山阳煤矿副立井揭煤措施.docx
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山阳煤矿副立井揭煤措施
山阳煤矿副立井揭煤措施
山阳煤矿副立井探揭煤措施
一、工程概况
山阳煤矿副井井筒全深495.6米,其中表土段180米,采用钢筋混凝土结构,支护厚度600mm。
基岩段315.6米,浇注C40素混凝土,支护厚度600mm。
目前井筒已施工至465m
二、地质情况
1、本井田地层
本井田系渭北石炭二叠纪煤田澄合矿区山阳井田,井田内除大峪河、金水沟有零星基岩出露外,其余全部被第三系和第四系黄土覆盖,据钻孔揭露资料,本井田地层由老至新有:
中奥陶统峰峰组上段(O2f2)、上石炭统太原组(C3t)、下二迭统山西组(P1s)、下二迭统下石盒子组(P1sh)、上二迭统上石盒子组(P2sh)及第四系(Q2+3)。
2、本井田构造
山阳井田位于澄合矿区中部。
其构造形态与矿区一致,是一走向近东西、向北倾斜具波状起伏的单斜构造。
产状平缓,倾角一般3-8°,东部及东北部倾角逐渐增大,不超过20°。
沿走向倾向均发育有次一级的小型褶曲。
勘查区内经勘探未发现大的断裂构造,仅在勘查区东西两侧有北北东(F22)北东向(F4)的较大断裂,构成本勘查区的自然边界。
勘查区无火成岩活动。
3、煤层
勘查区内含基本全区可采煤层一层,为山西组的5号煤。
大部可采及局部可采煤层3层,为4、6、10号煤。
按其稳定程度,5号煤为较稳定煤层,4、6、10号煤为不稳定煤层。
根据甲方提供的3号检查钻孔资料,井筒穿过4层煤。
4、瓦斯、煤尘、
(1)、瓦斯
山阳井田勘探时采取了瓦斯样品。
化验测试结果显示:
4号煤CH4成分在10~80%的钻孔有16个,占84.21%;CH4成分>80%的钻孔有3个占15.79%;5号煤CH4成分在10~80%的钻孔有20个,占71.43%;CH4成分>80%的钻孔有8个占28.57%。
根据《煤炭资源地质勘探规范》瓦斯分带标准(表),本区4、5号煤层北部(后期开采地段)为沼气带,南部(先期开采地段)为氮气—沼气带。
均有从北向南瓦斯成分减少的趋势。
4、5号煤层自然瓦斯成分主要为氮气和甲烷。
先期开采地段内:
4号有效控制深度为313.42~542.50,甲烷最高成分为81.42%,最高含量7.04m1/g.daf;5号有效控制深度为316.62~546.16,甲烷最高成分为82.03%,最高含量7.74m1/g.daf。
结[换行]论该矿井为低瓦斯矿。
(2)、煤尘
本次勘探对区内各煤层做了11个煤尘爆炸性试验。
测试结果:
各煤层的火焰长度5~100mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉量35~55%,结论均为有爆炸性危险。
三、探煤施工方案
根据检查孔资料,副井井筒施工分别在垂深473.8~474m处揭露2号煤(煤厚0.2m),在井深476.9m~477.15m处揭露3号煤(煤厚0.25m),在井深483.25m~484.3m处揭露4号煤(煤厚为1.05m),在井深491.9m~494.85m处揭露5号煤(煤厚2.95m)。
1、探煤的目的
准确探明2#煤、3#煤、4#煤、5#煤煤层的顶底板岩性、厚度、煤质、瓦斯压力、产状及构造情况。
2、探煤施工的方法
(1)、钻孔布置
在井筒465m处布置探煤钻孔3个,使用坑道钻机SGZL—ID按直径3.7m呈120等分布置,使用φ89mm钻头。
钻孔垂直向下,孔深30.5m,要求一次钻透2#、3#、4#、5#煤。
(2)、钻孔要求
并随时观测钻进时冲洗出的岩粉情况,并记录钻孔深度,用以判断煤层产状、厚度及顶底板岩性,钻孔深度应穿过煤层全厚进入底板0.5m以下。
打钻时,施工地点必须设专职瓦斯检查员跟班检查,经常检查作业地点的瓦斯情况,当钻孔快接近煤层时每隔30分钟检查一次瓦斯,接近和穿过煤层时每隔10分钟检查一次,并做好瓦斯检查记录,当孔口管周围瓦斯浓度达到1.0%时应立即停止钻进,切断电源,撤出人员,进行处理,待瓦斯浓度降到规定范围时,再进行钻进。
打钻时,如出现瓦斯忽大忽小,闷人,煤尘增大,气味异常,出现卡钻、顶钻、喷煤和瓦斯等煤与瓦斯突出预兆,井下所有人员必须立即乘坐吊桶升井,并及时向调度和值班领导汇报,采取措施进行处理。
(3)、瓦斯压力测试及突出危险性预测
第一个探煤钻孔打完后,根据打钻过程中对所穿煤层的瓦斯检测情况,研究决定是否对钻孔进行瓦斯压力测试和进行煤与瓦斯突出危险性预测。
3、瓦斯测压方法和步骤
、清理钻孔,钻孔内岩粉必须清理干净。
、安设测压管:
在测压孔内插入带有压力表接头的紫铜管φ6~8mm,长度7.0m,紫铜管前端放在1寸铸铁管内(长度300mm),铸铁管下端封死,管壁分布φ20mm5~10个,紫铜管前端焊一个直径略小于钻孔的园盘,以免煤粉和堵孔材料的堵塞。
、封孔:
充填物为水泥砂浆(水泥:
砂子=1:
2)并加入水泥重量10%的防裂密实剂,每次充填0.3~0.5m,用炮棍捣实,每堵1.0m,打入一个原木塞,木塞直径75~80mm,木塞带有稍大于紫铜管直径的凹槽以固定紫铜管,打入木塞时应保护好紫铜管以防折断。
、封口后12小时安装压力表(0~0.5Mpa,精度1.5级以上)每隔6小时测读一次压力,瓦斯压力连续两天稳定不变,则测出的瓦斯压力为煤层原始压力。
4、煤与瓦斯突出危险性预测
采用钻屑瓦斯解吸指标法预测突出危险性。
在探煤钻孔钻进煤层时,用1~3mm的筛子筛分钻屑,测定其瓦斯解吸指标(△h2或K1)。
具体方法参照《防治煤与瓦斯突出细则》第34条。
四、防突措施
如预测有煤与瓦斯突出危险时,采取钻孔排放法进行瓦斯排放。
井筒工作面距煤层最小垂距为3m时,打直径90mm的排放钻孔,钻孔必须穿透煤层全厚,外圈钻孔超出井筒轮廓线外2m,钻孔间距1.5~2.0m,视工作面具体情况均匀布置钻孔。
排放瓦斯同时设两个测压孔进行瓦斯压力测试,经效果检验有效后或当瓦斯排放到瓦斯压力<0.74Mpa时,采用边探边掘至煤层顶板往上1.5m处,而后采用震动放炮法揭穿煤层。
五、震动放炮揭煤
1、揭煤方法
通过探眼探明煤层赋存和瓦斯情况,确认无灾害危险后,采用边探边掘,每次打眼前用YT—28风钻先打3个4.0m深的探眼,当测得瓦斯浓度低于1%时,按正常掘进炮眼布置方法进行放炮掘砌施工,控制每次掘进段高不大于2.5m,当探掘至煤层顶板往上1.5m时,按震动放炮法一次性全断面揭露煤层。
以同样的方法揭露下部各个煤层。
2、震动放炮[换行]设计
凿岩采用YT—28型风钻6台,配B25mm中空六角钢成品钎杆,Φ52mm十字形钻头打眼,钎杆长4.7m。
要求岩眼深度2.3m,不穿煤层,眼底距煤层留有200mm距离,若炮眼不慎打如煤层,则煤层部分用炮泥或砂子充填,煤眼深度3.5m,
采用煤矿水胶炸药,药卷直径φ45mm,选用6m长脚线,段别分别为1、3、5、段毫秒延期电雷管,隔段使用。
放炮母线选用U3×25+1×10电缆,吊盘以下至工作面选用4mm2铜芯母线电缆。
放炮揭煤前,井下所有机电设备及井口20m以内的机电设备全部切断电源。
所有人员全部撤离到井口50m以外地方,并设警戒线。
六、安全技术措施
1、组织领导
项目部领导成立揭煤领导小组,揭煤领导小组成员在整个探揭煤期间,24小时不间断轮流值班,对所出现问题及时采取措施,组织解决,值班地点在调度室,同时邀请处有关领导现场协助指挥。
2、安全培训
所有参加探、揭煤施工的人员都必须接受防治煤和瓦斯突出知识的安全培训,熟悉突出征兆,自救和互救基本知识,认真学习《防治煤与瓦斯突出细则》、《煤矿安全规程》、《山阳煤矿副立井掘砌工程施工组织设计》和《山阳煤矿副井探煤、揭煤施工作业规程》的有关规定,经考试合格方可从事探揭煤工作。
3、通风
目前井筒通风方式是在二层台位置安设一台BDJ58-2№6.0型对旋轴流式局部通风机,功率2×15KW,通过一趟Φ800mm强力胶质风筒向工作面供风。
保证风筒吊挂垂直,接头严密,风筒无破口,揭煤前风筒口距工作面距离不得超过5m,保证工作面有足够的风量,风筒出口风量应不小于250m3/min,防止瓦斯聚积,无论何时,都不得无计划停风,风机必须安装风电闭锁装置,另有1台局扇备用。
4、供电
目前,副井筒施工采用单回路供电,并备有一台150千瓦柴油发电机。
探揭煤期间,必须保证井筒正常供电和发电设备完好,如遇到意外停电时,立即启用发电机发电,保证风机正常运行,并满足安全梯提人要求。
5、瓦检
工作面配备专职瓦检员,瓦检员必须在井下交接班,瓦检员要随时检查工作面瓦斯情况。
严格执行“一炮[换行]三检”和“三人联锁放炮”制度。
井下瓦检人员必须配备光学瓦检仪和便携式瓦检仪。
探揭煤前工作面必须安装瓦斯断电仪探头.并按规定进行设置。
6、机电设备
井筒套壁完成后,在进行揭煤前必须完成井架、井筒内各用电设备的防爆改装工作,严禁使用不防爆或失爆电气设备。
机电设备必须班班检查,并做好记录,失爆设备要及时更换。
主、副提升必须加强检修确保揭煤期间正常运转。
井筒内所有机电设备都必须有漏电保护装置或安设综合保护,并严格检查,保证不漏电、不失爆。
7、放炮掘进
炮眼深度、角度、装药量装药结构、封泥长度严格按爆破图表执行,要求所有炮眼都在炸药和封泥间装1~2个水炮泥,封泥都必须密实地装至孔口。
掘进时,时刻注意底板及井帮情况,发现底鼓、片帮等地压情况,立即向领导小组汇报并及时处理。
在煤层中掘进,放炮采用水炮泥,出碴时要洒水。
炮眼中的煤岩粉,必须在装药前用扫眼器扫净。
严禁打眼和装药平行作业。
放炮前所有不装药孔都必须用炮泥或砂子封严。
震动放炮由项目经理统一指挥,揭煤工作尽量在八点班进行。
。
联线工作由熟悉爆破图表的专人负责,联线前要将手洗干净,保证接头处良好,联线后,由放炮员、班长对连线情况重新检查一遍,确保联线无误。
放炮时,必须切断井筒所有电源,井口以井筒为中心20m半径范围内除风机外严禁其它带电设备运转,局扇周围5.0m范围内要经常检查瓦斯。
放炮送电的地点在以井筒为中心25m半径范围外进行。
放炮只能一次瞬时送电,如未能起爆,应立即切断电源,15分钟后方可按规程要求检查爆破网络。
放炮后首先检查井口回风流中瓦斯浓度。
只有在瓦斯浓度超过高峰值到1%以下时,方可由救护队员下井进行检查,边下边检查瓦斯,井筒内瓦斯含量超过1%或出现其它异常情况时应立即升井。
根据救护人员检查结果,确定恢复送电、通风、排除瓦斯的具体措施。
放炮后经检查确认无问题时,施工人员方可清理固定盘、吊盘及井帮,并在吊盘上向井筒整个断面内喷洒水,以降低井筒内煤尘浓度,出矸时工作面煤堆上应洒水除尘。
如果震动放炮未能一次揭穿煤层,掘进剩余部分,包括煤层剩余部分及底板下2.0m以内时,均必须按照震动放炮的安全要求,进行放炮作业,并需加强支护,设专人检查瓦斯和观测突出预兆;在在煤层内作业时,必须有一个吊桶在工作面待命,发现突出征兆,工作人员应立即升井撤到安全地点。
对穿过煤层段,采用钢筋井圈背板临时支护防止片帮,掘进够模板高度后,应立即进行浇注砼永久支护,掘支段高不得超过2.0m。
从探煤开始,每班必须有专人观察突出预兆,每一入井人员都必须掌握煤与瓦斯突出预兆知识,出现以下情况之一时井下所有人员必须立即乘坐吊桶升井,并及时向调度室值班领导汇报采取措施。
煤层层理紊乱,煤软硬不匀或变软,煤暗淡无光,倾角和厚度变化,煤由湿变干,煤层顶底板出现断层、短裂,波状起伏。
工作面压力增大,煤壁外鼓,煤岩开裂,片帮、掉碴,煤岩自行剥落,底鼓、钻孔变形。
瓦斯增大或忽大忽小,闷人,煤尘增大,气味异常。
打钻时卡钻、顶钻、喷煤和瓦斯。
来压声响,煤炮声、深部岩层爆裂声。
当井筒停电,停风造成瓦斯超限、恢复送风前,必须严格执行排放瓦斯安全措施。
8、打钻施工[换行]安全措施
参加打钻作业人员必须熟悉施工措施,在作业前应认真贯彻施工措施并签名,工作中认真负责,听从班长(钻机司机)的指挥,新配人员要知道钻机的一般性能和原理,了解施工地点设备和设施状况,做到心中有数。
打钻施工地点必须设专职瓦斯检查员跟班检查,经常检查作业地点的瓦斯含量情况,当钻孔快接近煤层时每隔30分钟检查一次瓦斯,接近和穿煤层时每隔10分钟检查瓦斯一次,并做好瓦斯检查记录,当孔口管周围瓦斯浓度达到1.0%时应立即停止钻进,切断电源,撤出人员,加强通风进行处理,待瓦斯浓度降到规定范围时再行钻进。
在钻进过程中,当钻头接近和穿过煤层时应放慢钻进速度,以便搞清煤层的准确距离和层厚,装卸钻杆时,精力要集中,钻机没有停稳之前不得装卸钻杆。
钻机司机和装卸钻杆人员要配合好,没有装卸钻杆人员的同意不得开机。
新配人员要进行钻机的原理、性能的培训学习,掌握其操作要求。
9、所有入井人员都必须配带隔离式自救器和矿灯,排放瓦斯期间井架周围设专人警戒,并严格执行《防治煤与瓦斯突出细则》、《煤矿安全规程》、《山阳煤矿副井掘砌工程施工组织设计》和《山阳煤矿副井施工作业规程》以及本措施和井筒施工期间制定的各种补充和专项措施中的有关规定。
七、人员组织及工期安排
见附表
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