3#顶板巷揭煤设计定稿Word格式.docx
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(一)揭煤施工步骤:
揭煤至3#顶板巷进入全煤共分三个步骤进行(如图):
1、在巷道施工至巷顶距煤层垂距为2米时,改用2.2*2.2米木棚支护,以-10度坡度(与煤层底板坡度相同)施工导硐,综合考虑煤层及底板岩石松软程度对震动放炮揭煤的影响,避免因震动放炮出现大面积冒顶等问题,确定导硐长度为4米。
然后在导硐顶部向煤层打眼装药放炮揭煤;
2、揭露煤层后巷道自迎头起坡进入煤层,用小断面木支护巷道沿煤层底板施工26米;
3、对第2步所施工巷道进行落底、背杆、局部挑顶等方法使巷道符合设计要求,完成全部揭煤过程。
本设计仅针对震动放炮揭煤进行设计,其余施工步骤另行制定专门措施。
揭煤施工步骤示意图
(二)揭煤爆破设计
1、根据揭煤地点相关地质资料分析,本次所揭煤层为缓倾斜厚煤层,煤层倾角-8°
,煤层厚度约5米,采用导硐震动放炮揭煤。
考虑到揭煤地点岩石较破碎,煤层松软且属煤层底板揭煤等因素,为避免因震动放炮造成大面积冒顶,根据以往揭煤爆破实际,此次导硐施工长度选定4米。
2、导硐规格及支护:
考虑到巷道顶板揭煤的特殊性,为了方便炮眼布置,揭煤导硐由原半园拱形断面锚喷支护改为2.2*2.2米梯形断面木棚支护,巷道下宽B=3.2米,高度净高H=1.9米。
为增强震动爆破效果,根据施工实际特别是岩石条件,在不影响安全的前提下可用荆笆临时背帮打顶,放震动炮前由里向外对临时木棚支护进行拆除。
在施工导硐过程中必须采用有效手段对上部煤层赋存情况进行探测,以防因煤层局部起伏等原因而误揭煤层。
3、炮眼数目及炮眼布置:
按照防突细则第92条规定(震动放炮的炮眼数目,应按照每平方米石门断面4~5个确定),导硐炮眼布置的间排距取0.4米。
n计=B·
L/a2
式中:
n计——计算炮眼数目,个;
B——导硐巷顶宽度,为2.2米;
L——导硐长度,为4米;
a——炮眼间排距,取0.4米。
(一般取0.4~0.5米)
代入得:
n计=2.2×
4/0.42=55(个)
实际布置10排,每排5个眼,炮眼个数n布=50个。
炮眼数目校核:
R=n布/S导=50/(2.2×
4)=5.6(个/m2)
R——导硐断面每平方米炮眼数目,个;
S导——导硐顶板面积,m2。
4、导硐炮眼布置:
根据《细则》规定及经验,导硐内炮眼布置采用岩眼和穿岩煤眼相间排列方式。
岩眼终孔于煤层底板以下0.2米,穿岩煤眼深入煤层1.0米,同类炮眼深度相等。
5、炸药量及装药连线方式
装药量计算:
根据防突细则第92条“震动放炮的单位炸药量,应按照正常掘进量的1.5~2倍确定”的规定,装药量按下式计算:
Q=(1.5~2)q·
A
Q—震动放炮装药量,kg;
q—正常掘进单位炸药消耗量,kg/m3;
A—导硐一次炸开煤(岩)量,m3。
根据在砂质泥岩中爆破掘进经验,乳化炸药单位消耗量q岩取1.4kg/m3,q煤取0.3kg/m3。
爆破炸开岩柱段体积V岩=4*2.2*2=17.6m3;
炸开煤柱段体积V煤=4*2.2*0.7=6.2m3,则炸药消耗量:
Q=(1.5~2)(17.6*1.4+6.2*0.3)=39.7~53(kg)
根据爆破参数图表,实际装药量为40.8kg。
炮眼布置示意图及震动爆破参数图表
名称
眼号
数量
眼深(m)
炮眼角度
装药量
起爆顺序
雷管数量
联
线
方
式
备注
岩眼
穿岩眼
水平
(°
)
垂直
卷/眼
Kg
岩
煤
掏槽眼
1-10
10
1.8
3
76
90
6
5
2
9.6
1
14
大
串
1、炮眼封泥深度均大于500mm;
2、穿岩煤眼段装药量为2卷,岩眼段装药量4~5卷,煤岩两段之间必须用250mm炮泥隔开。
助掏眼
11-20
80
辅助眼1
21-30
4
7.2
辅助眼2
31-40
边眼
41-50
合计
50
40.8
70
装药连线方式:
采用毫秒电雷管,起爆段数为4段,即掏槽眼、助掏眼、辅助眼(辅助眼1、辅助眼2)、周边眼。
装药后所余炮眼长度全部用水炮泥和黄土充填。
联线方式采用大串联爆破网路,联线的每个接头必须采用砂布打磨掉涂层,两线接头缠绕联接,并用绝缘胶带包好并悬空,不得与任何导体相接触。
要求:
(1)岩石眼不得打入煤层,眼底距煤层应保持0.2米距离;
如果岩眼已打入煤层,必须在眼底的岩石中充填0.2米的炮泥;
(2)打穿煤层的炮眼在煤层段和岩石段应分段装药,并用长0.25m的炮泥隔开;
(3)所有炮眼在炸药与封泥间装1~2个水炮泥,封泥都必须密实地装至孔口;
(4)必须使用铜脚线的毫秒电雷管,最后一段的延期时间不得超过130ms,并不得跳段使用。
电雷管使用前必须进行导通试验。
(5)为减少放炮母线的电阻,放炮母线必须使用专用电缆。
六、组织措施:
为加强揭煤工作的组织领导,提高责任意识,保证揭煤工作的顺利完成,矿成立揭煤领导小组:
组长:
程从仁
成员:
王合豹闫书杰于宗祥贾茂欣王世贤刘新现
张卫国侯振敏刘绍升钟训红张广江邓昌宇
裴新义姚际民朱喜安
职责范围:
总工程师:
负责整个揭煤工作的统一指挥和安排,组织有关部门制定、审批、贯彻揭煤措施,决定揭煤安全技术方案,组织有关单位和人员进行实施。
调度室履行对本次揭煤施工的全面协调和调度职责。
安质部负责人:
负责组织安检人员严格监督揭煤措施的落实执行情况及揭煤过程中的安全工作。
机电运输部负责人:
负责揭煤期间各项措施中有关机电管理和停送电工作。
生产技术部负责人:
督促施工单位严格按设计施工,掌握揭煤进展情况。
负责揭煤期间准确给定中腰线,掌握地质构造变化情况,控制岩柱尺寸。
防突管理部负责人:
协助总工程师编制揭煤设计和揭煤安全技术措施,督促施工单位严格按设计施工,掌握揭煤进展情况。
通管理部负责人:
负责搞好通风、放炮、瓦斯检查和安全监测等工作。
抽放队负责人:
负责按揭煤设计要求做好地质前探钻孔、测压钻孔和瓦斯排放钻孔施工。
岩巷队负责人:
负责按揭煤设计和防突措施要求进行施工和整个揭煤期间放炮撤人及站岗把口工作。
劳资部负责人:
负责揭煤期间准确掌握入井、升井人数。
矿医院负责人:
负责揭煤期间伤病员的抢救护理。
物资供应部负责人:
负责揭煤期间所需物资供应。
救护队负责人:
负责揭煤期间安全监护和救护工作。
揭煤领导小组所有成员,必须组织本单位职工认真学习,贯彻执行揭煤措施,服从命令,听从指挥,积极主动完成各项任务。
为减少揭煤施工期间井下作业人员数量,本次揭煤(震动放炮工序)计划在交接班前后进行。
各单位接到揭煤通知后,要详细统计上一班出井人数,除与本次揭煤相关人员按时下井外,其它单位入井人员暂在平地等候通知。
七、安全技术措施:
从巷道顶板距离煤层底板垂直岩柱5米起至进入全煤巷止,为揭煤全过程,在此期间必须严格执行揭煤安全技术措施。
1、3#顶板疏水巷揭煤工作面必须形成独立的通风系统。
在工作面开口处以南25米处按《细则》要求建立两道坚固可靠的正反向防突风门,过墙铁风筒和水沟内安设防逆风装置。
2、放炮地点设在13151下副巷车场口处。
该处必须安装直通调度室的防爆电话,电话不允许串联。
3、配备专职放炮员、专职瓦斯检查员和专职安全检查员,严格执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”,经常检查瓦斯,若发生停风、瓦斯超限或有煤与瓦斯突出预兆时,要立即将工作面的所有人员撤至两道反向风门以外,同时关闭正反向风门并立即向矿调度室汇报。
4、为防止石门掘进误揭煤层及验证煤层倾角,岩巷队在测压后恢复掘进时,每掘进2米要用锚索钻机探测和控制煤层层位;
在岩柱3米位置时抽放队再次上大钻探测煤层层位,摸清地质情况,为制定防突措施提供依据。
5、在经过突出危险性预测(或防突措施效果检验)无突出危险的情况下可施工揭煤导硐。
导硐要严格按照中腰线施工,搞好规格质量。
为防止石门或导硐进入预留的2米岩柱,要求施工队每班掘进前,必须沿煤层顶板法线方向打一个探眼,探明岩柱厚度,在未探明煤层层位时不准向前施工,以确保2米岩柱厚度。
6、石门掘进至导硐时,每次放炮都必须将全部人员撤至反向风门以外的安全地点,同时关好两道正反向风门。
回风系统内所有非本安型电气设备必须全部停电。
7、震动爆破眼参数严格按设计施工,做到每眼上量具,眼眼有记录。
8、震动炮用的毫秒延期电雷管要在发放室逐个挑选,并进行导通试验和电阻测试。
每个电雷管的全电阻不得大于6Ω,所有电雷管电阻差值不得大于0.2Ω,并单个缠绕扭结短路。
9、震动放炮使用乳化炸药,不准使用过期、失效、变质的炸药。
10、装配引药工作由放炮员进行,引药不准提前制作,做一个引药装一个眼,不准用电雷管或金属物品代替木锥扎眼,电雷管必须全部插入药卷内。
严禁将电雷管斜插在中部或捆在药卷外。
装配引药必须在顶板完好、无电气设备和金属导体的地点进行。
11、在施工石门和导硐过程中,施工区队跟班领导负责在装药前将炮眼内煤、岩粉及水用压风吹净,在放炮前负责组织揭煤地点及其回风系统撤人、停电。
12、装药时由通风队领导现场指挥放炮员按照爆破图表进行。
使用木质炮棍轻轻将药推进。
确保炸药装到底,药卷彼此密接,防止将雷管脚线碰断。
炮眼剩余部分用黄土填满捣实,以保证爆坡效果。
每眼装好药后要进行导通测试,然后将雷管扭结短路并悬空放置,避免杂散电流引爆。
放炮前必须用粘土将所有瓦斯释放钻孔和效果检验钻孔等不装药的孔洞填满封实。
13、放炮员在连线时,必须将脚线用砂布打磨掉氧化层后再扭接,每个接头都必须扭紧、扭牢,整个爆破网络裸露部分和接头,都要用胶布包严。
14、线连好后要做网络导通试验和网络电阻试验,无问题后,方可和母线相连。
15、放炮员和专职瓦斯检查员严格检查工作面及其回风流中瓦斯浓度,严禁瓦斯超限作业。
16、放炮员在完成连线和检查瓦斯工作后,最后离开工作面,并关好两道正反向风门,至放炮地点向总工程师汇报,等待总工程师下令放炮。
17、放炮地点以里全部停电撤人。
若使用多功能放炮器和测试网络有困难或达不到要求时,采用动力电源放炮。
18、放炮前由岩巷队负责在距揭煤点10米和16米处各安设一道挡栏,以减缓发生突出时的突出强度。
19、总工程师接到放炮员做好放炮准备的汇报后,检查撤人、站岗、停电等各项工作均符合揭煤措施后,通知放炮员放炮。
20、岩巷队接到撤人命令后,立即落实撤人站岗工作。
撤人范围为13151下副巷车场口以里所有人员,撤完人站好岗后向调度室汇报,在没有接到总工程师撤岗的命令前不准撤岗。
21、机电运输部负责接到停电命令后,立即组织有关单位进行停电工作,停电范围为:
3#变电所以里除局扇以外的所有非本安型气必设备。
停电要逐级进行,每个停电地点必须有两人在场,一人操作,一人监护,停电后必须加锁挂牌,防止停电后自动复电或误送电,停电工作结束后,向矿调度室汇报,没有接到总工程师恢复送电命令,不准向停电范围送电。
震动爆破时必须保证揭煤地点局扇正常运转和瓦斯监测装置正常监测。
22、劳资部负责揭煤期间掌握入井、升井人员情况,如有出入必须立即查找核实,并报告总工程师。
23、从放震动炮装药开始,必须至少有6名救护队员配带氧气呼吸器在施工现场进行监护。
24、所有井下人员都必须携带隔离式自救器。
25、揭煤前通风队要将放炮器彻底检查,测试达到标准才能使用。
26、撤人、停电、站岗、清点人数、瓦斯检测、爆破网络导通、电阻测试等各项准备工作完成并符合揭煤措施后,方可进行震动爆破揭煤,此项工作由总工程师统一指挥。
27、震动爆破后,放炮员必须立即向总工程师汇报,炮后至少两个小时,总工程师根据情况决定救护队员是否进入揭煤工作面检查震动爆破情况、通风设施情况以及巷道等其它情况。
28、救护队员进入检查时,至少要三人同行,并佩戴好氧气呼吸器,小心行动,注意观察,另外在正反向风门外要有三人以上救护队员接应,检查过程中严格按《煤矿安全规程》规定执行,检查后应立即将检查结果向总工程师汇报,总工程师可根据情况,决定是否撤岗,取消警戒和恢复送电等正常工作。
29、经检查无异常情况时,由矿总工程师决定恢复正常施工。
30、若发生煤与瓦斯突出,要保护好现场,只有经集团公司、矿防突、通风、安监等部门共同到现场调查后,根据具体情况制定出安全措施,方准开始清理和修复工作,派专人负责收集、记录、整理资料,并填写“突出卡片”。
31、震动爆破后经检查无异常情况时,由岩巷队制定清煤措施后方可进行清理工作。
八、揭煤放炮前停电撤人范围:
1、放炮前必须切断13151工作面轨道巷口以里所有电器设备的电源(除风机以外的所有非本安型电气);
2、13151工作面轨道巷口以里及回风大巷内所有人员必须撤至-110m运输大巷。
放炮前必须由各单位当班负责人认真清点人数并向调度室汇报人员撤离情况。
九、避灾路线:
在整个揭煤过程中若发生瓦斯突出时,揭煤地点的班组长、瓦斯检查员、安检员、放炮员要立即组织人员按避灾路线撤退。
撤退时迅速配带好自救器,撤退到安全地点后,就近用电话向调度室详细汇报突出情况。
调度室值班人员接到突出情况汇报后,通知有关领导、人员和单位,由总工程师组织处理。
避灾路线为:
3#顶板疏水巷→-110运输大巷→副井底→地面。
会审意见
同意。
王世贤 2005.10.17
冯培如 2005.10.17
王振江 2005.10.17
1、进行揭煤打钻时,除电钻电源外,其它设备全部切断电源,并由施工单位负责全面检查该区域内机电设备完成情况,杜绝失爆现象。
2、采用动力电源放炮揭煤时,接线必须严格按照防爆细则及接线工艺施工。
3、必须严格落实放炮停电的作业规定,由调度室统一指挥。
4、由通风队负责在15压风机房内安装监测探头,该区域瓦斯超限达到动作值时能可靠切断15压风机房各类电源。
侯振敏 2005.10.17
严格按措施执行。
刘新现 2005.10.17
施工前调度室准确掌握13151轨道巷车场口以里及回风大巷作业活动,揭煤时保证以上区域无人作业。
贯彻该措施时同时贯彻煤与瓦斯突出应急预案。
张卫国2005.10.17
于宗祥 2005.10.17
贾茂欣 2005.10.17
表一
焦作煤业(集团)公司科研所瓦斯研究室
实验报告
矿井名称:
郑州告成矿提供报告时间:
2005年9月20日
试验编号
采样时间
采样地点
采样点坐标
05072
2005.8.29
3#顶板疏水巷揭煤1号样
X=3810682;
Y=38422522;
Z=-90
测试结果
测试项目
单位
数据
执行标准
自然组分
瓦斯
含量
原煤
m3/t
8.97
MT/T77—1994
O2
N2
CH4
煤层底板测压,岩柱裂隙发育,易影响测压结果,在压力表稳定的情况下,压力值较可靠。
可燃基
m3/t•r
10.55
5.22
24.23
70.55
吸附
常数
a
41.4938
MT/T752—1997
b
MPa-1
0.6894
瓦斯压力
MPa
0.65
根据朗格谬尔公式反推压力0.63MPa(仅供参考)
瓦斯放散初速度Δp
23
煤层透气性系数λ
m2/(MPa2·
d)
煤质
工业
分析
水分
%
1.35
灰分
13.62
挥发分
14.02
坚固性系数f
孔隙率K
容重
采样人员:
赵大龙测试人员:
吕晶张建玲审核人员:
李学臣单位:
(盖章)
续表一
05073
3#顶板疏水巷揭煤2号样
7.68
考虑到测试期间岩层裂隙发育的影响,结果应参考1号样。
9.02
5.45
25.34
69.23
0.26
根据朗格谬尔公式反推压力0.51MPa(仅供参考)
1.37
13.45
14.12
表二
石门揭煤突出危险性预测报告单
石门名称
3#顶板疏水巷
预测结果
预测孔布置示意图
孔深(m)
Δh2(Pa)
预测方法
钻屑瓦斯解吸指标法
1.6
60
预测结论
无突出危险
3.2
40
预测人员
朱景志 贺伍利
4.8
防突部意见
6.4
8.0
总工程师意见
备注
利用测压钻孔进行测试。
测试地点位于巷道开口掘进42米处,钻孔方位为顺巷,倾角为+25度。
时间:
2005年8月27日8点班
续表二
100
120
陈博朱景志
180
测试地点位于巷道开口掘进42米处,钻孔方位为顺巷左偏20度,倾角为+35度。
时间:
2005年9月5日0点班
0.8
2.4
20
利用二次探煤钻孔进行测试。
测试地点位于巷道开口掘进75米处。
2005年10月8日8点班
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