二1-12190采麵順層鑽孔預抽煤層瓦斯區域防突措施
一、采麵預抽煤層瓦斯的目的和意義
根據瓦斯綜合治理工作體係，為提高抽采率，降低瓦斯含量，消除采麵空白帶達到消突目的，切實實現“不采突出麵”，從根本上保證礦井的安全生產，特對該采麵區域瓦斯治理方案進行設計。
二、平禹四礦二1煤層賦存情況
根據四礦安全生產的工作安排和集團公司瓦斯區域治理工作部署，對井田範圍內的煤層賦存狀況進行了統計摸底03manbetx 。由於我礦現隻開采二1煤層，根據原生產過程中實際揭露的情況及有關的鑽孔資料，我們對二1煤層進行了03manbetx 研究，詳細了解了其分布規律，分布範圍、麵積、煤層厚度變化等基本情況，現敘述如下：
從四礦的鑽孔資料及實際揭露情況來看，四礦二1煤層煤層厚度變化不一，賦存不穩定。
三、12190采麵基本情況
12190采麵位於Ⅱ采區下山東翼，北鄰11090采麵、11100采麵防水煤柱，南靠12210采麵(未掘)，東接Ι采區斷層上盤斷煤交線，西靠Ⅱ下采區軌道下山保護煤柱，采麵標高-314.20m～-364.121m，對應地麵標高240.8m～259m。該采麵開采二1煤層，從風、機巷揭露的情況來看，該采麵煤層賦存不穩定，自西向東煤層厚度逐漸增厚，厚度1.8～7.3m，從傾向上看，煤層厚度自北往南逐漸增厚，厚度1.2m～3.5，東部煤層厚度在3.5m～6.5m之間，平均厚度4m。
該采麵設計長度走向長度980米，可采走向長720m，采長170米，可采儲量52萬噸。目前機巷已施工至設計位置，全長978米，切眼剩餘工程量170米。
1、預抽條帶煤層瓦斯設計方案
12190切眼高抽巷設計外錯12190切眼平距20米布置，位於煤層頂板以上垂距10m的大占砂岩中。高抽巷設計長度170m，施工完畢後，在高抽巷內穩放鑽機打設穿層鑽孔，利用穿層鑽孔預抽切眼煤巷瓦斯。高抽巷設計斷麵形狀為半圓拱形，淨斷麵積8.3m2;巷道淨寬3.0m，牆高1.4米，拱高1.5米，支護形式為錨杆、錨網支護。
高抽巷施工過程中采取物探和鑽探相結全，編製探測煤層層位和掘進頭前方地質構造情況的防誤揭煤措施，同時地測科根據探測情況繪製出高抽巷距煤層的預想剖麵圖，以便及時掌握層位，合理調整穿層鑽孔角度。
利用高抽巷向煤巷施工位置打穿層鑽孔，並利用水力壓裂技術對煤層進行水力壓裂，增加煤層的透氣性性係數，提高穿層孔抽放效果，對施工過的鑽孔及時聯網抽放，做到提前預抽瓦斯，保證高抽巷超前煤巷100m，從而達到消突目的後再施工煤巷。
2、穿層層鑽孔預抽條帶煤層瓦斯技術設計方案
根據《煤礦瓦斯抽放規範》第八章第六節第四條規定，預抽煤層瓦斯的鑽孔量當采用穿層孔抽放時，鑽孔見煤點的間距可參照：容易抽放煤層15～20米，可以抽放煤層10～15米，較難抽放煤層8～10米。我礦的二1煤層透氣性差，介於0.0292 m2/(MPa2.d)～0.0956 m2/(MPa2.d)之間，屬較難抽放煤層，鑽孔見煤點的間距應控製在8米以下，同時，根據我礦的實際情況，為切實起到抽放效果，結合抽放半徑(1米)，並參照目前平煤十礦、十三礦水力壓裂效果，12190切眼高抽巷穿層抽放鑽孔的見煤間距確定為4米。高抽巷在打設穿層鑽孔之前先期進行水力壓裂，增加抽放半徑，提高煤層透氣性，可有效提高抽放效果。
(1)在12190且眼高抽巷內西幫距巷道底板1.3米以下布置鑽孔，沿巷道掘進方向每間隔4米布置一組，每組布置7個，鑽孔與高抽巷掘進方向垂直，落底位置控製切眼煤巷左右幫各15m，總控製寬度範圍為34米， (切眼設計淨寬4.0米)。7個鑽孔的俯角及長度、見煤點、穿煤層長度根據不同的落底位置具體計算設計，詳見穿層鑽孔設計剖麵圖。鑽孔見煤後，穿透全煤層並進入煤層底板0.3米。
(2)穿層抽放鑽成交錯布置，不得打穿、打重，否則視為無效;
(3)抽放
鑽孔施工完畢後進行聯網抽放，必須打一個聯一個，堅持抽放的連續性; 鑽孔布置及設計見附表
3、12190切眼高抽巷水力壓裂措施
為了增加煤層的透氣性，增加煤層瓦斯抽放效果，對高抽巷內沒有施工穿層鑽孔的區域先實施穿層孔進行水力壓裂，之後再按原設計施工穿層鑽孔，並對穿層鑽孔進行聯網抽放，從而提高防突效果。
(1)壓裂鑽孔布置方式
12190切眼高抽巷設計施工170m，因考慮12190機巷突出點孔洞， 1號孔距高抽巷下口132m，2號孔距高抽巷上口8m，共設計施工2個穿層壓裂孔。詳見鑽孔布置圖。
鑽孔位置在12190切眼高抽巷西幫，中腰線以下施工鑽孔，垂直於巷道上幫，距巷道地板0.4m處，俯角270，采用Ф50mm的鑽杆，配Ф89mm的鑽頭，鑽過煤層，進入底板0.3m。
(2)鑽孔孔深
壓裂對象為12190切眼煤層段壓裂，鑽孔進入煤層段7.0m、進入岩石段18.6m，壓裂孔孔深共計25.9m。壓裂鑽孔落底位置位於12190風巷煤巷施工輪廓線以內。(見下圖)
(3)壓裂孔封孔深度
本次試驗選擇封孔深度為18.6m，要求壓裂管進入煤層1m，從煤岩交界麵開始封孔，岩封孔段長度為全岩孔段，采用水泥砂漿封孔。
(4)注水泵、管路的選型
選用額定壓力為20Mpa、額定流量為80L的PRB5A-80/20型煤礦用乳化液泵。為便於操作和控製，注水泵安裝有壓力表、水表及卸壓閥門等附件，水箱容積2m3。壓力表采用YHY60(B)礦用本安型數字壓力計。
(5)壓裂泵的設定位置
壓裂泵放置在12190切眼高抽巷下口外100m處，確定巷道無積水、支護形式良好，便於人員操作。
(6)壓裂參數
采用動壓注水，從開始注水到水力壓裂措施結束大約需要4個小時左右。起始壓力初步設定為10MPa，每5min升壓2 Mpa，泵壓達到20 Mpa左右，穩定一段時間後，壓力迅速下降，並持續加壓時壓力無明顯上升，瓦斯濃度明顯升，此時即可停泵，關閉卸壓閥，壓裂程序結束。
壓裂措施實施過程中，由防突科技術員連續記錄注水壓力和流量，根據現場實際情況，報與井下總指揮經地麵總會批準後可適時調整壓裂參數。
壓裂措施實施過程中，由防突科技術員連續記錄注水壓力和流量，根據現場實際情況，報與井下總指揮經地麵總工批準後可適時調整壓裂參數。
五、區域瓦斯治理措施防突效果檢驗
按照《防治煤與瓦斯突出規定》第三章第四節第五十五條規定，對穿層孔預抽區段煤層瓦斯防突措施進行效果檢驗時，在煤巷條帶每間隔30-50m至少布置1個檢驗測試點，根據我礦實際，在12190切眼高抽巷每50m布置一個檢驗測試點鑽孔，測試鑽孔的殘存瓦斯壓力。測試鑽孔具體布孔要求：測試鑽孔成三花眼形式排列，1號孔落底於煤巷掘進工作麵中心，2號孔落底於煤巷輪廓線上幫13m處，3號孔落底於煤巷廓線下幫13m處，測試鑽孔間距50m，交錯式布置，全方位測試。
當測定的殘存煤層瓦斯含量小於0.74MPa時，說明該措施有效，否側認為該措施無效，或前後100m範圍內加密鑽場按設計要求施工穿層孔並進行聯網抽放，直至消除突出危險。詳見12190切眼高抽巷測壓鑽孔示意圖
測壓鑽孔布置平麵圖
五、穿層孔打鑽安全技術措施
1、鑽機入井前必須經過防爆檢查，確保鑽機和配套電器設備完好無失爆。
2、鑽機接電應經機電科同意，並同施工單位聯係後，方可進行接電。
3、嚴格接線工藝、接頭及裸露長度應符合01manbetx 規定，杜絕出現“雞爪子、羊尾巴、明接頭”等失爆現象。
4、電纜吊掛整齊，並使用電纜鉤，開關等電氣設備要上架。
5、井下作業時，不準帶電檢修和搬遷所用的電氣設備，設備包機到人，杜絕失爆現象。
6、對電機、開關等電氣設備要注意防潮，定期放入幹燥劑。
7、定期遙測電機開關、電纜絕緣;電氣設備要定期檢修，確保設備完好，加強防爆檢查，杜絕電氣失爆。
8、衝塵時，不得對著電機開關、電纜等電氣設備衝塵。
9、必須安設風電、瓦斯電兩種閉鎖裝置且能保證正常使用。
(二)、鑽孔操作施工安全技術措施
1、定角度
1)、首先鬆動前支撐架上固定鑽機的螺絲。
2)、利用坡度規、半圓儀等量具確定鑽孔角度，直至擺動到設計角度。
3)、上緊螺絲，固定好鑽機。
4)、角度定好以後，用不低於4棵的壓柱將鑽機穩定牢固，並用鐵絲將壓柱拴好，聯鎖。
2、開孔
1)、將鑽杆通入回轉器鑽杆孔;
2)、擰上鑽頭;
3)、接上鑽尾，送風;
4)、送電啟動，開始進行鑽進;
3、鑽孔施工
1)、打鑽前，先把各操作手把置於空檔，做空載運行，檢查油泵供油油壓是否正常，油管接頭是否漏油。
2)、除打鑽人員外，其他人員必須遠離鑽機。
3)、風管軋結牢固，避免送風後傷人。
4)、打鑽順序為送風→旋轉→推進。
5)、停鑽時，先停鑽進，再停旋轉，後停風。
6)、接鑽杆時專人檢查鑽杆完好，鑽杆是否變形，接頭絲扣是否生鏽或有雜物。
7)、接鑽杆時鑽機應停電。
8)、鑽進過程中，應注意觀察頂板，巷幫情況。
9)、鑽孔打到設計深度後，應用風把孔內粉排淨。
10)、卸鑽杆時，必須停電後，才能用管鉗卸。
11)、卸下鑽杆，應碼放整齊。
(三)、穿層孔打鑽安全技術措施
1、防瓦斯噴孔超限措施
1)、預抽鑽孔施工過程中，當班現場施工人員、跟班人員必須認真學習本安全技術措施，而且熟悉掌握逃生避災路線。
2)、保證風筒無破口不漏風，風筒距離掌子頭不得超過5m。
3)、鑽機回風側2米範圍內必須懸掛便攜，瓦斯濃度達到1.0%必須停止鑽機運行，待瓦斯濃度降到1.0%以下時方可繼續作業。瓦斯濃度達到1.5%必須停鑽撤人至反向防突風門以外。
4)、打鑽施工地點50米範圍內必須安裝一組不少於打鑽人數的一組壓風自救裝置，且保證正常供風。
5)、鑽孔施工過程中，必須合理控製鑽進速度，勻速鑽進;人員不能正對著鑽孔、鑽杆站立，防止噴孔傷人。
6)、拔、卸鑽杆時，必須使用前夾持器，當前夾持器不靈敏時，必須停止拔卸鑽杆工作，待夾持器修好後方可繼續打鑽。
7)、打鑽周圍必須配備有3-4個快速封孔器，如遇到瓦斯噴孔，將立即使用其快速封孔器進行封堵，然後用膠管連接並進行瓦斯抽放，對其封孔器周圍漏氣部位進行水泥封孔。
8)、若鑽孔瓦斯壓力過大封孔器不能插入，不能控製其瓦斯噴孔，且瓦斯猛然上升，必須立即切斷工作麵及其回風流中所有電氣設備的電源，由班組長或跟班隊長帶領所有工作人員撤退出工作麵，並通過附近電話向通風調度及生產調室彙報，聽候調度室安排處理;
9)、打鑽時，工作麵局部通風機必須開雙級運行，確保工作麵有足夠的供風量稀釋瓦斯;
10)、掘進工作麵必須裝齊壓風自救裝置和抽放係統，抽放管道接到工作麵打鑽地點，拔出鑽杆後必須及時連接抽放管道進行抽放;
11)、掘進工作麵回風流必須有直接進入采區總回風的專用回風巷道，專回內嚴禁有電氣設備，工作麵必須配備三趟電源，其中主扇、備扇、生產電各一趟，工作麵瓦斯傳感器設定瓦斯報警濃度為0.6%，斷電濃度為0.8%，必須具備瓦斯達到0.8%自動斷電功能;同時，礦井通風調度監控室必須具備遠程斷電功能，可以隨時切斷工作麵回流所有電氣設備電源;
12)、監控係統必須靈敏可靠，並有專人維護。
13)、打鑽應安排技術熟練工操作，並有跟班隊幹在現場統一指揮，必須確保施工安全
2、防瓦斯燃燒、防滅火措施
1)、打鑽地點必須有30m長的消防軟管子連接，打鑽前，其施工地點前後20m範圍內的巷道必須進行衝塵。
2)、鑽機周圍必須配備兩台滅火器和一定數量的沙和黃泥，沙和黃泥必須滿足打鑽需要。
3)、打鑽過程中一旦出現鑽孔冒煙等孔內煤或瓦斯燃燒征兆，要立即切斷通往鑽孔的壓風、斷開鑽杆，並根據具體情況采取相應滅火措施，孔口出現明火時，在切斷壓風的同時，使用滅火器、水、砂等迅速滅火。滅火後必須使用黃泥將鑽孔和鑽杆口封堵嚴實。現場負責人要及時將現場情況彙報調度室，並根據現場情況及時組織人員撤離。如遇火勢較大無法封堵時，必須立即撤出所有人員並向調度室彙報。
4)、檢修用過的棉絮、破布等易燃物不能亂扔亂放，要集中處理，且遠離鑽機。
5)、當電氣設備著火時，應立即切斷電源，然後進行滅火，未斷電前，嚴禁用水滅火。
3、防滅塵措施
1)、打鑽時孔口必須安裝撲塵器，孔口回風流1～3米處安裝降塵水幕，水幕噴頭不少於3個，並保證霧化效果良好，能控製全斷麵，水幕無水時，嚴禁打鑽。
2)、開鑽前，必須對鑽機前後20米範圍內進行衝塵。
3)、當班打鑽結束後，必須把所排鑽屑清理幹淨，並對鑽孔回風側20米範圍內進行衝塵，做到打鑽影響範圍內巷道的煤塵不超限。
4、移鑽、穩鑽
1)、清除場地上無關的雜物，將各部件有序放在適當的位置。
2)、移鑽、吊鑽時，要有專人指揮，相互配合。
3)、移鑽時注意不要拉壞油管和電纜。
4)、鑽機移好後，必須按設計要求穩固鑽機。
5)、打壓柱時，壓柱頂端和下端應墊木板或木楔，並升緊升牢，此處鑽機壓柱必須不少於2根。
6)、壓柱打牢後，應用繩子或粗鐵絲栓在支架上，並要相互連鎖，防止壓柱鬆動歪倒傷人。
5、鑽孔施工
1)、鑽機穩固後，由班組長對現場一切進行檢查，經檢查無問題後，方可開鑽。
2)、打鑽孔前必須作空載運行，檢查管路是否連接正確，油壓、風壓、水壓是否正常，是否有漏油現象。
3)、打鑽時，每班不少於3人，開鑽由技術熟練工操作，其他2人互相配合，完成拉卸鑽杆和其它工作。
4)、打鑽時要有專人觀山，發現異常及時停機處理，防止傷人。
5)、打鑽時使用的扳手、管鉗不得放在鑽機上，以防傷人。
6)、接鑽杆時，要檢查鑽杆的完好性，對有裂痕、封堵、彎曲、絲扣壞等不完好的鑽杆嚴禁使用。
7)、接鑽杆時，必須停機，人工接鑽杆。
8)、卸鑽杆時，必須使用前夾持器，當前夾持器不好用時，必須停機人工卸鑽杆。
9)、鑽杆運行期間，必須隨時觀察鑽機運轉情況，發現問題立即停機處理。
10)、打鑽供風所用軟管接頭要紮緊，嚴防送風器脫落甩傷人員。
11)、鑽機工作時，必須使用冷卻水。鑽機供風、供水管必須設置截止伐，嚴禁用握壓軟管來開停風或水。
12)、開鑽過程中，要合理控製鑽進速度，以避免或減少發生噴孔、夾鑽現象。
13)、卸鑽杆時要防止鑽杆掉入孔內，如果掉入孔內，應采取措施及時處理，如果撈不出，把孔號和具體情況填在終孔報告單內，並在現場做明顯標記。
14)、打鑽時應用壓風充分排粉，嚴防夾鑽。
15)、當發生嚴重頂鑽時，不能硬打，應充分排粉卸壓後再打。
16)、如果遇到嚴重噴孔、夾鑽等異常情況時要在報告單上注明。
17)、打鑽時人員要衣帽整齊，防止鑽機或鑽杆絞住衣服發生02manbetx.com 。
18)、打鑽時人員嚴禁正對鑽孔，防止噴孔傷人。
19)、鑽孔打完後，把鑽機、泵箱、操作台、鑽杆等妥善放在巷道寬敞處，避免影響行人，造成不安隱患。
6、其它安全事項
1)、打鑽人員必須配齊管鉗、錘子等工具，嚴禁把鑽杆當撬杠或錘子使用。
2)、打鑽地點的鑽杆或鑽具要上架或裝箱保存，嚴禁隨地亂放。
3)、對不完好的鑽杆、油管等要及時回收升井。
4)、因巷道停電撤人時，鑽機不準停止供風。
5)、打鑽時必須勻速前進，鑽孔成孔後由當班瓦斯檢查工現場驗收並簽字。
6)、打鑽人員必須佩帶隔離式自救器，且會正確使用。
7)、必須在施工地點安設壓風自救係統，且不少於4人用的壓風自救袋。
8)、打鑽人員必須熟知突出預兆：
有聲預兆：地壓活動劇烈，頂板來壓，不斷發生掉碴現象，岩層中產生震動，手扶岩壁感到震動和衝擊，聽到煤炮聲或悶雷聲，一般先遠後近，先小後大，單響後連響，突出時伴隨巨大聲響。
無聲預兆：工作麵遇地質變化，瓦斯濃度忽大忽小，工作麵氣溫變冷，煤層層裏紊亂，硬度降低，光澤暗淡，煤體幹燥，煤塵飛揚，有時煤體碎片從煤壁上彈出，打鑽時嚴重頂鑽、夾鑽、噴孔等。
9)、當工作麵或鑽場發生災、瓦斯02manbetx.com 時，迅速沿避災路線撤離。
(四)、安全責任製
1、當班打鑽組長和瓦斯檢查工對鑽孔的質量和施工安全負管理責任。
2、防突科對鑽孔的施工負技術管理責任。
3、當班組長是當班施工的安全第一責任者，負責現場安全和技術措施的落實，嚴禁違章指揮，保證鑽孔質量，並認真填寫終孔報告單。
4、當班出勤職工是當班施工安全的直接責任者，具體落實安全技術措施，保證鑽孔質量，做到自保、護保、聯保。嚴禁違章作業。
5、瓦斯檢查工負責鑽孔的驗收，並在終孔報告單上簽字，不得弄虛作假。
(五)、封孔措施
1、防突隊負責鑽孔的封孔工作，穿層鑽孔封孔長度不小於8米。必須用專用封孔劑封閉嚴實。
2、封孔前專人檢查鑽孔，並清除孔內雜物和孔口障礙物，確保封孔質量。
(六)、其它
其它仍執行《煤礦安全01manbetx 》、《01manbetx 01manbetx 》、《抽采規範》《防突細則》、《平禹煤電公司高突采掘工作麵地質構造探測及預報規定》、《平禹煤電公司采掘工作麵水害探測及預報規定》、《高低抽巷掘進工作麵防誤揭煤層專項安全技術措施》中的有關規定。
12190切眼穿層鑽孔預抽條帶煤層瓦斯設計
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