煤层探揭煤安全技术专项措施.docx

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煤层探揭煤安全技术专项措施

煤层探揭煤安全技术专项措施

第一章  工程概况

太原市梗阳实业集团有限公司麦地掌煤矿主斜井井筒，根据矿方三维地震及地质报告预计在里程1116.43m揭露2煤层，2煤层在掘进巷道预计长5.7m，煤层倾角8°；掘进巷道与各煤层的夹角为28°。

目前，主斜井已施工至里程点960米位置，距离揭露2煤共计为156.43m。

根据目前施工队施工情况，预计将在2013年11月底至12月初揭露2煤层。

为确保安全通过煤层，特编制本施工安全技术措施。

第二章 地质概况

第二节 煤层

根据《麦地掌煤矿补充勘探地质报告》获悉，自上而下依次编号为2煤层，本次揭露煤层的控制情况、基本特征及变化规律分述如下。

2煤层

2煤层位于山西组中部，煤层厚1.75-2.80m，煤层厚度最小为井田东南部，最厚点为井田中部。

结构简单，一般不含夹矸，局部含1层夹矸，属全井田稳定的可采煤层。

顶板岩性为砂质泥岩、泥岩或粉砂岩，有时为细粒砂岩；底板岩性为细粒砂岩或砂质泥岩。

第二节 瓦斯

根据《关于太原市梗阳实业集团有限公司麦地掌煤矿02、2号煤层瓦斯涌出量预测变更报告的批复》，开采02号煤层产量达到80万吨/年时回采工作面最大绝对瓦斯涌出量22.25m3/min,掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量为1.25m3/min;矿井开采2号煤层产量达到120万吨/年时，回采工作面最大绝对瓦斯涌出量30.37m3/min,掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量3.52m3/min。

根据《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》（2011）有关规定，本矿井预测为高瓦斯矿井。

煤层突出性由矿方单位鉴定施工，鉴定无突出性则后由我方单位施工。

第三节 煤尘及自燃

据《麦地掌煤矿补充勘探地质报告》显示，各煤层均为有爆炸性，煤的自燃倾向等级为自燃。

                        第四节 地质、水文

    地层岩性主要由粗砂岩、细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩及煤组成，厚度69.90～202.79m。

含水层与隔水层以互层的形式组成。

其中隔水层岩性主要以泥岩、粉砂岩为主，而含水层岩性主要以粗砂岩、砂砾岩为主。

地层向东南缓倾，倾角8°左右。

山西组主要以深灰色泥岩、砂质泥岩及粉砂岩为主，局部夹有少量的浅灰色中、细粒砂岩薄层和煤层。

泥岩为深灰色，主要成分为粘土矿物，含有少量的植物化石，遇水易变软，局部具有揉皱现象，岩石较为破碎。

粉砂岩为深灰色，主要成分为粉砂质碎屑物，含少量的云母及植物化石，夹细砂岩薄层条带，层状构造，斜交层面的裂隙发育，岩石易破碎。

根据三维地震和补充勘探地质资料，巷道将穿过02、2两层煤。

根据补充勘探地质资料，山西组以碎屑岩为主，含水层主要为2号煤顶板以上砂岩，含水层富水性弱。

预计涌水量5m3/h-25m3/h。

第三章  探揭煤措施

第一节  施工方案                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

一、为确保揭煤安全，采取如下施工方案：

1、当巷道施工至距2煤层法线距离10m位置时，在工作面左右帮打2个探钻孔，钻孔必须穿透煤层全厚，以确切掌握煤层位置、赋存情况、瓦斯浓度、温度、一氧化碳是否异常情况。

后附：

图3-1-3主斜井距2煤层法线距离10m探孔布置示意图

2、当巷道工作面施工至距2煤层法线距离5m时，打3个穿透煤层全厚的测压钻孔，准确查明井筒工作面和煤层走向、倾向等产状、煤层结构、相对位置，掌握煤层赋存条件、地质构造等基本情况，并由矿方委托有资质的机构进行突出危险性鉴定，收到矿方书面通知（无瓦斯突出鉴定）后方可揭煤施工。

后附：

图3-1-5主斜井距2煤层法线距离5m探孔布置示意图

4、预测工作面突出危险性

任一探孔施工完毕后,首先测定孔口及工作面瓦斯浓度,之后立即提钻,给孔口管上法兰,测定瓦斯压力及瓦斯的涌出速度。

（1）瓦斯的压力临界值:

0.6Mpa。

任一探孔施工完毕后，首先测定好瓦斯浓度，并立即提钻，给孔口管上法兰。

测定孔内瓦斯压力，根据压力采取措施。

封孔完成待水泥浆凝固后安装压力表，并定期观测压力值，压力表值随时间推移而上升，待压力上升并稳定8小时后，其值即为煤层瓦斯压力。

（2）瓦斯的涌出速度临界值:

6L/m*min。

检测完瓦斯压力后，安装流量表测定瓦斯涌出速度。

（3）动力现象:

打钻时卡钻、顶钻、瓦斯涌出、喷煤现象。

打钻期间安排专人观测卡钻、顶钻、瓦斯涌出、喷煤现象。

如果测定以上三项指标有一项达到临界值或有动力现象，及时通知矿方，请矿方组织有关权威部门进行鉴定并采取相应的瓦斯排放措施。

经测定以上三项指标均不超过临界值,可确定煤层为无瓦斯突出危险性煤层,施工至煤层顶板法距1.5m位置,按揭煤施工方法进行施工。

若打钻时涌水量超过10m3/h，则进行注浆堵水施工，另行编制注浆堵水施工措施。

5、过煤层时，视煤岩体破碎情况而定，采用锚网索喷支护，若煤岩体破碎严重则采用架设U型钢棚。

第二节  探煤打钻施工措施

一、打钻施工工艺及技术要求

1、钻孔施工前技术人员对钻孔精确度确定位置及方向。

2、钻机选用ZYJ-1000/180型钻机，Φ75㎜、Φ65㎜合金芯钻头。

5、打钻采用清水钻进，钻进至出水位置或预计煤层位置时要减慢钻进速度，注意水量及钻压变化，涌水量突然增大、顶钻等异常情况要立即停止钻进但不要拨出钻杆，及时向调度室汇报，分析清楚原因后，在确定是否撤钻放水、测瓦斯压力或继续钻进。

6、钻孔出水后，如水量不超过10m3/h，须一次性钻至终孔位置，如水量超过10m3/h，必须停止钻进，直到水量不超过10m3/h后，再钻至终孔位置。

如涌水量一直超过10m3/h，应注浆扫孔，钻至终孔位置，准确测量该处瓦斯压力。

7、严格丈量钻杆长度，每加一根钻杆记录一次，准确记录孔深，记录钻空内出水点距孔口的长度，并测量水量的大小。

8、打钻孔期间，有专人检测钻孔出水情况，及时观测水量，水压变化，做好记录。

遇有异常情况立即汇报调度室。

二、打钻安全技术措施

1、所有参加打钻施工人员，必须严格遵守煤矿安全规程、煤矿安全技术规程和操作规程，严格按措施施工，做好出大水、防突水、有毒有害气体的准备工作。

2、钻机一定要安设牢固，钻机四角必须用地锚固定牢固；在起吊过程中应特别注意安全，以免钻机倾倒伤人。

3、钻机操作人员必须集中精力，按正常程序操作，严防误操作，以免发生伤人事故。

特别注意，钻机开动前，牙钳严禁卡在钻杆上，同时严禁用牙钳去卡转动钻杆。

4、钻进过程中，严禁打反钻。

5、钻进时发现岩体松软、偏帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不能拨出钻杆，现场负责人应立即向调度室汇报，并派人监测水水量变化情况。

7、清理好巷道、保证有畅通的安全退路。

8、在打钻施工作业前，必须将巷道内的电器设备设施吊挂稳固，以防水淹设备设施等事故的发生。

9、详细检查施工设备和排水设备，用具是否齐全，有无失爆现象，发现问题及时处理，并试运转无异常后方可进行钻孔施工。

10、钻探过程时，项目部跟班领导、队长、班长、安全员、瓦检员、施工负责人必须亲临现场，由一人统一指挥监督探水工作。

加强作业点附近20米范围内瓦斯检查工作，只有在瓦斯浓度在0.8%以下或其他有毒有害气体浓度在规定的范围内才能进行正常施工作业。

第三节  施工工艺

一、凿岩工器具

凿岩机具为YT-28风动凿岩机，采用φ42mm的“一字”型钻头，中空“六角”合金钢钎杆。

一、探煤

（一）探煤前的准备工作：

1、在距预计探煤位置20m左右时，地质人员要及时观察工作面每炮岩性，结合钻孔等地质资料，提供确切的探煤位置。

2、探煤施工前，项目部要组织调度、通风、安监、工程、机电等部门进行一次井筒全面安全大检查，保证通风、排水、提升、通讯、电气设备等系统的正常运行。

3、井下装设防爆安全电话确保井下与地面各部门通讯正常。

4、井下电气设备防爆性能必须符合要求，性能完好，不符合要求的立即处理或更换。

5、安全知识培训：

探、揭煤前，对所有入井人员进行探煤安全知识培训，使每位职工能够明白探煤施工的重要性。

学习钻机操作规程和探、揭煤安全技术措施及公司、处“一通三防”管理制度和工种责任制专项规定。

（二）探煤施工：

1、钻孔机具

ZYJ-1000/180型钻机一台，2BY-2.1/21-22矿用液压注浆泵一台；

钻杆：

    φ50mm，1.0m/节，共50节；

钻头：

    φ75㎜，65mm，各一个；

抗震压力表：

0-60MP，2块；

瓦斯压力表：

0-1000kp，3块

2、超前钻孔设计参数

钻孔深度：

详见超前钻孔参数表一、表二、表三

钻孔位置：

详见附图；

3、施工工艺

1）工作面施工至距2煤层顶板法线距离10m时的施工方法，在掘进工作面迎头进行永久支护后。

迎头底板浮渣清理干净，由底板向下打探煤孔，具体钻孔布置情况见超前钻孔设计参数表。

在工作面钻眼施工过程中,要精确测定钻孔深度,测定煤层产状及赋存情况，并作好记录。

钻孔施工至指定位置后，工作面瓦斯浓度，并检测有无一氧化碳异常现象、温度是否正常，符合安全标准之后立即提钻,清理钻孔后封孔。

主斜井距2煤层顶板法线距离10m时超前钻孔参数表二

煤层

孔号

孔径

（mm）

终孔深度

（m）

钻孔与巷道中心线夹角（°）

钻孔位置

2

7#、8#

60

12.80

（以实际穿透煤层为准）

62

左帮

3）工作面施工至距2煤层顶板法线距离5m时的施工方法

巷道掘进工作面迎头进行永久支护后，再在迎头底板位置打三个探煤孔，左右帮距巷道中心2m位置各一个（垂直煤层），巷道正中一个。

首先用φ65㎜钻头向岩层施工钻孔探煤。

具体布置情况见附图。

在工作面钻眼施工过程中,要精确测定钻孔深度,每一检测钻孔施工完毕后,首先测定钻孔及工作面瓦斯浓度,之后立即提钻,清理钻孔，安设压力表,由矿方测定瓦斯压力及瓦斯的涌出速度并提供结果，并书面通知施工方。