工作面回采期間防沖專項措施

會審表編寫上官鋒2010628機械化科施工隊安檢科綜采隊副總防沖科采煤礦長生產(chǎn)科機電礦長機電科生產(chǎn)礦長調(diào)度室總工程師會審記錄1、施工隊2、綜采隊3、防沖科4、生產(chǎn)科5、機電科6、調(diào)度室7、機械化科8、安監(jiān)科9、副總10、采煤礦長11、機電礦長12、生產(chǎn)礦長13、總工程師25110工作面回采期間防沖專項措施一、概況25110工作面地表為喬店村東部的丘陵山地。井田內(nèi)煤系地層為中下侏羅統(tǒng)義馬組，該面為25區(qū)下山部分的第一個綜放工作面，東為23區(qū)下山保護煤柱，南為25130工作面（未采），西為25區(qū)下山保護煤柱，北為25090工作面（一分層已采）；地面標高551596M；工作面煤層標高39004516M，可采走向上巷856M，下巷870M，平均863M，傾斜長191M；面積164833M。二、工作面范圍內(nèi)煤層賦存情況煤層走向112127,傾向202217,傾角123144,平均13,夾矸25層,單層厚009M，巖性一般為炭質(zhì)或砂質(zhì)泥巖。三、煤層頂?shù)装鍌雾敒樯百|(zhì)泥巖，厚02M左右，局部夾石英砂巖，堅硬；直接頂為泥巖，厚18M左右，暗灰色塊狀易破碎,局部裂隙和節(jié)理發(fā)育；老頂以砂、礫巖為主，塊狀、灰白色，具含水性；直接底為泥巖，深灰色。附25110綜放工作面綜合柱狀圖Z2510工作面煤層頂?shù)装寰C合柱狀圖120時代層厚巖性柱狀巖石名稱備注巖性描述泥巖暗灰色，塊狀，易破碎,局部裂隙、節(jié)理發(fā)育。黑色，塊狀易碎，有較厚矸層，夾矸為炭質(zhì)、砂質(zhì)泥巖。綜合結(jié)構(gòu)為15031（06）27（04）29（）41煤層直接底深灰色，含植物化石。泥巖84132521煤層12煤層砂質(zhì)泥巖深灰色，含植物化石。黑色，塊狀，夾矸為炭質(zhì)泥巖。綜合結(jié)構(gòu)05104302。4老底灰、淺灰色，成分以石英、長石為主。砂巖砂巖、礫巖老頂21煤層直接頂12煤層12煤層直接頂26塊狀、灰白色，具含水性。1904025118MJ21J2四、地質(zhì)構(gòu)造該面自西向東依次揭露有F2504、F2509、F2510等斷層。F2504正斷層，走向3447，傾向304317，傾角5057，落差017M；F2509正斷層，走向83，傾向263，傾角62，落差06M。F2504、F2509兩斷層在25090工作面完全揭露，斜交貫穿工作面；在25110上巷沿底掘進中先后出現(xiàn)，斷距和牽引現(xiàn)象明顯；在25110下巷生產(chǎn)中未揭露，只是在預推測位置出現(xiàn)構(gòu)造翼部牽拉破碎帶。由此斷定，兩斷層在25110工作面內(nèi)逐漸尖滅，自揭露發(fā)育延展長度分別為900M和200M（F2509為派生斷層），對生產(chǎn)都造成一定的影響。F2510正斷層，走向204，傾向294，傾角45，落差06M。該斷層為F2504羽狀派生斷層，斷距和牽引現(xiàn)象明顯，對工作面回采稍有影響。工作面中部構(gòu)造帶150M范圍內(nèi)，受之影響，壓力大，節(jié)理發(fā)育，頂板圍巖易破碎，對生產(chǎn)造成影響。本面整體構(gòu)造，兩端簡單，中間復雜，西部煤層頂板走勢平緩，東部煤層有起伏并整體上爬。本區(qū)地壓大，易底鼓、片幫和冒頂，同時伴有沖擊地壓釋放。（掘進期間發(fā)生多次沖擊地壓釋放）五、沖擊危險程度預測及沖擊地壓危險區(qū)域劃分沖擊地壓發(fā)生的臨界深度為500M600M,25110工作面采深為993M1047M,具備發(fā)生沖擊地壓的深度條件。根據(jù)中國礦業(yè)大學沖擊傾向性鑒定結(jié)論21、23煤層沖擊傾向性類別為1類，強沖擊傾向，其頂板也具有弱沖擊傾向。以下為煤樣沖擊傾向性測定結(jié)果單軸抗壓強度/MPA彈性能指數(shù)沖擊能指數(shù)動態(tài)破壞時間/MS綜合評價28601042636589強沖擊強沖擊強沖擊弱沖擊強沖擊傾向性在準備工作面的掘進過程中，其下巷發(fā)生過5次中等以上沖擊。由于25110工作面煤層直接頂為18M以上的厚泥巖，老頂為巨厚堅硬砂巖，厚泥巖直接頂和具厚堅硬老頂?shù)倪\動為沖擊礦壓提供了動載，隨著工作面的推進，上方18M厚的泥巖層周期性垮落，上部的巨厚堅硬砂巖整體性強，采后不易冒落下沉而形成離層空間。隨著采空面積的加大，巨厚砂巖層形成板狀懸空巖梁，砂巖層原來的應力狀態(tài)發(fā)生改變，從而增加了工作面的應力水平。當板狀砂巖層懸露面積達到一定程度后，開始緩慢下沉并周期性斷裂垮落。所以隨工作面推進，礦山壓力顯現(xiàn)具有一定特殊性，即直接頂和老頂?shù)碾p重初次來壓和周期來壓現(xiàn)象，且影響都很大。另外，本工作面推進時會受相鄰工作面采空區(qū)上方老頂巖層運動的影響。沿走向隨工作面推進，25110工作面潛在的高沖擊危險區(qū)有以下5個，具體如下（見區(qū)域劃分示意圖）（1）工作面回采接近本工作面老頂初次跨落第一危險區(qū)根據(jù)25區(qū)相鄰23130工作面初次跨落步距35M,類此分析預測該工作面老頂初次跨落步距在35M40M,該區(qū)域前后30M范圍是沖擊地壓第一危險區(qū)域；初次來壓期間是沖擊地壓危險時段，步距為35M40M。（2）工作面“開采面面積見方”階段第二危險區(qū)當25110工作面推進到170M左右，推采距離與工作面長度等長，開采面積呈正方形，面積28900，該區(qū)域頂板運動和破裂達到最大，釋放的震動能量也最大，并且達到工作面“見方”位置，此區(qū)域段前后30M為發(fā)生沖擊地壓的第二高危險區(qū)。（3）雙工作面“見方”階段第三危險區(qū)當25110工作面推進340M左右，工作面逐漸進入到與25090工作面采空區(qū)雙“見方”的位置，由于兩個工作面采空區(qū)上方高位巖層懸露面積較大，上覆次關(guān)鍵層運動可造成工作面支承壓力分布范圍更大，峰值更高，尤其是傾向支承壓力增大的幅度更大，該區(qū)域老頂關(guān)鍵層有可能突然跨落，易誘發(fā)工作面前方巷道和上、下端頭附近區(qū)域發(fā)生沖擊地壓。并且該區(qū)域在掘進過程中多次發(fā)生沖擊地壓，因此，該區(qū)域前后30M范圍為工作面的第三高危險區(qū)。（4）三工作面“見方”階段第四危險區(qū)由于躍進煤礦21煤層直接頂為20M以上的厚泥巖，老頂為煤巖互疊層和100M以上的巨厚堅硬砂巖，目前沒有關(guān)于地面沉陷的數(shù)據(jù)，老頂可能沒有完全跨落，當25110工作面推進510M左右，工作面與25070、25090三個工作面采空區(qū)逐漸形成“見方”的位置，此區(qū)域采空區(qū)主關(guān)鍵層巨厚砂巖有可能突然大面積跨落，造成工作面支承壓力分布范圍進一步增大，峰值更高，并且該區(qū)域處在F2504斷層附近，極易誘發(fā)沖擊地壓，因此該區(qū)域前后50M范圍為工作面的第四高危險區(qū)。（5）停采線附近第五危險區(qū)當25110工作面推進接近停采線段時，受固定支撐應力影響，應力集中程度較高，極易形成應力疊加，誘發(fā)沖擊地壓。并且該區(qū)域在掘進過程中曾發(fā)生破壞性沖擊，因此接近停采線50M范圍為第五危險區(qū)。25110工作面回采過程中高沖擊危險區(qū)域劃分水倉泵房395N15N15N785N705N302510下巷2510上巷切眼8F2504357H1MF25098360第一危險區(qū)第二危險區(qū)第三危險區(qū)第四危險區(qū)第五危險區(qū)另外在工作面回采期間，老頂周期來壓期間，超前工作面30M100M也是沖擊地壓易發(fā)生區(qū)域。六、“六位一體”綜合防治措施（一）預測預報1、電磁輻射監(jiān)測利用KBD5型流動電磁輻射儀對工作面進行電磁輻射監(jiān)測。在25110工作面上巷煤柱段及25110工作面下巷施工深1M，間距15M，孔徑100MM鉆孔進行定點電磁輻射監(jiān)測，以此減小監(jiān)測誤差。具體監(jiān)測方法利用KBD5型流動電磁輻射儀對工作面上巷煤柱段140米、下巷切眼外300米范圍進行監(jiān)測。測點布置在上巷煤柱段上、下幫，下巷上、下幫，測點間距15M，每點監(jiān)測120S，由防沖科監(jiān)理員每天監(jiān)測一遍，升井后由防沖監(jiān)測科技術(shù)員對數(shù)據(jù)進行分析處理后每日上報。利用KBD7型電磁輻射儀對工作面切眼前方50100M范圍下巷上幫和上、下巷煤柱段進行電磁輻射監(jiān)測。根據(jù)強度和脈沖值大小變化趨勢對工作面進行預測預報。2、工作面礦壓監(jiān)測工作面安裝KJ216頂板壓力動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，對工作面支架均勻布置13個點進行支架阻力24小時觀測，以便掌握全面支架受力情況，及時對工作面頂板來壓情況進行全面預報分析，為工作面安全推采提供可靠的頂板來壓預報。由專人每日進行監(jiān)測，并每日上報。3、頂?shù)装鍎討B(tài)監(jiān)測在25110工作面下巷6個鉆場內(nèi)各安裝一臺KBU101200頂?shù)装鍎討B(tài)儀，24小時觀測其頂?shù)装逡平?，及時掌握頂、底板位移情況，該系統(tǒng)配合工作面壓力監(jiān)測系統(tǒng)能夠更加準確預測周期來壓及頂板運動情況。4、鉆孔應力監(jiān)測系統(tǒng)在25110工作面下巷每50M安裝一臺CMC20鉆孔應力傳感器，24小時觀測各鉆孔受力情況，及時掌握應力異常區(qū)域，提前對應力異常區(qū)域進行卸壓，以保證回采安全。5、微震監(jiān)測采用微震監(jiān)測定位系統(tǒng)，監(jiān)測記錄微震次數(shù)及釋放的能量，利用微震次數(shù)及釋放的能量預測預報沖擊地壓發(fā)生的趨勢及應力釋放情況。下巷布置五個基站，對發(fā)生的微震信號及時進行準確定位，為沖擊地壓預測預報及綜合治理提出有效方案。每日由監(jiān)測人員進行數(shù)據(jù)整理匯總后進行上報。（二）卸壓解危措施1、高壓注水為了有效解決沖擊地壓威脅，防治工作面煤塵飛揚，利用掘進期間施工注水孔進行超前工作面上、下巷300M進行交臂高壓注水，對已經(jīng)壓死鉆孔、無法注水鉆孔，可在該孔附近按設(shè)計要求重新打眼注水。2、靜壓注水對所有高壓注水過的鉆孔利用防塵水進行24小時不間斷靜壓循環(huán)注水，直到注水孔處于飽和狀態(tài)為止。25110工作面高、靜壓注水設(shè)計水倉泵房2510工作面長、短孔注水設(shè)計圖25回風下山軌道下山皮帶下山1號鉆場2號鉆場3號鉆場4號鉆場5號鉆場6號鉆場每個鉆孔安設(shè)流量計、壓力表，使用高壓注水，注水壓力不少于16MPA；使用靜壓注水，注水壓力不少于5MPA。注水量注水量根據(jù)注水孔承擔的濕潤煤量計算Q1KTW/100Q737TQ2KTW/100Q397TQ3KTW/100Q227T式中Q1長孔注水量，M3；Q2中長孔注水量，M3；Q3短孔注水量，M3；Q水的密度，G1T/M3；K富余系數(shù)，一般為10155；（取10）T一個注水孔承擔的濕潤煤量，T；W預計含水率增值，。（取3）一個注水孔承擔的濕潤煤量計算T1LSM24570TT2LSM13230TT3LSM7560T式中T1長孔注水孔承擔的濕潤煤量，M3；T2中長孔注水孔承擔的濕潤煤量，M3；T3短孔注水孔承擔的濕潤煤量，M3；L1、L2、L3待注水煤體在鉆孔軸向方向的尺寸，M；（長孔取130M、中長孔70M、短孔40M）S注水濕潤直徑，M；（取20M）M注水孔附近煤層平均厚度，M；（取7M）煤的密度，T/M3。（135）注水時間根據(jù)需要注水量與實際注水流量確定。注水鉆孔施工由防沖隊負責，防沖科必須建立詳細的注水鉆孔施工記錄臺帳，記錄內(nèi)容包括時間、地點、孔深、孔數(shù)、角度等。防沖隊必須建立注水臺帳，并詳細記錄，內(nèi)容包括時間、地點、孔深、孔數(shù)、開泵時間、注水壓力、停泵時間、注水孔個數(shù)、注水效果等，每旬10號報防沖科存檔。3、鉆孔爆破鉆機采用MQTB80/20型氣腿式錨桿鉆機，鉆孔采用75MM鉆頭、69MM鉆桿。巷幫卸壓爆破回采期間及時對巷道進行巷幫卸壓爆破；鉆孔布置在下巷下幫時，鉆孔俯角沿煤層傾斜向下布置，孔口距底板10M15M；鉆孔布置在下巷上幫時，鉆孔仰角沿煤層傾斜向上布置，孔口距底板08M10M；孔深20M,間距5M,每孔裝特制炸藥5節(jié)（9KG）,雙發(fā)同段毫秒延期電雷管正向裝藥，其余用27節(jié)水泥藥卷封孔?？變?nèi)雷管間并聯(lián)，多個爆破孔的雷管之間采用串聯(lián)連線方式。（見附圖一）巷道斷頂卸壓爆破回采期間，對25110工作面下巷超前300M進行巷道斷頂卸壓爆破。鉆孔布置方式鉆孔間距10M，鉆孔沿頂板煤體傾向偏向上幫，角度為60，鉆孔孔徑75MM，孔深25M,每孔裝特制炸藥5節(jié),雙發(fā)同段毫秒延期電雷管正向裝藥，其余用27節(jié)水泥藥卷封孔?？變?nèi)雷管間并聯(lián)，多個爆破孔的雷管之間采用串聯(lián)連線方式。（見附圖二）巷道斷底卸壓爆破回采期間，對25110工作面下巷超前300M進行巷道斷底卸壓爆破。鉆孔布置方式鉆孔間距5M，布置在掘進期間施工的斷底孔中間，鉆孔沿煤體傾向45，鉆孔孔徑75MM，孔深10M,每孔裝特制炸藥5節(jié)（9KG）,雙發(fā)同段毫秒延期電雷管正向裝藥，其余用27節(jié)（三箱）水泥藥卷封孔?？變?nèi)雷管間并聯(lián)，多個爆破孔的雷管之間采用串聯(lián)連線方式。（見附圖二）4、卸壓鉆孔五個危險區(qū)域超前300M施工卸壓鉆孔，鉆孔布置在下巷下幫時，鉆孔俯角沿煤層傾斜向下布置，孔口距底板10M15M；鉆孔布置在下巷上幫時，鉆孔仰角沿煤層傾斜向上布置，孔口距底板08M10M；孔徑100MM，孔深15M,間距750MM。（見附圖三）（三）效果檢驗當監(jiān)測發(fā)現(xiàn)有沖擊危險時，由防沖監(jiān)測科根據(jù)KBD5、KBD7、礦壓監(jiān)測系統(tǒng)、頂?shù)装鍎討B(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、鉆孔應力監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測結(jié)果及微震事件能量頻次，輔以鉆屑法效驗，確有沖擊危險時，實施局部卸壓解危爆破。對高危區(qū)采取卸壓解危措施后用電磁輻射法和鉆屑法進行效果檢驗，必須使強度值、脈沖數(shù)和鉆粉量都低于臨界值后才能正常生產(chǎn)。否則繼續(xù)實施局部卸壓解危爆破和電磁輻射法和鉆屑法效果檢驗工作，如此循環(huán)，直至確認沖擊危險解除。（四）安全防護措施1、進入25110工作面及下巷、上巷煤柱區(qū)域的所有施工人員必須穿戴防沖背心和防沖頭盔。2、對25110工作面下巷超前200M范圍利用防沖支架進行強力支護，并進行巷道軟包。3、機電三隊嚴格做好25110下巷把口工作，生產(chǎn)期間，嚴禁任何人員進入下巷。必須對25110工作面下巷超前400M范圍內(nèi)實行封閉管理，控制工作面下巷生產(chǎn)人數(shù)。生產(chǎn)班嚴禁任何人員進入（轉(zhuǎn)載機、破碎機、運輸機司機、看機尾人員共四人除外），工作面停止割煤、移架、放煤30分鐘以后方可進人。檢修班除在下巷的施工人員外，其他人員一律不得通過或進入，通風隊防滅火工作和防沖監(jiān)測科人員監(jiān)測工作必須在割煤機停止割煤的情況下進行，所有人員上下班期間必須從上巷進出。4、下巷超前400M范圍內(nèi)除必要的作業(yè)人員外，無關(guān)人員禁止逗留，不得存放閑置物料，必須存放的物料和設(shè)備必須按要求進行捆綁。5、25110工作面下巷皮帶頭處要懸掛“沖擊地壓危險區(qū)始點，無關(guān)人員禁止通行”標志牌，轉(zhuǎn)載機過橋處要懸掛“沖擊地壓危險區(qū)終點，無關(guān)人員禁止通行”標志牌要醒目。進入危險區(qū)域人員實行登記制度，由機電三隊在皮帶頭和皮帶尾把口登記管理；綜采隊負責皮帶尾至下拐頭的人員把口。6、下巷保持壓風管路正常供風，每50M安設(shè)一組壓風自救裝置。7、工作面生產(chǎn)實行遠距離供電、供液，電纜車必須安放在上巷。8、下巷換棚期間，錨索頭必須安裝錨索帽，施工隊要及時回收錨索帽以備復用。9、交接班制度除跟班隊長、班長、驗收員、安檢員、瓦檢員可以在是施工地點交接班外，其他人員一律在斜石門車場交接班。10、上、下巷支護要可靠，有失效棚現(xiàn)象應及時處理。支柱要拴全防倒繩，并固定在頂梁或掛在頂網(wǎng)上。（五）個體防護措施1不得坐在巷道底板或物料上休息；2不得在以下地點逗留巷道高度不夠處；人行道安全間隙不夠處；錨桿失錨或其它支護薄弱地點；錨索下方；設(shè)備或物料附近；靠近鐵質(zhì)管路處。3嚴禁摘掉安全帽，必須穿齊個人防護用品。（六）職工培訓積極開展全員職工培訓，對所有煤巷工作面，都根據(jù)沖擊等級制定了相應的防沖設(shè)計和措施，各區(qū)隊利用班前會、每周一安全活動會、周四學習會進行全員防沖基礎(chǔ)知識、專項防沖安全措施學習和培訓，提高職工主動防范的意識和能力。并且進行答題考試，考試不合格不準入井。七、卸壓爆破的安全措施1、爆破工必須由責任心強，具有二年以上爆破經(jīng)驗，熟悉通風、瓦斯和爆破材料管理及爆破技術(shù)，經(jīng)過培訓并經(jīng)考試合格，持有爆破工合格證的專職人員擔任。2、嚴格執(zhí)行“一炮三檢”制和“三人連鎖”放炮制。3、爆破前，爆破地點左右50M的巷道必須灑水滅塵。4、爆破前必須詳細檢查工作面及爆破地點及附近20米范圍內(nèi)風流中瓦斯?jié)舛?，只有當瓦斯?jié)舛炔怀^05時方可起爆。5、爆破前應將爆破地點附近的電纜、管線、管路等保護好。要檢查爆破地點附近的巷道支護情況，必要時放炮地點支架進行加固，確保支護達到安全要求。6、爆破母線必須由里向外敷設(shè)，兩端在與腳線、放炮器連接前必須扭結(jié)短路。7、檢查處理拒爆或重新聯(lián)線爆破前，必須檢查放炮地點的支護情況，確認安全時方可操作。在拒爆處理完之前，嚴禁在該地點進行與處理拒爆無關(guān)的工作。8、爆破完畢后，爆破工、現(xiàn)場負責人開始對爆破地點及工作面的情況認真檢查，是否有拒爆現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)隱患及時處理。放炮后，距放炮點50米范圍內(nèi)應灑水降塵。9、下巷爆破時，放炮地點以里，所有人員必須撤至工作面第五架以上支架的安全位置下，放炮地點以外，所有人員撤至距放炮點400米以外支架完好的安全地點，但必須避開劃分的沖擊危險區(qū)域和危險地段把口警戒，躲炮時間不得少于30分鐘；10、定炮前用鉆桿將鉆孔內(nèi)煤粉掏凈，防止隔爆。11、預防殘爆及拒爆措施（1）一旦出現(xiàn)塌孔，炮棍涮孔不順利時，使用鉆機桿涮孔，利用高壓水的沖力將鉆桿搗碎的煤渣排除孔外。（2）為避免封泥時炮棍連續(xù)摩擦雷管腳線以及考慮起爆材料的質(zhì)量問題，可采用雙雷管的起爆方式。（3）做好每個爆破孔的鉆孔角度、偏差以及裝藥情況