11122揭煤设计.docx
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11122揭煤设计
金沙县高坪乡大运煤矿
11122瓦斯鉴定巷回风绕道
揭M12煤层
专
项
防
突
设
计
编制人:
陆剑锋
编制单位:
大运煤矿通防部
编制时间:
2016年8月8日
11122瓦斯鉴定巷回风绕道揭M12煤
专项防突设计会审表
通防部
意 见
生产技术部意 见
机电运输部意见
安监部
意见
生产矿长 意 见
机电矿长 意 见
安全矿长 意 见
总工程师 意 见
矿长
意 见
一、基本情况
(一)矿井概况
1、矿井生产建设情况
大运煤矿位于金沙县城以东直距约30km,属金沙县长坝及高坪两乡所辖,井田至金沙县城经中心、安底镇有县道及乡道相通,运距62km;井田经长坝、中心有县道与贵(阳)~遵(义)高等级公路上的三合镇相连,运距60km,向南经高坪乡、化觉乡至乌江上游化觉码头有乡级公路相通、运距45km。
金沙县城距遵义县南白镇火车站约70km,有326国道相通,水、陆交通方便。
井田地理坐标为:
东经106°25′30″~106°27′30″,北纬:
27°14′30″~27°17′44″。
贵州大运矿业有限公司大运煤矿属于新建生产矿井,生产规模为60万t/a。
大运煤矿设计采用平硐-斜井开拓,矿井范围内可采煤层为M6、M8、M11、M12共4层,煤层倾角16~24°,煤层间距从上至下分别为:
20.29m、53.48m、27.17m。
2、矿井主要生产系统
1)矿井通风方式为中央并列式通风,通风方法为抽出式。
2)我矿瓦斯抽采方式为集中抽采,在风井工业场地设有永久性高、低负压联合瓦斯抽放站,布置在风井井口和主要建筑物50米外的地点。
高负压选用型号为2BEK500-2BG4-340型瓦斯抽放泵各两台,功率:
220KW,转速340r/min,最大抽气量182m3/min,一台工作,一台备用;低负压选用型号为2BEK500-2BG4-340型瓦斯抽放泵各两台,功率:
280KW,转速340r/min,最大抽气量232m3/min。
抽放系统的计量装置、防爆、防火及避雷等安全装置按照规定设置齐全。
风井安装有两趟瓦斯抽放主管路(高、低负压各一趟)。
高负压主管选用Φ450mm聚乙烯覆层螺旋焊接波纹钢管,支管选用Φ250mm聚酯纤维复合管,负责穿层钻孔和本煤层条带抽放;低负压管路选用Φ600mm聚酯纤维复合管,负责11082工作面上偶角采空区抽放。
3)矿井使用KJ90NB安全监控系统,安装有瓦斯、CO、温度、风速、风门开关、设备开停等传感器。
4)供电系统:
有双回路供电,实现了“三专两闭锁”。
3、防突设计编制的依据
1)《防治煤与瓦斯突出规定》;
2)《矿井抽采设计》;
3)《矿井防突设计》;
3)《11222瓦斯鉴定巷回风绕道地质预测预报图》;
4)《11222瓦斯鉴定巷及附属工程掘进作业规程》;
5)相关煤矿安全生产方面的法律、法规。
(二)工程概况
1、11122瓦斯鉴定巷回风绕道概况
1)11122瓦斯鉴定巷回风绕道工程基本情况:
为了不影响11运输石门正常运输,11122瓦斯鉴定巷从12回风联络巷中施工回风绕道,11122瓦斯鉴定巷回风绕道开口位置位于12回风联络巷口中线30m处,掘进方位90°,巷道设计坡度3‰,掘进53.6m揭露M12煤下分层;往前掘进9.9米后揭露M12煤上分层,沿着M12煤上分层顶板掘进12m落平后,沿着M12煤以0°方位掘进85m,沿着M12煤层以270°方位掘进14m,沿着M12煤层以180°方位掘进48m与11运输石门贯通形成通风系统,后继续沿M12煤层掘进11122瓦斯鉴定巷,掘进方位180°,计划施工长度1000m。
回风绕道采用普通钻爆法掘进,支护方式为全断面锚网喷支护。
详见《11122瓦斯鉴定巷及附属工程施工平面图》
2)在11122瓦斯鉴定巷回风绕道开门处通过实施长探钻孔探明煤层产状及瓦斯基本情况。
详见《11122瓦斯鉴定巷回风绕道地质预测预报图》
2、待揭煤层产状、及瓦斯基本情况
1)煤层产状
11122瓦斯鉴定巷回风绕道掘进方位90°,根据《11122瓦斯鉴定巷回风绕道地质预测预报图》,M12煤层厚度1.4m(上分层1.12米,下分层0.28米),煤层走向90°,煤层倾角19°,M12煤层距巷道开口处法线距离为17.5m。
3、通风系统及加强控制通风风流设施的措施
1)局部通风系统
局部通风:
11122瓦斯鉴定巷回风绕道采用局扇压入式通风,局部通风机型号为FBD-6.3型,功率2×30KW,风量400~600m3/min,风压900~5600Pa。
直径800毫米的胶质阻燃风筒供风,采用双路电源供电,实现“三专两闭锁”和主备局扇自动切换。
a、新鲜风流
轨道斜井→11中部车场→经局部风机→12回风联络巷→11122瓦斯鉴定巷回风绕道。
b、污风风流
11122瓦斯鉴定巷回风绕道→12回风联络巷→总回斜井→地面
详见《11122瓦斯鉴定巷回风绕道通风系统图》)。
3、加强控制通风风流设施的措施
1)反向风门设置:
为保证揭煤安全,12回风联络巷安装2组反向风门。
2)防逆流装置:
按质量标准对风门设施、防逆流装置等进行整改,保证质量达标。
3)对局扇风机、风筒的完好情况进行检查,确保完好,风筒出口距工作面不大于8米,出口风量满足要求。
4)由矿总工程师牵头组织矿通风、安全、生产、机电等部门,对本区域通风系统和通风设施进行一次全面检查,通风系统和通风设施构筑质量均达到《防突规定》的要求。
二、揭煤工序设计
(一)揭煤方法
采用渐进式揭煤方法,即在防突措施效果检验有效并采取安全防护措施后,采取远距离放炮揭开或穿过煤层。
揭开或穿过煤层时遵循如下原则:
1、应尽量一次全断面揭开或穿过煤层;
2、当不能一次全断面或穿过煤层时,在揭开或穿过其余部分时,应严格执行石门揭煤的安全技术措施;
3、从开始揭开煤层直至穿过煤层全厚进入顶(底)板的全过程,每次放炮前必须进行突出危险性预测。
预测方法为钻屑瓦斯解吸指标法。
(二)工序设计
1、揭煤防突按以下顺序进行:
1)在11122瓦斯鉴定巷回风绕道开口位置施工地质前探孔掌握M12煤层赋存条件、地质构造等情况;
2)利用前探钻孔对预抽后石门揭煤需控制范围内煤层原始瓦斯含量进行直接测定,作为石门揭煤预测指标之一。
3)利用地质前探孔算出巷道距煤层的法线距离,并在巷道开门位处(距离M12煤法线距离17.5米)施工抽放钻孔预抽揭煤巷道控制范围内煤层瓦斯,对预抽效果进行评价与区域验证。
4)完善石门安全防护措施;
5)为保证安全揭开煤层,经短探掘至法线距离大于5米时,采取局部防治突出措施(实施抽放钻孔对石门工作面控制范围内煤层进一步卸压、消突);
6)在距煤层法向距1.5米,实施最后验证(其方法为煤层钻屑瓦斯解析指标法);
7)在揭煤过程中,加强支护和顶板管理;
8)石门揭煤工程范围为:
从石门工作面距M12煤层法距5米处开始至巷道进入M12煤层顶板2米止。
2、揭煤工艺流程示意图设计如下
(三)控制煤层层位确定安全岩柱
1、地质预测预报
1)地质长探钻孔设计:
为进一步探明前方地质构造及煤层赋存状况,保证巷道安全施工,根据《煤矿安全规程》第200条和《防治煤与瓦斯突出规定》第60条的有关要求,施工至少施工2个穿透M12煤层全厚且进入顶板不小于0.5米的前探钻孔,以便确切掌握M12煤层厚度、倾角变化和地质构造、瓦斯等情况。
8月3日、8月4日在11222瓦斯鉴定巷回风绕道工程开口位置进行地质前探,共计施工3个钻孔,孔径75mm。
(详见《11222瓦斯鉴定巷回风绕道地质预测预报图》)
孔号
方位(°)
倾角(°)
预计孔深
1#
104°
0°
要求所有的钻孔都必须穿过煤层且进入M12煤层顶板0.5米。
2#
90°
6°
3#
90°
12°
2)地质长探钻孔施工及验收情况:
采用ZY-1250型液压钻机配∮50mm的钻杆套直径为75mm的钻头钻进,由防突队负责施工。
此次长探于2016年8月4日结束,长探位置在11222瓦斯鉴定巷回风绕道工程迎头,此次共打钻3个。
孔号
方位(°)
倾角(°)
深度(m)
备注
1#
104°
0°
93
60.6m、67.7m见M12煤
2#
90°
6°
93
45.6m、51.1见M12煤
3#
90°
12°
93
36.2m、40.6见M12煤
3)地质长探总结(附图及地质预报):
探明M12煤层煤产状:
M12煤层平均厚度1.4m左右,预计煤层方位为90°,倾角为19°,属缓倾斜煤层。
预计巷道掘进53.6m将揭露M12煤层底板。
(四)控制安全岩柱
1、现工作面距煤层相对位置
现工作面距煤层相对位置及煤层赋存情况:
11122瓦斯鉴定巷回风绕道距M12煤层法线距离为17.5m;预计煤层走向为90°,倾角19°,煤厚约1.4米。
2、短探钻孔
1、巷道距离M12煤层法线距离为8m时施工短探钻孔,每掘进一个循环务必在该掘进工作面上部打3个短探钻孔以控制前方是否有煤层(一个循环进尺为2m)。
分别布置在左、右顶角及巷道中部。
即:
石门掘进巷道中线方向(90°)一个,石门巷道中线偏右12°(102°)一个;石门巷道中线偏左12°度(78°)一个。
2、1#、3#短探孔倾角为71°;2#短探孔倾角为0°,M12煤层的倾角为19°。
3、短探钻孔长度的5m。
4、短探钻孔布置三视图。
(详见《11122瓦斯鉴定巷回风绕道揭M12煤短探钻孔设计图》)
5、短探要求:
每班短探由施工队负责实施,此项工作由安、瓦员负责监督。
三、区域综合防突措施
(一)区域防突预测
在11122瓦斯鉴定巷回风绕道开门处(距离煤层法线距离17.5米),进行区域预测,布置施工两个穿透煤层全厚的取样钻孔,取样进行煤层瓦斯含量测定。
测定原始瓦斯含量指标Q值,根据最大Q值来预测工作面的突出危险性,瓦斯含量Q值临界值见下表:
区域煤层瓦斯压力、瓦斯含量效检临界值
瓦斯压力P
(MPa)
瓦斯含量W
(m3·t-1)
区域类别
P<0.74
<8
无突出危险区
除上述情况以外的其他情况
有突出危险
根据测得的煤体残余瓦斯含量反算瓦斯压力。
(二)区域防突措施
区域防突措施采用穿层抽放钻孔抽放瓦斯的方法。
在11122瓦斯鉴定巷回风绕道距M12煤层法线距离17.5米(巷道开门处)施工揭煤区域预抽钻孔,并严格按照钻孔设计施工抽放钻孔。
钻孔控制巷道轮廓线外12m,根据重庆煤科院提交的《金沙县高坪乡大运煤矿11采区M8、M12煤层采掘工作面瓦斯抽采方案》按6m的终孔点计算,共设计7排44个抽放钻孔。
详见《11122瓦斯鉴定巷回风绕道预抽揭煤区域煤层瓦斯钻孔设计图》
1、封孔与抽放要求
1)预抽瓦斯钻孔封堵必须严密,其封孔长度不得小于5m,
2)做好每个钻孔施工参数的记录及抽采量的统计,通防部、带班领导对钻孔进行验收,同时通防部及时编制钻孔成果竣工图,效果达标后下发允掘通知单。
3)钻孔孔口抽采负压不得小于13kp,预抽钻孔的瓦斯浓度低于30%时,改进封孔的措施,提高封孔质量。
2、钻孔施工管理及规定
1)施工队必须确保巷道迎头支护完好,严禁空顶作业。
同时将巷道及回风系统的残矸、杂物清理干净,以确保通风行人、水沟畅通及施钻的顺利进行。
2)根据地质探煤钻孔资料及巷道掘进设计,通防部作抽放钻孔设计。
由防突队采用ZY-1250液压钻机配直径50mm的地质钻杆套直径75mm的钻头钻进。
施钻时,施钻人员必须按钻孔工艺、钻孔操作规程、设计要求进行施工,所有钻孔必须全部穿透煤层进入顶板0.5
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