揭煤防突技術安全措施

2023-02-11 13:33:04 字數 4725 閱讀 9981

一、基本情況

1、巷道布置:12運輸石門開口點座標為:x=2852722.

319,y=35459071.730,z=+1500.00,巷道開拓方向方位角329°,坡度為3‰,長度約370公尺,;開挖斷面為13.

8m2,寬為4600mm,高為3500mm,支護厚度為100mm。該巷道成巷寬為4400mm,高為3400mm。回採期間的通風、運輸。

2、地質構造及煤層、瓦斯賦存情況:本礦區位於盤關向斜黎明勘探區中部,0-792勘察線之間,總體為一單一向斜,地質走向北東東,傾向北北西,傾角25°~44°。礦區內構造以斷層構造為主,並伴有小型褶曲。

斷層走向主要為北東向,其次為北西向和少量的南北向。

#煤:煤層厚度0-4.08m,平均厚度1.

32m,煤層結構單一,較穩定,礦區內出現乙個尖滅點,其次在3線、351線傾向上有變薄趨勢,在走向上煤層厚度往東有變薄的趨勢,頂板泥質粉砂岩為主,底板以泥岩為主。

由於建設單位未提供該礦區建設的相關地質資料,為指導施工,採用邊探邊掘的施工方案,在2023年7月15日12運輸石門的超前地質鑽孔施工中,探明現k0+295公尺位置距5#煤層底板法線距離12m,探明揭煤點無地質構造,實測k1max=0.58ml/瓦斯壓力為0.85mpa。

打鑽過程中各孔均出現噴孔現象,迎頭最高監控瓦斯為1.26%。詳見12運輸石門地質探孔成果資料圖

3、防突工程量:12運輸石門掘進至5#煤層底板5m垂距起至出5#煤層頂板2m垂距止,累計防突工程量為25m(地面起295m~320m)。

4、巷道施工支護情況:12運輸石門掘進施工時採用普通鑽眼爆破法施工,為半圓拱巷道;設計採用錨網+錨索支護,過5#煤層段採用u型鋼拱架支護,掘進斷面15.8m2,淨斷面12.

9m2。

5、通風系統:12運輸石門形成了獨立的通風系統。選用一台ybf2/160m2-2(2x30kw)型主扇和一台ybf2/160m2-2(2x30kw)型輔扇配合φ800mm的膠質阻燃性風筒壓入式通風,區域性通風機安設在地面距離井口20公尺以外,並按掘進裝備系列化進行裝備,實行「三專兩閉鎖、雙風機、雙電源」。

安裝主、輔扇自動切換裝置,確保供風可靠。

新風:地面→局扇→磧頭。

回風:磧頭→12運輸石門→地面。

6、臨界指標:煤層突出危險性**(檢驗)臨界指標按《防治煤與瓦斯突出規定》規定執行,即k1≥0.5ml/g﹒min-1/2(幹煤)或k1≥0.

4ml/g﹒min-1/2(溼煤);s≥6kg/m(φ42mm);瓦斯湧出異常、有噴孔、卡鑽等現象視為超標。

二、區域措施

(一)區域**

12運輸石門5#煤層揭煤點埋深約200m,標高+1500m,5#煤層瓦斯含量9-11m3/t。5#煤層屬煤與瓦斯突出煤層,根據石門揭煤的相關規定,石門揭突出煤層,在距突出煤層頂(底)板5.0m垂距至出煤層底(頂)板2.

0m垂距範圍均屬揭煤過程,具有突出危險性。

(二)區域防突措施

1、揭煤預抽鑽孔施工情況

(1)磧頭補打穿層鑽孔情況

2023年7月,在12運輸石門12m岩柱磧頭打揭煤穿層鑽孔,共計施工64個鑽孔,鑽孔終孔於5#煤層頂板0.5m,並且取5#層煤樣進行瓦斯含量快速測定,測出12運輸石門見、出煤點處5#層瓦斯含量分別為8.9m3/t、10.

6m3/t。磧頭補打鑽孔於8月5日全部形成抽放,接入移動幫浦抽放。

2、預抽效果

磧頭施工穿層鑽孔從2023年8月5日抽放至10月1日,共抽放58天,累計抽出瓦斯量27680m3,預抽率為37.8%。(未計算鑽孔前期瓦斯排放量)

12運輸石門穿層鑽孔預抽率。通過換算煤層殘餘瓦斯含量=10.6*(1-37.8%)=6.59m3/t。

(三)區域措施效果檢驗

12運輸石門採用「鑽屑瓦斯解吸指標法」**5#煤層突出危險性,在距5#煤層底板7m垂距時在磧頭向揭煤處施工5個φ65mm檢驗鑽孔,鑽孔分別控制揭煤點中部、揭煤點前方、後方、右方5m位置及揭煤點中部左幫距預抽範圍1.5m處各施工乙個,鑽孔見煤後每公尺測定k1值,並觀察施工中的動力現象。

測的5#煤層實測最大k1值分別為1#=0.12ml/g·,2#=0.08ml/g·,3#=0.

11ml/g·,4#=0.12ml/g·,5#=0.21ml/g·,施工過程中均無動力現象。

所測得煤層鑽屑瓦斯解屑指標k1值均小於臨界值,符合《防治煤與瓦斯突出規定》相關規定,該區域為無突出危險性。

三、區域性綜合防突措施

12運輸石門對區域措施進行效果檢驗,經檢驗該上山揭5#煤層區域無突出危險性,因此採用進行區域性綜合防突措施進行揭煤。

(一)揭煤

第一步:在12運輸石門距5#煤層底板5m岩柱時施工5個φ65mm**預報孔,鑽機施工,水或壓風排粉,見煤後每公尺測k1值,並觀察施工中的動力現象。

若**不超標和無瓦斯湧出異常、有噴孔、卡鑽等現象,則無突出危險性,則保證5m超前距淺掘淺進(進尺不超過1公尺)至5#煤層底板3m岩柱;若**超標和經綜合判定有突出危險性,,則必須施工抽(排)放防突措施鑽孔,鑽孔控制範圍:石門上部和兩側輪廓線8m以外,下部5m,經檢驗有效後保證5m超前距掘進至5#煤層底板3m岩柱。

第二步:在12運輸石門距5#煤層底板3m岩柱時施工5個φ65mm**預報孔,鑽機施工,水或壓風排粉,見煤後每公尺測定k1值,並觀察施工中的動力現象。

若**不超標和和無瓦斯湧出異常、有噴孔、卡鑽等現象,則無突出危險性,則保證5m超前距淺掘淺進(進尺不超過1公尺)至5#煤層底板2m岩柱;若**超標和有瓦斯湧出異常、有噴孔、卡鑽等現象,則有突出危險性,則必須按第一步檢測超標控制範圍重新設計抽(排)放防突措施鑽孔,鑽孔控制範圍:石門上部和兩側輪廓線8m以外,下部5m,經檢驗有效後保證5m超前距掘進至5#煤層底板2m岩柱。

第三步:在12運輸石門距5#煤層底板2.0m岩柱時施工5個φ65mm**預報孔,鑽機施工,水或壓風排粉,見煤後每公尺測定k1值,並觀察施工中的動力現象。

若**不超標和有瓦斯湧出異常、有噴孔、卡鑽等現象,無突出危險性,則採用遠距離放炮揭開煤層,若**超標和經綜合判定有突出危險性,則必須按第一步檢測超標控制範圍重新設計抽(排)放防突措施鑽孔,經檢驗有效後採用遠距離放炮揭開煤層。若未能一次揭穿至煤層頂板,則仍按照遠距離爆破的要求執行,直至完成揭煤作業的全過程。

詳見附圖:12運輸石門揭5#煤層區域性防突技術措施設計圖

12運輸石門揭5#煤層揭煤放炮設計圖

第四步:煤門施工直至進入煤層頂板2m期間,在工作面設計打設5個**孔,測定煤屑k1max及s值。預留超前**屏障5公尺,進行突出危險性**,如**超標,則有針對性的補打抽(排)放孔(根據現場實際情況另行設計),如不超標則按措施直至過完煤層並進入煤層頂板2m。

煤門施工直至進入煤層頂板2m期間執行12運輸石門撤人遠距離放炮。(過煤段**孔布置圖根據現場揭露煤層情況實際布置)

(7)煤門施工直至進入煤層頂板2m期間,鋼拱架間距可依據現場圍岩岩性及岩層穩定情況進行調整。

(8)任何一輪**或檢驗超標時,採用抽(排)放或抽(排)放措施。抽(排)放或抽(排)放鑽孔視具體超標情況另行設計,經專案總工程師審批後實施。各步實施抽放措施並經評估達到要求後再行檢驗,直至檢驗不超標為止。

(二)探掘措施

1、在揭煤進入距離煤層底板5公尺法線前,各班必須堅持「先探後掘」的原則實施釺探,釺探採用5m鑽桿,布置在工作面頂部正中,腰線部兩側、巷道中心及底板中心,共計5個探孔。探孔方位頂板部以垂向煤層為準,實際前探距離投影距離約4公尺,掘進進尺低於1公尺,直徑φ42mm,以便每炮前超前掌握煤層頂板位置和傾角。地質人員或採掘技術人員必須每班到現場值班並收集地質情況,當工作面接近安全屏障控制位置時,各班必須嚴格控制掘進進度,按照許進掘進進尺施工。

2、岩柱掘進前由專案部作出「巖(煤)柱掘進跟蹤圖」掛於排程室和12運輸石門現場,並由值班技術人員負責填好當班進尺、累計進尺和剩餘岩柱尺寸;由地質測量人員工作面附近圍岩完整的兩幫腰線處各布置乙個深0.3m的眼孔作為標記點,並複核控制掘進距離。

3、值班人員必須認真負責,進班後必須督促施工人員按設計圖要求打探眼,不打探眼嚴禁進尺。

(三)揭煤段支護設計

1、25號u型鋼拱架加強支護

巷道岩層主要為砂質泥岩,岩層薄層、節理裂隙發育,極易產生層間脫落。因此揭煤施工中,從其3m垂距區開始進行巷道的加強支護,也可根據現場情況進行適當增加距離,加強支護採用超前管棚支護+加密鋼拱架+鋼筋網噴射混凝土支護,鋼拱架安裝間距0.5m。

從其3m垂距區到2m垂距區和過煤層進入煤層頂板2m期間,採用超前管棚採用dn50鋼管製作,單棚長度3.0m,棚間搭接2m,鋼管相對巷道坡度仰角10度,間距0.3m;在2m垂距位置揭煤施工前和揭開煤層後各施工一排超前管棚採用dn50鋼管製作,單棚長度6.

0m,棚間搭接5m,間距0.3m,,管棚沿設計安裝輪廓線布置,第二排管棚必須穿過煤層進入煤層頂板,兩層管棚將該段煤層全部抬起。

由於冒落未抵實空腔部分,採用15cm*15cm*120cm木料接頂處理,最後架設鋼筋網片並噴射c20混凝土封閉加固。

鋼拱架安裝期間,配合使用前探支護,防止冒頂傷人。

鋼拱架安裝到位後,經檢查安裝質量合格,淺掘淺進至距離煤層底板2m法距處,每迴圈進度不超過1.0m。(詳見加強支護施工圖)

四、安全防護措施

(一)通風、瓦斯管理

1、12運輸石門過防突期間,12運輸石門的區域性通風機必須加強維護,不得無故停轉。區域性通風機必須安設風電、瓦斯電閉鎖裝置,並定時進行檢查,保證靈敏可靠。

2、通風風路暢通,回風系統內嚴禁設定堅固控風設施。

3、瓦斯監測監控,瓦斯監測感測器布置詳見瓦斯監測系統圖,磧頭報警瓦斯濃度為1.0%、斷電點瓦斯濃度為1.5%,回風報警瓦斯濃度為1.

0%、斷電點瓦斯濃度為1.0%。每七天必須用標氣樣和空氣樣對監測探頭進行一次調校,每7天對瓦斯超限斷電功能進行一次測試。

3、12運輸石門防突期間,必須配備專職安瓦員,隨時檢查磧頭及回風流中的瓦斯濃度,當發現有異常情況時,由當班負責人在安瓦員協助下,立即撤出人員至進風流中的安全地點,並向礦調及總工匯報請示處理。

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