过采空区安全措施完整版.docx

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过采空区安全措施完整版

编号：

TQC/K774

过采空区安全措施完整版

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【适用制定规则/统一目标/规范行为/增强沟通等场景】

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过采空区安全措施完整版

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本解决方案资料适合用于解决各类问题场景，通过提出的方法与对策来应付，常见种类如计划方案、设计方案、施工方案、技术措施，本质是人和产品之间建立可触达的桥梁，实现匹配问题，修正问题，预防未来出现同类问题。

可直接应用日常文档制作，也可以根据实际需要对其进行修改。

　　一、工程概况

　　1、矿井概况

（1）矿井概况

　　晋杨煤矿是在原有300KT/a煤矿基础上改扩建，主要控制晋杨煤矿区海拔+1025m～1110m水平之间的煤炭资源。

晋杨煤矿矿井设计规模90万吨/年，采用斜井开拓方式。

井田内布置三条井筒。

（2）井筒布置及设计特征

　　副斜井井筒设计总斜长664.2m，倾角-22°，设计断面为直墙半圆拱形。

净宽5500mm,净高4250mm，净断面积20.12m2。

其中表土段采用现浇混凝土，基岩段采用锚网喷+锚索联合支护。

　　二、施工现状

　　我项目部承建的晋杨煤业有限公司新副斜井，根据地质资料分析，预计在420m处穿越2101采空区.现已掘进至370m，为确保安全，我项目部于7月2-3日对此工作面进行了探放作业，在工作面正前方-22°、-40°分别布置两个钻孔。

探放结果，-22°钻孔钻进25m，CH4浓度为0.04%；-40°钻孔钻进5.6m,CH4浓度光学仪没有显示，两孔分别出现渗漏现象。

根据现场煤岩和离施工点最近的201钻孔分析基本吻合，-22°钻进至泥岩，初步分析为钻进采空区（395m）。

-40°钻进至粉砂岩。

因钻机和钻杆的连接部断裂，现无法钻进。

根据201钻孔综合分析，现距采空区底板预计还有53m（斜距）。

采空区冒落程度不详。

　　经本矿现有技术资料和以往从事2101工作面作业人员的讲述和已密闭的回风顺槽口观测孔观察，本工作面采空区积水量不大，主要是存在有害气体威胁。

　　三、过老空区支护方案

（一）成立领导组

　　组 长：

王从志

　　副组长：

柯昌军、冯建宝

　　成　员：

王从发、田青怀、刘明全、黄加会、

　　　黄明鸿、朱荣德、丁宗炎、柯昌春

　　组 长：

全面负责整个工程的指挥协调工作。

　　副组长：

在组长的领导下具体负责工程项目的实施和技术指导工作。

　　成　员：

在组长的领导下负责整个工程的现场指挥、协调、通风、安全监管、供电等工作。

（二）实施方案

　　由于副斜井井筒为矿井主要巷道，巷道内又设计有猴车、轨道、管路、电缆等永久设施。

采用绕道方式通过老空区的方式不符合要求，只能采取加强支护强行穿越方式，保证井筒的正常使用和服务年限。

根据对老空区的实际情况制定如下方案：

　　短段掘进，超前探眼探测，地面引爆放炮，排除CH4、CO等有害气体，排除积水。

采用锚网喷联合支护，与采空区连接前后5m和进入采空区全部采用砼碹。

　　（三）掘进方案

　　1、掘进巷道前方老空区探测方法

　　施工前，首先根据柱状图和现在工作面岩性分析结果，在采掘工程平面图上标明2#煤层预计老空区位置。

实行一掘一探制度，掘进前先沿井筒掘进方向用钻杆以-40°打超前探放钻孔，进一步验证老空区位置，探测老空区详细参数，确认无安全隐患后方可掘进。

掘进循环为“探四进一”。

　　在井筒掘进至老空区6m时，每掘进循环开始前先施工超前探眼，以准确判断老空区位置和检测老空区积水、瓦斯、发火情况，防止盲目揭开老空区造成事故。

若超前探眼内存在承压积水、高浓度瓦斯和煤层自燃，必须立即停止掘进，采取措施进行处理。

　　附图《超前探眼布置图》

　　2、爆破参数要求

　　接近老空区和在老空区掘进时，必须短掘短砌，接近老空时用镐刨或其他人工方法接通采空区，孔口逐步扩大。

用人工方法无法解决时用小炮沟通。

循环进尺不得超过1.2m，炮眼深度不得超过1.5m，与老空区打通的炮眼不得装药，并用炮泥充填严实；炮眼布置周边眼间距不得超过350mm，顶板破碎时加密炮眼，间隔装药，药量以松动岩石为准，以减少爆破对围岩的破坏。

炸药选用煤矿许用三级乳胶炸药，雷管选用毫秒延期电雷管，总延期不得超过130ms，放炮采用矿用发爆器。

　　3、远距离放炮规定

　　在穿老空区期间，必须采取远距离放炮措施进行放炮，每次放炮前，通知井筒所有人员全部撤到地面，在井口设置警戒，放炮员在地面进行放炮。

为保证放炮安全，井筒内敷设一趟16mm2矿用橡套电缆作为专用放炮电缆。

　　4、井口附近20m范围内严禁有烟火，严禁有电器设备失爆现象，严禁有易燃易爆物品。

井口100m外设置放炮警戒。

人员必须躲在100m外拐一死弯的安全地点躲炮和发炮。

　　（四）支护方案

　　1、正常段支护方式

　　掘进时，采用锚网喷支护方式进行支护，一掘一支，具体做法是：

　　炮后先清除顶板活石，然后视顶板情况打好临时支护（前探短梁），在临时支护下打树脂锚杆支护，采用Φ20×2000mm左旋螺纹钢树脂锚杆，每根锚杆充填K2360、K2335树脂药卷各一支，间排距800×800mm，钢筋网采Φ6.0mm钢筋焊制，网格100×100mm，锚索规格为Φ15.24×7000mm，喷射C25混凝土100mm封闭岩石。

　　2、过空区的支护设计和施工方法

　　过空区时，应重点做好顶板支护。

初期支护采用锚网喷+锚索支护，若顶板破碎，则根据现场实际缩短支护距离。

具体方法是：

　　放炮后站在矸石上进行敲帮问顶，打设带帽点柱临时支护，点柱间、排距为0.8m。

然后由近及远，由中间向两帮采用锚网索对顶板进行初期支护。

锚杆采用Φ20×2000mm螺纹钢树脂锚杆，间排距800×800mm，每根锚杆充填K2360、K2335树脂药卷各一支；钢筋网采用Φ6.0mm圆盘条焊制，网格100×100mm；锚索规格为Φ15.24×7000mm锚索，每根锚索充填两节K2360和一节K2335树脂药卷，锚索间距按照实际需要现场确定，但不得超过2m。

锚杆、锚索眼均采用锚杆钻机施工。

　　出矸过程中采用风泵将两帮及正前涌水抽入后巷水仓，由水仓泵排出地面。

出矸后巷道高度允许时，在巷道两侧用1.2m长的圆木或木轨枕搭设木垛，对井帮老空区进行加强支护，木垛间距最大为3m，掘够设计要求，进行永久支护。

　　在巷道施工过程中巷道底部悬空时，要用打眼放炮的方式将底板踏实，空隙部分用岩石充填严实后再注入水泥浆加固。

碹体基础座于坚硬岩石上。

　　（五）支护：

　　支护要求：

　　巷道接近老空区5m前使用砼碹支护（锚网喷+锚索临时支护护顶）。

为防止底板悬空或岩石松软导致巷道变形，巷道底板必须使用钢筋混凝土铺底。

混凝土厚度不少于200mm，中间夹Φ18mm的螺纹钢，横纵筋间排距200mm，用专用绑扎铅丝进行绑扎。

保护层厚度不小于100mm。

　　2、支护方式

　　支模

　　1）胎碹采用16#槽钢加工，模板选用2015型钢模板和木模板。

碹胎间必须用八道拉杆，三道撑木，两道横撑拉实、撑牢，用排楔楔紧。

　　2）支模前，铁模板要清洗干净，涂油，木模板浸泡，净面。

支模时根据中腰线按设计图纸准确将碹胎联接固定，先支墙内侧立柱，按巷道中心将立柱支好，并用两道Φ160mm圆木做撑木固定，同侧立柱间用两道Φ20mm圆钢做拉杆将立柱固定。

立柱间距1.5m，立柱迎山角3°--5°，拱部碹胎与立柱用M16螺栓连接，并用三道Φ20mm拉杆连接牢固。

模板由底板向拱基线直至拱顶依次分层铺设，并用扣件联接牢固。

　　2、钢筋绑扎

　　使用双层钢筋做骨架。

先绑内层钢筋，后绑外层钢筋，受力筋选用Φ18mmHRB335级，连接筋选用Φ18mmHRB335级，箍筋选用Φ8mmHＰB235级，层间距300mm，保护层厚度100mm，受力筋间排距300mm*300mm，箍筋间排距600mm*600mm采用绑扎搭接，搭接长度（Φ18mm钢筋）630mm。

　　砼配合比

　　采用有资质的长治市欣建工程质量检测有限公司出具的砼配合比报告。

Ｃ30混凝土配合比：

1：

0.804：

2.985：

0.47

　　水泥　　河沙　　碎石　　水

　　404　　　325　　1206　　190

　　选用Ｐ．Ｏ42.5＃普通硅酸盐水泥，中粗砂和20~40mm粒径碎石，用水选用业主提供的水源。

　　4、砼浇注施工工艺

　　在井口安设1台JS500强制式混凝土搅拌机，搅拌好的混凝土料经串车运输至工作面人工入模。

　　○1严格按配合比上料，控制用水量，每斗料机械搅拌不少于90秒，浇注时要多点、均匀、分层和对称浇注，以防模板跑偏。

采用分层振捣，分层厚度水大于30mm，接茬应留有与水平成45度的接茬面（或垂直接茬），接茬时用Ｍ20砂浆接茬现浇注砼，砼必须设专人振捣。

　　支护材料要求：

　　Ａ、水泥：

采用42.5普通硅酸盐水泥。

过期结块或混合水的不得使用。

　　Ｂ、粗骨料：

采用由石灰岩、细砂岩等经人工或机械轧制而成的20mm－40mm的碎石，按重量比，泥土杂物含量小于2%，硫化物和硫酸盐含量小于1%。

　　Ｃ、细骨料：

由坚硬的中砂和机制砂，使用前应过筛洗净，其含土量按重量计不超过3%，含水率5%左右为宜。

　　Ｄ、水：

采用清洁的天然水或饮用水，使用井下水应沉淀干净。

严禁使用污水或PH值小于4的酸水。

　　○2混凝土的搅拌浇注　　搅拌机使用前先检查，并做试运转，发现有毛病后，及时处理，在未处理以前，不准送电工作。

　　所用的配料必须经秤量，调制混凝土干料时，其上料顺序为：

碎石、砂子、水泥，但必须流动搅拌均匀。

　　现场搅拌用水量要专人掌握，搅拌时连续倒入，不准在即将搅拌完成时再加水。

混凝土在搅拌机内，要连续搅拌，拌好之后，即可进行浇注工作。

　　将拌好的混凝土运至工作面，倒入铺设的铁板内，用人工装入模内并按规定振捣。

　　砼养护及拆模

　　砼初凝后，在拱部用吸水材料覆盖，并洒水养护7天。

砼入模72小时后在确定顶板无压力的情况下可以拆模。

若顶板破碎或顶板淋水等有周期来压的情况拆模期不少于5天。

拆模时要配足人力，由班组长或有经验的工人统一指挥，由上向下进行，先去掉模具和块与块之间的连接装置，观察四周支护有无走动现象，如有异常现象，立即停止拆模工作。

　　编织袋装碴矸做500mm以上垫层，每隔2m架设一座木垛，以控制老空区顶板的缓慢下沉，直接冲击拱部，两帮充填要严实，防止二次扩大滚帮面积，确保巷道的安全。

　　断面支护设计详见附图《过老空区支护断面图》

　　4、特殊情况支护方案

（1）大面积悬空采空区

　　若井筒穿入大面积采空区，为防止施工中顶板突然下沉造成重大顶板事故，必须首先从揭穿处向下6m和向两侧3m成排打设木垛进行支护，然后进行其他作业，混凝土支护参数同上。

（2）垮落破碎带施工

　　若井筒穿入老空区冒落带或围岩破碎带，必须采取钢支架管棚超前支护、锚网喷+锚索初期支护、短掘短砌的方法进行施工。

支护方法为：

　　①加强地质预报工作，若前方可能出现破碎带应及时作出预报，以便提前做好准备工作。

　　②破碎带施工以超前预控为要点，采用超前支护或注浆加固的方法，对破碎带提前加固，防止直接开挖后造成大面积冒落而增大处理难度。

　　③在遇到破碎断面前，先采用钢支架、管棚超前联合支护。

然后采用多打眼、少装药松动爆破法进行小断面掘进，再采用人工风镐扩刷到设计断面，短掘短支，掘支段距不大于1m。

　　④巷道开挖后，在掘进断面符合设计要求的基础上，先初喷30-50mm厚的砼及时封闭围岩，再然后进行锚网索初期支护。

最后进行混凝土永久支护。

　　⑤钢支架采用11号矿工钢制作，共分三节，支架间距800mm。

管棚采用直径为38mm的钢管，长度为2200mm，沿巷道掘进方向拱顶水平打入。

布置间距为300～400mm，超前支护距离为1000mm。

　　⑥若围岩破碎冒落严重时，可在超前管棚支护的基础上，采用管注方式对破碎围岩进行注浆加固。

对巷道正前顶板、两帮及底板3m范围进行加固，然后再进行掘进。

注浆采用水泥浆。

　　⑦若管棚超前支护实施困难，可增加超前锚杆进行支护，锚杆参数同正常锚杆，但位置为紧贴迎头、向前倾斜30度布置。

　　⑧其施工顺序为：

架设钢支架→管棚超前支护→掘进→锚网索支护→永久支护。

　　附图《过老空区破碎带支护断面图》

　　5、临时支护方法

　　放炮通风后由班组长、安全员、跟班专职瓦检员、放炮员先进入工作面检查瓦斯和放炮情况，仔细观察巷道围岩情况、涌水巷体情况。

在进行敲帮问顶后在工作面支设临时支柱，临时支柱采用前探粱对炮后空顶区域进行临时支护。

临时支柱并排同时使用3根，打设临时支柱时将钢筋网按设计搭接要求顶到顶板上，并用铁丝与已安装钢筋网连接牢靠。

临时支柱前探粱不能一次探到工作面迎头时，应分次向前移动临时支柱支护顶板。

作业人员必须在有临时支护的顶板下作业，不得空顶作业。

炮后最大空顶距不超过1.5m。

　　四、具体措施如下：

　　1、实行一掘一探制度

　　掘一茬炮每循环为2.0米，用长钻杆以－40°在工作面正前方布置一个钻孔、两边分别偏10°布置一个钻孔进行探放核实。

　　2、通风

（1）揭老空区通风安全措施

　　①、供风系统

　　采用2×30KW对旋轴流式局部通风机压入式供风，双风机双电源，风筒采用直径800mm抗静电阻燃风筒，风筒口距工作面距离不大于5m，揭穿老空区时根据情况随时向前延伸风筒，确保有害气体不超限。

备用风机必须采用不同的电源母线段连续供电，确保自动切换。

　　②、供风制度

　　风机由当班瓦检员负责管理，保证风机连续运转，不得随意停风。

因故必须停风时，必须提出停风申请，制定停风撤人及恢复通风安全措施，经技术负责人、安全经理、项目经理批准后方可停风。

恢复通风必须按制定的措施排放瓦斯，严禁“一风吹”。

若出现故障导致双风机均无法工作时，瓦检员必须立即撤出工作面人员，汇报调度，由当班班长负责在井口设置警戒线，严禁人员入内。

　　③、风量测量

　　通风科负责风量测量，配备高、中、微速风表各一块，并进行校正。

每班必须进行三次测定局部通风机供风量和巷道的回风量，保证达到设计供风量，使有害气体浓度降到允许范围内。

当井筒与老空区贯通后，立即测定井筒风量和风向变化情况。

若出现井筒回风增加、减小、风流停滞、风流反向等情况时，必须立即撤出人员，汇报值班经理，分析原因，采取措施进行处理。

　　④、供风异常情况处理

　　1）若炮后观测到炮烟未正常排出，人员不得进入工作面，通风15分钟后，应由瓦检员、班组长、放炮员和安全员携带氧气测定仪、多种气体检测仪、光学瓦斯鉴定器从安全距离（100m）逐段向下检查，查明原因进行处理。

　　2）若与老空区贯通后出现回风量增加，必须立即撤出人员，在井口观测气体成分，连续观测30分钟无异常时，方可入井恢复生产，尽快在贯通点设置临时风障，使风流恢复正常。

期间必须增加瓦斯检查次数，发现异常立即撤人。

同时应对附近矿井通风系统进行调查，查明原因，采取防范措施。

　　3）若贯通后回风减少、停滞、反向，说明工作面向老空区漏风严重，此时必须连续监测井筒风量。

在贯通点打设临时风障减少漏风，维持井筒正常风速，防止瓦斯等其它有害气体超限。

（2）过老空区防治瓦斯、防治煤尘措施

　　1）人员配置

　　过老空区期间，每班必须配备一名专职瓦检员检查瓦斯、煤层发火情况和煤尘情况。

另配一名专职“一通三防”仪器仪表维护工，负责瓦斯监测、检测仪器、仪表的维护和校验。

　　2）监测、检测仪表的配置

　　必须配够足够的光学瓦斯鉴定器、多种气体检测仪、氧气浓度测定仪、一氧化碳测定仪、瓦斯断电仪和瓦斯传感器，所有使用仪器使用必须进行鉴定合格，并定期校验，保证仪器准确可靠。

工作面和回风流安设CH4传感器，性能稳定可靠。

浓度超过1%时报警并切断井筒内所有非本质安全型电器设备电源。

听到报警后所有作业人员必须撤至井口安全地点。

待CH4浓度降至1%以下时方可人工恢复供电进行作业。

　　工作面加设CO传感器，CO传感器超过0.0024%时报警，人员及时采取防护措施撤至井口。

由专业人员在安全的条件下进行处理后方可恢复作业。

　　3）有害气体检查制度

（1）穿老空区期间，瓦检员每班至少检查三次甲烷、二氧化碳浓度和温度，检查两次一氧化碳浓度，一次硫化氢浓度。

当风量变化，出现异常气味时，必须增加检查次数。

每次检查结果必须通知现场作业班长并签字认可，然后汇报调度，调度应将汇报情况记入瓦斯管理台帐。

（2）当放炮后与老空区贯通时，入井工作前必须先由瓦检员、班组长、放炮员入井检查瓦斯、顶板、积水情况，无问题后方可允许其它人员进入。

检查时必须从井口向工作面逐步向里检查。

检查时应检查CH4、CO2、CO、H2S、O2、温度等参数，发现异常立即撤出，制定相应措施由矿山救护队协助进行处理。

检查时3人应保持3m左右的前后距离，依次向前检查，不得盲目进入。

对老空区瓦斯等参数检查，人员必须站在井筒内，采用探杖伸入老空区采样，不得直接进入老空区检测。

　　（3）停风后恢复通风时必须检查瓦斯，编制专项排放措施对积聚瓦斯进行控制排放。

　　（4）当气温发生较大变化时、附近井筒停风时，必须要加强瓦斯检测，防止老空区瓦斯异常涌出造成事故。

　　（5）风机必须实现风电闭锁。

停风时能自动切断工作面动力电源。

人员及时撤至井口附近的安全地点。

　　（6）队长、班长、特殊工种作业人员及入井检查人员入井前必须佩带便携式瓦检仪。

　　（7）每班入井人员携带一条毛巾并保持潮湿状态。

发现有害气体涌出时及时捂住口鼻迅速撤至井口。

　　4）通信系统

　　必须保证工作面有一台专用电话直通调度室。

遇特殊情况及时汇报调度室。

　　5）瓦斯异常情况汇报制度

　　检测人员发现有害气体超标、有火区存在、煤尘飞扬等异常情况时，必须立即撤人。

同时汇报调度室，调度室应立即汇报值班经理、安全经理和项目经理。

值班经理应根据具体情况，立即做出相应的撤人、停电、设置警戒、保持通风、加强瓦斯检测的命令，严防发生安全事故。

对严重异常情况，应立即汇报项目经理，由项目经理汇报建设单位和公司分管安全副经理。

　　穿过的老空区应在井筒内挂牌标识，分段在其下部埋设2寸钢管并安装闸门作为放水管，防止已穿过的老空区再度积水后对井筒施工形成威胁。

　　6）、掘进放炮瓦斯管理

　　炮眼施工前应先施工超前探眼，若探眼与老空区贯通，则由瓦检员使用探杖测定老空区瓦斯情况。

若气体承压且浓度大于3%，必须施工排放钻孔进行瓦斯卸压排放，期间必须停止其他工作，撤出无关人员进行控制排放直到正常。

与老空区打通的炮眼和探眼，放炮前必须用炮泥全长封闭，不得作为炮眼使用。

　　严格执行“一炮三检”制度，工作面风流中瓦斯浓度大于1%严禁装药、放炮。

实行全断面一次爆破。

若需扩帮放炮时，也必须严格执行“一炮三检”制度，实行远距离放炮。

　　7）、每班必须配备一名项目部经理跟班现场指导。

　　8）、严格执行请示汇报制度，每班必须真实详细地汇报当班的工作情况，如有异常必须及时组织相关人员论证并作出科学合理的方案。

　　其他未尽事项严格按《煤矿安全规程》、《副斜井作业规程》执行。

　　中十冶集团晋杨煤业有限公司项目部

　　20xx年7月3日

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