主斜井石门揭煤措施.docx

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主斜井石门揭煤措施

盘县黑皮凹子煤矿

主斜井掘进工作面石门揭煤措施

编制单位：

黑皮凹子煤矿

矿长：

于有学

编制：

冯永亮

日期：

2011年6月27日

会审意见

审核

张鹏飞

2011年6月28日

矿长助理

吴秀永

2011年6月28日

副总工程师

王步升

2011年6月28日

安全生产矿长

赵宏秀

2011年6月28日

总工程师

张鹏飞

2011年6月28日

主斜井掘进工作面石门揭煤措施

一、主斜井揭煤情况说明

（一）石门揭煤概况

1、主斜井掘进作业点位于回风井及副斜井之间，北至煤矿办公大楼煤柱，西到断层，南以副斜井煤柱为界，设计长度为310米。

2、主井井口标高1670m,斜井按-15°倾角，在煤系地层中穿层布置。

担负煤炭的运输、进风、行人、铺设管线等任务，掘进断面11m2，净断面9.4m2，采用半园拱形断面，砌碹或锚喷支护；

3、主斜井掘进作业预计穿过煤层分别为：

井口距煤5斜距60米、煤12斜距90米、煤19斜距130米、煤20斜距195米。

掘进工作面掘至每层煤发线距离距5m时做防突措施。

（二）煤层赋存及顶底板岩性特征

根据煤矿井下观测和钻探岩芯资料：

煤层顶板完整，底板无明显的泥化现象。

其稳定性为稳定至较稳定。

5号煤层：

顶板岩性为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，底板岩性按10m统计，顶部0.5m为泥岩，其下为粉砂岩或细砂岩或泥质粉砂岩，较坚硬，致密、较稳固。

12号煤层：

顶板岩性为泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩，夹菱铁矿薄层，不稳定，易垮落；底板岩性为泥岩、粉砂质泥岩、薄煤层、粉砂岩及细砂岩组成，有泥化、底鼓现象。

19号煤层：

顶板岩性为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，粉砂岩及细砂岩组成不稳固，易垮落；底板为泥岩、粉砂质泥岩及薄煤层组成，稳固性较差，有泥化、底鼓现象。

20号煤层：

顶板岩性为泥质粉砂岩，较稳固；底板岩性为粉砂质泥岩，及薄煤，稳固性较差。

图1煤层结构示意图

预计井筒穿过煤层4层，编号为5、12、19、20。

其一般特征见表。

煤

层

编

号

全层厚度（m）

可采厚度（m）

煤层

间距

（ｍ）

可采程度

稳定程度

煤层

结构

煤层顶

板岩性

煤层底

板岩性

其它

最小—最大

平均

最小—最大

平均

23.17

5

1.80-2.03

1.92

1.36-1.80

1.58

全区可采

较稳定

较

简单

泥质粉砂岩、粉砂质泥岩

粉砂岩、泥岩

一般含夹石1-2层，,厚度0.30-0.45m。

31.57

12

1.05-3.89

2.24

0.89-2.39

1.69

全矿区可采

较稳定

简单

粉砂岩

粉砂质

泥岩

含夹石0-4层，0.16-0.36ｍ

34.9

19

1.84-2.54

2.09

1.79-2.02

1.90

全区可采

较稳定

复杂

粉砂质泥岩、泥质粉砂岩

粉砂质泥岩、泥岩

含夹石1-4层，最大夹石厚度0.20m.。

6.52

20

1.36-2.60

1.98

1.36-1.87

1.62

全矿区可采

较稳定

较

简单

粉砂质泥岩

泥质粉

砂岩

含夹石0-2层,，最大厚度0.54ｍ

（三）煤层瓦斯赋存情况

1、瓦斯基本参数测定

   煤矿瓦斯基本参数测定工作正在进行中；但在打钻过程中曾出现卡钻、顶钻、抱钻、等瓦斯动力现象。

2、临近矿井情况

煤矿井田内断层较发育，易于产生较多的吸附瓦斯，并且岩浆冷却后成为煤层顶板，阻隔了瓦斯的逸出，煤层瓦斯含量较大，煤层坚固性系数（f）普遍很小；煤矿邻近矿（恩盛煤矿、东渔煤矿）在生产中未出现过煤与瓦斯突出或瓦斯涌出现象。

煤矿必须做预测预报工作；当钻屑解吸指标△h2超出临界值160Pa。

K1最大值超出临界值0.4mL/g·min-1/2，瓦斯含量大于《煤矿瓦斯抽采基本指标》规定的8m3/t时，煤矿必须采取有效的防突措施。

二、井筒揭穿煤层前必须执行《煤矿安全规程》第一百九九条至二百零三条之规定。

三、安全揭煤方法

根据《防治煤与瓦斯突出细则》得规定：

石门揭穿突出煤层一般按下列顺序进行：

1）、探明石门（或揭煤巷道）工作面和煤层的相对位置。

2）、在揭煤地点测定煤层瓦斯压力或预测石门工作面突出危险性；

3）、预测有突出危险性时，采取防治突出措施；

4）、实施防突措施效果检验；

5）、用远距离放炮或震动放炮揭开或穿过煤层。

具体措施流程见下表：

煤层石门揭煤流程图

距煤层法距10m

①    地质构造复杂、岩石破碎的区域应距煤层法线20m；

②    探明煤层赋存条件、地质构造、瓦斯情况等，进行测压工作。

③    取样，预测突出危险性；

①     煤层危险性预测

②     施工排放钻孔

③     防突措施效果检验。

距煤层法距3.9m处，远距离震动放炮方式揭开煤层；观察煤层产状、测试瓦斯涌出状况；取煤样进行工业分析；

采用金属骨架、马丽散加固煤体、顶板，防止冒顶；注：

当煤体松软和有发火危险时采取此措施

距煤层法距5m

距煤层法距

2~3m

穿煤段

④     煤层危险性预测

⑤     施工排放钻孔

⑥     防突措施效果检验。

穿煤后法距5m

（一）煤层层位控制

巷道施工至预测各煤层的停头处。

为确切掌握各煤层的地质赋存情况和煤层的层位，生产技术部对是煤5、煤12、煤19、煤20煤层进行探测。

目的是探明石门（或揭煤巷道）工作面和煤层的相对位置。

图3煤与巷道关系剖面图

（二）距煤层法距小于5m处的安全技术措施

为了保证揭煤的安全，需在迎头施工排放钻孔释放煤层瓦斯，消除该区域内煤层的突出危险性。

参照《防治煤与瓦斯突出细则》的规定，排放孔控制范围如下：

1、石门揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定，但必须控制到巷道轮廓线外8m以上（煤层倾角大于8°时，底部或下帮5m）。

钻孔必须穿透煤层的顶（底）板0.5m以上。

2、根据矿上钻机施工能力，本次各巷道距煤层停头处各设计7排钻孔，控制迎头前方20m的距离。

每排钻孔10个，终孔间距不大于2.5m，控制巷帮外8m范围，钻孔必须穿透煤层的底板0.5m以上。

钻孔设计具体参数见附录。

第一循环开孔位置：

第一排钻孔于底板退后0.8m开孔，第二排钻孔于底板退后0.6m开孔，第三排钻孔于底板退后0.4m开孔，第四排钻孔于底板退后0.2m开孔，第五排钻孔开孔位于底板上方0.2m处，第六排钻孔开孔位于底板上方0.4m处，第七排钻孔开孔位于底板上方0.6m处，每个钻孔开孔间距为0.47m，所有钻孔需穿过煤层底板0.5m，开孔具体设计见图5。

2号

2m

9m

1号

迎头

2m

3号

P—测压孔；1～28—排放钻孔

附录钻孔参数设计

第一循环第一排钻孔设计参数表

孔号

石门排放孔

方位角

倾角

见煤孔长/m

孔长/m

1#

左78°

-8°

2.75

8.19

2#

左74°

-8°

2.17

6.46

3#

左69°

-8°

1.6

4.78

4#

左57°

-8°

1.07

3.19

5#

左27°

-8°

0.66

1.96

6#

右27°

-8°

0.66

1.96

7#

右57°

-8°

1.07

3.19

8#

右69°

-8°

1.6

4.78

9#

右74°

-8°

2.17

6.46

10#

右78°

-8°

2.75

8.19

第一循环第二排钻孔设计参数表

孔号

石门排放孔

方位角

倾角

见煤孔长/m

孔长/m

11#

左61°

-12°

2.49

9.19

12#

左54°

-12°

2.08

7.69

13#

左45°

-12°

1.72

6.33

14#

左31°

-12°

1.42

5.24

15#

左11°

-12°

1.25

4.60

16#

右11°

-12°

1.25

4.60

17#

右31°

-12°

1.42

5.24

18#

右45°

-12°

1.72

6.33

19#

右54°

-12°

2.08

7.69

20#

右61°

-12°

2.49

9.19

第一循环第三排钻孔设计参数表

孔号

石门排放孔

方位角

倾角

见煤孔长/m

孔长/m

21#

左48°

-20°

2.9

10.84

22#

左40°

-20°

2.56

9.60

23#

左31°

-20°

2.29

8.56

24#

左20°

-20°

2.08

7.79

25#

左7°

-20°

1.97

7.37

26#

右7°

-20°

1.97

7.37

27#

右20°

-20°

2.08

7.79

28#

右31°

-20°

2.29

8.56

三、防突效果检验

瓦斯经过一段时间排放后，能够安全揭煤的条件可参考以下指标（瓦斯排放区域）：

1）钻孔瓦斯解吸指标（△h2、k1）达到规定的要求。

2）煤层残余瓦斯压力P<0.74MPa；

3）瓦斯排放率至少在50％以上；

4）采用压风冲煤扫孔技术加速煤层瓦斯排放时，在进行效果检验时可排放钻孔冲出煤量作为参考指标，冲出煤量为钻孔控制范围内煤量的2%左右。

在钻进煤层时，用1～3mm的筛子筛分钻屑，测定瓦斯解吸指标（或）。

测定方法严格按照《防突细则》的规定进行。

预测指标临界值见表1。

表1钻屑指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的临界值

钻 屑 解 吸 指 标 临 界 值

/Pa

/ml/（g.min1/2）

干煤  200

0.5

湿煤  160

0.4

当指标超过临界值时，进行补打排放钻孔，直到消除突出危险性；揭煤前每施工一个循环均需进行效果检验。

当效果检验指标不超过临界值时，可掘进进尺8m，控制煤层层位。

当迎头距煤顶板法距2m时，停止施工，防震动炮揭开煤层。

根据生产技术部提供地质剖面图，揭开煤层后，巷道进入煤层底板。

距各煤层停头处法距小于5m的范围，仍要采取“四位一体”的瓦斯治理方案管理主斜井掘进工作面。

四、安全防护措施

（一）远距离放炮

近煤层施工（法距10m内）和揭煤时采用远距离放炮。

放炮地点应在反向风门外或压风自救硐室内，放炮地点设压风自救系统或自救器。

远距离放炮时，回风系统的采掘工作面及其它有人作业的地点，都必须停电撤人，放炮30min后，方可进入工作面检查作业。

（二）避难硐室、压风自救

避难硐室必须设置向外开启的隔离门，室内净高不低于2m，长×宽=3m×3m。

避难硐室内支护必须保持良好，并设有与矿调度所直通的电话。

在避难硐室内安设压风自救袋，每人供风量不少于0.3m3/min。

放炮地点、掘进巷道内每隔50m以及回风道内有人作业处，分别设一组压风自救装置，每组不少于6人同时避难用，每人供风量不少于0.1m3/min。

（三）其它

掘进工作面及回风系统中的所有电气设备必须设专人负责检查、维护，使用中的防爆性能每天检查一次，严禁使用防爆性能不合格的电气设备。

所有施工人员必须随身携带经检测有效的自救器，熟悉使用。