综放工作面初次放顶专项安全技术措施.docx
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综放工作面初次放顶专项安全技术措施
综放工作面初次放顶专项安全技术措施
为了避免216上01综采工作面在初采推进时老顶初次来压对工作面和液压支架造成巨大的冲击载荷，必须在初次来压之前提前对切眼内顶板进行深孔预裂爆破放顶，即初次放顶。
为了保证初次放顶工作安全顺利地进行，特制定如下安全技术措施：
一、工作面概况
216上01工作面切眼长251.7m，切眼坡度为4°，工作面煤层平均厚度为9.56m，该工作面煤层为6上煤，条痕色为褐黑色，沥青光泽，以暗煤为主，夹少量的亮煤破碎，阶梯状断口，裂隙发育，有方解石矿物，及黄的矿物充填裂隙，有时断口处见丝炭，半坚硬，属半亮型煤。
开采的6#煤层，工作面直接顶为灰黑色泥岩，薄层状，水平层理，局部受冲刷，老顶为浅灰色、灰白色，中厚层状，细粒结构，成份以石英为主、长石次之，含少量的暗色矿物及云母碎片，泥质填隙，局部含砾，分选中等，次圆状，参差状断口，局部可见炭质结核，坚硬。
本工作面地层从上到下有第四、三系黄土红土层、上石盒子组、下石盒子组、山西组、太原组、本溪组、奥陶系。
从HY10号钻孔上看，地层厚度分别为：
第四、三系黄土红土层17.36米、上石盒子组67.23米、下石盒子组55.63米、山西组104.93米、6上煤层在太原组顶部，地质勘探报告表明，下石盒子组岩性上部以紫色及黄绿色泥岩、砂质泥岩为主，夹中厚层状砂岩，泥岩隔水性较好。
中下部为黄褐色砂岩与紫色、杂色粘土岩互层，井田内较发育，隔水性好。
底部为含砾粗砂岩，厚层状，斜层理发育，胶结中等，含水微弱。
山西组和太原组砂岩是本井田矿床充水的直接含水岩层，两组地层之间局部无稳定的隔水层，6上煤顶板局部地段为冲刷接触，砂岩与煤层直接接触，且裂隙较发育，故有水力联系；根据导水裂隙带高度计算结果，216上01工作面6上煤导水裂隙带高度将发育到下石盒子组粗砂岩含水层，其范围内的粗砂岩含水层水势必将通过导水裂隙带导入矿井。
6上煤上距粗砂岩16.32m。
粗砂岩总厚度34.8m；4煤与6上煤的间距平均为64.07m；6上煤开采时，导水裂隙带会沟通4煤和6上煤顶板砂岩含水层，顶板砂岩含水层为工作面直接充水水源，因此煤层直接充水含水层为煤层顶板砂岩孔隙、裂隙水，预计回采工作面正常涌水量为20m3/h，最大涌水量为80m3/h。
工作面三顺槽和切眼均采用矩形断面设计，胶带顺槽宽5500mm,高,3500mm，断面积19.25m2,采用锚网、锚索+钢带联合支护；两帮均采用金属网片、螺纹钢树脂锚杆+钢筋梯子梁。
切眼净宽9900mm，净高3400mm，净断面积33.66m2，施工期间采取锚网索、钢带、木支柱联合支护，支架安装后撤木支柱。
工作面采用四柱双伸缩支撑掩护式液压支架进行支护，支架支护高度为2.5m～4.2m。
本工作面相对瓦斯涌出量0.196m3/t，煤尘具有爆炸性，煤的着火点低，属Ⅰ级容易自燃发火煤层，确定矿井为低瓦斯矿井。
二、施工准备
（一）炮眼规格
参照伊泰集团酸刺沟矿6#煤相似工作面深孔预裂爆破设计，216上01工作面深孔预裂爆破炮眼施工需要提前在切眼安装前进行，6个炮眼为一组，成孔直径φ=100mm，炮眼必须经过二次刷孔，确保成型圆滑、平直。
炮眼分两行三花布置，（奇数孔、偶数孔）孔口间距为6m，孔深依次为40m、50m、50m、45m、45m、40m，与水平面成30°夹角，垂深依次为20m、25m、25m、22.5m、22.5m、20m。
切眼内布置8组炮眼，共计44个炮眼，奇数孔中心线距切眼老塘侧2.7m，偶数孔中心线呈距1.7m，“一”字形分布。
炮眼采用液压钻机施工，钻头采用φ94mm的合金钢钻头。
施工炮眼时必须严格遵守该钻机操作及维护措施。
（二）强放材料使用及运输要求
1、落实专人领用火工品，查看性能、生产日期和质量，确保符合要求。
2、导爆索必须耐压、耐磨和防水；单根长度规格，满足井下使用需求。
3、强放所用PVC管壁厚不小于1.5mm，塑性好，抗静电，有一定的刚度且不发脆，并配备相联接的管箍。
4、在搬运过程中要保护好导爆索，施工过程中要拉直，严防损伤导爆索发生拒爆现象。
5、不得使用有接头、打折的导爆索，炮眼内必须使用整根导爆索实施爆破。
6、炸药、导爆索及雷管（分别装运）的装、运按《煤矿安全规程》第311--314条的有关规定执行。
专用炸药车运输炸药要平稳运行，时速不超过10千米/小时。
在拐弯、变坡处时速不超过8千米/小时。
驾驶室内有一人监护。
7、用人力搬运PVC管时，每人每次搬运量不得超过3管，搬运工人行进中，应保持1m以上的间距，上下坡时应保持5m的间距。
8、运送炸药时，不准与雷管同时混合运送。
（三）放顶前准备工作
1、工作面向前推进5m后停机，将支架调整到正常支护状态，初撑力不低于25.2MPa。
2、回风顺槽超前30m范围内打2排单体液压支柱，两排各距帮1.5m布置，柱距1.2m，排距2.5m；胶运顺槽在超前支架支护情况下，可根据实际情况在增加两排单体支柱，单体液压支柱初撑力不小于11.5MPa，顺槽的单体液压支柱必须用防倒绳固定，防止倒柱伤人。
3、147架液压支架距离副帮煤壁不得超过0.8m，否则必须补打一排单体液压支柱加强支护；超过1.6m，必须补打两排单体液压支柱，以此类推，排距0.8m。
4、加强设备的检修工作，确保设备特别是支架处于完好状态；煤机停放在工作面中间位置，端头电缆用皮带进行保护。
5、进入支架后作业前必须先处理好顶板，保证顶板完好，顶板如果局部不完整采取处理活矸或补打锚杆的方法处理；强制放顶作业前必须将老塘杂物清理干净，保证通风良好，保证人车进出畅通。
6、放顶前必须对回风、胶运、辅运顺槽进行全面除尘。
7、初放前由矿组织有关部门对三顺槽巷道顶板、支护、通风等情况进行一次安全检查，发现问题及时处理。
三、制药、封泥、装药、放炮等程序
（一）井下制作药卷
1、分别用专用车辆将炸药、PVC管等材料送至216上01辅运顺槽指定地点（10联巷）按箱存放，专人看管。
2、炸药与封孔黄泥的比例按炮眼孔长度比0.7L:
0.3L配比，同时需要考虑炮眼的质量和实际装填的效果所造成的误差。
每孔装药量分别为：
①40m孔：
106Kg/孔×13孔=1378Kg
②45m孔：
120Kg/孔×14孔=1676Kg
③50m孔：
133Kg/孔×14孔=1862Kg
④35m孔、25m孔、20m孔共需212Kg
⑤12m孔4个128Kg
总共需要炸药5256Kg
3、炮泥采用黄泥制作，炮泥要有一定湿度（用手攥紧，撒手后能成型不易彻底散开为准），但不宜湿度过大，否则不能在装填时保证封孔密实度。
4、炸药选取2#岩石乳化炸药，规格为φ70mm×400mm；雷管采用煤矿许用毫秒延期电雷管，联线方式为串联，装药系数为0.7。
5、装药方法：
采用内径φ75mmPVC管作为炸药的载体，人工将PVC管（2m、4m长）沿纵向划开，将炸药和两根导爆索装入，一根导爆索贯穿整个PVC管并插入顶端第一个药包，另一根导爆索与PVC管末端第一个药包连接。
PVC管间用管接头连接，装药密度符合要求：
①28m长（7个4m）的13根，用到40m长的炮眼；
②32m长（8个4m）的14根，用到45m长的炮眼；
③36m长（9个4m）的14根，用到50m长的炮眼；
④24m、18m、14m的3根，分别用到35m、25m、20m的炮眼；
6、人工将黄泥填满PVC管。
①12m长（3个4m）的13根，用到40m长的炮眼；
②12m长（3个4m）的14根，用到45m长的炮眼；
③14m长（3个4m,1个2m）的14根，用到50m长的炮眼；
④10m长（2个4m,1个2m）、6m长（1个4m，1个2m）、6m长（1个4m，1个2m）
7、导爆索深入药卷的长度不低于2m。
8、根据计算及说明书选取MFB-200型发爆器可以满足放炮要求。
（二）工作面装药
1、制作专用的平台架便于搭设装药平台，供装药人员使用。
2、装药前必须清净炮眼，装药时作业人员分别站在装药平台的上方和下方，用φ70×2500mm的木制炮棍将装有药卷、炮泥和导爆索的PVC管装入相应长度的炮眼内，装药时在最后一管药底部托一个特制防滑逆止片，PVC管之间上好接头，后一根管顶送前一根管，导爆索露出炮眼口并悬空。
3、炮眼内填装次序为：
PVC管、炮泥、防滑逆止片、木楔。
将相应长度的PVC管装入相应长度的炮孔内，再用炮棍将木楔子顶入炮眼内，装入时注意不能将导爆索顶断，之后用大锤将木楔子砸紧，但不得将雷管脚线弄断。
4、从机尾向机头依次进行，直至44个炮眼都装药完毕。
5、炮眼采用连续偶合方式装药，并采用双雷管、双导爆索引爆。
每一根导爆索用一发雷管起爆，两发雷管采用并联方式连接，用胶带纸或捆绳将雷管和导爆索绑扎牢固，注意雷管的聚能穴端应和导爆索的传爆方向相同。
6、为安全起见，放炮采用一次爆破（从机头向机尾方向），一次联线，同时起爆，最后一段的延期时间不得超过130ms。
（三）连线、封泥
1、用雷管脚线将两枚雷管绑在炮眼外露的导爆索上。
为防止装药过程中雷管脚线破损，可用软质细塑料管将雷管脚线套好。
2、将44个炮眼的雷管脚线顺次连接，形成串联。
3、将机尾第一个炮眼的雷管脚线和机头最后一个炮眼的雷管脚线分别与两条放炮母线相连。
其中，一条放炮母线放置于工作面内支架脚踏板上，一端从机头侧伸出与机头侧雷管相连，另一端放置于距工作面500m以上的辅运顺槽内；另一条母线一端与机尾侧雷管脚线相连，另一端也放置于距工作面500m以上的辅运顺槽内，并与前一条母线拧接在一起，形成短路。
4、放炮母线采用2.5mm2的专用铜芯电缆，必须保证绝缘良好，并且悬空吊挂。
放炮母线不得与其他电缆悬挂在一起。
5、封泥长度符合要求，封泥要捣实。
6、工作面切眼强放装药前，必须在地面对所使用雷管全部进行导通实验，用电雷管检测仪逐个做全电阻检查，以及用导爆器起爆多组雷管效果的试验，按规定进行网路试验和等效模拟试验。
（四）放炮
1、响炮前由工班长指派专人在胶运顺槽、辅运顺槽与二水平东翼6#、7#联巷设好警戒，警戒地点安设专用电话；将三条顺槽内、切眼以及爆破可能受影响区域的所有人员全部撤至距工作面500m以外安全地点（进风流中）。
各警戒人员严格看守入口，严禁任何人员进入。
放炮地点由救护队员监督，队员带压缩氧自救器。
2、放炮员、工班长和瓦检员严格执行“三人联锁放炮”制度，即：
（1）放炮前，放炮员持“警戒牌”，带班长“放炮命令牌”，瓦斯员持“放炮牌”。
（2）放炮前，放炮员在做好放炮前的准备工作的前提下（检查瓦斯，连好母线，最后一个撤离后），将“警戒牌”交给带班长，由带班长派人设警戒，并检查顶板与支架情况，负责把人员撤到安全地点，停掉工作面内一切电源，一切工作就绪后，带班长将“放炮命令牌”交给瓦斯员，瓦斯员负责检查各地点瓦斯含量，瓦斯无异常时，将“放炮牌”交给放炮员，表示允许放炮。
放炮员拿到“放炮牌”后，安全员监督检查上述工作是否到位，一切到位后，放炮员吹两声口哨进行放炮。
此时放炮员持有“放炮牌”，班组长持有“警戒牌”，瓦斯员有“放炮命令牌”。
待所有人员全部到达警戒线以外，一切工作全部就绪后，放炮员将两条母线与起爆器（规格MFB-200）连接，起爆工作面雷管炸药。
3、放炮地点必须设立压风自救装置（或铺设压风管路系统），参与放炮的人员必须会使用压风自救装置。
放炮员带面罩，但需要能够及时方便使用压风自救装置。
四、工作面初放安全措施
（一）井下制作药卷安全措施
1、装药场地选择在216上01辅运顺槽10#联巷，场地清理平整，并配备4台灭火器和足量灭火沙箱。
2、由专人负责对装药地点50m范围内进行警戒，警戒边界设置警戒牌、警戒绳，无关人员严禁靠近装药地点。
3、装药人员严禁穿化纤衣服、严禁携带烟草及点火物品。
4、装药期间，装药人员要对炸药、导爆索轻拿轻放，严禁碰撞炸药及导爆索，炸药和导爆索要分开放置。
5、装好的PVC管要做好长度标记，并摆放在联巷平整的地方，码放整齐不得有扭曲现象。
6、剩余的炸药和导爆索要清点好数目，及时交回炸药库。
7、为了快速完成装药工作，提前在地面将炸药和炮泥装好，工作面推采到装药位置时连同堵炮眼的木楔子运至井下安装。
圆木楔规格为：
φ80（小头）～φ120（大头）×400mm，两侧开槽。
（二）工作面装药、连线、填塞和放炮安全措施
1、强制放顶前将工作面所有支架拉成一条直线，支架接顶良好，超前支护必须符合作业规程要求，否则不得放炮。
2、井下放炮严格执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”。
放炮前，瓦检员必须对放炮地点的瓦斯浓度进行检查，超过0.5%时,不得进行作业。
3、装药前必须切断工作面及两顺槽所有电气设备电源。
在人员及车辆进入切眼时，要密切观察顶板情况。
4、装药前必须清净炮眼，装药、连线和放炮前必须坚持“敲帮问顶”制度。
5、药管要推至孔底，装紧装实，炮眼口使用专用木楔塞紧，导爆索悬空吊挂。
6、采用装药平台装药时，除具有防静电的措施外，还必须备有4台灭火器。
7、深孔中装药时，严禁将起爆药包向下投掷，装药人严禁站在孔口下，防止PVC管从孔口滑出伤人。
8、深孔装药发生卡塞时，可用木制或铜制长杆工具处理，但严禁强烈冲击。
9、装药连线时，各段导线，必须标记清楚，以防接错。
10、装药时，禁止使用电压高于36V的电灯和明火照明。
11、堵塞工作开始前，应在切眼内备足填塞材料，并标明编号及数量。
12、填塞时，应有专人负责检查填塞质量。
填塞完毕，技术部派人进行验收。
13、填塞时，不得将雷管的脚线、导爆索拉得过紧和被填塞物损坏。
14、深孔填塞时，不准在起爆药包或起爆药柱后面直接填入木楔。
15、放炮母线与雷管的连接处必须用符合要求的绝缘胶布裹好，放炮母线悬空2m吊挂。
16、放炮工作必须由经过培训持有放炮证的放炮员担任，放炮员必须最后一个离开响炮地点。
17、放炮前工作面及顺槽内所有人员必须撤到安全地点，回风系统内的所有人员必须撤出，工班长必须在可能进入放炮地点的所有通道上设置警戒，胶运和辅运顺槽警戒地点与工作面距离500m，整个二水平系统警戒从二水平井底车场开始，其他地点警戒人员位置见放炮警戒人员分布图；放炮人员必须在警戒线以外进行放炮工作。
18、放炮前，放炮母线连接脚线、检查线路和通电工作，只准放炮员一人操作。
放炮前，班长必须在指定的安全地点清点人数，确认无误后，方准下达放炮命令。
放炮员接到放炮命令后，必须先发出放炮警号，至少再等5秒，方可放炮。
19、放炮前工作面回风顺槽口由救护队两名队员携带救护器材和通风队人员设警戒，以防他人进入回风顺槽。
20、起爆器的钥匙必须由放炮员随身携带，不得转交别人。
不到放炮通电时，不得将钥匙插入起爆器。
21、放炮采用一次性起爆。
放炮后，必须将钥匙拔出，摘掉母线并扭结成短路。
22、通电以后装药炮眼不响时，放炮员必须先取下钥匙，并将放炮母线从电源上摘下，扭结成短路，再等15分钟，才可沿线路检查，找出不响的原因。
23、整个放炮工作结束后，立即清点作业人数。
严格进行有害气体和粉尘浓度的检测，只有符合《煤矿安全规程》要求后人员才可以进入工作面。
24、只有在工作面的炮烟被吹散，警戒人员由布置警戒的班长亲自撤回后，人员方可进入工作面工作。
25、放炮结束以后跟班干部、瓦检员、安监员从躲炮地点到工作面及三个顺槽检查下列工作，出现事故征兆时，应及时上报或处理，未处理前应在现场设立危险警戒标志。
a．有无冒顶；
b．支护是否破坏；
c．有无发生大面积地压活动的征兆；
d．有无盲炮；
e．井下空气中有毒有害物质的浓度是否超过有关标准的规定；
f．供电、供水、通风、排水系统是否遭受破坏；
g．工作面围岩是否稳定，有无塌陷危险。
五、初次放顶期间通风及监测监控措施
1、放顶前后必须保证工作面及顺槽的通风正常，风量符合要求，通风设施完好工作。
2、通风队设专人观察监测通风系统，爆破以后如果发现通风系统遭到破坏立即通知工作面人员撤离，按矿安全生产事故应急预案的要求采取以下措施处理：
（1）专人检查各种有害气体（瓦斯浓度、烟雾大小、CO浓度、氮化物浓度及流向）、温度及通风情况（风量大小、风流方向、风门等通风构筑物的损坏情况）。
如有害气体浓度超限，应立即退出灾区；
（2）迅速恢复灾区通风；（3）恢复独头通风时，应按排放瓦斯的要求进行。
3、放炮前后通风队设立专门的瓦检员在工作面、顺槽放炮地点、216盘区胶运和辅运顺槽与水平大巷交岔点监测风量变化和有害气体的浓度，发现异常立即通知216盘区工作面等所有人员撤离。
4、生产指挥中心负责放炮前后监测监控系统的检查，保证正常运转，各地点安设的探头完好正常。
5、在放炮地点、回风立井主扇处各设立一部电话，设立专人看管电话，不得无故脱岗，确保完好能够相互通话并能够和调度通话正常。
在避灾路线上设立避灾路标，保证人员能够按路标及时撤离。
6、通风队必须在回风立井主扇处设专人观察风机运转，确保风机正常运转，并能够在发生意外情况下实现通风或及时通知调度。
7、各个监控人员及看管电话人员每30分钟向调度汇报一次，确保各项工作安全平稳进行。
8、根据计算如果一次放炮2035kg岩石炸药产生4860m3的N2,6000m3的NO2。
工作面进风量为2000m3/min，爆炸以后预计28分钟才能把工作面及回风巷道的全部气体排放完。
根据工作面实际情况，等到有害气体散净以后人员才可以进入工作面。
六、初次放顶期间水灾防治措施
工作面整体上水文地质条件较简单。
为预防工作面初放时突水，制定以下排水措施：
1、水仓设置在回风顺槽距切眼80m处、辅运顺槽距切眼180m处，要求深度为巷道底板下1.5m，水仓容积不小于60m3。
2、辅运顺槽要施工断面为300×300mm的排水沟，使上游水能自流到水仓。
3、水泵配置：
辅运巷水仓配置2台水泵，1台作为备用。
4、供电设备：
实行专电专供，双回路供电。
5、排水管路：
切眼下端起在辅运順槽敷设1趟φ159排水管，承压≥2.0Mpa，单趟管路长度为2500m至东翼辅运巷。
6、水泵配套：
闸阀、逆止阀，法兰式止回阀，规格φ159，压力≥2.0Mpa。
7、排水路线：
在回采过程中工作面出水通过水沟流到水仓，不能通过水沟自流的低洼处的积水使用水泵排至水仓，再通过φ159主排管路排至盘区大巷排水设施。
紧急情况下，压风、注氮、黄泥灌浆管路可作为工作面备用排水管路。
8、其它防治水措施
（1）加强职工安全教育、培训，提高职工对井下挂红、挂汗、顶板淋水增大、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压等突水征兆的认识，了解突水特征，掌握避灾路线，学会及时避让。
（2）及时对水仓及排水路线的水沟进行清理，确保所有水沟排水畅通。
（3）必须在辅运順槽低洼点及水仓按排水设备的要求安装水泵。
（4）排水单位必须编制完善的排水设备检修制度并传达、贯彻，确保排水设备的完好可靠。
（5）工作面回采前其排水系统由总工程师组织有关人员验收，验收合格后方可进行回采工作。
（6）生产中加强排放水设备的动态管理，确保正常排水。
水管、水泵、闸阀、排水用的配电设备和输电线路，必须经常检查和维护。
（7）综采队必须掌握工作面的水文地质情况、充水因素，严格落实各项防治措施，切实做好现场的防治水工作。
（8）各职能部门按职责分工协助施工单位做好防治水工作。
（9）工作面或其它地点有突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。
（10）地测办定期对工作面涌水量进行观测，并建立完善的涌水量台帐。
（11）地测办提前做好对216上01工作面的排放水设计，探放水队严格按照设计施工排水孔。
（12）每次降雨后，地测办必须及时观测井下水文变化情况，并向调度室汇报。
（13）装药前将水仓积水抽排干净。
七、避灾路线
工作面放炮地点外10m备用一台防爆车，24小时值班，井筒罐笼放置在二水平井底，一旦发生险情，人员按照以下路线快速撤离：
1、火灾、瓦斯、煤尘爆炸避灾
1安全佩戴自救器，迎着风流走，工作面灾变地点→216上01工作面→胶运或辅运顺槽→二水平东翼辅运大巷→二水平辅运巷→副立井→地面。
2、水灾避灾
工作面→216上01辅运顺槽→二水平东翼辅运大巷→二水平辅运大巷→副立井（主斜井）→地面。
3、顶板事故避灾：
按照就近原则，找到新鲜风流和顶板完整的地方避灾。
4、本措施未尽事宜，严格按照《煤矿安全规程》和《综采工作面作业规程》相关规定执行。
5、附材料计划表（表1）。
6、附图1216上01工作面切眼初次放顶平剖面图
附图2216上01工作面切眼初次放顶剖面示意图
附图3炮眼装药结构及雷管连接示意图
附图4216上01工作面初次放顶避灾路线图
附图5216上01工作面综合柱状图
附图6216上01工作面通风系统示意图
附图7216上01工作面初次放顶警戒人员分布图
216上01综采工作面强制放顶炮眼材料
表1
序号
名称
规格型号
数量
备注
1
两芯电缆
2.5mm2
2000m
放炮母线
2
PVC管
内径φ75mm
3000m
3
PVC管接头
φ75mm
700个
4
PVC管堵头
φ75mm
180个
5
导爆索
4000m
煤矿许用
6
电雷管
120发
煤矿许用毫秒延期
7
炸药
φ70×400
5256kg
2#岩石乳化炸药
8
炮泥
黄泥
6m3
9
裁纸刀
普通
60把
10
胶带纸
100mm宽
200卷
11
炮棍
φ70×2.5m
25把
特制
12
圆锥形木楔子
φ80-120×400mm
并开槽
80个
13
起爆器
MFB-200
2个
1个备用
14
薄塑料膜
8m2
15
防滑逆止片
80个
升级会员 