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薛湖煤礦2107風巷掘進工作麵防治煤與瓦斯突出專項設計

在線文檔 2014-05-14 0
軟件名稱: 薛湖煤礦2107風巷掘進工作麵防治煤與瓦斯突出專項設計
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整理時間: 2014-05-14
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目 錄

第一章 概 況 1

第一節 概 述 1

第二節 煤層、瓦斯、地質構造的基本情況 4

第三節 通風係統及控風設施 5

第二章 區域綜合防突措施 8

第一節 編寫依據及防突流程 8

第二節 區域突出危險性預測 10

第三節 區域防突措施 11

第四節 區域防突措施效果檢驗 20

第五節 瓦斯抽采達標評判 22

第六節 區域驗證 23

第三章 局部綜合防突措施 25

第一節 工作麵突出危險性預測 25

第二節 工作麵防突措施 25

第三節 工作麵措施效果檢驗 29

第四節 安全防護措施 30

第四章 抽放係統 33

第一節 封孔工藝及施工要求 33

第二節 瓦斯抽放係統 35

第三節 抽采能力的核算 40

第五章 組織管理措施 43

第一節 組織機構及職責 43

第二節 技術管理 43

第三節 跟班製度 44

第四節 驗收製度 44

第五節 防治煤與瓦斯突出安全控製流程 47

第六章 施工安全措施 49

第一節 鑽孔施工措施 49

第二節 防火措施 51

第三節 其它安全注意事項 51

第七章 煤與瓦斯突出事故避災措施 53






第一章 概 況

第一節 概 述

一、工程概況:

根據我礦巷道布置。2107風巷將在與2106機巷保留3m煤柱的情況下沿空掘巷。

1、2107工作麵風巷設計長度:921m,計劃月進度:100m;

2、計劃開工時間:2012年6月,竣工時間:2013年2月;

3、抽采達標煤方量為45800m3;

4、用途:回采2107工作麵,滿足回采時的通風、行人、運輸、管線敷設的要求;

5、坡度:順煤層,沿煤層底板掘進;

6、掘進標高:-760m~-728m;地麵標高:+37.6m;掘進垂深-797.6 m~-765.6m;


工程布置平麵圖

二、施工工藝:

采用“三八”工作製。

1、施工方法:該巷道掘進采用綜掘機掘進,工作麵同時裝備與掘進機煤巷掘進相適應的及相配套的出煤運輸設備(橋式轉載機、帶式輸送機)。綜掘機在截割過程中嚴格按設計要求一次截割並支護成巷,嚴格控製截割高度和寬度,左右以中線控製。

2、支護方式及規格

2107工作麵風巷支護形式為29U型鋼棚+頂錨索、錨杆聯合支護,巷道淨斷麵4600㎜×3400㎜。(附巷道支護斷麵圖)


巷道支護斷麵圖

3、工藝流程:執行防突措施並效檢直至不超→安全檢查→標定中線→試機→進刀、割煤,出煤(割出斷麵設計尺寸)→安全檢查→臨時支護→架29U型鋼棚→打錨杆→打錨索。

為保證正規循環作業的完成,工作麵施工必須根據勞動組織的人員配備,合理安排工序,充分利用工作時間,提高工時利用率。

每次利用一個圓班執行區域措施,當區域防突措施執行結束後,開始執行局部防突措施。掘進作業過程中每個小班兩個作業循環,頂板完整情況下每個循環進尺1.6米,支護兩個29U型鋼棚,圓班進尺9.6米;頂板破碎時,每個循環進尺0.8m,具體根據現場情況而定,岩性變化時及時聯係生產科,適時改變支護參數。每天八點班執行局部防突措施。(附:循環作業圖表,)

正常掘進時,作業循環方式如下:


注:效檢值不超限,進行下道工序。若效檢超標,則重複4、5工序,直至指標不超,再進行下道工序。

當頂板破碎時,短掘短支,作業循環方式如下:


注:效檢值不超限,進行下道工序。若效檢超標,則重複4、5工序,直至指標不超,再進行下道工序。

第二節 煤層、瓦斯、地質構造的基本情況

一、地質構造:

2107工作麵位於東翼21采區,東鄰2108工作麵,西鄰2106工作麵,北鄰東翼膠帶大巷、南為DF12斷層。

2107工作麵處於地質精查範圍之內,地質控製程度較可靠;從2106機巷實際揭露的地質資料看,該工作麵地質構造較簡單,總體上呈一走向近東西,傾向北的單斜構造,煤層傾角:-3°~10 °。沒有貫穿工作麵的斷層發育,在掘進過程中會揭露一係列幾條小斷層,這將對巷道掘進造成一定的影響。

其中DF802斷層落差為3.5m,大於煤層厚度,若煤層在此處不連續或斷死,需補充揭煤專項防突設計。

(附::2107工作麵風巷地質構造情況表、2107工作麵風巷預想地質剖麵圖)


構造

名稱 走向 傾向 性質 落差 傾角 對掘進

影響程度

DF601 WN EN 正斷層 1m 50° 較小

DF802 NWW SSW 正斷層 3.5m 70° 較大

DF19 SE SW 正斷層 0-4m 60° 較大

DF803 NWW SSW 正斷層 1.9m 28° 較小

DF803 NW WS 正斷層 1.5 45° 較小

DF804 NW SW 正斷層 1.5 40° 較小

DF805 NWW SSW 正斷層 1. 35° 較小

2107工作麵風巷地質構造情況表


二、煤層賦存及瓦斯地質概況:

煤層較穩定,以貧煤為主,原煤灰分16.91%,發熱量28.47Mj/kg,揮發分8.56%~13.43%,煤層厚:0.8m~2.87m,平均厚2.2m。

瓦斯含量約為11.55m3/t(以實測原始含量為準),瓦斯抽放半徑為5m,煤層透氣性係數為0.0861m3/(Mpa2.d)。

二2煤層堅固性係數為0.22~0.4059,百米鑽孔瓦斯流量衰減係數為1.38 d -1。

該區二2煤層不自燃,煤塵具有爆炸性。




第三節 通風係統及控風設施

一、礦井通風係統及采區通風係統

礦井通風方式為混合式,通風方法為抽出式,通風係統相對簡單。布置在井田中央的主井和副井為進風井,中央風井和東風井為回風井。其中21采區回風經21采區專用回風巷由中央風井流向地麵。(附:2107風巷及附近采掘地點通風係統示意圖)


2107風巷及附近采掘地點通風係統示意圖

二、工作麵通風係統

(一)、2106機巷施工順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯作業地點通風係統

該施工地點采用全風壓供風,由2106機巷車場進風,風流經過用風地點後,通過2106風巷回風巷直接進入21采區專用回風巷,具體路線如下:

主、副井筒→東翼軌道大巷→2106機巷(措施孔作業地點)→2106工作麵→2106風巷→2106風巷回風巷→21采區專用回風巷→中央風井→地麵

措施孔應在2106工作麵抽采、檢修期間施工,嚴禁在2106工作麵回采、施工局部措施孔、替棚期間施工。

(二)、2107風巷掘進期間通風係統

1、采用壓入式供風,在2107風巷車場安裝兩組4台2×30kw局部通風機,配套兩路直徑800mm的風筒。

2、該巷道為獨立通風,工作麵回風側嚴禁設置調節風量的設施,確保回風暢通。

由2107風巷車場進風, 乏風通過2107風巷回風巷直接進入21采區專用回風巷,具體路線如下:(附:2107風巷通風係統圖)

新鮮風流:地麵→副井→東翼軌道大巷→2107風巷車場→風筒→掘進迎頭;

乏風風流:迎頭→2107風巷→2107風巷回風巷→21采區專用回風巷→中央風井→地麵。


2107風巷通風係統圖


三、通風設施、設備情況

(一)、風門

1、在2107風巷車場內構築二道正、反向風門,最裏麵風門距回風巷口15m,二道風門間距為10m。二道風門都設置正反向風門。

2、風門必須設置聯鎖;風門上必須裝設導向輪,高度為600mm,風門間的聯鎖繩必須采用6分管固定,聯鎖繩從6分管中穿過,固定點間距不大於3米。

3、風門牆垛厚度800mm,風門選用長×寬:2100mm×1900mm木質風門,厚度不得低於60mm,並且要包鐵皮(鐵皮厚不低於0.8mm),正向風門中間留減壓門,減壓門規格為長×寬:500×400mm。

4、風門牆垛要牢固可靠,牆體四周必須與巷壁接實,掏槽深度不小於200mm(煤幫掏槽深度不小於500mm),風門牆體無重縫、空縫,灰漿飽滿,不漏風。

5、風門的牆體兩側要預留足夠數量的電纜孔和管子孔,電纜孔和管子孔要用黃泥封嚴,嚴禁漏風。在風門上設置兩路280抽放管,抽放管過風門時抽放管上部需加過木。風門下方構築反水池。

6、風門上方預留兩個防逆風鐵風筒和防逆調節風窗,鐵風筒直徑均為800mm,調節風窗規格為長×寬:1000×700mm,其它標準按通防科下發的《通風設施構築標準》進行建築。

(二)、局扇

1、兩組風機間隔10m。風機安裝距軌麵不低於2.2m,安裝保證平衡,不震動。

2、主備風機並排安裝間距一致,用16#工字鋼二根,具體要求按機電科下發的《局部通風機安裝標準》施工。

3、風機安裝好後,必須安裝風機開停傳感器。

(三)、局部通風管理

1、局部通風機:局部通風機必須指定人員負責管理,保證正常運轉。

2、采用雙風機、雙電源、風機自動倒台,安裝設備開停傳感器,必須實現“三專兩閉鎖”和自動倒台。

3、自動倒台試驗及風電閉鎖試驗必須在每天八點班開工前由施工單位電工進行,備用風機運轉時間不得少於5分鍾。

4、風筒:風筒過風門時,要加接硬質過渡風筒通過風門,並有防逆風裝置,不得用軟質風筒直接過風門。


第二章區域綜合防突措施

第一節 編寫依據及防突流程

一、編寫依據:

1、《煤礦安全規程》(國家安全監管總局令第37號)

2、《防治煤與瓦斯突出規定》(國家安全監管總局令第19號)

3、《總工程師手冊》

4、《煤層瓦斯含量井下直接測定方法》(GB/T23250-2009)

5、《煤礦瓦斯抽采基本指標 》

6、《煤礦瓦斯抽放規範》

7、《煤礦瓦斯抽采達標暫行規定》

8、安徽省煤礦瓦斯綜合治理與利用辦法

9、《2107風巷掘進地質說明書》

10、《2107風巷工程設計》

11、《薛湖煤礦區域防突措施方案選擇》

12、《二2煤層突出危險性區域劃分研究報告》

13、《河南神火集團有限公司薛湖煤礦二2煤瓦斯抽放半徑測定報告》

14、《薛湖煤礦二1煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告》


二、防突流程

該掘進工作麵采用順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯結合順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯作為區域防突措施。

首先在相鄰2個工作麵回采前首先施工順層區段鑽孔控製本工作麵;在此基礎上,在2107工作麵風巷掘進期間實施順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施。

根據《防治煤與瓦斯突出規定》第五十二條關於區域措施效果檢驗的要求,采用間接計算煤層殘餘瓦斯含量值配合直接測定煤層殘餘瓦斯含量值兩種方法先後對區域防突措施進行效果檢驗。

經過區域效檢確認為無突出危險區後,在掘進作業過程中采用工作麵預測方法進行區域驗證。(附:區域防突措施流程圖)


區域防突措施流程圖





第二節 區域突出危險性預測

礦井於2008年10月份外委中國礦業大學(徐州校區)對礦井東翼進行預測並提供了瓦斯壓力及含量等級圖,經鑒定該掘進區域為突出危險區域。

區域突出危險性預測根據煤層瓦斯參數結合瓦斯地質分析的方法進行。主要依據井下實測的煤層瓦斯含量,同時結合相鄰已開采區域確切掌握的煤層賦存特征、地質構造條件、突出分布規律進行突出危險性預測。

在2106機巷、2108風巷自停采線起(在停采線處布置一個),每間隔40m沿煤層傾向工作麵布置1個預測點,孔徑為75mm,孔深為間隔80m、40m、80m、40m且同一掘進位置的測定為一個80m,另一個40m,稱對稱布置(詳見附圖)。

由瓦斯實驗室人員測定各個測點的煤層瓦斯含量,以此為依據為順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯區域防突措施的實施提供依據,並以此為準計算具體抽放時間,同時在煤層原始瓦斯含量較高的區域加密施工措施孔,但含量較小區域不得減少措施孔數量。

本次預測區域為長921m,寬155 m,設計測點48個。根據地質資料:本區域瓦斯含量約為11.55m3/t(以實測原始含量為準)。


區段預抽鑽孔前的區域突出危險性預測鑽孔布置示意圖




第三節 區域防突措施

一、防突措施的選取

根據中國礦業大學設計的《薛湖煤礦區域防突措施方案選擇》及《薛湖煤礦順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯措施有效性評價》,結合我礦已有的煤巷掘進經驗,采用順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯結合順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯作為該掘進工作麵區域防突措施(附圖)。


二、可行性分析

根據我礦巷道布置。2107風巷將在與2106機巷保留3m煤柱的情況下沿空掘巷。由於受2106工作麵采空區卸壓帶的影響,會在一定程度為2107風巷的防突工作提供有利條件。

1、根據抽放難以程度分析,確定噸煤鑽孔量

根據《礦井瓦斯等級鑒定規範AQ1025-2006》未泄壓煤層瓦斯抽放難以程度分類表(見下表),我礦煤層屬於較難抽放煤層。


2107風巷仍按未泄壓煤層進行劃分,為較難抽放。可選用加密鑽孔、交叉鑽孔等方法加強抽放。根據《礦井瓦斯等級鑒定規範》規定:較難抽放、中厚煤層噸煤鑽孔量>0.05m/t。

2、按照百米鑽孔極限瓦斯抽放量分析,確定噸煤鑽孔量

Q=1440*0.049*(0.0004V2daf+0.16)*W/a

式中 Q —百米鑽孔極限瓦斯抽放量,m3/hm

Vdaf—煤的揮發分,% 取值:11

W—瓦斯含量,m3/t 取值:11.55

a—鑽孔瓦斯流量衰減係統,d-1 取值:1.38

公式中鑽孔直徑取0.075m。

經計算Q=234m3/hm,控製區域瓦斯總量為234130m3。故需要鑽孔1001m。噸煤鑽孔量>0.016m/t。

綜上:煤鑽孔量設計取值>0.05m/t。

結合我礦實際情況,本區域順層區段結合順層條帶鑽孔共設計鑽孔量約18370m,控製煤量65952t,噸煤鑽孔量0.27m/t,大於0.05m/t,此措施可行。

總結:結合我礦已有煤巷掘進實際經驗,該掘進工作麵采用順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯結合順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯作為區域防突措施。




三、施工設計

在2106工作麵回采前,在2106機巷朝向2107工作麵施工順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯防突措施鑽孔。區段順層鑽孔作為區域防突措施的一部分為2107工作麵風巷的掘進提前提供掩護,在此基礎上,在2107工作麵風巷掘進期間實施順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施。

(一)、順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯區域防突措施部分

為完全控製整個區段:采用直徑89mm的鑽頭在2108工作麵風巷右幫垂直於巷道右幫向2107機巷方向施工順層區段鑽孔;在2106工作麵機巷左幫垂直於巷道左幫向2107風巷方向施工順層區段鑽孔。(附鑽孔設計示意圖、表)(在2106、2108工作麵回采前已施工結束)

鑽孔每施工結束一個應立即封孔、注漿;封孔結束10min後聯抽。

抽放期間,必須加強抽放管理,加強放水,確保孔口負壓不低於18kp。

鑽孔施工過程中必須詳細記錄措施孔開口位置、深度,孔內煤質變化及施工過程中出現的頂鑽、噴孔等動力現象。並將記錄上交通防隊、通防科,並由通防隊保存。

措施孔施工期間由瓦斯實驗室人員測定該區域煤層原始瓦斯含量,同時在抽放期間測定各個鑽孔抽放參數。

從總回風巷內敷設的主管路引出分支,由地麵瓦斯抽放泵提供負壓對區段式抽放孔進行抽放,並在此抽放支管與主管連接處附近的支管上布置計量測點。

在2106、2108工作麵回采過程中及回采結束後,區段式抽放管應保持抽放狀態。並通過單獨設立的計量測點記錄抽放參數。據此計算區域達標(低於8m3/t)所需抽放時間。


鑽孔布置示意圖(順層區段部分)

施工範圍 2106切眼和2106機巷揭位置之間

2108切眼和2108風巷揭位置之間

措施孔深度 不低於90m

措施孔偏角 垂直巷道煤壁

措施孔角度 順煤層施工

孔間距 10m

距離底板高度 1.2m-1.5m

封孔深度 30m

備注 封孔共使用17節管(15節實管、2節花管),在第15節管處和第3節管處使用聚氨酯封孔劑封孔,中間用PD材料+水泥注漿封孔。

鑽孔基本參數表(順層區段部分)

(二)、順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施

當2106工作麵回采結束,2107風巷具備掘進條件後,在2107工作麵風巷掘進期間必須實施順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施。實施區域防突措施部分:條帶長度不低於60m,控製巷道輪廓線至少15m。在未特別標注的情況下本設計所述鑽孔控製範圍均為沿層麵的距離。

巷道開始掘進時,采用直徑75mm鑽頭施工區域防突措施孔,所有措施孔以巷道中心線為基準確定開口位置。首先確定巷道中心線上措施孔的開口位置,其他措施孔依次布置。在確定措施孔開口位置時,應以措施孔在巷道斷麵內的煤層中部均勻布置為原則,根據煤層的具體厚度適當調整鑽孔排距。

根據2107風巷掘進是否超過2106工作麵切眼,將2107風巷的順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施分為2106切眼以北、2106切眼以南2段。

1、2106切眼絞車窩以北段(越過切眼前)

當所有措施孔開口位置確定後首先施工S7號措施孔,根據S7措施孔深度確定本循環區域措施孔的投影深度,根據具體情況采用以下2種布置方式的一種。

(1)S7措施孔深60m。

本循環區域防突措施的鑽孔控製巷道掘進方向投影深60m,控製巷道輪廓線外15m。

鑽孔共布置13個,深孔7個,控幫孔6個,措施孔孔底間距不超過6m,鑽孔傾角:順煤層,鑽孔間距1.5m,措施孔孔深、布置方式等詳見附圖。(當煤層厚度小於1.8m時,可不施工S1~S3)

越過切眼前每次控製區域為長60m,寬22.6 m。根據地質資料:本區域瓦斯含量約為11.55m3/t(以實測原始含量為準),預計抽放瓦斯量15250.12m3。預計抽放時間:33小時;實際抽放時間應以實測原始含量結合實測抽放參數計算為準。

(2)S7措施孔深70m。

本循環區域防突措施的鑽孔控製巷道掘進方向投影深70m,控製巷道輪廓線外15m。

鑽孔共布置13個,深孔7個,控幫孔6個,措施孔孔底間距不超過6m,鑽孔傾角:順煤層,鑽孔間距1.5m,措施孔孔深、布置方式等詳見附圖。(當煤層厚度小於1.8m時,可不施工S1~S3)

越過切眼前每次控製區域為長70m,寬22.6 m。根據地質資料:本區域瓦斯含量約為11.55m3/t(以實測原始含量為準),預計抽放瓦斯量17791.81m3。預計抽放時間:38.5小時;實際抽放時間應以實測原始含量結合實測抽放參數計算為準。

2、2106切眼絞車窩以南段(越過切眼後)

當所有措施孔開口位置確定後首先施工S10號措施孔,根據S10措施孔深度確定本循環區域措施孔的投影深度,根據具體情況采用以下2種布置方式的一種。

(1)S10措施孔深60m。

本循環區域防突措施的鑽孔控製巷道掘進方向投影深60m,控製巷道輪廓線外15m。

鑽孔共布置25個,深孔13個,控幫孔12個,措施孔孔底間距不超過6m,鑽孔傾角:順煤層,鑽孔間距0.75m,措施孔孔深、布置方式等詳見附圖。(當煤層厚度小於1.8m時,可不施工S1~S6)

越過切眼後每次控製區域為長60m,寬34.6 m。根據地質資料:本區域瓦斯含量約為11.55m3/t(以實測原始含量為準),預計抽放瓦斯量23347.53m3。預計抽放時間:26小時;實際抽放時間應以實測原始含量結合實測抽放參數計算為準。

(2)S10措施孔深70m。

本循環區域防突措施的鑽孔控製巷道掘進方向投影深70m,控製巷道輪廓線外15m。

鑽孔共布置25個,深孔13個,控幫孔12個,措施孔孔底間距不超過6m,鑽孔傾角:順煤層,鑽孔間距0.75m,措施孔孔深、布置方式等詳見附圖。(當煤層厚度小於1.8m時,可不施工S1~S6)

越過切眼後每次控製區域為長70m,寬34.6 m。根據地質資料:本區域瓦斯含量約為11.55m3/t(以實測原始含量為準),預計抽放瓦斯量27238.79m3。預計抽放時間:30.4小時;實際抽放時間應以實測原始含量結合實測抽放參數計算為準。




3、施工要求:

(1)、區域措施孔施工前期由瓦斯實驗室人員測定該區域煤層原始瓦斯含量,同時在抽放期間測定各個鑽孔抽放參數,根據以上數據計算區域達標(低於8m3/t)所需抽放時間,當計算抽采達標後進行區域效果檢驗。

(2)、區域措施孔每施工結束一個,由安檢員、瓦檢員、施工區隊班隊長、施工人員進行聯合驗孔,驗孔合格後,各方在措施孔原始記錄上簽字確認。

(3)、抽放措施孔采用聚氨酯封孔劑配合瓦斯抽放管封孔,封孔深22m,共12節管(11節實管、1節花管),在第11節管處和第3節管處使用聚氨酯封孔劑封孔,要求前兩節管盡量回收,重複利用。

(4)、各抽放措施孔施工完畢,封孔結束10min後方可聯抽,並實行掛牌管理。鑽孔管理牌板懸掛要整齊並及時填寫,否則停止施工,整改後方可繼續施工。

(5)、加強抽放係統管理,確保孔口負壓不低於18kp。。

(6)、措施孔施工結束後,由施工區隊技術員立即繪製竣工圖並上交通防隊、通防科;否則不予效檢。

第四節 區域防突措施效果檢驗

根據《防治煤與瓦斯突出規定》第五十二條關於區域措施效果檢驗的要求,該工作麵采用間接計算煤層殘餘瓦斯含量值配合直接測定煤層殘餘瓦斯含量值兩種方法先後對區域防突措施進行效果檢驗。

1、在對區域防突措施效果檢驗前,應檢查、分析防突鑽孔的深度、角度以及分布情況是否符合措施要求,不符合要求的重新補打連抽。否則不予效檢,嚴禁掘進。

2、所有抽放孔施工完畢經抽放後,結合實測的煤層原始瓦斯含量,同時在抽放期間測定各個鑽孔抽放參數以及安設在支管上計量測點的抽放參數,通過計算抽采達標滿足殘餘瓦斯含量小於8m3/t後,進行區域措施效果檢驗。

3、對區域防突措施進行效檢時,在煤巷條帶每間隔20m至少布置1個檢驗測試點,且每個檢驗區域不得少於3個檢驗測試點,檢驗測試點布置於所在部位鑽孔密度較小、孔間距較大、預抽時間較短的位置,並盡可能遠離測試點周圍的各預抽鑽孔或盡可能與周圍預抽鑽孔保持等距離,且避開采掘巷道的排放範圍和工作麵的預抽超前距。在地質構造複雜區域增加一個檢驗測試點。(詳下圖)




4、效檢鑽孔每進尺20~21m均用網孔直徑1mm的分選篩直接在孔口接煤粉,並將篩選後的煤粉迅速放入密封罐中(在接煤粉時必須采取措施預防各種事故的發生)。

5、煤樣取好後立即送往瓦斯實驗室進行殘餘瓦斯量測定。殘餘瓦斯含量小於8m3/t的預抽區域為無突出危險區,若任何一個檢測測試點的指標值達到或超過8m3/t,則判定為預抽防突效果無效。本次施工的整個區域煤層仍屬突出危險區。

若檢驗期間在煤層中進行鑽孔等作業時發現了噴孔、頂鑽等明顯突出預兆時,發生明顯突出預兆的位置,本次施工的整個區域煤層仍屬突出危險區。

6、對於突出危險區,繼續進行瓦斯抽放,同時測定抽放參數,通過計算抽采達標後,再次進行效果檢驗,直至指標不超。區域治理不達標,嚴禁掘進。

第五節 瓦斯抽采達標評判

一、主要內容及基本要求:

1、區域校檢結束,工作麵掘進作業前,應當根據實測原始瓦斯含量,措施孔設計參數及措施孔實際施工參數,抽放參數,抽放時間,實測殘餘瓦斯含量,區域效檢結果編製瓦斯抽采達標評判報告,並由礦井技術負責人和主要負責人批準。

2、瓦斯抽采達標評判報告,經簽字後連同效檢報表保存。

3、瓦斯抽采不達標,不得組織作業。

二、預抽煤層瓦斯效果評判應當包括下列主要內容:

1、抽采鑽孔有效控製範圍界定

區段預抽鑽孔控製範圍界定:隻有當所有措施孔按要求施工,並通過驗收後,區段鑽孔控製範圍為整個區段,全煤厚。

順層煤巷條帶鑽孔控製範圍界定:隻有當所有措施孔按要求施工,並瓦檢員、安檢員、施工人員、施工班隊長聯合通過驗收後,條帶鑽孔控製範圍為本次施工的區域範圍,即投影長60m、寬為34.6m(或22.6.m),全煤厚。

2、抽采鑽孔布孔均勻程度評價

隻有當所有措施孔按要求施工,並通過瓦檢員、安檢員、施工人員、施工班隊長聯合驗收後,則鑽孔布孔均勻程度為合格。

為加強抽采效果,無論預抽時間差異係數是否小於30%,整個區段鑽孔的預抽時間都以最後一個孔施工結束的時間為起始開始計時。


3、抽采瓦斯效果評判指標測定基本要求

用順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯時,在煤巷條帶每間隔20~30m至少布置1個測定點,且每個評判區域不得少於3個測定點;

各測定點應布置在原始瓦斯含量較高、鑽孔間距較大、預抽時間較短的位置,並盡可能遠離預抽鑽孔或與周圍預抽鑽孔保持等距離,且避開采掘巷道的排放範圍和工作麵的預抽超前距。在地質構造複雜區域適當增加測定點。測定點實際位置和實際測定參數應標注在瓦斯抽采鑽孔竣工圖上。

4、抽采效果達標評判。

用順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯時,利用原有區域效檢孔的效檢測點進行抽采瓦斯效果評判指標測定。從以下兩個方麵進行評判:

(1)、對於突出煤層,當評價範圍內所有測點測定的煤層殘餘瓦斯含量都小於預期的防突效果達標瓦斯含量(取值8m3/t)、且施工測定鑽孔時沒有噴孔、頂鑽或其他動力現象時,則評判為突出煤層評價範圍預抽瓦斯防突效果達標;否則,判定此次施工的整個區域未達標。

(2)、當掘進工作麵不能同時滿足風速不超過4m/s、回風流中瓦斯濃度低於1%時,則判定采掘工作麵瓦斯抽采效果未達標,立即重新執行區域防突措施,並重新進行抽采效果達標評判。

第六節 區域驗證

一、區域驗證要求:

1、在首次進入該煤巷掘進工作麵並施工區域防突措施後,要立即連續進行至少2次區域驗證;

2、正常掘進的煤巷掘進工作麵每間隔一個小循環進行1次區域驗證;即在掘進完第一、第三小循環後立即進行區域驗證。

3、煤巷掘進工作麵還應施工超前距不低於10m的超前鑽孔,以探測地質構造和觀察是否有突出預兆。

4、在區域措施效果檢驗結束後,施工局部綜合防突措施前及時進行區域驗證,且局部綜合防突措施每推進不大於20m,必須進行一次區域驗證。

5、區域驗證設計3個孔,控製巷道輪廓線外2m~4m範圍,區域驗證必須保證不少於5m的區域驗證孔孔超前距,同時施工1個超前距不低於10m的超前探孔,以便探明前方煤層地質構造情況有無異常,驗證孔指標值不超標且前方煤體無異常,允許掘進20m。

二、驗證方法:

區域驗證參考工作麵效果檢驗,采用複合指標法。在工作麵向前方煤體施工直徑42mm的驗證鑽孔。

區域驗證鑽孔孔布置3個,投影孔深14m(其中J2鑽孔在作為區域驗證孔的基礎上進行加深至18m),兩幫效檢孔J1和J3偏角均為73°,終孔點位於巷道斷麵兩側輪廓線外2~4m,中間孔平行於掘進方向。(詳見下圖)。

鑽孔每鑽進1m測量該1m段的全部鑽屑量S,並在暫停鑽進後2min內測定鑽孔瓦斯湧出初速度q,根據所實測的S和q值判斷工作麵突出危險性:

1、當S≥6.0kg/m或q≥4.5L/min時,驗證工作麵無突出危險;

2、當S <6.0kg/m且q<4.5L/min時,驗證工作麵有突出危險,區域綜合防突措施無效,控製範圍內的煤體仍有突出危險性;

3、但若驗證期間在煤層中進行鑽孔等作業時發現了噴孔、頂鑽等明顯突出預兆時,驗證工作麵有突出危險。

4、無論區域驗證判定有、無突出危險性,均應采取局部綜合防突措施。




第三章 局部綜合防突措施

第一節 工作麵突出危險性預測

為了能夠進一步確保掘進的安全生產,有效治理瓦斯,在區域防突措施效果檢驗達標,區域驗證消除突出危險後,仍然將掘進預測為具有突出危險性,補充局部防突措施。

第二節 工作麵防突措施

采用預抽煤層瓦斯作為工作麵防突措施。所有措施孔以巷道中心線為基準確定開口位置,首先確定中間措施孔的開口位置,其他措施孔依次布置。

一、第一循環抽放鑽孔布置:

區域抽放孔抽放結束采用直徑75mm鑽頭施工第一循環局部措施的抽放孔,本循環防突措施的鑽孔控製巷道掘進方向投影深20m,控製巷道兩側輪廓線外8m。

(1)、2106切眼絞車窩以北段(越過切眼前)

鑽孔共布置一排7個,孔深20~22m,順煤層施工, 措施孔孔底間距不超過5m,距煤層頂板0.5~1m,孔間距0.5m,措施孔孔深、布置方式等詳見附圖。


鑽孔基本參數表

孔號 1 2 3 4 5 6 7

孔深/m 22 22 21 21 20.5 20.5 20.5

偏角/° 左68 左72 左75 左79 左82右98 左86右94 90

傾角/° 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層

孔徑 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm

(2)、2106切眼絞車窩以北南(越過切眼後)

在2107風巷掘進越過2106工作麵切眼絞車窩後,防突措施孔需同時控製巷道兩幫即需開始補充實施巷道右幫措施孔(麵向迎頭方向)。

第一循環局部措施孔孔共布置一排7個,在區域措施孔上方,距煤層頂板0.5~1m,孔間距0.5m,孔深20~22m,順煤層施工, 措施孔孔底間距不超過5m,措施孔孔深、布置方式等詳見附圖。


鑽孔基本參數表

孔號 1 2 3 4 5 6 7

孔深/m 22 21 20.5 20 20.5 21 22

偏角/° 68 75 82 90 82 75 68

傾角/° 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層

孔徑 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm




二、其它循環抽放鑽孔布置:

直徑75mm鑽頭施工局部措施的抽放孔,每小循環防突措施的鑽孔控製巷道掘進方向投影深20m,控製巷道兩側輪廓線外8m。措施孔孔底間距不超過5m。

(1)、2106切眼絞車窩以北段(越過切眼前)

抽放孔共布置三排14個,孔深20~22m,鑽孔排距0.8m,間距1.1m,順煤層施工。第一排(1~5)距煤層底板2.4m,距幫0.2m;第二排(6~9)距煤層底板1.6m,距幫0.7m;第三排(10~14)距煤層底板0.8m,距幫0.2m,均勻布孔,控幫8m(詳見附圖)。


鑽孔基本參數表

第一、三排 所處本排位置 1 2 3 4 5

孔深/m 22 21.5 21 20.5 20

偏角/° 左68 左73 左79 左84 90

傾角/° 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層

孔徑 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm


第二排 所處本排位置 1 2 3 4

孔深/m 22 21.5 21 20.5

偏角/° 左71 左76 左84 左87

傾角/° 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層

(2)、2106切眼絞車窩以北南(越過切眼後)

當煤層厚度不大於3m時:布置三排抽放孔,大於3m時:共布置四排抽放孔,投影孔深20m,控幫8m,順煤層施工,孔間距650mm,排間距800mm,措施孔孔深等詳見附表、圖。


鑽孔基本參數表

措施孔為個數

為奇數排 所處本排位置 1 2 3 4 5 6 7

孔深/m 22 21 20.5 20 20.5 21 22

偏角/° 左68 左75 左82 90 右82 右75 右68

傾角/° 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層

孔徑 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm


措施孔為個數

為偶數排 所處本排位置 1 2 3 4 5 6 7 8

孔深/m 22 21.5 21 20.5 20.5 21 21.5 22

偏角/° 左68 左74 左80 左87 右87 右80 右74 右68

傾角/° 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層 順煤層

孔徑 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm

三、施工要求:

(1)、區域措施孔每施工結束一個,由安檢員、瓦檢員、施工區隊班隊長、施工人員進行聯合驗孔,驗孔合格後,各方在措施孔原始記錄上簽字確認。

(2)、局部措施孔封孔深6m,共4節管(3節實管、1節花管),在第3節管處使用聚氨酯封孔劑封孔,要求前兩節管盡量回收,重複利用。

(3)、各措施孔封孔結束10min後方可聯抽,並實行掛牌管理。鑽孔管理牌板懸掛要整齊並及時填寫,否則停止施工,整改後方可繼續施工。

(4)、所有局部措施孔施工完畢後,保證第一循環抽放時間不得低於2小時,其它循環抽放時間不低於3小時。

(5)、加強抽放係統管理,確保孔口負壓不低於18kp。

(6)、措施孔施工結束後,由施工區隊技術員立即繪製並上交通防隊、地測科、通防科;否則不予效檢。

第三節 工作麵措施效果檢驗

一、效檢方法

采用複合指標法,在工作麵向前方煤體施工直徑42mm的效檢鑽孔。效檢孔布置3個,孔深12m(投影距),兩幫效檢孔J1和J3偏角均為70°,終孔點位於巷道斷麵兩側輪廓線外4m,中間孔平行於掘進方向。


二、效檢指標

效檢員在效檢前必須對預抽煤層瓦斯防突措施孔進行驗收(檢驗率不低於30%),施工不符合設計要求的嚴禁效檢。

效檢方法選用複合指標法,鑽孔每鑽進1m測量該1m段的全部鑽屑量S,並在暫停鑽進後2min內測定鑽孔瓦斯湧出初速度q,根據所實測的S和q值判斷工作麵突出危險性:

當S≥6.0kg/m或q≥4.0L/min時,工作麵為突出危險工作麵,則需再次補充局部防突措施,直至效檢不超。

當S<6.0kg/m且q<4.0L/min時,工作麵為無突出危險工作麵,可以批掘。

若效檢期間在煤層中進行鑽孔等作業時發現了噴孔、頂鑽等明顯突出預兆時,工作麵為突出危險工作麵。

三、批掘條件

在同時滿足以下條件的情況下進行批掘

1、保留不少於20m的區域措施孔超前距;

2、保留不少於5m的區域驗證孔超前距;

3、保留不少於10m的超前探孔超前距;

4、保留不少於10m的局部措施孔超前距;

5、不小於4m的局部效檢孔超前距。

根據本防突設計,在施工過程中,所有鑽孔滿足以上要求的前提下,可以批掘不超過8m。


第四節 安全防護措施

進行采掘活動時必須采取安全防護措施。

一、防護設施

1、反向風門

在2107風巷車場內砌築二道反向風門,風門牆垛要牢固可靠,四周必須掏槽,嵌入巷道周邊岩石的深度可根據岩石的性質確定,掏槽深度不小於200mm(煤幫掏槽深度不小於500mm),,牆垛厚度不小於800mm,風門厚度不得小於60mm。風門牆垛用磚砌築,通過風門牆垛的風筒、水溝等,必須設有逆向隔斷裝置,風門正麵應包1.2mm鐵皮,並用2根50×50mm以上角鐵穿帶,門框和門采用堅實的木質結構,門框厚度不小於100mm。

人員進入工作麵時必須把反向風門打開、頂牢。工作麵無人時,反向風門必須關閉。

2、壓風自救

自2107風巷開口位置起至迎頭每50m設置一組6個壓風自救裝置,在距迎頭25~40m處設置三組18個,每組間距不小於2m,平均每人的壓縮空氣供給量不得少於0.1m3/min。壓風自救下麵有水溝則需加蓋板。

壓風自救裝置要安裝在地點寬敞、支護良好、前後5m沒有雜物堆積的人行道側,人行道寬度要保持在0.8m以上,管路安裝高度距底板不低於1.4m,自救裝置的安裝高度以便於現場人員使用為標準。

3、工作麵避難所

1、在2107風巷車場內設置有一個避難所,室內支護良好,淨高不得低於2m,室內麵積能滿足迎頭最多工作人數避難(至少滿足15人),每人使用麵積不得少於0.5㎡,並有與礦調度室直通的電話,(具體情況見作業規程)。另2107風巷每掘進400~450m時設置一個避難所,室內支護良好,室內麵積能滿足迎頭最多工作人數避難,每人使用麵積不得少於0.5㎡,並有與礦調度室直通的電話。

2、避難所必須設置向外開啟的隔離門(隔離門必須設置在三架U形鋼棚之間,中間一道去掉棚腿用橫梁支護,以便隔離門開關),隔離門要求高×寬:1500×1000mm,隔離門要求厚度不低於60mm,平時隔離門以45°夾角朝南方向開啟。避難所外牆厚度不低於800mm,掏槽深度不低於500mm。避難硐室牆垛上方留一個調節風窗和兩個Φ600mm防逆鐵風筒。

3、避難硐室內要有供飲用水的水管、安設供給空氣的壓風自救裝置,呼吸嘴數量不得少於18個,每人供風量不得少於0.3m3/min。呼吸嘴要求帶閥門控製裝置。避難硐室內要根據設計的最多避難人數配備足夠數量的壓縮氧自救器(18個)。並且配備足夠的食物和水。

二、個體防護

1、對所有下井人員進行防突專業知識培訓及措施的學習,所有下井人員必須佩帶隔離式(不低於30分鍾)自救器和毛巾,自救器應隨身攜帶,並會正確使用。

2、在工作麵所有作業過程中,每個人都有責任和義務隨時觀察突出預兆(如煤結構發生變化、煤壁發冷、外鼓、響煤(岩)炮、頂板來壓、支架變形、瓦斯忽大忽小、打孔(眼)噴孔、頂鑽嚴重等),若出現以上現象,立即通知其它人員避災路線撤到新鮮風流中,並向礦調度室彙報,聽候處理。情況危急時,應立即撤出到地麵。

3、所有入井人員必須熟悉避災路線,避災路線所經過的岔道口應設置醒目的方向指示牌,以保證避災人員安全快速撤退。

三、煤與瓦斯突出預警預判係統

(一)、安裝要求:

1、防突傳感器在安裝前必須在井上逐台進行全麵的性能檢查與調試試驗,必須達到:跟蹤誤差不超過技術規定,各項功能正常。

2、安裝前使用單位必須根據已批準的作業規程或安全技術措施提出《安裝申請單》分別報送通防科、機電科、信息中心、安檢科並負責信號電纜的運送、敷設,信息中心負責安裝。

3、防突傳感器應布置在巷道的上方垂直懸掛,距頂板(頂梁)不得大於300mm,安裝位置為巷道中線位置,正負偏差不超過250mm,距工作麵位置為30m-50m範圍。

4、防突傳感器的供電電源必須取自開關的電源側,嚴禁接在開關的負荷側。

5、與安全監控設備關聯的電氣設備、電源線及控製線在拆除或改線時必須與信息中心共同處理。

6、檢修與防突傳感器關聯的電氣設備,需要停電時,須經過礦調度室同意,並製定安全措施後方可進行。

(二)、防突傳感器報警彙報製度

1、井下現場瓦斯檢查員、信息中心機房值班人員發現井下防突傳感器報警必須立即向礦調度室、通防科、通防隊彙報,並由信息中心填寫防突傳感器報警記錄。否則,對值班人員罰款100元/次,並與信息中心負責人掛鉤50元/次。

2、監測中心值班人員發現防突探頭報警後,立即彙報給調度室,由調度室通知井下施工現場先停止作業觀察30分鍾,同時彙報給通防科值班科長、安檢科科長、通防副總、總工程師及相關單位及礦領導,查明原因,處理後,再恢複工作。

(三)、現場管理製度

1、防突傳感器由所在責任區的單位負責日常的達標管理,信息中心、機電科負責監督。

2、防突傳感器正常移動由所在區隊班長按規定位置移動,並向調度室和信息中心彙報。嚴禁擅自移動或停用,否則罰責任單位2000元,罰責任人200元;防突傳感器發生故障後,隻準專業人員對其維修,嚴禁其它人員擅自處理,否則罰區隊3000元。

3、正在使用的監測線與需要回收的監測線,不得隨意截斷或另作他用,否則,一次處罰1000元,責任人按“三違”論處;另外隊長、書記及跟班幹部各罰100元,情節嚴重的加倍處罰。

4、煤巷掘進頭備用線不能少於20m,否則應及時領取延長,發現一次探頭超距離罰施工單位2000元,另外隊長、書記及跟班幹部各罰200元,情節嚴重的加倍處罰。

5、各施工巷道內灑水時,應對防突傳感器采取防護措施,造成防突傳感器損壞或誤報警的對責任單位罰款5000元;另外隊長、書記及跟班幹部各罰500元,情節嚴重的加倍處罰。造成報警按照瓦斯超限等級規定處罰。

6、防突傳感器應吊掛在無淋水的地點,否則一次罰款1000元。

7、瓦斯檢查員每班至少對管轄範圍內防突傳感器進行一次外觀檢查,並使用光瓦測量瓦斯濃度對照,同時向信息中心彙報。彙報時信息中心記錄人記錄彙報人姓名、地點、時間、彙報情況等。如果人工測量瓦斯濃度和傳感器測量濃度誤差較大,信息中心人員立即下井處理。在問題沒有處理之前不得生產。不彙報罰款通防隊1000元/次、正職、責任人100元/次。信息中心不記錄罰款1000元/次、正職、責任人100元/次。同時信息中心負責記錄的存檔。

第四章 抽放係統

第一節 封孔工藝及施工要求

一、封孔材料

封孔劑為:聚氨酯封孔劑A、B型,PD材料+水泥。

抽放管(花管):PE-100 φ50,長1.2m。

抽放管(實管):PE-100 φ50,長2m。

二、封孔工藝

1、局部措施孔

局部措施孔封孔深6m,共4節管(3節實管、1節花管),在第3節管處使用聚氨酯封孔劑封孔,要求前兩節抽放管盡量回收,重複利用。

2、預抽煤巷條帶煤層瓦斯順層鑽孔

預抽煤巷條帶煤層瓦斯順層鑽孔采用聚氨酯封孔劑配合瓦斯抽放管封孔,封孔深22m,共12節管(11節實管、1節花管),在第11節管處和第3節管處使用聚氨酯封孔劑封孔,要求前兩節抽放管盡量回收,重複利用。

3、預抽區段煤層瓦斯順層鑽孔

預抽區段煤層瓦斯順層鑽孔采用注漿封孔,該封孔技術封孔嚴密不漏氣,適用於抽放時間很長的鑽孔,在抽采係統、負壓不變的情況下,能保證瓦斯抽采效果。

封孔深度為30m,共使用17節管(15節實管、2節花管),在第15節管處和第3節管處使用聚氨酯封孔劑封孔,中間用PD材料+水泥注漿封孔。(注:注漿封孔示意圖)


注漿封孔示意圖

三、施工要求

所有抽放措施孔施工完畢,封孔結束10min後方可聯抽,並實行掛牌管理。鑽孔管理牌板懸掛要整齊並及時填寫。

四、封孔質量驗收辦法

(一)注漿封孔驗收辦法

1、每旬7號為封孔驗收日,通防隊封孔人員在每旬7號前將已注漿鑽孔上報通防科,封孔記錄要上報及時、準確,填寫完整。

2、通防科在收到封孔原始記錄後,由各頭麵負責人員對鑽孔抽放效果進行測量、驗收,驗收結束後,將結果統一彙總到通防科。

3、月底通防科根據上、中、下三旬的驗收結果,出通防隊封孔結算證明。抽放濃度不小於30%的鑽孔為注漿合格鑽孔。

4、原則上鑽孔施工完畢後,24小時內用聚氨酯封孔,三天內必須進行注漿,三天內未注漿鑽孔不予驗收結算。

5、各頭麵負責人員在日常工作中,要不定期監督、檢查封孔過程,保證按要求封孔。

6、封孔驗收人員要認真負責,嚴禁弄虛作假。

(二)聚氨酯封孔驗收辦法

迎頭每封孔結束後,抽放期間由區隊時時管理迎頭抽放,由瓦檢員、安檢員時時檢查封孔效果,確保不漏氣,由瓦斯實驗室人員隨時在孔口測量各抽放參數,發現問題及時整改,確保抽放效果。

第二節 瓦斯抽放係統

一、抽采管路係統布置原則

1、抽采管路係統,應根據井下巷道的布置、抽采地點的分布、地麵瓦斯泵站的位置、瓦斯利用的要求以及礦井瓦斯抽采方法及長遠發展規劃等因素統籌考慮,盡量避免或減少以後在主幹管路係統進行頻繁改動。

2、瓦斯管路應敷設在曲線段最少、距離最短的巷道中。

3、瓦斯管路應盡量敷設在礦車不經常通過的巷道中,避免撞壞漏氣,故一般放在回風係統的巷道中為宜。若設在運輸巷道內,應按規定將管路架設一定高度並加以固定,防止機車或礦車一旦掉道不至於撞壞管子。

4、所布置的抽采設備或管路一旦發生故障,管路內瓦斯不得流入采、掘工作麵和井下硐室。

5、管路布置應考慮到運輸、安裝、維修和日常檢查的方便。

6、抽采管路係統中必須安裝調節、控製、測定、防爆、防回火裝置。

7、符合《煤礦安全規程》的要求,保證與其它管線的安全距離。

二、抽采管路係統的確定

(一)、預抽區段煤層瓦斯順層鑽孔抽放係統

1、抽放係統

2107風巷區段鑽孔抽放管路與總回風∮500抽放管相連接,並在此抽放支管與主管連接處附近的支管上布置計量測點。(附:2107風巷區段鑽孔抽放係統示意圖)


2107風巷區段鑽孔抽放係統示意圖

2、安裝要求

抽放管路吊掛在巷道東幫,要求吊掛高度不低於1.6m,每隔20米安裝孔口集水式放水器一部(詳見2106機巷抽放管路布置剖麵示意圖)。區段抽放鑽孔通過抽放軟管與放水器上七通出口相連,進行抽放(詳見2107風巷區段鑽孔抽放管按照示意圖)。




(二)、2107風巷掘進期間抽放係統

1、抽放係統

2107風巷掘進期間巷道內共布置兩趟管路,分別吊掛在巷道東、西兩幫。

在巷道西幫布置一趟直徑315mm的抽放管,由2107風巷移動瓦斯抽放泵提供負壓對迎頭抽放孔進行抽放;並在巷道岔口附近按時計量測點。同時在巷道岔口測點後設置並聯裝置,當2107風巷移動泵站出現緊急情況時由21采區瓦斯抽放泵站對其提供負壓進行抽放。

在巷道東幫布置一趟直徑315mm的抽放管,由地麵瓦斯抽放泵提供負壓通過總回風巷內抽放管對本煤層抽放孔進行抽放,並在支管連接附近安設抽采計量測點(附2107風巷抽放係統圖)。


2107風巷抽放係統圖

2、安裝要求

(1)、迎頭鑽孔施工結束後,先將孔內殘餘煤渣清理幹淨,鑽孔封實10min後,用瓦斯抽放軟管與迎頭抽放主管路連接,對工作麵進行預抽。

(2)、必須按要求采取抽放措施,強化封孔質量管理,保證封孔嚴密,無明顯漏氣現象,提高抽放瓦斯效果。

(3)、迎頭抽放軟管吊掛整齊,迎頭抽放主管路在迎頭位置設置除渣、除煤泥裝置,同時在迎頭戰場後10m範圍內設置一放水器。

(4)、本煤層鑽孔封孔結束10min後,用瓦斯抽放軟管將鑽孔與本煤層抽放管路上的七通借口連接,進行抽放。

3、抽放管路安裝示意圖:

(1)、2107風巷迎頭抽放管路安裝示意圖




(2)、2107風巷本煤層抽放管路安裝示意圖


4、瓦斯抽放管敷設標準:

(1)、工作麵瓦斯抽放管吊掛在巷道西幫,距巷道底板大於1.6m,距迎頭距離不得大於20m,每200m安裝一部箱式或自動放水器。本煤層瓦斯抽放管吊掛在巷道東幫,距巷道底板大於1.6m,距迎頭距離不得大於100m,每20m安設一部孔口集水放水器。

(2)、抽放管吊掛點間距不大於4m,用直徑不小於7.7mm的鋼絲繩吊掛,每個吊掛點使用繩卡數量不得少於2個。

(13)、管路敷設時閥門方向要一致,閥門手輪不易碰人,管路閥門及接頭定期(每三個月一次)作防腐處理,無鏽蝕、灰層;管接頭、閥門不漏氣。

(4)、管路安裝完畢後,刷漆編號噴字。抽放管編號牌形狀為圓形,直徑150mm, 臨近編號200mm處作箭頭型指向標誌牌,牌上注明CH4、正負壓抽放管、管內瓦斯流動方向及管路直徑,標識采用噴白漆紅字,位置在抽放管接口以裏1m處。

(5)、抽放主管路每200m應設置一全通隔離閥,以便管路維護。

(6)、抽放管路每200m安裝一部排渣器,防止抽放管路堵塞,影響抽放效果。排渣器要掛牌管理,施工單位應至少每旬除渣一次。

(7)、瓦斯抽放管路敷設必須能滿足排除積水的要求,巷道低窪、拐彎、坡度突變處應設置放水器。施工單位應設專人定時放水,保證放水器不積水。

5、抽采管路管材的選擇與抽采管路的連接

地麵井筒段主管路利用已安裝Φ530×10.12mm無縫鋼管;21采區瓦斯抽采主管、支管部分利用已有Φ530×10mm無縫鋼管和Φ315mm聚乙烯瓦斯抽放管,新增主管、支管和已有管路的連接均采用法蘭連接。

三、抽采計量的布置

1、預抽區段煤層瓦斯順層鑽孔抽放係統

2107風巷區段鑽孔抽放管路與總回風∮500抽放管相連接,並在此抽放支管與主管連接處附近的支管上布置計量測點。

2、2107風巷迎頭抽放係統

2107風巷迎頭抽放係統吊掛在巷道西幫,由移動泵站提供負壓對迎頭抽放孔進行抽采;並在風門附近按時計量測點。

3、2107風巷本煤層抽放係統

2107風巷本煤層抽放管吊掛在巷道東幫,由地麵瓦斯抽放泵提供負壓通對本煤層抽放孔進行抽放,並在本煤層抽放管與總回風巷內抽放管連接附近安設抽采計量測點。

四、抽采計量

所有抽放泵站必須進行人工檢測,手動檢測儀每一小時檢測、記錄一次,記錄填寫屬實,,各種台賬記錄完整齊全,桌子、椅子由礦統一配備放於合適的位置,記錄本放於專用的文件盒內並放置在文件筐內排放整齊,記錄本要保證幹淨整潔,不得亂寫亂畫。

其他自動測點必須實現實時檢測,迎頭抽放期間由實驗室人員攜帶抽放參數綜合測定儀進行檢測並記錄。

第三節 抽采能力的核算

一、預抽鑽孔最大流量計算

∑Q預=∑nv

式中 n---鑽孔個數

v---單孔瓦斯平均流量 m³/min

(1)2107風巷掘進工作麵區域預抽孔25個(最多時),平均單孔流量0.6m³/min。

∑Q預=∑nv=25×0.6=15m³/min

(2)2107風巷掘進工作麵局部預抽孔30個(最多時),平均單孔流量0.53m³/min。

∑Q預=∑nv=30×0.53=16m³/min

取較大值16m³/min。

二、抽采管路所需管徑計算

根據瓦斯抽采管服務的範圍和所負擔抽采量的大小,其管徑按下式計算。

D=0.1457(Q混/V)1/2

式中,D——瓦斯管內徑,m;

Q混——管路內混合瓦斯流量,m3/min;

V——管內瓦斯流量,m/s,可取V=10~15m/s。

按照大管徑流速取大值、小管徑流速取小值,管路係統較長者流速取小值、管路係統較短者流速取大值的原則選取經濟流速,抽采瓦斯管徑計算結果見下表。

抽采係統抽采管徑計算表

管路名稱 純瓦斯流量

(m3/min) 瓦斯濃度

(%) 混合瓦斯流量

(m3/min) 氣體流速

(m/s) 管道內徑

(m)

高負壓抽采主管 20 25 80 12 0.376195782

采區高負壓抽采主管 20 25 80 12 0.376195782

高負壓抽采支管1 6 25 24 12 0.206050916

高負壓抽采支管2 3 25 12 12 0.1457

高負壓抽采支管3 1 25 4 12 0.084119934

低負壓抽采管路 6 15 40 10 0.2914

根據我礦實際情況,采用大管徑抽放。2107風巷迎頭抽放管路及迎頭抽放管路選取直徑315mm抽放管路。

二、抽采管路阻力計算

管路阻力包括摩擦阻力和局部阻力,設計高負壓管路局部阻力按摩擦阻力的20%計算;低負壓管路局部阻力按摩擦阻力的10%計算。

計算直管摩擦阻力,可按下式計算:


式中:

H ——阻力損失,Pa;

L——管路長度,m ;巷道設計長921m,L取1200m;

Q——瓦斯流量,m3/h;取960 m3/h;

D——管道內徑,cm ;取31.5m;

K0——與管徑有關的係數,參考《煤礦瓦斯抽放規範》取0.71;

γ——混合瓦斯對空氣的相對,參考《煤礦瓦斯抽放規範》取大值0.889。

經計算,21采區高負壓瓦斯抽采管路摩擦阻力H高摩= 12255.69706Pa;

局部阻力H高局=H高摩×20%=2451.139 Pa;

管路阻力H=H高局+H高摩=14706.84Pa。

三、瓦斯泵流量計算


式中:

——標準狀態下抽采泵的計算流量,m3/min;

——服務年限內最大的設計瓦斯抽采量,m3/min;

——抽采泵入口處預計的瓦斯濃度(%),高負壓抽采係統取25%,低負壓抽采係統取15%;

——泵的機械效率(%),取80%;

——抽采能力富餘係數,高負壓抽采係統取1.5,低負壓抽采係統取1.5。

則標準狀態下2107風巷迎頭抽采係統抽采泵流量:Qb =120 m3/min。

四、抽采設備的選定:

(一)、抽采設備確定原則

1、瓦斯泵的流量必須滿足礦井抽采期間預計最大瓦斯抽出量的需求;

2、在抽采期間,瓦斯泵的負壓必須能克服管路係統的最大阻力;

3、瓦斯泵要具備良好的氣密性;

4、抽采設備配套電機必須防爆。

(二)、瓦斯抽采設備的確定

2107風巷低負壓抽采設備利用地麵中央永久瓦斯抽采泵站已安裝的2台2BEC-62型水環式真空泵,1台工作,1台備用,每台配備礦用隔爆型電磁起動器及隔爆型三相異步電動機,極限真空160HPA, 最大抽速360立方/分鍾,功率450KW,電壓6kV,轉速1480r/min;真空泵采用減速器傳動,真空泵循環水係統利用已安裝設備。

2107風巷高負壓抽采設備及井下移動泵站擬選用2BEF-42型水環式真空泵,配備礦用隔爆型電磁起動器及隔爆型三相異步電動機,極限真空160hpa, 最大抽速130立方/分鍾,功率160KW,轉數590r/min;真空泵需采用減速器傳動,同時配備真空泵循環水係統利用係統。

2107風巷高負壓抽采係統備用泵為21采區抽采泵站,抽采泵站已安裝2BEF-42型水環式真空泵,配備礦用隔爆型電磁起動器及隔爆型三相異步電動機,極限真空160hpa, 最大抽速130立方/分鍾,功率160KW,轉數590r/min;真空泵采用減速器傳動,同時配備真空泵循環水係統利用係統。

真空泵性能參數參見下表。

水環式真空泵性能參數表

名稱 型 號 工作(備用)台數 最低吸入絕壓(hpa) 最大抽氣量(m3/min) 轉速(r/min) 電機功率(kW)

中央地麵抽采泵站 2BEC-62 1(1) 160 360 1480 450

21采區井下

抽采泵站 2BEF-42 2(1) 160 130 590 160

2107風巷移動泵站 2BEF-42 1 160 130 590 160

綜上:選用抽采泵的負壓、流量大於計算所需負壓(管路總阻力外加孔口不低於18kp的負壓)、流量;選用的抽放管直徑大於計算所需抽放管路直徑。故選用的瓦斯抽采設備能滿足瓦斯抽采的需求。


第五章 組織管理措施

第一節 組織機構及職責

為保證防突措施順利開展,加強對該項工作的領導,成立防突領導小組。

1、組織措施,成立防突領導小組:

組 長:劉新亮

副組長:謝文強、趙國印、楊曉東、常紅運、陳珂、洪黎明、李剛、劉建軍、賀化平

成 員:各科室科長、施工單位正職

2、責任範圍

組長:負責每季度、每月防突專題研究,檢查、部署防突工作,保證防突科研工作的投入,解決防突所需的人力、財力、物力;確保抽、掘、采平衡;確保防突工作和措施的落實。

副組長: 負責組織有關部門製定、審批和貫徹防突措施。組織安檢科嚴格監督措施的執行情況及施工過程中的安全工作。

成 員:各職能部門負責人對本職範圍內的防突工作負責,並落實所分管的防突工作,組織編製、審批、檢查防突工作規劃、計劃和措施。施工單位隊長、班組長對管轄範圍內防突工作負直接責任,負責安全技術措施的貫徹學習,並嚴格按照措施施工;防突技術人員對所在崗位的防突工作負責,隨時檢查綜合防突措施的實施情況,並及時將檢查結果向礦長和礦井技術負責人彙報。

第二節 技術管理

1、測量工作,施工區隊應在現場懸掛地質測量工程圖,標明巷道采掘進度,地質構造,煤柱準確位置,了解地質構造。

2、與礦培訓中心一期組織開展防突技術培訓班,使職工了解煤與瓦斯突出方麵的知識,熟悉突出預兆,掌握防治突出的一般措施,學會正確使用安全防護設施以及應急處理災變的能力,防止突出事故造成的危害。

3、防突工作必須按設計施工、保證工程質量,堅持文明生產,工作場所嚴禁亂放雜物,保證安全退路暢通無阻,如因地質變化或其它原因不能按措施的要求施工時,必須向礦調度室和通風科彙報,經礦總工程批準後執行,其它單位和個人不得隨意改變,以免造成管理上的紊亂。

4、加強井巷支護,防止突出煤層垮落引起突出,必須及時支護,背好頂幫,防止漏頂,防止煤層垮落。

第三節 跟班製度

1、在掘進過程中,當實施區域防突措施時,區隊正職必須現場跟班。

2、本掘進工作麵每班必須設專職瓦斯檢查工並隨時檢查瓦斯;發現有突出預兆時,瓦斯檢查工有權停止??

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