21180机巷防突措施局部.docx
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21180机巷防突措施局部
平顶山天安股份有限公司十矿
防治煤与瓦斯突出技术措施
工作面名称丁5.6-21180机巷
施工单位机掘队
编制单位防突科
编制孙晓宾
编制日期2011年06月27日
丁5.6-21180机巷防突措施
会审意见
时间:
2011年7月4日
地点:
瓦斯治理工作室
主持人:
朱同功总工程师
参加人员:
见签名表
会审意见:
1、施工时必须编制专项防治瓦斯超限技术措施。
2、必须编制专项的打钻安全技术措施。
3、非生产班巷道回风流瓦斯浓度超过0.5%时,现场人员及时向瓦调汇报,通风区分析原因,并制定出切实可行的安全措施。
4、当工作面条件发生变化时,施工单位的跟班人员必须及时向瓦调汇报。
5、当遇到地质构造时,必须编制专项安全技术措施。
目录
第一章工作面概况和瓦斯地质2
第二章区域防突措施8
第三章区域防突措施效果检验10
第四章区域措施验证11
第五章工作面卸压技术措施13
第六章工作面防突措施17
第七章工作面措施效果检验20
第八章安全防护措施21
第九章通风管理措施28
第十章组织管理措施29
第一章工作面概况和瓦斯地质
1、开采情况:
范围,本煤层和邻近煤层开采情况、压茬关系,井上、下对应标高和相应垂深,工作面工程布置、安排情况等。
丁5.6-21180工作面位于十矿-320水平北翼东区丁组下山西翼,工作面东靠丁组轨道下山、运输机下山及瓦专;西距中区丁组轨道60m;南临丁5.6-20170采空区,北部未开采。
该工作面所采煤层为丁5.6煤层,煤层厚度1.6~2.6m,一般在2.6m左右。
工作面煤层结构单一,厚度未定,煤层倾角6°~12°,一般在10°左右。
丁5.6-21180机巷设计长度1095m,工作面沿丁5.6煤层顶板施工,地面标高390m~430m,工作面标高-440~-480m。
净断面13.8m2。
图1工程平面图
2、瓦斯地质情况
煤层产状(°)
走向
N68~22W
倾向
NE
倾角
8~10°
煤层厚度(结构式)
1.0(0.3)0.7
采掘层位
丁5.6
软分层厚及层位
0.5m位于夹矸之上
煤层节理、裂隙
发育
煤层稳定性
稳定
宏观煤岩类型
块状硬煤及沫状软煤
煤种
肥煤
水份
1.07
灰份
28.56%
挥发份
26.5%
煤的容重
煤的坚固性
系数
煤的破坏类型
煤尘爆
炸指数
煤的自然
发火期
1.34
0.2~0.6
Ⅱ、Ⅲ
33~41
3~6月
煤层瓦斯含量
(m3/t)
煤层瓦斯压力
(MPa)
绝对瓦斯涌出量(m3/min)
8~10
1.7
2.0左右
突出参数测试情况
可能有超标现象
煤层
顶板特性
致密不透气
煤层
底板特征
致密不透气
层厚m
累厚m
柱状
岩类、岩性描述
综
合
柱
状
图
16
中砂与泥岩
13~14
泥岩
1.6~2.0
丁5.6煤层
20
下部夹中砂岩0.4m煤
1.4
上部块状,中下部为末状
27
泥岩
地
质
构
造
序号
名称性质
位置
产状
根据丁组轨道揭露情况,预计地质构造比较简单
煤层、顶底板及地质构造等因素对突出影响的综合述评
1、煤层顶、底板岩性一致,对突出不会有影响。
2、工作面由断层的下降盘向上升盘方向推进时(包括正断层和逆断层)容易发生突出和瓦斯超限。
3、瓦斯地质分析:
简单描述瓦斯地质情况,结合措施中的工程布置平面图,划分工作面不同地段的防突措施。
1、瓦斯压力:
东区丁组瓦专在-448m测得瓦斯压力1.7MPa。
2、相邻巷道突出情况分析:
本采区的丁5.6-21130采面-310~-337m标高回采期间曾发生动力现象。
3、丁组煤层煤质较硬呈棱状,透气性强,且该区域动力现象均发生在回采期间,在掘进期间均未发生动力现象和预测参数超标。
4、综合分析
根据以上分析,该巷道施工煤层为突出煤层,因此不再进行区域性突出危险性预测,直接执行顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯的区域防突措施(2011平煤8号文),然后进行区域措施效果检验,直至区域效检参数不超标。
工作面掘进期间执行区域验证,验证超标时,执行局部综合防突措施。
第二章区域防突措施
1、措施选定
防突技术措施的选定要根据工作面的具体条件,经过分析对比选择有效而又方便的防突技术措施。
在机巷迎头向前方设计位置施工顺层瓦斯抽放钻孔作为该工作面的区域防突措施,工作面钻孔瓦斯抽放选用2BEC-42型瓦斯抽放泵进行抽放。
2、措施技术参数的确定
简要叙述措施钻孔排放半径的来源及本措施采用的具体数据,进而确定钻孔的布置方式、孔数、孔径、孔深、钻孔角度等。
(1)工作面采用液压钻机施工,孔径为Ф75mm。
(2)孔深:
60米(垂直方向有效孔深)。
(3)钻孔布置:
丁5.6煤层中间一排布置,共13个(第一循环两帮各增加4个钻孔,控制三角区域如图,以后不再施工),终孔位置控制到机巷两帮轮廓线外15米以上。
(4)每一个钻孔施工完后应及时联网抽放。
(5)每循环保留20m超前距。
(6)区域措施钻孔施工后已有效的控制前方煤层状况,探孔不在施工。
图2、区域措施钻孔平面图
图3断面图
图4剖面图
区域措施钻孔参数表1
孔号
孔深(m)
钻孔倾角(°)
孔号
孔深(m)
钻孔倾角(°)
备注
水平
垂直
水平
垂直
1
62.5
-16º4´
2.8
1’
21.6
-67º19´
9.2
1、钻孔水平角以巷道施工方向为零度,逆时针方向为负值,顺时针方向为正值。
2、钻孔垂直角度是相对于巷道施工方向煤层走向角度,即以煤层走向角度为零度,大于煤层走向角度为正值,小于煤层走向角度为负值,钻孔施工实际垂直角度为该表所注垂直角度加上巷道施工方向煤层走向角度。
3、切眼钻孔垂直角度与煤层倾角相同。
2
61.6
-13º30´
2.4
2’
26.4
-49º46´
7.8
3
61.0
-10º46´
1.9
3’
34.1
-36º59´
6.2
4
60.6
-7º58´
1.4
4’
46.0
-27º1´
4.8
5
60.3
-5º8´
0.9
5’
46.0
27º1´
-4.8
6
60.1
-2º17´
0.3
6’
34.1
36º59´
-6.2
7
60.0
0º0
0.0
7’
26.4
49º46´
-7.8
8
60.1
2º17´
-0.3
8’
21.6
67º19´
-9.2
9
60.3
5º8´
-0.9
10
60.6
7º58´
-1.4
11
61.0
10º46´
-1.9
12
61.6
13º30´
-2.4
13
62.5
16º4´
-2.8
第三章区域防突措施效果检验
措施的效果检验按《防突规定》有关规定执行,应叙述具体要求,包括钻孔的布置、孔数、孔深,检验间隔距离、临界值、判定方法及打钻要求等。
工作面执行区域防突措施后,必须进行措施的效果检验,只有当效检参数不超标(即措施有效)时工作面方可生产。
1、效检钻孔深为60m,孔径75mm。
2、效果检验采用瓦斯残余含量指标,临界值为8m3/t。
3、效检钻孔顺丁5.6煤层施工三个,分别在效检钻孔20、40、60m位置进行瓦斯残余含量的测定。
4、效检孔不得与措施孔穿孔,否则,重新施工。
5、效检参数超标时,必须补打抽放钻孔或继续进行抽放,然后再进行效果检验,直到参数不超标为止。
6、经区域防突措施效果检验措施有效时,在工作面掘进期间,必须进行区域验证。
第四章区域措施验证
措施的区域验证按《防突规定》有关规定执行,应叙述具体要求,包括钻孔的布置、孔数、孔深,检验间隔距离、临界值、判定方法及打钻要求等。
工作面执行区域防突措施后,必须进行措施的区域验证,只有当验证参数不超标时工作面方可生产。
工作面卸压钻孔施工完后,工作面每推进5m进行1次区域验证(区域验证在区域措施的前20m执行,区域措施后20m直接执行卸压措施),使用复合指标进行验证,即钻孔瓦斯涌出初速度(q值)和钻屑量指标(s值),临界值分别为3.2L/min和4.8kg/m,验证孔孔深9m,孔径42mm,其验证参数取样点和操作方法与工作面预测相同(钻孔布置见图5)。
只要有一次区域验证为有突出危险或钻孔出现异常情况,则该区域应执行局部综合防突措施,每次验证参数不超临界值允许进尺5m。
(一)、钻孔瓦斯涌出初速度(q值),该指标的临界值为3.2L/min。
(二)、钻屑量指标(s值),该指标临界值定为4.8kg/m。
以上任一参数超标或出现符合《规定》第70条内容时均应视为有突出危险性。
必须执行工作面防突措施,实施排放钻孔防突措施,然后再进行效果检验,直到参数不超标为止。
按照防突《规定》中的第70条,在突出煤层中有下列情况之一者,应视为有突出危险。
①煤层的构造破坏带,包括断层、剧烈褶曲、火成岩侵入等;
②煤层赋存条件急剧变化;
③采掘应力迭加;
④在工作面出现喷孔、顶钻等动力现象;
⑤工作面出现明显的突出预兆。
1、钻屑量指标法(s值)。
①在三个钻孔每钻进1m测定该1m的全部钻屑量S值。
②在钻孔施工到预定孔深时,用专用器具接取钻屑,并进行测定。
2、钻孔瓦斯涌出初速度(q值)
①与钻屑量同孔进行,自1m位置开始,每测定1m段的钻屑量时,在暂停钻进后2min内测定q值。
测定钻孔瓦斯涌出初速度时,测量室的长度为1.0m,用气筒通过压力表充气时,充气压力0.2MPa。
②通过流量计档位和显示值,查表得出q值的预测值。
3、预测工作由持有相应资格证书的专职测试工进行操作。
4、当验证参数超标或探孔出现突出预兆,执行工作面排放钻孔防突技术措施。
图5区域验证平面示意图
第五章工作面卸压技术措施
1、措施选定
防突技术措施的选定要根据工作面的具体条件,经过分析对比选择有效而又方便的防突技术措施。
结合区域瓦斯治理措施,制定卸压钻孔技术措施,区域措施的后20m执行卸压措施钻孔。
2、措施技术参数的确定
简要叙述措施孔的来源及本措施采用的具体数据,进而确定钻孔的布置方式、孔数、孔径、孔深、倾角等。
1、瑞利波预测预报
瑞利波每次预报50米范围内的异常情况,并保留不少于20米超前距。
2、卸压抽放钻孔
(1)孔径:
Ф89mm。
(2)钻孔布置:
钻孔共13个,一排呈扇形布置,钻孔控制到帮外15m以上(图6~8,表2)。
(3)孔深:
30m(前进方向有效孔深)。
(4)在施工钻孔过程中,如果发生中度以上喷孔、响煤炮等异常情况时,则在该孔四周0.2~0.4m处增加两个同深度和角度的钻孔。
(5)钻孔每循环保留不少于10m的超前距。
(6)每一个钻孔施工完后应及时联网抽放。
(7)执行完卸压抽放钻孔后进行工作面区域验证。
(8)如前方遇到断层、生产期间瓦斯增幅在0.5%或验证超临界值时,直接执行工作面局部防突技术措施。
(9)工作面生产期间,每班班末在迎头施工不少于20个,孔深不低于3m的班末释放浅孔。
图6、工作面卸压抽钻孔断面图
图7、工作面卸压抽放钻孔剖面图
图8、工作面卸压抽放钻孔平面图
表2、卸压抽放钻孔参数表附表:
孔号
孔深(m)
钻孔倾角(°)
备注
水平
垂直
1
34.3
-28º58´
3.7
1、钻孔水平角以巷道施工方向为零度,逆时针方向为负值,顺时针方向为正值。
2、钻孔垂直角度是相对于巷道施工方向煤层走向角度,即以煤层走向角度为零度,大于煤层走向角度为正值,小于煤层走向角度为负值,钻孔施工实际垂直角度为该表所注垂直角度加上巷道施工方向煤层走向角度。
2
33.0
-24º46´
3.2
3
32.0
-20º16´
2.7
4
31.1
-15º28´
2.1
5
30.5
-10º27´
1.4
6
30.1
-5º16´
0.7
7
30.0
0º00´
-0.0
8
30.1
5º16´
-0.7
9
30.5
10º27´
-1.4
10
31.1
15º28´
-2.1
11
32.0
20º16´
-3.7
12
33.0
24º46´
-3.2
13
34.3
28º58´
-3.7
3、措施实施要求:
措施实施的具体要求,并制定保证技术措施得以实施的组织管理措施及相应注意事项,包括打钻顺序及打钻安全措施。
1、施工钻孔的安全措施由施工单位编入作业规程,内容包括防火、防尘、防片帮、防绞伤等。
2、钻孔施工顺序为先施工上排之后施工下排。
在施工钻孔期间,钻机附近不允许进行与施工钻孔无关的其他作业。
3、工作面要设置防突管理牌板,钻孔参数及施工情况、允许进尺由测试工填写,当班进尺和累计进尺由瓦检员填写。
当班班组长、测试工、瓦检员、放炮员按规定向瓦斯调度汇报煤层、顶板、放炮等内容。
并设置突出预兆牌板和防突措施牌板。
4、监钻工对钻孔施工要进行现场监督,携带验收工具严格按措施规定的孔数,孔深和角度验收。
如实填写终孔报告单,要有施工单位跟班干部、班组长、瓦检员签字,并向瓦斯调度汇报。
瓦检员对工作面的整个防突措施实施过程和防护设施进行检查监督。
5、工作面要配备长度不少于钻孔设计深度的验孔工具。
6、措施钻孔施工后,要将措施允许进尺牌吊挂在打钻位置,并按要求上锁,于下次措施施工后及时前移。
第六章工作面防突措施
1、措施选定
防突技术措施的选定要根据工作面的具体条件,经过分析对比选择有效而又方便的防突技术措施。
结合以往本矿防突技术措施,排放钻孔是一种行之有效的防治突出措施,所以在区域验证超标时,工作面采用排放钻孔并进行瓦斯抽放的防突措施。
2、措施技术参数的确定
简要叙述措施孔的来源及本措施采用的具体数据,进而确定钻孔的布置方式、孔数、孔径、孔深、倾角等。
(1)孔径:
Ф89mm。
(2)钻孔布置:
钻孔共26个,两排(每排13个呈扇形)布置,钻孔控制到帮外15m以上(图6~8,表2)。
(3)孔深:
30m(前进方向有效孔深)。
(4)第一排钻孔开孔在煤层顶板以下1.0m,终孔至煤层顶板下0.7m,第二排钻孔开在煤层顶板下1.6m,终孔至煤层顶板下1.8m。
条件变化时,排距开口间距可适当增减,但终孔位置不变。
(5)在施工钻孔过程中,如果发生中度以上喷孔、响煤炮等异常情况时,则在该孔四周0.2~0.4m处增加两个同深度和角度的钻孔。
(6)钻孔每循环保留不少于10m的超前距。
(7)每一个钻孔施工完后应及时联网抽放,以最后一个钻孔施工完并全部联网后的抽放浓度为基准,若抽放浓度低于4%可不再进行瓦斯抽放,抽放浓度在4%以上时,抽放浓度衰减60%以后方可组织施工,如:
全部钻孔施工完后抽放浓度为20%时,必须衰减到8%以下方可施工。
(8)执行防突措施后进行措施的效果检验。
图6、工作面措施钻孔断面图
图7、工作面措施钻孔剖面图
图8、工作面措施钻孔平面图
表2、措施钻孔参数表附表:
孔号
孔深(m)
钻孔倾角(°)
孔号
孔深(m)
钻孔倾角(°)
备注
水平
垂直
水平
垂直
1
34.3
-28º58´
4.1
14
34.3
-28º58´
2.8
1、钻孔水平角以巷道施工方向为零度,逆时针方向为负值,顺时针方向为正值。
2、钻孔垂直角度是相对于巷道施工方向煤层走向角度,即以煤层走向角度为零度,大于煤层走向角度为正值,小于煤层走向角度为负值,钻孔施工实际垂直角度为该表所注垂直角度加上巷道施工方向煤层走向角度。
2
33.0
-24º46´
3.8
15
33.0
-24º46´
2.5
3
32.0
-20º16´
3.2
16
32.0
-20º16´
2.0
4
31.1
-15º28´
2.6
17
31.1
-15º28´
1.4
5
30.5
-10º27´
1.9
18
30.5
-10º27´
0.7
6
30.1
-5º16´
1.2
19
30.1
-5º16´
0
7
30.0
0º00´
0.5
20
30.0
0º00´
-0.7
8
30.1
5º16´
-0.2
21
30.1
5º16´
-1.4
9
30.5
10º27´
-0.9
22
30.5
10º27´
-2.1
10
31.1
15º28´
-1.6
23
31.1
15º28´
-2.8
11
32.0
20º16´
-2.2
24
32.0
20º16´
-3.4
12
33.0
24º46´
-2.7
25
33.0
24º46´
-3.9
13
34.3
28º58´
-3.0
26
34.3
28º58´
-4.2
第七章工作面措施效果检验
措施的效果检验按《防突规定》有关规定执行,应叙述具体要求,包括孔的布置、孔数、孔深,检验间隔长度、临界值、判定方法及打钻要求等。
工作面执行防突措施后,必须进行防突措施的效果检验,只有当效检参数不超标(即措施有效)时工作面方可生产。
1、效检孔3个,有效孔深8m,孔径42mm,两帮效检孔终孔控制到两帮轮廓线外各3m,效检钻孔布置在措施孔之间的软煤中,无软煤时按图中位置布置。
2、效果检验采用复合指标法,钻孔瓦斯涌出初速度(q值)和钻屑量(S值)的临界值分别为3.2L/min和4.8kg/m。
其效检参数取样点和操作方法与预测相同。
3、效检孔不得与措施孔穿孔,否则,重新施工。
4、效检参数超标时,必须补打排放钻孔:
第一次效检超标,在超标点周围1m范围内补打两排共6个(每排3个)与措施钻孔同深度(垂直方向有效孔深)的钻孔,然后再进行效果检验,直到参数不超标为止;第二次效检后(含第二次效检)出现任一个参数超标,重新执行新一轮防突技术措施。
5、效检后吊挂效检位置牌,并要求上锁,于下次效检后及时前移。
6、防突管理牌板的效果检验情况、允许进尺由测试工填写,累计进尺、剩余允许进尺由瓦检员填写,同时要有班组长等相关责任人的签名。
管理牌板吊挂在距掌子头50m处,并随工作面推进而及时前移。
7、每循环进行四次效检,每次效检允许进尺不超过5m,但四次效检总进尺不得超过20m。
第八章安全防护措施
1、按照《防突规定》安全防护要求的内容结合集团公司防突有关规定认真填写,叙述具体的技术要求和管理制度。
2、结合集团公司有关规定,编制常规的安全措施。
一、风门
反向风门要牢固可靠,人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢,固定于开启状态;工作面放炮和无人时反向风门必须关闭,两道门间距不小于4m,墙体嵌入周边岩石的深度不低于0.2m,墙垛厚度不低于0.8m,门框厚度不低于100mm,风门厚度不低于60mm并用铁皮包裹。
风筒过反向风门处必须安装逆止阀。
风机要实现三专两闭锁,每班必须试倒台。
二、压风自救:
1、压风系统用风及管径选择
根据压风自救安装区域工作人员数量,并考虑到管路的漏风量和一定的富裕量。
压风自救风量和风压要求风压不小于0.4MPa。
①压风用风量
Q源≥Q需
Q需=K1K2∑总q自=1.2×1.2×30×0.3=4.32m3/min
式中:
Q源—气源供风量,m3/min;
Q需—所需风量,m3/min;
K1—压风管路漏风系数,取1.2;
K2一压风自救器安装区域工作人员不均衡系数,取1.2;
∑总一压风自救安装区域工作的最多人数,按30人计算;
q自一压缩空气供给量,每人按0.3m3/min。
②压风自救管径选择
管路直径
=41.6mm。
根据巷道施工期间压风机供风需要,供气源的风压力0.4~0.7MPa,压风管路选用50mm无缝钢管,可以满足压风自救系统需要。
2、进入工作面的压风管在反向风门之间设一总阀,该总阀处于常开状态,工作面检修关闭该总阀时,工作面停止一切作业。
3、巷道内风管每50m接头处支管应使用管径不小于Φ25mm的硬质管,在巷道外口安装气水分离装置。
管路沿巷道底板至人行道侧,压风自救距地面高度要适当,其前方不能有杂物堆积。
4、各接头处总阀门均处于常开状态;压风自救单袋阀门必须使用球阀。
5、在距工作面25~40m安设一组压风自救,其数量按工作面最多出勤人数确定,最低不少于15个。
向前每掘进100m在其后加设一组,每组5个,并将最前一组前移。
安装每组压风自救必须经过验收并有验收记录。
6、每小班设专人对压风自救及管路进行管理和维护,杜绝管路漏风和堵塞。
无论何种原因造成压风自救袋损坏的,应及时进行更换。
7、压风自救实行挂牌管理,内容包括:
组别、个数、维护人、最近一次维护时间。
三、监测:
1、按照规定安装里、外瓦斯传感器及断电仪,并经常进行检查、调校,保证瓦斯超限时,能切断巷道内除监测系统的所有电源。
2、巷道洒水时应避开瓦斯传感器,以免影响监测值的准确性。
四、机电:
1、机运区、施工队电工要按照规定定期对工作面机电设施进行检查,发现问题及时处理,杜绝失爆。
2、施工队电工每班检查风机的运转情况,确保风机正常倒台。
五、避难硐室:
1、避难硐室施工时,其选位应滞后工作面迎头100m以上,施工前必须进行预测预报,参数超标或测试钻孔施工过程中出现喷孔、响煤炮等异常现象,必须执行排放钻孔防突技术措施和效果检验,措施参数、放炮、验炮、撤人等要求与正头要求相同。
避难硐室必须按上级文件相关要求和《中国平煤神马集团煤矿井下监测监控、紧急避险、压风自救、供水施救系统建设完善实施办法(试行)》(中平〔2011〕234号)、《平煤股份十矿井下安全避险“六大系统”管理实施细则》进行构建,
2、压风自救数量按工作面最多出勤人数确定,最低不少于15个。
3、硐室内在压风自救全部关闭后硐室内瓦斯不得超
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- 21180 机巷防突 措施 局部