狮子山煤矿一采区回风石门揭煤专项设计1119Word格式文档下载.docx
- 文档编号:22974301
- 上传时间:2023-02-06
- 格式:DOCX
- 页数:32
- 大小:430.01KB
狮子山煤矿一采区回风石门揭煤专项设计1119Word格式文档下载.docx
《狮子山煤矿一采区回风石门揭煤专项设计1119Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《狮子山煤矿一采区回风石门揭煤专项设计1119Word格式文档下载.docx(32页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
18煤
测压标高
m
+1818
+1860
测点埋深
155
95
111
煤层瓦斯压力
P
MPa
0.78
0.7
1.1
吸附常数
a
m3/t.r
32.576
29.652
31.900
b
MPa-1
0.381
0.382
0.408
煤的孔隙率
π
%
1.45
3.47
2.6
煤层瓦斯含量
X
m3/t
6.55
5.5
7.25
煤层透气性系数
λ
m2/MPa2.d
0.2052
4.1915
0.6124
钻孔瓦斯衰减系数
α
d-1
1.2040
0.5878
0.9163
煤的坚固性系数
f
0.37
0.28
0.15
煤的瓦斯放散初速度
△P
10.3
4.3
5.1
由于本矿地质报告及瓦斯参数实测报告所提供的煤层瓦斯含量资料不全,邻近矿井也没有瓦斯相关资料,除已有瓦斯参数的煤层外,其余煤层瓦斯参数本次设计按邻近煤层瓦斯参数进行选取。
由于地勘钻孔测定的瓦斯含量是可燃基瓦斯含量,应换算成原煤瓦斯含量;
且因为受测定方法的限制,地质勘探钻孔所测瓦斯含量普遍偏低,一般都应对地勘钻孔所测瓦斯含量进行修正。
换算并修正后矿井各开采煤层瓦斯含量见表2。
表2煤层瓦斯含量修正结果表
煤层
煤层瓦斯含量(m3/t.r)
原煤灰份平均值(Ad)%
原煤水份/平均值(Mad)%
换算煤层原始瓦斯含量(m3/t)
修正系数
修正后煤层原始瓦斯含量(m3/t)
5煤
5.74
21.00%
0.70%
4.49
1.4
6.29
7煤
22.00%
4.44
1.3
5.77
8煤
0.60%
5.07
7.1
9-1煤
26.00%
4.8
6.72
0.80%
5.12
1.5
7.68
11煤
0.40%
5.08
6.61
14煤
4.26
5.96
14+1煤
25.00%
4.08
5.31
15煤
4.31
6.47
18.00%
4.48
(三)一采区回风石门布置于16煤底板与7煤顶板之间。
岩层主要为浅灰、灰绿色粉砂岩夹细砂岩及粘土岩,16煤顶板为沙岩,14煤顶板为薄层状粉砂岩夹菱铁矿,12煤往往成对出现,其夹矸为灰白色粘土岩,煤层与岩层均不稳定,11煤下部有1-2层高岭石夹矸,高岭石色浅而晶粒粗,10煤顶板为黑色页岩具鲕粒结构,9煤顶板为菱铁矿岩与粉、细砂岩呈等间距等厚度互层,8煤顶板为粉砂岩、粉砂质泥岩,7煤主要围岩为沙岩、炭质页岩、泥岩、细砂岩等力学强度中等。
表3煤岩层柱状图
(四)一采区回风石门经16煤底板揭露16煤、15煤、14煤、11煤、92煤、91煤、8煤、7煤,各煤层之间间距详见表4
(五)巷道东北面为已掘一采区16煤人行上山和一采区回风上山,西南面为已回采完毕的111605回采工作面采空区周边巷道布置情况。
巷道为断面为半园拱,净高为2800mm,净宽为2800mm,掘进断面为7.0㎡。
采用锚杆、锚网支护形式。
断面须符合要求。
锚杆采用左旋无纵筋钢杆材,∮18mm,长为2000mm。
锚网的规格为2000mm×
1000mm,锚网的搭接长度不得小于100mm。
锚网要求全断面铺设。
锚固剂选用CK、Z两种,锚固剂∮28mm长度为350mm,每个孔用两节,CK、Z各一节。
托板为正方形、规格为150×
150mm,拱形托板。
锚杆的间距为800mm×
800mm。
遇地质构造处,要加强支护,用锚索加固,锚索长度为6.3m,锚固长度为3m,每根锚索必须放锚固剂5至7条,锚索间距为2m,锚索必须用工字钢或槽钢进行连接,必须让所有的锚索成为一体。
锚索必须用托板紧固工字钢或槽钢。
揭煤处和顶板破碎处采用U钢棚支护,棚距0.6米。
巷道布置于穿层16煤至7煤之间。
累计长度约为198m。
附:
石门揭煤区域巷道布置图。
二、通风安全管理
(一)通风系统
1、新鲜风流:
地面→副井→一采区集中运输巷→一采区16煤人行上山→(局扇)→工作面;
2、泛风流:
工作面→一采区回风上山→一采区总回风平硐→风井→地面;
(二)在巷道施工前必须在一采区16煤人行上山施工2道厚度不小于0.8米的正反风门,并按照要求进行连锁,在风门上安装有防逆流铁风筒,风门上溜煤孔上方必须安装挡板,在放炮过程中必须将挡板放下。
(三)局部通风设置情况。
1、局部通风机设置
在一采区16煤人行上山口安装2台型号FBDNO5.6(2×
11KW)局扇,其中一台工作,一台备用,风筒直径500㎜,并且能够自动切换,设专人管理。
2、局部通风管理
(1)、局部通风机必须实行“双风机、双电源”。
局部通风机必须使用专用变压器、专用开关、专用电缆,并具有瓦斯电、风电闭锁功能。
(2)、风筒必须吊挂平直,逢环必挂。
风筒必须双反边联接。
风筒出风口距迎头小于5米,确保迎头有足够的风量,风筒转弯处必须设铁弯头或骨架风筒,穿越风门处必须设铁风筒和防逆流装置。
(3)、当巷道出现风筒脱节时必须将所有的人员撤到压风自救硐室内。
由施工单位班长和安全员配合瓦斯检查员将风筒处理好后才能恢复工作。
(4)、严禁任何人随意停开局扇,若因检修或其他原因须停局扇时,必须编制停风安全技术措施并与工作面施工班长取得联系,将人员全部撤至一采区压风自救硐室,并在设置警戒,切断工作面所有非本质安全型电气设备电源后方可停局扇。
(5)、严禁无计划停风、停电,若特殊原因无计划停电、停风时,按有计划停风时的要求撤人、设岗,并汇报调度室。
(6)、恢复通风前,必须先检查局部通风机及其开关附近10米范围内的瓦斯,只有当瓦斯浓度小于0.5%时方可人工开启局扇。
(7)、局扇停风后,向工作面送风前,必须由瓦斯员先在监控分站上察看工作面及回风巷的瓦斯,当CH4≧3℅时,不准送风,必须由通风科编制瓦斯排放措施,报矿总工程师批准,带班领导现场指导瓦斯检查员按瓦斯排放措施进行排放。
排放瓦斯时排出的瓦斯与全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过1.5℅.
(8)、任何人严禁破坏各种通风设施。
通风科每天安排人员对通风设施进行检查维护,进行通风隐患排查,做好通风调度值班工作记录。
3、局部通风机必须完善风电闭锁及瓦斯电闭锁。
瓦斯传感器的设置
T0:
设置在局部通风机处,报警值为≥0.5℅、断电值为≥0.5℅、、复电值为<0.5℅;
T1:
设置在离迎头3-5米处,断电值≥1%,报警值≥1%,复电值<1%
T2:
设置在距巷口10-15米处,断电值≥1%,报警值≥1%,复电值<1%
石门揭煤通风系统示意图、避灾线路图、监控系统示意图。
三、瓦斯防治设计
(一)、石门揭煤实施流程
石门距煤层最小法向距离10m前打2个穿过煤层全厚的超前探测钻孔,探明煤层位置、产状→在距离煤层最小法向距离7m采取区域防突措施,并进行效果检验,直到有效→在揭煤工作面距煤层最小法向距离5m前用工作面预测方法进行区域验证(局部综合防突措施的工作面预测)→如果区域验证有突出危险,实施工作面防突措施,并进行工作面措施效果检验,直到措施有效→如果区域验证为无突出危险或采取工作面防突措施并经效果检验有效时,则采用前探孔边探边掘,直至到远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置(最小法向距2.0m)→采用工作面预测的方法进行最后验证,若经验证仍为突出危险工作面时则再次实施工作面防突措施,直到验证为无突出危险工作面→在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层→如果首次揭煤的远距离爆破未能一次揭穿煤层,则继续按照揭煤的安全、技术措施“过煤门”,直到进入顶板2m以上→揭煤结束。
(二)揭煤区域防突措施
根据昆明煤炭科学研究所2010年9月提交的《云南省曲靖狮子山煤矿有限责任公司狮子山煤矿煤层瓦斯参数测定报告》,看,9-2煤层瓦斯压力均大于0.74MPa。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿安全规程》(2010版)规定:
煤层瓦斯压力达到或超过0.74MPa的,应当立即进行突出煤层鉴定;
鉴定未完成前,应当按照突出煤层管理。
并严格执行“区域四位一体”和“局部四位一体”防突措施
Ⅰ、“区域四位一体”防突措施
1、确定安全岩柱厚度
在石门距煤层最小法向距离10m前打2个穿过煤层全厚的超前探测钻孔,探明煤层位置、产状,准确确定距采取区域防突措施的巷道掘进位置。
2个前探钻孔探明煤层后,作为测压孔来测定瓦斯压力P值。
当该石门工作面掘进距煤层最小法向距离5m开始,开始执行“边探边掘”措施。
施工单位每次打炮眼前必须先在巷道顶板中间和两侧各施工1个前探钻孔,其超前距必须为2m以上,保证岩柱厚度不下小于1.5m的最小法向距离,以防止误揭煤层。
在掘进过程中,必须对揭煤过程进行控制,并在石门工作面掘进
迎头顶板与煤层法向距离分别为10m、7m、5m、1.5m时施工地质钻孔,所探明的地质预报情况及时通知有关矿领导,现场标定控制点位置,在矿调度室悬挂揭煤进度大样图,每天对揭煤进尺进行验收,并及时标明在揭煤进度图上。
矿相关领导每天必须掌握控制距离,在与煤层的法向距离分别为10m、7m、5m、1.5m时,安排好各阶段的钻探、掘进、排放、检验、验证、远距离爆破等工作,认真控制好煤层层位,防止误揭煤层,确保揭煤工作的安全进行。
在3个前探钻孔施工结束24h内必须及时安装测压表对C4煤层的原始瓦斯压力进行测压,测压孔用注浆泵封孔,测压孔全部采用金属管封孔。
测压管不得堵塞,封孔要严密不漏气,封孔后待16~24小时再接压力表,然后测定煤层瓦斯压力(压力表由防突队安装)。
测压时间为一个星期,测压表的读数由瓦检员员每班观测一次,并作好记录,由通风科统计绘制瓦斯压力曲线图。
测压结束后,若测压孔瓦斯涌出量较大时连接抽放管进行抽放。
2、测压孔的封孔方法如下述:
(1)在测压孔内插入4分的铁管,铁管端头封堵,末端1.1m处焊上圆型挡盘(挡盘直径为70mm)、1m范围内钻上筛孔,筛孔直径为4~6mm,筛孔总面积大于铁管的断面积。
4分的铁管做成2~2.5m每根,且每根两端要加工丝扣。
(2)在铁管的挡盘上缠上绵纱,然后插入测压孔内,插入的铁管长度大于钻孔的长度,且要露出孔口不小于200mm。
在向测压孔内接铁管时,丝扣要缠封胶带,防止铁管接头处漏气。
若测压孔内有水时必须用压风管把水排净方可封测压孔。
(3)先把铁管接入孔内,在注浆泵内按水:
水泥:
膨胀剂质量比0.5:
1:
0.05配制水泥浆,将配制好的水泥浆注入测压钻孔内即可,待16~24小时后再接压力表。
设计钻孔参数如表6。
孔号
孔径
倾角
方向角
预计见煤点
孔深
备注
1
Φ90mm
60
平行巷道中线
10m
12.5m
穿过煤层全厚0.5m
2
23m
28.5m
钻孔布置图如图6。
图6超前探测钻孔布置示意图
根据实际见到的煤层顶底板钻孔长度,计算煤层倾角、煤层厚度,确定巷道与煤层的位置关系、煤层产状结构。
3、区域预测
根据《防治煤与瓦斯突出规定》第三十八条第一款“经评估为有突出危险煤层的新建矿井建井期间,以及突出煤层经开拓前区域预测为突出危险区的新水平、新采区开拓过程中的所有揭煤作业,必须采取区域综合防突措施并达到要求指标”的规定,在该处揭煤前,必须采取区域综合防突措施。
为了进一步判断揭煤区域的突出危险性,同时更多掌握矿井煤层瓦斯赋存相关参数,充分利用1#、2#前探钻孔,在前探钻孔进入煤层后,取煤样测定瓦斯含量,钻孔施工完毕后进行封孔测定瓦斯压力。
既探测了煤层位置、产状,又获取了煤层瓦斯参数,又相当于进行了一次区域突出危险性验证。
瓦斯压力测定记录表
矿井名称
测压地点
测压仪表
序号
名称
规格型号
精度
出厂编号
钻孔参数
岩孔
长度
(m)
煤孔
开钻
时间
钻毕
封孔
方位
(度)
压力(MPa)
记录人
现场测定人员:
审核人员:
日期:
4、区域防突措施
在石门距煤层最小法向距离10m前探明煤层位置、产状后,确定巷道掘进至距煤层的最小法向距离7m的位置,严禁超掘。
按照目前掌握的煤层产状,巷道向前掘进6m后,巷道距煤层的最小法向距离为7m。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十九条第四款规定,打穿层钻孔进行预抽煤层瓦斯,在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施预抽钻孔,在构造破坏带应适当加大距离。
设计钻孔最小控制范围:
石门揭煤处巷道轮廓线外12m,同时还保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线(包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线)的最小距离不小于5m。
测压结束后,瓦斯压力P值大于0.74MPa时,将采用150全液压钻机施工抽放钻孔预抽煤层瓦斯。
预抽钻孔孔径为Φ75mm~100mm,终孔间距为5m。
必须保证有足够的预抽时间,当测定煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下时,再进行措施效果检验。
钻孔参数见表。
表钻孔参数一览表
钻孔编号
3
4
5
6
7
8
9
10
开孔距巷道中心线(m)
+1
+0.5
-0.5
-1
偏角(°
)
+25
+10
-10
-25
倾角(°
-5
孔深(m)
48
42
35
40
30
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
+5
25
21
22
23
+20
注:
1)开孔距巷道中心线:
巷道掘进方向左为“+”,右为“-”;
2)偏角为钻孔方向与巷道中心线夹角,左为“+”,右为“-”。
5、区域措施效果检验
根据区域防突措施抽采钻孔的抽采影响范围和抽采过程中测定的钻孔抽采参数计算区域瓦斯抽采率,当抽采率不小于30%或抽采时间不少于3个月时,进行区域措施效果检验。
根据《防突规定》第五十二条第二款规定,采用钻屑瓦斯解吸指标法进行效果检验。
检验孔的布置如图10。
检验钻孔布置图图10
钻屑瓦斯解吸指标法检验石门揭煤工作面突出危险性的指标临界值如表7。
表7钻屑瓦斯解吸指标法指标临界值
煤样
Δh2指标临界值/Pa
K1指标临界值/[ml·
(g·
min1/2)-1]
干煤样
200
0.5
湿煤样
160
0.4
如经区域措施效果检验仍有煤与瓦斯突出危险,则在超指标的位置附近补打抽采钻孔,进行强化预抽,然后再进行效果检验,直至检验孔均在指标临界值以下,方可在采取安全防护措施的前提下进行掘进作业,直至距煤层的最小法线距离5m,严禁超掘。
4、区域验证
在揭煤工作面距煤层最小法向距离5m时,采用局部综合防突措施的工作面预测的方法进行区域验证。
根据《防突规定》第五十七条第一款和第七十一条第一款规定,采用钻屑瓦斯解吸指标法进行验证。
如经过验证为无突出危险,则在边探边掘的措施下,掘进至法向距离煤层1.5m处,进行最后的验证(或揭煤工作面预测);
如果经过验证为有突出危险,则采用工作面防突措施进行消除突出危险。
Ⅱ、“局部四位一体”防突措施
1、工作面突出危险性预测
工作面预测方法采用钻屑瓦斯解吸指标法进行预测。
由工作面向煤层打3个直径42mm、孔深8的钻孔。
由于是底板揭煤巷,巷道顶板比正前先见煤,因此,设计预测钻孔平行于巷道顶板,并距顶板1.5m。
一个钻孔位于掘进巷道断面的中部,并平行于掘进方向,另两个钻孔在巷邦两侧各一个,其终孔点位于巷道轮廓线外2~4m处,在钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1~3mm的煤钻屑,测定其瓦斯解吸指标K1或Δh2值。
如果所有实测的指标值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面为无突出危险工作面;
否则,为突出危险工作面。
钻屑指标法预测资料记录表
测定
日期
工作面位
置及编号
观测钻
孔编号
钻屑瓦斯
解吸指标K1
mL/(g.min1/2)
Δh2
Pa
钻屑量S
预测
结论
人员
防突专门
机构负责人
kg/m
l/m
表4-2-6防治突出技术措施效果检验报告单
地点
检验时间
年月日
采用的防突技术措施
措施名称及技术方案设计
措施施工情况
措施效果检验
检验方法
实测数据
检验意见
矿总工程师
瓦斯专业队队长
通风科(区)长
检验人
表5钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性指标临界值
Δh2指标临界值/
K1指标临界值/
[mL·
揭煤工作面预测钻孔布置示意图见图。
2、揭煤工作面防突措施
按照目前掌握的煤层产状,巷道转弯向前掘进10m后,巷道距煤层的最小法向距离为5m,采用局部综合防突措施的工作面预测的方法进行区域验证。
当进行区域验证为有突出危险时,采用补打密集抽采钻孔方式进行防突工作,即揭煤工作面防突措施。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》第八十二条规定,在揭煤工作面采用预抽瓦斯防突措施,采用直径Φ90mm钻孔进行预抽煤层瓦斯,设计钻孔最小控制范围:
石门的两侧和上部轮廓线外5m,下部4m,共设计钻孔38个。
抽放钻孔施工完后及时封孔连抽。
经抽放后测定煤层瓦斯压力小于0.74Mpa时,方可恢复掘进,掘进至距煤层法线距离5m时,施工预测预报钻孔,若预测为有突出危险性时,施工排放孔进行排放消突,排放孔排放时间不得小于8个小时。
石门工作面迎头距煤层的法线距离为5m时,考察有突出危险性时,必须施工第一循环排放孔;
石门工作面迎头距煤层的法线距离为1.5m时,考察有突出危险性时,必须施工第二循环排放孔;
严格按设计施工排放孔,施工完最后一个排放孔的排放时间不小于8个小时。
38
45
32
28
24
26
27
29
+15
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 狮子山 煤矿 采区 回风 石门 专项 设计 1119
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)