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110最终报告
东110综放工作面回采
安全预评价报告
报告完成日期:
2010年10月
评价人员
评价组组长:
王宁
评价组成员:
高俊山王克君邵嗣华王步青贺成刚
曾贤魁陈俭白凤彪石爱雄古亚丹
报告编制人:
邵彦雄赵鹏寇德瑞
前言
大水头矿在集团公司的正确领导下,以深入学习落实科学发展观为动力,强化现场安全生产管理和监督,全面贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,认真落实集团公司的有关文件精神,该项目根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》的要求,对东110回采工作面进行安全预评价。
本次安全预评价范围包括调查分析和有效排除可能造成生产安全事故的安全隐患和安全威胁,包括大量积水、煤与瓦斯突出、有害气体积聚、高温火源、地表水渗入、地层水浸入、灌浆水导入、大面积片帮冒顶、大面积破岩开采等。
我矿于2010年9月中旬开始实施,于2010年9月下旬完成了这一预评价工作。
为有利于加强东110的安全回采,切实达到安全预评价的目的:
贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,提高该工作面本质安全程度,兹提出《东110工作面回采安全预评价报告》。
东110综放工作面评估报告
一、工作面概况
地面位置:
东一采区110工作面地面大宝铁路横穿工作面中部,西北部地表有黑水村民房,大部分地区为荒山沟壑区及农民耕种的旱田沙地。
井下位置及四邻采掘情况:
东一采区110工作面北与已回采结束的东112工作面回风顺槽以窄小煤柱(净煤柱5米)相邻;南部为未开采的东108工作面;东以东一采区回风下山、运输下山为界,且与东109工作面相邻;西以DF46断层为界。
煤层情况:
一层煤在东一采区110工作面范围内均有分布,煤厚在10~20m之间、平均13.54米。
煤层结构为单一结构,煤层倾角2~8°之间,平均5°。
从整体来看,工作面内煤层的厚度变化比较大,东部厚,在20m左右,由东向西逐渐变薄。
煤层顶、底板情况:
伪顶:
2.57米厚的高碳质泥岩。
直接顶:
平均厚度17.73米,从低到高依次为4.01米的铝质泥岩,13.72米的砂质泥岩。
老顶:
平均厚度24.99米的粗砂岩,含砾粗砂岩。
直接底:
2.33米的碳质泥岩。
老底:
6.63米的细砂岩。
水文地质:
地表水系情况:
东110工作面区域气候干旱,年降雨量200~325mm,远小于年蒸发量1174~1163㎜。
区内无经常性地表水,仅有间歇性宝积山沙河,暴雨季节才有流水,雨停10min即便消失。
井下水系情况:
煤层之上有Ⅱ、Ⅲ两个含水层,均为富水性极弱的含水层,加之掘进对顶板的破坏程度较小,对掘进影响不大。
但由于该工作面回风顺槽与东112工作面以窄小煤柱(净煤柱5m)相邻,东112工作面采空区灌浆水及采空顶板水会大量渗入东110工作面回风顺槽,对工作面回采工作带来一定危害。
瓦斯地质:
根据我矿瓦斯地质图资料,东110工作面煤层瓦斯含量4m3/t~5m3/t,煤层瓦斯涌出量为10m3/min~15m3/min。
瓦斯储量为2100万m3左右,掘进及准备期间,煤层瓦斯抽出量约420万m3,占瓦斯总储量的20%,正常回采期间,瓦斯涌出量约在3.5m3/min左右。
地压:
工作面属正常地区。
二、工作面回采过程中存在的安全隐患
1、回采过程中顶板管理和过断层破岩作业隐患。
①回风顺槽起初650米与东112工作面呈窄小煤柱接触。
②运输顺槽Y16导线点以外67米~Y16导线点以里43米段共110米巷道,由于受DF3断层影响,巷道压力较大。
③二段开切眼遇F东110-3断层,回风顺槽口以里70~350米段工作面内包含F东110-1断层,运输顺槽口以里120~320米段工作面内包含F东110-2断层,运输顺槽431~801米共370米巷道穿越DF3断层上、下盘,包含在工作面内,对回采造成一定影响。
2、回采过程中上隅角、回风顺槽及顶板巷瓦斯超限隐患。
①工作面支架顶部、上隅角等处棚堵不严,采空区从该处向外溢出。
②通风系统不稳定,通风设施监管不到位,回风巷和瓦斯抽放巷的负压失衡。
③顶板抽放巷巷道维护不到位,正前大面积垮落,大量采空区瓦斯瞬间从顶板巷溢出。
④井下突然停电,造成顶板巷供风局扇停电停风。
3、回采过程中发火隐患。
①工作面推进速度缓慢,或工作面停产检修,采空区固定氧化带内氧气含量升高,采空区自燃发火几率增大。
②运煤、割煤过程中出现机械火花。
③电气设备使用时间长,质量差、维护、使用、检修不到位等,造成工作期间产生电火花。
4、回采过程中煤尘超限隐患。
①工作面采用综采放顶煤一次采全高,全部垮落法管理顶板的采煤方法。
在正常生产和运输期间,工作面拉架、割煤、放煤和各转载点因煤遭到进一步破坏,产生大量的煤尘。
②工作面没有认真做好煤层注水工作,导致割煤时产生的煤尘较多。
③工作面风量不足、通风不畅,降尘不彻底也是造成煤尘堆积的一个重要原因。
5、防治水安全隐患及整改措施
东110工作面与东112工作面采空区以窄小煤柱相邻,采空区积水是东110工作面回采期间主要水患来源,虽然东112工作面采空区灌浆水及采空区顶板水在东110回风顺槽掘进期间进行了钻探疏放,但由于采空区垮落的复杂性,导致无法完全疏干采空区积水,同时在大断层破坏区回采,断层裂隙带易疏通煤层顶板含水层(弱含水层)水,给回采工作带来一定危害。
为此:
①综放一队在回采期间严密观测工作面水文地质变化,尤其是靠近回风顺槽窄小煤柱测,当窄小煤柱受采动动压破坏变形时,东112采空区积水渗漏情况的观测。
②通防队在回风顺槽原放水孔周围补打探放水钻孔,钻孔施工必须严格执行探放水安全技术措施。
③生产部地测防治水专业组必须及时收集工作面水文地质资料,认真分析水患危害,提出切实可行的防治水安全技术措施。
④当工作面有重大水患危害事,必须立即停止工作面回采,召集有关部门及有关工程技术人员认真分析水患因素,再未消除安全隐患前,不得擅自回采。
⑤有关防治水工程现场监督管理工作由矿安检室落实。
三、整改方案、思路及措施
(一)顶板管理和过断层技术措施
1、预防回风顺槽窄小煤柱巷道变形措施:
①对巷道每隔20米设置一组人工矿压观测点,每200米设置一台顶板离层仪,每300米设置一台多点位移计进行矿压观测,发现顶板下沉量达150㎜或两帮移近量达200㎜,立即采取措施进行加固。
②在窄小煤柱侧巷帮距离巷道底板0.8米和1.8位置,以2.4米间距,三花布置增设两排Φ17.8×4500㎜锚索加强支护。
③回采期间加强起底及起底后两底角补打锚杆、挂网工作,确保回风顺槽安全畅通。
④对巷道顶板下沉量大或局部坠包、金属网撕裂处,及时补打Φ22×2600㎜螺纹钢锚杆、挂网加强支护。
2、运输顺槽Y16导线点以外67米~Y16导线点以里43米段共110米巷道回采过DF3断层破碎带措施:
①沿该段巷道中心线和左拱部巷道断面1/4位置以2.4米间距,三花布置形式,提前补打两排Φ17.8×7000㎜锚索进行加强支护。
②在距工作面50米前对该段巷道帮顶以800×800㎜间排距补打Φ22×2600㎜螺纹钢锚杆进行提前加固。
③回采接近该段时,运输顺槽超前支护增大到30米。
3、工作面回采过断层措施:
①二段开切眼以DF46断层为界,DF46断层未包含在工作面内,故DF46断层对回采不构成影响。
②F东110-1、F东110-2、F东110-3断层全部或局部沿工作面走向被包含在工作面内,但断层落差最大6米,未完全断开煤层(煤厚平均13.54米),在工作面回采遇到断层后可将工作面调整成“大弓背”状进行推进,以避免破岩作业。
③工作面在运输顺槽431~801米段过DF3断层,由于断层落差局部与煤层厚度相当,底板岩石较顶板岩石较硬,因此可采取采煤机挑顶方式通过,杜绝或减少破底板岩石作业,如确需破底板岩石,则采取先放松动炮,再截割推进的方式通过。
④在工作面过断层期间,可采取液压支架带压擦顶移架、及时进行架间蓬护堵漏,追机移架及时支护、及时伸护帮板护帮,必要时打贴帮柱支护,严格控制放煤量,加强日常工程质量管理等措施,防止片帮抽冒事故发生。
(二)防治瓦斯超限安全技术措施
1、施工本煤层顺层钻孔、高位钻孔和上隅角预埋管对工作面进行瓦斯抽放。
2、由专职瓦检员对东110回风顺槽、运输顺槽、顶板瓦斯抽放巷、工作面上下隅角及其规定的检查地点每小班不少于三次进行巡回检查。
3、工作面在安装期间,退掉切眼顶部所有锚索,确保工作面初采初放时老顶能及时跨落,防止采空区顶板大面积垮落。
4、工作面开帮回采时,由回采单位负责在检修班对巷道洒水降尘、确保巷顶湿润后褪卸上下隅角锚锁和锚杆,并进行人工剪网放顶,以便工作面推进后上下隅角能及时跨落,同时对上下隅角码放煤袋进行封堵处理,杜绝形成瓦斯积聚的空间,瓦检员、安检员监督落实此项工作。
5、工作面安装结束后,由回采单位负责退卸安装硐室的所有锚杆。
6、工作面回采前由通防队负责在东110回风顺槽距离上出口20m、30m和40m处向工作面方向共施工3组高位抽放钻孔,提前对工作面支架顶部煤层瓦斯及工作面后段采空区瓦斯进行抽放。
回采过程中,至少保证最少4组高位钻孔进行抽放。
7、瓦检员要加强对工作面支架顶部、上隅角等处的瓦斯检查,当出现瓦斯超限时,及时汇报调度室和通防队,并进行及时处理。
8、加强对东110联络巷、回风巷风门的管理,确保风门闭锁装置和传感器的完好可靠,保持工作面风流的稳定。
9、回采过程中,可根据工作面实际情况,通过回风顺槽两道无压调节风门,平衡和调节回风巷和瓦斯抽放巷的负压,确保工作面上隅角及回风巷的瓦斯浓度小于0.8%,顶板抽放巷的浓度小于1.0%。
10、加强顶板抽放巷在回采期间的管理,巷道内所有铁器必须回收干净,正前50m范围内不能留有锚索、钢棚,敷设的清水管路要用旧风筒布进行包扎。
两趟风筒要维护到位,每天对整个巷道洒水降尘一次,正前喷雾保持常开。
11、认真落实试断电制度,局扇开停每天一次,瓦斯探头每周一次。
(三)防治自燃发火安全技术措施。
1、东110工作面正常回采期间,采用运槽拖管注氮和采空区注氮的方法进行防灭火。
2、加快工作面推进、回撤和封闭速度,缩短采空区遗留煤炭氧化时间是预防采空区发火的根本措施。
要切实加强工作面生产和末采回撤工程的组织管理,工作面每月推进度不得小于30米,并且能够在25天内完成末采铺网、回撤通道施工、设备回撤等工程,为防灭火工作创造有利条件。
3、工作面正常回采过程中,如果发现采空区有自燃发火倾向,可利用运槽预埋的注氮管连续向采空区内注氮迅速惰化采空区氧化带。
4、封堵漏风通道,减少向采空区漏风。
工作面上下隅角易形成三角空洞并与采空区直接连通,成为向采空区漏风的主要通道,必须严密封堵;回撤期间加强回撤通道的施工质量,防止回撤通道抽冒形成采空区漏风通道;根据采空区瓦斯抽采参数和工作面瓦斯涌出量等资料控制采空区瓦斯抽放强度或停止采空区瓦斯抽放,保证在解决工作面瓦斯超限前提下最大限度减小架顶、架后漏风。
5、运用KSS-200束管监测系统进行自然火灾预测预报。
回风顺槽敷设一趟4芯束管,分别在采空区每隔20米设置一个采样器,共设3个;每日三次对采空区、工作面回风流中的CO、CO2、O2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等火灾气体进行色谱分析,预测预报工作面与采空区氧化自燃趋势,以便及早采取有效措施。
由火区观测员每天对工作面支架后、上隅角、回风流等处的一氧化碳浓度、温度等参数进行检查观测;瓦斯抽放工每天对东110工作面采空区瓦斯抽采参数进行现场测定和取样分析;标校好回风顺槽的一氧化碳传感器,保证监测数据灵敏可靠;束管检测系统每班一次对该区域火灾参数进行采样分析。
6、在工作面上、下出口支护完好的安全、畅通地点和运输顺槽皮带机头分别配备三台以上干粉灭火器及其它灭火器材;在工作面及进风巷进行电气焊等工作,必须制定专门安
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