工作面启封和排放瓦斯安全技术措施.docx
《工作面启封和排放瓦斯安全技术措施.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工作面启封和排放瓦斯安全技术措施.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
工作面启封和排放瓦斯安全技术措施
****煤业有限公司
*****综采工作面启封密闭
排放瓦斯专项安全技术措施
****有限公司
二〇一七年八月九日
8116综采工作面启封密闭排放瓦斯专项安全技术措施复审综合意见
复审时间：
2018年5月7日
参加复审人员签字（盖章）
董事长：
总经理：
总工程师：
生产副总经理：
安全副总经理：
机电副总经理：
通风助理：
生产副总工程师：
安全副总工程师：
地测副总工程师：
机电副总工程师：
通风部：
安监部：
机电部：
地测部：
调度室：
技术部：
编制：
会审意见：
**煤业5-1#层8116综采工作面启封密闭、排放瓦斯
专项安全技术措施
本矿井从****起被责令停产整顿一年，为防止8116综采工作面采空区发生煤炭自燃，经上级部门批准，于2016年8月31日对该工作面进行了封闭，至今封闭时间约14个月。
目前，矿井复工复产在即，计划启封8116综采工作面临时密闭，进行瓦斯排放，恢复正常通风。
（几个月以来，经对密闭墙内每周一次抽取气样化验分析，闭墙内甲烷浓度为0-0.06%。
按集团公司瓦斯排放管理制度要求，需组织人员对临时封闭的采煤工作面进行启封并制定专项排放瓦斯措施，经矿总工程师批准，救护队负责人审核后，由救护队入井后排放。
）为保证施工期间的安全，特制定如下安全技术措施：
一、综采工作面现状
1、工作面概况
（1）工作面支护情况：
8116综采工作面开采5-1#煤层，2116运输巷和5116回风巷采用锚网索联合支护，巷道为矩形断面；2116运输巷断面为13.5m2，封闭段长度为115m，5116回风巷断面为12m2，封闭段长度为128m，工作面断面为21m2，长度150m。
工作面安装有96架ZF6400/16/32型掩护式液压支架，工作面封闭时，已回采450m，
（2）工作面设备情况：
综采工作面密闭前，为已有回采系统，综采设备均未撤出。
（3）密闭处“三断”情况：
风水管路、电缆、轨道等均按要求全部断开。
（4）工作面通风情况：
综采工作面密闭前，2116运输巷进风，5116回风巷回风，工作面需风量865m3/min,实际配风量为900m3/min；工作面封闭后，在2116运输巷、5116回风巷封闭区外保留回风巷道的回风系统，各巷的回风绕道调节风窗完好，2116运输巷回风系统供风量为200m3/min，5116回风巷回风系统供风量为210m3/min。
2、密闭构筑情况
该工作面于2016年8月31日封闭，截止目前已封闭近440天。
工作面共构筑2道临时密闭（2116运输巷临时密闭，5116回风巷临时密闭），2道密闭构筑位置分别位于2116巷回风绕道口以里5m处及5116巷回风绕道口以里5m处。
密闭墙全部用大青砖构筑，墙面水泥砂浆抹面处理，墙体厚度为0.6m。
在5116辅助进料巷存在一组受损风门。
根据密闭日常检查情况，2道闭墙处未发现出水现象。
3、闭墙内、外气体情况
综采工作面封闭过程中，在2116运输巷密闭墙上留设有压差管孔、观察管孔、注氮管、反水管，在5116回风巷密闭墙上留设压差管孔、观察管孔、反水管，工作面封闭后，持续为工作面封闭区域注氮。
近期，通风部分别对5116回风巷、2116运输巷密闭墙内气体进行取样化验分析，得各种气体浓度数据如表1，同时人工检测密闭墙外各种气体浓度及温度情况如表2。
通过表1、表2数据分析，两巷闭墙内CO及其它自燃发火标志性气体浓度均为0，综采工作面未出现自然发火预兆。
表1
地点
浓度
气体
CH4（%）
甲烷
O2（%）
氧气
CO2（%）
二氧化碳
CO（%）一氧化碳
C2H2（%）
乙炔
C2H4（%）
乙烯
C2H6（%）
乙烷
5116巷密闭墙内
0.0048
3.6523
2.1611
0
0
0
0.0002
2116巷密闭墙内
0.0013
3.4231
3.1167
0
0
0
0
表2
地点
浓度
气体
CH4（%）
甲烷
O2（%）
氧气
CO2（%）
二氧化碳
CO（%）
一氧化碳
温度℃
≤0.75
≥20
≤1.5
≤0.0024
≤26
5116巷密闭墙外
0
20.6
0.04
0
13
2116巷密闭墙外
0
20.8
0.04
0
13
二、启封密闭排放瓦斯指挥部及职责
1、指挥部成员
总指挥：
****
常务副总指挥：
***
副总指挥：
***
成员：
***
现场总指挥：
***
成员：
***
2、指挥部职责：
（1）总指挥：
负责密闭启封前后及排放瓦斯的全面指挥工作。
（2）常务副总指挥：
按照总指挥安排，负责密闭启封前后及排放瓦斯的具体指挥工作。
（3）副总指挥：
根据密闭启封的现场情况，结合分管的业务具体指挥现场工作。
（4）成员：
根据各自的业务范围做好密闭启封过程中的具体工作。
（5）现场指挥：
负责密闭启封排放瓦斯的现场指挥安排工作。
指挥部设在调度室，调度直通电话号码：
80408041
三、密闭启封时间：
待地煤公司审核、批复后上报集团审批后，确定密闭启封具体时间。
四、预计排放瓦斯量及排放时间
巷道积聚瓦斯量计算公式1：
QCH4积聚=L·S·C
式中：
L——瓦斯积聚巷道长度，m；
S——瓦斯积聚巷道平均断面，m2；
C——巷道内积聚甲烷平均浓度，%。
工作面瓦斯自然涌出量计算公式2：
QCH4涌出=q·T
式中：
q——回采工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；根据2015年矿井瓦斯涌出量鉴定报告可知，q为0.35m3/min；T—巷道瓦斯排放时间，min；即，QCH4涌出=q·T=0.35T
瓦斯排放时间计算公式3：
T＝Q/（SV×1.5%）
式中：
T——预计排放瓦斯时间，min；
Q——预计瓦斯排放量，m3；
S——控制瓦斯排放量的开口断面积，m2；
V——控制瓦斯排放量的开口风流的风速，m/min。
1.5%——瓦斯排放过程中必须保证5116回风巷瓦斯排放口全风压汇合处风流中甲烷浓度不超过1.5%。
根据上述计算公式，预计8116综采工作面及进、回风顺槽两巷的瓦斯排放量及排放时间：
（1）、5116巷瓦斯量
Q5116巷CH4积聚=L·S·C=128×12×0.4%=6.144m3
公式中，128—5116巷长度；
12—5116巷断面积；
0.4%—5116巷密闭墙内预计甲烷浓度。
（2）、8116工作面切眼瓦斯量
Q切眼CH4积聚=L·S·C=150×21×0.8%=25.2m3
公式中，150—综采工作面切眼长度；
21—综采工作面切眼断面积；
0.8%—8116工作面封闭区域内预计甲烷浓度。
（3）、2116巷瓦斯量
Q2116巷CH4积聚=L·S·C=115×13.5×0.2%=3.105m3
公式中，115—2116巷长度；
13.5—2116巷断面积；
0.2%—2116巷密闭墙内预计甲烷浓度。
综上所述，综采工作面及进回风顺槽两巷瓦斯积聚量：
Q8116工作面CH4积聚=Q5116巷CH4积聚+Q切眼CH4积聚+Q2116巷CH4积聚=34.449m3
综采工作面及进回风顺槽两巷瓦斯排放量及排放时间，由如下公式可计算;
QCH4涌出=q·T=0.35T
Q=Q工作面CH4积聚+QCH4涌出=34.449+0.35T
T＝Q/（SV×1.5%）=（34.449+0.35T）/（6.75×V×1.5%）
公式中，6.75—2116巷密闭从开始启封到完成拆除，断面变化量为0-13.5，取其断面平均值为6.75。
根据V的取值范围和实际情况，控制开口处进风流的风速为1.5m/s。
由此，T=（34.449+0.35T）/（6.75×60×1.5×1.5%）,可算得T=3.93min
因此，Q=QCH4积聚+QCH4涌出=34.449+0.35T=35.82m3
经计算，排放瓦斯量为35.82m3，排放时间为3.93min。
考虑到施工过程中不确定因素，预计排放时间为20min。
五、警戒岗位设置
1、安全警戒的作用：
为防止无关人员进入启封密闭所涉及到的回风巷内，在以下地点设置警戒：
（1）、盘区水仓回风调节风门处；
（2）、南翼回风巷尾调节风窗外（包括警戒通过风井坑底正反风门进入回风井人员）；（3）、辅一轨道巷口；（4）、5116辅助进料斜巷风门外；（5）、5116巷回风绕道与盘区专用回风巷交汇点北10m处；（6）、2116巷密闭墙外10米处；（7）1#、2#风井行人风门外。
禁止所有人员进入警戒区域。
2、瓦斯排放检查点位置：
5116回风巷与全风压风流混合处及2道密闭启封地点。
六、施工顺序：
分四个阶段进行
第一个阶段：
准备工作
1、通风部负责完善5116巷口2道风门及其调节风窗。
2、机电部通讯组提前将通讯电话安装到位（2116巷口、5116巷口分别安装通讯电话），确保警戒点、施工地点等地方的通讯畅通。
3、机电部在3.5W变电所、中央变电所、风机房设专人看护，保证启封期间通风、供电系统正常运行。
4、机电部提前在5116巷风门外按规定安装2台FBDZNO6.0-2×11KW对旋局部通风机，并将局扇电源连接到位，保证局扇能够正常运转，且能够实现“双风机双电源自动切换”。
5、通风部负责将局部通风机风筒穿过风门旁调节窗口延接到5116巷密闭墙前。
6、启封密闭前，启封密闭所涉及到的回风巷内无关人员撤离排瓦斯流经区域，并汇报指挥部。
7、密闭启封前，必须由救护队队长亲自在现场指挥，进入现场排放瓦斯排放人员不得少于6人。
8、施工时所需工具及材料
密闭启封施工时所需仪器：
（1）、便携式甲烷检测报警仪5台（报警点1%），排瓦斯现场5116全风压混合风流处吊挂1台，其它现场数据对比用。
（2）、四合一气体检测仪2台，用于检测巷道内气体情况，现场数据对比用。
（3）、光学瓦斯检测仪3台，用于检测巷道内瓦斯，现场数据对比用。
所有现场所需仪器及人员佩戴仪器必须经过检验并在有效期内。
启封密闭时，救护队员必须佩带氧气呼吸器并带齐启封密闭墙的工具：
铜锤2把、铜钎2根（不得用铁或钢制工具启封）、锹2把、绞线钳2把。
9、密闭启封前，通风部负责对瓦斯流经路线的通风设施进行检查，同时在巷道内悬挂避灾路线牌板，确认安全后汇报总指挥
10、密闭启封前，监测监控队在5116巷回风绕道口处设置瓦斯、一氧化碳及温度传感器，甲烷传感器报警值设置为1.5%，一氧化碳传感器报警值设置为24ppm，并提前对所有传感器及便携式甲烷报警仪进行标校，使其符合要求，监控队长负责将设置的传感器和总回风巷的传感器数据及时汇报总指挥部。
密闭启封前，管路队负责将静压洒水管接至密闭前，为闭墙和施工过程中洒水做好准备，并安排洒水洗尘人员对盘区三条大巷及联络巷进行洒水。
11、密闭启封前，机电部负责对瓦斯排放流经区域进行全面检查，杜绝存在电气设备；同时对瓦斯排放涉及区域2116巷密闭前巷道内电气设备进行检查，发现问题及时处理，确保电气设备无失爆、接地极无锈蚀、“三大保护”安全可靠。
12、上述密闭启封前的准备工作（1-11项）需提前一个班完成，并由相应业务部门负责人全面检查，确认安全无隐患后，汇报总指挥。
13、密闭启封前，安监部长负责安排专人到警戒位置检查情况，确认各警戒位置无安全隐患后，向总指挥汇报。
14、启封密闭前首先由总指挥安排救护队员对排放瓦斯涉及区域进行全面检查，只有气体浓度符合规定，排放瓦斯警戒区域内确认无其他人员，且无其它安全隐患，安监部负责设置警戒，总指挥下达启封密闭、排放瓦斯指令。
第二个阶段:
启闭、排放瓦斯
根据启封工作面的通风系统情况，采用全风压通风的方法，排放工作面瓦斯。
排放步骤：
1、确认瓦斯排放所涉及区域全部正常，由总指挥下达瓦斯排放指令。
2、首先，将5116辅助进料斜巷2道风门打开，调控5116巷回风绕道调节风窗风量，使其回风量达到该工作面封闭前供风量。
（960m3/min）
3、启动5116巷口局部通风机，将风机风筒延接到5116巷密闭墙前，风筒出风吹到密闭墙前。
4、派救护队员检查5116回风巷密闭外甲烷及二氧化碳等气体浓度情况，确认甲烷浓度不超过1.0%、二氧化碳浓度不超过1.0%、一氧化碳浓度不超过24PPM、氧气浓度不低于20%。
之后，再将5116巷密闭的措施孔、观测孔、放水孔阀门逐步打开，保证密闭墙外各种气体浓度符合规定要求。
5、安排救护队员破5116回风巷密闭墙，破墙断面与回风绕道调节风窗调控断面大小一致。
在破墙同时，安排2名救护队员要不间断检测5116回风绕道与全风压风流混合处的气体浓度，若甲烷浓度达到1.5%或二氧化碳浓度达到1.5%、一氧化碳浓度达到24PPM、氧气浓度低于18.5%时，应指令5116回风巷拆墙人员立即停止作业，并将墙孔堵小，待5116回风绕道与全风压风流混合处的甲烷浓度低于1.5%、二氧化碳浓度低于1.5%、一氧化碳浓度低于24PPM、氧气浓度不低于18.5%时，并稳定30min后，方可恢复作业。
6、5116巷破墙工作完成后，将5116巷人员全部撤出到风门外，关闭局扇，停止供风，并将5116辅助进料斜巷2道风门关闭。
7、用电话通知2116巷人员逐步打开2116运输巷密闭的措施孔、观测孔、放水孔，确保5116回风绕道与全风压风流混合处的甲烷浓度低于1.5%、二氧化碳浓度低于1.5%、一氧化碳浓度低于24PPM、氧气浓度不低于18.5%时，并稳定30min。
8、由救护队员检查2116运输巷密闭外气体情况，符合规定要求时，安排救护队员破2116运输巷密闭墙，并封堵2116巷回风绕道调节风窗。
9、在破墙过程中，两巷指挥人员要保持通讯联系，派救护队员不断检查5116巷回风流气体浓度，当回风流甲烷浓度达到1.5%或二氧化碳浓度达到1.5%、一氧化碳浓度达到24PPM、氧气浓度低于18.5%时，现场指挥应指令打开5116巷风门，用风门开、关大小调配工作面供风量（短路一部分风量），确保5116巷回风流与全风压风流混合处的甲烷浓度低于1.5%、二氧化碳浓度不超过1.5%、一氧化碳浓度不超过24PPM。
10、2116巷破墙孔口断面逐步扩大到2m×1m后，停止破墙作业，经救护队员检查确认8116工作面回风流中甲烷浓度不超过1.0%，二氧化碳浓度不超过1.5%，一氧化碳浓度不超过24PPM，且稳定30min后无异常时，组织救护队员由2116巷进入工作面进行探巷作业。
排放瓦斯路线为：
2116巷→综采工作面切眼→5116巷→5116巷回风绕道→盘区回风巷→总回风巷→回风斜井→地面（详见附图2）。
上述整个操作过程除救护队人员外所有参与人员必须在新鲜风流处作业，防止发生意外。
第三个阶段：
启封后工作面及瓦斯排放流经路线全面检查
8116工作面密闭启封后，由救护队员继续检查5116回风绕道甲烷浓度情况，确认甲烷浓度不超过1.0%，二氧化碳浓度不超过1.5%，一氧化碳浓度不超过24PPM、氧气浓度不低于18.5%，且无其它异常情况时，方可由救护队有经验的队长带一个小分队沿2116巷新鲜风流进入工作面侦查，对工作面顶板、支护、积水等安全情况进行全面检查，发现问题及时汇报现场指挥，由现场指挥根据问题情况确定处置方案。
在侦查巷道内局部地点甲烷浓度时，采用长胶管伸入进行检查，若出现局部瓦斯积聚现象时，需采用导风筒消除瓦斯积聚。
确认工作面瓦斯排放结束后，救护队检查瓦斯排放流经路线各地点甲烷浓度情况，只有当瓦斯浓度不超过0.75%，二氧化碳浓度不超过0.75%，一氧化碳浓度不超过24PPM、氧气浓度不低于20%，由指挥部下达瓦斯排放工作结束。
瓦斯排放结束后，机电、通风、安监、调度、生产、地测部门负责人对工作面进行全面检查，及时处理本部门业务范围内隐患，为系统恢复做好准备。
第四个阶段：
系统恢复
工作面全面检查后，通风部负责调整5116辅助进料斜巷调节风窗风量为100m3/min,通过5116回风绕道调节风窗调整8116工作面供风量为900m3/min。
待工作面稳定2天后，通风部负责恢复工作面安全监控系统和束管监测系统，其它各系统由矿相应部门进行逐步恢复。
七、启封密闭排放瓦斯安全技术措施
1、参加启封的所有人员要明确各自职责和工作程序，贯彻学习安全措施后签字。
2、瓦斯排放工作必须由指挥部统一指挥，现场施工作业人员必须服从救护队指挥。
3、启封前首先对密闭前10米范围内的支护及周围的环境进行全面检查，并检查密闭内外的气体情况。
4、安监站要指定专人进行警戒，严防无关人员误入排放瓦斯巷道内。
5、启封时在施工地点悬挂便携式甲烷报警仪，连续监测施工地点的瓦斯变化情况。
6、启封前要对密闭周围进行洒水，确保密闭墙体浸湿浸透。
7、启封过程中施工人员动作要轻，并对敲击地点不断进行洒水，避免产生撞击火花。
同时设专人观察顶板支护情况，避免出现启闭引起顶板松动掉矸伤人。
8、启封过程中严禁一次性全断面打开密闭，要逐渐扩大开口断面，防止密闭墙内瓦斯大量涌出造成瓦斯超限事故。
严禁冒险违章作业，确保万无一失。
9、启封密闭必须按规定要求，安排救护队员使用铜锤、铜镐、铜钎，且由上而下逐步破墙。
10、启封密闭、排放瓦斯全过程，由救护队在5116巷回风流与全风压风流混合处经常检查甲烷浓度，通过调节进风风量，将甲烷浓度控制在1.5%以下，二氧化碳浓度不超过1.5%，一氧化碳浓度不超过24PPM、氧气浓度不低于18.5%，同时要确保总回风巷甲烷浓度不超过0.75%，二氧化碳浓度不超过0.75%，一氧化碳浓度不超过24PPM、氧气浓度不低于20%。
11、启封密闭、排放瓦斯后，必须对8116工作面原封闭区进行全面检查，只有5116巷口回风流中的甲烷浓度不超过0.8%和CO2浓度低于1.2%时，一氧化碳浓度不超过24PPM、氧气浓度不低于20%，且状态稳定30min以上时，方可认为排放完毕。
12、瓦斯排放期间，所有参与人员必须坚守岗位，听从指挥，严格把关。
13、瓦斯排放期间，在所有能通往排放瓦斯流经路线的巷道联巷口设专人警戒。
警戒人员必须坚守岗位，不得擅自离岗，只有接到调度室撤岗命令后，才能撤离岗位。
14、排放瓦斯工作结束后，对工作面风量进行调整，确保配风量不低于900m3/min。
15、工作面恢复正常通风后监测监控队及时设置工作面、上隅角及回风流瓦斯探头，加强对工作面瓦斯的连续监测。
16、密闭启封排放瓦斯全过程，要严格按照排放瓦斯预警制度做好预警工作，及时向调度汇报瓦斯排放进展情况。
17、由安监部监督措施执行情况。
八、异常情况应急处置措施
1、启封密闭前，应准备发生异常情况重新封闭所需足够数量的砖、水泥和沙子，放置于密闭墙前运料斜巷底部。
2、密闭启封过程中，若检测出密闭墙内有毒有害气体浓度异常时，须按照《有毒有害气体应急救援预案》执行。
若检测出密闭内甲烷浓度超过1.5%，利用密闭3个孔进行瓦斯排放，严禁密闭启封作业；若检测出密闭内有CO等自燃发火指标气体且温度在25℃以上，应立即封闭密闭；只有当密闭内的气体正常，没有发火预兆，方可进行启封。
3、密闭启封后，救护队一个小分队进入启封工作面侦察时，沿2116巷进风流进入，行走时速度要慢，要注意脚下煤尘，防止煤尘飞扬；同时要检查巷道内的气体浓度，若发现氧气含量低于20%或甲烷浓度超过0.8%、二氧化碳浓度超过1.2%时，立即回撤到安全地点，汇报现场指挥，并制止其他人员进入。
经调整风量，气体浓度符合规程要求后，再重新进入检查工作面侦察。
4、救护队侦察过程中，需检查巷道内是否有局部瓦斯超限现象，若出现局部瓦斯积聚地点，必须根据现场实际情况采取措施进行局部瓦斯排放。
5、救护队侦察过程中，如遇巷道积水太深，暂停侦察作业，及时汇报现场指挥，并在进、回风巷口设置栅栏、揭示警标。
当巷道内所有地点甲烷浓度降低到0.5%以下时，并确认巷道内无局部瓦斯积聚隐患后，机电部门恢复排水供电系统，启用排水设备进行排水，积水排出后，继续侦察。
6、救护队侦察过程中，如遇到巷道支护变形严重或顶板冒落时，暂停侦察作业，待巷道加固支护，通风断面恢复正常后，方可继续侦察。
7、救护队进入侦察过程中，如发现工作面采空区气体、温度等有自燃发火征兆时，立即撤出人员，重新封闭。
后在密闭墙接入注氮管路进行注氮。
8、救护队在启封工作面作业和侦察时，要严格遵守《矿山救护规程》。
9、工作面启封密闭期间，如果出现巷道顶板冒落或因积水过深造成局部堵塞时，需另行制定巷道排放瓦斯措施，并严格按措施执行。
10、若施工过程中发生灾害险情，所有参与人员必须沿避灾路线撤退。
11、避灾路线：
①5116回风巷密闭处：
5116回风巷密闭→5116辅助进料巷→一盘区轨道巷→副斜井底→副斜井→地面。
或5116回风巷密闭→5116辅助进料巷→一盘区轨道巷→主斜井行人斜巷→主斜井→地面。
②2116运输巷密闭处：
2116运输巷密闭→2116辅助进料巷→一盘区轨道巷→副斜井底→副斜井→地面。
或2116运输巷密闭→2116辅助进料巷→一盘区轨道巷→主斜井行人斜巷→主斜井→地面。
九、未尽事宜严格按照《煤矿安全规程》、“一通三防”相关规定及上级文件中的有关规定进行。
附：
图1密闭启封位置及警戒设置位置示意图；
图2排放瓦斯流经路线示意图；
图3密闭启封后通风系统示意图。
升级会员 