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煤層防突專向設(shè)計及過斷層安全技術(shù)措施

  
評論: 更新日期:2016年02月24日
二采區(qū)運輸下山預抽鉆孔施工結(jié)束后,防突隊及時連接所有瓦斯抽放鉆孔進行抽放,并按照規(guī)定的時間測定二采區(qū)運輸下山工作面的瓦斯抽放濃度和抽放負壓,計算??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????時間段的瓦斯抽采量,統(tǒng)計二采區(qū)運輸下山預抽的瓦斯抽采量,并進行消突評估。
(三)區(qū)域防突措施效果檢驗
1、區(qū)域效果檢驗采用M16煤層殘余瓦斯壓力作為檢驗指標,其臨界值如下:

?

效檢指標
瓦斯壓力(MPa)
突出傾向
臨界值
P<0.74
無突出危險
P>0.74
有突出危險
2、檢驗方法:
1)根據(jù)鉆孔控制范圍及抽放情況,首先由總工程師組織通防、生產(chǎn)技術(shù)部門對預抽瓦斯鉆孔竣工和瓦斯抽放情況進行評估,計算該區(qū)域的瓦斯抽放率大于30%,并且瓦斯含量小于8m3/t。采用ZY-650型液壓鉆機、直徑75mm鉆頭施工4個效檢測壓鉆孔,對M16煤層殘余瓦斯壓力進行測定: 由工作面向煤層的適當位置打4個效果檢驗鉆孔,其中2個孔沿巷道中心布置,鉆孔落在巷道中間煤層底版,另2個孔分別布置在巷道兩幫,開口沿巷幫0.5米,與巷道中線水平夾角26°,鉆孔應(yīng)盡量布置在軟巖中。
附圖五:區(qū)域檢測鉆孔布置圖
?
效檢孔設(shè)計參數(shù)表
鉆孔
開孔位置
方位角
傾角(°)
長度(m)
1
底板上1.0m
與巷道方向一致
-46
以穿過煤層頂板為準
2
底板上1.0m
297°
-46
3
底板上1.0m
337°
-46
4
底板上1.8m
與巷道方向一致
-35
2)在對M16煤層進行殘余瓦斯壓力測定期間,必須停止工作面所有鉆孔抽放,經(jīng)過一周的測壓后,若鉆孔控制范圍內(nèi)M16煤層殘余瓦斯壓力小于0.74MPa時,則措施有效,該區(qū)域判定為無突出危險區(qū);若M16煤層殘余瓦斯壓力大于0.74MPa時,則措施無效,該區(qū)域仍為突出危險區(qū),必須繼續(xù)對該區(qū)域進行瓦斯抽放,直到措施經(jīng)效果檢驗有效為止。
3)在對M16煤層進行殘余瓦斯壓力測定前,同時對M16煤層進行殘余瓦斯含量進行檢驗,若鉆孔控制范圍內(nèi)M16煤層殘余瓦斯含量小于8m3/t時,則措施有效,該區(qū)域判定為無突出危險區(qū);若M16煤層殘余瓦斯含量大于8m3/t時,則措施無效,該區(qū)域仍為突出危險區(qū),必須繼續(xù)對該區(qū)域進行瓦斯抽放,直到措施經(jīng)效果檢驗有效為止。
4)當采用M16煤層殘余瓦斯壓力或殘余含量的直接測定值進行檢驗時,若任何一個檢驗測試點的指標測定值達到或超過了有突出危險的臨界值而判定為預抽防突效果無效。
(四)區(qū)域驗證
1、在進行區(qū)域效果檢驗時,通防部派一名防突考察工利用WTC瓦斯檢測儀距M16煤層法向距離5m開始采用鉆屑指標法進行驗證,若驗證指標不超限(鉆屑指標見工作面預測指標),則視為措施有效。采用鉆屑指標法進行驗證時,驗證方法與工作面突出危險性預測方法一致;經(jīng)驗證為有突出危險時,必須繼續(xù)進行區(qū)域瓦斯抽放直到措施驗證有效。
2、在區(qū)域驗證為無突出危險后,待二采區(qū)運輸下山工作面掘進至M16煤層法向距離2m時,再采用工作面預測方法對該區(qū)域防突措施進行區(qū)域驗證,經(jīng)驗證有突出危險時,必須實施局部防突措施進行消突。
(五)邊探邊掘
1、二采區(qū)運輸下山工作面掘進至M16煤層法向距離5m時經(jīng)區(qū)域驗證為無突出危險后,施工單位采用5m釬子實行邊探邊掘,每班放炮前必須施工2個探煤孔,進入斷層上盤后探煤孔應(yīng)垂直煤層布置,探煤孔參數(shù)如下。
附圖六:工作面與煤層關(guān)系位置圖
?
?2、施工探煤孔時,必須由瓦檢員現(xiàn)場監(jiān)督并詳細記錄鉆孔煤巖情況,探煤孔施工完畢后必須及時向調(diào)度室匯報,根據(jù)探煤孔施工情況計算巷道距M16煤層的法向距離,當法向距離為1.5~2m時,調(diào)度室必須通知通防部進行工作面突出危險性預測,只有當預測為無突出危險時方可掘進施工,且每循環(huán)掘進進尺不得超過0.8m,若預測有突出危險性時,必須采取局部防突措施。巷道與M16煤層頂板法向距離小于1.5m后不再施工探煤孔。
五、局部綜合防突措施
()工作面預測預報
?? M16煤層經(jīng)區(qū)域驗證無突出危險性后,二采區(qū)運輸下山掘進至M16煤層法向距離1.5~2m時,采用鉆屑指標法對M16煤層進行預測預報。
附圖七:工作面預測參數(shù)及布置圖:
?
工作面預預測鉆孔參數(shù)表
鉆孔
開孔位置
方位角
傾角(°)
長度(m)
1
底板上1.0m
317
-46
8-10m
2
底板上1.0m
297
-46
3
底板上1.0m
337
-46
4
底板上1.8m
317
-35
?
工作面預測考察參照值

?

鉆屑瓦斯解吸指標(K1
最大鉆屑(Smax)
危險性
ml/g·min1/2
Kg/m
0.5(0.4)
6
有一個指標達到或超過臨界值即為突出危險工作面
0.5(0.4)
6
無突出危險工作面
1)二采區(qū)運輸下山施工檢驗鉆孔時,由施工隊用風鉆向M16煤層打4個檢驗鉆孔(穿過巖線鉆孔,用風鉆配直徑50mm鉆頭打眼至見M16煤層時停鉆),然后用電或風煤鉆配φ42mm鉆頭打煤眼(鉆進速度控制在1m/min),打鉆時施工隊工作人員要帶好防塵口罩、迎頭50m以內(nèi)的防塵噴霧要打開,且必須配合防突考察人員,聽從考察人員指揮,否則考察人員有權(quán)指令停止作業(yè)。
2)打鉆時施工隊工作人員每打1m煤孔停下來,由防突考察人員采集一次孔口排出的煤鉆屑,測定其瓦斯解吸指標K1值或鉆屑值(通防部門防突考察人員對鉆桿長度進行標定,按1m/min測定鉆屑值,2m/次測定K1值),鉆進速度為1m/min。
3)嚴格按WTC瓦斯突出參數(shù)儀的使用《說明書》及《防突工操作規(guī)程》進行操作。
4)施工隊施工檢驗鉆孔時速度要均勻,確保測定指標準確。
5)當預測指標不超限時,則該工作面為無突出危險工作面,保留預測超前距2m后,采取遠距離放炮揭開M16煤層。
(二)工作面防突措施
??? 1、瓦斯抽放鉆孔
抽放鉆孔布置范圍在巷道兩側(cè)輪廓線外至少5m,鉆孔孔底間距為2m。工作面防突措施實施完畢后,且所實施的措施達到了設(shè)計要求和滿足有關(guān)的規(guī)章、標準后,在抽放鉆孔的控制范圍內(nèi)防突措施效果檢驗指標降到突出臨界值以下,認為防突措施有效,否則,加密鉆孔、加大抽放負壓,加強抽放。再次進行工作面防突措施效果檢驗直至檢驗指標達到臨界值以下(煤體瓦斯含量小于8m3/t及抽放率必須大于30%消突后),方可采取安全防護措施掘進。
1)抽放孔開孔間距誤差不大于0.10m,必須嚴格按設(shè)計施工抽放孔,保證抽放鉆孔的控制范圍,施工過程中要及時封孔連抽。
2)現(xiàn)場封孔時必須利用黃泥和水泥復合封孔,封孔長度不得小于5m(淺孔抽放),保證連抽不漏氣。
3)所有鉆孔施工連抽后,抽放時間不得小于16h,抽放過程中抽采工要做好抽放參數(shù)的測定,及時統(tǒng)計瓦斯抽放量。
4)工作面進行抽放時,由專人施工抽放鉆孔,專人進行封孔和連抽。
2、瓦斯排放鉆孔
經(jīng)區(qū)域驗證有突出危險性時,也可采用施工排放孔排放瓦斯消突措施,只有再經(jīng)過工作面防突措施效果檢驗確認無突出危險性時方可放炮掘進。排放孔設(shè)計根據(jù)實際M16煤層的傾角確定,原則上排放孔的控制范圍為巷道兩側(cè)輪廓線外至少5m、巷道前方15m范圍,排放孔直徑為75~120mm,排放孔終孔點在M16煤層中的間距為1.5m?!?a name="OLE_LINK1">
(三)工作面防突措施效果檢驗
采用淺孔抽放瓦斯后,必須對其進行效果檢驗,只有當效果檢驗為無突出危險工作面后方能恢復工作面掘進,否則必須繼續(xù)執(zhí)行防治突出措施。
對工作面進行效檢時,效檢方法及步驟與工作面突出危險性預測方法一樣,只有當效檢工作面無突出危險后方能進行掘進施工,否則必須繼續(xù)執(zhí)行防突措施直至消突后方能進行施工。
經(jīng)效檢工作面措施有效后,必須按要求留有足夠的超前距:當效檢孔長度等于措施孔長度時經(jīng)效檢措施有效后(即檢驗孔的投影長度等于措施孔的投影長度),必須留有5m的措施孔投影長度的超前距;當效檢孔投影長度小于措施孔投影長度時,則應(yīng)當在留足所需防突措施超前距并同時保留有2m的檢驗孔的投影長度的超前距的條件下,采取安全防護措施后方能揭煤放炮。
六、安全防護措施
(一)避難硐室:
掘進工作面距離礦井避難硐室較近,硐室里設(shè)有壓縮氧自救器、壓風自救裝置等安全設(shè)施
(二)壓風自救系統(tǒng)的安裝及防逆流裝置
1、壓風自救系統(tǒng)
1)壓風自救系統(tǒng)必須安設(shè)在井下壓縮空氣管路上,并保證正常供風。
2)壓風自救系統(tǒng)必須達到以下要求:工作面20~40m范圍內(nèi)的壓風自救裝置不得少于8個呼吸袋,壓縮空氣供給量每人不得少于0.1m3/min。
3)壓風自救裝置安裝時必須方便使用,保證在使用過程中呼吸袋能罩住避災(zāi)人員的上半身。
4)揭煤期間,井下壓風系統(tǒng)嚴禁停風。
2、防突風門中通過反向風門墻垛的風筒、水溝等必須設(shè)有防逆流裝置。
(三)攜帶壓縮氧自救器
所有進入二采區(qū)運輸下山工作面的作業(yè)人員必須隨身攜帶壓縮氧自救器,并熟知隔離式壓縮氧自救器的使用方法。
(四)遠距離放炮、撤人、站崗(附圖八:放炮警戒位置示意圖)
①遠距離放炮起爆地點在地面,主井井口向東50m處。
②遠距離放炮范圍:每次放炮(揭煤期間或過煤層期間)均在地面起爆。
③停電范圍:井下所有非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備(包括電纜)電源。
④撤人范圍:井下所有人員必須撤至地面警戒點外
⑤警戒范圍:
警戒點共設(shè)置3處。
警戒1:副井井口井口30m范圍外
警戒2:風井井口30m范圍外
警戒3:主井井口30m范圍外
⑥主、副井井口正前方50m、井口兩側(cè)30m范圍內(nèi)嚴禁有煙火。
(五)突出預兆及避災(zāi)路線(附圖九:避災(zāi)路線示意圖)
1、煤與瓦斯突出預兆:
1)有聲征兆
①煤壁發(fā)生震動或沖擊,并伴有聲響;②煤層變形發(fā)出劈裂聲、鞭炮聲、機槍聲、炮擊聲或遠處雷鳴聲,聲音一般由遠到近,由大到小,先單響,后連響,最后一聲巨響,接著便發(fā)生突出;③頂板來壓,出現(xiàn)裂縫、發(fā)生斷裂聲,支架被壓斷,發(fā)出折斷聲。
2)無聲征兆
①緊接著聲響工作面壓力增大,煤壁塌落,片幫掉渣,煤被擠出、噴出、彈出,局部隆起,頂板下沉,底板鼓起,打眼頂釬、夾釬、噴孔,裝藥頂炮。②煤質(zhì)變軟,有時軟硬相間,疏松易碎,線理紊亂,光澤暗淡。③地壓活動激烈,工作面瓦斯涌出量大或忽大忽小或呈噴出狀,溫度下降,空氣變冷,煤壁發(fā)涼。④人在工作面感到頭昏發(fā)冷。

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