm处对煤煤层进行行超前预预探,初
16、初步掌握握煤层层层位及产产状,防防止误揭揭煤层;2.在掘掘进到距距煤层法法向距离离10mm前再次次进行超超前钻探探,进一一步掌握握煤层层位位及产状状,并测测定煤层层瓦斯压压力及含含量,对对所揭煤煤层突出出危险性性进行初初步预评评价;3.若在在距离煤煤层法向向距离110m之之前,预预测煤层层具有突突出危险险性,则则在距离离煤层法法向距离离7m前,对对煤层采采取区域域综合防防突措施施,直到到措施有有效。4.若在在距离煤煤层法向向距离110m时时预测煤煤层无突突出危险险性或采采取区域域防突措措施有效效后,掘掘进至距距离煤层层法向距距离5mm时,对对煤层采采用工作作面预测测方法进进行区域域验证。5.在
17、距距离煤层层法向距距离5mm时区域域验证煤煤层具有有突出危危险,则则立即采采取局部部综合防防突措施施,直到到措施检检验有效效。6.在距距离煤层层法向距距离5mm时区域域验证煤煤层无突突出危险险或采区区局部防防突措施施效果检检验有效效后,掘掘进至远远距离爆爆破揭煤煤位置采采用工作作面预测测方法进进行最后后验证。7.在掘掘进至远远距离爆爆破揭煤煤位置22m时进进行最后后验证,若若煤层具具有突出出危险性性,则采采取补充充防突措措施,直直到措施施检验有有效。8.在掘掘进至远远距离爆爆破揭煤煤位置22m时进进行最后后验证,若若煤层无无突出危危险性或或采取补补充防突突措施效效果检验验有效后后,实施施远距离
18、离爆破揭揭煤。二、区域域综合防防突措施施在距煤层层法向距距离200m处对对煤层进进行超前前预探,利利用QZZJ-1100BB型风动动潜孔钻钻机施工工2个超超前钻孔孔,初步步掌握煤煤层层位位及产状状及钻孔孔涌水情情况。 超超前钻孔孔参数表表 表表2-11孔号孔径()钻孔圈径径(mmm)见煤深度度(m)终孔深度度(m)钻孔与井井筒中心心线夹角角()方位角1756600022.55m见115-33#煤28.66529902756600023.66m见115-33#煤29.77526270附图2:距离115-33#煤层层20mm时前探探钻孔布布置示意意图1.区域域突出危危险性预预测1.1预预测方法法根
19、据掘探探一体化化施工钻钻孔资料料分析,该该段无地地质构造造复杂、岩岩石破碎碎的区域域。在井井筒掘砌砌至垂深深1977.855m(距离115-33#煤层层10mm)时停止止掘进施施工,利利用QZZJ-1100BB型风动动潜孔钻钻机施工工6个超前前钻孔(控制到到井筒轮轮廓线外外8m处)探明工工作面和和15-3#煤层赋赋存情况况及相对对位置。钻孔孔径为130mm、75mm,其中一个从井筒中央垂直向下打钻,另外五个从井筒周围向煤层打钻,钻孔应穿透15-3#煤层底板0.5m。 其中1#、2#、3#、4#钻孔作为测压孔对15-3#煤层瓦斯压力进行测试,应按照测压要求进行施工。严格按照照揭煤措措施进行行探煤
20、工工作,并并保证前前探钻孔孔质量,准准确控制制煤层层层位,防防止误揭揭煤层,若若发现断断层、褶褶曲或煤煤岩层产产状异常常等,必必须增加加控制钻钻孔数量量。详细记录录每一钻钻孔实际际施工过过程中的的数据,并并对探煤煤情况对对控制范范围进行行反算,保保证探煤煤孔控制制在立井井轮廓线线外8mm处。若若施工中中存在其其他因素素影响需需调整好好开孔位位置时,应应根据实实际开孔孔情况对对钻孔参参数进行行修正。利用煤层层瓦斯压压力、DDGC瓦瓦斯含量量直接测测定装置置测定瓦瓦斯含量量、瓦斯放放散初速速度值(P)、煤的坚坚固性系系数(ff)和钻屑解解析指标标(h2、k1)来预测测是否具具有突出出危险性性,区域
21、域预测有有突出危危险时采采取区域域防突措措施。详见超前前钻孔设设计参数数表2-2; 超前钻钻孔(区区域预测测孔)参参数表 表2-2孔号孔径()钻孔圈径径(mmm)见煤深度度(m)终孔深度度(m)钻孔与井井筒中心心线夹角角()方位角11307000012.55m见15-33#煤18.665309021306000013.00m见15-33#煤19.11529903130013.33m见155-3#煤19.44527井筒“十十”字线中心心41306000013.66m见155-3#煤19.775262705756000013.33m见115-33#煤19.4452706756000013.33m见
22、115-33#煤19.44527180附图3:距离115-33#煤层层10mm时前探探钻孔(区区域预测测孔)布布置示意意图1.2钻钻孔施工工方法当井筒施施工至井井深1997.885m时,对对井壁进进行永久久支护和和必要的的临时支支护,并并将工作作面进行行找平,以以便于探探煤施工工,然后后在工作作面安设设钻机。前前探(取取芯及测测压)钻钻孔施工工过程中中地测及及矿通风风部技术术人员现现场跟班班,详细细记录钻钻孔开孔孔位置、见见煤深度度、终孔深度。(见附附表1)1.3测测压方法法1)测压压封孔针对不同同的钻孔孔,考虑虑孔口内内是否有有水等情情况,设设计不同同的测压压封孔方方法,并并将无需需测压的的
23、探煤孔孔(包括括废孔)用用水泥密密封住,防防止其对对测压造造成影响响,确保保测压的的准确可可靠。测测压所需需材料见见表2-3。瓦斯压力力测定所所需设备备及材料料一览表表表2-3序号名称规格型号号单位数量1注浆泵QZB-40/11台12钻机QZJ-1000台13水泥42.55硅酸盐盐T14压力表04.0MPPa,高高精度只45测压管8高压胶胶管m2006注浆管铁管,车车丝连接接m1507闸阀个48压力表三三通接头头个49托盘外径700mm,一侧打打8.55mm大大的小孔孔个410橡胶垫外径700mm,内内径600mm个311膨胀剂Kg10012流量计浮子流量量计只113氮气罐罐114气罐与三三通
24、的连连接头加工个1测压封孔孔方式见见下图2)具体体测压步骤骤如下:在需要要测定煤煤层瓦斯斯压力的的地点,选选择无地地质构造造的地段段安装钻钻机。首先用用1330mmm钻头打打钻约55100m(11号孔55m,22号孔110m)深深度停止止打钻,在在孔内安安设1108mmm套管管,注浆浆。待水泥泥凝固后后,再换换上775mmm钻头进进行冲孔孔,期间间须进行行清水试试压,查查看孔口口管固定定是否完完好,方方法同上上,若固固定好打打钻至距距离煤层层大约55m的距距离停止止打钻,换换上660mmm钻头继继续钻进进至距煤煤层0.5m1m左右右停止打打钻。若孔内没没水则继继续钻进进至煤层层底板中中0.55
25、m停止止钻进,转转至步骤骤(5),但但这时仅仅须下端端托盘,上上部托盘盘就不需需要了。若孔内内有水,且且含水层层离煤层层较远,则则继续穿穿透煤层层0.55m。下4寸寸注浆铁铁管与88mm测测压管,铁铁管下端端焊接托托盘,使使托盘卡卡在钻孔孔台阶上上,托盘盘与台阶阶之间用用橡胶垫垫密封,下下端托盘盘一侧打打一直径径8.55mm的的小孔,使使测压管管穿过小小孔进入入下部空空间测压压,测压压管与托托盘之间间用速凝凝胶密封封;且在在靠近含含水层的的下部还还要焊接接一托盘盘于铁管管上,这这样能对对含水层层的水有有一定阻阻挡作用用,使下下部水泥泥浆能较较好地凝凝固,两两托盘的的尺寸均均略小于于钻孔。在靠近
26、近下端托托盘的铁铁管周围围打部分分密集小小孔,利利用4寸寸铁管进进行注浆浆,直至至浆液从从孔口流流出。安装流流量测定定装置,测测定钻孔孔瓦斯流流量;如如果瓦斯斯流量大大,就使使用流量量计测瓦瓦斯流量量;如果果瓦斯流流量小,就就利用排排水集气气法收集集瓦斯,根根据收集集瓦斯的的时间和和瓶子的的体积计计算瓦斯斯流量。流流量测定定完毕,安安装压力力表。瓦斯压压力观测测定期观测测瓦斯压压力,各各钻孔在在封孔后后7天内每每天观测测和记录录二次压压力表读读数和观观测的时时间,直直至瓦斯斯压力稳稳定为止止。在压力观观测结束束后,拆拆下压力力表,再再次测定定钻孔瓦瓦斯流量量,并记记录钻孔孔瓦斯涌涌出衰减减情况
27、。若孔内有有水且含含水层离离煤层较较近(下下向孔)其其具体步步骤如下下:(1)钻钻孔钻进进:选用用1227mmm的钻头头钻进。钻钻孔施工工10mm时(11号孔55m,22号孔110m)下下孔口管管,孔口口管直径径1008mmm。先在在孔口处处将孔口口管与钻钻孔壁之之间用木木楔和快快干水泥泥固定住住,使孔孔口管不不下滑。然然后在孔孔口管外外端加上上法兰盘盘,连上上注浆接接头,准准备注浆浆。(2)注注浆固管管:待孔孔口管和和钻孔壁壁之间的的快干水水泥凝固固后,通通过孔口口管底端端法兰盘盘上的注注浆接头头向孔口口管内注注浆。待待注浆一一定时间间后,孔孔口有少少量浆液液渗出或或发现注注浆泵压压力不再再
28、上升,此此时停止止注浆。关关闭注浆浆阀门,等等48小小时待浆浆液凝固固后再进进行下面面工序。 若注浆过程中,周围岩壁裂隙中有较多浆液流出,应间断地多次注浆。(3)扫扫孔、清清水试压压:待448小时时后孔口口管中的的浆液凝凝固,将将法兰盘盘卸除,选选用994mmm钻头扫扫孔到220-225m(11号孔110m),然然后用清清水试压压,试压压压力不不小于88MPaa,确定定孔口管管合格(孔孔口管在在高压下下不会被被压出钻钻孔,并并且无水水渗出)后后再进行行下一步步工序。(4)继继续钻进进:清水水试压确确定孔口口管合格格后,进进一步钻钻进,此此时仍用用944mm钻钻头钻进进(最好好用岩芯芯管取芯芯钻
29、进,以以便更准准确控制制钻孔距距煤层的的位置),准准确测量量钻孔深深度,当当钻孔孔孔底距离离煤层55m左右右时,停停止钻进进,提钻钻观察钻钻孔出水水情况。(5)注注浆堵水水:如果果没水则则继续钻钻进,然然后实施施步骤(66)。若若孔口有有大量水水(或有有一定量量的渗水水)流出出。则实实施测压压孔高压压注浆堵堵水:在在孔口管管上拧上上法兰盘盘,通过过注浆接接口向孔孔口管内内注浆,注注浆压力力应达到到8MPPa,但但不能超超过8MMPa,并并保持该该压力不不少于110分钟钟,然后后关闭注注浆阀门门,完成成钻孔注注浆工作作。488小时后后待浆液液凝固,再再进行工工序(66)。(6)扫扫孔:改改用66
30、0mmm的钻头头钻进至至原孔底底,观察察钻孔是是否出水水(渗水水)(观观察时间间不少于于12小小时),如如出水(渗渗水)必必须重新新注浆堵堵水,直直到不出出水(渗渗水)为为止。(7)封封孔测压压:继续续钻进至至煤层顶顶板中00.5mm停止钻钻进(防防止钻孔孔进入煤煤层顶板板,将煤煤层顶板板含水层层的水导导入测压压孔内),然然后封孔孔注浆(同同前)后后,上表表测压。1.4瓦瓦斯含量量测定方方法使用DGGC瓦斯斯含量测测定装置置对5#、66#钻孔孔煤样的的瓦斯含含量进行行测试。(见附表2)1)井下下取芯:记录22个时间间及大气气压和温温度与采采样地点点、煤样样编号。停钻时时间:钻钻进到取取芯位置置
31、停钻时时间。取芯开开始时间间:开始始钻进取取芯时间间。取芯结结束时间间:开始始退钻时时间。开始解解吸时间间:煤样样罐与解解吸管相相连的时时间。注明:解解吸完毕毕之前煤煤样罐阀阀门始终终是打开开的,解解吸300分钟一一分钟读读取一次次解吸量量后关闭闭阀门,把把煤样罐罐放入水水中检查查气密性性。2)地面面试验室室解吸:(记录录试验室室大气压压和温度度)将井下装装好的煤煤样罐与与地面解解吸管相相连,记记录初始始刻度缓缓慢打开开煤样罐罐阀门观观察解吸吸量大小小(1分分钟内解解吸量小小于5mml/mmin地地面解吸吸结束)记记录终止止刻度。3)粉碎碎解吸:提取煤样样罐中的的煤样进进行称重重并记录录,在称
32、称重前先先看煤的的破坏类类型,在在称重后后的煤样样中称取取两份相相同重量量的煤样样(1000g-1200g)把把两份分分别放入入粉碎机机(粉碎碎2-33分钟。注注明:(如如果粉碎碎停止还还有气泡泡冒出继继续再粉粉碎200-300秒左右右),读读取初始始刻度与与终止刻刻度。4)煤样样的水分分测定:在煤样中中称取11份100g的煤煤样放入入水分测测定仪中中,打开开观察口口调零,开开始加温温,待数数值刻度度稳定后后读取水水分值。(数数据读取取时一个个刻度是是0.005)。5)输入入所有测测试数据据输入电电脑软件件进行计计算。1.5瓦瓦斯放散散初速度度值测定定方法1)煤样样采取:取1#钻孔煤煤样1kk
33、g用双双层塑料料密封装装袋后及及时送实实验室。2)粉碎碎煤碎,采采用600目和880目的的分析筛筛取粒度度为0.20mmm0.225mmm煤样500g作为为实验测测定用样样。3)取下下带杯真真空活塞塞下端的的样杯,用用苯或甲甲苯仔细细擦洗样样杯和活活塞芯下下端;待待苯或甲甲苯挥发发后,从从每种被被测煤样样中各取取两份,每每份重33.5gg,装入入同组两两个样杯杯中,并并在煤样样面上铺铺上薄薄薄一层脱脱脂棉,避避免脱气气时煤样样抽入真真空系统统中。然然后在活活塞的下下端均匀匀地涂上上一层真真空脂,按按顺序装装上样杯杯,将弹弹簧托盘盘托好样样杯。4)旋转转活塞“”使甲甲烷气源源与梳形形管断开开;启
34、动动真空泵泵,缓慢慢地旋转转活塞“”,使使真空泵泵与梳形形管相通通,然后后逐一缓缓慢旋动动活塞芯芯使样杯杯与梳形形管相通通,煤样样脱气时时间为11.5hh。5)煤样样脱气11.5hh后,关关闭所有有样杯活活塞和活活塞“”,将将活塞“”旋转转使气源源与梳形形管相通通随即关关闭,再再打开活活塞“”抽掉掉梳形管管内的甲甲烷气体体,反复复两次以以清洗管管路。转转动活塞塞“”,使使真空泵泵与大气气相通,然然后停泵泵;旋转转活塞“”,使使甲烷气气源与梳梳形管相相通后,旋旋动各样样杯上的的活塞,使使甲烷进进入各个个样杯,煤煤样在近近似一个个大气压压的条件件下吸附附甲烷11.5hh。6)在吸吸附甲烷烷结束前前
35、0.55h开启启仪器电电源预热热20mmin后后,按“预置”键后,从从键盘输输入测定定日期,煤煤样编号号,预置置完毕后后,按“2”键,使使仪器处处于实时时显示状状态,此此时仪器器显示测测定系统统压力值值。7)煤样样吸附甲甲烷结束束后,旋旋转1、22、3、44、5、66样杯活活塞,关关闭样杯杯与梳形形管的气气路;8)旋转转活塞“”使甲甲烷气源源与梳形形管断开开而与检检测器相相通,用用弹簧夹夹将气源源出气管管夹紧,以以免抽真真空时甲甲烷进入入测定系系统;9)启动动真空泵泵,并缓缓慢旋转转活塞“”,使使真空泵泵与梳形形管相通通,对测测定系统统抽真空空,当显显示窗显显示值接接近零,22minn后,旋旋
36、转活塞塞“”使使真空泵泵与梳形形管气路路断开。可可不停泵泵待用。10)按按动控制制板上的的“监控”键,使使仪器处处于监控控状态。11)按按动采样样键,此此时控制制板上的的准备灯灯亮。12)旋旋转活塞塞“”使使样杯“”与梳梳形管相相通,此此时,测测量灯亮亮,准备备灯灭,仪仪器开始始自动采采集数据据,1mmin后后测量灯灯灭,测测量数据据自动存存入存储储器。表表示第11测量工工作结束束,然后后旋转活活塞“”使样样杯“1”与梳形形管气路路断开;其余各各样杯的的测量,逐逐一按测测定步骤骤9-112项进进行,直直至第66样杯测测定完为为止。13)测测定结果果的输出出方式有有两种,即即显示器器上显示示和打
37、印印输出。1.6煤煤的坚固固性系数数测定方方法1)在打打钻过程程中取2#钻钻孔煤样时,沿煤层层厚度的的上、中中、下部部采取块块度为110cmm左右的的煤芯两两块。煤煤样采取取后应及及时用纸纸包上并并浸蜡封封固,以以免风化化。2)将煤煤样用小小锤碎制制成200300mm的的小块,用用孔径为为20和和30mmm的筛筛子筛选选;3)称取取制备好好的煤样样50gg为一份份,每55份为一一组,共共称取三三组。4)将捣捣碎筒放放置在水水泥地板板上,放放入试样样一份,将将2.44Kg重重锤提高高到6000mmm高度,使使其自由由落下冲冲击试样样,每份份冲击33次,把把5份捣捣碎后的的试样装装在同一一容器中中
38、;5)把每每组(55份)捣捣碎后的的试样一一起倒入入孔径00.5mmm分样样筛中筛筛分,筛筛到不再再漏下煤煤粉为止止;6)把筛筛下的煤煤粉未用用漏斗装装入计量量筒内,轻轻轻敲打打使之密密实,然然后轻轻轻插入具具有刻度度的活塞塞尺与筒筒内粉末末接触,在在计量筒筒口相平平处读取取数l(即即粉末在在计量筒筒内实际际测量高高度,读读至毫米米)。当l330mmm时,冲冲击次数数n即可可定为33次,按按以上步步骤继续续进行其其它各组组的测定定。当l330mmm时,第第一组煤煤样作废废,每份份冲击次次数n改改为5次次,按上上步骤进进行冲击击、筛分分和测量量,仍以以每5份份作一组组,测定定煤粉高高度l。7)坚
39、固固性系数数的计算算,f=20nn/l,n-每每份试样样冲击次次数,次次;l-每组试试样筛下下煤粉的的计量高高度,mmm。1.7钻钻屑瓦斯斯解吸指指标(简简称钻屑屑解吸指指标)的的测定方方法1)钻屑屑解吸指指标(h2)的的测定打钻时,在在3#钻钻孔取出出钻屑,用用孔径11和3mmm的筛筛子筛分分(孔径径1mmm的筛子子在下,孔孔径3mmm的筛筛子在上上),将将筛分好好的13mmm粒度的的试样装装入MDD2型型解吸仪仪的煤样样瓶中,试试样装至至煤样瓶瓶刻度线线水平(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,该值即为h2
40、,单位为Pa。2)钻屑屑解吸指指标(KK1)的的测定打钻取44#钻孔孔煤样,使使用WTTC型突突出预测测仪。每每钻进22m,取取一次钻钻屑作解解吸特征征测定。取取样时,把把秒表、筛筛子准备备好,钻钻孔钻到到预定深深度时,用用组合筛筛子在孔孔口接钻钻屑,同同时启动动秒表,一一面取样样,一面面筛分,当当钻屑量量不少于于1000g时,停停止取样样,并继继续进行行筛分,最最后把已已筛分好好的13mmm的煤样样装入WWTC仪仪器的煤煤样罐内内,盖好好煤样罐罐,准备备测试。1.8突突出危险险性判定定以上各项项参数的测测定由中中国矿业业大学派派专人进进行测定定,矿通通风部配配合并根据煤煤层瓦斯斯压力、瓦瓦斯
41、含量量、瓦斯斯放散初初速度值值和煤的坚坚固性系系数进行行区域预预测的临临界值,若若瓦斯压压力小于于0.774Mppa,瓦瓦斯含量量小于8m/t,瓦瓦斯放散散初速度度10mml/mmin,煤的坚固性系数0.5,钻屑解吸指标h2200,钻屑解吸指标K1100.5520000.55无突出危危险区除上述情情况以外外的其他他情况突出危险险区2.区域域防突措措施当区域危危险性预预测煤层层有突出出危险性性时采取取区域防防突措施施,本次区区域防突突措施是是通过打打瓦斯释释放孔释释放瓦斯斯、卸压压来预防防突出。当区域预预测有突突出危险险,则在在距离预预揭15-33#煤层7m掘进断断面上施施工75的释放放孔300
42、8个,释释放瓦斯斯,降低低煤体中中的瓦斯斯压力和和围岩应应力,杜杜绝瓦斯斯突出的的发生。2.1释释放瓦斯斯孔设计计根据防防治煤与与瓦斯突突出规定定的规规定及煤煤层特点点,设计计排放钻钻孔。主主要技术术参数如如下:共布置88圈排放放钻孔,其其中井筒筒外布置置6圈。井井筒外每每圈钻孔孔终孔间间距为22m,井井筒内钻钻孔可以以根据实实际条件件多打钻钻孔。每每圈排放放钻孔数数(从外外向内)依依次为776个、665个、555个、444个、333个、222个、88个、55个。附图4:距离115-33#煤层层7m处释释放瓦斯斯钻孔布布置示意意图2.2钻钻孔施工工方法当井筒施施工至井井深2000.885m(距
43、115-33#煤层层7m)时,对对井壁进进行永久久支护和和必要的的临时支支护,并并将工作作面进行行找平,以以便于探探煤施工工,然后后在工作作面安设设钻机,释放孔孔采用QQZJ-1000B型风风动潜孔孔钻机施施工,孔孔径75,最外外圈钻孔孔控制到到井筒轮轮廓线外外120000mmm(沿沿煤层距距离),全全部释放放孔均穿穿透各煤层进进入煤层层底板5500。区域域防突措措施施工工完成后后,及时时绘制防防突措施施竣工图图。3.区域域防突措措施效果果检验预计瓦斯斯经过排排放一周周时间后后,对释释放煤层层瓦斯区区域防突突措施进进行检验验时,首首先由中中国矿业业大学、通风、地地质部门门分析、检检查释放放区域内内钻孔的的分布等等是否符符合设计计要求,不不符合设设计要求求的,不不予检验验。检验验期间还还应当观观察、记记录在煤煤层中施施工钻孔孔等作业业时发生生的喷孔孔、顶钻钻及其他他突出预预兆。能能够安全全揭煤的的条件为为(瓦斯斯排放区区域):(1)钻钻孔瓦斯斯解吸指指标(h2、K1)值小于于临界值值;(22)煤层层残余瓦瓦斯压力力P00.744MPaa。具体方法法是:在在工作面面打设44个效果果检验孔孔,封孔孔后测定定煤层残残余瓦斯斯压力,用用以检验验瓦斯压压力是否否降低到到0.774MPPa以下下。瓦斯斯压力测测定方法法同上
限制150内