芦二17+100底板瓦斯巷瓦斯抽放设计及施工安全技术措施1Word文档格式.docx

1、长岗岭井田、白洋坪井田、长岗岭井田。芦二井位于长岗岭井田，处在芦茅江矿区西南的长岗岭向斜内。矿井范围内以褶皱构造为主，断裂构造亦较发育。矿井范围内主要褶皱构造为长岗岭向斜：长岗岭向斜轴呈北东30方向展布，为宽缓的向斜构造，两冀倾角1530，东冀北段略陡。西冀为F2断层所破坏，又被F1断层所切割，已残存无几，东冀较完整。向斜核部由壶天群灰岩组成，两翼依次为梓门桥组、测水组、石磴子组地层组成；东冀15线以南，测水组和部分梓门桥组地层被白垩系所掩覆。本矿井煤层埋藏较浅，最大垂深500m左右。在地表和剖面上皆可看到一小的起伏，其幅度一般10余米，并伴随一些小的断层。芦二井煤矿位于长岗岭向斜南段。本矿整

2、体为一向斜构造，发育的7条正断层、4条逆断层和一条不明性质的断层，破坏了矿区地层和煤层的连续性。矿井构造属中等类型.矿井地层由新至老依次为：第四系、石炭系中上统壶天群、石炭系下统梓门桥组、测水组上段、测水组下段、石磴子组。开采煤层为下石炭统测水组煤层，测水组含煤6层，可采2层，即3煤层、3上煤层。3煤层为主采煤层和动用煤层，煤层厚度02.85m，一般厚度1.77m,属较稳定煤层。矿井断裂构造较发育，矿井范围内规模较大的断裂构造有：长岗岭飞来峰逆断层（F1）、十字山逆断层（F2）、谢家口逆断层（F3）、庙边断层（F4）、矿家山逆断层（F5）、栗山正断层（F6）、竹家山正断层（F7）、茶园岭正断层

3、（F8）、正断层（F9F12）。2）水文地质（1） 地形地貌与地表水 矿区属于低山丘陵地形，山呈园包状，地势平缓。地表风化残积层较厚，大多被开垦种植农作物或经济作物。最高点位于北西部，高程为283.1m，最低点位于南部，高程为167.5m，高差为115.6m，矿井范围内高程一般在170230m之间，地形坡度515，平均8左右。残坡积层厚027m，一般在5m左右。地表水以河流为主，芦二井煤矿范围内有数口山塘，但除王家山山塘外，其它山塘容水量不大。区内发育的河流主要有洋溪河、汝溪和芷溪，三溪在三江口汇入大洋江，大洋江平均流量39.12m3/s。洋溪河在矿井西侧，自南向北注入大洋江，芷溪在西北部，自

4、北向南注入大洋江；与本矿关系最为密切为汝溪，该溪位于矿井东部，自南东向北西流经芦二井矿区范围，注入大洋江，河宽2540m，最小流量为0.381m3/s，最大流量为15.428m3/s。3）、瓦斯：矿井m相对瓦斯涌出量为18.05m3/t，相对CO2涌出量为5.22m3/t。属煤与瓦斯突出矿井。煤尘无爆炸危险性。煤层自燃倾向性不易自燃。本区属地温正常区，无热害现象。本区无冲击地压现象。4）、地温：根据邻近区域调查情况及矿井生产揭示，现开采区域属地温正常区，无热害危及矿井安全生产。5）水文地质简况 区内水文地质简单，多为顶板裂隙水，但在顶板裂隙密集地段，顶板水会给生产造成一定影响。三、17+100

5、底板瓦斯巷本煤层瓦斯抽放措施设计（一）设计依据i.采掘工程平面图、井上下对照图、地质资料ii.生产许可证、营业执照、采矿证、安全生产许可iii.瓦斯等级、煤尘爆炸性、煤炭自燃倾向鉴定资料iv.煤矿安全规程（2016年版）v.煤矿井工开采通风技术条件（AQ1028-2006）vi.防治煤与瓦斯突出规定（2009年版）vii.矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006）viii.煤矿瓦斯抽采规范（AQ1027-2006）ix.煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006）x.煤矿瓦斯抽采达标暂行规定（安监总煤装2011163号）xi.煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ10292007

6、）xii.湖南省发展和改革委员会关于下达湖南省煤矿安全改造项目2014年中央预算内投资计划的通知（湘发改投资2014788号）xiii.湖南资江煤业集团芦茅江矿业有限公司芦二井2014年煤矿安全改造项目建设方案xiv.湖南资江煤业集团芦茅江矿业有限公司芦二井2014年煤矿安全改造项目初步设计修改说明书xv.芦茅江矿业有限公司芦二井3号煤层瓦斯基本参数测定湖南省煤炭科学研究院 2017年6月（二）、设计的指导思想及技术原则1、抽放方法采取底板巷设置钻场布置穿层钻孔条带式预抽煤层瓦斯。2、抽放钻场布置：A、17+100巷与煤层的水平距离不应小于50米,在+100底板巷每隔40米左右布置一个钻场。B

7、、钻场具体要求： 钻场间距应满足有效抽采瓦斯的要求，根据对瓦斯抽放钻孔抽放半径的考察，及为保证钻机施工顺利，从而确定钻场间距为40米适宜。钻场断面、长度应满足布孔和便于钻机施工的要求，同时满足避免钻场积聚瓦斯的要求。在满足不同布孔（上向孔、下向孔或不同方位的水平孔）要求和钻场所处岩层性质允许的前提下，钻场断面和长度应力要求最小，以降低掘凿费用。钻场与煤层的最小垂直距离应不小于7米,且应避开岩层破坏带，以便为钻孔严密创造条件，减少不必要的维护费用和实现安全、高质量的抽采瓦斯。3抽放瓦斯的目的 预防瓦斯超限、确保矿井安全生产。矿井、采区或工作面用通风方法将瓦斯冲淡到煤矿安全规程规定的浓度在技术上不

8、可能，或虽然可能但经济上不合理时，应考虑抽放瓦斯。预抽瓦斯可作为区域性或局部防突措施使用。本设计是为开采1732工作面预抽瓦斯4抽放瓦斯的意义瓦斯抽放是消除煤矿重大瓦斯事故的治本措施。瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解决的问题，降低矿井通风成本。抽放孔实施设计：1、钻具选择:钻机选择:利用现矿有ZL-250型液压钻机,钻杆:42mm的地质钻杆.钻头:应选85mm的金钢石钻头或冲击钻头实施抽放孔措施。排渣工艺：风、水力排渣，钻孔实施安装排污管。电源:380/660V的交流电源,专用开关控制.2、钻孔设计：每一钻场抽放范围确定:由于底板钻场主要对17采区机、风巷进行掘进前底板预抽,因此,其控制范围

9、为+100风巷走向长与倾向上控制巷道轮廓线外为16.2米，向下为16.2米。因此，每一钻场的控制面积为1224m2。使开采层瓦斯得到有效的抽采，应根据抽采钻孔的有效范围（或称有效半径），在煤层中均匀布孔，在与煤层的层面上形成网格式布置。一般在钻场内采用沿倾斜和走向扇形布置孔方式。抽放半径确定：根据湖南省煤炭科学研究院提供的芦茅江矿业有限公司芦二井3号煤层瓦斯基本参数测定科学技术研究报告，抽放时间为6个月时，其抽放半径为2.7米。单孔抽放半径按2.7米设定,并依次设计每一钻场的抽放孔个数.布孔方式：采用“不等网格式”布孔穿层抽放，请严格按钻孔参数施工，所有的钻孔必须穿透煤层并进入煤层顶板1米。（

10、4）钻孔参数设计:钻孔参数设计可按如下公式进行计算确定:并参考图1、图2。图1 顶板钻场的上向孔煤层角度；H上向孔孔升高度 图2 斜交于煤层钻孔示意图斜交于煤层走向的钻孔长度；斜交于煤层走向的钻孔角度； 斜交于煤层走向的钻孔倾角 垂直于煤层走向的钻孔的倾角和长度，可按下式计算： （2-1） （2-2）式中： 钻孔的倾角，（）；H上向孔的孔升高度或下向孔的下降深度，m；L垂直于煤层走向水平钻孔的长度，m；煤层的倾角，（钻孔长度，m。式（2-1）中，前面的号，按钻场位置和钻孔方向选取：钻场在底版时，上向孔取“”下向孔取“+”；钻场在顶板时，上向孔取“+”，下向孔取“”。式（2-2）中，括号内前面的

11、钻场在底版时，上向孔取“+”下向孔取“-”；钻场在顶板时，上向孔取“-”，下向孔取“+”。、斜交于煤层走向的夹角、倾角和长度。斜交于煤层走向的钻孔夹角，倾角、长度，按下式计算： （23） =sin-1（sincos） （24） = （25） 钻孔夹角，（ 垂直于煤层走向钻孔的终点与斜交钻孔终点之间的距离，m；钻孔倾角，（）。钻孔长度，m。3、根据以上每一钻场设计钻孔为28个。4、抽放钻场及钻孔布置图附后抽放及封孔工艺钻孔封孔采用外径32mm的钢管作封孔器，采用水泥沙浆配聚胺脂进行封孔，封孔长度不小于6米。在所有钻孔封孔后，并利用南翼15+100移动抽放泵抽放至地面抽放参数的确定抽放浓度的确定根

12、据目前矿井的具体情况和所选用的抽放瓦斯方法，设计矿井的瓦斯抽放浓度为30%。抽放时间根据重庆煤科分院长期进行的矿井瓦斯抽放试验研究和国内抽放经验证明，及湖南省煤炭科学研究院提供的芦茅江矿业有限公司芦二井3号煤层瓦斯基本参数测定科学技术研究报告，由于预抽煤体瓦斯，使煤体发生收缩变形，当煤体原占据的空间体积不变时，煤体收缩一方面引起了原有的裂隙加大，另一方面也可产生新的裂隙，最终使煤层的透气性增大。因此，长时间的预抽还可以取得更好的效果。综合考虑矿井采掘接替安排和边掘边抽效果关系后，设计预抽时间应不小于6个月。抽放负压根据（防治煤与瓦斯突出规），工作面预抽的孔口负压应在13kPa以上。五、抽放瓦斯

13、钻孔施工安全技术措施： 实施抽放孔的前期准备工作：1、施钻人员必须熟悉钻机使用说明、性能方可上岗。2、钻机在打钻位置固定、稳钻时要打紧顶柱及左右支撑柱，严防机械运转时震动导致顶柱与支柱倾倒砸伤人，施工人员不得站立在钻机立柱正后方。3、开钻前，钻工必须对钻机进行检查和维修，必须对每根钻杆进行仔细检查，不合格的钻具不能使用。检查钻机情况，然后开闸门供水（风），当水（风）从钻孔外反出了后方准开钻，进钻前开空车试车5分钟，严禁不试车就强行钻进。4、钻机供水压力一般要大于0.5MPa，供水量不得小于60L/min；风压不得小于0.5MPa，风量不得小于1m3/min。供水供风管应使用高压管，杜绝在打钻过

14、程中因漏风漏水而引起各类事故的发生。水尾应设有水、气快速转换开关，当孔内出现火灾预兆时，应尽快切断气源，改为供水。5、钻机操作工应由具有丰富操钻经验的人担当。在钻进过程中应注意力集中，能正确判断出施工过程中钻孔动力现象及正常的水压和风压，能合理调节控制供水供风的大小、转速等。当钻孔出现不返风、不返水现象时，应立即采取退钻措施，待孔内返风、返水正常后，才可以恢复打钻。杜绝因停送水风不及时而引起的糊钻或卡钻事故。6、打钻期间，钻孔施工人员必须衣着整齐利索，以免被机械绞伤。施工人员必须观察顶柱、各种仪表的变化情况及顶板和两帮，防止顶柱倾倒、掉顶和片帮伤人或损坏机器。 7、进钻前，施工队必须将钻场支护

15、紧跟当头，抬好双边栌，严禁空邦空顶，并在每个钻场打好安全的防突档。 8、巷道中的残矸、杂物必须清除干净，矿车推出，保证水沟、通风、行人畅通无阻。 抽放钻孔实施安全技术措施1、钻孔施工由里往外，每施工完一个钻场及时封孔，封孔时必须有抽放专干、队干现场把关。 2、采用液压钻机配42mm的地质钻杆套85mm的冲击钻头或金刚石钻头钻进，钻机安装必须牢固，由瓦斯工程队负责施钻。 3、在钻进和撤卸钻杆时，人员不得正对钻杆，必须站在钻杆两侧，以防喷孔退杆伤人；当出现喷孔、瓦斯超限时，立即停止钻进，待瓦斯降至规定值时才可恢复钻孔施工。5、施工过程中出现油压上升时，应立即停止作业，并检查钻机微调螺栓是否松动和卡

16、钻原因造成负荷增大，及时处理故障，只有在上述征兆消失后，方可恢复正常钻进。4、钻进过程中要想顺利完成成孔工序，必须选用适合煤层或岩层的钻具、钻头及与其匹配的冲、洗、排条件。例如供风压力（与管道直径有关）、供水水量，其中风量、水量的量的概念尤为重要，没有量的概念，难以避免发生堵孔、卡孔、糊孔，甚至发生钻孔突出的危险；应严格落实“低压钻进，进退结合”的打钻工艺。采取“低压钻进，进退结合”的钻进工艺，可保持钻机的稳定性；退钻杆的过程即人工排粉的过程，减少了煤粉在钻孔内的滞留，即有效的弥补排粉动力不足，又降低摩擦产生热量。7、钻孔上方及回风巷道内必须设置相应的除尘措施，粉尘超标时严禁作业。8、当班工作

17、结束后，施钻人员必须做到将孔内螺旋钻杆全部撤出。螺旋钻杆退钻时，严禁全段直拔，应缓慢旋退。9、钻探各班机长应注意煤层及顶底板岩性的变化情况，做好现场钻孔资料记录，地质部门收集各种地质资料，为设计作好施工服务。10、各班必须严格风、水管路的管理及喷雾除尘装置的合理安设，发现问题及时处理。在巷道的下帮掏水沟内，水流要畅通，确保巷道无积水。 11、必须严格按钻孔设计要求及布孔施钻，不得擅自改变钻孔参数，记录要详细，做到钻孔设计参数、实际钻孔参数和记录“三对口”，以便查对、分析、作图。如钻孔深度达不到要求时由现场跟班人员根据实际进行调整。12、当头必须配备专职瓦斯检查员检查瓦斯，严禁瓦斯超限作业，救护

18、队必须派员带机在现场巡回检查并负责意外事故的处理，不得提前出班，安监员负责现场安全检查监督工作。13、仪表组必须在施钻地点退后510m内及瓦斯巷内与全风压风流交汇点往里1015m处安装瓦斯自动报警断电仪，并入矿井安全监测系统正常使用，瓦斯电、风电闭锁齐全，动作灵敏可靠。14、瓦斯超限时必须加强通风，并停止钻孔的施工，已竣工的钻孔必须及时封孔并网形成抽放，或将钻孔临时封堵，减少瓦斯涌出。15、加强局部通风管理，风筒要接至钻场内，安瓦检员在施工钻场前3米处设置栅栏，严禁人员进入。16、钻探及封孔设备必须至少15天检查一次，确保设备及开关防爆性能良好。检查钻机是否符合防爆要求，必须实现“风电闭锁”、

19、“瓦斯电闭锁”。电机设备要符合防爆要求，防爆开关必须设置在距离钻机20m以外的进风侧，电缆悬挂整齐，坚决杜绝失爆现象。17、在临近区域放炮需撤人时，施钻人员必须按要求撤离现场，并将钻机电源停掉。18、钻进中如发现喷孔预兆（如孔口水量减小、孔内有咕嘟咕嘟声响、瓦斯涌出量忽大忽小；在干式螺旋钻孔过程中出现煤粉、瓦斯、孔内压风混合涌出），必须立即停止钻进，停止供水（风）、供电，不得撤出钻孔内钻杆，让钻孔内瓦斯卸压自排。各班机长在发现喷孔预兆后，必须立即到井底车场用电话向矿领导报告，禁止工作人员从风井入井。 施工管理及规定：1、各钻探班班组长是该班工作时的安全第一负责人，有权监督和教育职工遵守各安全规

20、程。2、提高班前会质量，下班汇报制度。各班要执行现场交接，上不清，下不接，下不接，上不交，当班隐患当班必须处理。3、严把钻孔工艺质量。当班人员把好四大关：钻探各班组必须严格按设计要求的钻孔方位、倾角、开孔位置、孔径施工钻孔。开孔前按设计要求用罗盘测试准确方位和倾角，稳钻后再进行校对，开钻后进孔0.10.2m时再次校对,确保钻孔质量。钻孔终孔后，通风部门负责钻孔施工质量验收，每孔必检。当班班长必须对钻孔方位、倾角、长度及见煤、喷孔等参数准确收集并记录，并如实、及时填写钻探原始记录表。4、矿总工程师、通风部长、抽放技术员必须保证每大班有人现场对抽放孔实施进行监督，保证钻孔实施严格按设计进行，所有钻

21、孔必须穿透待抽煤层。5、每打完一个孔，必须由抽放技术员组织及时进行封孔。其封孔质量必须符合要求，在抽放钻孔实施期间，每星期不小于两次对钻孔实施行现场监督。在抽放钻孔全部实施完毕后，由技术部门组织进行验收，并通过抽放钻孔实施的现场管理及台帐资料进行核算，确定抽放钻孔实施是否达到要求，只有达到设计要求方可允许并网抽放，否则，在现场再次布孔，补充抽放钻孔。6、钻孔施工前，必须做好施工前的一切准备工作。（1）钻机移设前必须切断电源，严禁带电搬运钻机。钻机电机电缆、两相按钮电缆待钻机固定后必须悬挂整齐，不得影响钻孔施工。（2）拆、卸、安装钻机大型部件时，身体站立的位置必须能避免失手的伤害。（3）每次只准

22、连接或拆卸一根钻杆。7、进入现场施工前，必须严格检查现场巷道内的瓦斯情况，只有在瓦斯浓度小于1%时，方可进行作业，严禁瓦斯超限作业。8、进入现场施工前，班组长必须对工作地点的安全情况进行一次全面检查，确认无危险后，方准其余人员进入作业地点，作业人员必须经常认真检查压风管路和压风机附近瓦斯浓度及作业地点的顶板、帮壁、支架，严格敲帮问顶制度等情况，当发现危险时，必须立即采取措施，进行处理。9、当班作业人员必须携带便携式瓦斯检测报警仪（2台），分别悬挂在作业地点的进风侧和回风侧。当瓦斯浓度达到1%，必须立即停止作业；当瓦斯浓度达到1.5%时，必须撤出人员，切断电源，向调度室汇报；同时通知受钻场回风影

23、响巷道内的工作人员安全撤离。查明超限原因后待施钻地点瓦斯浓度降低到1%以下，才准送电开钻。10、操作人员站立在电机另一侧，不能和给进手把呈一直线，钻进过程中不得翻越钻机，如需则必须停止钻机运转，且与操作台人员联系好后方能翻越。11、连接、拆卸钻机具必须在钻机停电之后，管钳卡紧背牢方能进行工作，操作人员不得与孔口呈直线，也不得挡住操作台人员视线，操作人员精力要集中，行动一致，预防钻具冲出伤人。12、钻孔内排出的钻屑，当班必须采取有效办法处理，以防止堵塞水沟、轨道。13、一个班工作完毕后应断开钻机电源开关，并把开关启动、停止手把打到零位并用螺栓固定。14、钻孔施工完毕后，先用黄泥堵孔，防止瓦斯压出

24、。并且在24小时内必须完成封孔作业。、特殊措施：1、在施钻地点安设一组压风自救器（6台）和一台直通矿调度室的电话，在实施瓦斯巷内必须建立一避灾峒室，避灾峒室内设施齐全，并保证至少在实施抽放孔措施期间，其设施能正常使用。2、调整通风系统，使施钻地点具有独立的通风系统。开钻以前完成该区域通风系统调整。并设有风电、瓦斯闭锁。3、施工地点瓦斯超限时，瓦检员必须及时通知瓦斯超限影响区域工作人员撤出超限区。六、抽放封孔技术措施1、每打完一个孔，必须由抽放主管负责组织进行封孔。2、 封孔要求：提高封孔质量是确保钻孔瓦斯抽放效果的重要因素。为了提高封孔质量，确定采用注浆泵进行注浆封孔，注浆长度一般应为6m，封

25、孔管可用25mm铁管连接而成，前端的第一根铁管在管壁上钻一定数量的小眼，并将管的前端头塞住，以免送入钻孔时进入杂物，堵塞铁管。两根铁管之间的连接螺纹用生料带认真缠好，以防漏气。将抽放管安装到钻孔中预定位置后，送入注浆管。用聚氨酯封钻孔孔口段1m，并在孔口用木楔塞住，即可注浆。3、水泥沙浆应添加一定比例的膨胀剂，以免凝固后产生裂缝。根据封孔深度确定膨胀不收缩水泥的使用量。在按一定比例配制好封孔水泥浆后，用注浆泵一次连续将封孔水泥浆注入钻孔内。注浆泵的能力应能使水泥浆达到要求的深度。4、钻孔施工完后1天内应进行钻孔封孔工作。5、钻孔封孔采用外径32mm的钢管作封孔器，聚胺脂作封孔剂，封孔长度不少于

26、5m, 所封钻孔必须严密不漏气，否则必须采取补救措施。封孔时必须加强钻场瓦斯检查，当钻场瓦斯超限时必须将瓦斯降至规定值时，才允许封孔。6、封孔器与抽放耙用5/4英寸的胶管连接，连接耙接到抽放分管上，要求连接严密不漏气，每个连接耙上必须有参数测定孔。7、封孔工艺图附后。七、管路安装与瓦斯抽放安全技术措施1、底板瓦斯巷安装100mm的抽放分管，每一钻场位置设置三通与抽放耙连接，抽放分管与安装到车场的抽放支管连接。2、钻孔全部施工完毕后在保持正常通风情况下由，工程队负责将抽放管进行连接并网，管路安装必须符合规定要求并验收。3、管路安装必须平直，并每隔5米进行吊挂，在底板瓦斯巷第一钻场处要安装负压放水

27、器，支管与分管连接处要安装好负压放水器。4、瓦斯巷的所有管路必须进行检查、放水，保证不漏气和足够的抽放负压。5、每一钻场连接耙上必须设置检测孔，分管抽放汇总处要设检测孔，支管与支管汇合处要设置检测孔，主管与支管处要安装多参数测定仪。6、专职抽放瓦斯检测工每大班必须对管路进行检查，每大班将抽放管内的积水进行了一次放水，每三天进行一次全面抽放参数测定，并作好详细记录。如发现抽放浓度达不到30%，必须及时向通风科长、抽放主管、矿总工程师汇报，由矿总工程师组织进行处理。7、如若有低浓度条件下进行抽放必须编报专门的安全技术措施报公司总工程师批准。8、地面抽放泵房必须保证24小时进行抽放，每一小时进行一次

28、抽放参数测定，做好记录台帐。9、+100瓦斯巷抽放时间：自所有钻孔实施完毕，封孔并入抽放系统进行抽放起，至整个工作面开采完毕时止。10、在工作面采到每一钻场钻孔布置位置，必须将此钻场管路拆除，同时保证其他钻场能正常抽放。11、抽放其他规定：煤层瓦斯预抽率应大于30%，达不到时必须采取补救措施。12、避灾路线：在实施抽放孔时，万一发生瓦斯事故，人员迅速从施工地点+100车场17轨道上山绞车房 17轨道上山（行人向下走）50运输大巷副井地面。情况紧急时，人员迅速佩戴自救器车场的避灾峒室。八、附件：1、抽放钻场及抽放孔布置平面图2、一钻场抽放钻孔布置三视图3、一钻场抽放钻孔设计参数表4、封孔工艺图；