河坝煤矿K13煤石门防治突出.docx

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河坝煤矿K13煤石门防治突出

河坝煤矿K13煤石门防治突出

安全技术措施

编制：

陈新国

技术负责：

安全矿长：

矿长：

水城县比德乡河坝煤矿

二0一0年三月一日

安全措施会审

措施名称：

河坝煤矿K13煤石门揭煤防突措施

会审时间：

会审地点：

会审意见：

会审人员意见签字：

矿长：

安全矿长：

生产矿长：

工程师：

安全员：

瓦检员：

K13煤石门揭煤防突出安全技术措施

河坝煤矿K13煤石门掘进将要揭露k13煤层，由于K13煤层在付井揭露时肉眼观察时煤层松软，普氏系数小，瓦斯高，煤层瓦斯放散初速度大，有夹层及软分层，估计煤层有突出危险性，故特制定下述防突措施。

一、突出危险预测

一）工作面突出危险性预测

1．在突出煤层中有下列情况之一者，应视为突出危险工作面：

1）在突出煤层的构造破坏带,包括断层、褶曲、火成岩侵入等；

2）煤层赋存条件急剧变化的区域；

　3）采掘应力迭加的区域；

4）在工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象；

5）工作面明显出现突出预兆。

2．揭煤工作面突出危险性预测

K13煤石门揭开突出煤层前，采用钻屑瓦斯解吸指标法预测工作面突出危险性。

在岩层工作面距煤层最小垂距为3～10m时，利用探明煤层赋存条件和瓦斯情况的钻孔或至少打两个直径为42mm的预测钻孔，在钻进煤层时，用1～3mm的筛子筛分钻屑，测定其瓦斯解吸指标（△h2或K1）。

具体方法为:

1）钻屑量采用重量法：

每钻lm钻孔，收集全部钻屑，用弹簧秤称重。

2）钻屑解吸指标的测定方法：

（1）钻屑解吸指标△h2的测定：

打钻时在预定的位置取出钻屑,用孔径l和3mm筛子筛分钻屑，将筛分好的Φ1～3mm粒度的试样装入MD-2型解吸仪的煤样瓶中，试样装至煤样瓶刻度线水平（10g左右），自钻孔打至该采样段起经3min后，启动秒表，转动三通阀，使煤样瓶与大气隔离，在2min时记录解吸仪的读数，该值即为△h2，单位为Pa。

（2）钻屑解吸指标K1的测定：

使用WTC型突出预测仪，每钻进2m，取一次钻屑作特征测定，取样时，把秒表、筛子准备好（Φ1mm的筛子在下，Φ3mm的筛子在上），钻孔钻到预定深度时，用组合筛子在孔口接钻屑，同时启动秒表，一面取样，一面筛分，当钻屑量不少于100g时，停止取样，并继续进行筛分，最后把已筛分好的Φ1～3mm的煤样装入到ATY仪器的煤样罐内，盖好煤样罐，准备测试。

当秒表走到t0（1～2min）时，启动仪器采样键进行测定，经5min后当仪器显示t0时，用键盘输入t0，按监控键，仪器显示Lo，输入Lo，按监控键，仪器进行计算并显示Fi，此值即为K1值。

⑶用WTC瓦斯突出参数仪进行措施孔的效检，采用钻屑法指标法预测工作面突出危险性时,实测得到的任一指标Smqx值、K1值或△h2值等于或大于临界值时，该工作面预测为突出危险工作面。

（详见下表）。

用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的临界值：

表一

△h2

K1

Smqx

危险性

Pa

L/（g.min1/2）

Kg/m

≥200　　

≥0.5

≥6

有突出危险性

＜200

＜0.5

＜6

无突出危险性

选用表中的任一指标进行预测时，当指标超过临界值时，该工作面预测为突出危险工作面；反之为无突出危险工作面。

R1值指标法钻孔布置示意图

3）采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性，当预测为无突出危险性时，每预测循环应留有2m的预测超前距

4）在距预测的煤层法线距离为1.5m时开始用钻机打钻探清煤层的具体位置，然后测定瓦斯压力。

二、防治突出的措施

K13煤石门揭煤采取以下防突措施：

1.K13煤石门揭穿突出煤层时防止煤与瓦斯突出的措施

（1）探明K13煤石门和煤层巷道工作面与煤层的相对位置。

（2）在揭煤地点测定煤层的瓦斯压力或预测石门工作面突出危险性。

（3）远距离或震动放炮揭开突出煤层。

（4）在巷道与煤层连接处加强支护。

2.K13煤石门揭穿突出煤层前,必须遵守下列规定:

（1）K13煤石门揭穿突出煤层前,必须打钻控制煤层层位,测量煤层瓦斯压力或预测K13煤石门工作面的突出危险性，由矿突出班负责执行。

（2）在K13煤石门工作面掘至距煤层10M（垂距）之前,至少打两个穿透煤层全厚且进入顶（底）不小于0.5M的前探钻孔（由掘进当头执行）,并详细记录岩芯资料。

地质构造复杂、岩石破碎的区域,K13煤石门工作面掘至距煤层20M（垂距）之前,必须在K13煤石门断面四周轮廓线外5M范围煤层内布置一定数量的前探钻孔,以保证能确切地掌握煤层厚度,倾角的变化。

地质构造或瓦斯情况等。

（3）在K13煤石门工作面距煤层5M（垂距）以外,打3个穿透煤层全厚的测压（预测）钻孔,测定煤层瓦斯压力、煤的瓦斯放散初速度指标与坚固性系数或钻屑瓦斯解吸指标等。

为准确得到煤层原始瓦斯压力值,测压钻孔应布置在比较完整的地方,测压孔与前探孔不能共用时,两见煤点之间的间距不得小于5M。

3、K13煤石门防治突出的措施可采用排放钻孔的措施，在实施防治突出措施时，必须进行实际考察，得出符合本矿井的有关参数。

排放钻孔布置在K13煤石门周界外3～5m的煤层内，钻孔的直径75～100mm，钻孔间距根据实测的有效排放半径而定，一般孔底间距不大于2m。

钻孔布置见下图。

在排放钻孔控制范围内，如果预测指标降到突出临界值以下，措施有效。

对于缓倾斜煤层，当钻孔不能一次打穿煤层全厚时，可采取分段打钻，但第一次打钻钻孔长度不得小于15m，进入煤层掘进时，必须留有5m的最小超前距离（掘进到煤层顶（底）板时不在此限）。

下一次的排放钻孔参数（直径、间距、孔数）与第一次相同。

K13煤石门排放钻孔布置图

P—测压孔1-28—排放钻孔

4、防止K13煤石门掘进误穿煤层和构造的防突措施

（1）K13煤石门掘进误穿煤层和构造的防突措施

①实施过地质构造、瓦斯异常带“五位一体”现场管理措施（即地质人员加强地质预测预报，及时提供预测资料；打钻人员在钻进过程中发现异常时立即停机，并及时汇报；掘进施工人员发现地质、矿压、瓦斯异常时，立即停头；监控人员保证瓦斯超限时，立即切断掘进巷道及其回风系统内电源；瓦检员发现瓦斯异常时，立即撤出人员）。

②地质构造复杂、岩石破碎的区域，石门工作面掘至距煤层10m垂距之前。

必须在石门断面四周轮廓线外5m范围煤层内布置一定数量的前探钻孔，以保证能确切掌握煤层厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等，防止误穿煤层和构造带。

③为了防止误穿煤层,在K13煤石门工作面距煤层垂距5M时,应在K13煤石门工作面顶（底）部两侧补打3个小直径（42MM）超前钻孔,其超前距不得小于2M。

④当K13煤石门距突出煤层垂距不足5M且大于2M时,为了防止误穿突出煤层,必须及时采取探测措施,确定突出煤层层位,保证岩柱厚度不小于2M（垂距）。

三、防治突出措施的效果检验

K13煤石门揭煤工作面防治突出措施的效果检验

采用钻屑指标方法检验措施效果。

检验孔孔数为4个，其中中间1个，并位于措施孔之间，其它3个孔位于上部和两侧，终孔位置应位于措施控制范围的边缘线上。

如检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下，则认为措施有效；反之，认为措施无效。

并填写防治突出措施效果检验单报矿技术负责人审批。

四、安全防护措施

井巷揭穿突出煤层或在突出煤层中进行采掘作业时，都必须采取安全防护措施。

采用远距离放炮、避难所、压风自救系统和隔离式压缩氧自救器。

1、采用远距离放炮时，放炮地点设主井外20m，掘进放炮时，井下所有人员都撤到井口以外的地面安全地点后再放炮。

2、远距离放炮时，付井内必须停电撤人，挂警示牌防止人员进入其中，放炮30min后，经瓦斯检查员在井口检查瓦斯在0.4以下，并每隔10m检查一次瓦斯，瓦斯浓度在允许浓度以下时方可进入工作面。

3、井下设置避难所：

1）避难所设在主井迎头40m附近的地点，设立一处，安装压风自救系统一处，六个自救器，接入水管、电话；

2）避难所必须设置向外开的隔离门，室内净高不得低于2m，长度和宽度应不小于2.0m。

。

避难所内采用喷桨支护并保持良好，设有与矿井地面调度室的直通电话；

3）避难所内必须设有供给空气的设施，采用螺杆空压机供风，并有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴各六个，压风机采取自动控制运行，24小时供风。

4、在有突出的危险采区和工作面，电器设备必须有专人负责检查、维护，并应每天检查一次防爆功能，严禁使用防爆性能不合格的电器设备及国家明令禁止的设备。

5、突出的煤及时清理，对突出的孔洞应充填或支护，若发生大型突出不要放出空洞的松散煤体，以免造成空洞跨塌或引起再次突出，应及时砌碹或注浆封闭空洞以免引起煤的自燃。

．

6、掘进通风方式都应采用压人式，2×11KW二台，一台使用，一台备用。

局部通风机采用专用变压器、专用电缆、专用开关，实现风电、瓦斯电闭锁，保证局部通风机可靠运转。

安装、使用局部通风机和风筒必须严格执行《煤矿安全规程》有关规定。

7、煤与瓦斯突出预测及防突措施效果检验仪器等器材：

8、隔离式自救器设置

避难硐室内应根据避难最多人数配备足够数量的隔离式自救器6台。

五、压风自救系统

1、压风自救系统安设在井下压缩空气管路上；

2、压风自救系统应设在距采掘工作面25～40m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处。

长距离的掘进巷道中，应每隔50m设置一组压风自救系统；

3、每组压风自救系统一般可供5～8人用，压缩空气供给量每人不得少于0.3m3/min。

4、压风自救器和压缩氧自救器按最多井下工作人员数确定配置。

压风系统随时保证供风。

5、在有突出的危险采区和工作面，电器设备必须有专人负责检查、维护，并应每旬检查一次防爆功能，严禁使用防爆性能不合格的电器设备。

6、突出的煤及时清理，对突出的孔洞应充填或支护，若发生大型突出不要放出空洞的松散煤体，以免造成空洞跨塌或引起再次突出，应及时砌碹或注浆封闭空洞以免引起煤的自燃。

7、岩巷掘进遇到煤线或接近地质破坏带时，必须有专职瓦斯检查工经常检查瓦斯，发现瓦斯大量增加或其他异状时，必须停止掘进，撤出人员，进行处理。

8、局部通风机采用专用变压器、专用电缆、专用开关，实现风电、瓦斯电闭锁，保证局部通风机可靠运转。

安装、使用局部通风机和风筒必须严格执行《煤矿安全规程》有关规定。

六、其它规定

1、瓦斯检查员必须认真检查瓦检器，保证其完好性，确保测量数据准确、可靠。

2、瓦检必须与工人同上下，进入工作面首先检查瓦斯，只有瓦斯浓度在规程规定以下时，方可准许工人进入工作面作业。

3、放炮线使用符合要求的双芯阻燃铜电缆，中间接头必须符合要求，不得出现失爆现象，放炮必须使用水炮泥，外部黄泥必须填满炮眼；必须一次装药一次放炮，不得一次装药分次放炮。

4、瓦检员及时校验瓦斯探头，保证其准确性，并把便携式报警器悬挂在当头，发现瓦斯超限，立即撤出人员，进行处理。

5、电工认真检查机电设备，确保其防爆性能，不合格的设备不得下井使用。

6、检身工认真履行职责，搞好检身工作，防止工人带烟火、易燃物下井，酒后下井。

7、工人上班必须随身携带自救器，检查好其气密性，确保危急时刻能够正常使用。

8、避灾路线：

掘进工作面→1401运输巷→主斜井→地面。

9、其它未尽事宜，严格按《煤矿安全规程》执行。

附一：

煤与瓦斯突出预兆及特征

煤与瓦斯突出的预兆

绝大多数的煤与瓦斯突出是有预兆的，没有预兆的突出只有极少数。

突出预兆可分为有声预兆和无声预兆两大类。

（1）有声预兆。

响煤炮。

预兆声音的大小、时间间隔，、在煤体中发声的种类会因各矿区、各采掘工作面的地质条件、采掘方法、煤质特征的不同而不同，有的像鞭炮声，有的像机枪连射声，还有的像闷雷声、沙沙声以及会出现气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。

由于压力突然增大，发生突出前，支架会出现嘎嘎响、辟裂折断声，煤岩壁会开裂，钻孔时会喷煤喷瓦斯。

（2）无声预兆。

煤层结构构造方面表现为：

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

地压显现方面表现为：

压力增大使支架变形，煤壁外鼓、片帮、掉渣，顶底板出现凸起台阶、断层、波状鼓起，手扶煤壁感到震动和冲击，炮眼变形装不进药，钻孔时跨孔、顶夹钻等。

其他方面的预兆有：

瓦斯涌出异常，忽大忽小，煤层增大，空气气味异常、闷人，煤或空气变冷，有时变热等。

上述突出预兆并非每次突出都同时出现，而仅仅出现一种或几种。

煤与瓦斯突出的基本特征

1、煤突出的基本特征

（1）突出的煤向外抛出很远，具有分选现象。

（2）抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。

（3）抛出的煤破碎程度较高，含有大量的煤块和手捻无粒感的煤粉。

（4）有明显的动力效应，破坏支架、推倒矿车、破坏和抛出安装在巷道中的设施。

（5）有大量的瓦斯（CO2）涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量，有时会使风流逆转。

（6）突出空洞呈口腔大的梨形、舌形、倒瓶形以及其他分岔形等。

2、煤突然压出的基本特征

（1）压出有两种形式，即煤的正特位移和煤有一定距离的抛出，但位移和抛出的距离都较小。

（2）压出后，在煤层与顶板之间的裂隙中常留有细煤粉，整体位移的煤体上有大量的裂隙。

（3）压出的煤呈块状，无分选现象。

（4）巷道瓦斯涌出量增大。

（5）压出可能无孔洞或呈口腔小的楔形空洞。

3、煤突然倾出的基本特征

（1）倾出的煤就地按自然安息角堆积，并无分选现象。

（2）倾出的孔洞呈口腔小，孔洞轴线沿煤层倾斜或铅垂方向发展。

（3）无明显动力效应。

（4）倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中。

4）岩石与瓦斯突出的基本特征

（1）在砂岩中进行爆破时，在炸药直接作用范围外发生岩石破坏、抛出现象。

（2）有突出危险的砂岩岩层松软、呈片状、碎屑状，并具有较大的空隙和瓦斯含量。

（3）突出的岩石中，含有大量的沙粒和粉尘。

（4）巷道瓦斯涌出量增大，有明显的动力效应。

七）、其它措施：

1、所有参与防突工作人员必须培训学习上岗。

2、开工前必须先进行钻机的完好情况检查，工作面附近进行安全检查，有隐患必须先进行处理后方准作业。

3、钻机必须固定牢靠，不得左右摆动，开钻前必须打好迎头巷柱，并用厚度不小于5cm的木板对迎头进行封背，打钻过程中，操作人员不得正对钻机，以防喷孔伤人。

4、每次使用电煤钻前都要对其完好情况进行检查，特别是综保装置必须是有效可靠，有隐患必须先处理后作业。

5、电工必须经常检查机电设备完好情况，严禁电气设备失爆。

6、坚决执行湿式钻孔，做到高压水不到位不开钻。

7、作业过程中发现突出预兆及其它异常情况，必须立即停止作业，撤出人员，并切断电源，及时向矿值班领导汇报。

8、打钻及排放时间内，回风系统内不得进行与打钻和排放无关的其它工作，保证风路系统畅通。

9、打钻过程中，必须对钻孔过程中的有关情况和资料进行如实收集，及时填写排版和终孔通知单，填写好报表送矿长和技术负责人审阅。

10、必须按允许的距离掘进，瓦斯检查员、安全员坚守现场监护，严禁超出安全保护距离进尺施工，必须确保超前保护距离5米，按正规循环作业组织进尺，及时向调度室填写本进尺进度。

11、瓦斯自动报警断电仪必须按规定安设在所需的位置，确保灵敏可靠，所有作业人员都必须佩带隔离式自救器。

12、加强防突质量的监督，安全员要对措施孔（排放孔）、效检孔的各参数进行监督检查，跟班矿长对本班的施工质量和进度负责。

矿主要负责人经常检查现场作业情况，定期或不定期抽查防突措施的实施情况，发现问题及时解决。

13、经常性地加强对掘进班组职工的防突知识培训教育，提高职工的防突安全意识，生产施工过程中发生异常情况必须按避灾路线撤到安全地点。

14、突出煤层中的突出危险区、突出威胁区的掘进工作面严禁使用风镐作业。

15、掘进工作面必须配备专职瓦检员，并随时检查瓦斯，掌握突出预兆。

当发现有突出预兆时，瓦检员有权停止工作面作业，并协助跟班领导立即组织人员按避灾路线撤出、报告调度室。

16、矿领导和工程技术人员需经常深入现场了解措施执行情况，发现措施与现场不符合时及时提出整改意见，以便对措施进行修改、补充和完善。

比德乡河坝煤矿

编写：

陈新国

2010年3月