煤矿石门掘进揭煤安全措施.docx
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煤矿石门掘进揭煤安全措施
21113上巷石门掘进揭煤安全技术措施
一、工程概况
煤与瓦斯突出矿井，根据采掘接替计划，准备在矿井东翼布置21113回采工作面，掘进21113工作面上巷前需从上巷石门揭穿二1煤层，该巷道服务工作面辅助通风、行人、运料。
东临运输下山，西临21111采空区，南部为薄煤带，北部原17111抽放巷和一水平东大巷。
21113上巷石门揭煤点位于17111保护层工作面保护范围及瓦斯抽采范围边缘位置，距21111采空区2m。
为确保石门揭煤安全，根据《防治煤与瓦斯突出规定》规定，结合我矿实际及掌握的地质资料情况，特编制本设计。
图1巷道平面图
21113上巷石门全长33.7m，巷道为直墙半圆拱断面，施工方式炮掘，采用锚网喷支护，净宽3.5m，净高3.25m，净断面积10m2，从原17111运输下山上部开口，巷道标高+81m～96.5m，以+28°上山320°19′方位角定向掘进。
图2石门支护断面图
二、地质概述
该区域煤（岩）层倾向北，倾角平均30°，据21111工作面下切口实际巷揭情况，石门揭煤位置的煤层厚度2.3m。
根据技术科提供地质资料，自开口到二1煤层底板，岩性依次为泥岩、L7灰岩、泥岩、一8煤、泥岩、L8灰岩、泥岩、细砂岩、泥页岩，总厚度约18m，预计石门掘进33.7m见二1煤层。
石门揭煤位置距东南方向薄煤带37m、距正东方向保护层开采边界相距4.5m，在保护范围影响区域揭煤。
根据21111下巷末端掘进期间的实测突出预测指标参数（qmax＜2L、Smax＜3Kg），结合矿井瓦斯地质图（揭煤区域瓦斯含量在6m3/t左右），以及揭煤点在17111保护层工作面保护范围和瓦斯抽采范围边缘，临近21111工作面采空区等实际情况判断，21113上巷揭煤区域为无突出危险区，但为确保揭煤安全，仍需采取揭煤防突措施。
三、石门揭煤防突
该区域采用保护层开采、底板岩巷卸压瓦斯抽采区域防突措施，揭煤点位于17111保护层工作面保护范围及17111底板抽采巷抽采钻孔控制影响范围内，经抽采达标效果评判，瓦斯抽采率45.3%，煤层残余瓦斯含量为3.944m3/t，达到《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》区域性消除突出危险认定指标和瓦斯预抽效果达标认定指标要求。
（一）超前探测和防突指标确定
1、21113上巷石门揭煤防突措施，从石门距煤层法线距离10m岩柱开始执行，直至穿过煤层到煤层顶板的全过程。
技术科做好预测预报工作，距煤层法线剩余10m时下发通知单停止掘进，施工两个穿透煤层全厚且进入顶板0.5m的前探钻孔（技术科设计），观察揭煤区域有无煤与瓦斯突出危险性，并确认巷道与煤层的实际位置关系、煤层赋存状况等，并根据情况确定执行防突措施。
2、防突措施中突出危险性预测及防突措施效果检验均采用复合指标法，以qmax值、Smax值作为突出危险性指标进行判断。
实测得到的任一指标（qmax≥2L/min、Smax≥3Kg/m）大于或等于临界值时，该工作面为突出危险工作面；反之，为无突出危险工作面。
工作面突出危险性预测（效果检验）临界值
钻孔瓦斯涌出初速度q/（L*min-1）
钻屑量S/（kg*m-1）
2
3
3、施工钻孔时技术科地质人员必须经常深入现场，收集该石门的地质资料并作好记录，并根据钻孔资料绘制剖面图，为揭煤提供可靠的第一手资料。
4、超前探测钻孔出现喷孔等明显动力现象时，对揭煤区域煤层采取抽放或排放措施。
探测无异常，以正常循环掘进至距煤层法线距离5m停止。
（二）距煤层法线距离5m时停掘，采用复合指标法对揭煤区域进行突出危险性预测，若预测超标采取防突措施，之后，进行效果检验。
1、工作面预测
在石门工作面距煤层法向距离5m时，在掘进断面上、中及两侧共布置4个穿透煤层全厚的预测钻孔，测定瓦斯涌出初速度q值及钻屑量指标，与以下效果检验钻孔相同。
预测指标以及临界值确定：
瓦斯涌出初速度qmax＜2L、最大钻屑量Smax＜3Kg。
如果预测值超过规定，应采取工作面防突措施。
在经工作面预测或措施效果检验为无突出危险工作面时，可掘进至远距离爆破揭开煤层前的工作面位置。
预测效检时采用ZYG-150型钻机施工岩孔，Φ110mm钻头，见煤后立即停止钻进，用压风将孔内岩屑吹干净，煤层段改用风钻配合可接钻杆施工孔径Φ42mm。
2、工作面防突措施
布置48个ø75mm孔径穿透煤层的超前排放钻孔，控制两帮及顶部范围不小于5m，下部不少于3m，依据矿井防突设计孔底行间距3.1m，列间距2.7m；排放钻孔施工完成后，在掘进断面的两侧及上中部布置4个效检孔，测定瓦斯涌出初速度q值及每米最大钻屑量，进行效果检验；瓦斯涌出初速度q＜2L、最大钻屑量S＜3Kg,视为措施有效，反之，每超标一次增加10排放钻孔。
图3防突措施孔布置图
图4防突措施孔剖面图
图5防突措施孔平面图
图4效果检验钻孔布置图
图5效果检验孔剖面图
孔号
夹角（°）
倾角（°）
斜长（m）
1
0
+28
12.2
2
59
39
10.8
3
0
39
9.7
4
58
73
10.8
3、经预测或效果检验低于以上规定临界值时，5m至1.5m掘进期间必须采取小循环、放小炮作业，每循环应控制在0.8m以下。
（三）距煤层法向距离1.5m时，用工作面预测方法进行最后验证，无突出危险时，在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭开煤层。
预测钻孔任一指标超标，必须对超标钻孔周围加打10个排放钻孔进行瓦斯排放，经效果检验不超标，方可在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭开煤层。
四、揭煤方案的确定
1、导硐法揭煤
在确定煤层各项突出指标符合揭煤要求后，施工单位向前沿煤层底板（工作面顶板与煤层平行）施工石门导硐，保持掘进工作面距离煤层1.5m的法向距离，加强巷道支护管理，防止跨顶引发突出，为揭煤提供必备的条件。
2、远距离放炮
根据目前石门煤层瓦斯以及附近的地质情况，决定采取远距离放炮的办法，全断面一次爆破揭开煤层，放炮地点设在一水平中央变电所。
五、揭煤组织措施
（一）成立揭煤领导小组
1、组织机构
组长：
***
副组长：
************
成员：
******************
揭煤领导小组职责是：
负责协调指挥揭煤前期准备和揭煤过程中的劳动组织、措施执行等，并落实现场跟班；根据揭煤工作的需要作出正确决策、决定，及时发出各项指令，保证揭煤工作顺利进行。
办公室设在矿调度室，值班内线电话***、***，办公室成员由当天矿值班领导和矿调度室调度员组成。
指挥小组统一指挥揭煤停电、送电和放炮工作。
（二）成立现场揭煤指挥小组
现场总指挥：
***
成员：
*********及施工队长和救护队
现场跟班干部：
八点班：
***
四点班：
***
零点班：
***
根据措施的进展情况安排现场各项组织工作，及时向领导小组汇报工作的进展情况，为领导小组决策提供管理信息。
根据揭煤安全技术措施的各项要求，落实措施的执行情况，现场监督施工单位严格遵照执行；若有特殊情况另行安排专人跟班。
（三）职责范围
（1）组长（总工程师）：
负责本次揭煤工作的技术决策，按照揭煤安全技术措施，在发生险情或出现事故时，启动矿井重大事故应急救援预案，协助组织矿井抢险救灾工作。
（2）副组长（生产矿长）：
负责揭煤现场的全面指挥工作，对现场出现的特殊情况，及时作出正确的判断和分析。
（3）副组长（安全矿长）：
负责监督落实揭煤安全技术措施的全过程执行情况，保证揭煤工作按照措施执行，各种安全措施落实到位。
（4）副组长（机电矿长）：
负责组织揭煤前、揭煤过程中生产系统中各个地点机电设备的完好检查与落实工作，杜绝电器设备失爆，杜绝各类机械、及摩擦火源。
确定揭煤过程中的停、送电范围，落实停送电制度及责任人。
（5）通风副总工程师：
负责揭煤期间的瓦斯和防突管理的技术指导，负责收集、整理并上报相关数据，监督防护措施到位情况和各种钻孔的施工情况，负责远距离爆破作业组织实施远距离爆破揭煤措施。
（6）生产科长：
负责三班揭煤工作安排，现场组织施工单位进行揭煤的准备、实施等工作，在安全揭煤的前提下，采取相应措施，杜绝揭煤后的冒顶及其他事故。
（7）安全科长：
负责监督落实揭煤现场安全技术措施的执行情况，有权制止现场违反措施的各项工作，对揭煤工作的安全和入井人员的控制实行有效监督。
（8）技术科长：
按照组长命令负责对揭煤施工工作给予技术指导，准备好图纸和资料，根据组长的安排完成现场测量、计算等工作，协助组长进行揭煤工作。
（9）机电科长：
根据组长的命令，负责揭煤过程中停、送电工作，组织人员在揭煤前对区域所有电器设备进行防爆检查，杜绝失爆现象，在掲煤过程中明确每个施工地点停、送电的责任、范围和人员。
（10）防突科长：
负责揭煤施工现场的技术指导及揭煤过程中的防突与预测效检工作，保证揭煤过程中安全。
（11）通风科长：
负责揭煤施工现场的技术指导，完善揭煤过程中的通风系统及设施，保证揭煤过程的通风安全。
（12）调度主任：
负责协调好各部门搞好本次揭煤工作，作好石门揭煤专题调度记录，及时反馈揭煤现场情况，负责协调21113上巷石门监测监控和通讯设备安设工作，协调井下和井上的联络，保障揭煤工作顺利进行。
（13）施工队长：
组织区队人员严格按照措施进行施工，认真做好准备工作，严格执行揭煤安全技术措施的各项要求，初揭露煤层后，严格按措施要求采取护顶措施防止发生冒顶事故，煤层揭露后，在过煤槛的全过程，严格执行掲煤措施，杜绝延后突出事故发生。
（14）企管办：
负责本次揭煤工作的物资储备、抢险救灾的组织、供应，配备足够的应急救援物资。
（15）跟班领导：
负责本班揭煤的全面工作，严格现场交接班。
（16）救护队长：
服从揭煤小组命令，携带隔绝式正压氧气呼吸器，带领救护队员在中央变电所待命。
六、揭煤安全技术措施
（一）揭煤前的准备工作
1、揭煤救护工作
矿救护队协助石门揭煤工作，揭煤后30分钟救护队（不少于7人）及时到达现场进行侦察，并将情况向指挥部报告经指挥部同意后，接到指挥部的命令按救护规定，方可进行瓦斯排放工作。
2、揭煤通风系统
（1）21113上巷石门掘进采用2×双15KW局部通风机压入式供风，实行三专两闭锁，选用Φ600mm抗静电、阻燃风筒，双反压边接头，每10m为一节。
（2）揭煤前双风机双电源自动倒台必须形成，否则，严禁揭煤。
（3）揭煤前，检查回风风路，保障风路畅通，形成独立的通风系统。
3、揭煤时间
（1）经研究决定为早上7：
30分开始放炮揭煤，准备工作提前召开会议安排。
图11通风系统图
（2）揭煤前，通风科、安全科必须派专人对井下所有通风设施进行全面检查，发现问题及时处理，确保揭煤过程中通风设施牢固、完好，通风系统稳定、可靠（包括正反向风门连锁稳定、可靠、严密不漏风）。
（3）巷道内备有足够的风筒，以便揭煤后救护队及时延接风筒，风筒距掘进工作面不得大于5m，排除石门内积聚的瓦斯。
4、防尘设施
该巷防尘设施必须安装齐全、有效，保持正常使用，否则不准揭煤。
5、机电管理
（1）揭煤前，由机电科组织对全矿井所有采掘头面、机电硐室、运输巷道内的所有电器设备进行一次全面检查，杜绝失爆现象，保证揭煤及掘进期间的施工安全。
（2）揭煤前停电范围和责任人：
矿井东翼所有非本质安全型电器设备（除变电所为揭煤风机的供电设备）全部停电，停电范围和负责人由机电科安排落实。
（3）待揭煤后无异常情况，方可由揭煤领导小组（调度室）负责向井下下达送电命令，没有接到井上调度室的命令不准恢复井下送电。
（4）揭煤前井下东翼的所有人员全部撤到皮带主井以西，并由安全科安排人员把关到位。
（5）揭煤放炮期间，掘进工作面的风机严禁停运行。
5、通讯系统
（1）揭煤前，放炮地点必须安装直接通向地面调度电话，不得串接其它地区。
（2）揭煤前，现场组织施工作业人员，并通过电话向调度室汇报揭煤工作的进展情况，保证揭煤工作信息畅通。
石门揭煤装药连线后，拨通调度室内线电话***，此电话处于接通状态，放炮时，调度室安排人员通过电话听取揭煤放炮是否正常。
6、监测监控
（1）掘进期间，通风科监测组负责在迎头向外5m内及距回风口10～15m范围内各安设一个瓦斯监测探头，两探头的报警断电CH4浓度均为≥1.0%；复电CH4浓度均为＜1.0%；断电范围均为掘进巷道全部非本质安全型电气设备。
（2）探头的安设标准为距巷顶不大于300mm，距巷帮不小于200mm，监控队要加强对探头的维护和管理，确保探头灵敏可靠，断电及时。
（3）揭煤期间停电时，监控分站自备电源必须保证有2小时的工作电量，监控装置必须保证连续运行。
（4）揭煤放炮后，调度室值班领导根据瓦斯监测显示数据的变化情况，指挥井下待命救护小队按步骤进行检查处理。
7、巷道端头支护及防冒顶措施
（1）揭煤前，施工单位必须在石门迎头5米范围内，按设计数量打锚杆进行支护加固，并及时喷浆到位，永久支护紧跟当头，以免揭煤放炮跨顶。
（2）如巷道发生冒时，可采用撞楔法处理。
在冒顶的地方先将具有一定强度的木钎川用撞楔法向冒落碎煤、矸深处打入，在撞楔木钎川的保护下，清理冒落的煤矸，重新架设支架。
撞楔的材料可选用钎川、管杆或长背木等。
必要时，可选用就近的短轨道、工字钢等强度较大的支护材料进行加固。
（3）揭煤前必须在石门处备足以下材料：
2.4米圆木20根、半圆木20根、前川20根、川杆300根、中拍300个、大拍200个，以便紧急使用。
8、施工组织
（1）揭煤前，施工单位必须提前一班将爆破眼打好，爆破眼布置65个，其中掏槽眼6个，辅助眼26个，周边眼22个，底眼9个。
图12揭煤爆破炮眼布置示意图
（2）爆破掘进时掏槽方式为楔形掏槽法。
爆破器材采用660V电压起爆、炸药采用煤矿许用三级乳化炸药，雷管采用1段、2段、3段毫秒延期电雷管（掏槽眼用1段毫秒延期电雷管，辅助眼用2段毫秒延期电雷管，帮眼3段毫秒延期电雷管，顶眼4段毫秒延期电雷管，底眼5段毫秒延期电雷管），严禁跳段使用，最大延期不能超过130毫秒；电雷管必须进行导通实验及全电阻检查，由安全科负责落实。
（3）炮眼采用正向连续柱状装药，装药时要小心将药卷用炮棍送到眼底，不得装错雷管段号，不得弄断雷管脚线，以免受潮拒爆。
爆破网络采用大串联一次装药一次起爆
图13爆破图表
（4）揭煤炮眼布置要求巷道顶部周边眼的眼距不得超过300mm，采用多打眼少装药的方法，严格控制装药量，巷道顶板距煤层底板法线距离不小于1.5m（顶板岩性不好时不小于2米），揭煤放炮必须全断面一次起爆揭开煤层。
9、压风自救
放炮地点必须按要求安装好压风自救装置，满足现场人员使用，并保证完好。
10、技术措施编制、会审、审批、贯彻及执行要求
（1）揭煤措施必须提前编制，组织会审及审批，经批准后，下发到组织实施及参与单位和相关人员等，所有参与人员必须认真学习，必须了解掌握自己的工作职责，并签字确认，确保所有参与人员熟知自己的工作要领及安全避灾路线等。
（2）揭煤施工前，由矿总工程师组织对揭煤工作进行具体的施工安排部署，形成会议纪要，所有参与单位和人员必须明确揭煤工作的各项任务。
（3）本措施必须送达生产科、技术科、安全科、调度室、机电科、开拓科、通风科、防突科、施工单位及其他相关参与单位，参与科室及区队要组织全体人员贯彻学习，并签字认可备查。
（二）揭煤工作实施
1、揭煤期间，参与作业的管理人员、班长及电工必须佩戴便携式瓦斯报警仪，保证能够不间断监测瓦斯情况。
工作面配备专职瓦斯检查员，瓦斯检查员要巡回检查瓦斯情况，发现异常及时配合队长、组长组织撤出人员到新鲜风流中，并及时向调度室汇报，作出正确部署。
2、所有入井人员必须随身携带隔离化学氧自救器。
3、警戒布置：
（1）揭煤当班：
除需下井参与揭煤的相关人员外，矿井东翼其他所有人员必须在皮带井以西待命。
地面主扇房附近50米范围内严禁烟火，撤离所有人员。
（2）揭煤过煤槛期间，停止石门内的其它作业。
5、装药及连线：
（1）由生产科长刘天仁现场负责装药连线工作。
按照揭煤现场的统一要求，对已经施工好的炮眼进行装药、封泥、辅助联线等工作。
严格执行“一炮三检、三人连锁”放炮制度。
装药放炮前，所打的探眼、钻孔、校检孔必须用黄泥封堵严实，不得兼做炮眼使用。
（2）所有炮眼封泥长度不得小于0.5米，必须使用水泡泥；
（3）远距离放炮母线连接工作由机电科和爆破工负责。
6、所有警戒工作必须提前安排到位，由安全科指派安全员现场负责。
（1）皮带主井口由机电运输队把关、1号副井口由保卫井口工把关、2号副井口由开拓井口工把关。
（2）二号副井筒：
二平巷口、三平巷口、五平巷口由开拓运输队信号工把关，四平巷口由采一区安排把关、一水平候车室由开拓运输队信号工把关。
（3）各处把关人员到位后，电话通知调度室，做好记录，全部到位确认无误后，下达放炮命令。
7、人员的撤离：
揭煤放炮的前一班，矿井东翼的所有作业人员提前安排升井，由灯房、各区队长确认后汇报调度室。
（三）掲煤工作
1、揭煤爆破：
确认各个执行警戒小组工作安排布置到位安全可靠后，由井下向地面调度室汇报，井下揭煤放炮人员接到调度室的放炮命令后，方可进行放炮。
若一次未能揭穿煤层时，需要放炮时，仍要按照以上揭煤措施进行执行，直至完成揭煤作业全过程。
2、揭煤爆破的检验：
远距离放炮后，作业人员必须及时与井上调度室联系，汇报安全情况，通过监控系统、通风设施、各个地点的风流变化及冲击波情况，判断本次揭煤放炮时的瓦斯涌出情况。
若无异常，证明无异常瓦斯涌出，准备进行下一步工作。
3、放炮后至少停30min，待炮烟吹散，且无异常的情况下，接到井上指挥部的通知，救护小队对爆破效果进行现场侦察，瓦斯排放结束后，施工人员及相关人员方可入井进入工作地点。
4、井下人员检查确认施工现场无异常后，确认无异常后，方可安排施工单位人员进入。
5、在确认井下无异常情况后，调度室向井下下达解除警戒命令，井下接到命令后派专人到各个警戒点解除警戒。
七、揭煤后的相关工作
1、施工单位进入现场后，首先检查爆破地点十米范围内的顶板，若有异常，及时采取措施进行加固处理。
2、对揭露的煤岩体进行支护，防止冒顶事故发生。
3、顶板防护措施执行好后，首先由安全员对揭露的煤体进行预测预报和揭煤防突措施实施的效果检验，在确定无异常后，施工单位方可进行掘进施工。
否则，严禁进行掘进施工，避免残存瓦斯应力引发局部突出，造成延后突出事故。
4、揭煤工作完成后，掘进期间的瓦斯治理按作业规程执行。
八、避瓦斯、火灾路线
21113上巷→运输下山→一水平东大巷（避难硐室）→Ⅰ号/Ⅱ号副井→地面
图14避灾路线图
九、其它未尽事宜，严格按《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》等相关规定执行。
防突科
2013年8月17日
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