掘进工作面防治瓦斯突出安全技术措施总体Word文档格式.docx
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(一)预测方法
根据《防治煤与瓦斯突出细则》规定,结合我矿实际情况,采用钻孔瓦斯涌出初速度法、钻孔钻屑量及解吸指标法组合进行突出危险性预测。
(二)预测参数
在没有建立我矿防突指标参数以前,采用《防突细则》规定的指标参数临界值预测突出危险性:
判断突出危险性的钻孔瓦斯涌出初速度临界值(qm)
煤的挥发分Vdaf%
5—15
15—20
20—30
>
30
qm(L/min)
5.0
4.5
4.0
用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的临界值
Δh2
最大钻屑量
K1
危险性
pa
Kg/m
L/m
mL/(g·
min1/2)
≥200
≥6
≥5.4
≥0.5
突出危险工作面
<200
<6
<5.4
<0.5
无突出危险工作面
1、钻孔瓦斯涌出初速度指标
因为我矿煤的挥发份为13.01%,并参照临近新安矿的指标,钻孔瓦斯涌出初速度指标定为:
当qm≥4.5L/min定为有突出危险工作面
qm<4.5L/min定为无突出危险工作面
2、钻孔钻屑量指标
Smax≥6Kg/m有突出危险工作面
Smax<6Kg/m无突出危险工作面
3、钻孔钻屑解吸指标
K1≥0.5mL/(g·
min1/2)有突出危险工作面
K1<0.5mL/(g·
min1/2)无突出危险工作面
或
Δh2≥200Pa有突出危险工作面
Δh2<200Pa无突出危险工作面
(三)预测钻孔布置
1、对煤层掘进工作面进行煤与瓦斯突出预测或防突措施效果检验时,采用干式打眼方式,钻孔直径为42mm。
2、预测钻孔和效果检验孔宜布置在最厚的软分层中,并使钻孔始终在该软分层中钻进。
钻进时应避免钻杆摆动,钻进速度应控制在0.5~1.0m/min。
3、钻孔布置方式
每一掘进工作面,布置四个预测钻孔。
煤巷沿底板掘进时,布置预测钻孔时,一个钻孔布置在巷道中部并沿巷道轴线方向;
两个钻孔分别布置在巷道两帮,终孔点应位于巷道轮廓线2.0~4.0m以外的范围;
最后一个钻孔布置在巷道中部靠近支架顶部,终孔点应位于巷道轮廓线2.0~4.0m以外的范围。
4、钻孔布置参数
以巷道沿煤层底板掘进时,钻孔布置如下:
a、正视图
b、平面图
c、剖面图
图2预测钻孔布置示意图
表2预测钻孔布置参数
孔号
仰角
(°
)
偏角
长度
(m)
直径
(mm)
距巷道底(顶)板
距巷道侧帮
1#
10
42
0.8
2#
15
11
0.5
3#
17
4#
在掘进工作面中部,平行巷道轴线方向布置1#预测钻孔,直径42mm、深度10m;
在掘进工作面两帮,施工2#、4#预测钻孔,直径42mm、深度11m,距巷道侧帮0.5m,距巷道底板1.0m;
在掘进工作面中部靠近支架顶部,施工3#预测钻孔,直径42mm、深度11m,距支架顶部1.0m。
钻孔施工参数如图1和表2所示。
5、钻孔控制范围
钻孔沿巷道轴线方向控制巷道正前方9.9m,巷道两帮2.2m,巷道顶部2.2m。
6、钻孔顺序施工
严格按钻孔顺序施工,即沿煤层底板掘进时,先施工1#钻孔,然后施工2#钻孔,再施工3#钻孔,最后施工4#钻孔。
7、特殊情况处理
(1)当钻孔不能打至设计深度时,经矿总工程师批准后,可将1#钻孔调整到8m,2#、3#、4#钻孔调整至9m,钻孔的直径、仰角、偏角保持不变。
(2)当煤层赋存条件发生明显变化或遇到地质构造时,经矿总工程师批准后,预测钻孔布置方式和布置参数作相应调整。
(四)测试过程
1、测试方式
1#钻孔第1m打完后,自第2m开始,每米测定一次q值和S值,每2m测定一次
(或K1)值。
2#、3#、4#钻孔自第2m开始,每2m测定一次q值、S值和
2、钻孔瓦斯涌出初速度(q)测定步骤
(1)按钻孔深度要求将测定装置的封孔器、导气管、测量室管等与各种辅助部件连接好,检查是否漏气。
封孔后测量室长度为0.5m
(2)1#钻孔第1m打完后,自第2m开始,每米测定一次q值。
2#、3#、4#钻孔自第2m开始,每2m测定一次q值。
(3)钻进时应避免钻杆摆动,钻进速度应控制在0.5~1.0m/min;
(4)钻孔钻进至预定测试深度,迅速拔出钻杆,把封孔器送入孔底,并用打气筒进行充气,充气压力0.2MPa;
(5)在封孔操作的同时,将WY-Ⅰ型瓦斯q值测定仪(或ZLD多级流量计)与导气管口连接好,测量钻孔瓦斯涌出初速度;
(6)钻孔瓦斯涌出初速度的测定必须在打完孔后2min内完成,然后继续打孔进行检验下一位置测试。
3、钻屑量(S)测定步骤
(1)钻屑量(S)的测定与钻孔瓦斯涌出初速度(q)同孔同时进行;
(2)1#钻孔第1m打完后,自第2m开始,每米测定一次S值。
2#、3#、4#钻孔自第2m开始,每2m测定一次S值。
(3)在钻孔打到预定孔深时,在继续钻进的过程中,在孔口用专用口袋接取钻屑,并用弹簧秤计量。
4、钻屑瓦斯解吸指标(Δh2)测定步骤
(1)瓦斯解吸指标(Δh2)的测定与钻孔瓦斯涌出初速度(q)同孔同时进行;
(2)钻孔第1m打完后,自第2m开始,每2m测定一次
值,即测试位置为2m、4m、6m、8m、10m;
(3)当钻孔钻进到预定取样孔深时,立即启动秒表计时,并用1mm和3mm分样筛重叠起来在孔口接钻孔中排出的钻屑,并经筛分成1~3mm粒度,装入解吸仪的煤样瓶中;
(4)秒表记时到3min时转动三通阀,使煤样瓶与测量系统接通,与大气隔绝,秒表记时到5min时刻解吸仪的示值即为
。
5、以钻屑解吸指标
(或K1)为主要指标,其它两个为铺助指标
如果预测指标超过临界值,则采取防突措施,如果预测指标低于临界值,则可以进行掘进。
每预测循环应留有2m的预测超前距。
(五)安全技术措施
1、措施孔超前掘进工作面不小于5m,检验孔超前掘进工作面不小于2m(以最浅孔为主)。
2、每次预测或检验要做好原始记录,并签名,按规定填写通知单,报总工程师审批。
3、要做到“五同时”,即预测人员、安检员、瓦斯检查员、班组长、机电维护工同时在场。
4、认真负责,技术熟练,不得弄虚作假,否则造成后果,由检验人员负责。
5、每次下井前要对下井仪器进行检查,确保准确、可靠,并有记录可查。
6、预测或检验时,瓦斯检查员,要经常检查瓦斯,出现异常情况或工作面浓度达到1%时,停止电钻打眼,达到1.5%时,停止工作,迅速撤到风门外安全地点,并关闭反向门,及时向公司调度室汇报。
7、检验预测人员必须熟悉透水、瓦斯突出预兆,发现透水或瓦斯突出预兆时,必须立即停止工作不得拨出钻杆,迅速撤人,并汇报调度室。
8、预测或检验时,要佩戴并会使用自救器。
9、注意敲帮问顶及支架完整情况,发现问题及时处理,并保持退路通畅。
10、检验或预测施工前,区队安排人员清理窝头浮煤,加固支架,确保窝头高度不低于1.8m。
二、掘进工作面防突措施
当预测指标超限时,该掘进工作面即按突出危险性进行管理,要由掘进队采取防突措施。
㈠采取超前钻孔释放瓦斯
1、钻孔参数,钻孔孔径Φ75mm,钻孔深度10m,钻孔数量视掘进断面而定,有效排放半径在没有进行实测之前,以钻孔总断面积为巷道断面的3%进行计算钻孔数。
并要求钻孔控制范围控制到巷道轮廓线外2~4m;
2、施工顺序:
先上排后下排、由下帮往上帮施工;
3、超前钻孔施工前应加强工作面支护,打好迎面支架,背好工作面。
㈡进行煤体注水
1、注水孔的布置:
孔径为42mm,措施孔深10m,补充孔深6m,终孔分别控制到巷道轮廓线外1m范围,孔数、具体位置、方位、角度根据每个掘进面而定。
根据高压注水后,孔底前方一般有1.5~2m作用影响区,因此每循环在防突措施有效前提下,允许掘进,并留有5米的措施超前距离。
2、注水压力为13~15MPa。
3、注水流量为Q≥50L/min;
总注水量不得超过5m3,单孔注水时间不得超过1.5个小时。
4、封孔深度3~4m,封孔段长度为1m;
5、注水顺序:
执行每个掘进工作面的防突安全技术措施。
6、注水时,由监测队值班员负责观察监测主机瓦斯变化情况,当瓦斯达到1.5%时,通知停止注水。
7、注水终止条件:
当煤壁及钻孔出水严重注水压力下降幅度超过30%或注水期间瓦斯浓度达到1.5%,即可停止注水。
8、注水开始至注水结束后30分钟内,严禁任何人进入该地区反向风门以里。
9、开始注水时,初次给压不能超过13Mpa,在前3~5分钟必须缓慢增压,直至最大值15Mpa,注水期间,根据煤层变化及层理结构合理调整注水压力。
10、高压注水泵附近设置卸压三通阀,调整该阀可保证压力平缓上升和减压。
当高压管路处于承压状态时,严禁连接、拆卸和修理高压管件。
11、在反向风门外进风侧设3趟注水管路,每趟注水管路必须安装闸门、压力表和流量表,注水地点必须有与注水泵联系的信号(或电话)。
12、注水结束后,进入掘进工作面或卸注水抢时,严禁人员面对注水器行走,防止注水器卸压喷出伤人。
13、施工单位严格按设计施工注水孔,注水前,并将钻孔内钻屑掏尽,防止钻屑堵塞钻孔。
㈢措施监督
1、掘进队将每班打钻情况(包括钻孔孔号、位置、深度及异常情况)填写在打钻现场记录表上。
现场必须有钻孔施工记录以便随时查看,记录要求字迹工整、叙事完整,用完后归档(防突科保存)。
2、当班瓦检员、安检员要现场监督打钻进尺及参数,每打完一个孔拔出钻杆前,由队干(跟班队长或班组长或现场负责人)、瓦检员、安检员共同在现场验收钻孔,各项指标符合要求时在打钻记录上签名。
每天掘进队负责把打钻记录报防突科,若钻孔记录没有签名、记录不实,或钻孔不按要求施工,要对当班跟班队长、打钻人员、瓦检员、安检员按事故进行处理。
3、巷道内必须挂有防突措施牌板,有关数据及参数由防突科防突工认真填写在牌板上。
4、防突人员在棚梁上做标记,掘进队负责看护,瓦检员、安检员和班组长共同把好掘进进尺关。
三、防治煤与瓦斯突出措施的效果检验
1、执行防突措施后(超前钻孔释放2个小时以上),按钻孔瓦斯涌出初速度q、每米钻屑量S、钻屑解吸指标△h2(或K1)进行措施效果检验,检验孔深较措施孔浅3米,并布置在两个措施孔之间,如果测得指标在该煤层突出危险临界值以下,则认为措施有效;
反之认为措施无效,必须重新补打措施孔,并经效果检验有效后,方可安全施工。
2、补充防突措施为在上下两排钻孔之间增打3~5个排放钻孔,孔深同措施孔。
3、经检验措施有效后,必须留有2m效