1151切眼掘进工作面专项防突设计及安全技术措施.docx
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1、贵州正华矿业集团有限公司水城县化乐乡朝阳煤矿1151切眼掘进工作面防突专项设计及安全技术措施编 制:廖应开总工程师:陆军矿 长:蒙香平编制日期:2022年9月24日作,一台备用)瓦斯泵型号:2BEA-303,配套机电功率75KW,极限真空: 33hpa,最大排气量:521n3/min;高负压系统瓦斯抽放管主管管径为:250mm、 支管管径为150mm,运转正常。1151切眼掘进采取在1151回风巷和1151 运输巷施工钻场布置顺煤层长钻孔进行预抽,支管采用管路为“ 200mm钢 管,各抽放孔支管与抽放管路的连接采用双抗钢丝软管(内径50mll1),并 用扎丝紧固,以保证管路气密性,同时安装了人
2、工放水器,进行1151切 眼掘进工作面前方瓦斯预抽,根据抽放情况,惟独吨煤瓦斯残存含量小 于6m/t或者瓦斯压力降至0. 60MPa以下,并进行效果检验后,方可按总 工 程师批准掘进距离进行掘进工作,严禁超掘,否则严禁掘进作业。第三章区域综合防突措施第一节区域预测根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2022年5月14 日对朝阳煤矿+1321水平以上M2、M3、M5、M6号煤层煤与瓦斯突出危 险性鉴定报告,鉴定结论为:朝阳煤矿为煤与瓦斯突出矿井。本矿所开 采的M2、M3、M5、M6煤层均为具有突出危(wei)险性的煤层。因此, 该工作面预测为突出危(wei)险工作面。第三章区域综合防突
3、措施第一节区域预测根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2022年5月14 日对朝阳煤矿+1321水平以上M2、M3、M5、M6号煤层煤与瓦斯突出危 险性鉴定报告,鉴定结论为:朝阳煤矿为煤与瓦斯突出矿井,目前开采 的1151切眼按有突出危(wei)险工作面进行管理。第二节区域防突措施根据采掘工程平面图显示,1151切眼上覆2#煤层未开采,不在保护 范围之内,根据煤矿安全规程第二百一十条内容结合我矿5#煤层和工作 面实际情况:我矿5#层煤层坚固性系数为0.93, 1151切眼埋深低于600m, 因此,1151切眼采取在1151回风巷和1151运输巷已消突区域布置钻场 施工顺层长钻孔预抽1
4、151切眼掘进区域条带瓦斯作为区域防突措施,符 合煤矿安全规程要求。根据防治煤与瓦斯突出规定第49条规定:”采取各种方式的预 抽煤层瓦斯区域防突措施,应当符合下列要求:(一)穿层钻孔或者顺层 钻 孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制区段内的整个开 采块 段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的煤层。要求钻孔控制回 采巷道外侧的范围是:倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20米, 下帮至少10米;其他为巷道两侧轮廓线外至少15米。以上所述的钻 孔控制范围为沿层面的距离。(二)穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区 域防突措施 的钻孔应当控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层。 该范围与本 条第(一
5、)项中回采巷道的外侧要求相同。”1、抽放钻孔设计在1151回风巷574m位置下帮布置一个瓦斯抽放钻场,施工23个顺 煤层抽放长钻孔,1151运输巷后期再补充,钻孔终孔距5米,参考水 城县乐化乡朝阳煤矿防突设计及水城县化乐乡朝阳煤矿安全专篇(变 更)30万t/a设计钻孔要求如下:(附1511切眼顺层长钻孔设计图)。A、抽放半径为2. 5米。B、钻孔终孔距离为5米。C、钻孔参数详见附图。钻孔控制范围为:1151切眼进区域煤层条带,巷道轮廓线左、右帮15米。钻孔封孔必须严密,封孔长度不得小于8米。钻孔施工完后必须及 时接管抽放,钻孔接抽示意图如下:(三)封孔工艺封孔工艺:采用聚氨酯(马丽散)封孔。第
6、三节区域防突措施效果检验(一)区域防突措施效果检验根据防治煤与瓦斯突出规定第55条、56条及六盘水市地方文件 规定六盘水安办通2022 68号的规定,煤层残存瓦斯含量小于6ms/t 或者瓦斯压力小于0.6MPa的规定,结合1151回风巷掘进工作面在掘进 期间所采取的区域防突措施实际情况分析,1151切眼掘进期间的区域 防突措施效果检验采用测定煤层残存瓦斯含量。表1:瓦斯含量校检临界值(六盘水市地方规定)瓦斯含量w (iw/t)类别W 6无突出危( wei)险WN61、采用取样直接测定区域残存瓦斯含量作为保护层开采及在已消突 区域施工顺层长钻孔预抽掘条带煤体瓦斯区域防突措施的效果检验方 法。1)
7、效检点的布置方式和要求根据防治煤与瓦斯突出规定第五十五条第四项、第五项:“(四) 对预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,在煤巷条带每间隔 20-30米至少布置一个检验试点,且每一个检测区域不得少于3个检验试点;2)各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预 抽时间较短的位置,并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或者尽可能 与周围预抽钻孔保持等距离,且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预 抽 超前距。在地质构造复杂区域适当增加检验测试点。” 1151切眼在工 作面布置3个检验孔,布置3个检验测试点。3)以上所有检验测试孔均应布置煤层中。4)若测定的煤层残存瓦斯含量大于或者等于6
8、m3/t,则该区域区域 防突措施无效,必须继续执行区域防突措施(在消突区域施工顺层长 钻孔预抽1151切眼区域煤层瓦斯),直至煤层残存瓦斯含量小于6ms/10第四节区域验证1151切眼掘进工作面掘进期间的区域验证采用煤科总院重庆分院生 产的WTC防突参数仪测定钻屑瓦斯解析指标法:在1151切眼掘进工作面进行区域验证时,采用钻屑指标法,参照表 2进行验证,如果实测得到的S、K所有测定值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面预测为无突出危(wei)险工作面;否则, 为突出危(wei)险工作面。表2钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危(wei)险性的参考 临界值钻屑瓦斯解吸指标K1钻屑量sn
9、)L/gmin ;kg/m0.461、在进行区域验证前必须先按照要求在工作面施工3个能探清掘进 前方煤层情况的前探孔,具体施工标准如下:1)即在掘进工作面采用直径为42nmi的效检钻杆施工3个孔深为 10. 0m区域验证孔,钻孔应尽量布置在软分层中,其中一个钻孔应布置在 掘进工作面中部并平行于掘进方向,其他2个钻孔终孔点应控制巷道断 面两侧轮廓线外24m。每进1m测定该1m段的全部钻屑量S,每钻进2m 测定一次钻屑瓦斯解吸指标K值(K定为0. 4mL/g. mim/2, S定为1Imaxmax6. Okg/mo当每次测定的K三0.4或者S三6. 0 kg/m时,认为工作面有 突1 maxmax
10、出危(wei)险性。当每次测定的K 0. 4 mL/g. mim/2且S 6. 0 kg/m 时,认为Imaxmax工作面无突出危(wei)险性)。2) 1151切眼掘进期间均采用顺煤层条带抽放作为区域防突措施, 因此在采取区域防突措施且进行消突评价无突出危(wei)险后,区域 只要当连续两次验证为无突出危(wei)险后且在采取的安全防护措施 到位后可控制掘进7. 0m,即第一次验证无突出危(wei)险推进7. 0m (区域验证孔最短孔深10.0m减去3m超前距控制掘进),第二次验证无 突出危(wei)险控制掘进7. 0m,循环的采取以上措施直至掘完该区域。2、每次区域验证必须施工3个孔,每一
11、个钻孔最短孔深为0. 0m, 验证孔必须控制掘进巷道两帮2-4%若施工的区域验证孔达不到10. 0m,即区域第一次控制进尺按区域验证孔的最短孔深减去3. 0m超前距控制掘进。3、掘进过程中只要有一次区域验证为有突出危(wei)险或者验证 钻孔等发现了突出预兆(打钻过程中浮现喷孔、卡钻、顶钻等异常现象) ,该区域以后的掘进工作必须执行局部综合防突措施。附:区域验证钻孔布置示意图第四章局部综合防突措施第一节 工作面突出危(wei)险性预测1151切眼掘进工作面掘进过程中严格执行“区域防突措施先行,局 部防突措施补充”的原则。掘进过程中当区域验证(工作面预测预报)浮现有突出危(wei)险或者施工的钻
12、孔浮现喷孔、卡钻、顶钻等突出 明显现象时必须严格采取以下局部综合防突措施进行消突。选用钻屑瓦斯解析指标法作为局部防突措施的预测预报。同区域验 证。二、局部防治突出措施采用顺层钻孔超前预抽煤巷条带瓦斯作为1151切眼掘进工作面的局 部防突措施,结合我矿井下工作面实际,1151切眼采取在掘进巷道迎头 施工条带抽放钻孔作为局部防突措施,施工的抽放钻孔必须按照设计施 工,同时抽放孔的最短投影孔深为60. 0m且控制1151切眼轮廓巷两帮4m, 设计迎头钻场施工7个抽放钻孔,钻孔抽放半径2. 5m。附:1151切眼迎头局部综合防突抽放钻孔布置图。方位99。守一匕 H_91151切眼第三节工作面防突措施效
13、果检验局部防突措施效果检验方法同预测预报方法相同。1、惟独当措施效果检验为无突出危(wei)险后且采取的安全防护 措施到位后,挨次按照措施效果检验孔最短投影孔深减去2nl超前距控 制进尺,进 尺过程中必须加强对安全防护设施的完善及使用,只要浮 现安全防护设施不满足措施要求即将住手掘进进行恢复或者完善。2、如果在施工抽放孔期间浮现异常或者效果检验浮现有突出性危( wei)险时,采取加密抽放孔或者施工排放孔,施工抽放孔时,进行措 施效果检验前必须是所有抽放孔单孔瓦斯浓度降到10.0%以下后方可进 行检验工作。惟独当措施效果检验为无突出危(wei)险后且采取的安全防护措施到 位后,方可按效果检验孔最
14、短投影孔深减去3m超前距控制进尺。3、在实施局部综合防突措施后,若预测指标为无突出危(wei)险, 则惟独当上一循环的预测指标也是无突出危(wei)险时,方可确定为 无突出危(wei)险工作面,并在采取安全防护措施、保留足够的预测 超前距的条件下进行掘进作业;否则,必须继续执行一次工作面防突 措施和措施效果检验,即如果采取局部防突措施后效果检验无突出危 (wei)险后控制进尺完毕后的第二循环还必须再次执行一次局部防突 措施和措施效果检验工作。惟独第二循 环无突出危(wei)险后,方可 按照区域防突措施要求控制进尺,直至进完该区域控制范围后继续实施 区域防突措施。4、在实施钻孔法防突措施效果检验
15、时,分布在工作面各部位的检验 钻孔布置于所在部位防突措施钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位 置,并远离周围的各防突措施钻孔或者尽可能与周围各防突措施钻孔保 持等距离。第五章安全防护措施为了防止因预测失误,措施失效,检验失误或者发生延期突出等而导 致发生人身伤亡事故,在突出煤层采掘活动中均要采取安全防护措施。 安全防护措施包括远距离放炮、避难所、压风自救系统、反向风门和(压 缩氧和化学氧)自救器等。一、反向风门(1)在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧,必须设置至 少2道坚固可靠的反向风门。风门之间的距离不得小于4m。(2)反向风门距工作面的距离和反向风门的组数,应当根据掘进工 作面的通
16、风系统和估计的突出强度确定,但反向风门距工作面回风巷不会审签字单参加单位安全矿长生产矿长机电矿长通防副总地测副总参加人员参加单位采掘副总通防科安全科机电科矿调度参加人员会审意见:总工程师:年 月 日矿长年 月 日得小于10m,与工作面的最近距离普通不得小于70m,如小于70m时应设 置至少三道反向风门。(3)人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢。工作面放炮和 无人时,反向风门必须关闭。(4)反向风门墙垛可用砖、料石或者混凝土砌筑,嵌入巷道周边岩 石的深度可根据岩石的性质确定,但不得小于0.2m;墙垛厚度不得 小于0.8% 在煤巷构筑反向风门时,风门墙体四周必须掏槽,掏槽深 度见硬帮硬底后再
17、进入实体煤不小于0.5m。通过反向风门墙垛的风筒、 水沟、刮板输送机道等,必须设有逆向隔断装置。二、压风自救装置压风自救系统应当达到下列要求:A、按规定在地面安设空气压缩机2台,管路安设到所有采掘工作地 点及其它安全设计规定的地点。B、压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内的压缩 空气管道上;C、在以下每一个地点都应至少设置一组压风自救装置:距采掘工作 面2540m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及 回风道有人作业处等。在长距离的掘进巷道中,应根据实际情况增加设 置;D、每组压风自救装置应可供58个人使用,平均每人的压缩空气 供给量不得少于0. 119m3/nii
18、n。压风自救装置如下示意图4-3o图4-3压风自救装置如下示意图三、远距离爆破1151切眼掘进工作面采用远距离爆破时,放炮地点设在H2材料石 门车场全风压通风的新鲜风流中,放炮地点距工作面反向防突风门的距 离不得小于300mo远距离爆破时,回风系统必须停电、撤人。放炮后进入工作面检查的 时间不得少于30mino远距离爆破必须使用安全等级不低于三级以上的煤矿许用含水炸药, 必须采用毫秒雷管。(1)必须采用抗静电、阻燃风筒。风筒口到掘进工作面的距离应在 作业规程中明确规定。局部通风机采用双风机双电源,且主、备风机能 自动切换。同时采用专用变压器、专用开关、专用路线供电,并必须实 现风电闭锁和瓦斯电
19、闭锁。(2)使用局部通风机通风的掘进工作面不得停风;因检修、停电等 原因停风时,必须撤出人员,切断电源。恢复通风前,必须检查瓦斯。惟独在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过 0.5%时,方可人工开启局部通风机。(3)安装和使用局部通风机和风筒必须遵守煤矿安全规程第一 百二十八、一百二十九、一百四十一条的规定执行。(4)在有突出的危(wei)险采区和工作面,电器设备必须有专人负 责检查、维护,并应每旬检查一次防爆功能,严禁使用防爆性能不合格 的电器设备。(5)突出的煤及时清理,对突出的孔洞应充填或者支护,防止煤的 自燃引起瓦斯爆炸。清理突出煤时,必须编制防止煤尘飞扬、杜绝火
20、源、垮塌以及再次发生事故的安全防护措施。若发生大型或者特大型 突出时,普通不要放出空洞的松散煤体,以免造成空洞跨塌或者引起 再次突出,应 及时砌殖或者注浆封闭空洞,以免引起煤的自燃。(6)突出矿井每一入井人员,必须佩戴隔离式压缩氧自救器(7)接近地质破坏带时,必须有专职瓦斯检查工时常检查瓦斯,发 现瓦斯大量增加或者其它异状时,必须住手掘进,撤出人员,进行处理, 并编制过断层及地质破坏带防突措施。第六章组织管理措施1、矿成立防突工作指挥领导小组1)指挥领导小组组长:蒙香平副组长:陆军、胡雍平成 员:彭佳福、李宝存、黄勇、廖应开、陈兵、胡纯礼、晏光稳、 赵波、谭龙波、孙乾斌等有关科室、救护小组及施
21、工队队长2)科室职责调度室:保证工作面各地点甲烷传感器检测数据的可靠性、准确性; 调度员必须熟悉1151切眼作业规程及防突知识;负责落实放炮期间停电、 撤人、站岗以及通风系统情况;监测炮前防突风门是否关闭和炮后瓦斯 浓度变化情况,有异常情况即将报告指挥领导小组。通风科:负责监督检查1151切眼瓦斯、通风、防突等工作,并对异 常情况及时分析。安检科:负责监督检查作业规程及本措施的现场落实。机电科:负责每天检查1次设备失爆情况,并有记录可查。地测科:负责地质预测预报工作,及时分析到煤层前方情况。工程技术部:负责落实考核进尺情况,加强顶板支护监督检查。施工单位:严格按照作业规程要求进行施工,及时对检
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