井筒岩巷段揭煤安全技术措施.docx
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井筒岩巷段揭煤安全技术措施
编号：
AQ-JS-03142
井筒岩巷段揭煤安全技术措施
Safetytechnicalmeasuresforuncoveringcoalinrockroadwaysectionofshaft
（安全技术）
单位：
_____________________
审批：
_____________________
日期：
_____________________
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井筒岩巷段揭煤安全技术措施
使用备注：
技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。
一、工程概况
1、井筒布置
新田矿主斜井井筒总长1448.536ｍ，井口坐标为X=3000128.500；Y=35608679.300；标高H=1234.000（轨面）；巷道方位角为340°，巷道坡度为-14°45′，设计断面为直墙半圆拱形，净宽4.4ｍ，净高3.8ｍ，净断面积为14.6ｍ2
。
2、煤层及煤层顶底板
4
#煤层为全区可采煤层，煤层厚1.24~5.83m，平均2.79m，全部可采，属较稳定偏稳定型煤层，是本区的主采煤层。
煤层结构较简单，含夹矸0~3层，多为0~1层，东、西两端夹矸层数增多（2层）夹矸为泥岩、炭质泥岩，厚度0.08~0.68m。
煤层顶板一般为泥质粉砂岩，局部为泥岩或粉砂岩，底板为泥岩，富含植物根部化石。
、构造说明
10-21o
。
井田内，次一级褶曲和断层均有发育，构造复杂类型为中等。
4#煤层的富煤带在201-302-B405-J402-502孔一线，呈NE向条带状，煤厚一般3~4m。
由该带向NW和SE，煤层均逐渐变薄。
煤层总体呈单斜构造赋存，煤层走向60o
～80o
，倾角8o
～10o
，平均8o
左右。
无大的断裂构造，构造条件较简单。
4、瓦斯及煤尘
根据《贵州省黔西县新田井田煤炭勘探地质报告》，本矿井瓦斯采样钻孔共19个，经测定4
#煤层原煤瓦斯含量为8.82~23.99m3
/t，平均为14.55m3
/t。
4号煤层常夹软煤分层（呈粉未状），在勘探过程中，部分钻孔（如308、J301、J302、B406等）钻进至4号煤层时，发生过瓦斯涌出、软煤分层（粉煤）“喷泻”、垮塌及顶钻具现象，井下瓦斯压力较大，因此按煤与瓦斯突出设计。
根据《贵州省黔西县新田井田煤炭勘探地质报告》，井田内共采煤尘爆炸样41件。
试验结果，其火焰长度及岩粉均为“0”，全区均属无爆炸性煤层。
、巷道支护形式
根据地质资料，巷道顶板岩层基本稳定，压力不大，巷道设计直墙半圆拱形，锚网喷支护，喷厚度120mm。
若遇到破碎带，采用锚网+架棚喷射混凝土支护。
二、新田煤矿井筒揭煤总体技术方案
按照新田煤矿三条井筒掘进进度及地层编录和地质预测，主斜井将比其它两个井筒提前揭煤，先对主斜井进行揭煤施工，采用穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施，顺利揭煤进入煤层，完成主井揭煤工作，副、风井施工到位后，以主斜井揭煤探明的地质资料、瓦斯和煤尘情况以及揭煤经验为依据，进行下一步副、风井的揭煤工作。
本方案优点：
由于采取从主斜井先进行揭煤工作，提前探明地质、水文地质、构造地质状况及4
#煤层产状、瓦斯含量、瓦斯压力大小、突出危险性大小等，为下一步副、风井的揭煤工作提供了切实可靠的资料，提高了下一步揭煤工作的安全性和揭煤施工速度。
三、矿井揭煤工作面和煤层相对位置及煤层突出危险性预测
主斜井在施工过程中严格按照“逢掘必探，先探后掘”的原则进行超前探测，在条件允许的情况下还可采取物探进行探测，在超前探测后，视揭煤点附近20m范围的地质构造复杂程度确定煤层层位控制方案，如岩石条件破碎、地质构造复杂时，在工作面掘进至距煤层法距20m时布置5个层位控制取芯钻孔，准确掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况；如岩石条件简单、构造单一，工作面掘至煤层顶板法线距离10m时，布置3个（1#、3#、5#孔）煤岩层层位控制取芯钻孔和2个（2#、4#孔）煤岩层层位控制不取芯钻孔，并穿透煤层底板0.5m，准确掌握井筒工作面与煤层之间的空间关系及瓦斯含量和检验煤层突出的系数（5个探孔即作为探煤钻孔又作为测压钻孔）。
1、主斜井掘进施工距4#煤层顶板10m时，停止掘进，施工5个前探孔确定4#煤层的相对位置，每个钻孔孔口管上安装高压阀门联通压力表兼做测压钻孔对4#煤层瓦斯压力进行测定，详细记录测压数据。
打钻过程中观察是否出现突出预兆现象，记录台帐要详细并上报通防部和有关部门，同时开展新田煤矿煤层突出危险性鉴定工作。
只有当瓦斯压力＜0.74Mp、瓦斯含量＜8m3
/t、煤层坚固性系数f＞0.5、以及打钻过程中均无明显突出预兆现象发生时为无突出危险性煤层，反之则为突出危险性煤层。
2、若预测煤层有突出危险性，在工作面距煤层顶板法线距离10~7m过程中，边掘边探，确保在工作面掘进至煤层顶板法线距离为7m时，停止施工作业，采取区域防突措施（穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯），经效果检验区域防突措施有效，井筒可以进行掘进施工，当井筒距离煤层法线距离为1.5m时，采取远距离放炮措施直接揭开煤层。
3、若预测煤层无突出危险，边掘边探，施工掘进至距煤层顶板法线距离5m处时，进行工作面突出危险性验证，当验证为无突出危险区后，井筒可掘进至距离煤层法线距离为1.5m，采取远距离放炮措施揭开煤层。
附图1：
法距10m钻孔布置图
四、矿井揭煤前准备及保障工作
1、已与业主单位联合成立通防机构，目前通防管理人员4人、防突队员工7人，并对防突队员制定专门培训计划，完善通防管理机构及提高人员素质。
2、新田煤矿已于2009年12月底安装好瓦斯自动监测监控系统，确保24h对工作面瓦斯情况的有效监测监控。
3、矿井揭煤前，局部通风机风筒全部检修一遍，统一吊挂，统一采用直径800mm的风筒，揭煤工作面局部通风机功率为2×30Kw。
同时完成主通风系统的安装，并能正常投入使用，形成全负压通风系统。
4、2010年7月，矿井完成安装永久瓦斯抽放系统，在揭煤前利用永久瓦斯抽放系统（运行一台抽放泵），对揭煤点瓦斯进行抽放；或利用临时移动抽放泵（30~43m3/min），揭煤前在地面安装抽放泵和抽放管路，对揭煤点瓦斯进行抽放，并在抽放管路上安装瓦斯抽放参数计量装置（混合量、浓度、温度、负压），便于计算煤层瓦斯的抽出量。
同时有专人在移动抽放泵旁24小时值班，确保移动瓦斯抽放泵正常运行。
5、矿井2010年7月已安装好压风自救系统，在压风管上安装好压风自救系统（正常掘进时在停人车处安装一组，揭煤作业时距工作面20～40m安装一组，每组压风自救系统内由4分镀锌管及开关、压风自救袋组成，可供15人使用）、对压风管路系统进行一次全面检修，确保正常使用。
6、揭煤时对井下及井口20m范围内的所有机电设备、设施进行防爆检查，凡不符合规定的全部撤换，整改到位。
7、揭煤前检查完善通风、防尘、防火设施，确保正常使用。
8、新田煤矿已购置各类型号防突钻机4台（另已计划再购置6台），揭煤前完成MD-2煤钻屑瓦斯解析仪、WTC防突仪、瓦检仪、放炮器的检测、调试工作，并由通防部专人负责。
9、揭煤前准备好过煤地段所需的所有支护材料，揭煤所需的隔离式自救器等各类物资。
10、揭煤前明确标示出避灾线路。
11、揭煤前对参予揭煤工作的全体员工进行揭煤措施培训考试，为加强对揭煤工作的领导，做到责任到人、分工负责，事事有人管，确保揭煤工作安全顺利进行。
五、主斜井揭煤预抽瓦斯措施
主斜井井筒掘进至1315m处（掘进工作面距离煤层顶板法线距离7m处）停止施工，距离掘进工作面2m处施工右帮钻场、距离掘进工作面9m处施工左帮钻场，利用左、右钻场和工作面进行井筒揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施。
瓦斯抽放钻孔技术参数的确定：
①钻场规格：
深×宽×高=4m×4.4m×3m，左帮钻场共布置抽放孔38个、工作面布置钻孔62个、右帮钻场布置钻孔38个，共施工138个抽放钻孔；提前预留5个钻孔位置，在抽放瓦斯后施工作为抽放效果检查孔，钻孔终孔位置以穿透煤层全厚并进入岩层0.5m以上为标准，孔径95mm，封孔压力为瓦斯压力的5倍。
②终孔点控制范围：
巷道轮廓线外12m、终孔位置在揭煤区域煤层内网状均匀布置（3m×3m）。
借鉴周边矿井煤层参数，设计抽放半径为1.5m。
各个钻孔参数详见附图2、附图3及表1、表2。
附图2、附图3：
预抽瓦斯排放孔布置图
附表（1、2）钻场设计钻孔设计参数
六、主斜井揭煤区域煤层区域防突措施检验
对主斜井揭煤区域进行瓦斯预抽消突措施一定时间后，对防突措施进行效果检验，共施工5个效果检验孔，分别位于揭煤预抽区域内的上部、中部、两侧和下部。
（1）检验方法：
采用钻屑（瓦斯解析）指标法对井筒揭煤防突措施进行检验，检验指标有：
K1
、△h2
和钻屑量S。
（2）检验结果及采取措施：
①当K1
≥0.5、△h2
≥200Pa、S≥6Kg和打钻过程中有明显突出预兆时，预抽揭煤区域防突效果无效，必须采取补打钻孔继续对揭煤区域进行抽放，直至检验指标低于参考临界值，方可进行揭煤施工，并采取“边探边掘”的掘进方式，可以掘进施工至距离煤层顶板法线距离5m处，停止施工并对揭煤区域进行防突效果验证。
②当K1
＜0.5、△h2
＜200Pa、S＜6Kg以及打钻过程无明显突出预兆时，开始进行掘进施工，并采取“边掘边探”的掘进方式，可以掘进施工至距离煤层顶板法线距离5m处，停止施工并对揭煤工作面进行防突效果预测。
七、主斜井揭煤工作面突出危险性预测
采取穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯防突措施，经区域防突措施检验有效后，施工至距离煤层顶板法距5m、3m、1.5m处时，每次由工作面向煤层施工4个钻孔，分别位于巷道轮廓线上部1个钻孔、中部2个钻孔和下部1个钻孔，测定工作面前方煤层的K1
和钻屑量S两个突出危险性指标，当K1
≥0.5、S≥6Kg时，为突出危险性工作面，必须采取局部综合防突措施（煤层瓦斯预抽/排放），直至局部防突措施检验有效，方可继续掘进施工；当K1
＜0.5、S＜6Kg时为无突出危险性工作面，可以继续掘进施工。
施工掘进直至距离煤层顶板法线距离1.5m处，并进行最后一次工作面突出危险性预测，经预测为无突出危险性后，进行远距离爆破揭开4#煤层。
附图4：
法距5m危险性预测孔布置图
附图5：
法距3m危险性预测孔布置图
附图6：
法距1.5m危险性预测孔布置图
八、
（1）实施抽放钻孔一定要在新田煤矿统一指导思想下组织施工，安检员、专职瓦检员及工程部人员现场监督验收。
（2）钻孔施工时严格按设计要求开孔施工，钻孔方位、角度误差不超过±10
，施工人员和现场跟班人员必须详细做好现场记录，下班后及时汇报相关人员，并及时到区队长办公室把当班的施工情况（包括孔号，方位，倾角，孔深，见煤，过煤情况，当班工程量等）填写记录清楚。
（3）建议采用ZY-1250或西安ZDY1900S钻机施工。
（4）打钻过程中，若遇喷孔、夹钻、顶钻等情况，不能硬打，应暂时停钻，待卸压一段时间后再打。
当突出预兆明显时，立即停电撤人，并向通防部及矿调度室汇报。
（5）打钻时应洒水降尘。
（6）打钻点附近必须有水管和消防器材，一旦发生明火必须立即灭火。
（7）在孔口附近确因卸钻杆困难必须敲打时，必须使用铜锤以免出现火花。
（8）打钻顺序为从中间到两边或从一边到另一边，严禁先打两边孔再打中间孔，以防应力集中诱导突出。
1、爆破方案
主斜井掘进工作面施工至距煤层最小垂距1.5m时，经最后一次预测为无突出危险性后，布置岩层孔、煤层孔，采用远距离爆破揭开4#煤层，每次爆破进度为1.3m，若未能一次揭开煤层，则继续采取远距离爆破的措施执行，直至完成揭煤作业全过程。
揭煤炮眼布置图
（1）炮眼布置：
①主斜井揭煤断面炮眼数为76个，炮眼参数如见表一所示。
②在装炸药前必须用黄泥堵塞，堵塞长度以进入岩石段50cm为标准，其布置仍然按照井筒掘进爆破方式进行。
（2）雷管消耗量：
雷管消耗量为炮眼总数。
（3）水炮泥及炮泥的填充：
炮眼未装药部分必须用水炮泥和黄泥填满封实，每个炮眼使用水炮泥数量不少于2个。
（4）爆破劳动组织安排
爆破揭煤施工严格执行“一炮三检”和“三人连锁”制度，井口警戒点每次放炮必须有安检员一名、瓦检员一名、放炮员一名、跟班领导一名。
安检员负责主、副、风井口半径50m内无人出入及火源出现，做好拉线警戒工作；跟班领导负责现场监督管理，有什么情况及时汇报矿调度；在爆破期间救护队现场待命，确保异常情况出现时能立即处理。
附图7：
主斜井揭煤掘进施工炮眼布置图
2、安全防护措施
三条井筒掘进工作面通风系统相对独立、稳定，通风线路为：
主斜井：
与回风斜井形成全负压通风，风流由风筒出口至工作面→主斜井回风流→主回联络巷→回风斜井→地面。
副斜井：
与回风斜井形成全负压通风，风流由风筒出口至工作面→副斜井回风流→副回联络巷→回风斜井→地面。
回风斜井：
风流由风筒出口至工作面→回风斜井回风流→地面。
（2）放炮地点
井筒放炮地点设在地面距井口50m外。
（3）撤人、停电及安全措施
撤人范围：
主斜井、副斜井和回风斜井井筒内的所有人员。
停电范围：
主斜井、副斜井和回风斜井内所有电器设备的电源。
警戒地点：
距主、副、回风斜井井口前方50m处。
详见新田煤矿通风系统及放炮警戒布置图
附图8：
新田煤矿通风系统及放炮警戒布置图
（4）避火灾、瓦斯路线：
主斜井：
掘进工作面→主斜井→地面。
附图9：
主斜井避灾路线图
其他安全技术要求
①在实施远距离爆破时，井下人员必须全部撤出至地面，主、副、风井口50m半径内严禁有任何火源及电气焊作业，不得有人员出入。
②工作面所有电器设备必须符合煤矿安全防爆标准的要求，局部通风机实现双风机双电源并能自动切换。
③确保安全监测监控系统正常运转。
④所有参加揭煤施工人员必须佩带合格的隔离式自救器并会使用，现场跟班队长、班组长、电钳工、其他管理人员必须佩带便携式瓦检仪。
⑤雷管采用铜脚线的毫秒雷管，最后一段的延期时间不得超过130ms，并不得跳段使用。
同时，火工品管理部门应对电雷管进行导通试验，不合格电雷管严禁出库使用。
⑥采用专用放炮母线进行爆破工作，揭煤放炮用不小于1.5mm2
的信号电缆，中间接头必须使用接线盒，严禁使用旧的或有接头的放炮母线。
⑦施工炮眼采用干式打眼方式时，在打钻地点应备有黄泥、水管、灭火器等，防止打钻发火。
⑧远距离放炮揭煤施工由矿总工程师现场统一指挥，救护队在放炮地点待命，放炮工作结束至少30分钟后，由救护队主要负责人带领救护队员进入揭煤井筒岩巷段掘进工作面检查爆破质量情况。
救护队人员检查工作面安全情况确认无安全隐患后揭煤工作面和其它地点的作业人员方可进入工作面作业。
⑨远距离放炮若未一次全断面揭开煤层，在掘进剩余部分期间，严格按揭煤远距离爆破措施执行，并由专职瓦检员检查瓦斯和观察突出预兆，在施工期间如发现突出预兆，瓦检员立即将所有工作人员撤至安全地点，同时汇报通防部、矿调度室，采取切实可靠措施后，方可恢复正常掘进。
⑩揭开煤层后，在煤巷掘进时，按揭煤期间的安全防护措施执行。
揭煤及穿煤期间的巷道支护按照《煤矿安全规程》相关要求单独设计，严格按照业主单位、监理单位及施工单位联合签定的设计变更施工。
揭煤安全保证制度
1、成立揭煤领导小组
成立以项目经理为组长、部门经理为副组长的揭煤领导小组，揭煤领导小组组织机构如下：
组长：
张德辉
副组长：
秦自立韩自强兰红波贾栓牢
成员：
王超群李学东王光伟王亚滨苏山林邢耀东
谢干召魏孟福吴建设杨建民
2、揭煤期间劳动组织和设备配备
揭煤期间劳动组织及人员分工表
职别
人员分工
人员配备
工作安排
一个班
四个班
管理人员
现场跟班
1
4
负责监督揭煤安全技术措施现场的执行，以及其它相关揭煤工作。
值班技术员
1
4
负责当日的技术工作。
钻机工
现场施钻
5
20
抽放钻孔施工。
防突工
突出危险性检测
1
4
煤层突出危险性检测工作。
瓦检员
工作面瓦斯检查
1
4
检测揭煤工作面瓦斯。
机修工
钻机等设备维修
1
4
维护钻机，保障钻机正常使用
辅助人员
管路维护
抽放钻孔封孔
材料工
2
2
1
8
8
4
抽放管路维护，协助抽放施工。
合计
15
60
揭煤施工设备及安全仪器配备表
序号
设备名称
现有数量
计划数量
合计
1
ZY-400全液压钻机
3
3
2
ZY-1250全液压钻机
8
8
3
ZY-750D全液压钻机
3
3
4
ZDY1900S
1
1
5
WTC防突仪
1
1
2
6
MD-2煤屑解析仪
1
3
4
7
WGC瓦斯抽放管道参数测定仪
2
2
3、安全保证措施
（1）项目经理为揭煤工作第一负责人，负责揭煤施工过程中的人、财、物的保障安排，现场检查揭煤措施的落实情况。
（2）项目技术经理对揭煤施工负技术责任，组织编制、审批揭煤措施，检查揭煤措施落实情况。
（3）项目机电经理负责安装井筒掘进工作面安全防护设施并确保能正常使用。
（4）通防部负责监督措施落实、并确保通风系统顺畅、通风设施完好、监测监控正常使用。
（5）地质技术员负责预测预报井筒掘进工作面前方的地质变化、构造情况，并及时将结果下发到施工对组；当工作面掘至突出危险预测距离，书面通知施工区队停止掘进；当该工作面地质条件发生变化时，及时修改和补充作业规程；技术人员负责对工作面的施工质量进行监督检查。
（6）机电队负责对井筒内的所有电器设备进行安全检查。
当需要调整本系统的供电线路时，必须通知通防部和调度室，以确保瓦斯监测断电装置对供电系统有效监控。
（7）必须保证井筒掘进工作面及放炮地点的通讯畅通。
（8）安检科负责监督、检查本措施的执行情况，并负责将措施执行情况在“生产”例会上通报。
（9）调度室负责全面指挥协调工作，负责停电、撤人、警戒的落实和下达放炮命令。
（10）施工前，矿井相关单位要组织职工学习防治煤与突出的基本知识及《煤矿安全规程》的相关内容，并进行考试，考试合格职工后方可上岗。
（11）特殊工种（放炮员、安检员、瓦检员、通风工、防突工）必须专人专面、专人专职，班组长主要监护安全状况及工作面的变化情况。
（12）各职能部室按照业务分工，对施工区队进行现场技术指导并督促措施执行。
（13）工作面每班的施工情况由当班班组长负责汇报矿调度室。
（14）措施的修改：
在具体施工过程中，根据井下实际情况变化，揭煤领导小组在将现场情况上报总工程师后，经总工程师同意可调整施工方案，由技术科制定补充措施，其它任何人不得擅自更改本措施。
（15）在施工程中，必须安排管理人员及技术人员进行跟班。
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