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掘进工作面防治煤与瓦斯突出安全措施
钟山区大湾镇通达煤矿掘进工作面
防治煤与瓦斯突出安全技术措施
编制:
矿总工程师:
生产副矿长:
安全副矿长:
机电副矿长:
矿长:
二00九年三月二十四日
目 录
第一章 概况3
第一节 工作面概况3
第二节 工程概况4
第三节 编制依据5
第二章巷道布置及及施工工艺5
第三章 综合防突措施6
第一节 突出危险性预测预报6
第二节 防治突出措施8
第三节 防治突出措施的效果检验8
第四节 防治突补充措施9
第五节 安全防护措施9
第四章 组织措施及责任制12
第一章 概况
第一节 工作面概况
1、工作面位置与地面对应关系
42183工作面位于矿井第四水平,二采区K18煤层,工作面运输巷标高1250水平,工作面南端在1250北运输巷(K17)按2650的方位角布置石门后沿K18煤层掘进(距F1断层30米,距1250K15北石门10米),北至1250北运输石门以北60米;工作面回风巷标高为+1272米,工作面回风巷标高1272米,工作面回风巷在1250北回风石门以北约30米,在1250北回风石门以北约130米,工作面平均走向长约160米。
工作面对应地表为布戛,对应地表标高为1425~1450米。
对应地面是农作物旱地,对应地表位置无建筑物、河流、公路等公共设施,地形为高山陡坡,山形走向与地层走向基本一致,煤系地层分布于糟谷陡坡地带,第四系覆盖较少,回采塌陷范围内无建筑物和构筑物及地表水体。
2、回采范围及邻近区域的关系
42183工作面开范围内对应的下覆煤层为K19、K20煤层(1250水平以上已采),层间距为均14米左右,上距K17煤层14~15米尚未回。
本矿该煤层未发生过煤瓦瓦斯突出现状和瓦斯动力现象,现有的开采水平其它煤层也未发生过煤与瓦斯突出预兆现状和瓦斯突出预兆。
上水平1284本工作面以上的K18煤层已采。
3、采面特征表:
走向长(m)
倾斜 倾斜长(m)
煤厚 煤厚(m)
容重(容重(t/m3)
回采 回采率(%)
煤 煤层倾角(0)
可采煤量
160
20
1.3~2.1
1.35
80
720~820
5500
4、K19煤层煤质指标表:
水份Mad(%)
灰份
Ad(%)
挥发份Vdaf(%)
全硫
S(%)
发热量(MJ/kg)
2.18
15
22.89
0.5
31.75
5、地质构造:
元宝山新建煤矿位于蟠龙向斜中段西翼,区内为一单斜构造,岩层产状为倾向72—92度,倾角65—81度,平均75度。
区内构造简单,区域性断裂离矿区较远,在矿区内未见明显大断裂和褶皱,但局部裂隙、挠曲发育。
依据邻近区域的采掘情况推测,工作面以南的F1断层与工作面以北的F2断层对本工作面开采的影响很小。
本工作面范围内地质构造简单,应无褶皱和断层发育.
6、水文地质情况
工作面水文地质简单,工作面雨季会有少量底板渗水,工作面上部1284回采时运输巷有水径流,流量为2m3/h,为了本工作面在掘进和回采时不受上水平运输巷流水的影响,工作面风巷掘进时应采取探放水措施。
工作面在回采过程中将以渗水为主,局部地段可能出现小股涌水现象。
预计正常涌水量2~3m3/h,对工作面的正常回采影响不大。
7、瓦斯、煤尘及自燃发火情况:
(1)瓦斯:
本矿属高瓦斯矿井,根据2007年度瓦斯等级鉴定,其绝对瓦斯涌出量为3.25m3/min,相对瓦斯涌出量为36.56m3/T。
因此,本工作面回采必须加强瓦斯检查和通风管理。
本工作面绝对瓦斯涌出量预测为0.4m3/min,
(2)煤尘:
煤尘有爆炸危险性;
(3)自然发火期:
煤层有自燃发火倾向性,本矿井本煤层局部地点有过自燃征兆。
8、地温情况:
区内无地温异常现象,属地温正常矿井。
9、工作面布置图:
(附后)
第二节 工程概况
工程名称;1250北K18回风巷(即42183回风巷)。
42183回风巷全长150米,1250北回风石门以北10米(已掘成),在1250北回风石至42183回风石门之间140米,从1250北回风石沿煤层按1750左右的方位角往南已掘156米(暂停),现42183回风石门沿煤层按3550的方位角往北掘进,将南北两段贯通。
工程目的:
为42183工作面通风、避灾等用;
服务期限:
预计为6个月。
巷道性质:
回采巷道。
巷道类别:
煤巷、半煤岩巷。
支护形式:
架棚梯形“工”字钢支架支护。
巷道坡度:
水平
巷道断面:
S掘=4.62㎡,S净=3.8㎡
巷道标高:
+1272
运输方式:
人力推车,0.7吨侧缷式矿车运输。
通风方式:
局扇压入式。
防尘措施:
综合防尘。
剩余工程量:
35米。
施工工期:
15天月。
第三节 编制依据
本煤层但未作煤与瓦斯突出鉴定,为了认真贯彻落实水煤通字[2008]31号《水城县煤炭局关于转发<六盘水市地方煤矿防突工作安排意见>的通知》的精神,整顿防突管理秩序,严格执行“四位一体”防突措施,完善防突管理机构,实现安全生产,根据《煤矿安全规程》、《煤矿安全生产基本条件规定》等法律、法规和技术规范,对照《防治煤与瓦斯突出细则》中的标准,编制《陡箐乡元宝山新建煤矿42183工作面回风巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出措施》。
第二章巷道布置及及施工工艺
一、巷道布置示意图:
(见附图)
二、巷道断面及质量要求:
1.巷断面图:
(见示意图)
2.质量要求
巷道净高:
2.061米。
巷道净宽:
上净宽1.8米;下净宽2.4米
支护形式:
采用10#工字钢梯形棚支护。
棚距:
0.5米
背帮背顶:
采用竹搭子与荆条棍严背,空顶达0.3米时,必须用老木接顶。
柱窝深度:
150毫米。
棚腿接口:
接口处必须放置20毫米厚的木垫板,接口吻合,错位不大于2毫米。
支架平正并与巷道中心线垂直,不得前倾后仰。
三、施工方法及主要工艺:
1、施工方法:
采用爆破落煤、破岩,炮眼布置根据工作面煤层及围岩的实际情况而定;人工装煤矸,人力推车,短掘短支,一次成巷的施工方法。
2、工艺流程:
进班安全检查——维修加固——落煤及破岩——临时支架——出煤——支架——安装管线——清理巷道。
第三章 综合防突措施
第一节 突出危险性预测预报
1、预测方法:
钻屑指标法。
2、预测预报仪器:
WTC
3、预测指标:
同时采用钻屑量指标Smax和瓦斯解吸指标K1值。
根据《防治煤与瓦斯突出细则》第37、38条等规定,预测工作面的突出危险性。
用钻屑法预测煤巷掘进工作面突出危险性的临界值:
Smax临=6kg/m、K1临=0.5ml/(g.min½)。
钻屑种类
△h2
最大钻屑量
K1
危险性
pa
Kg/m
L/m
mL/(g*min1/2)
干煤
≥6
≥0.5
有突出危险
<6
<0.5
无突出危险
湿煤
≥6
≥0.4
有突出危险
<6
<0.4
无突出危险
4、预测步骤:
在工作面软分层中打2个直径为42mm,孔深8~10m的钻孔,钻孔每打1m测定钻屑量一次,每2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值,根据每个钻孔孔长每米的最大钻屑量Smax和钻屑瓦斯解吸指标K1值,预测工作面的突出危险性。
钻孔布置图附后。
5、工作面突出危险性判定:
⑴当预测指标均低于突出危险性临界值,则判定工作面为无突出危险工作面。
⑵当预测指标中有一项指标等于或大于突出危险临界值,并在施工过程中有明显的突出预兆,则判定工作面为突出危险工作面。
6、掘进施工管理:
⑴在工作面建立预测允掘起始点标志并填写突管理牌板,预测后向施工单位下发经矿工程师签发的预测允许掘进通知单,施工部门严格按预测允许掘进距离组织施工,在掘进过程中必须保证足够的超前距。
⑵当预测工作面为无突出危险工作面时,其预测允许掘进距离落后预测有效孔深2米。
⑶当预测预报工作面为有突出危险工作面时,必须立即停止施工,撤出人员,采取防治突出措施。
第二节 防治突出措施
1、根据K18煤层的特征,选择超前排放钻孔防治突出措施。
1当预测工作面有突出危险性时,必须采取防治突出措施,在第一次执行防突措施时,必须采用浅孔排放,在工作面前方形成5米的执行措施安全屏障后,方可进入正常防突措施施工,确保执行措施的安全。
2超前钻孔措施参数确定:
1施孔设计按煤层平均厚度为1.6米予以设计,当煤层赋存状况发生变化时,在探明情况后再重新确定超前钻孔的参数。
②钻孔孔径72mm。
③钻孔排放半径500mm。
④超前钻孔的控制范围为巷道断面轮廓线顶外2~4米。
⑤排放钻孔深度13米以上。
⑥排放瓦斯时间:
8~16小时。
⑦超前钻孔布置图(附后)。
3钻孔应尽量布置在煤层的软分层中。
4前钻孔施工要求,加强工作面支护,打好迎面支架,背好工作面顶帮。
第三节 防治突出措施的效果检验
1、检验方法:
煤钻屑瓦斯解吸指标法。
2、预测预报仪器:
WTC
3、检验孔布置:
位于措施孔之间(见附图)。
4、检验孔深度8~10米。
5、检验结果:
1检验指标均小于突出危险临界值时,则措施有效。
当检验孔孔深等于措施孔孔深时,检验孔掘进时必须留有5米投影孔深的超前距离。
当检验孔孔深小于措施孔孔深时,且两孔投影孔深的差值不小于3米时,检验孔可采用2米投影孔深的超前距(投影孔深指钻孔向巷道掘进方向投影深度)。
⑵当检验指标仍有一个或多个指标等于或大于突出危险临界值时,则措施无效,必须采取补充措施。
如利用瓦斯抽放系统进行抽放,直至经效果检验有效为止。
第四节 防治突补充措施
利用瓦斯抽放系统抽放瓦斯
如前所述,当检验指标仍有一个或多个指标等于或大于突出危险临界值时,则措施无效,必须采取利用瓦斯抽放系统进行抽放补充措施,直至经效果检验有效为止。
设计在42183回风巷掘进工作面实行“边掘边抽”的抽放方法,在巷道的顶部布置钻场,钻场设3个钻孔,在煤层倾斜面上向着掘进推进方向呈扇形布置,钻孔①距掘进面迎头4m、仰角3°、方位角356.5°;钻孔②距掘进面迎头4.5m、仰角8°、方位角357.4°;钻孔③距掘进面迎头5m、仰角13°、方位角358°;钻孔底均位于巷道所见煤层的中央,钻孔有效长度均为40m。
详见井下瓦斯抽放系统煤巷掘进工作面抽放钻场扇形钻孔布置平、剖、断面图。
第五节 安全防护措施
1、建立独立的回风系统
局扇安装在1250北K15运输石门以南的30米以外的进风巷道宽阔的地点,新鲜风流由局扇用风筒经通风立眼压入迎头;污风流从迎头→1250北回风巷→1250集中回风石门→1250回风上山→总回风巷→风井→地面。
(附通风系统示意图)
2、建立完善的安全防护设施:
保持42183工作面回风巷和1250车场及1250避灾硐室内的电话机畅通,并按有关规定安装好压风自救系统(离工作面每25~40米设一组,其它地点每隔50米必须安装一组,每组压风自救器其呼救嘴不少于8个,压风自救器必须有油水分离装置和减压装置)和供水管路,配备足够数量的自救器。
当班所有员工随身佩带一台隔离式自救器。
3、加强瓦斯监测:
1250K15运输巷瓦斯传感器位置悬挂分别如下:
T1距掘进工作面迎头小于5米处,T2距掘进工作面回风出口10~15米处。
甲烷传感器应布置在巷道的上方,不影响行人和行车,安装维护方便,垂直悬挂,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷道侧壁不小于200mm。
各传感器瓦斯报警、断电点、断电范围及复电点如下表:
传感器
断电范围
报警点
断电点
复电点
T1
1250K15掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
≥0.8%CH4
≥1.2%CH4
<0.8%CH4
T2
1250K15掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
≥0.8%CH4
≥0.8%CH4
<0.8%CH4
4、加强局部通风机管理,搞好通风质量,保证风筒出口风量不小于86m3/min。
5、局扇必须保持正常运转供风、局扇必须安装在反向风门外新鲜风流中,并设专人管理,风电、瓦斯电闭锁装置齐全,可靠。
严禁随意停开局扇,因故障停开,必须断电撤人,设置栅栏、警示牌,严禁人员进入,当24小时内不能恢复作业时,必须及时封闭,若要恢复停风区作业,必须有排放瓦斯措施,有专业人员按措施要求进行瓦斯排放工作。
6、如预测42183运输巷掘进工作面有突出危险时,工作面严禁作业。
7、永久支护、前探梁紧跟迎头,空帮空顶处充填严密,严禁空顶作业,确保工程质量合格。
8、工作面配备一组业务素质较好,责任心强的专职瓦斯检查员,随时检查工作面瓦斯及通风安全设施完好状况。
9、安全生产管理人员及从业人员必须撑握突出预兆,当施工过程中发现突出预兆时,必须立即停止作业,按避灾路线将人员撤出。
突出预兆分有声预兆和无声预兆。
有声预兆:
煤炮声、机枪声、闷雷声、劈裂声、支柱折断声等
无声预兆:
煤层结构变化,层理紊乱,煤变软、光泽变暗,煤层由薄变厚,倾角由小变大
工作面煤体和支架压力增大,煤壁外鼓、掉渣等
瓦斯增大或忽大忽小,煤壁温度降低
10、工作面机电设备严禁失爆,由机电副矿长落实机电人员负责日常检查与维护。
11、工作面必须采用远距离放出班炮,具体要求是在反向风门外的避灾硐室里启炮。
12、发生火、煤尘、瓦斯等灾害时,迎头作业人员按下列路线撤退:
迎头→42183回风石门→1250K15回风石门→1250K15回风石门→250北K15运输巷→1250北运输巷→1250集中运输石门→1250车场→1250轨道上山→1331车场→主斜井→地面。
第四章 组织措施及责任制
1、通风安全设施构筑及维护,放炮反向风门关闭,井下各地点警戒,专职瓦检员配备等工作由矿长负责。
3、工作面放炮时,1284的所有人员必须撤到1284车场,1250的所有人员必须撤到1250车场(1284、1250轨道上山严禁提放车辆),工作面及回风系统必须停电撤人,由当班值班矿长清点人数后,向调度室报告情况后,经调度室指挥中心同意后,方可下达放炮命令。
2、地质预报工作面由工程师谢汉阳负责。
3、“四位一体”动态管理工作由总工程师负责。
4、防突措施学习人员组织由矿长朱江同志负责,贯彻由工程师谢汉阳负责。
5、严格按允许掘进距离施工及保证安全防护设施完好,由生产副矿长负责。
6、机电设备防爆性能检查维护落实由机电副矿长负责。
防治突出技术措施效果检验报告单
煤层
地点
检验时间
年月日
采用的防突技术措施
措施名称及方案设计
措施施工情况
措施效果检验
检验方法
实测数据
检验意见
矿工程师
瓦检员
通风科长
检验人
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