1503工作面专项防突措施.docx
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1503工作面专项防突措施
清镇市卫城镇红稗地煤矿
1503工作面专项防突措施
矿长:
总工程师:
生产矿长:
安全矿长:
机电矿长:
通防矿长:
副总工程师:
编制:
二○一三年十一月二十三日
会审
会审地点:
矿会议室
会审日期:
2013年月日
会审部门
会审意见
负责人签字
会审日期
矿长
总工程师
安全矿长
生产矿长
机电矿长
通防矿长
副总工程师
施工队长
会审结果
红稗地煤矿安全生产领导小组
2013年月日
职工安全学习记录
学习内容:
1503工作面专项防突措施
培训地点:
矿培训室
培训日期:
2013年月日至2013年月日
主持人:
接受培训员工签名如下:
序号
签名
序号
签名
序号
签名
序号
签名
序号
签名
01
21
41
61
81
02
22
42
62
82
03
23
43
63
83
04
24
44
64
84
05
25
45
65
85
06
26
46
66
86
07
27
47
67
87
08
28
48
68
88
09
29
49
69
89
10
30
50
70
90
11
31
51
71
91
12
32
52
72
92
13
33
53
73
93
14
34
54
74
94
15
35
55
75
95
16
36
56
76
96
17
37
57
77
97
18
38
58
78
98
19
39
59
79
99
20
40
60
80
100
1503工作面专项防突措施
第一节:
煤层、瓦斯及工作面巷道布置情况
一、煤层
1503工作面布置在一水平以上的K5号煤层中,工作面开采标高+1165~1110m,煤厚2.1~5.5m,平均3.5m,煤层变化较小。
该煤层无夹矸、结构较简单,煤层层位稳定,厚度变化较小,属稳定煤层。
顶板:
直接顶板为灰色薄—中厚层粉砂岩、粉砂质粘土岩,强度较低。
间接顶板为灰色中厚层粘土质粉砂岩,粘土质粉砂岩为钙质胶结,坚硬,局部裂隙较发育。
底板:
直接底板为灰色薄—中厚层粉砂质粘土岩,强度较低,稳定性较差。
间接底板为灰色薄粘土岩,强度较低,易风化破碎。
K5号煤为半亮型,粒状、粉末状结构,煤质较差,硬度小,透气性较好。
煤层走向为20~30°,倾向为110~120°,倾角为75~85°,平均为80°,煤层产状变化较小。
二、瓦斯
依据黔安监办字【2007】345号文《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》,红稗地煤矿属煤与瓦斯突出矿区。
1503掘进工作面布置在K5煤层中,2011年3月,中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室对红稗地煤矿K5煤层进行了煤与瓦斯突出危险性鉴定,鉴定结果为K5煤层在+1100m标高以上无突出危险性,并取得贵州省能源局批复(文号:
黔能源煤炭[2011]425号),据《2012年红稗地煤矿瓦斯鉴定报告书》得知:
矿井绝对瓦斯涌出量为4.72m3/min,属瓦斯矿井。
三、地质构造
根据地质资料及周围巷道的掘进资料,矿区地层走向近南北向,倾向西,倾角70—85度,局部地层直立或倒转,但矿区内未见明显的断层。
根据1503运输巷及1503回风巷工作面实际揭露资料分析,本工作面无岩浆侵入体、冲刷带、陷落柱等。
四、工作面概况
巷道名称:
1503运输巷;巷道设计长度:
250m;从一水平副井大巷内做穿层石门揭煤,揭煤点底板标高+1111.9m,以20°的方位、按5‰的坡度沿K5煤层走向掘进1503运输巷。
巷道名称:
1503回风巷;利用原1501运输巷作1503回风巷。
第二节矿井及工作面通风概况
一、矿井通风方式及通风方法
矿井通风方式为中央并列式,通风方法为抽出式。
主、副井进风,风井回风,采掘工作面都有独立的通风系统。
二、主要通风机情况
矿井地面安装有FBCDZ№14/2×45隔爆对旋轴流式主要通风机两台,一台工作,一台备用,运行正常。
三、工作面通风系统
①、工作面通风状况
1503运输巷掘进工作面采取压入式局部通风机对其进行供风。
局部通风机(型号FBD№5.6/2×11)安装在一水平副井大巷内,共2台,一台工作,一台备用,实现“双风机双电源”并能自动切换,供风方式为压入式,铺设一趟φ600mm的风筒通风,风筒出口风量必须保证达到240m3/min以上。
②工作面通风路线
1503运输巷掘进时回风路线为:
1503运输巷→1503回风上山→一区段穿层石门→一区段岩石回风上山→总回风平巷→风井→地面。
③通风设施情况
1503运输巷在一水平穿层石门处(该处距1503回风上山口以外30米)安设有一组正反向风门,风门墙体采用红砖砌筑,上方设调节风窗,风门为木质材料,正向风门2道并有联锁装置,防突反向风门2道,通过风门的铁风筒均设置了逆向隔断装置,风门结构质量可靠达标。
④1503运输巷掘进时具备独立、可靠的通风系统。
第三节区域综合防突措施
根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2011年3月提交的《红稗地煤矿K5煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》:
K5号煤层最大瓦斯压力为0.30Mpa,煤样的坚固性系数为0.231,瓦斯放散初速度33.1mmHg,在鉴定开采标高+1100米以上的K5煤层无突出危险性。
巷道区情况为:
巷道底板标高+1111.9m,对应地面标高+1280.3m,埋深168m。
经现场观测,1503运输巷掘进施工过程中未发现异常瓦斯动力现象和突出预兆,且根据批复的鉴定报告,巷道底板标高+1111.9m以上K5煤层不具备突出危险性。
1、区域突出危险性预测
如巷道施工过程中发现异常瓦斯动力现象,必须按以下方法进行区域突出危险性预测:
1、在1503运输巷掘进施工前,先进行区域性预测,即在工作面沿煤层软分层向巷道掘进方向打3个孔深为60米的预测孔,测定煤层瓦斯含量和瓦斯压力,每轮预测预报测试点间距保证为40m。
2、区域突出危险性预测指标
(1)采用瓦斯含量和瓦斯压力为主要指标进行区域突出危险性预测,预测时根据直接测定的最大瓦斯压力和最大瓦斯含量按“表1”的临界值进行区域判断。
煤层瓦斯压力或瓦斯含量区域预测临界值表1
瓦斯压力P(MPa)
瓦斯含量W(m3/t)
突出倾向
P<0.74
W<8
无突出危险区
其他情况
突出危险区
(2)经区域突出危险性预测确定为无突出危险区并进行区域验证后按验证结果采取相应局部综合防突措施后进行掘进。
(3)若区域突出危险性预测为突出危险区,则必须采取区域防突措施,即采取顺层钻孔预抽本煤层条带瓦斯的区域措施,抽放后再进行区域效检,直至区域措施效果检验结果为无突出危险区,并进行区域验证后按验证结果采取相应局部综合防突措施后进行掘进。
3、区域突出危险性预测测试点布置
(1)将1503运输巷沿走向长60m划分为一个区域预测区段,在每一预测区段内布置3个孔深60m的取芯预测孔,同时布置4个测试点:
其中下帮轮廓线外设测试点1个,取芯深度为40m;巷道掘进正前方设测试点2个,取芯深度分别为30m、60m;巷道上帮轮廓线外设测试点1个,取芯深度分别为50m。
(2)每一区域预测区段间必须保证20m的超前保护距,即上一轮区域预测无突出危险掘进40m后,必须再进行新一轮的区域突出危险性预测。
4、区域突出危险性预测的操作
①区域突出危险性预测时,由防突队按照设计在掘进工作面迎头采用ZDY-650型液压钻机施工突出危险性预测钻孔,当钻孔施工到取芯深度后,测定煤层瓦斯压力,并利用取芯钻杆进行取样,并按照规定进行井下解析,解析完毕后带到地面实验室,进行粉碎解析,并及时测定煤层可解析瓦斯含量。
②施工区域突出危险性预测钻孔时,钻孔按设计长度施工,未施工到设计长度或终孔不在煤层中的必须重新补打钻孔。
③施工钻孔期间,应当观察、记录是否发生的喷孔、顶钻及其它突出预兆,若钻孔施工时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时,发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的区域判定为突出危险区。
④只有当所有测试点煤样经测定后,瓦斯含量均小于8m3/t,瓦斯压力小于0.74MPa,方视为本区段无突出危险,再以有效取芯最浅的深度值减去20m的超前保护距,剩余距离为区域允许掘进距,但在该允许掘进距内进行掘进施工前,还必须采取区域验证措施或局部防突措施后方可进行掘进作业。
⑤若未发现其他明显异常情况,则该条带即为无突出危险工作面;不再进行区域性防突措施,直接采取局部防突措施。
否则,判定为突出危险工作面,应先进行区域性防突措施,即进行瓦斯预抽。
⑥经过区域突出危险性预测后,防突队及时将区域突出危险性报告单报通风科及总工程师审批后下发相关单位。
二、区域防突措施:
经区域突出危险性预测有突出危险时,采用迎头顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯作为区域防突措施。
具体技术参数如下:
1、沿工作面掘进方向迎头布置5个瓦斯抽放钻孔,每孔孔深为60~65m,每孔开孔间距为0.2m,钻孔平行于巷道掘进方向,以仰角5°递增依次布置。
控制范围:
巷道前方不小于60m,巷道轮廓线外上帮20m,下帮10m的煤层。
煤巷掘进在预抽防突效果有效的区域内作业时,工作面距未预抽或预抽防突效果无效范围的边界不得小于20m。
2、瓦斯抽放钻孔采用ZDY—650型钻机,Φ=42mm钻杆配Φ=65mm、Φ=87mm三翼合金钻头,配水进行施工;钻机安设必须平行于煤层顶、底板。
1503运输巷掘进工作面顺层瓦斯抽放钻孔参数表表2
钻孔序号
孔深(m)
方位角(°)
仰角(°)
开孔点距巷底(m)
1#
60.2
200
-5
1.0
2#
60
200
0
1.2
3#
60.2
200
5
1.4
4#
60.9
200
10
1.6
5#
62.1
200
15
1.8
1503运输巷掘进工作面顺层瓦斯抽放钻孔布置示意图
3、封孔操作:
A.每个钻孔施工完后必须采用科力森立即进行封孔,并立即接上抽放管进行抽放,预抽时间不得低于2天。
B.封孔前,必须将封孔所需材料准备到位,封孔所需材料为:
棉纱、生料带、细铁丝、Pvc管(直径25mm,长度12m,前面4m必须经过特殊加工,每隔5cm施工一个直径10mm的小孔,沿Pvc管周边进行布置,管头必须封堵,防止抽放管在插入过程中煤粉钻入而影响抽放效果),预埋管一般要露出孔口10~15厘米。
C.科力森矿用封孔剂配比,即:
A剂:
B剂=1:
1.1。
D.封孔时先把棉纱牢固地固定在预埋管8m处,并捆扎牢固,然后将两种化学剂按比例配合均匀后,均匀地抹在棉纱段,并迅速送入孔内,等待10min后,封孔段胶水膨胀硬化后,再接上软胶管连接抽放支管进行抽放。
4、瓦斯抽放管理:
A.抽放的孔口负压不得低于13kPa。
B.抽放浓度应不低于3%,低于3%的要查明原因并进行处理,如果是因为瓦斯已经被抽放达到一定量的,应关闭该抽放孔,待瓦斯自动解吸一段时间后再恢复抽放,如果是因为封孔不良造成的,应采取补救措施处理。
C.监控抽放参数采用CJZ70型瓦斯抽放综合参数测定仪进行测定,测定时间每3天至少测定一次,每2天对抽放管路进行一次放水工作。
D.经CJZ70型瓦斯抽放综合参数测定仪测定各抽放钻孔,单孔各项抽放指标及其抽放浓度均在规定值以内,方可不再抽放。
三、区域措施效果检验
1、区域措施效果检验指标
(1)1503运输巷采用残余瓦斯含量为主要指标进行区域措施效检,效检时根据直接测定的最大残余瓦斯含量按“表1”的临界值对实施区域防突措施区域进行判断。
(2)经区域措施效果检验确定为无突出危险区并进行区域验证后按验证结果采取相应局部综合防突措施后进行掘进。
(3)若区域检验结果仍为突出危险区,则区域措施无效,在已实施本煤层钻孔预抽掘进区域煤层瓦斯措施的区域,继续抽放后或重新实施预抽钻孔后再进行效检,直至区域措施效果检验结果为无突出危险区,并进行区域验证后按验证结果采取相应局部综合防突措施后进行掘进。
2、区域措施效果检验测试点布置
在工作面迎头平行于巷道掘进方向布置3个孔深60m的取芯效果检验孔,同时布置4个测试点:
其中下帮轮廓线外设测试点1个,取芯深度为30m;巷道掘进正前方设测试点2个,取芯深度分别为20m、60m;巷道上帮轮廓线外设测试点1个,取芯深度为40m。
1503运输巷区域措施效果检验钻孔参数表表3
钻孔序号
孔深(m)
仰角(°)
钻孔序号
孔深(m)
仰角(°)
1#
60.2
-5
3#
60.9
10
2#
60.0
0
3、区域措施效果检验的操作
①区域效检时,由防突队按照设计在每个划定的效检区段用ZDY-650型液压钻机施工效检钻孔,取样钻孔施工到位后,利用取芯钻杆进行取样,并按照规定进行井下解析,解析完毕后带到地面实验室,进行粉碎解析,并及时测定煤层可解析瓦斯含量。
②施工效检钻孔时,钻孔按设计长度施工,未施工到设计长度或终孔不在煤层中的必须重新补打钻孔。
③施工效检钻孔期间,应当观察、记录是否发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆,若钻孔施工时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时,发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效,所在区域煤层仍属突出危险区。
当对效检钻孔指标进行测定时如测定指标超过临界值,则此超限钻孔周围半径100m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效,仍为突出危险区。
④只有当所有区域效检孔取芯点煤样经测定后,瓦斯含量均小于8m3/t,方视为本区段内的区域防突措施有效,为无突出危险,再以有效取芯最浅的深度值减去20m的超前保护距,剩余距离为区域允许掘进距。
⑤经过区域效检后,防突队及时将区域效检报告单报通风科及总工程师审批后下发相关单位。
四、区域验证
1、首先连续进行2次区域验证;并确保5.0m超前保护距,其余在进入该区域后,工作面每掘进20m进行不连续的二次区域验证,且每次验证均无突出危险,(此二次不连续区域验证无超前保护距),当遇地质构造时,每掘进10m进行一次区域验证。
2、区域验证方法与局部综合防突措施中工作面突出危险性预测(效检)方法相同;即采用WTC型瓦斯突出参数仪进行突出危险性预测,根据每孔每米的最大钻屑量Smax和每2m钻屑解吸指标K1值综合判断。
3、区域验证技术参数:
在1503运输巷正前方沿软分层布置2个区域验证孔,其中:
一个钻孔位于掘进巷道断面中部,并平行于巷道掘进方向;另一个钻孔沿软分层以倾角15~22°向巷道上方布置,终孔点应位于巷道断面轮廓线外2~4m,φ=42mm。
区域验证最浅孔以正前方眼深最小的一个孔为准。
4、区域验证控制范围:
终孔位于巷帮轮廓线外2~4m。
5、经验证若Smax<6kg/m、K1<0.5ml∕(g.min1/2),则在采取安全防护措施后进行组织施工。
6、只要任何一次区域验证为有突出危险或者超前钻孔等发现了突出预兆时,则该区域从此以后进行的采掘作业都必须执行局部综合防突措施,直至完全消除突出危险,方可组织施工。
1503运输巷区域验证钻孔参数表表4
钻孔序号
孔深(m)
方位角(°)
仰角(°)
开孔位置
1
8~10
200
0
巷道中部,距巷底1~1.3m
2
8~10
200
15~22
巷道中部,钻孔1上方0.3m
1503运输巷掘进工作面区域验证钻孔布置示意图
第四节局部综合防突措施
一、工作面突出危险性预测
1、如果经区域验证为无突出区域,为保证工作面人员安全,我矿采取连续进行工作面突出危险性预测。
2、采用WTC型瓦斯突出参数仪进行工作面突出危险性预测,根据每孔每米的最大钻屑量Smax和每2m钻屑解吸指标K1值综合判断。
3、在1503运输巷正前方沿软分层布置2个工作面预测钻孔,其中:
一个钻孔位于掘进巷道断面中部,并平行于巷道掘进方向;另一个钻孔沿软分层以倾角15~22°向巷道上方布置,终孔点应位于巷道断面轮廓线外2~4m,φ=42mm。
工作面预测最浅孔以正前方眼深最小的一个孔为准。
4、工作面突出危险预测控制范围:
终孔位于巷帮轮廓线外2~4m。
5、经突出危险预测若Smax<6kg/m、K1<0.5ml∕(g.min1/2),则在安全防护前提条件下,预测最浅孔长度除去超前保护距5.0m,即允许掘进距离;否则,必须采取防突措施,再经效果检验,直至完全消除突出危险,方可组织施工。
1503运输巷掘进工作面突出危险性预测钻孔参数表表5
钻孔序号
孔深(m)
方位角(°)
仰角(°)
开孔位置
1
8~10
200
0
巷道中部,距巷底1~1.3m
2
8~10
200
15~22
巷道中部,钻孔1上方0.3m
1503运输巷掘进工作面预测钻孔布置示意图
二、防治煤与瓦斯突出的措施
如果经区域验证后只要发现一次突出危险时,不再采取工作面突出危险性预测,直接采取工作面防突措施。
(一)、正常情况下1503运输巷工作面采取大直径空眼排放作为局部防治煤与瓦斯突出措施。
1、采用ZMQ20风煤钻配合普通麻花钻杆打眼,钻孔沿软分层布置。
2、采取大直径钻孔排放,其技术参数为:
(1)保证排放钻孔控制在巷道煤层上帮7m、下帮3m范围。
(2)大直径钻孔排放有效半径暂按0.8m进行计算,如经多次效果检验达不到消除突出的实际效果,必须按减小的排放有效半径进行设计,同时增加排放钻孔数量。
(3)排放钻孔在1503运输巷迎头巷道断面内沿竖直方向布置两排,开孔位置分别位于巷道中心线两侧0.5m处,钻孔平行于巷道掘进方向布置,每排钻孔在软分层依次布置钻孔8个,每孔孔深9.0m以上,开孔间距0.3m,Φ=75mm,瓦斯排放钻孔总计16个。
1503运输巷大直径排放钻孔布置示意图
1503运输巷掘进工作面瓦斯排放钻孔参数表表6
孔号
孔深(m)
方位角(°)
仰角(°)
距巷中(m)
距巷底(m)
1
10.93
200
35
左0.5
2.1
2
10.25
200
29
左0.5
1.8
3
9.7
200
22
左0.5
1.5
4
9.3
200
15
左0.5
1.2
5
9.06
200
7
左0.5
1.9
6
9.0
200
-1
左0.5
0.6
7
9.13
200
-10
左0.5
0.3
8
9.43
200
-17
左0.5
0
9
10.93
200
35
右0.5
2.1
10
10.25
200
29
右0.5
1.8
11
9.7
200
22
右0.5
1.5
12
9.3
200
15
右0.5
1.2
13
9.06
200
7
右0.5
1.9
14
9.0
200
-1
右0.5
0.6
15
9.13
200
-10
右0.5
0.3
16
9.43
200
-17
右0.5
0
三、工作面措施效果检验
1、经大直径排放钻孔排放后至少8小时,方可进行效果检验作业。
2、效果检验人员到达工作面后,首先检查所实施的工作面防突措施是否达到了设计要求和满足有关的规章、标准等,并了解、收集工作面及实施措施的相关情况、突出预兆等,作为措施效果检验报告的内容之一,用于综合分析及判断。
3、效果检验钻孔应当布置于所在部位防突措施钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位置,并远离周围的各防突措施钻孔或尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离。
4、采用WTC型瓦斯突出参数仪进行工作面效果检验,根据每孔每米的最大钻屑量Smax和每2m钻屑解吸指标K1值综合判断。
5、进行效果检验:
在1503运输巷正前方沿软分层布置3个效果检验孔,孔深小于或等于防突措施孔,φ=42mm。
效果检验最浅孔以正前方3个效果检验孔眼深最小的一个孔为准。
6、效果检验控制范围:
终孔位于巷帮轮廓线外2~4m。
7、经效果检验若Smax<6kg/m、K1<0.5ml∕(g.min1/2),则在安全防护前提条件下,效果检验最浅孔长除去超前保护距5.0m,即为允许掘进距离;否则,必须重新采取防突措施,再经效果检验,直至完全消除突出危险,方可组织施工。
1503运输巷掘进工作面效果检验钻孔布置示意图
四、安全防护措施
1、防突人员在每次实施防突措施时,必须复核矿总工程师签发的班允许掘进量,现场发现超推进情况时,防突人员必须立即与施工队共同进一步核定,并及时向矿调度室和通风科进行汇报。
2、瓦斯员必须坚守工作岗位,做到勤检多检,严禁瓦斯超限作业,放炮员、班组长、瓦斯员必须坚持执行“一炮三检”和“三人联锁”放炮制。
3、在施工过程中,加强敲帮问顶,强化自主保安意识,有安全隐患必须先处理后作业,发现突出预兆及其它异常情况,必须立即停止作业,撤出人员,并向矿调度室汇报。
4、在1503运输巷距碛头25~40m范围内安设1组压风自救装置,配10个呼吸袋;然后每隔50m安设1组压风自救装置,每组5个呼吸袋;每个压风自救装置的供风量不得小于0.1m3/min。
压风自救装置必须安设在井下压缩空气管路上,压风自救装置的总开关要处于常开状态,单个压风自救装置的开关要处于常闭状态,不得随意关闭压风自救装置的供风。
5、瓦斯断电仪必须按规定安设,即1503运输巷掘进时距碛头L≤5米范围内、以及在1503运输巷与1503回风上山交汇处往里10m≤L≤15m范围内分别安设一台瓦斯传感器及断电仪。
6、机电部门必须经常检查电器设备的完好情况,严禁失爆。
7、每一下井人员必须随身携带隔离式自救器,矿长、总工程师、爆破工、采掘区队长、通风科长、工程技术人员、班长、流动电钳工下井时,必须携带便携式甲烷检测仪。
瓦斯检查工必须携带便携式光学甲烷检测仪。
安全监测工必须携带便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪。
8、施工队生产班内放炮时必须严格执行停、送电制度,岗哨设、撤专人负责制度。
9、所有放炮母线杜绝明接头;严禁放炮母线与导电体相接触,严禁放在电器、开关上。
放炮母线不准与电缆、信号线同挂一侧。
10、每次放炮前,当班班长必须安排专人对放炮地点前后20m范围进行洒水,爆破时必须打开回风系统内的净化水幕。
11、在工作面采用放炮施工时,严禁放交班炮,若放交班炮时,上一班未用完的火工品必须归还炸药库。
12、通风科必须在1503运输巷60m~200m范围内按规定安设辅助隔爆水棚(安设要求
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- 1503 工作面 专项 措施