828风巷揭煤专项防突设计Word下载.docx

1、25平均4。8煤层中间夹有23层夹矸，夹矸厚度不均。伪顶为0.20.5m的炭质泥岩，平均厚0.4m；直接顶为灰-深灰色泥岩，厚度约1.83.2m；老顶为灰色砂岩，厚度约10.6-20.2m；直接底为灰色泥岩，厚约3.06.2m；老底为灰色砂岩，厚约3.06.5m，828风巷柱状图见附图1。3、煤层瓦斯情况及其他通过三号瓦斯抽排巷施工测压孔，测得本区段8煤层最大原始瓦斯压力为1.1MPa，打钻有喷孔现象。对应8煤层瓦斯含量为10.7m3/t，测得8煤煤体坚固性系数（f值）为0.25，瓦斯放散初速度（P）为10.8 ；煤尘爆炸指数：K：25%30%,有煤尘爆炸的危险；8煤层为自燃煤层（类），最短自

2、然发火期为107天；该区段恒温带温度为17.1，地温梯度平均2.8/100m左右，巷道施工地温为3133左右 ，为一级高温。已在828风巷揭煤处施工2个8煤瓦斯压力测试孔，测得828风巷揭煤点煤层原始瓦斯压力分别为0.82 MPa 、0.77MPa。4、通风系统（1）石门揭煤前已建立独立、可靠的通风系统（附通风系统图）。（2）采用四台对旋式局部通风机压入式供风，两台30KW2配套800mm风筒，两台15KW2配套600mm风筒（局部通风机二台工作，二台备用）。（3）穿墙风筒使用铁质风筒，并安装防逆流装置；风筒吊挂平直、逢环必挂、接头采用双反压边；出风口距掘进工作面迎头不大于5m，确保掘进工作面

3、风量充足。（4）穿墙风筒使用铁质风筒，并安装防逆流装置；（5）进风系统：地面副井西翼轨道大巷82轨道石门82采区人行上山局部通风机风筒迎头。（6）回风系统：迎头828风巷轨道斜巷82采区回风上山82采区回风石门西翼回风大巷风井地面。5、揭煤施工组织安排为确保828风巷揭8煤层工作顺利进行，矿特成立揭煤领导小组，要求小组成员认真执行各自岗位责任。（1）揭煤领导小组：组 长：朱世奎副组长：凌东启、李长青成 员：尤勇、汪大全、李子明、王少华、冯剑、汪本义、胡本礼、马海鸥、徐杰、赵淮波、郑锐、朱治华、张学道、徐敏、孙桂祥（临涣救护中队队长）（2）揭煤领导小组成员分工及岗位责任揭煤期间担任总指挥，负责揭

4、煤期间工作的全面安排、布置及各项具体事宜的统筹指挥。揭煤期间担任副总指挥，组长不在时履行组长职责。同时安排小组成员的具体监督任务及日常工作。各部门职责：安监处：负责对揭煤期间的安全设施及安全隐患等问题进行排查，确保揭煤工作安全顺利进行。通风区：负责确保揭煤期间的通风系统合理、可靠，加强对通风、监测、放炮管理及瓦斯电闭锁等监督检查。防突区：做好瓦斯抽采工作；负责施工预测预报及效果检验钻孔。瓦斯办：负责揭煤期间各类钻孔的设计，严把瓦斯抽放孔验收关，做好预测预报及效果检验工作。机电科：负责揭煤期间对所有的电气设备的隐患排查，杜绝电气失爆现象。保运区：负责检查风电闭锁的灵敏可靠及停送电工作。安全生产信

5、息中心：负责掌握揭煤进度情况及收集汇总安全信息，根据需要积极开展各项协调工作，并做好揭煤期间各项调度工作。生产部：负责对揭煤期间的进尺及支护等问题进行监督，严格按要求控制掘进进尺，严把揭穿煤层期间的巷道支护质量关；负责揭煤期间地质资料的收集整理及探查孔的施工情况，防止误揭煤层。救护队：负责远距离爆破揭煤时的先行探查工作及揭煤期间的应急救援准备。揭煤流程图见图1-1。图1-1 综合水力化措施揭煤工艺流程图二、前探钻孔设计1、钻孔设计为准确控制828风巷前进方向8煤层层位，在二号瓦斯抽排巷与一中车场交叉点前20m处设计4个地质探查孔。2、前探钻孔探查结果已在二号瓦斯抽排巷与一中车场交叉点前20m处

6、施工4个地质探查孔，准确控制了煤层层位，探查孔结果及具体参数见附图2。三、测压孔设计1、测压孔设计828风巷揭煤处测压钻孔位于828风巷揭煤处巷道停头位置左帮钻场，测压钻钻设计见附图3。2、测压方法、封孔工艺及结果确定好方位后，用133mm钻头开孔56m，下89mm孔口管4m，并固定，用113mm钻头钻进距煤层1m位置处（保留1m的岩柱），密封孔口，向孔内注水泥浆达到10MPa,待水泥浆凝固48小时后，沿原管路用113mm钻头，穿透煤层，钻至煤层底板0.5m处，下测压管，用水泥浆封孔。凝固24小时后，装压力表，见图3-1。1）步骤如下：（1）选好开孔位置后，选用133mm钻头钻进56m深停止，

7、退出钻杆。（2）扫净孔内岩屑后，将带法兰盘的孔口管送进孔内，孔口管露出钻孔长度100300mm左右为宜。（3）先用木楔、棉纱、快干水泥把孔孔管固定好，再用水泥浆（水：水泥=1：1.5）加固孔口管，采用孔内注浆，将孔口管外端加上法兰盘向孔内注浆，直到孔口管外不再漏浆为止。（4）待加固孔口管的水泥浆液凝固2448小时后用113mm钻头扫孔到6.5m处停止钻进，退出钻杆。（5）用注浆泵注水对孔口管做耐压试验。要求孔口管耐压8MPa,耐压稳定时间不小于10分钟。（6）耐压试验合格方可钻进，不合格则需重新注浆加固，重新耐压实验，直至孔口管耐压试验合格。（7）孔口管耐压实验合格后，用113mm钻头继续钻进

8、。（8）钻孔施工到接近煤层时停钻（距煤层约1m处），退出钻杆，注意不要钻入煤层。（9）孔口管接上法兰盘，再次试压。（10）根据钻孔大小和钻孔深度，确定注入水泥浆液的量。（11）试压合格后，利用高压注浆泵向孔内注入水泥浆填满整个钻孔。注浆堵水压力不小于8MPa。水泥浆配比为，水：1.051：1.5。水泥浆浓度可逐渐增加，初期用清水或水泥浆冲开裂隙通道。（12）待水泥浆充分凝固后，以原孔（轴心）为中心通过扫孔，二次施工小孔径（一般为113mm）至接近煤层处。（13）退钻观察孔口是否有水流出或渗出30min。如果仍旧有水则重复上面步骤，直至孔口不出水为止。（14）确定堵水成功后，继续钻孔施工至穿透煤

9、层0.5m终孔（如果煤层底板含水，钻孔也可以不穿透煤层进入底板）。图3-1 煤层瓦斯压力测试孔示意图2）测压钻孔布置图及压力变化曲线图测压钻孔布置见附图3， 测压钻孔压力变化曲线见图3-2, 、2#钻孔最大原始瓦斯压力分别为0.82 MPa 、0.77MPa。图3-2 测压钻孔压力变化曲线四、区域性突出危险性预测煤层突出危险性预测：区域预测采用瓦斯压力测定法，在828风巷共布置2个煤层瓦斯压力测定孔，测定揭煤点的原始煤层瓦斯压力，见附图3。通过实测，煤层最大原始瓦斯压力为0.82MPa，大于突出危险临界值，故该处具有突出危险性。五、区域性防治突出措施1、预抽煤层瓦斯措施设计（1）揭煤区域防突方

10、案828风巷将要揭露的8煤为缓倾斜特厚煤层，根据煤与瓦斯突出规定，当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m，本次揭煤过程中，如果揭煤钻孔不能一次穿透煤层全厚时，保留20m钻孔超前距，在揭露8煤后，立即停止掘进，在停头位置施工顺层钻孔，并保留20m钻孔超前距，顺层钻孔设计见附图5。根据828工作面上保护层726工作面的回采收作线（726机巷J2点前117m，726风巷F4点前70m）以及泄压范围分析，828风巷Y14点前224m属于未泄压保护区域，该区域采用预抽煤层瓦斯防突方案作为该区域区域性防突技术方案：通过726工作面风巷施工下向穿层钻孔综合水力化措施并封孔抽采降低828风

11、巷未被保护区煤巷条带突出危险性，同时在煤巷掘进期间采用顺层长钻孔预抽煤层瓦斯进一步消除煤巷条带突出危险性，确保828风巷未被保护区煤巷安全掘进。现利用828风巷停头位置左帮钻场及右帮钻场施工抽排钻孔对揭煤区域进行解突，共布置175个钻孔（其中左帮钻场布置84个钻孔，右帮钻场布置91个钻孔）。（2）抽排钻孔控制范围828风巷揭煤区域采用网格钻孔布置，终孔间距为孔底轴向3m3m密集布置，钻孔控制828风巷揭煤点巷道两侧15m，左帮钻场揭煤点上部12.2m、下部15.6m（均为沿层面距离），右帮钻场揭煤点上部12.2m、下部15.1m（均为沿层面距离），控制揭煤点巷道轮廓线外上部法距5.2m，所有钻

12、孔必须施工至8煤层底板0.5m以上，每一钻孔施工结束及时合茬并入瓦斯抽采系统进行抽采，828风巷揭煤设计见附图4。（3）水力化防突方案每一钻孔施工结束后，用高压水反复冲刷钻孔，然后封孔进行瓦斯抽放，抽放一段时间后，向孔内注入高压水进行水力冲孔，再进行瓦斯抽放，最后封住钻孔进行低压水长时间充分湿润煤体，达到消除突出危险性的目的。然后采用低压长时间注水充分湿润煤体，使煤层含水量达到34%；并采取抽放措施，提高解突效果。该方案工艺流程图5-4。图5-4 水力化防突工艺流程图具体工序为：1）水力冲孔：钻孔施工完毕之后，不要立即退出钻杆，此时增大水压，将高压水流沿钻杆送入孔底煤层中。开动钻机，使钻头在煤

13、体中上下移动，冲刷孔底煤层，使煤层充分卸压，增大透气性，提高瓦斯排放效果。反复冲刷至钻孔内冲出的煤量大于钻孔控制范围内煤体总量的2%。2）抽放：水力冲孔完毕后下PE管，PE管下至煤层顶板时，加固孔壁，PE管露出200300mm，端部连接法兰。将抽放管路铺设至抽放钻孔处，通过快速接头与管路端部法兰连接，然后进行瓦斯抽放。3）高压注水：瓦斯抽放一段时间后，将抽放管路卸下，通过快速接头与注水管路连接，采用乳化液泵进行注水，注水一段时间后，使煤体卸压，增大了煤层透气性。水压控制在1530Mpa（具体水压根据现场试验来确定）。注水过程中，当注水泵压力降低为峰值压力的30%左右，可以作为注水结束时间。4）

14、抽放：高压注水结束后，抽放管路替换下高压注水管，继续进行瓦斯抽放。5）低压注水：抽放结束后，再次将抽放管路卸下，接上低压注水管路进行注水，低压水选用井下水管中的低压水即可，确保煤体含水量达到34%，注水过程中加入湿润剂，使煤体充分湿润，进一步消除煤层突出危险性。2、钻孔施工与管理钻孔施工现场要有钻孔设计牌板及管理、巡查记录牌板，钻孔严格按设计参数施工到位，收尺人员现场监督。3、瓦斯抽排计量管理通过在瓦斯管路上安装自动计量装置，进行瓦斯抽放计量；利用安全监控系统统计风排瓦斯量；当班收尺人员在填写钻孔收尺记录单的同时统计冲出的煤量。4、开采保护层情况已回采的726工作面作为828工作面上保护层开采

15、，828风巷揭煤点位于未保护范围。六、区域措施效果检验1、区域措施效果检验的方法及原则区域防突措施施工完毕，经过一段时间预抽瓦斯后，采用测定煤层残余瓦斯压力的方法对煤层进行区域效果检验。在迎头右帮钻场向揭煤区域布置4个检验孔，分别位于迎头的上部、中部和两侧，其中有一个位于钻孔控制区域中接近边缘的部位，即位于边缘线内侧不大于2米处。测压钻孔采用孔径113mm钻头，钻孔穿过煤层0.5m，水泥浆封孔，保证封孔深度为见煤深度。压力表安装完成后，观测一定天数待压力稳定后读数为效检结果值。当煤层残余瓦斯压力P0.74Mpa时，则该预抽区域为无突出危险区；否则，即为突出危险区，预抽防突措施无效，所在区域煤层

16、仍属突出危险区，无论措施孔还留有多少超前距，都必须采取防治突出的补充措施，并经措施效果检验有效后，方可在采取安全防护措施的情况下施工。区域措施效果检验施工地点：在828风巷停头位置右帮钻场布置4个钻孔，效果检验钻孔设计及参数见附图6。七、区域验证（工作面预测）1、区域验证钻孔参数828风巷施工至距煤层法距5m处布置5个钻孔，分别位于揭煤工作面迎头的上、下、左、右和中间，采用钻屑指标法验证，临界值见表7-2,区域验证钻孔设计及相关参数见附图7。3、区域验证参数临界值表7-2 钻屑指标法预测揭煤工作面突出危险性的临界值钻屑解吸指标临界值h2（Pa）K1（mL/g min1/2）干煤2000.5湿煤

17、1600.4八、工作面防突措施当工作面预测为有突出危险时，必须补充采取工作面局部防突措施，直至防突措施有效后方可施工。局部防突设计原则：排放钻孔采用均匀布孔，孔底间距为轴向3m,钻孔控制范围：石门的两侧轮廓线外至少5m，垂直于煤层方向上的巷道上部煤层控制不小于7m，下部至少3m。九、工作面防突措施效果检验1、工作面防突措施效果检验采用钻屑瓦斯解吸指标K1、h2和Smax值进行效果检验。2、在经工作面措施效果检验为无突出危险工作面时，可掘进至距煤层法距1.5m，再采用工作面预测的方法进行最后验证。若经验证仍为无突出危险工作面时，则在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层；否则，必须采取或

18、补充局部防突措施，直至消除突出危险性。十、安全防护1、通风设施（4）局部通风机必须挂牌管理，并指定专人进行看管，严禁无计划停风、任何人随意开停局部通风机。（5）必须按规定对局部通风机进行日常检修、维护，确保主备局部通风机处于完好状态。（6）每日必须进行主备局部通风机的自动切换试验，并做好记录备查。（7）穿墙风筒必须使用铁质风筒，并安装防逆流装置；风筒破口必须及时修补，出风口距掘进工作面不大于5m，确保掘进工作面风量充足。（8）揭煤期间，每次执行远距离爆破前切断回风流中所有非本质安全型电气设备，严禁蓄电池车在回风流区域运行。2、监测监控（1）已按规定安装T1、T2高低浓度瓦斯传感器，传感器型号为

19、GJC4/40，T1、T2 报警点、断电点浓度及断电范围见下表；每周必须对瓦斯传感器用标准瓦斯气样和空气样进行校验和维护，确保瓦斯传感器运行稳定，瓦斯超限报警、瓦斯电闭锁、故障断电、手控断电等功能灵敏可靠。（2）定期对井下监控系统进行维护、检修，确保设备完好、数据传输准确。（3）地面监控机房接收终端监测数据、图表准确并存储备案。（4）钻孔施工期间，按规定在钻机下风侧5-10m处安设瓦斯传感器，其报警点、断电点浓度及断电范围符合皖政办201162号文要求。瓦斯传感器型号GJC4/40（高低浓度瓦斯传感器）瓦斯传感器悬挂位置T1距迎头5m；T2距回风口10m15m；甲烷传感器应垂直悬挂距顶板（顶梁

20、）不大于300mm，距巷帮壁不小于200mm。瓦斯传感器（T1）报警浓度0.8复电浓度0.8断电浓度瓦斯传感器（T2）断电范围TI、T2断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备3、远距离爆破揭煤（1）采用远距离爆破揭煤。爆破地点必须设在进风侧反向风门之外的新鲜风流中或避难所内，放炮地点距工作面距离不得小于300m。（2）远距离爆破时，828风巷及回风系统，必须停电、撤人（局部通风机除外的非本质安全型电气设备），严禁蓄电池车在回风流区域内运行。（3）远距离爆破时，828风巷反向风门必须关闭。4、安全设施（1）掘进工作面必须安装3道放炮喷雾，放炮喷雾距工作面不超过20m。（2）净化喷雾必须正常使用，且

21、距工作面不得超过50m。（3）所有防尘喷雾设施必须能够覆盖巷道全断面，并定期维护，确保完好。（4）揭煤前必须按规定安装隔爆设施，隔爆水袋数量、安装质量符合规定，距工作面距离60200m。（5）距揭煤工作面2540m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置等地点必须按规定安设压风自救系统，每组压风自救装置可供58个人用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。5、避灾路线1）水灾工作面82采区运输上山82采区运输上山回风联巷 82采区回风上山82采区回风石门西翼回风大巷风井地面。2）火灾、瓦斯及煤尘事故工作面82采区运输上山82采区二号提升联巷82采区轨道石门西翼轨道大巷井底

22、车场副井地面十一、安全技术措施1、钻工必须经专门培训，掌握煤与瓦斯突出预兆，熟悉避灾路线和待避地点，并随身携带自救器，发现突出预兆或其他异常情况，立即撤离，并尽可能通知有关作业场所人员撤离，及时向矿安全生产信息中心及有关单位汇报。2、钻机与孔口之间必须安设防护挡板，挡板要牢固可靠，安全有效，其规格：120050mm,防止孔内喷（突）出的煤岩粉打伤人员。3、施工人员要尽最大可能避免所在位置与孔口对直成一直线，应偏开一定距离。4、所有进入828风巷揭煤工作面的人员必须熟悉煤与瓦斯突出预兆，一旦出现突出预兆或突出事故，应立即停止作业，撤至安全地点或在有安全防护的保护下进行避灾，并采取措施进行处理。煤

23、与瓦斯突出的预兆可分为有声预兆和无声预兆2类：（1）有声预兆响煤炮。煤层在变形过程中发出劈裂声、机枪声、爆竹声、闷雷声。声音由远到近，由大到小；有短暂的，有连续的，时间间隔长短也不一致。支架发出折裂声。突出前压力增大，支架发出嘎嘎响声甚至折裂声。（2）无声预兆煤层结构与构造变化。层理紊乱，煤质变软，暗淡无光泽；煤层粉碎，煤质干燥；煤层厚度增大，倾角变陡；煤层受挤压褶曲、波状隆起。地压显现。表现为压力增大使支架变形，煤壁外鼓、片帮、掉渣；用手摸扶煤壁时有冲击和震动感，炮眼变形装不进药，打钻时顶钻、垮孔等。瓦斯涌出异常。瓦斯涌出量增大，或忽大忽小；煤尘浓度增大，空气气味异常、闷人。气温变化。一般是

24、巷道气温下降，煤壁发冷。（5）掘进施工安全技术措施1、揭煤前，掘进一区必须编制828风巷石门揭8煤施工安全技术措施，报矿总工程师审批。2、掘进一区必须根据地测科所提供的828风巷8煤层地质状况分析报告，合理安排巷道施工每班循环进尺量。3、井下施工现场悬挂防突掘进管理牌板，预测点编号、距煤层法距、允许进尺数等内容要填写齐全。每班进尺要做明显标记并编号。防突掘进管理牌板、预测报告单允许进尺数与现场标记要一一对应，严禁超掘。4、防突掘进管理牌板由地测科设计并交掘进一区负责日常管理，牌板填写由每班班长负责，同时由掘进一区技术员每班进行核对确认。掘进一区必须严格按照探查报告允许进尺工程量组织施工。5、工

25、作面距离煤层法距1.5m时，严格执行远距离放炮措施进行掘进施工，每次作业都必须停电，人员撤到新鲜风流中。6、在施工过程中若发现瓦斯涌出异常、岩层产状异常、有煤炮声、围岩裂隙发育、顶底板发生淋（涌）水等现象时，必须停止掘进，立即向矿调度汇报，待探明情况后，掘进一区方可恢复施工。7、掘进一区必须准确控制巷道进尺情况，由掘进一区技术员在矿调度粘贴进尺示意图表，并负责每日填写。8、掘进一区必须对参加828风巷石门揭煤施工作业人员及管技人员进行一次揭煤防突培训，考试合格方可上岗。（6）揭煤安全技术措施1、巷道岩石段（距8煤层法距5m1.5m）施工措施岩石段施工时，掘进一区必须根据煤层探查结果，准确控制掘

26、进进尺，以确保巷道迎头距8煤法距不小于5m前停止掘进，并为下一阶段施工创造安全条件。该阶段巷道施工由掘进一区负责，如改变施工参数，则必须重新编制施工措施并报总工程师审批。为防止误揭煤层，每循环必须首先按设计施工前探钻孔，确认巷道距8煤层顶板法距符合要求时，方可继续正常掘进。每次探煤时必须在迎头施工至少三个探眼（中间一个，左上帮两个），探眼深度不小于5m，同时每班准确控制每循环进尺。（探眼设计由掘进一区在揭煤施工措施中详细说明）每班装药前都必须对迎头瓦斯排放钻孔进行黄泥充填，充填长度必须大于装药长度的1.5倍，炮眼孔口必须封满。掘进一区编制揭煤施工安全技术措施和远距离爆破专项措施,放炮按远距离放

27、炮执行。2、揭8煤段（距8煤层法距1.5m至揭开8煤层）施工措施采用远距离爆破揭开8煤层时，828风巷石门揭煤领导小组组建以矿长为首的地面指挥部，指挥部设在矿安全信息中心。成立以矿总工程师为首，由生产技术部、瓦斯办、安全信息中心、安监处、通风区、防突区、保运区、救护队、掘进一区参加的井下现场指挥部，并设一台专用电话。所有参加揭煤人员使用的矿灯都必须经过认真检查，以确保性能可靠，同时必须佩带隔离式自救器。掘进一区在揭煤当日早班做好准备工作，打眼、扫眼，备足黄泥、炸药、水炮泥等。经井下指挥部现场检查验收同意后，方可装药。所有炮眼都必须在炸药与封泥间装12个水炮泥，封泥都必须密实地装至孔口。放炮必须

28、采用铜脚线的毫秒电雷管和P473水胶炸药，正向装药全断面一次性起爆。电雷管的最后一段的延期时间不得超过130ms，并不得跳段使用。雷管使用前必须进行导通试验。电雷管的联接采用串联方式，通过每一电雷管的电流都必须达到电雷管的引爆电流的两倍。放炮母线必须采用专用电缆，并尽可能的减少接头。放炮前必须将迎头所有钻孔、探眼、炮眼用黄泥堵实。风筒口距迎头不大于5m，风筒应保持完好。装药前半小时，由揭煤领导小组安排责任心强的工人担任警戒任务，警戒期间严禁任何人以任何理由进入警戒范围。警戒撤人范围：凡受揭煤影响的回风系统内所有区域的无关人员都必须在揭煤前半小时撤离。警戒范围设在揭煤影响范围各个通道的进风侧。停电范围：凡受828风巷石门揭煤影响范围内的电气设备、供电系统均不能带电，由保运区负责断电，并挂停电牌。远距离放炮由矿总工程师统一指挥，并由矿山救护队在指定地点值班待命。井下一切工作准备就绪后，由井下指挥部全面检查验收，并由井下总指挥部负责向地面总指挥部汇报，在得到地面总指挥部同意后，撤出所有参与揭煤的人员到指定的安全地点，方可放炮揭煤。放炮后至少经过半小时后，由救护队员进入揭煤迎头检查煤层揭露、支护情况、瓦斯情况及通风系统，检查后向井下总指挥部汇报。经井下指挥部汇报地面指挥部同意后，施工人员在救