3#顶板疏水巷揭煤设计.docx

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3#顶板疏水巷揭煤设计

关于告成煤矿3＃顶板疏水巷（辅助巷）石门揭煤的

请示

集团公司：

根据施工需要，告成煤矿3＃顶板疏水巷石门准备揭煤，按照《防治煤与瓦斯突出细则》有关规定，现将《告成煤矿3＃顶板疏水巷石门揭煤设计》呈报，请批示。

附：

1、《告成煤矿3＃顶板疏水巷石门揭煤设计》

2、《告成煤矿3＃顶板疏水巷石门揭煤地质图》

3、《告成煤矿3＃顶板疏水巷石门揭煤炮眼布置图》

4、《告成煤矿3＃顶板疏水巷石门揭煤抽放钻孔布置图》

告成煤矿

二00五年八月二十三日

告成煤矿3＃顶板疏水巷（辅助巷）

石门揭煤设计

一、揭煤地点的地质概况：

本次揭煤地点位于3＃顶板疏水巷，其巷道开口标高-94.2米，煤层平均倾角150，煤层厚度5米，顶板为砂岩及砂质泥岩，底板为砂质泥岩，受滑动构造影响，该区域煤层顶板以上发育有10～20m厚的滑动构造破碎带。

揭煤地点前方约35米处有一落差5米的正断层，对揭煤无大的影响。

二、揭煤地区巷道布置及通风系统：

3＃顶板疏水巷自运输大巷开口，现施工段为其辅助巷，设计方位α=3200，施工坡度+10，开口标高-94.2m，掘进断面10.2m2。

在巷道开口处以南20米处建立两道防突正反向风门，在两道风门以外10米处安设两台YBT62-28Kw局部通风机（一备一用），岩巷掘进期间配风量为180m3/min，压入式通风，风筒直径为600mm，实现“双风机双电源自动倒台”和“三专两闭锁”。

揭煤地区巷道布置及通风系统见通风系统示意图。

三、控制煤层层位及防突措施：

根据《细则》规定，施工队在施工过程中必须及时打钻探测迎头巷道距上部煤层的垂直距离，严格控制岩柱厚度不小于5米；

在揭煤石门工作面距煤层垂距5米时，必须停止掘进，在迎头至少打两个穿透全煤层的测压钻孔，测定煤的瓦斯放散初速度指标（△P）、煤的坚固性系数（f）和煤层瓦斯压力（P）。

（钻孔布置及相关参数见附图）

以上瓦斯基础参数测定结束后，在严格执行控制煤层层位措施的基础上继续向前掘进。

在揭煤石门巷道掘进至距煤层垂距2米时，根据所测煤层瓦斯基础参数具体情况，在必要时采用在迎头施工排放钻孔措施，对煤层瓦斯进行进一步释放，然后对防突措施进行效果检验。

若所测各项指标均显示无突出危险性，则再次用钻屑瓦斯解吸指标法进行突出危险性预测，无突出危险时可直接施工导硐，导硐施工必须严格控制煤层层位，保证岩柱厚度2.0米。

在掘进揭煤导硐过程中，每施工一循环利用探测层位钻孔进行钻屑瓦斯解吸指标测定，若有突出危险性，必须采取打释放钻孔等措施释放瓦斯，然后进行措施效果检验；若经预测无突出危险性，方可进行施工。

四、瓦斯传感器安设位置及断电范围

在揭煤掘进工作面安设两台瓦斯传感器，均为大量程（0～100％），一台（Ｔ1）距掘进头不超过5米，瓦斯达到0.8％时报警，达到1.5％时断电撤人。

另一台（Ｔ2）距盲巷口10～15米，瓦斯浓度达到１％时，报警断电撤人。

断电范围为反向风门以里所有电气设备。

断电仪主机安设在正反向风门以外的运输大巷内。

五、揭煤方案

所揭煤层为倾斜厚煤层，采用导硐震动放炮揭煤。

1、导硐长度：

按一次揭开煤层垂厚1.0米计算，导硐长度为:

Ｌ＝（2+1.0）/sin15°＝11.5（米）

式中：

15°为煤层倾角，2米为岩柱厚度，1.0米为所揭开煤层垂厚。

考虑到揭煤地点岩石较破碎，煤层松软且属煤层底板揭煤等因素，为避免因震动放炮造成大面积冒顶，根据以往揭煤爆破实际，此次导硐施工长度选定6米。

2、导硐规格及支护：

考虑到底板揭煤的特殊性，导硐宽度Ｂ＝3.0米，高度Ｈ＝2.0米（为方便炮眼施工及降低导硐高度，导硐由原半园拱逐步过度到园弧拱断面，使导硐高度保持2.0米）。

为增强爆破效果，导硐施工用喷射砼临时支护，喷厚100mm。

若施工过程中围岩破碎，难以保证支护及施工炮眼人员安全时，则在临时支护的基础上再用坑木、荆笆等加强支护，待放炮前进行拆除。

3、炮眼数目及炮眼布置：

按照部防突细则第92条规定（震动放炮的炮眼数目，应按照每平方米石门断面4～5个确定），导硐炮眼布置的间排距取0.4米。

　　　　　　　　n计＝Ｂ·Ｌ/a2

式中：

n计——计算炮眼数目，个；

Ｂ——导硐宽度，米；

Ｌ——导硐长度，米；

a——炮眼间排距，米。

（一般取0.4～0.5米）

代入得：

　n计＝3.0×6/0.52＝72（个）

实际布置11排，每排7个眼，炮眼个数n布＝77个。

炮眼数目校核：

Ｒ＝n布/Ｓ导＝77/（3.0×6）＝4.3（个/m2）

式中：

Ｒ——导硐断面每平方米炮眼数目，个；

Ｓ导——导硐顶板面积，m2。

导硐炮眼布置：

根据《细则》规定及经验，导硐内炮眼布置采用岩眼和穿岩煤眼相间排列方式。

岩眼距煤层底板0.2米，穿岩煤眼深入煤层0.7米，同类炮眼深度相等。

4、炸药量及装药连线方式

装药量计算：

根据防突细则第92条“震动放炮的单位炸药量，应按照正常掘进量的1.5～2倍确定”的规定，装药量按下式计算：

Q=（1.5～2）q·A

式中：

Q—震动放炮装药量，kg;

q—正常掘进单位炸药消耗量，kg/m3;

A—导硐一次炸开煤量，m3。

根据在砂质泥岩中爆破掘进经验，乳化炸药单位消耗量q岩取1.4kg/m3，q煤取0.3kg/m3。

爆破炸开岩柱段体积V岩＝6*3.0*2=36m3；煤柱段体积V煤＝6*3.0*0.7=12.6m3，

炸药消耗量：

Q＝（1.5～2）（36*1.4+12.6*0.3）

＝81.3～108.4（kg）

根据爆破图表，实际装药量为kg。

装药连线方式：

采用毫秒电雷管，起爆段数为3段，即掏槽眼、辅助眼、周边眼。

装药方式采用正向爆破。

装药后所余炮眼长度全部用水炮泥和黄土充填。

联线方式采用大串联爆破网路，联线的每个接头必须采用砂布打磨掉涂层，两线接头缠绕联接，并用绝缘胶带包好。

要求：

（1）岩石眼不得打入煤层，眼底距煤层应保持0.2米距离；如果岩眼已打入煤层，必须在眼底的岩石中充填0.2米的炮泥；

（2）打穿煤层的炮眼在煤层段和岩石段应分段装药，并用长0.25m的炮泥隔开；

（3）所有炮眼在炸药与封泥间装1～2个水炮泥，封泥都必须密实地装至孔口；

（4）必须使用铜脚线的毫秒电雷管，最后一段的延期时间不得超过130ms，并不得跳段使用。

电雷管使用前必须进行导通试验。

（5）为减少放炮母线的电阻，放炮母线必须使用专用电缆。

（6）揭煤震动放炮按先岩石炮眼后煤炮眼的起爆顺序进行。

5、串联起爆网路计算：

放炮母线电阻计算：

R线＝ρ*2L/S=0.0175*2*500/1.52=7.8（Ω）

式中：

R线---放炮母线电缆电阻，Ω

ρ---铜线电阻率，Ω.mm2/m

L---放炮母线长度，m，取500m

S---放炮母线截面积，mm2

网路总电阻计算：

R网＝R线+n1r1+n2r2

=15.56+168*6+*0.5

=（Ω）

式中：

R网----网路总电阻

R线---放炮母线电阻

n1---雷管数目

r1---一个雷管全电阻

n2---网路联线接头数

r2---网路联线接点的每点接触电阻，取0.5Ω

根据计算出的爆破网路总电阻，初选发爆器，选择MFB-150型发爆器，其负载电阻Ω，脉冲峰值电压伏。

通过电雷管引爆电流计算：

《细则》规定：

通过每一个电雷管的电流必须达到电雷管引爆电流的两倍

I＝V/R网

式中：

I---通过雷管引爆电流，A；

V---发爆器峰值电压，V；

R网---网路总电阻，Ω；

代入得：

I＝/＝A

电雷管引爆电流I引取2A，则I>I引

通过计算，结合我矿现有发爆器型号，选用MFB-150型多功能发爆器满足震动爆破网路和引爆电雷管要求。

放震动炮前，由矿总工程师组织在地面选择安全地点，进行爆破网路雷管模拟爆破试验，以检查爆破网路设计的可靠性。

六、组织措施：

为加强揭煤工作的组织领导，提高责任意识，保证揭煤工作的顺利完成，矿成立揭煤领导小组：

组长：

樊瑞峰

成员：

许伟王合豹闫书杰于宗祥程丛仁高国栋

贾茂欣王世贤侯振敏裴新义姚际民刘绍升

钟训红张广江邓昌宇（医院）

职责范围：

总工程师：

负责整个揭煤工作的统一指挥和安排，组织有关部门制定、审批、贯彻揭煤措施，决定揭煤安全技术方案，组织有关单位和人员进行实施。

安质部负责人：

负责组织安检人员严格监督揭煤措施的落实执行情况及揭煤过程中的安全工作。

机电运输部负责人：

负责揭煤期间各项措施中有关机电管理和停送电工作。

生产技术部负责人：

协助总工程师制定揭煤措施和安全技术措施，督促施工单位严格按设计施工，掌握揭煤进展情况。

负责揭煤期间准确给定中腰线，掌握地质构造变化情况，控制岩柱尺寸。

通风区负责人：

负责搞好通风放炮和瓦斯检查工作。

抽放队负责人：

负责按揭煤设计要求做好前探钻孔和抽放钻孔施工，搞好抽放管路安装。

岩巷队负责人：

负责按揭煤设计和防突措施要求进行施工和整个揭煤期间放炮把口站岗及撤人工作。

劳资部负责人：

负责揭煤期间准确掌握入井、升井人数。

矿医院负责人：

负责揭煤期间伤病员的抢救护理。

物资供应部负责人：

负责揭煤期间所需物资供应。

救护队负责人：

负责揭煤期间救护工作。

揭煤领导小组所有成员，必须组织本单位职工认真学习，贯彻执行揭煤措施，服从命令，听从指挥，积极主动完成各项任务。

七、安全技术措施：

从巷道顶板距离煤层底板垂直岩柱5米起至进入全煤巷止，为揭煤全过程，在此期间必须严格执行揭煤安全技术措施。

1、3#顶板疏水巷揭煤工作面必须形成独立的通风系统。

在工作面开口处以南25米处按《细则》要求建立两道坚固可靠的正反向防突风门，过墙铁风筒内安设防逆风装置。

2、在运输大巷处安装一组压风自救设施，其数量为15个，保证连续供风并安装直通调度室的防爆电话。

放炮地点设在该处。

3、配备专职放炮员和专职瓦斯检查员，严格执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”，经常检查瓦斯，若发生停风、瓦斯超限或有煤与瓦斯突出预兆时，要立即将工作面的所有人员撤至两道反向风门以外内，同时关闭正反向风门并立即向矿调度室汇报。

4、揭煤地点的机电设备必须保证台台完好，设备下井前矿防爆组进行一次全面检查，并发给下井设备防爆合格证。

设备下井后每周进行一次全面检查，消灭失爆，动力线采用不延燃电缆，照明、通讯、信号线使用橡套电缆。

5、为防止石门掘进误揭煤层及验证煤层倾角，在岩柱3米位置是打钻探煤。

向前掘进时，每班掘进前必须在石门工作面迎头位置打3个超前钻孔，方向垂直于煤层底板，其超前距不小于2.5米。

当掘进工作面距煤层垂距2米时，根据预测结果决定是否打抽放钻孔抽放瓦斯，若无突出危险性则施工揭煤导硐进行揭煤。

6、揭煤导硐要严格按照中腰线施工，搞好规格质量。

为防止石门进入预留岩柱，要求施工队每班掘进前，必须沿煤层底板法线方向打一个探眼，探明岩柱厚度，在未探明煤层层位时不准向前施工，以确保2米岩柱厚度。

7、石门掘进至掘导硐时，每次拉炮都必须将全部人员撤至规定的安全位置，同时关好两道正反向风门。

回风系统内电器设备停电加锁。

8、震动爆破眼参数严格按设计施工，做到每眼上量具，班班有记录。

打好后用木塞将炮眼塞严，防止掉入杂物影响装药质量。

9、震动炮的用的毫秒延期电雷管要在发放室逐个挑选，并进行导通试验和电阻测试。

每个电雷管的全电阻不得大于6Ω，所有电雷管差值不大于0.2Ω。

并单个缠绕扭结短路。

10、震动放炮使用乳化炸药，不准使用过期、失效、变质的炸药。

11、装配引药工作由放炮员进行，引药不准提前制作，装一个眼做一个引药，不准用电雷管或金属物品代替木锥扎眼，电雷管必须全部插入药卷内。

严禁将电雷管斜插在中部或捆在药卷外。

装配引药必须在顶板完好和无金属导体，电气设备的地点进行。

12、装药前，施工区队跟班领导负责将炮眼内煤、岩粉及水用压风吹净。

负责组织揭煤地点及其回风系统撤人、停电。

13、装药时由通风区领导现场指挥放炮员按照爆破图表进行。

使用木质炮棍轻轻将药推进。

确保炸药装到底，药卷彼此密接，防止将雷管脚线碰断。

炮眼剩余部分用黄土填满捣实，以保证爆坡效果。

每眼装好药后要进行导通测试，然后将雷管扭结短路并悬空放置，避免杂散电流引爆。

放炮前必须用粘土将所有瓦斯释放钻孔和效果检验钻孔等不装药的孔洞填满封实。

14、放炮员在连线时，必须将脚线用砂布打磨掉氧化层后再扭接，每个接头都必须扭紧、扭牢，整个爆破网络裸露部分和接头，都要用胶布包严。

15、线连好后要做网络导通试验和网络电阻试验，无问题后，方可和母线相连。

16、放炮员和专职瓦斯检查员严格检查工作面及其回风流中瓦斯浓度，严禁瓦斯超限作业。

17、放炮员在完成连线和检查瓦斯工作后，最后离开工作面，并关好两道正反向风门，至拉炮地点向总工程师汇报，等待总工程师下令拉炮。

18、震动放炮拉炮地点设在运输大巷内，拉炮地点距揭煤地点不少于500米，拉炮地点以里全部停电撤人。

若使用多功能放炮器和测试网络有困难或达不到要求时，采用动力电源拉炮。

19、拉炮前由岩巷队负责在距揭煤点15～20米地方安设挡栏，两挡栏相距6～8米，以减缓发生突出时的突出强度。

20、总工程师接到放炮员做好放炮准备的汇报后，检查撤人、站岗、停电等各项工作均符合揭煤措施后，通知放炮员拉炮。

21、安质科接到撤人命令后，立即落实撤人站岗工作。

撤人范围为以下所有人员，扩完人站好岗后向调度室汇报，在没有接到总工程师撤岗的命令前不准撤岗。

22、机电运输部负责接到停电命令后，立即组织有关单位进行停电工作，停电范围为：

3#变电所以里除局扇开关以外的所有电器设备。

停电要逐级进行，每个停电地点必须有两人在场，一人操作，一人监护，停电后必须加锁挂牌，防止停电后自动复电或误送电，停电工作结束后，向矿调度室汇报，没有接到总工程师恢复送电命令，不准向停电范围送电。

震动爆破时必须保证揭煤地点局扇正常运转和瓦斯监测装置正常监测。

23、保卫科负责井口20米范围警戒工作，消除一切火源，并负责维护矿区的治安秩序，接到总工程师治安警戒的命令后，立即设岗查守，并向调度室汇报，在没有接到总工程师取消警戒命令前，不准撤岗。

24、劳资科负责揭煤期间掌握入井、升井人员情况，如有出入必须立即查找核实，并报告总工程师。

25、放震动炮时，必须至少有6名救护队员配带氧气呼吸器在拉炮地点待命。

26、所有井下人员都必须携带隔离式自救器。

27、揭煤前通风区要将放炮器彻底检查，测试达到标准才能使用。

28、撤人、停电、站岗、治安警戒、清点人数、瓦斯检测、爆破网络导通、电阻测试等各项准备工作完成后，经落实符合揭煤措施后，方可进行震动爆破揭煤，此项工作由总工程师统一指挥。

29、震动爆破后，放炮员必须立即向总工程师汇报，炮后至少两个小时，总工程师根据情况决定救护队员是否进入揭煤工作面检查震动爆破情况、通风设施情况以及巷道等其它情况。

30、救护队员进入检查时，至少要三人同行，并佩戴好氧气呼吸器，小心行动，注意观察，另外在正反向风门外要有三人以上救护队员接应，检查过程中严格按《煤矿安全规程》规定执行，检查后应立即将检查结果向总工程师汇报，总工程师可根据情况，决定是否撤岗，取消警戒和恢复送电等正常工作。

31、经检查无异常情况时，可恢复正常施工。

恢复生产前，对停风区要按有关规定进行瓦斯排放。

32、若发生煤与瓦斯突出，要保护好现场，只有经集团公司、矿防突、通风、安监部门共同到现场调查后，根据具体情况制定出安全措施，方准开始清理和修复工作，派专人负责收集、记录、整理资料，并填写“突出卡片”。

33、震动爆破后经检查无异常情况时，制定清煤措施后方可进行清理工作。

八、避灾路线：

在整个揭煤过程中若发生瓦斯突出时，揭煤地点的瓦斯检查员、放炮员、班组长要立即组织人员按避灾路线撤退。

撤退时迅速配带好自救器，撤退到安全地点后，就近用电话向调度室详细汇报突出情况。

调度室值班人员接到突出情况汇报后，通知有关领导、人员和单位，由总工程师组织处理。

避灾路线为：

工作面→-110运输大巷→副井底→地面