新主斜井正掘揭4#5#煤专项设计及安全技术措施.docx

新主斜井正掘揭4#5#煤专项设计及安全技术措施.docx

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新主斜井正掘揭4#5#煤专项设计及安全技术措施

新主斜井正掘揭4#、5#煤专项设计及安全技术措施

新主斜井正掘揭4#、5#煤专项设计及安全技术措施

　　会审意见：

　　会审签字：

　　总工程师：

　　通风科：

　　安全监察科：

　　调度室：

　　生产科：

　　机电科：

　　新主斜井正掘揭4#、5#煤

　　专项设计及安全技术措施

　　坪上煤业有限公司新主斜井正掘过程中将揭露4#、5#煤层，为确保揭煤工作安全顺利进行，特制定以下安全技术措施：

　　第一部分工程概况

　　一、施工概况

　　新主斜井反掘停掘后，现由新主斜井联络横川与新主斜井交叉点沿主斜井轴线掘进，开口时沿3#煤煤层（3#煤层厚度约6m）顶板以下1.5m处沿新主斜井轴线正掘100m，正掘过程中将依次揭露4#煤层、5#煤层。

从新主斜井正掘开口处至穿过4#、5#煤层2m为揭煤作业期间，揭煤期间通风系统示意图附后。

　　新主斜井正掘采用掘支单行、一次成巷的作业方式，掘进采用爆破法。

半圆拱形断面，毛宽5.3m，净宽5.0m，毛高4.65m，净高4.5m，毛断面面积21.63m2，净断面面积19.81m2。

方位角22°54′19″，倾角-23°。

采用锚网喷联合支护形式，锚杆采用Φ20×2000mm的树脂锚杆，三花布置，锚杆间、排距均为800mm。

金属网采用Φ6.0mm钢筋编制而成的经纬网，网片规格为：

长×宽=2米×1米。

喷射混凝土强度不低于C20，厚度150mm。

　　二、预揭煤层情况

　　据山西煤炭地质114勘察院2009年11月绘制的“山西晋煤集团坪上煤业有限公司坪上井田资源整合矿井地质报告地层综合柱状图”显示（详见附图），4#煤位于3#煤下方，3#煤底板距4#煤底板3.73m，4#煤处于深灰、灰黑色泥岩中;5#煤位于4#煤下方，5#煤底板距4#煤底板约6.6m，处于深灰色砂质泥岩中。

从柱状图中按比例量得4#煤层厚度约300mm，5#煤层厚度约500mm，实际厚度应通过施工探煤钻孔测得。

　　第二部分揭煤组织管理

　　一、领导组织

　　成立以下揭煤领导组，指挥、落实揭露4#、5#煤层工作：

　　组长：

筹备处主任

　　副组长：

总工程师及各副主任、副井长

　　成员：

通风科、调度室、安监科、生产科、机电科、河南队负责人

　　二、职责划分

　　1、揭煤领导组负责牵头落实揭煤各项措施。

远距离爆破作业时，分管通风的矿领导现场指挥，组织实施远距离爆破揭煤措施。

　　2、生产科牵头揭煤总体工作。

并提供4#、5#煤层的地质情况，组织审批作业规程，安排揭煤队组按本措施和[换行]作业规程进行施工。

　　3、通风科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。

　　4、机电科负责保证揭煤工作面监测监控装备和通讯设备到位，井下电气设备完好，对揭煤工作面和揭煤回风系统要重点检查，杜绝失爆现象，并做好检查记录。

负责远距离爆破期间停送电工作。

　　5、安监科负责监督检查本次揭煤措施的落实情况，负责井口警戒、人员清点工作。

　　6、调度室负责整个揭煤过程的调度协调、记录工作，负责协调井下和井上的联络，保障揭煤工作顺利进行。

　　7、揭煤施工队伍负责按照本措施及作业规程进行施工，安装、管理揭煤工作面、爆破地点的各项安全防护措施。

　　第三部分揭煤工作安排

　　一、揭煤工作流程

　　注：

以下各项措施中所述法向距离的确定，均通过防突预测钻机向下施工垂直钻孔测得。

　　二、揭煤区域防突措施

（一）探煤、区域预测钻孔

　　在新主斜井正掘施工开口处，沿新主斜井轴线向4#、5#煤层施工三个探煤钻孔，控制煤层层位，掌握煤层的赋存位置、形态。

钻孔施工参数见下表：

　　探煤钻孔参数表

　　孔号孔径

　　（mm）距左帮

　　（mm）距底板

　　（mm）方位角

　　（°）倾角

　　（°）终孔深度

　　（m）

　　1#9480080022°54′19″-2336

　　2#942650120022°54′19″-2337

　　3#944500150022°54′19″-2338

　　探煤钻孔见煤后，退出钻杆，更换取芯钻杆，取芯1m后，重新更换普通钻杆继续钻进。

　　预揭煤层在主斜井轴线方向上的斜长通过取芯管中的煤样确定，若斜长超过取芯长度（1m），则通过取芯长度加取芯后钻进煤深确定，最后通过三角函数计算出预揭煤层在主斜井正掘揭煤段的厚度。

　　预揭煤层厚度小于0.3m时，采取安全防护措施，边探边掘至工作面底板距预揭煤层顶板法向距离1.5m处，远距离爆破揭开煤层;预揭煤层厚度达到或超过0.3m时，对取出的煤芯进行原始瓦斯含量测定，测出的瓦斯含量≥8m3/t时，必须向4#煤层同时实施预抽瓦斯的区域防突措施;测出的瓦斯含量

（二）区域防突措施

　　预揭煤层原始瓦斯含量超标时，要执行穿层预抽瓦斯的区域防突措施：

　　按钻孔在预揭煤层中3m抽放半径考虑，利用MK-5型钻机在工作面施工26个钻孔，直径94mm，五花眼布置，在4#、5#煤层位置应控制整个斜井轮廓线外12m，终孔点超前4#、5#煤层5m。

　　若钻孔施工过程中有喷孔现象，应采用“先封后打”先施工边钻孔，最后施工中间孔。

　　每施工完一个钻孔，要及时接入抽放系统，保证孔口负压不低于13KPa，每周测定一次钻孔参数，并做好记录。

　　通风科应根据现场实际情况另行制定专门的钻孔设计。

　　（三）区域措施效果检验

　　经检测所有钻孔孔内瓦斯浓度均已降至20%以下后，进行区域措施效果检验。

效果检验前，必须提前三个班拆除措施钻孔。

若拆除后，措施孔出现喷孔，必须重新接管进行抽放，认定区域防突措施无效;若没有喷孔现象，则采取以下方法进行防突措施效果检验：

　　在工作面向4#煤层施工四个检验孔，检验孔应布置在措施孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置。

5#煤层的检验孔可布置在4#煤层检验孔的旁边。

[换行]所有检验孔深度均应超前被检验煤层2m。

　　下面列出区域措施效果检验孔参数，施工角度应根据实探的煤层法向距离确定。

　　效果检验钻孔参数表

　　孔号孔径

　　（mm）开孔位置终孔位置

　　距左帮

　　（mm）距底板

　　（mm）距左帮

　　（m）距底板

　　（m）

　　1#94265015002.6512

　　2#948001200左偏112.5

　　3#9445001200右偏102.5

　　4#94265080026502.5

　　测出的残存瓦斯含量≥8m3/t时，必须重新实施预抽瓦斯的区域防突措施，重新进行效果检验，直到效果检验有效;测出的残存瓦斯含量

　　若钻孔施工过程中有喷孔现象，应采用“先封后打”先施工边钻孔，最后施工中间孔。

　　每施工完一个钻孔，要及时接入抽放系统，保证孔口负压不低于13KPa，每周测定一次钻孔参数，并做好记录。

　　通风科应根据现场实际情况另行制定专门的钻孔设计。

　　（三）工作面防突措施效果检验

　　工作面防突措施效果检验方法同工作面防突预测方法，均采用钻屑指标法。

但检验孔数量应布置5个。

　　在工作面施工五个效果检验钻孔，1#钻孔距左帮0.5m，距底板1.2m，外偏斜井轴线8°～13°，1#钻孔在主斜井轴线上的投影深为19m;2#钻孔位于巷道中部，距底板3.5m，与斜井轴线平行布置，2#钻孔在主斜井轴线上的投影深为25m;3#钻孔位于巷道中部，距底板2.3m，与斜井轴线平行布置，3#钻孔在主斜井轴线上的投影深为22m;4#钻孔位于巷道中部，距底板1.2m，与斜井轴线平行布置，4#钻孔在主斜井轴线上的投影深为19m;5#钻孔距右帮0.5m，距底板1.2m，外偏斜井轴线8°～13°，5#钻孔在主斜井轴线上的投影深为19m。

1#、5#钻孔的终孔点位于巷道轮廓线外2-4m。

　　每个效果检验钻孔从见煤点开始每钻进0.5m测定一次K1值，五个孔K1值的最大数据为最终预测数据。

　　当效果检验数据K1<0.5ml/（g·min1/2）时，采取安全防护措施，边探边掘至工作面底板距预揭煤层顶板法向距离1.5m处;当K1≥0.5ml/（g·min1/2）时，必须重新采取工作面[换行]防突措施，重新进行效果检验，直到效果检验有效。

　　若效果检验钻孔施工过程中，干打眼无法钻进时，应采用湿式钻进，执行湿式煤样K1值<0.4ml/（g·min1/2）为效果检验有效的标准。

　　（四）安全防护措施

　　1、通风系统

　　揭露4#、5#煤层期间设计风量500m3/min，采用2*30KW局部通风机向工作面供风，实现三专两闭锁和双风机双电源自动切换。

风筒出风口距迎头距离不大于5m，中部装设防逆流装置，防止瓦斯逆流进入局扇。

　　远距离爆破前，采取小风量供风的措施，保持一级风机运转，并利用整流器进行调节，保证风量在250--300m3/min。

揭穿煤层并经现场检查正常后，恢复二级风机运转。

　　进风系统：

副斜井→副斜井井底平段→局扇→风筒→工作面

　　回风系统：

工作面→新主斜井→新主斜井联络巷→西翼轨道巷→西轨皮十横川→西翼皮带巷→西回皮九横川→西翼回风巷→回风一石门（西二石门）→回风立井

　　工作面→新主斜井→新主斜井联络巷→西翼轨道巷→西轨皮十横川→西翼皮带巷→西回皮九横川→西翼回风巷→一二回九横川→西二回风巷→西一二回横川→回风一石门（西二石门）→回风立井

　　2、瓦斯管理

　　⑴揭煤工作面应设置专职瓦斯检查工，认真检查揭煤工作面及回风流中的瓦斯情况，并熟悉突出预兆及避灾路线，严格执行现场交接班。

　　⑵揭煤工作面或回风流瓦斯浓度达到0.5%时，必须立即停止作业，切断揭煤工作面及回风流所有非本质安全型电器设备电源，在分管通风的矿领导现场指挥下查明原因进行处理;当瓦斯浓度达到1.0%时，揭煤工作面的所有人员必须撤至副井底平段，由负责现场指挥的矿领导向调度室汇报后，制定措施进行处理。

　　⑶恢复电气设备供电前，必须在揭煤工作面、回风流及电气设备附近10m范围内瓦斯浓度降到0.5%以下时，方可恢复供电。

　　⑷局部通风机因故停止运转，必须查清原因，进行处理。

在恢复通风前，必须检查瓦斯，只有停风区中瓦斯浓度不超过1.0%和二氧化碳浓度不超过1.5%，且局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可人工启动局部通风机。

否则，必须按排放瓦斯措施进行排放。

　　3、安全监测

　　揭煤工作面和回风流应同时悬挂瓦斯传感器和瓦斯便携仪，安设标准如下：

　　⑴工作面探头距迎头3-5米,距巷顶不大于300毫米,距巷帮不小于200毫米。

　　报警点：

≥1.0%断电点：

≥1.5%复电点：

<1.0%

　　断电范围：

揭煤工作面及回风系统内所有非本质安全型电气设备电源。

　　⑵回风流探头距全风压风流混合处10米～15米，距巷顶不大于300毫米,距巷帮不小于200毫米。

　　报警点：

≥1.0%断电点：

≥1.0%复电点：

<1.0%

　　断电范围：

揭煤工作面及回风系统内所有非本质安全型电气设备电源。

　　4、电气管理

　　⑴揭煤期间，包机单位必须每班认真检查揭煤工作面及回风系统内所有电气设备完好情况，杜绝失爆现象，并有记录可查，机电科进行监督。

　　⑵远距离揭煤爆破期间，斜井井口中50m、立井井口20m范围内电器设备必须全部停电并闭锁，井下除局部通风机、通讯、监测系统正常运行外，其余动力电源必须全部停电并闭锁，包括副井乘[换行]人猴车。

　　⑶停送电工作严格按照《停送电管理制度》执行。

　　5、顶、帮管理

　　⑴揭煤前，必须对揭煤工作面迎头10m范围内加强支护，确保支护可靠。

　　⑵揭开或揭穿煤层后，必须及时进行支护，严禁空顶、空帮作业。

　　⑶揭煤期间严禁使用风镐落煤，严禁使用耙岩机装煤、运煤。

　　6、隔爆水棚

　　⑴在主斜井联络巷距入口20m处安装隔爆水棚。

　　⑵水棚集中吊挂，水量不少于200L/m2，排间距为1.2-3m，棚区长度不小于20m，水袋边与巷帮、顶板之间的距离不小于0.1m，水袋底部与顶板之间的距离不大于1.6m，距巷道轨面不小于1.8m。

　　7、压风自救

　　⑴在距工作面25～40米处的新主斜井联络巷内、副斜井平段处分别设置两组压风自救装置，每处数量不少于15个;主斜井联络巷入口处安装一组，放炮地点亦安装一组，每组不少于8个。

　　⑵压风自救装置应安设在井下压风管路上，其压缩空气供给量每人不少于0.1m3/min。

　　⑶压风自救装置安装高度要求：

披肩下端距底板300㎜～500㎜，吊挂平稳，手把面向人体且平行于巷道。

　　四、远距离爆破措施

（一）爆破器材的规定

　　1、在爆破时必须使用FD200D（A）型发爆器，由爆破工专人保管。

爆破必须采用铜脚线的毫秒电雷管串、并联起爆，雷管总延期时间不得超过130毫秒，严禁跳段使用。

　　2、揭煤前通风科要将发爆器彻底检查、测试，达到标准才准使用。

　　3、电雷管使用前由专人逐个测试其性能，保证导通和电阻基本相等。

不符合规定时，严禁使用。

电雷管的连接必须使通过每一雷管的电流达到其引爆电流的2倍，雷管脚线要互相扭紧。

　　4、爆破母线用麻绳悬挂在没有敷设电缆、管路的巷帮。

母线入井前，必须对其电阻进行测试。

爆破网路连接完毕后，必须进行网路全电阻测试，发现问题，及时处理。

　　5、放炮采用的煤矿许用三级乳化炸药、煤矿许用毫秒延期电雷管不得过期、失效和变质。

（二）放炮前的准备工作

　　1、必须按本措施要求，消除预揭煤层突出危险，且核实工作面底板距预揭煤层顶板留有1.5m最小法向安全距后，方可施工爆破炮眼。

　　2、在整个揭煤过程中，通风科必须设置专职瓦检员、专职放炮员，不准随便换人。

　　3、所有入井人员都必须携带隔离式自救器。

　　4、专职瓦检员严格检查工作面及其回风流中瓦斯浓度，瓦斯浓度超过0.5%禁止作业。

　　5、在打炮眼时，若发现底鼓、响煤炮等瓦斯突出预兆时，必须立即停止工作，切断工作面所有非本质安全型电气设备电源，将所有人员撤至副井底安有压风自救装置处，并立即向调度室汇报。

　　6、爆破炮眼打成之后，要用压风将炮眼内的煤岩粉吹净，并用木塞将炮眼口塞住，防止掉入杂物，影响装药质量。

　　7、严格按照作业规程要求使用水炮泥，不装水炮泥不得进行爆破。

　　8、爆破前由工作面班长安排专人对爆破地点20m范围内进行洒水灭尘，爆破时防尘水幕必须打开。

　　9、爆破前所有不装药的孔洞必须用黄泥或其它不燃性材料充填，充填深度不得小于最大炮眼深度的1.5倍。

　　10、爆破前，现场指挥的矿领导要组织人员详细检查工作面局部通风设施、隔爆设施、瓦斯传感器等安全设施的完好情况。

当班电工认真检查电气设备停电闭锁情况，确认闭锁后向现场指挥的矿领导汇报。

　　（三）放炮过程

　　1、远距离爆破定在交接班时间。

连接母线前，井下除爆破人员、瓦检工、安检工、电工和现场指挥的矿领导五人外，与揭煤无关的其他人员必须全部撤离上井，接班人员均在井口五十米外等候，由安监科在旧主井口、副井口、甩车场、回风井口五十米设好警戒并清点人数，与灯房、自救器房记录核对确认除揭煤的五人外，其他人员全部上井后，向调度室汇报，由调度室向井下现场指挥的矿领导下达可以开始爆破的指令。

　　2、放炮严格执行“一炮四检”和“三人联锁放炮”[换行]制度。

　　3、揭煤爆破必须采用全断面一次起爆。

　　4、放炮地点：

放炮地点设在旧主井底向上150m处的躲避硐室内（距揭煤地点320m），并应配备压风自救系统和直通调度室的电话。

　　5、放炮时，参加揭煤的人员必须在放炮地点静侯，不得随意走动，严禁进入揭煤工作面回风系统。

　　（四）放炮后

　　1、爆破40分钟后，瓦检工、安检工首先认真检查揭煤工作面及回风系统瓦斯浓度和一氧化碳浓度，确认瓦斯浓度低于0.5%、一氧化碳浓度低于0.0024%后，由现场指挥的矿领导带领瓦检工、安检工、爆破工进入现场验炮。

发现拒爆、残爆等异常情况时，必须立即汇报调度室，请示领导组组长后，由现场指挥的矿领导安排专人按《煤矿安全规程》规定进行处理。

　　2、放炮后经检查无异常情况时，及时进行巷道清理和支护，防止顶板掉渣、片帮伤人，防止煤体垮落引起煤与瓦斯突出事故。

　　3、未全断面揭开煤层或未全部揭穿煤层时，继续执行远距离爆破措施。

　　4、经检查如无异常情况时，由现场指挥的矿领导向调度室汇报。

调度室下达恢复正常命令后，方可解除井口警戒，人员入井正常接班。

　　五、避灾和救援

（一）煤与瓦斯突出预兆

　　1、有声预兆

　　煤体发出噼啪声、鞭炮声、机枪声、闷雷声，以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声。

　　2、无声预兆

　　煤层结构构造方面：

煤层层理紊乱，煤变软、变暗淡、无光泽，煤层干燥和煤尘增大，煤层受挤压褶曲、变粉碎、厚度变大，倾角变陡。

　　地压显现方面：

压力增大使支架变形，煤壁外鼓、片帮、掉渣，顶板出现冒顶、断裂，底板出现鼓起，炮眼变形装不进药，打钻夹钻、顶钻等。

　　其他方面：

瓦斯涌出异常、忽大忽小，煤尘增大，空气气味异常、闷人，煤温或气温降低或升高。

（二）避灾

　　1、正常作业时煤与瓦斯突出事故、水、火、瓦斯、煤尘、顶板事故的避灾路线均为：

工作面—主斜井联络巷—副井—地面

　　2、远距离爆破时煤与瓦斯突出事故、水、火、瓦斯、煤尘、顶板事故的避灾路线均为：

放炮地点—旧主井—地面

　　3、进入揭煤工作面的所有人员必须接受防突专业知识培训，熟悉突出预兆、安全防护措施及避灾路线（见附图）。

进入工作面的所有人员都必须随身携带隔离式自救器并会正确使用。

一旦发生突出事故，要迅速打开自救器，按避灾路线撤离现场。

避灾路线受阻或遇其它异常时立即进入压风自救系统等待救援。

　　（三）应急救援

　　发生煤与瓦斯突出事故后，启动2009年12月30日颁布的《寺河北区瓦斯抽放工程井煤与瓦斯突出事故专项应急预案》，迅速展开救援。

　　发生瓦斯煤尘事故后，启动2009年12月30日颁布的《寺河北区瓦斯抽放工程井瓦斯煤尘事故专项应急[换行]预案》，迅速展开救援。

　　六、其它

（一）参加揭煤的所有人员必须认真学习本措施，揭煤施工队伍要进行全员培训，全员考试，考试合格方可上岗。

（二）本揭煤措施未尽事宜执行《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》和《山西晋煤集团坪上煤业新主斜井延伸掘进作业规程》相关规定。