井筒巖巷段揭煤安全技術(shù)措施

井筒巖巷段揭煤安全技術(shù)措施一、工程概況1、井筒布置新田礦主斜井井筒總長1448.536ｍ，井口坐標(biāo)為X=3000128.500；Y=35608679.300；標(biāo)高H=1234.000（軌面）；巷道方位角為340°，巷道坡度為-14°45′，設(shè)計斷面為直墻半圓拱形，凈寬4.4ｍ，凈高3.8ｍ，凈斷面積為14.6ｍ2。2、煤層及煤層頂?shù)装?#煤層為全區(qū)可采煤層，煤層厚1.24~5.83m，平均2.79m，全部可采，屬較穩(wěn)定偏穩(wěn)定型煤層，是本區(qū)的主采煤層。煤層結(jié)構(gòu)較簡潔，含夾矸0~3層，多為0~1層，東、西兩端夾矸層數(shù)增多（2層）夾矸為泥巖、炭質(zhì)泥巖，厚度0.08~0.68m。煤層頂板一般為泥質(zhì)粉砂巖，局部為泥巖或粉砂巖，底板為泥巖，富含植物根部化石。、構(gòu)造說明10-21o。井田內(nèi)，次一級褶曲和斷層均有發(fā)育，構(gòu)造簡單類型為中等。4#煤層的富煤帶在201-302-B405-J402-502孔一線，呈NE向條帶狀，煤厚一般3~4m。由該帶向NW和SE，煤層均漸漸變薄。煤層總體呈單斜構(gòu)造賦存，煤層走向60o～80o，傾角8o～10o，平均8o左右。無大的斷裂構(gòu)造，構(gòu)造條件較簡潔。4、瓦斯及煤塵依據(jù)《貴州省黔西縣新田井田煤炭勘探地質(zhì)報告》，本礦井瓦斯采樣鉆孔共19個，經(jīng)測定4#煤層原煤瓦斯含量為8.82~23.99m3/t，平均為14.55m3/t。4號煤層常夾軟煤分層（呈粉未狀），在勘探過程中，部分鉆孔（如308、J301、J302、B406等）鉆進(jìn)至4號煤層時，發(fā)生過瓦斯涌出、軟煤分層（粉煤）“噴瀉”、垮塌及頂鉆具現(xiàn)象，井下瓦斯壓力較大，因此按煤與瓦斯突出設(shè)計。依據(jù)《貴州省黔西縣新田井田煤炭勘探地質(zhì)報告》，井田內(nèi)共采煤塵爆炸樣41件。試驗結(jié)果，其火焰長度及巖粉均為“0”，全區(qū)均屬無爆炸性煤層。、巷道支護(hù)形式依據(jù)地質(zhì)資料，巷道頂板巖層基本穩(wěn)定，壓力不大，巷道設(shè)計直墻半圓拱形，錨網(wǎng)噴支護(hù)，噴厚度120mm。若遇到破裂帶，采納錨網(wǎng)+架棚噴射混凝土支護(hù)。二、新田煤礦井筒揭煤總體技術(shù)方案根據(jù)新田煤礦三條井筒掘進(jìn)進(jìn)度及地層編錄和地質(zhì)猜測，主斜井將比其它兩個井筒提前揭煤，先對主斜井進(jìn)行揭煤施工，采納穿層鉆孔預(yù)抽揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施，順當(dāng)揭煤進(jìn)入煤層，完成主井揭煤工作，副、風(fēng)井施工到位后，以主斜井揭煤探明的地質(zhì)資料、瓦斯和煤塵狀況以及揭煤閱歷為依據(jù)，進(jìn)行下一步副、風(fēng)井的揭煤工作。本方案優(yōu)點(diǎn)：由于實行從主斜井先進(jìn)行揭煤工作，提前探明地質(zhì)、水文地質(zhì)、構(gòu)造地質(zhì)狀況及4#煤層產(chǎn)狀、瓦斯含量、瓦斯壓力大小、突出危急性大小等，為下一步副、風(fēng)井的揭煤工作供應(yīng)了切實牢靠的資料，提高了下一步揭煤工作的平安性和揭煤施工速度。三、礦井揭煤工作面和煤層相對位置及煤層突出危急性猜測主斜井在施工過程中嚴(yán)格根據(jù)“逢掘必探，先探后掘”的原則進(jìn)行超前探測，在條件允許的狀況下還可實行物探進(jìn)行探測，在超前探測后，視揭煤點(diǎn)四周20m范圍的地質(zhì)構(gòu)造簡單程度確定煤層層位掌握方案，如巖石條件破裂、地質(zhì)構(gòu)造簡單時，在工作面掘進(jìn)至距煤層法距20m時布置5個層位掌握取芯鉆孔，精確?????把握煤層厚度、傾角變化、地質(zhì)構(gòu)造和瓦斯?fàn)顩r；如巖石條件簡潔、構(gòu)造單一，工作面掘至煤層頂板法線距離10m時，布置3個（1#、3#、5#孔）煤巖層層位掌握取芯鉆孔和2個（2#、4#孔）煤巖層層位掌握不取芯鉆孔，并穿透煤層底板0.5m，精確?????把握井筒工作面與煤層之間的空間關(guān)系及瓦斯含量和檢驗煤層突出的系數(shù)（5個探孔即作為探煤鉆孔又作為測壓鉆孔）。1、主斜井掘進(jìn)施工距4#煤層頂板10m時，停止掘進(jìn)，施工5個前探孔確定4#煤層的相對位置，每個鉆孔孔口管上安裝高壓閥門聯(lián)通壓力表兼做測壓鉆孔對4#煤層瓦斯壓力進(jìn)行測定，具體記錄測壓數(shù)據(jù)。打鉆過程中觀看是否消失突出預(yù)兆現(xiàn)象，記錄臺帳要具體并上報通防部和有關(guān)部門，同時開展新田煤礦煤層突出危急性鑒定工作。只有當(dāng)瓦斯壓力＜0.74Mp、瓦斯含量＜8m3/t、煤層結(jié)實性系數(shù)f＞0.5、以及打鉆過程中均無明顯突出預(yù)兆現(xiàn)象發(fā)生時為無突出危急性煤層，反之則為突出危急性煤層。2、若猜測煤層有突出危急性，在工作面距煤層頂板法線距離10~7m過程中，邊掘邊探，確保在工作面掘進(jìn)至煤層頂板法線距離為7m時，停止施工作業(yè)，實行區(qū)域防突措施（穿層鉆孔預(yù)抽揭煤區(qū)域煤層瓦斯），經(jīng)效果檢驗區(qū)域防突措施有效，井筒可以進(jìn)行掘進(jìn)施工，當(dāng)井筒距離煤層法線距離為1.5m時，實行遠(yuǎn)距離放炮措施直接揭開煤層。3、若猜測煤層無突出危急，邊掘邊探，施工掘進(jìn)至距煤層頂板法線距離5m處時，進(jìn)行工作面突出危急性驗證，當(dāng)驗證為無突出危急區(qū)后，井筒可掘進(jìn)至距離煤層法線距離為1.5m，實行遠(yuǎn)距離放炮措施揭開煤層。附圖1：法距10m鉆孔布置圖四、礦井揭煤前預(yù)備及保障工作1、已與業(yè)主單位聯(lián)合成立通防機(jī)構(gòu)，目前通防管理人員4人、防突隊員工7人，并對防突隊員制定特地培訓(xùn)方案，完善通防管理機(jī)構(gòu)及提高人員素養(yǎng)。2、新田煤礦已于2009年12月底安裝好瓦斯自動監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，確保24h對工作面瓦斯?fàn)顩r的有效監(jiān)測監(jiān)控。3、礦井揭煤前，局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)筒全部檢修一遍，統(tǒng)一吊掛，統(tǒng)一采納直徑800mm的風(fēng)筒，揭煤工作面局部通風(fēng)機(jī)功率為2×30Kw。同時完成主通風(fēng)系統(tǒng)的安裝，并能正常投入使用，形成全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)。4、2010年7月，礦井完成安裝永久瓦斯抽放系統(tǒng)，在揭煤前利用永久瓦斯抽放系統(tǒng)（運(yùn)行一臺抽放泵），對揭煤點(diǎn)瓦斯進(jìn)行抽放；或利用臨時移動抽放泵（30~43m3/min），揭煤前在地面安裝抽放泵和抽放管路，對揭煤點(diǎn)瓦斯進(jìn)行抽放，并在抽放管路上安裝瓦斯抽放參數(shù)計量裝置（混合量、濃度、溫度、負(fù)壓），便于計算煤層瓦斯的抽出量。同時有專人在移動抽放泵旁24小時值班，確保移動瓦斯抽放泵正常運(yùn)行。5、礦井2010年7月已安裝好壓風(fēng)自救系統(tǒng)，在壓風(fēng)管上安裝好壓風(fēng)自救系統(tǒng)（正常掘進(jìn)時在停人車處安裝一組，揭煤作業(yè)時距工作面20～40m安裝一組，每組壓風(fēng)自救系統(tǒng)內(nèi)由4分鍍鋅管及開關(guān)、壓風(fēng)自救袋組成，可供15人使用）、對壓風(fēng)管路系統(tǒng)進(jìn)行一次全面檢修，確保正常使用。6、揭煤時對井下及井口20m范圍內(nèi)的全部機(jī)電設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行防爆檢查，凡不符合規(guī)定的全部撤換，整改到位。7、揭煤前檢查完善通風(fēng)、防塵、防火設(shè)施，確保正常使用。8、新田煤礦已購置各類型號防突鉆機(jī)4臺（另已方案再購置6臺），揭煤前完成MD-2煤鉆屑瓦斯解析儀、WTC防突儀、瓦檢儀、放炮器的檢測、調(diào)試工作，并由通防部專人負(fù)責(zé)。9、揭煤前預(yù)備好過煤地段所需的全部支護(hù)材料，揭煤所需的隔離式自救器等各類物資。10、揭煤前明確標(biāo)示出避災(zāi)線路。11、揭煤前對參予揭煤工作的全體員工進(jìn)行揭煤措施培訓(xùn)考試，為加強(qiáng)對揭煤工作的領(lǐng)導(dǎo)，做到責(zé)任到人、分工負(fù)責(zé)，事事有人管，確保揭煤工作平安順當(dāng)進(jìn)行。五、主斜井揭煤預(yù)抽瓦斯措施主斜井井筒掘進(jìn)至1315m處（掘進(jìn)工作面距離煤層頂板法線距離7m處）停止施工，距離掘進(jìn)工作面2m處施工右?guī)豌@場、距離掘進(jìn)工作面9m處施工左幫鉆場，利用左、右鉆場和工作面進(jìn)行井筒揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施。瓦斯抽放鉆孔技術(shù)參數(shù)的確定：①鉆場規(guī)格：深×寬×高=4m×4.4m×3m，左幫鉆場共布置抽放孔38個、工作面布置鉆孔62個、右?guī)豌@場布置鉆孔38個，共施工138個抽放鉆孔；提前預(yù)留5個鉆孔位置，在抽放瓦斯后施工作為抽放效果檢查孔，鉆孔終孔位置以穿透煤層全厚并進(jìn)入巖層0.5m以上為標(biāo)準(zhǔn)，孔徑95mm，封孔壓力為瓦斯壓力的5倍。②終孔點(diǎn)掌握范圍：巷道輪廓線外12m、終孔位置在揭煤區(qū)域煤層內(nèi)網(wǎng)狀勻稱布置（3m×3m）。借鑒周邊礦井煤層參數(shù)，設(shè)計抽放半徑為1.5m。各個鉆孔參數(shù)詳見附圖2、附圖3及表1、表2。附圖2、附圖3：預(yù)抽瓦斯排放孔布置圖附表（1、2）鉆場設(shè)計鉆孔設(shè)計參數(shù)六、主斜井揭煤區(qū)域煤層區(qū)域防突措施檢驗對主斜井揭煤區(qū)域進(jìn)行瓦斯預(yù)抽消突措施肯定時間后，對防突措施進(jìn)行效果檢驗，共施工5個效果檢驗孔，分別位于揭煤預(yù)抽區(qū)域內(nèi)的上部、中部、兩側(cè)和下部。（1）檢驗方法：采納鉆屑（瓦斯解析）指標(biāo)法對井筒揭煤防突措施進(jìn)行檢驗，檢驗指標(biāo)有：K1、△h2和鉆屑量S。（2）檢驗結(jié)果及實行措施：①當(dāng)K1≥0.5、△h2≥200Pa、S≥6Kg和打鉆過程中有明顯突出預(yù)兆時，預(yù)抽揭煤區(qū)域防突效果無效，必需實行補(bǔ)打鉆孔連續(xù)對揭煤區(qū)域進(jìn)行抽放，直至