2105采面开切眼掘进防突专项设计解析.docx
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2105采面开切眼掘进防突专项设计解析
光华煤矿2105采面切眼掘进
防突专项设计
编制:
谈太新
审核:
杨淑华
矿长:
姚玉华
2011年
2105采面切眼掘进
防突专项设计
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称
掘进的巷道为2105采面切眼(上山),与其上部1103巷贯通,目前相相距30米。
二、巷道设计长度
设计长度:
2105采面切眼(上山)65m。
第二节依据
一、«煤矿安全规程»:
二、《防治煤与瓦斯突出规定》:
三、地质说明书:
光华煤矿掘进工作面C10地质说明书:
第三节地面相对位置及邻近采区开采情况
地面相对位置及邻近采区开采情况见表1
表1井下对照关系情况表
水平、采区
+928水平
、一采区
工程名称
2105开切眼
地面标高(m)
+1175
井下标高(m)
+928
地面相对位置建筑物及其他
位于井田范围东南角,地表为山坡地貌,无其它建筑物。
井下相对位置对掘进巷道影响
施工相对应的位置无其它采掘工作面。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
该区域无其它工作面。
第四节煤层赋存特征
C10煤层位于煤系地层中部,C10煤层厚度1.1m,煤层结构简单,呈块状构造,质较硬,煤层厚度稳定,详见表2、表3。
表2:
煤层特征情况表
指标
数值
备注
煤层厚度(m)
1.1
煤层倾角(°)
22°~24°
煤层层理
中等发育
煤层节理
中等发育
绝对瓦斯量(m3/min)
0.6
煤层爆炸性
无
地温(℃)
21
地压
无
表3煤层底板情况
顶底板名称
岩石类别
岩性特征
顶板
基本顶
细沙岩
细沙岩含菱铁,致密、坚硬。
直接顶
灰黑色细沙
灰黑色,强度中。
伪顶
泥岩
灰色,性脆,强度低。
底板
直接底
粉沙岩
性脆,强度中。
基本底
第五节地质构造
矿区位于中枢背斜北部东翼,总体呈单斜构造,区内地层在部倾向多为48°,往东部倾向逐渐变化为52°,次级褶皱不发育,对矿井采掘部署无大的影响。
区内调查及施工至今未发现较大的断层存在。
施工中遇到的小断层落差较小,对矿井采掘部署影响甚微。
第六节水文地质
该煤层直接顶为灰黑色细沙岩,局部砂岩裂隙发育可能会含一定量的砂岩裂隙滴水,对施工无影响。
其它安全条件:
矿井属高瓦斯矿井,本煤层经签定无自燃发火倾向和煤层无爆炸性,本煤层无突出危险性。
第七节巷道布置
2105开切眼沿煤层正倾向施工,方位215°,倾角22︒,2105采面切眼(上山)与其上部1103巷贯通点目前相相距30米。
。
巷道支护形式:
根据地质资料及调查情况,C10煤层顶板直接顶为灰黑色细沙岩,岩层稳定性一般。
因而采用梯形断面,金属横梁,金属横梁选材为9#工字钢,梁净宽1.6米,下宽2.3米,高1.0米,棚距1.0米。
第八节瓦斯情况
C10煤层经鉴定为无突出危险性煤层。
煤的自燃发火倾向性:
按贵州省六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司实验室2006年8月出具的光华煤矿C7、C10、C12煤层煤炭自燃倾向等级鉴定报告,三层煤自燃倾向性均为三类,属不易自燃煤层。
设计按不易自燃煤层进行。
1、瓦斯
参照情况见表
光华煤矿年度瓦斯等级情况
鉴定年度
日产量(t)
绝对量(m3/min)
相对量(m3/t)
鉴定等级
审批等级
2004年度
-
1.94
19.95
高瓦斯
高瓦斯
2005年度
209.48
3.97
27.29
高瓦斯
高瓦斯
2006年度
250
2.54
14.62
高瓦斯
高瓦斯
2007年度
2.04
28.47
高瓦斯
高瓦斯
2008年度
320
8.40
37.80
高瓦斯
高瓦斯
2009年度
300
6.15
24.60
高瓦斯
高瓦斯
2010年度
320
8.77
39.47
突出
突出
第二章2105采面切眼(上山)巷区域综合防突措施
第一节区域防突措施
2105采面切眼(上山)与其上部1103平巷贯通点目前相相距30米。
1、掘进工作面瓦斯抽放(先抽后掘)
1)在现有巷道工作面打钻孔布置抽放钻场
在煤层掘进工作面向前方煤层施工扇形钻孔,施工7个钻孔,压力观察孔个。
钻孔长度22m(中心孔、其它孔及相关参数详见设计),巷道两侧孔终端点距离巷道中心线15m,进行瓦斯预抽。
抽放钻孔布置方式如图所示。
钻孔布置的原则就是保证将钻孔布置在煤层内,钻孔倾角与巷道底板平行。
抽放钻孔应以巷道中线为基准,向周围煤体呈放散状排列,以提高抽放效果。
2105采面切眼工作面布置抽放钻场示意图
2105采面切眼巷
中心孔
2105采面切眼预抽瓦斯钻场钻孔布置参数表
孔
号
孔深
m
倾角
︒
方位角
︒
孔径
mm
备注
1
22
+22
205
65
中心孔
2
23.5
+22
225
65
3
27
+22
241
65
4
18
+22
261
65
5
23.5
+22
185
65
6
27
+22
169
65
7
18
+22
149
65
8
20
+22
205
65
压力观测孔
9
22
+22
235
65
压力观测孔
10
22
+22
170
65
压力观测孔
说明
第二节区域措施效果检验
2105采面切眼(上山)煤巷掘进工作面区域措施效果检验
一、采用钻屑指标法检验煤巷掘进工作面突出危险性:
1)在煤巷掘进工作面打3个直径为42mm、孔深8~10m的钻孔,钻孔布置在软分层中,一个钻孔位于巷道工作面的中部,并平行于掘进方向,其他钻孔的终孔点位于巷道轮廓线外2~4m处。
如图所示。
图1钻孔布置1—巷道;2—钻孔
2)钻孔每打1m测定钻屑量一次,每隔2m测定一次钻屑解吸指标。
根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标△K1预测工作面的突出危险性。
采用钻屑指标法检验工作面突出危险性时,应根据实测数据确定,可按表1所列的指标临界值检验突出危险性。
表1用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的临界值
最大钻屑量Smax
K1
危险性
Kg/m
L/m
ml/g.min1/2
≥6
≥5.4
≥0.5
突出危险工作面
<6
<5.4
<0.5
无突出危险工作面
实测的任一指标Smax值、K1值等于或大于临界值时,该工作面为突出危险工作面。
二、瓦斯压力观察
通过瓦斯压力表观察瓦斯压力<0.74MPa,则为合理值,否则无效。
第三章2105采面切眼巷局部综合防突措施
第一节超前钻孔防突措施
掘进施工时超前钻孔防治突出的措施
采用超前钻孔作为防治突出的措施。
超前钻孔直径一般为42mm,钻孔超前于掘进工作面的距离不得小于5m,根据工程断面1.9m2布置超前钻孔9个(见布置图),用煤电钻再次打超前排放孔,直径42mm,深12m的方式。
钻孔尽量布置在煤层的软分层中,超前钻孔的控制范围应控制到巷道轮廓线外2~4m(包括巷道断面内煤层)。
超前钻孔施工前应加强工作面支护、打好迎面支架。
掘进工作面超前排放孔布置图
2105采面切眼超前排放孔布置参数表
孔
号
孔深
m
倾角
︒
方位角
︒
孔径
mm
备注
1
22
+22
205
65
中心孔
2
23.5
+22
220
65
3
27
+22
235
65
4
18
+22
245
65
5
23.5
+22
255
65
6
27
+22
195
65
7
18
+22
180
65
8
20
+22
165
65
9
22
+22
150
65
说明
第二节局部防突措施效果检验
一、采用钻屑指标法检验煤巷掘进工作面突出危险性:
1)在煤巷掘进工作面打3个直径为42mm、孔深8~10m的钻孔,钻孔布置在软分层中,一个钻孔位于巷道工作面的中部,并平行于掘进方向,其他钻孔的终孔点位于巷道轮廓线外2~4m处。
2)钻孔每打1m测定钻屑量一次,每隔2m测定一次钻屑解吸指标。
根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标△K1预测工作面的突出危险性。
实测的任一指标Smax值、K1值等于或大于临界值时,该工作面为突出危险工作面。
第四章钻场施工技术安全措施
1.钻孔施工中配备专职瓦斯检查员或设有瓦斯警报器、瓦斯断电仪,配备隔离式自救器。
一旦瓦斯超限,必须立即停钻处理,待瓦斯浓度恢复正常后,再重新开钻。
2.钻工必须衣着整齐利索,以免被机械绞伤;钻机转动部件的防护装置及保护外罩必须完整无缺。
3.开动钻机前应做好准备工作,分工要明确,操纵钻机应动作协调,达到准确无误,勿用手脚接触钻杆,以防止误伤。
4.认真组织贯彻学习安全措施、操作规程。
5.开好班前会,要执行交接班,当班隐患当班必须处理,遗留问题必须向下一班交待清楚,跟班人员把好三大关:
生产、质量、安全三方面。
6.施工队注意掌握煤层及顶底板岩性的变化情况,及时反馈信息,地质部门及时收集各种地质资料。
7.施工队必须严格按照设计要求的钻孔方位、倾角、开孔位置、孔径施工钻孔,抽放部门负责钻孔施工质量验收,每孔必检,对钻孔方位、倾角、长度及见煤、喷孔等参数必须准确收集并作好记录。
8.钻孔施工前,必须做好施工前的一切准备工作。
钻机运输必须严格按运输的有关规定执行。
9.进入现场施工前,必须严格检查现场巷道内的瓦斯情况,只有在瓦斯浓度小于1%以下方可进行作业,严格瓦斯超限作业。
施工前班组长必须对工作地点的安全情况进行一次全面检查,认真检查作业地点的顶板、帮壁、支架等情况,当发现危险时,必须立即采取措施。
10.施工前,必须将钻机固定牢固,严格按设计参数放线布孔。
11.作业人员必须携带便携式瓦斯检测报警仪和自救器。
施工作业过程中,将便携式瓦斯报警仪分别悬挂在作业地点的进风侧和回风侧,瓦斯浓度达到1%必须立即停止作业,当瓦斯浓度达到1.5%时,必须撤出人员,切断电源,向调度室汇报。
待查明瓦斯超限原因且施钻地点瓦斯浓度降到1%以下时,才准送电开钻。
12.操作人员衣帽、毛巾、灯线必须拴好,站立在电机另一侧,钻进过程中不得翻越钻机,如需翻越钻机必须停止钻机运转。
13.钻进时要掌握压力,均匀给进,根据钻孔内煤岩软硬程度加压,不能随意加压力。
14.钻进中出现顶钻、喷孔现象时,必须立即停止钻进,关闭供水,让其孔内瓦斯卸压自排,此时观察瓦斯便携仪,当排出的瓦斯使工作地点附近巷道内瓦斯浓度1%必须立即停止作业,当瓦斯浓度达到1.5%时,必须撤出人员,切断电源,向调度室汇报。
15、掘进施工时超前钻孔防治突出的措施,本工程采用超前钻孔作为防治突出的措施。
为确保执行措施的安全。
超前钻孔直径一般为42mm,钻孔超前于掘进工作面的距离不得小于5m,布置超前钻孔9个,深12m。
钻孔尽量布置在煤层的软分层中。
第五章、防治突出措施的效果检验
煤巷掘进工作面防治突出措施的效果检验
煤巷掘进工作面执行防治突出措施后,按钻屑指标法进行措施效果检验。
如果测得的指标都在该煤层突出危险临界值以下,则认为措施有效;反之,措施无效。
当措施无效时,无论措施孔还留有多少超前距,都必须采取防治突出的补充措施并经效果检验后,方可采取安全措施施工。
并填写防治突出措施效果检验单报矿技术负责人审批。
当检验孔深等于措施孔深(检验与措施孔深均采用钻孔向巷道掘进方向的投影孔深)时,经检验措施有效后,必须留有5m的投影孔深的超前距。
当检验孔孔深小于措施孔孔深,且两孔投影孔深的差值不小于3m时,经检验措施有效后,可采用2m的投影孔深超前距。
图2掘进工作面措施效果检验孔布置图
1—措施孔;2—措施效果检验孔;3—掘进工作面
第六章、安全防护措施
在掘进作业时,都必须采取安全防护措施。
采用远距离放炮、避难所、压风自救系统和隔离式自救器。
1、采用远距离放炮时,放炮地点应设在进风侧的二水平避难所内,放炮员操纵放炮的地点,配备压风自救系统或自救器。
2、远距离放炮时,回风系统如有其他有人作业的地点,都必须停电撤人,挂警示牌防止人员进入回风系统中,放炮30min后,方可进入工作面。
3、井下进风侧应设置坚固、可靠的防突反向风门,放炮点的设置应在远离爆破点的防突风门后方安全地带。
4、井下设置避难所的要求:
1)避难所设在+928运输大巷(二水平)。
2)避难所必须设置向外开的隔离门,室内净高不得低于2m,长度和宽度应根据同时避难的最多人数确定,但每人使用面积不得少于0.5m2。
避难所内支护采用砌碹支护并保持良好,设有与矿井地面调度室的直通电话;
3)避难所内必须设有供给空气的设施,本矿采用压缩空气供风,并有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴。
4)避难所内应根据避难最多人数配备足够数量的自救器。
5、压风自救系统的要求:
1)压风自救系统安设在井下压缩空气管路上;
2)压风自救系统应设在距采掘工作面25~40m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处。
长距离的掘进巷道中,应每隔50m设置一组压风自救系统;
3)每组压风自救系统一般可供5~8人用,压缩空气供给量每人不得少于0.1m3/min。
6、工作面电器设备必须有专人负责检查、维护,并应每旬检查一次防爆功能,严禁使用防爆性能不合格的电器设备。
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