沙巴台煤礦一采區主、副、回風斜井過老空區施工安全技術措施

沙巴台煤礦一采區主、副、回風斜井過老空區施工安全技術措施
目 錄

一、工程概況 1
二、老空區情況 5
三、過老空區探放水方案 6
四、鑽探施工 15
五、過老空區掘砌方案 20
六、過老空區“一通三防”安全措施27
七、過老空區施工輔助係統 34
八、過老空區施工組織措施36
九、其它安全措施36
十、防治水設備、儀器、儀表投入計劃40

一、工程概況
1、礦井概況
（1）礦井概況
英力特集團投資建設的沙巴台煤礦是在原有小煤礦基礎上改擴建，主要控製沙巴台煤礦區海拔+1250m～+800m水平之間的煤炭資源。沙巴台煤礦礦井設計規模90萬噸/年，采用斜井開拓方式，井田內布置三條井筒。
（2）井筒布置及設計特征
主斜井井筒設計總斜長1110m，傾角24°，設計斷麵為直牆半圓拱形。淨寬5100mm ,淨高3750mm，淨斷麵積16.33 m2。其中表土段及老空區支護采用現澆混凝土，基岩段采用錨網噴聯合支護。
副斜井井筒設計總斜長1020m，傾角24°，設計斷麵為直牆半圓拱形。淨寬3600mm ,淨高3200mm，淨斷麵積10.13 m2。其中表土段及老空區支護采用現澆混凝土，基岩段采用錨網噴聯合支護。
回風斜井井筒設計總斜長1024m，傾角24°，設計斷麵為直牆半圓拱形。，淨寬3600mm，淨高3200mm，掘進斷麵積13.98m2。其中表土段及老空區支護采用現澆混凝土，基岩段采用錨網噴聯合支護。
附圖1-1《一采區主、副、風斜井平麵圖》
2、岩層及工程地質
施工的三條井筒均沿十煤層施工，十煤層與其上部的九煤層間距為16.60～25.00m，層間距平均19.05m。九煤厚度為0.38—2.93m，平均0.87m，煤層厚度結構簡單，十煤厚度為0.24～1.6m，平均0.58m，十一煤為0.18～1.32m，平均0.72m，十煤與十一煤間有一層夾矸，厚度為0.3～0.6m。小窯基本沿十煤或十一煤布置巷道，回采厚度根據十煤與十一煤間夾矸厚度，可能為一層或兩層同時開采。估計采空區高度為1.5～3.5m。部分區段有頂板冒落造成采空區高度過大也有可能。
沙巴台礦區工程地質類型屬Ⅲ類Ⅱ型，即層狀岩類中等複雜型礦床。地質構造中等複雜，地層岩性變化較大，岩體結構多為層狀。每層地板岩性較複雜，有砂岩類、灰岩和泥岩類等半堅硬至較軟弱岩石構成，穩定性差至中等，煤層頂、底板抗壓強度較低，局部地段易發生礦山工程地質問題。礦井岩體完整性屬完整性中等的岩體。
根據《沙巴台煤礦區補充地質勘探報告》中的10’-10’勘探線剖麵圖、九煤層和十煤層底板等高線圖顯示，井筒施工區域無較大斷層存在。
附圖1-2《井筒地質預想剖麵圖》
3、水文地質
礦井礦床屬以裂隙含水層為主的礦床，直接充水含水層為基岩裂隙水（砂岩裂隙層間含水層），單位湧水量小於0.1l/s.m，富水性弱，補給條件差，水文地質類型屬於以裂隙含水層充水為主、水文地質條件簡單的礦床。采用大井法預算礦井正常湧水量為247.14m3/h，最大湧水量為309-452m3/h。根據補充勘探報告資料，附近淺層礦井單井湧水量均不大於30m3/h。
4、煤層瓦斯、煤塵、自燃情況：通過岩心鑽孔瓦斯樣的采取和測試，確定施工區域處於瓦斯風化帶內，瓦斯屬N2～N2-CH4帶，屬低瓦斯礦井；各煤層均不易自燃，煤塵均有爆炸危險性。
5、礦井通風情況：目前施工的三條井筒均采用局部通風機通風，附近小煤窯均采用局部通風機壓入式通風。
6、工程進展情況：工程與2009年9月開工，目前主井筒施工至90m，副井筒施工至100m，風井筒施工至110m。

二、老空區情況
1、老空區形成、分部情況
井筒施工區域淺層煤開采曆史悠久，由於礦區內煤層基本屬於薄煤層，沒有形成大型礦井，礦區內主要為9萬噸/年以下煤礦，而且分布數量較多。小煤礦開采基本為沿煤層布置巷道，采用房柱式舊法回采，巷道與采空區基本不采取任何支護措施，形成的采空區麵積較大。由於小煤礦亂采亂挖，造成采空區分布範圍較廣且沒有任何技術資料，造成老空區位置、大小、瓦斯、積水、回采時間等參數不詳。小煤礦主要開采範圍為1250m水平以上的五煤、七煤、九煤、十煤和十一煤層，影響井筒範圍內目前隻有五煤、七煤在開采。
2、老空區探測情況
補充地質勘探報告未對井筒附近老空區進行勘探，僅通過走訪調查確定了老空區大概範圍和積水情況，與實際情況可能存在較大差異。
根據寧夏煤礦設計院提供的《沙巴台煤礦初步設計安全專篇一采區采掘工程平麵圖》（AZ1225-110-1）及英力特煤業公司控製資源範圍推算，九煤老空區積水對一采區主、副、回風斜井施工水害威脅範圍從井口起約565m，十煤和十一煤對三條井筒的影響範圍從井口起約200m。老空區瓦斯積聚情況、煤炭自燃發火、頂板冒落等情況不詳。
3、附近礦井老空區水淹、瓦斯、發火情況不詳。
4、已揭穿老空區情況
目前三條井筒在掘進過程中，均遇到不明老空區，老空區形狀各異，分部無規律，出現在巷道頂部、底板或井筒中，已穿過的老空區未發現積水，瓦斯無異常湧出，未發現煤層自燃發火，老空區頂板離層嚴重，附近煤岩體較為破碎。
5、綜上所述，三條井筒施工的區域存在老空區，可能存在老空區突水、老空區易發生冒頂02manbetx.com 、自然發火和瓦斯有害氣體超限等安全隱患。為此，必須采取措施進行防治，具體步驟見附圖2-1《過老空區工藝流程圖》

三、過老空區探放水方案
（一）防治水原則
井筒施工過程始終堅持“預測預報、有疑必探、先探後掘、先治後采”的防治水原則，采取防、堵、疏、排、截的綜合治理措施。其中對老空區重點采取“疏、排、堵”措施進行防治水。
（二）水害03manbetx
1、正常煤岩層段地下水害03manbetx
根據補充勘探資料，礦區為以裂隙含水層為主的地層，直接充水含水層為基岩裂隙水（砂岩裂隙層間含水層）。根據抽水試驗，基岩裂隙水單位出水量為0.0036l/s.m～0.0109l/s.m，單位湧水量小於0.1l/s.m，富水性弱，補給條件差，其充水通道為滲入性通道。水文地質類型屬於以裂隙含水層充水為主、水文地質條件簡單的礦床，而且資料顯示附近無明顯地質構造形成充水通道，井筒掘進前方正常段煤岩體無突水可能，可采取前探眼引導防水和排水設備排水措施進行掘進。
2、十層煤水害03manbetx
十層煤沿井筒0-200m範圍有小煤窯采掘活動，已了解到有大量老空區存在，在井筒已揭開的老空區可觀察到井筒120m左右存在積水。因此可以判斷十層煤存在老空水，其傾向範圍可以確定為井筒120m到200m範圍，走向範圍應按原井田左右邊界長度確定，預計水淹區麵積為56720m2，按煤層平均厚度1.75m充水計算，老空區總積水量應按大於99260m3考慮。因此井筒在穿越老空區期間，必須進行探放水工作，先探後掘。
3、九層煤水害03manbetx
九煤層沿井筒0-565m範圍有小煤窯采掘活動，現已了解到有大量老空區存在，並存在老空水，其傾向範圍大致確定為井筒120m到565m，走向範圍按原井田左右邊界長度709m，預計水淹麵積為315505m2，按煤層平均厚度0.87m充水計算，老空區總積水量應按大於274489m3考慮。因此，在其下方掘進井筒存在嚴重水患，可能造成突水02manbetx.com 。
4、其它水害分析
礦區除穀溝排泄大氣降水形成的短暫洪水外，基本無地表水體。平時僅有少數溝穀溝腦部位存在下降泉排泄基岩裂隙水和礦井排水，水量很小，很快滲、蒸發殆盡。在一般情況下，地表水不會對礦井構成充水威脅。但由於小煤礦井口位置不詳，有可能地表水成為老空區的充水水源。井田東部的小煤礦總排水量174m3/h，均沿溝穀排除區外或消耗於生產，對礦井不構成威脅。
臨近礦井考慮存在防隔水煤柱，其湧水不會對井筒施工區域產生威脅，但也可能存在越界開采對防隔水煤柱的破壞，會造成各礦井老空水的串通，應通過調查進一步確定。
5、綜合以上分析，井筒施工範圍內，存在大量老空積水，位置範圍及水量不清楚，礦井水患類型為老空區積水，其水文地質類型為極複雜類型。考慮九煤層與十煤層平均間隔為19.05m，十煤層采空後其頂板長期下沉垮落，其導水裂隙可達到九煤層，兩層老空區之間的積水可能已經貫通。由於九煤老空區積水量大，因此在十煤層掘進過程中，除進行十煤層探放水外，必須同時考慮九煤層老空區積水，並作為防治水工作的重點，采取探放水措施消除隱患後再進行井筒掘進。
（三）探放水總體方案
首先由礦方采用物探手段，對井田範圍內的老空區進行勘探，確定老空區範圍和井筒附近具體老空區位置，判斷出水淹區範圍，計算積水量，分析水害威脅程度；
然後由礦方恢複九煤層采煤時遺留的井筒，在通風排放瓦斯和加強支護後，進入九煤層探明水淹位置，安設水泵進行老空區超前排水，使老空區水頭位置始終排到掘進頭水平以下10m。這時井筒的施工隻考慮十煤層探放水。
若原九煤層遺留井筒垮冒嚴重，無法恢複，造成提前抽排九煤層老空區積水方案無法實施時，則在井筒掘進麵實施九煤、十煤探放水鑽孔，詳細探明九煤、十煤老空區具體位置及積水情況。當存在積水時，九煤層采取鑽孔放水降壓，保留安全岩柱後進行井筒掘進；十煤層掘進時采用5m超前探眼引導掘進，邊抽邊掘，使水麵始終低於工作麵3m（斜距）。
為保證掘進安全，采取分段探放方案，預留足夠安全岩柱後掘進。
（四）十層煤探放水設計
各井筒均沿十煤層掘進，在掘至井筒120m時停止掘進，施工鑽場進行探放水鑽孔施工。探水鑽孔設計采用分段探放水，每循環探放距離為60m，在煤層冒落區內扇形布孔，孔底間距3m，控製巷道左右各20m（幫距），鑽孔直徑75mm。探水超前距為30m，每探放水循環允許掘進30m，邊抽水邊進行掘進，使水麵始終低於掘進頭3m（斜距）。十煤層老空區探放水控製範圍為井口120m至200m，可根據具體情況增加探放範圍，以確保安全。探放水區段劃分及鑽孔具體設計詳見：
附圖3-1《十煤層探放水區段劃分示意圖》
附圖3-2《十煤探放水鑽孔布置》
（五）九煤層探放水設計
在掘至井筒120m時停止掘進，施工鑽場對九煤開始進行探放水鑽孔施工。探水鑽孔設計采用分段探放水，每探放水循環探放長度73.1m（傾向距離），允許掘進48.7m，水平超前距為30m。在煤層冒落區內扇形布孔，孔底間距3m，控製巷道左右各20m（幫距），鑽孔直徑75mm，鑽孔應穿透煤層1m。九煤層老空區探放水控製範圍為井口120m至600m，可根據具體情況增加探放範圍，以確保安全。探放水區段劃分及鑽孔具體設計詳見：
附圖3-3《九煤層探放水區段劃分示意圖》
附圖3-4《九煤采空區探測鑽孔設計圖》
四、鑽探施工
（一）施工準備
1、工作麵條件
井筒掘進至探水警戒線時，工作麵停止掘進，井筒永久支護緊跟工作麵，並且在工作麵迎頭噴射200mm厚C20混凝土，然後方可布置鑽場進行探放水。
2、搭設鑽機工作平台
在距工作麵1.8m處布設鑽機平台便於鑽機工作。平台采用14#工字鋼製作，立柱要生根於巷道底板下300mm，用C25混凝土搗製，平台上麵鋪設60mm厚木板，用8#鉛絲綁紮固定。
3、鑽探設備
（1）鑽機：采用ZLJ-400型煤礦用液壓鑽機1台。
（2）泥漿泵：采用ZNB/1.5-2.2型泥漿泵1台。
（3）鑽杆：采用φ42mm防突鑽杆。
（4）鑽頭采用φ75mm金剛石鑽頭，孔口鑽孔采用φ127mm金剛石鑽頭。
（5）孔口管：采用φ108×4 mm無縫鋼管製作，長度5m。
（二）鑽孔布置及鑽機安裝
根據探放水鑽孔設計，由測量人員在工作麵標定開口位置和方位角。在平台上擺設好鑽機，調整鑽機，使鑽杆方位角和仰角與設計一致並對準開口位置，用手動葫蘆、鋼絲繩環子固定鑽機，並用墊木和木楔將鑽機頂柱兩端等部位加固，使其穩固。
（三）開孔施工
1、開孔
開孔孔徑φ127mm，孔深5m，下入φ108mm套管5m作為孔口管，用水泥漿封閉套管外的環狀間隙。空口管外端安裝有法蘭盤、閘閥、壓力表，其耐壓不得低於3MPa（600m處水頭最大靜壓為2.44Mpa），正常段鑽孔直徑φ75mm。孔口管的埋設要按設計的孔位和鑽孔傾角進行埋設。
2、孔口管（套管）固管
將套管下入孔內規定的深度，用鑽杆下入孔底，將配製好的水泥漿（水泥用P.O42.5級，水泥：水=1∶0.6）注入套管外的環狀間隙，至孔口返出水泥漿，凝固36小時後掃孔至孔底，繼續鑽進穿過至設計層位後終孔。
（四）鑽探方案及步驟
1、鑽探方案
采用φ75mm金剛石鑽頭、Φ42mm，L=1.5m防突鑽杆、ZLJ-400型液壓煤礦安全鑽機配合ZNB/1.5-2.2型泥漿泵施工。采用機械回轉、孔底衝洗液鑽進法施工鑽孔，衝洗液使用普通泥漿。
2、施工步驟
1)、根據鑽孔技術參數，由測量人員在工作麵進行鑽孔參數標定和複核。施工前由技術員對施工人員進行參數交底。
2)、嚴格按照鑽孔設計要求開孔，調整鑽機位置，使施工的鑽孔方位、傾角、孔口位置符合設計，並在鑽進1m左右時複查鑽孔方位、傾角是否符合設計要求，如不符合，重新開孔，確保施工的鑽孔符合設計要求。
3)、開孔後鑽機開始正常鑽進，在鑽進施工過程中操作人員對鑽機固定部件要經常性緊固，防止鑽機移位，造成鑽孔方位和傾角改變。
4)、建立鑽機施工台帳，在鑽進過程中，記錄清楚鑽孔的方位、傾角、機高、進尺、岩性及孔內氣體情況等，保證鑽孔施工資料的準確性。
5)、鑽孔施工完畢由驗收員複核鑽孔參數，達到設計要求時，方可通知機長提鑽終孔，進行下一程序。測量人員對鑽孔實際開孔坐標、方位、傾角等進行測定，做好記錄。
6）、專門配備水文工程師，負責簡易水文觀測和其他水文技術工作。
7）、原始記錄要按要求在現場及時、詳細記錄，不得隨意塗改，不得搞回憶錄式記錄。
（五）鑽機01manbetx 01manbetx
1、鑽機鑽孔操作前，必須進行調壓試車。試車後接上冷卻器、水鞭與水管。
2、鑽機鑽孔時，根據需要選擇鑽機旋轉速度，鑽機換擋必須在停機狀態下進行。
3、安裝鑽杆和鑽頭操作：動力頭退至機架後端，打開夾持器夾板，將鑽杆旋轉接在水鞭軸上，動力頭旋轉，慢慢前進，當鑽杆前端外螺紋通過夾持器後停機，將鑽頭旋轉接在鑽杆上。
4、開孔操作：修平開孔處的岩層，保證鑽頭接觸平穩。打開供水閥門給冷卻器和水鞭供水，動力頭慢轉，並緩慢推進，當鑽進一定深度且鑽機、鑽具運轉平穩後，方可用正常旋轉和速度鑽進。
5、加接鑽杆操作：鑽機鑽進到鑽杆四方處時停止推進，關閉水便供水閥門。動力頭慢轉，鑽杆上四方對準夾持器卡板時停止旋轉，將卡板卡住鑽杆，再操作動力頭反轉並慢慢後退，當螺紋完全鬆開後，停止旋轉，可將動力頭正常後退，退至可放入一個鑽杆位置，扳動機架手把，壓縮彈簧，水鞭後退一定距離，放入加接的鑽杆並對準前一個鑽杆中線，鬆開手把，打開夾持器，打開供水閥門，動力頭正轉前進，即可接上鑽杆，鑽機正常鑽進。
6、拆卸鑽杆:拆卸時動力頭正轉並後退，第二根鑽杆四方對準卡板時停止旋轉，關閉水鞭閥門，將卡板卡住鑽杆，動力頭反轉後退，鬆開鑽杆一端螺紋，另一端人工卸下。
7、鑽機在鑽進過程中，動力頭禁止反轉。
（六）鑽探施工人員組織
根據巷道設計尺寸，在工作麵布置一台鑽機施工鑽孔，“三·八”製連續作業，每條井筒鑽探施工勞動力組織見下表。
每條井筒鑽探施工勞動力計劃表
工 種 人 數 工 種 人 數 工 種 人 數
班 長 1×3 鉗 工 1×3 地質工程師1
鑽 工 1×3 電 工 1×3 驗 收 員 1×3
泥漿工 1×3 輔助工 2×3 技 術 員 1
水泵工 1×3 瓦檢員 1×3 信號工 2×3

（七）鑽探期間有害氣體檢測
在鑽孔期間，瓦檢員除進行正常的工作麵巡回檢查外，應每班對鑽孔口的瓦斯、CO等有害氣體濃度隨時檢查，如果瓦斯、CO等其它有害氣體濃度超過《煤礦安全01manbetx 》有關規定時，必須立即停止鑽進，切斷電源，撤出人員，並及時彙報調度室和相關領導及時處理。
（八）放水
1、在探放水鑽進時，發現煤岩鬆軟、片幫、來壓或者鑽眼中水壓、水量突然增大和頂鑽等透水征兆時，應當立即停止鑽進，但不得拔出鑽杆；應當立即向調度室彙報，派人監測水情。發現情況危急，應當立即撤出所有工作人員到地麵，然後采區安全措施，進行處理。
2、當鑽孔接近老空時，預計可能發生瓦斯或者其它有害氣體湧出的，應該設有瓦斯檢查員或者礦山救護隊員在現場值班，隨時檢查空氣成分。如果瓦斯或者其它有害氣體濃度超過有關規定，應當立即停止鑽進，切斷電源，撤出人員，並報告調度室，及時處理。
3、鑽孔放水前，應當估計積水量，並根據排水能力，控製放水流量，防止淹井；放水時，應設有專人監測鑽孔出水情況，測定水量和水壓，做好記錄。如果水量突然變化，應當及時處理，並立即報告調度室。
（九）施工現場環境管理措施
為了加強施工現場環境管理，節能降耗，保證噪音、廢氣、汙水、油汙、粉塵和故廢物達標排放處理，創造人性化的人與自然和諧的施工環境。
① 及時清理鑽探現場，確保現場幹淨、清潔、整齊，無油汙、雜物，工具、鑽具的擺放必須做到整體合理、安全、有序，堅決杜絕使用過程中隨意亂用亂放現象。
② 現場油汙的管理：
機械使用過程中造成的漏油、灑油等現象，必須及時按要求清理。
③ 施工人員個人安全防護：
鑽探施工人員必須使用防油汙礦工靴、雨衣、工作服、防塵口罩、手套等勞保用品，未使用規定勞保用品者嚴禁上崗施工。
④ 現場工作人員必須佩帶並能正確使用隔離式自救器，熟悉避災路線與避難所的自救設施與情況，確保意外情況下的個人安全防護。

五、過老空區掘砌方案
（一）總體方案
由於主、副、風斜井井筒均為礦井主要巷道，巷道內又設計有皮帶、猴車、軌道、管路、電纜等永久設施，采用繞道方式通過老空區的方式不符合要求，隻能采取加強支護強行穿越方式，保證井筒的正常使用和服務年限。根據對老空區的實際情況及對以往穿越老空區成功經驗的借鑒，製定如下方案：
短段掘進，超前探眼探測，地麵引爆放炮，排除瓦斯、CO等有害氣體，排除積水，從上向下采用頂柱、木垛護頂，錨網噴加固頂板，片石牆體接頂，澆築混凝土井壁，特殊區段采用鋼架混凝土加錨索支護。
（二）掘進方案
1、掘進巷道前方老空區探測方法
施工前，首先根據物探結果，在采掘工程平麵圖上標明十煤層預計老空區位置。掘進前先沿井筒掘進方向打60m超前探放鑽孔，進一步驗證老空區位置，探測老空區詳細參數，確認無安全隱患後方可掘進，掘進超前段距30m。
在井筒掘進至老空區5m時，每掘進循環開始前先施工5m深超前探眼，以準確判斷老空區位置和檢測老空區積水、瓦斯、發火情況，防止盲目揭開老空區造成02manbetx.com 。若超前探眼內存在承壓積水、高濃度瓦斯和煤層自燃，必須立即停止掘進，采取措施進行處理。
附圖5-1《超前探眼布置圖》
2、爆破參數要求
接近老空區和在老空區掘進時，必須短掘短砌，循環進尺不得超過1.2m，炮眼深度不得超過1.5m，與老空區打通的炮眼不得裝藥，並用炮泥充填嚴實；炮眼布置周邊眼間距不得超過400mm，頂板破碎時加密炮眼，間隔裝藥，減少對圍岩的破壞。炸藥選用煤礦許用二級乳化炸藥，雷管選用毫秒延期電雷管，總延期不得超過130ms，放炮采用礦用發爆器。
3、遠距離放炮規定
在穿老空區期間，必須采取遠距離放炮措施進行放炮，每次放炮前，通知三條井筒所有人員全部撤到地麵，在井口設置警戒，放炮員在地麵進行放炮。為保證放炮安全，井筒內敷設一趟16mm2礦用橡套電纜作為專用放炮電纜。
（三）支護方案
1、正常段支護方式
在未采煤層（煤柱）中掘進時，先采用錨網噴支護方式進行初期支護，一掘一支，每6m進行一次永久混凝土砌镟，永久支護與初期支護最大距離不超過6m。具體做法是：
炮後先清除頂板活石，然後視頂板情況選點打好臨時掩護帶帽（或前探短梁）液壓支柱，在支柱掩護下邊排水、邊打樹脂錨杆支護，采用∮20×2200mm螺紋鋼樹脂錨杆，每根錨杆充填一節Z2370樹脂藥卷，間排距800×800mm，鋼筋網采用∮6.5mm圓盤條焊製，網格150×150mm，噴射C20混凝土80mm封閉岩石。掘夠6m後支設镟胎澆築永久井壁。

2、老空區位置高於巷道時的支護設計和施工方法
老空區頂板高於巷道頂板時，應重點做好頂板支護。初期支護采用錨網噴+錨索支護，每3m進行一次永久混凝土支護，若頂板破碎，則每1.5m進行一次混凝土永久支護，具體方法是：
放炮後站在矸石上進行敲幫問頂，打設臨時支柱，然後由近及遠，由中間向兩幫采用錨網索對頂板進行初期支護。錨杆采用∮20×2200mm螺紋鋼樹脂錨杆，間排距800×800mm，每根錨杆充填一節Z2370樹脂藥卷；鋼筋網采用∮6.5mm圓盤條焊製，網格150×150mm；錨索規格為Φ15.24×7000mm錨索，托梁采用12#槽鋼加工，每個托梁長600mm，每根錨索充填四節Z2370樹脂藥卷，錨索間距按照實際需要現場確定，但不得超過2m。錨杆、錨索眼均采用錨杆鑽機施工。錨網索施工完成後，噴射C20混凝土80mm封閉圍岩。
然後進行出矸，出矸過程中采用風泵將兩幫及正前湧水抽入後巷水箱，由臥泵排出地麵。出矸後巷道高度允許時，在巷道兩側用1.2m長的圓木或木軌枕搭設木垛，對井幫老空區進行加強支護，木垛間距最大為3m。
掘夠3m後，清理底板浮矸，沿井筒永久支護井壁外側砌築片石支承側牆，牆厚1000mm，采用M10水泥砂漿砌築。為了保證牆體不透風，在片石牆體內側再噴漿封閉50mm混凝土，牆體砌築高度接頂，為防止以後老空區積水量過大對巷道造成水壓威脅，在澆築井壁時預留2吋鋼管和閘門作為放水管。
然後在片石牆體內側支設镟胎澆築永久井壁，待澆築完成後用浮渣充填井壁外側與片石牆體間空隙，穿越老空區過長的區段，做500mm以上碴矸墊層，每隔2m架設一座木垛，以控製老空區頂板的緩慢下沉，保證井壁的安全。
斷麵支護設計詳見附圖5-2《過老空區支護斷麵圖》
3、老空區位置低於巷道時的支護設計和施工方法
老空區底板底於巷道底板時，應重點做好底板強化支護。炮後臨時支護和初期支護與老空區位置高於巷道支護設計相同。然後進行出矸，出矸過程中采用風泵將兩幫及正前湧水抽入後巷水箱，由臥泵排出地麵。在出矸後巷道允許時，在巷道兩側打設木垛，對井幫老空區進行加強支護。
掘夠3m後，將底板浮矸由設計掘進底板位置垂直向下清理500mm，然後砌築500mm厚片石混凝土強化底板，強化底板寬度超出巷道設計掘進輪廓線以外1.5m，混凝土強度等級為C25。再沿井筒永久支護井壁外側砌築片石支承側牆，牆厚1000mm，片石支撐牆采用M10水泥砂漿砌築。為了保證牆體不透風，在片石牆體內側再噴漿封閉50mm，牆體砌築高度接頂，為防止以後老空區積水量過大對巷道造成水壓威脅，在澆築井壁時預留2吋鋼管和閘門作為放水管。
然後在片石牆體內側支設镟胎澆築永久井壁，待澆築完成後用浮渣充填井壁外側與片石牆體間空隙。
4、特殊情況支護方案
（1）大麵積懸空采空區
若井筒穿入大麵積采空區，為防止施工中頂板突然下沉造成重大頂板02manbetx.com ，必須首先采用單體液壓支柱從揭穿處向下6m和向兩側3m成排打設進行支護，然後進行錨網噴+錨索聯合支護頂板。初期支護完成後，在巷道掘進輪廓線1m以外，沿傾斜方向按間距3m搭設木垛加強支護。搭設木垛後，回收巷道外側單體液壓支柱，采用片石砂漿在井筒兩側砌築支撐牆，然後支模板進行巷道永久支護，巷道頂部采用浮渣充填作為緩衝層，並采用木垛接頂，

錨網噴、錨索、片石支撐牆、混凝土支護參數同上。
（2）垮落破碎帶施工
若井筒穿入老空區冒落帶或圍岩破碎帶，必須采取鋼支架管棚超前支護、錨網噴+錨索初期支護、短掘短砌的方法進行施工。支護方法為：
①加強地質預報工作，若前方可能出現破碎帶應及時作出預報，以便提前做好準備工作。
②破碎帶施工以超前預控為要點，采用超前支護或注漿加固的方法，對破碎帶提前加固，防止直接開挖後造成大麵積冒落而增大處理難度。
③在遇到破碎斷麵前，先采用鋼支架、管棚超前聯合支護。然後采用多打眼、少裝藥鬆動爆破法進行小斷麵掘進，再采用人工風鎬擴刷到設計斷麵，短掘短支，掘支段距不大於1m。
④巷道開挖後，在掘進斷麵符合設計要求的基礎上，先初噴30-50mm厚的砼及時封閉圍岩，再然後進行錨網索初期支護。最後進行混凝土永久支護。
⑤鋼支架采用11號礦工鋼製作，共分三節，支架間距800mm。管棚采用直徑為38mm的鋼管，長度為2200mm，沿巷道掘進方向拱頂水平打入，布置間距為300～400mm，超前支護距離為1000mm。
⑥若圍岩破碎冒落嚴重時，可在超前管棚支護的基礎上，采用管注方式對破碎圍岩進行注漿加固。對巷道正前頂板及兩幫3m範圍進行加固，然後再進行掘進，注漿采用水泥漿。
⑦若管棚超前支護實施困難，可增加超前錨杆進行支護，錨杆參數同正常錨杆，但位置為緊貼迎頭、向前傾斜30度布置。
⑧其施工順序為：架設鋼支架→管棚超前支護→掘進→初噴→錨網索支護→永久支護。
（3）若探測到老空區底板位於井筒頂板以上10m內，或老空區頂板位於井筒底板以下10m內時，則由建設單位、設計單位根據實際情況確定井筒支護方案，項目部編製補充措施後進行施工。
附圖5-3《超前支護示意圖》
附圖5-4《過老空區破碎帶支護斷麵圖》
5、臨時支護方法
放炮通風後由班組長、安檢員、瓦檢員、放炮員先進入工作麵檢查瓦斯和放炮情況，敲幫問頂後在工作麵打設水壓臨時支柱，臨時支柱采用DWB-30/100輕型單體液壓（臨時）支柱配合專用前探粱對炮後空頂區域進行臨時支護。臨時支柱並排同時使用3根，打設臨時支柱時將鋼筋網按設計搭接要求頂到頂板上，並用鐵絲與已安裝鋼筋網連接牢靠。臨時支柱前探粱不能一次探到工作麵迎頭時，應分次向前移動臨時支柱支護頂板。作業人員必須在有臨時支護的頂板下作業，不得空頂作業。炮後最大空頂距不超過2m。
詳見附圖5-5《臨時支護示意圖》

六、過老空區“一通三防”安全措施
(一)過老空區通風安全措施
1、供風係統
采用原有局部通風機壓入式供風，雙風機雙電源，風筒采用抗靜電阻燃風筒，風筒口距工作麵距離不大於10m，揭穿老空區時根據情況隨時向前延伸風筒，確保有害氣體不超限。備用風機必須采用不同的電源連續供電，正常情況主局扇供風，備用局扇在主局扇停風後能夠自動切換，保證連續供風。
2、供風製度
風機由當班瓦檢員負責管理，保證風機連續運轉，不得隨意停風。因故必須停風時，必須提出停風申請，製定停風撤人及恢複通風安全措施，經生
產經理、安全經理、項目經理批準後方可停風。恢複通風必須按製定的措施排放瓦斯，嚴禁“一風吹”。若出現故障導致雙風機均無法工作時，瓦檢員必須立即撤出工作麵人員，彙報調度，由當班班長負責在井口設置警戒線，嚴禁人員入內。
3、風量測量
項目組安檢組負責風量測量，配備高、中、微速風表各一塊，並進行校正。每十天測定一次局部通風機供風量，保證達到設計供風量，使有害氣體濃度降到允許範圍內。當井筒與老空區貫通後，立即測定井筒風量和風向變化情況。若出現井筒回風增加、減小、風流停滯、風流反向等情況時，必須立即撤出人員，彙報值班經理，分析原因，采取措施進行處理。
4、供風異常情況處理
（1）若炮後觀測到炮煙未正常排出，人員不得入井，通風15分鍾後，應由瓦檢員、班組長、放炮員和安檢組長，攜帶氧氣測定儀、多種氣體檢測儀、光學瓦斯鑒定器從井口逐段向下檢查，查明原因進行處理。
（2）若與老空區貫通後出現回風量增加，必須立即撤出人員，在井口觀測氣體成分，連續觀測30分鍾無異常時，方可入井恢複生產，盡快在貫通點設置臨時風障，使風流恢複正常。期間必須增加瓦斯檢查次數，發現異常立即撤人。同時應對附近礦井通風係統進行調查，查明原因，采取防範措施。
（3）若貫通後回風減少、停滯、反向，說明工作麵向老空區漏風嚴重，此時必須連續監測井筒風量，立即在貫通點打設臨時風障減少漏風，維持井筒正常風速，防治瓦斯等有害其它超限。

（二）過老空區防治瓦斯、防治自然發火、防治煤塵措施
1、人員配置
過老空區期間，每條井筒必須每班配備一名專職瓦檢員檢查瓦斯、煤層發火情況和煤塵情況。另配一名專職“一通三防”儀器儀表維護工，負責瓦斯監測、檢測儀器、儀表的維護和校驗。
2、監測、檢測儀表的配置
必須配夠足夠的光學瓦斯鑒定器、多種氣體檢測儀、氧氣濃度測定儀、一氧化碳測定儀、瓦斯斷電儀和瓦斯傳感器，所有使用儀器使用必須進行鑒定合格，並定期校驗，保證儀器準確可靠。
3、有害氣體檢查製度
（1）穿老空區期間，瓦檢員每班至少檢查三次甲烷、二氧化碳濃度和溫度，檢查兩次一氧化碳濃度，一次硫化氫濃度，當風量變化，出現異常氣味時，必須增加檢查次數。每次檢查結果必須通知現場作業班長並簽字認可，然後彙報調度，調度應將彙報情況記入瓦斯管理台帳。
（2）當放炮後與老空區貫通時，入井工作前必須先由瓦檢員、班組長、放炮員入井檢查瓦斯、頂板、積水情況，無問題後方可允許其它人員進入。檢查時必須從井口向工作麵逐步向裏檢查，檢查時應檢查CH4、CO2、CO、H2S、O2、溫度等參數，發現異常立即撤出，製定相應措施由礦山救護隊協助進行處理。檢查時3人應保持3m左右的前後距離，依次向前檢查，不得盲目進入。對老空區瓦斯等參數檢查，人員必須站在井筒內，采用探杖伸入老空區采樣，不得直接進入老空區檢測。
（3）停風後恢複通風時必須檢查瓦斯，編製專項排放措施對積聚瓦斯進行控製排放。
（4）當氣溫發生較大變化時、附近井筒停風時，必須要加強瓦斯檢測，防止老空區瓦斯異常湧出造成事故。
（5）對已穿過的老空區封閉段，在巷道上部預埋4mm檢測銅管，每周檢測一次老空區氣體情況。
4、瓦斯異常情況彙報製度
檢測人員發現有害氣體超標、有火區存在、煤塵飛揚等異常情況時，必須立即撤人，同時彙報調度室，調度室應立即彙報值班經理、安全經理和項目經理。值班經理應根據具體情況，立即做出相應的撤人、停電、設置警戒、保持通風、加強瓦斯檢測的命令，嚴防發生安全事故。對嚴重異常情況，應立即彙報項目經理，由項目經理彙報建設單位和公司分管安全副經理。
5、盲巷管理製度
貫通老空區後，局部通風擴散有效通風距離正前按風筒口向前10m、巷道兩側按3m確定為人員安全工作範圍，之外的老空區均按盲巷進行管理。應拉設警戒線，懸掛“老空區內有瓦斯、嚴禁入內”的警示牌，所有人員不得進入老空區。當需要進入老空區觀測時，必須製定專項措施報項目經理審批後方可進入。掘進頭在進行掘砌作業時，靠近水體掘進時，作業人員必須佩戴安全帶，防止意外滑入老空區盲巷內。
穿過的老空區應在井筒內掛牌標識，分段在其下部埋設2吋鋼管並安裝閘門作為放水管，防止已穿過的老空區再度積水後對井筒施工形成威脅；在其上部埋設4mm銅管作為老空區氣體檢測取樣管，以便於觀測老空區瓦斯和發火情況。
6、掘進放炮瓦斯管理
炮眼施工前應先施工超前探眼，若探眼與老空區貫通，則由瓦檢員使用探杖測定老空區瓦斯情況，若氣體承壓且濃度大於3%，必須施工排放鑽孔進行瓦斯卸壓排放，期間必須停止工作，撤出無關人員，進行控製排放直到正常。與老空區打通的炮眼和探眼，放炮前必須用炮泥全長封閉，不得作為炮眼使用。
嚴格執行“一炮三檢”製度，工作麵風流中瓦斯濃度大於1%嚴禁裝藥、放炮。實行全斷麵一次爆破，若需擴幫放炮時，也必須嚴格執行“一炮三檢”製度，實行遠距離放炮。
7、自然發火觀測
由於該礦井采用房柱式開采，已揭開的老空區大多未完全垮落，加之可能與附近礦井老空區串通，老空區漏風嚴重，可能存在發火隱患，尤其當井筒與老空區貫通後供氧條件發生改變，可能加速煤炭自燃。所以老空區揭開後應加強CO、CO2和風流溫度檢測，無異常時應盡快封閉，支護穿過。
若貫通後發現老空區自燃發火，則由礦山救護隊協助進行老空區封閉，並采用注漿方案對火區進行隔離滅火。
穿過後的老空區也要定期對老空區氣樣進行分析，監測老空區自然發火情況。

七、過老空區施工輔助係統
1、供電係統
采用原有井筒施工供電係統，礦方應盡快形成雙回路永久供電係統到工業廣場。
2、運輸係統
采用原有運輸提升係統，在永久供電係統形成後，人車必須投入使用，瓦斯異常期間，人車或箕鬥必須停在工作麵，出現險情人員能夠及時撤離
3、壓風係統
采用原礦井壓風係統，壓風係統不得隨意停機，
4、排水係統
老空區施工期間，在工作麵20～30m處安設2m3水箱，工作麵湧水由兩台BQF-Ⅱ型風動潛水泵排到水箱，水箱處安設DM-46-50×6臥泵，將湧水通過φ108×4無縫鋼管，直接排出地麵。為保證連續排水，工作麵備用兩台風動潛水泵，備用一台DM-46-50×6臥泵。探放水期間排水係統最大排水能力為46m3/h，所以對老空區放水必須控製排放，防止淹井。當老空區積水量較大，為加快速度，可根據具體情況增加臥泵和管路，同時將水泵安設到井底直接排水。
5、安全監測係統
三條井筒分別安設一套瓦斯斷電儀，在工作麵和後巷安設瓦斯傳感器，連續監測瓦斯濃度。瓦斯濃度超過1%時報警，並自動切斷井筒所有電氣設備供電，聽到報警後，所有工作人員必須撤出井口，待處理後瓦斯濃度小於1%才能人工恢複供電。
每班工作麵掛設CO報警儀，CO濃度超過0.0024%時報警，所有人員撤出至地麵，彙報調度室或相關領導，待按照規定進行處理濃度低於0.0024%時人員方可進入工作麵作業。
風機裝設風電閉鎖，停風時自動切斷動力電源，在工作麵停風的情況下所有人員撤出井口。
帶班隊長、班組長、安檢員、電鉗工及其它零散人員下井配備便攜式瓦斯報警器隨時檢查瓦斯。
6、通信係統
井筒工作麵內設置一台直通地麵調度室電話，遇有緊急情況及時彙報。

八、過老空區施工組織措施
由於施工的三條斜井筒，均布置在淺部已采掘的老空區中，老空區沒有詳細的水文地質資料，老孔區積水量預計很大，給施工帶來重大安全隱患，施工人員必須從思想高度重視防治水工作，開展防治水知識學習，提高整體防治水水平。
為了確保安全過老空區，預防頂板、透水、有害氣體、火災等事故的發生，項目部已成立過老空區、防治水安全領導小組，製訂了崗位職責和防治水管理製度，以加強防治水領導工作；同時領導小組要做好與建設單位的防治水協調工作，以便在附近礦井水文條件、 “一通三防”條件發生變化，供電係統不穩定以及附近礦井發生事故事故時，能夠及時得到通知，防治發生事故。領導小組設置情況，相關崗位職責及管理製度見附件《甘肅煤炭第一工程有限責任公司寧夏沙巴台項目部發[2010] 13號文》。

九、其它安全措施
（一）鑽孔施工安全措施
1、鑽探人員必須進行安全知識培訓，掌握突水預兆及避災路線，考試合格後方可持證上崗，嚴禁無證上崗。
2、操作人員使用鑽機前必須經過培訓，並詳細閱讀過ZLJ-400型煤礦用液壓鑽機使用說明書。
3、操作人員隨身衣服合身並束緊，以免纏上鑽機的運動部件而對肢體造成損傷，操作時要精力集中。
4、鑽機必須在地麵試運轉，機械性能完好後方可入井，固定鑽機必須要牢固可靠。每次開鑽前要進行試運轉檢查。鑽具在使用前必須嚴格仔細檢查鑽頭、岩芯管、鑽杆等，如有絲扣損壞、彎曲或管壁變薄超過規定者嚴禁使用。鑽機嚴禁在無人照顧的情況下運轉。
5、鑽孔施工前必須先施工安裝孔口管。
6、鑽機啟動前必須使推進壓力處於零位，慢速轉動，先供水待孔口回水後再啟動鑽機，逐漸加大推進壓力，加速鑽進，但鑽具餘尺較多時，嚴禁開快車，以免損壞鑽具，威脅人身安全。
7、所有現場人員要分工明確，加接或者拆卸鑽杆時，操作鑽機人員必須在側麵操作，不得正對孔口，禁止用身體接觸鑽機，鑽具接頭必須用力擰緊，在管鉗未取開的情況下，嚴禁開車，以防傷人。拆卸鑽具時嚴禁開倒車。
8、操作人員要3人以上，其中1人負責電源和鑽機操作並隨時掌握鑽機變化，如有異常立即停機並切斷電源。1人負責卡齒輪器操作，1人配合裝卸鑽杆和水管，安裝鑽杆時必須等鑽機完全停止轉動後，方可進行安裝。當螺絲緊固及鑽杆裝好人員離開後，確認後方可啟動鑽機進行鑽進，全體人員要統一聽從班長指揮。
9、鑽進時主軸上下卡瓦螺絲必須擰緊，鬆緊上下卡瓦螺絲時，必須切斷電源，並使主軸處於懸空狀態，以免頂鑽或主軸傳動帶著扳手打傷人員，同時現場所有人員都要注意衣服不要被轉動部分纏住，避免發生危險。掌握好鑽機供水情況，並派專人密切注視孔口水量的變化，發現孔口水量變小或無水，應立即停鑽分析異常原因（a孔內地質原因；b孔內鑽具故障；c孔外供水係統等），確保岩粉排出，以防卡鑽、燒鑽、埋鑽和磨損鑽頭。嚴格執行開鑽先供水，停鑽再停水。
10、鑽頭最大推進壓力不得超過60kg/cm2，鑽機電機溫度不得超過60℃，如超過時應立即停鑽降溫（嚴禁電器部分湧水降溫），不得盲目操作，防止燒壞電機。
11、鑽機電機必須采取保護措施，不得淋水受潮。
12、開鑽前和鑽進時，都必須牢記給鑽機及時加油，以免磨損鑽機和減低鑽進速度，鑽機運轉時，如發現故障，供水不能中斷。
13、鑽進速度很慢或過快時，應及時分析原因，應檢查鑽具或更換鑽頭，應控製速度，加大供水，防止埋鑽。
14、每次鑽進出現異常時，應及時準確丈量餘尺，計算孔深，以便準確查清具體位置及原因。
15、認真做好鑽進記錄，及時維護鑽機，每班必須對孔深、鑽具全長、餘尺、鑽孔瓦斯、湧水量等情況及岩、煤名稱記錄準確，並向下班交代清楚。
16、每班設專職瓦斯檢查員，堅持在工作麵隨時檢查瓦斯情況。
17、鑽探時必須有一名電工跟班，打鑽現場必須配備便攜式CH4、CO、O2報警儀。
18、鑽機運轉過程中有異常的響聲、振動、發熱及漏油情況，應立即停鑽檢查。
19、鑽進時當孔進入中深部後，推進鑽具要慢速掃孔至孔底後，再正常鑽進。
20、鑽進過程中，應派專人密切注視孔口回水情況，若發現工作麵煤岩鬆軟、片幫、來壓或鑽孔出水，瓦斯突然增大，以致頂鑽等異常時，必須停止鑽進，但不得拔出鑽杆，及時向井口調度室彙報，並隨時檢測瓦斯情況，如情況危急時，應立即切斷電源，撤出所有人員。
21、鑽孔探到老空水後，由技術組觀測水壓、水質、水量。打鑽期間排水管和水泵接通，見水後確認安全後拔出鑽杆，關閉閘閥後用高壓軟管將閘閥和排水管接通，打開閘閥自流排水至臨時水倉，啟動水泵進行排水。
22、井下鑽場必須配備4台合格的滅火器材。
23、井下鑽場必須安設能通往地麵調度室的電話，確保暢通。
24、鑽場平台應清理幹淨，保持整齊有序，平台應設置上下人員的木梯和扶手。
（二）突水預兆與避災
突水預兆：
1、工作麵頂底板顯現壓力增大，出現折梁斷柱、頂板下沉或底臌，煤層變潮濕、鬆軟，煤幫出現滴水、淋水現象，且滴、淋水由小變大明顯，有時煤幫出現鐵鏽色水跡，這是一般的透（突）水征兆。
2、礦壓增大，發生片幫及底臌，工作麵氣溫降低，有時可聞到水的“嘶嘶”聲或刺耳水聲，這時工作麵底板岩溶含水層的突水征兆。
3、突水部位發潮，滴水、淋水逐漸增大，仔細觀察可發現水中含有少量細沙，水色時清時混，總的趨勢是水量、砂量逐漸增大，直至出現大量潰水、潰沙，這是煤層頂底板鬆散空隙含水層的突水征兆。
4、井下滴水、淋水並含有大量H2S氣體，或呈酸性，突水水勢迅猛，水流速度快，這是老空區積水區的透水征兆。
以上突水征兆，在具體透（突）水過程中並不一定全部表現出來，應當細心觀察，認真分析判斷，做到有備無患，一旦出現預兆，必須立即停止作業，采取措施，報告調度室發出報警，撤出所有威脅地點的人員，包括相鄰兩條井筒的施工人員。當出現極端天氣時，必須停止井下工作，撤出人員。
當工作麵發生透水、瓦斯異常湧出等災害事故時，所有作業人員應立即撤出工作麵到安全地點。
避災路線：工作麵→斜井井筒→地麵。
（三）水害應急救援預案
為了有效地控製和處理重大水災事故，最大限度地減少事故造成的人員傷亡和財產損失，根據《煤礦防治水規定》及有關法律、法規及規定，結合井下施工，製定水害應急救援預案。預案詳見附件。

十、防治水設備、儀器、儀表投入計劃
詳見附表10-1《防治水主要設備及工器具表》
本措施未詳之處，嚴格按《主、副、風斜井施工作業01manbetx 》、《煤礦安全01manbetx 》、《煤礦防治水規定》中相關規定執行，本措施中與《煤礦安全規程》、《煤礦防治水規定》有衝突的地方，按照規定執行。