新庄揭煤措施.docx
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新庄揭煤措施
目录
一、工程概况-1-
二、地质水文条件-1-
三、施工准备-2-
四、施工方案-2-
五、探煤施工-3-
六、施工方法-8-
七、揭煤施工-10-
7.1施工机具-10-
7.2爆破方案-10-
7.3远距离爆破安全措施-14-
7.4围岩支护-14-
八、通防、监控系统-17-
8.1通风系统-17-
8.2瓦斯管理-18-
8.3安全监控系统-19-
8.4供电系统-20-
九、揭煤施工安全防护措施-21-
9.1、揭煤组织措施-21-
9.2、一般规定-21-
9.3、预防瓦斯燃烧、爆炸的措施-22-
9.4、打钻孔安全技术措施-23-
10避灾-24-
10.1、避灾路线(遇火灾、瓦斯、煤尘灾害):
-24-
10.2、煤与瓦斯突出预兆:
-24-
揭煤组织:
-25-
掘进爆破停、送电安全技术措施-26-
一、停、送电操作顺序-26-
二、安全技术措施-26-
三、附图-27-
一、工程概况
新建煤矿副立井为扩建井筒,新建矿副井井筒净直径7m,设计井深282m。
根据矿区新风井井井筒实际揭露煤层深度132m,推测预计在副立井井深137m处将揭露3#煤层,厚度约5.03m,根据矿区采煤以大量揭露此煤层,鉴定煤层为低瓦斯及煤层无突出,为确保揭煤施工顺利﹑安全进行,现编制《新建矿井副立井筒揭煤施工专项安全技术措施》。
二、地质水文条件
1.第四系松散沉积物孔隙含水层
本区的西部覆盖面积较大,厚度在0~22m。
位于沟谷的全新统冲积亚砂及砾石含水层,水位埋深0.75~8.27m。
上更新统黄土夹砂砾石透镜体含水层,水位埋深1.35~8.46m,单位涌水量0.04~6.10L/s·m。
中更新统洪、坡积亚粘土裂隙含水层,水位埋深4.17~12.55m,单位涌水量0.01~0.16L/s·m,属弱~中等富水性。
2.上石盒子组砂岩裂隙含水层
砂岩含水性及透水性较强,砂岩层数较多,厚度亦较大。
3.下石盒子组砂岩裂隙含水层
岩性为泥岩与砂岩互层。
含砂岩2~3层,累计平均厚度9.97m。
砂岩节理、裂隙较发育,透水性较强。
据邻区泉水资料,泉水流量0.027~0.744L/s,富水性弱。
4.山西组砂岩裂隙含水层
为本区主要开采煤层3号煤的赋存层位,含砂岩2~4层,累计平均厚度13.82m。
砂岩裂隙较为发育。
据王庄勘探区钻孔抽水资料,山西组含水层混合地下水位埋深4.92~79.70m,水位标高1018.87~1110.6m,单位涌水量为0.028~0.034L/s·m,渗透系数0.21~0.24m/d,富水性弱。
5.石炭系上统太原组灰岩及砂岩岩溶裂隙含水层
该层灰岩赋存较稳定,编号为K2、K3、K4、K5、K6,累计厚17.90~28.32m,平均25.15。
其中K2灰岩为15号煤的直接顶板,厚度为7.10~12.63m,平均8.28m。
邻区西蛮掌煤矿水井施工遇该层灰岩时严重漏水,说明K2灰岩为本区主要含水层。
该含水层组有砂岩2~6层,其中两层层位较稳定,厚度较大,这两层累计厚度为1.86~19.15m,平均为9.51m。
据王庄勘探区资料,灰岩与砂岩含水层的混合水位埋深109.90~151.00m。
水位标高968.26~1112.90m,其单位涌水量0.021~0.027L/s·m,渗透系数0.049~0.07m/d,富水性弱。
新建副立井井深112m~145m地质岩性描述
岩石名称
累计深度
岩层厚度
岩性描述
泥岩
112.06
13.39
黑色泥岩,上部夹杂一层1#煤
细砂岩
125.45
6.1
灰白色细砂岩
砂质泥岩
131.55
5.45
灰色砂质泥岩,上部一层2#煤层
3#煤
137
5.03
煤,黑色条亮状结构,光亮型
细砂岩
142.03
3.88
灰色细砂岩
砂质泥岩
145.91
3.5
深灰色砂质泥岩
4、煤层煤质及瓦斯特征:
根据晋煤瓦发[2015]308号文,关于长治新建煤业有限公司矿井2014年度瓦斯等级鉴定报告的批复,新建煤业3#煤瓦斯绝对涌出量为4.35m3/min,相对涌出量1.83m3/t,二氧化碳绝对涌出量为0.85m3/min,相对涌出量0.36m3/t,属瓦斯矿井。
煤层自燃倾向性等级为Ⅲ,属不易自燃煤层,煤尘具有爆炸危险性。
三、施工准备
1、编制好揭煤施工安全技术措施,传达到每位职工并做好传达记录和考试记录
2、准备好探煤的MQKJ-120/40型钻机。
3、井筒内安装和调试好瓦斯监测系统。
4、检修好日常检查瓦斯的光干式瓦斯检查仪、便携式瓦检仪和风表。
5、准备好揭煤前用的孔口管、阀门、压力容器箱、瓦斯压力表和流量计等。
四、施工方案
1、根据<<煤矿安全规程>>及《防治煤与瓦斯突出细则》的有关规定,确定采取预报、防治突出措施、措施效果检验和安全防护技术为主的原则施工。
2、在井筒施工至预计井深127m(距煤层顶板10m,)停止掘砌,上部井筒形成永久支护,开始再次探煤。
掘进工作面距3#煤顶板最小垂距10m时--在工作面打三个探煤孔----由矿方负责确定煤层产状及赋存情况并测定瓦斯压力。
根据矿方预测情况确定采取以下施工顺序
施工至距8#煤顶板最小垂距10m--在工作面打三个探煤孔--由甲方负责布置钻孔位置,确定煤层产状及赋存情况并测定瓦斯压力,确认3#煤层无突出危险性后,继续施工至距3#煤顶板最小垂距2m时--放震动炮揭开8#煤层。
五、探煤施工
Ⅰ、井筒工作面施工至距煤层顶板10m(既井深127m)时的施工方法
测压钻孔设计参数:
1、钻孔个数:
3个;
2、钻孔深度:
穿过下部岩层2000mm;
3、钻孔位置:
详见超前探孔布置图;
孔口管:
φ108×3500㎜无缝钢管其一端焊接法兰
钻孔施工:
井筒施工至距煤层顶板10m处(井深127m),进行永久支护,开始钻孔,以井筒东西“十”字线南侧、北侧各施工一个测压孔。
钻孔施工完毕后,埋设孔口管,连接法兰盘并在其上焊接φ38mm一头带丝扣的高压钢管,上好高压阀门和1Mpa的压力表,进行瓦斯压力和瓦斯涌出速度的测定。
瓦斯压力测定时间不小于48小时,安装好压力表后,每班进行仪表读数不少于3次,待压力表显示压力值稳定时,以此时的压力表显示的压力值做为瓦斯压力。
六、施工方法
1、在井筒施工至预计井深127m(距煤层顶板10m,)停止掘砌,上部井筒形成永久支护,开始探煤。
探煤前,准备好瓦斯压力表、流量计。
2、施工顺序
掘进工作面距3#煤顶板垂距10m(即施工至井深127m时)
打3个探煤孔(穿过煤层进入下部岩体不小于2m)确定煤层产状及赋存情况(验证突出危险性)施工至距3#煤顶板垂距2m(即井深135m)放震动炮揭开3#煤。
5、揭煤流程图
七、揭煤施工
7.1施工机具
凿眼设备选择:
采用SJZ-6.9型伞钻凿岩,HZ-6型中心回转抓岩机抓岩及CX-55B型破碎挖掘机清底,B25㎜,L=4500㎜六角中空钢钎,φ55㎜“十”字型合金钻头。
7.2爆破方案
掘进岩层期间采用普通钻爆法施工,揭煤时采用放震动炮的方法揭露煤层。
揭穿煤层采用远距离放炮的方法一次全断面揭露煤层。
必须全断面一次爆破成型,尽量避免补小炮成型;不得不采用放小炮时,必须采用远距离放炮,人员必须全部撤出井筒;揭煤放炮时井口附近20m范围内严禁明火与人员作业。
远距离放炮按执行。
7.2.1爆破材料:
a、爆破采用Ⅲ级煤矿许用水胶炸药,规格φ45×500㎜
b、起爆采用毫秒延期电雷管,1~5段,总延期时间不超过130ms,不允许隔段使用。
7.2.2爆破说明书
●装药结构采用正向连续装药,掏槽眼为二级直眼掏槽。
●电雷管使用前,必须进行导通试验,电雷管的联接必须使通过每一电雷管的电流达到其引爆电流的2倍。
●联线方法:
采用串联
●起爆方法:
揭煤震动放炮在地面距井口20m以外,利用原放炮电缆起爆。
●爆破设计
爆破设计原则:
a、炮眼数目为正常放炮数目的1.2~1.5倍;
b、爆破炸药消耗量为正常爆破炸药消耗量的1.2~2倍;
c、一次爆破揭开煤层。
爆破说明书:
d、炮眼布置图见附图一、二;。
e、爆破参数表,见附表一;
7.3远距离爆破安全措施
①放炮开关设在地面距井口20m以外的安全地点。
②装药前,切断工作面20m范围内的所有非本质安全型电器设备电源;放炮前,切断副井井筒内及井口20m范围内的所有非本质安全型电器设备电源。
但要确保局扇、瓦斯监控分站正常运转。
③放炮必须执行“一炮三检,一炮三泥,三人联锁”和“人、牌、网三警戒”的制度,在距离井口20m以外安设专人警戒,并撤出警戒区域内所有人员。
井口必须设置栅栏,揭示警标,严禁人员进入。
④炮后50分钟、且炮烟吹散后,根据监控终端显示迎头及回风流瓦斯浓度小于规定值后,有瓦斯检查员下井检查瓦斯情况后,施工人员方可进入工作面施工。
7.4围岩支护
在井筒揭煤工作面距揭穿煤层底板10m左右的范围内,严格落实好控帮距离;揭煤区域空帮距离不大于2m,即临时性支护滞后井底不大于2m;空帮处必须进行临时加强支护。
揭煤过程中,采用短段掘砌单行作业法施工,掘砌段高3.5m。
出矸、砼砌筑按照《基岩段施工作业专项安全技术措施》执行。
八、通防、监控系统
8.1通风系统
8.1.1通风路线
进风流:
局部通风机→导风筒→副井井筒掘进工作面
乏风流:
副井井筒掘进工作面→地面
8.1.2通风系统风量计算
一、风量计算
1.按工作面同时工作最多人数计算:
Q2≥4n
≥4×30
≥120m3/min
式中:
n-每班最多出勤人数,30人。
2.按炸药消耗量计算所需风量
式中:
Q3—工作面需风量,m3/min。
A—一次爆破最大装药量,取312.9kg;
S—井筒最大净断面积,取38.48m2;
K---淋水系数,取0.6;
t---放炮后排烟时间,取50min;
L---最大排烟长度,300m;
3.按最低风速验算:
Q4=60×V×S
=60×0.15×38.48
=347m3/min
式中:
Q4—工作需风量;
V-局部通风机供风井筒内最低允许风速,0.15m/s;
S-井筒净断面积,m2。
根据上述计算结果,确定掘进工作面需风量值为:
Q掘=56m3/min
二、局部通风机选型计算
1.局部通风机风量计算
Qm≥Q×P
≥456×1.2
≥518.4m3/min
式中:
Qm—局扇吸风量,m3/min;
P—风筒的风量比,取1.2;
Q—工作面实际需风量,456m3/min(7.60m3/s),取Q1、Q2、Q3和Q4中的最大值。
2.局部通风机最大风阻计算
Rm=6.5αL/D5
=6.5×0.0035×350/0.85
=24.88N.s2/m8
R=λRm
=1.2×24.88
=29.86N.s2/m8
式中:
Rm—沿程摩擦风阻,N.s2/m8;
R—局部通风机总通风风阻,N.s2/m8;
α—风筒摩擦阻力系数,0.0035N.S
/m4;
L—风筒长度,350m;
d—风筒直径,0.8m;
λ—风阻系数,取1.2。
3.局部通风机理论工作风压计算
H=R×Qm×Q
=29.86×7.2×8.64
=1857Pa
式中:
H—压入式局部通风机全风压,Pa;
R—总通风风阻,N.s2/m8。
8.1.3局部通风机选型
按照上述计算结果Qm=518.4m3/min,H=1857Pa,结合局部通风机特性曲线,选用一台FBD-№7.1/2×30型对旋式局部通风机,并配备相同型号备用风机一台,实现双风机、双电源自动切换,确保风机不间断向井下供风。
风筒采用一趟直径Φ800mm阻燃胶质风筒,即可满足风量要求。
型号
电机功(kW)
风量(m3/min)
全压(Pa)
最高全压效率(%)
噪声dB
FBD№7.1/2×30
2×30
410-620
1100-6300
80
≤25
FBD№6.3/2×30型风机技术参数
局扇必须实现“三专”供电,井筒所使用的电气设备实行“风电”“瓦斯电”闭锁,局扇由一名电工任专职司机并实行挂牌留名制度,要现场交接班,并持证上岗。
通风班加强通风系统的维护与管理,保证风筒吊挂牢固、平直,无破洞、漏风现象,揭煤期间风筒距工作面的距离≯5m,保证井底工作面有足够的新鲜风流。
8.2瓦斯管理
揭煤期间,通风班在工作面安设专职瓦斯检查员,经常检查工作面瓦斯情况,发现异常,应及时将掘进工作面迎头和回风路线内的所有人员撤至地面,同时向调度室汇报。
由调度室向甲方和项目部领导汇报。
瓦斯检查工必须执行现场交接班、瓦斯巡回检查和请示报告制度,做到“三汇报”,“三对口”,并将瓦斯检查情况通知现场的人员。
认真填写记录,牌板,发现瓦斯涌出异常应随时进行检查汇报,并积极采取措施处理。
工作面瓦斯浓度达到0.8%时,必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。
8.3安全监控系统
监控中心在距工作面<5m处安设T1瓦斯传感器、C1一氧化碳传感器,且距离井壁不得小于200mm;T2瓦斯传感器和C2一氧化碳传感器安设在井口回风口以下8~10m处,且距离井壁不得小于200mm;瓦斯传感器与井筒内电气设备实行瓦斯电闭锁,瓦斯超限电气设备复电时只准人工复电,瓦斯传感器都必须实行挂牌管理。
瓦斯传感器断电范围表
瓦斯
传感器
报警点
断电点
复电点
断电范围
T1
≥0.8%
≥1.2%
≤0.7%
井筒内全部非本质安全型电气设备。
T2
≥0.8%
≥1.2%
≤0.7%
井筒内全部非本质安全型电气设备。
C1
24ppm
C2
24ppm
通风班要加强瓦斯传感器的维护工作,确保传感器灵敏可靠,施工人员要爱护监控设施,严禁任何人损坏或挪移瓦斯传感器,影响瓦斯传感器的准确性。
通风班每月对瓦斯监控分站至少调校一次,对瓦斯传感器每7天用校准气样至少调校一次,电工每天对断电功能试验一次,并实现瓦斯、电闭锁功能。
瓦斯检查员每班用光学瓦斯检定器对瓦斯传感器核对三次,当二者显示值误差超过0.1%时,要以大值为准并汇报至调度室和监控机房,通风班要在6小时内对瓦斯传感器进行调校完毕。
打眼班负责工作面瓦斯传感器的正常吊挂和挪移;放炮前由班长在瓦斯检查员的监督下,将T1瓦斯传感器挪至距迎头30m以外安全地点吊挂,放炮后再挪移到规定位置吊挂好。
迎头必须按要求悬挂便携式甲烷报警仪。
工作面洒水防尘时,严禁将水洒到瓦斯传感器及电器设备上。
8.4供电系统
8.4.1、揭煤区域供电设备,附后。
(局通“三专”、电缆、开关选型、短路电流、开关、综保整定等)
8.4.2、供电系统见副井井筒及井口供电系统图,附后。
8.4.3、供电安全措施
①揭煤前要对副井井筒供电系统进行一次全面检查。
②管理好各种机电设备,检修要制度化、维护要正常化。
③严禁电气失爆、失保,严禁带电检修、搬迁电气设备(含电缆)。
④供电要做到“三无”、“四有”、“两齐”、“三全”、“三坚持”。
⑤工作面所有电气设备必须有专人负责检查、维护,并应每天检查一次防爆性能,严禁使用防爆性能不合格的电气设备。
⑥工作面瓦斯电、风电闭锁、主备局自动切换每天试验一次,发现问题及时整改。
⑦停送电执行单位:
电工班;(揭煤期间停送电步骤、顺序并严格执行停送电措施)。
九、揭煤施工安全防护措施
9.1、揭煤组织措施
⑴、本次揭煤施工由项目负责人总体统一指挥,施工前认真贯彻本措施。
⑵、与揭煤有关的工种人员都必须认真学习有关瓦斯防治知识,并学会使用自救器。
各岗位种必须持证上岗。
要严格按照操作规程进行操作。
⑶、附:
项目部揭煤组织
9.2、一般规定
1、全体施工人员必须坚持安全第一的方针,揭煤施工时要实行安全生产责任制和业务自主保安,建立各工种的岗位责任制,工人应明确自己的岗位职责,互助协作,共同作好揭煤安全工作。
2、井口附近20m内严禁明火,下井人员严格执行“检身制”。
3、放炮前对雷管要进行电阻测试,电阻差控制在0.2欧姆以内,装药前脚线要扭结成短路。
4、揭煤施工时,要有项目部技术负责人现场统一指挥。
5、揭煤施工时,要求风筒出风口到工作面距离不得大于5m。
6、放炮后至少1小时后,方可下井安全检查。
7、揭煤前,要详细检查通风设施是否完好,有损坏的立即修复,保证工作面能有足够的新鲜风流。
8、井筒揭煤施工前,应对井筒内一切机电设施、设备进行防爆检查,更换不合格设施设备,井筒内各种电气设备必须达到防爆要求。
并作好检查记录,负责人签字。
9、放炮前吊盘应提升至距井底工作面30m以上位置(下层盘)。
10、下井人员要佩带矿灯和隔离式自救器。
11、入井人员严禁穿化纤衣服。
12、必须坚持瓦斯检查制度,坚持正常检查瓦斯,不得漏检。
13、煤层具有突出危险时,煤层段掘砌段高缩小为2m。
14、本措施自井深935m开始执行,至井深954m结束。
9.3、预防瓦斯燃烧、爆炸的措施
1、防止瓦斯积聚:
加强通风是预防瓦斯积聚的主要手段,对高瓦斯矿的通风必须作到有效、稳定和连续不断,保证工作面有新鲜风流,并将井底的瓦斯及时吹散,排出井筒,经常检查矿井通风情况和瓦斯情况,发现瓦斯超限及时处理。
2、防止瓦斯引燃:
井下人员绝对禁止携带烟草及点火工具下井,井口房和局扇附近20m内禁止烟火,井口房和井下不得从事电气焊,严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度,打眼装药联线必须按本措施爆破参数规定执行。
严禁放糊炮和放明炮,严禁一次装药分次放炮,必须使用煤矿安全炸药和煤矿许用电雷管,总的电雷管延期时间不得超过130ms,防止摩擦和静电火花引燃瓦斯。
9.4、打钻孔安全技术措施
1、打钻人员只能站在支护完好的地方操作,严禁空顶作业。
2、打钻的钻机必须进行“风电和瓦斯电闭锁”。
3、打钻之前,必须严格检查作业地点的支护情况。
如有隐患,必须排除后,方可进行打钻。
4、打钻地点及其附近20米范围内的瓦斯浓度超过0.8%时,严禁打钻。
5、清理打钻地点附近杂物。
6、打钻过程中,如果出现卡钻时,不能强行拔出钻杆。
7、打眼前先检查钻机的零部件是否齐全完好,要及时进行试运转后方可打钻。
8、打钻时不准戴手套打眼,施钻人员必须精力高度集中。
9、打钻人员必须把毛巾和袖口扎好。
10、严禁打钻与其他工作平行作业,必须待钻打完后方可从事其他工作。
11、打钻人员要躲开眼口方向,只能站在钻机侧面,防止液体压力喷溅伤人。
12、打钻过程中,如有煤与瓦斯突出预兆,必须停止打钻,切断电源,撤出人员,并汇报调度室。
严禁拔出钻杆。
13、拔钻杆时,人员只能站在钻杆侧面,以防钻杆被喷出伤人。
14、严禁带电检修或搬运钻机。
15、打钻完毕后,钻机必须及时停电,关闭锁阀。
16、钻孔参数见钻孔布置图及参数表。
17、打钻人员必须严格按要求进行施工,严禁弄虚作假。
18、打钻过程中,必须派有经验的人员专盯,发现异常情况,必须立即停止工作,切断电源,撤出人员。
19、接、卸钻杆时,必须停止钻机电源和运转,待确保无任何不安全的因素存在,方可接、卸钻杆。
20、启动钻机前,必须检查好施钻人员衣物是否被钻机部件卡、夹。
防止钻机启动伤人。
10避灾
10.1、避灾路线(遇火灾、瓦斯、煤尘灾害):
工作面→吊桶→地面;
工作面→软梯→吊盘→吊桶→地面;
工作面→软梯→吊盘→安全梯→地面;
10.2、煤与瓦斯突出预兆:
岩帮崩落或压出、地压加大、煤层层理紊乱、倾角煤厚急变、瓦斯忽大忽小、温度迅速下降或升高、煤体出现劈裂声及闷雷声、响煤炮声、打钻喷孔等异常现象。
揭煤组织:
为加强新建副井井筒探、揭3#煤施工的安全、技术管理工作,确保本次探、揭煤施工安全、顺利进行,特成立专项施工领导小组。
一、组织机构
组长:
潘利刚
组员:
谢良仓、李泉滨、曾庆俊、姜桂武、
二、职责
潘利刚:
对本次揭煤施工的准备、实施及协调工作全面负责,组织相关人员进行“安全技术措施”及其它相关知识的学习和培训.
谢良仓:
负责本次揭煤施工的安全技术管理工作,对揭煤施工技术进行现场指导,根据现场情况及时提出调整意见,审阅探、揭煤施工记录。
传达揭煤“施工安全技术措施”,现场指导探、揭煤施工,建立、收集、整理揭煤、瓦检及其它有关记录,及时向领导小组反馈探、揭煤施工中存在的问题。
李泉滨:
是探、揭煤过程各项措施的实施负责人,按措施要求组织人员、设备、落实具体生产任务。
姜桂武:
对照“安全技术措施”及其它有关规定,监督、检查本次揭煤施工的全过程,保证现场施工的安全。
曾庆俊:
对所有机电设备、电缆及接地情况进行全面检查,并提出更换或维护意见,确保达到防爆要求。
项目部根据实际情况建立相应管理机构,并明确责任,特殊工种(瓦检员、通风工、放炮员、值班电工、通讯、信号工、现场救护等)必须明确人员及其职责。
附:
三、附图
新建煤矿副立井供电系统图
附图1新建煤矿副立井井下及井口供电系统图
附图2新建煤矿副立井井下电气设备布置图
附图3井口电气设备布置图