3、揭煤防突措施工藝流程
揭煤防突措施工藝流程圖1
3.1前探鉆孔
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在石門掘進工作面施工到距煤層法線距離10m之前,為了確切得掌握煤層的層位、傾角、厚度、頂?shù)装鍘r性、地質(zhì)構(gòu)造等情況,設計施工四個穿透煤層全厚且進入底板不小于0.5m的前探鉆孔(沿巷道走向方向),其中一號孔為取芯孔,采用75型或150型鉆機,鉆孔施工時應詳細記錄巖心資料。
3.2前探鉆孔同時作為測瓦斯壓力孔
煤層瓦斯壓力測定,鉆孔成孔后必須在30min內(nèi)進行封孔測壓(封孔長度不得少于12.0m),必須在瓦斯壓力值穩(wěn)定之后(瓦斯壓力穩(wěn)定時間不得少于48小時)可拆表。
3.3前探鉆孔同時作為綜合指標法預測孔
在取芯時,采集軟分層煤樣2kg左右,每個孔取一份,送通風實驗室,測定煤的瓦斯放散初速度指標(p值)和煤的堅固性系數(shù)(f值)。
3.4突出危險性預測
(1)因掘鑿斷面較大,為了防止誤揭煤層,保證預測可靠。在石門工作面掘進至法線距離距煤層3m 處停止掘進,應打4個穿透煤層全厚的鉆孔,石門中央布置上、下向各一個,見煤點在石門掘鑿斷面兩側(cè)輪廓線以外2m范圍布置2個。
(2)每個鉆孔預測兩次,既在鉆孔進入煤層中部和穿透煤層底板時各1次。
(3)鉆孔直徑ф50mm,為避免鉆孔積水,采用干式鉆進,壓風排渣。鉆機采用75型或150型鉆機。
(4)測定鉆孔瓦斯涌出初速度qm值,采用撫順分院研制的多級壓差流量計及專用膠囊封孔器。
(5)封孔、測量全過程要求在成孔后2min內(nèi)完成,封孔后測量室長度為煤層厚度的1/2或煤層厚度相等。
(6)在打鉆過程中測得的最大值確定有無危險。
(7)取4個鉆孔中測得的最大值確定有無危險。
3.5突出危險臨界值
因該煤層處于帷幕注漿控制范圍段高內(nèi),帷幕注漿后(注漿壓力達20Mpa)至使巖體原始應力重新分布,對煤層瓦斯的影響有待進一步考證,且該礦區(qū)目前尚無明確的研究指標,故按《突出細則》中規(guī)定的臨界值執(zhí)行。
綜合指標 D>0.25 K>15
單項指標 qm>4.0 L/min (vr=20~30%)
4、揭煤防突措施
鑒于本礦石門為井田內(nèi)首次揭穿煤層,且揭煤深度達約300m,且煤層厚度2.3m,為安全起見,本設計根據(jù)預測參數(shù)而定,如果預測值大于臨界值,采用排放鉆孔配合深孔松動爆破為主要防突措施。
4.1排放鉆孔
(1)既施工排放鉆孔,鉆孔一次打穿煤層全厚。
(2)鉆孔直徑75mm,鉆孔間距0.6 m×0.6m,在控制范圍內(nèi)均勻布孔,終孔距離平均2m,鉆孔數(shù)目根據(jù)其掘鑿斷面積19.2m2,鉆孔數(shù)目49個。
(3)為加快煤層瓦斯排放,可采用松動爆破為輔助措施。
4.2揭煤防突措施
(1)因巷道斷面較大,為節(jié)約打鉆時間,安排2臺鉆機(75型或150型)同時施工。
(2)為保證施工質(zhì)量,施工單位必須嚴格按設計施工,施工過程中,應嚴格控制見煤深度、鉆孔深度,噴孔情況及實際鉆孔參數(shù),以確定煤層位置、產(chǎn)狀和有無地質(zhì)構(gòu)造。并根據(jù)實際鉆孔參數(shù),重新作圖,若控制范圍不夠或鉆孔間距過大,應及時補充鉆孔。
(3)建立安全可靠的獨立通風系統(tǒng),在建井初期,礦井尚未構(gòu)成全風壓通風時,在石門揭穿突出煤層的全部作業(yè)過程中,與此石門有關的其他工作面都必須停止工作。
(4)從打前探鉆孔開始,為防備意外揭開煤層使瓦斯噴出或發(fā)生瓦斯突出,必須保證通風機對回風石門工作面不間斷供風,(風量不少于500m3/min)打鉆時應經(jīng)常檢測瓦斯?jié)舛?,若打鉆時有噴孔,使風流中瓦斯?jié)舛瘸蓿柰V棺鳂I(yè),將所有施工人員撤離工作面,切斷工作面范圍內(nèi)除扇風機以外所有電源。
(5)應指定專人加強現(xiàn)場觀測,并檢查工作面有無異常,如發(fā)現(xiàn)異常應立即停止作業(yè),工作面人員撤離至安全地帶。
(6)作業(yè)人員必須攜帶本安型礦燈和隔離式自救器。
(7)工作面安裝瓦斯遙測儀,1號探頭懸掛在迎頭5m處,2號探頭懸掛在回風流中,報警值為0.8%,斷電值為1.5%,斷電范圍為回風石門掘進工作面除扇風機以外所有電源。
(8)在整個揭煤過程中,必須安排專職瓦斯檢查員隨時測定瓦斯?jié)舛炔⒆龊糜涗洝?/span>
4.3瓦斯排放量考察
根據(jù)2號探頭及回風量所測數(shù)據(jù)計算瓦斯排放量,以分析瓦斯排放效果。
4.4、措施效果檢驗
鉆孔排放瓦斯充分卸壓后,在3m巖柱外向煤層打4個檢查孔,檢查孔位于排放孔之間,且距排放孔距離不得小于0.5m。
防突措施效果檢驗的工藝及指標采用鉆孔瓦斯涌出初速度法,當檢驗的指標低于突出危險臨界值,防突措施有效。否則,表明煤層突出危險尚未消除,尚需采取補救措施,如補打排放孔或增加排放時間等,直至突出危險完全消失。
5、安全措施
為了減少因措施效果檢驗失誤或其他不可預見的原因而發(fā)生的突出所造成的災害,以及為了減少因瓦斯超限引起的瓦斯爆炸事故,在石門揭煤整個施工階段都必須認真采取以下安全措施.
6通風
6.1通風
(1)通風采用壓入式通風
(2)工作面必須裝備經(jīng)校正的瓦斯自動檢測報警斷電儀。在井下作業(yè)的班(組)長、放炮員及工程技術人員必須攜帶便攜式瓦斯檢測報警儀。
(3)當風流中瓦斯?jié)舛瘸^1%時,應停止打眼放炮;瓦斯?jié)舛冗_到1.5%時,工作面應停止一切工作,全部人員撤至安全地點。
(4)井下工作面工作人員必須佩帶隔離式自救器。
6.2遠距離震動放炮
(1)在采取防突措施并經(jīng)效果檢驗確認無突出危險,經(jīng)總工程師批準后,可采用遠距離震動放炮揭穿煤層。
(2)必須采用煤礦安全炸藥和煤礦許用銅腳線電雷管,且不準摻混使用不同廠家生產(chǎn)或不同品種的電雷管。
(3)全斷面一次裝藥,一次放炮,放炮母線采用現(xiàn)石門施工放炮專用電纜,放炮必須采用大功率電容式發(fā)爆器(功率一次起爆150發(fā)以上)引爆。
(4)必須采用正向爆破,嚴禁反向爆破。
(5)放炮工作必須由專職放炮員擔任,放炮員、班組長、瓦斯檢查員必須在現(xiàn)場執(zhí)行“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮”。
(6)炮眼長度及封孔長度必須符合《煤礦安全規(guī)程》。
(7)放炮地點必須設在風門以外處,全部工作人員撤出風門以外處,放炮時停止回風石門范圍內(nèi)一切作業(yè),礦井內(nèi)嚴禁有任何火源及不防爆的機電設備。
(8)放炮前30s停風,放炮后應立即恢復通風。
(9)處理工作面瞎炮,殘炮按《煤礦安全規(guī)程》。
(10)在整個揭煤過程中應配備一救護小隊在地面值班,以應急救護之用。
(11)在整個揭煤過程中,進入工作面的所有工作人員必須攜帶隔離式自救器,并嚴禁穿化纖服裝和戴電子表。
(12)井下應設臨時避難所,避難所內(nèi)必須設有壓風自救設施和與調(diào)度直通的電話。
(13)在整個揭煤過程中,礦方應明確1名領導在現(xiàn)場指揮組織實施。
(14)未盡事宜,按《煤礦安全規(guī)程》有關規(guī)定執(zhí)行。
6.3支護
(1)臨時支護
過煤段施工時(煤層頂板2m到穿過底板2m處垂直距離),視煤巖體破碎情況而定。采用錨噴掛網(wǎng)(錨桿長1800m,噴厚100mm混凝土),或采用U型棚作為臨時支護。
(2)永久支護
過煤段施工時,永久支護設計為:。
6.4其它事宜,按《煤礦安全規(guī)程》防治煤與瓦斯突出細則執(zhí)行。
7、延期突出的防治
延期突出盡管少見,但在石門類巷道揭煤時發(fā)生延期突出的幾率最高,它對安全生產(chǎn)及人身安全威脅很大,為預防延期突出,應采取以下措施:
(1)一般延期突出均發(fā)生在炮后30min以內(nèi),為此把放炮后礦山救護隊進入工作面檢查的時間延長到1h。
(2)加強防突措施的現(xiàn)場施工和管理,確保措施的實施效果,消除由于實施上的偏差而帶來的突出隱患。
(3)認真執(zhí)行鉆孔爆破設計及現(xiàn)場施工- 12 -管理,確保爆破效果達到設計要求,并對井壁及時進行支護。
(4)在施工過程中要指定專人對工作面突出預兆進行觀察,發(fā)現(xiàn)突出預兆,及時指揮人員帶上隔離式自救器,并迅速撤離地面。