一、工程概況
回風立井井筒全深165m,凈徑Φ7.0m,凈斷面38.5m2,井口設計標高+1540m。井筒表土段深度為40m,基巖段深度為125m,截止2013年4月2日,井筒已施工至累深64.8m。
根據煤礦回風立井井筒檢查孔鉆孔柱狀圖可知,井筒施工穿過地層首揭煤層為2-1中煤,根據《內蒙古自治區(qū)東勝煤田銅匠川礦區(qū)井田煤炭資源儲量核實報告》,該煤層為黑色、條痕褐黑色,以暗煤為主,亮煤次之,含少量絲碳及黃鐵礦薄膜,塊狀,節(jié)理裂隙發(fā)育,半暗淡型煤。
預計井筒施工至93m處將遇該煤層頂板,根據回風立井檢查孔資料,目前風井工作面距2-1煤層頂板法距為28m,煤層厚度為1.67m。為了保證回風立井安全揭開2-1中煤層,特制定本安全技術措施。
1、所揭煤巖層賦存狀況
煤層頂板為0.76m砂質泥巖、1.27m中砂巖,底板為1.5m砂質泥巖、0.5m細砂巖。
??? 2、瓦斯地質情況
根據《內蒙古自治區(qū)東勝煤田銅匠川礦區(qū)井田煤炭資源儲量核實報告》,井田瓦斯含量低,井田范圍內煤層CH4含量為0.00~0.03ml/g·燃。自然瓦斯成分中CH4在0.00~6.24%之間,瓦斯分帶為二氧化碳--氮氣帶。據銅匠川詳查報告,煤層自然瓦斯成分中CH4最高達42.2%,瓦斯分帶為氮氣--沼氣帶。
該煤層屬于自燃-容易自燃型,易發(fā)生煤塵爆炸。
三、2-1中煤層突出危險性分析
根據《內蒙古自治區(qū)東勝煤田銅匠川礦區(qū)井田煤炭資源儲量核實報告》提供的鉆孔瓦斯測定成果表(見下表)可知,回風立井揭穿的2-1中煤層不具有煤與瓦斯突出危險性。
鉆孔瓦斯測定成果表
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鉆孔號 | 采樣深度 | 工業(yè)分析(%) | 瓦斯含量 (ml/g·燃) | 自燃瓦斯成分(%) |
Mad | Ad | Vdaf | CH4 | CO2 | C2—C6 | N2 | CH4 | CO2 | C2—C6 | N2 |
TB46 | 163m | 11.77 | 12.03 | 31.40 | 0 | 0.32 | 0 | 5.13 | 0.01 | 11.1 | 0 | 88.89 |
為安全起見,此次揭煤仍執(zhí)行前探孔、工作面突出危險性預測等工作面局部綜合防突措施。
四、揭煤程序及安全技術措施
揭煤程序
1、控制煤層層位,掌握煤層的賦存位置、形態(tài)
根據《防突規(guī)定》要求:當井筒掘進接近累深83m(標高1457.1m,即距2-1中煤層頂板法距10m)時,需要施工3個前探鉆孔以確定煤(巖)層位,并至少有兩個全孔取芯。鉆孔深入2-1中煤層底板不少于0.5m,以探清煤層層位,掌握煤層的賦存位置、形態(tài)。見附圖1
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孔號 | 孔深(m) | 孔徑 | 方位角 | 開孔標高 | 開孔、終孔位置 |
1# | 11.7 | 100mm | 0 | +1457.1m | 開孔距井壁1m,終孔落在井筒外3m處 |
2# | 11.7 | 100mm | 120 | +1457.1m | 開孔距井壁1m,終孔落在井筒外3m處 |
3# | 11.7 | 100mm | 240 | +1457.1m | 開孔距井壁1m,終孔落在井筒外3m處 |
備注:每個孔需鉆進煤層底板0.5m,如煤層傾角較大,孔深會大于11.7m |
井筒前探鉆孔參數表
2、工作面突出危險性預測
在距離2-1中煤層法距5m位置進行工作面突出危險性預測,預測方法采用鉆屑指標法。預測鉆孔共施工三個,直徑為42mm,中心一個孔,兩側各一個孔。工作面突出危險性預測鉆孔布置見圖2。在鉆孔鉆進到煤層時每鉆進1m采集一次孔口排出的粒徑1~3mm的煤鉆屑,測定其瓦斯解吸指標K1值。
鉆屑瓦斯解吸指標法預測石門揭煤工作面突出危險性臨界值
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煤樣 | ? ? | K1指標臨界值(mL/g? ) |
干煤樣 | ? | 0.5 |
濕煤樣 | ? | 0.4 |
如果所有實測的指標值K1均小于臨界值,并且未發(fā)現其他異常情況(如噴孔、卡鉆等),則該工作面為無突出危險工作面,采用遠距離爆破直接揭煤。否則,為突出危險工作面,采取局部防突措施。
3、工作面防突措施
當預測工作面具有突出危險性時,需要采取局部消突措施,待井筒向下施工至距2-1中煤層法距5米時,施工排放瓦斯鉆孔,鉆孔直徑75mm,鉆孔控制到井筒輪廓線外5m,孔底超過煤層底板500mm,鉆孔落底間距3米(考慮到煤層的透氣性較好)。共布置瓦斯排放孔38個,具體布置見圖3所示。
4、防突措施效果檢驗
(1)工作面防突措施在實施過程中必須安排管技人員跟班,掌握鉆孔施工是否達到設計要求,并了解、收集工作面突出預兆等(包括噴孔、卡鉆等)。效果檢驗孔布置見圖4所示。
(2)采用鉆屑瓦斯解吸指標法進行措施效果檢驗。方法與工作面突出危險性預測方法相同。
?5、安全防護措施
1)、入井人員必須攜帶自救器和礦燈,自救器要能熟練使用,熟悉突出預兆(包括有聲預兆如煤炮聲、支架劈裂聲、悶雷聲、打鉆噴煤噴瓦斯等,無聲預兆如壓力增大、片幫掉渣、打鉆頂鉆等,其它預兆如瓦斯涌出異常、忽大忽小,煤塵增大,空氣氣味異常、空氣變冷或變熱等)
2)、井口20m內禁止使用明火、吸煙、電氣焊。加強入井檢查制度,嚴禁攜帶煙草、點火物品,嚴禁穿化纖衣服入井和帶電子表下井。
3)、出矸時,必須灑水滅塵,以有效降低煤塵擴散,井下施工人員必須攜帶防塵口罩,搞好個人防護。
4)、井下如需敲擊、砸打,必須使用銅錘,裝卸物品要輕拿輕放,以防撞擊產生火花。
5)、揭煤施工中,一臺絞車必須保證安全運轉,工作面始終保持一個吊桶,信號應保證準確、暢通。
6)、特殊工種必須持證上崗,嚴禁脫崗、串崗。
7)、揭探煤期間,安排副經理以上人員在現場跟班,加強在工作面跟班全面指揮,交接班要有詳細記錄,遇到變化立即報告調度室。
8)、避水、火、瓦斯災變路線:工作人員乘吊桶,通過井上下信號或機械信號升井。