揭煤措施.docx

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揭煤措施

毕节市杨家湾煤矿

1801回风石门揭露M18#煤层的

安全技术措施

编写人:

施工负责人:

施工单位:

编写日期:

2009年07月20日

施工日期:

2009年07月24日

1801回风石门揭露M18#煤层的

安全技术措施

一、概况：

（一）措施来源：

所开采的M18未进行过煤与瓦斯突出鉴定，按照上级业务主管部门的要求，现井下采掘工作面必须按煤与瓦斯突出矿井管理，根据«煤矿安全规程»、«防止煤与瓦斯突出细则»的规定，特编写1801回风巷石门揭煤工作面防止煤与瓦斯突出安全技术措施。

（二）开采情况：

该石门是1801掘进工作面从M23#煤层往M18#煤层掘进的一条倾斜石门巷道,煤层倾向126°左右,煤层倾角6－8°,巷道倾角+25º,设计掘进长度15m左右,其中M18#煤层约厚2.6m、M23#煤层约厚1.5m左右,层间距6m左右。

，M18号下距M23号6米左右；1801煤层回风巷石门揭煤工作面标高为1661.78米，井上对应标高为1857米，垂深为195.22米。

（三）水文地质情况

矿区水文地质类型为大气降水补给为主的岩溶洞穴—裂隙水充水矿床，可列为“二类一型”，水文地质条件属简单类型；矿床充水水源主要有3种，地表大气降水、老窑积水是矿井充水的主要因素，次为地下水。

矿井正常涌水量10m³/h，最大涌水量30m³/h。

（四）地质情况：

1、该石门由砂、泥岩等碎屑岩组成，属于软质岩性，该岩组结构疏松、新鲜岩石强度大、稳固性较好，但抗风化差，风化后多变为碎块状及砂粒，其强度及稳固性迅速降低，较易垮塌；尤其是遇水后膨胀，底板易造成底鼓，井巷工程地质条件较差。

2、M18煤层煤质为：

黑色、灰黑色、玻璃光泽、条痕黑色或灰褐色、断口参差状；煤呈碎块状、块状、质硬。

3、M18煤层的化学成分：

灰份（Ad）平均为11.78%，挥发份（Vdaf）平均为8.41%，水份（Mad）平均为3.08%，发热量在28.474~30.803MJ/kg，硫份（St,d）平均为1.10%；煤层中所含硫主要以无机硫为主，该煤层属于低灰~中灰、特低硫~中硫、高热值~特高热值的无烟煤。

（六）地质瓦斯分析：

该矿未进行过瓦斯等级鉴定，根据邻近矿井的瓦斯等级鉴定报告，瓦斯相对涌出量为16.24m³/t，二氧化碳相对涌出量为1.91m³/t，我矿现按高瓦斯矿井管理。

附综合柱状图和工程平面图：

二、安全技术措施:

（一）、石门揭煤工作面突出危险性预测

石门揭开煤层前，设计采用钻屑瓦斯解吸指标法预测工作面突出危险性，具体操作步骤和方法为：

在石门工作面距所揭煤层最小垂距为5m时，打三个直径为60mm的预测钻孔（可利用探煤钻孔,详见预测预报钻孔布置图）,在其钻进煤层时，用1～3mm的筛子筛分钻屑，测定其瓦斯解吸指标K1值（或△h2值）。

钻屑瓦斯解吸指标的临界值，以矿上实测数据为准。

目前，矿上无实测数据，根据《防治煤与瓦斯突出细则》提供的数据，参照图表1所列指标临界值预测突出危险性。

当指标超过图表1中的任一临界值指标时，该石门工作面就视为突出危险工作面。

钻屑指标预测石门揭煤工作面突出危险性的纪录见图表2。

图表1钻屑解吸指标临界值表

钻屑

种类

钻屑解吸指标临界值

△h2（Pa）

K1（mL/g·min1/2）

干煤

200

0.5

湿煤

160

0.4

2、测量△h2值时的方法:

（1）、每打1m煤孔采取钻屑煤样1个,在钻孔进入预定采样地点时开始记时.预计煤钻屑自煤体脱落到孔口的时间,取出钻屑,用Ø=1～3mm的筛子筛分钻屑,将筛分好的试样,装至煤样瓶刻度线水平（约10g左右）。

（2）、采掘工作面打钻孔时,每进1m采取钻屑煤样1个,装入煤样瓶,采样和筛分的方法和上述相同。

（3）、装入煤样瓶后,把煤样放入测量室,拧紧密封盖,打开旋塞,使水柱计和煤样皆与大气相通。

（4）、自煤钻屑从煤体脱落,装入煤样瓶,放入仪器测量室并与大气相通,共计煤样暴露时间达到3min时,转动旋塞使煤样瓶与大气隔绝,启动秒表,开始进行瓦斯解吸测定记时。

（5）、记时到2min时,记录解吸仪水柱压力差值。

3.测量K1值时的方法:

（1）、每打2m煤孔采取钻屑煤样1个,在钻孔进入预定采样地点时,用Ø=1～3mm的筛子,接取钻孔排出的钻屑,在接钻屑时,启动秒表,并记录下取样钻孔的施工深度,筛取1～3mm的钻屑,将其装入煤样瓶.装满后用筛子将瓶口刮平,把煤样瓶放入煤样罐中,将上盖盖好旋紧。

（2）、当秒表走到预定时间（通常为1～2min）,扭紧上盖排气开关,进行测量。

（3）、任一钻孔的任一钻孔段瓦斯解吸指标K1值（或△h2值）等于或超过突出危险临界值时,该工作面确定为突出危险工作面等级.各钻孔各个钻孔段△h2或K1值.均未超过突出危险临界值时,应确定为无突出危险工作面.但必须采取安全防护措施。

图表2

石门揭煤工作面突出危险性预测记录表

石门名称

煤层

测定日期

年月日

钻孔编号

钻孔深度（m）

钻屑瓦斯解吸指标

K1（mL/g·min1/2）

△h2（Pa）

备注

突出危险性

结论

总工程师

批示

通风科（区）长

地测科长

预测人员

（二）、石门揭煤工作面防治突出措施

在石门揭穿突出煤层前，必须打钻孔控制煤层层位、测定煤层瓦斯压力，预测石门工作面的突出危险性。

具体实施步骤和方法为：

（1）在石门工作面掘至距煤层10m（垂距）之前，打3个穿透煤层全厚且进入顶（底）板不小于0.5m的前探钻孔，详细记录岩芯资料。

地质构造复杂、岩石破碎的区域，石门工作面掘至距煤层20m（垂距）之前，必须在石门断面四周轮廓线外5m范围煤层内布置一定数量的前探钻孔，准确掌握煤层层位、厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯等情况；

（2）在石门工作面距煤层5m（垂距）以外，打3个穿透煤层全厚的测压（预测）钻孔，测定石门所揭煤层瓦斯压力、煤的瓦斯放散初速度指标与坚固性系数或钻屑瓦斯解吸指标等。

为准确得到煤层原始瓦斯压力值，测压孔应布置在岩层比较完整的地方，测压孔与前探孔不能共用时，两者见煤点之间的间距不得小于5m。

（3）为了防止误穿煤层，在石门工作面距煤层垂距5m时，在石门工作面顶（底）部两侧补打3个小直径（42mm）超前钻孔，其超前距离不得小于2m；

（4）在实施防突措施时，石门揭煤工作面与煤层之间必须保持不小于3m的岩柱。

石门揭煤的前探钻孔和测压钻孔布置详见图表3。

图表3控制突出煤层的前探钻孔布置示意

1、2—控制煤层层位钻孔；3、4—测定煤层瓦斯压力钻孔；5—突出危险煤层

石门揭煤工作面防治突出措施可采用抽放瓦斯、水力冲孔、排放钻孔、金属骨架等措施。

设计结合本矿的生产实际情况，优先采用排放钻孔排放瓦斯防治突出措施。

排放钻孔布置在石门周界外3～5m的煤层内，排放钻孔的直径为Φ75mm，钻孔间距根据实测的钻孔有效排放半径确定，目前，矿井无实测数据，设计取孔底间距为2m，石门揭煤工作面排放钻孔布置见图表4。

图4石门揭煤工作面排放钻孔布置图

P－测压孔、1～33－瓦斯排放孔

为防止石门过煤后，因煤层的自重或石门放炮的震动影响造成石门过煤后，仍发生煤与瓦斯突出，要求矿井在石门揭开煤层后，除应及时搞好石门过煤段的支护，背严实好顶帮外，还应及时向石门四周的煤层施工好瓦斯抽放钻孔，及时卸放石门四周的煤层瓦斯压力，或及时注射凝固剂将石门四周的煤层凝固。

（三）、石门揭煤防冶突出的措施效果检验：

1、石门防治突出措施执行后，使用WTC瓦斯突出参数测定仪按鉆屑指标法进行措施效果检验.检验孔布置4个，其中石门中间1个，位于措施孔中间，其它3个孔位于石门上部和两侧，终孔位置位于措施控制范围的边缘线上。

效果检验的各项指标在石门揭煤工作面突出危险性临界值图表1以下，措施有效；而以上则措施无效，必须采取补救措施。

防突小组必须按图表5填写防治突出技术措施效果检验报告单，并报总工程师审批。

2、进行效果检验以及进行预测时，工作面不得干与预测、检验无关的工作，影响防突工作的实施。

图表5

防治突出技术措施效果检验报告单

煤层

地点

检验时间

年月日

采用的防突技术措施

措施名称及方案设计

措施施工情况

措施效果检验

检验方法

实测数据

检验意见

矿总工程师

瓦斯专业队队长

通风科（区）长

检验人

（四）、石门揭煤防治突出的安全防护措施

安全防护措施是“四位一体”综合防突措施的第四个环节，其目的在于预测失误或防突措施失效后发生突出时，避免造成人员伤害，从而建立起防止突出事故的第二道保障线;安全防护措施不到位，严禁响炮。

安全防护措施主要包括岩巷揭穿突出煤层的震动放炮，远距离放炮、反向风门、避难所，压风自救和隔离式（压缩氧或化学氧）自救器等。

根据矿井实际情况，主要采用远距离爆破、设置反向风门、避难所、压风自救系统等。

1、远距离爆破:

（详见爆破警戒图）

（1）、工作面所有作业人员在爆破时远离现场，撤至安全地点；爆破地点设置在提升下山（原总回风巷口），爆破地点距工作面的距离为300米以外；操纵爆破的地点内配置有压风自救系统和隔离式压缩氧自救器；在远距离爆破时，回风系统有人员作业的地点，必须停电（除监测、通风系统外）撤人，爆破30min后由班长、瓦检人员、爆破工、进入工作面检查确认无问题后，其他人员方可进入工作面。

（2）、放炮前矿井制定包括爆破地点、避灾线路（避灾路线：

工作面→暗斜井下车场→石门下山→东运输大巷→提升下山→主斜井→地面.）及停电、撤人和警戒范围等的专项措施，矿井范围小，石门揭煤时，建议尽量撤出井下的人员。

（详见避难线路图）。

（3）、相关区域工作的所有人员，在放炮前必须预先通知放炮时间、撤离时间，放炮前由矿调度统计进入该区域的人数、撤离至指定地点的人数，确保放炮时该区域内无人。

2、反向风门及风筒逆止阀：

（详见通风系统图）

反向风门设置在石门掘进工作面的进风巷，风门墙垛用料石砌筑，擦入巷道周边岩石的深度为0.3米，墙垛厚度为0.8米，门框和门采用坚硬的木质结构，门框厚度为0.1米，风门厚度为60毫米，两道风门之间的距离为4米。

爆破时风门必须关闭，对通过内墙垛的风筒，必须采用钢性风筒，钢性风筒前头必须设有逆止阀。

放炮时风门必须关闭，放炮后，救护队和有关人员进入工作面检查及施工作业时，反向风门必须打开顶牢。

3、设置避难所:

距采掘工作面的距离为50米/个，设置向外开启的隔离门，室内净高为2米，上宽1.6米、下宽为2.6米，长为3米，面积为6平方米；室内用工字棚支护；并有与地面调度室直通的电话，室内用压缩空气供风，设置有减压装置和阀门控制的呼吸嘴

4、压风自救系统（如压风自救系统图）和隔离式压缩氧自救器:

压风自救系统按设在井下压缩空气管路上；每50米一组压风自救系统；可供6人使用，压缩空气供给量为每人0.2m³/min；通过对压风进行减压（可调节）、消除噪音、过滤、净化压风，保证输入的压风新鲜洁净，使得避灾人员感到舒适并稳定情绪。

送气器供气量的大小，靠调节阀头和阀杆的位置来实现。

压风自救系统必须派专人维护，确保设备完好、风量足够，且要求24小时随时可以使用。

5、其它安全防护措施:

（1）、在建井初期，矿井尚未构成全风压通风，在石门揭穿煤层的全部作业过程中，与此石门有关的其他工作面都必须停止工作，井口附近地面20米内严禁有任何火源。

（2）、矿井入井人员，必须随身携带隔离式（压缩氧或化学氧）自救器。

（3）、瓦检员必须坚守工作岗位，做到勤检多检，严禁瓦斯超限作业。

（4）、机电部门必须经常检查电器设备的完好情况，确保井下“三大保护”正常运行，严禁电器设备有失爆现象。

（5）、专职安全员在现场实施监察，严格执行防突措施及效果检验，严防弄虚作假，确保防突施工质量。

（6）、必须按允许推进距离组织施工，加强采面支护工作，安全员现场监督，严禁超推，确保预留的超前保护距离。

（7）、严格按有关操作规程进行操作，严禁违章指挥、违章作业。

（8）、加强防突知识的教育培训，井下从业人员必须熟悉煤与瓦斯的突出预兆和预防突出的基本知识及避灾路线。

（9）、采取“先抽后采、先抽后掘”的防突技术原则。

（10）、施工管理可采用放炮后交接班或定时放炮制度。

（11）、矿长、矿总工程师每天必须及时签阅矿井瓦斯通风报表，并注意瓦斯变化情况。

（12）、操作人员在井下工作时，要严格按照批准的防突设计施工；严格监督检查本措施的执行情况，如发现执行情况不符，立即责令有关人员进行整改。