工作面瓦斯防治专项措施
更新时间:2024-06-14 07:37:01 阅读量: 综合文库 文档下载
XXX工作面区域及局部综合防突专项措施
一、工作面概况
XXX工作面位于皮带主斜井西XX采区,标高+71—+138m,东部为主井,南部为XXX工作面采空区,北部未开采,工作面底板上部标高为+138米,下部标高为+71米,煤层倾角为26°,煤层厚度3.5-4.5m,平均厚度4m。煤层属?三软?煤层,为保证采面的正常推进,特制定XXX工作面瓦斯防治专项措施。
二、地质概况
煤层顶板:二1煤伪顶岩性为泥岩,零星分布。直接顶岩性为粉砂岩及细砂岩,厚度一般为1-2m。老顶岩性为中、细粒砂岩,厚度一般为4-10m。
煤层底板:伪顶岩性以泥岩、炭质泥岩为主,厚度0.2-0.5m,直接底板岩性主要为细粒砂岩,次为砂质泥岩,厚度一般为4-10m。
根据地质资料和上、下巷掘进中所揭露的地质情况,该回采工作面回采范围内无断层,但回采过程中仍应加强观测。
该回采工作面地质构造为单斜构造,有小型褶曲。
三、开采保护层
(一)区域瓦斯治理方案的确定
按照《防突规定》第3条中的规定:防突工作坚持区域防突措施先
行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的,严禁进行采掘活动。区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。
按照《防突规定》第40条中的规定:区域防突措施应当优先采用开采保护层。
因此,根据XXX矿煤层的赋存条件,局部含有二2煤层的软岩层(位于二1煤上部约10米左右)与一3煤层(位于二1煤层下部约40米)可作为保护层进行开采,那么选择那一层作为保护层更合理呢?
按照《防突规定》第46条中的规定:选择保护层必须遵守以下规定:
1、选择无突出危险的煤层作为保护层。当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时,应根据安全、技术和经济的合理性,综合比较分析,择优选定;
2、矿井中所有煤层都有突出危险时,应选择突出危险程度较小的煤层做保护层,但在此保护层中进行采掘工作时,必须首先采取预抽煤层瓦斯区域防突措施;
3、选择保护层时,应优先选择上保护层;条件不允许时,也可选择下保护层开采时,不得破坏被保护层的开采条件。
按照应优先选择上保护层的原则及周边矿井开采下保护层而造成上部主要巷道(岩石集中大巷)破坏较严重的问题,XXX矿选择局部含有二2煤层的软岩层作为保护层是比较合理的。
(二)二2煤层工作面设计思路
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二2煤层工作面必须以为为二1煤层卸压,保证二1煤层工作面安全开采创造条件,实现规模化、正规化开采,正规设计、正规组织、正规循环施工。工作面开采范围必须对二1煤层开采区段进行充分卸压。二1煤层工作面开采范围必须在二2煤层工作面的卸压角范围内。
(三)二2煤层工作面卸压范围的确定
1、倾向卸压范围:二2煤层回采工作面上顺槽的卸压角为71°,下顺槽卸压角为76°,二1煤层工作面必须布置在二2煤层回采工作面倾向卸压角范围内。
2、走向卸压范围:二2煤层回采工作面回采区域向内侧56°线为二
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煤层工作面的卸压角,二1煤层工作面的采掘活动严禁超出卸压角范围。
3、二2煤层工作面推进与二1煤层掘进工作面的相对位置关系:根
据《防突规定》要求,二2煤层工作面推进与二1煤层掘进工作面的相对距离。
不小于100m或保护层工作面有效保护垂距的3倍。结合其他矿井的经验数据,我矿取保护层开采距离的30倍,30*1=30m。此数据作为矿井保护层开采的经验数据进行实践探索,并根据生产中实际情况适当进行调整。
(四)保护层开采设计原理图
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保护层开采倾向卸压角布置示意图
保护层
被保护层 开采保护层走向方向卸压范围示意图
四、工作面局部突出危险性预测
(一)预测前首先对工作面进行煤层注水:
1、用风煤钻打孔,沿工作面每3米一个注水孔,孔径42mm,孔深7.5m。注水孔呈三花眼布置,顶孔在支柱的注水阀位置,并向上呈100—200角,中孔在手把位置,呈水平方向(见附图一)。
2、注水方式采用液压泵加压注水,通过减压阀控制注水压力,无减压阀时,必须购置减压阀。
3、注水时间为4-6小时,先有2MPa逐渐加压,每隔1小时加压1MPa,
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直至8-13MPa。注水时间主要依据煤壁在控制的面积范围内出现均匀的渗出水珠,常称为?出汗?现象为止。
4、停止注水抽出注水器依次对下一个钻孔进行注水,可同时进行多个孔注水,要求注水工序要紧奏,作业要迅速。
5、当工作面瓦斯超过1%时,必须停止打眼,当工作面瓦斯浓度超过1.5%时,迅速向工作面下顺槽撤离直至XX西翼岩石集中运输巷,并及时向调度室汇报,进行处理。
6、打眼期间,人员严禁站在刮板运输机上面,打眼时必须两人合作,一人操作,一人协助,打眼结束后,将钻机管线转移到安全地点,并摆放整齐。
7、注水时要先通知XXX工作面回风巷内的作业人员撤离,并在XX西一石门以东风门外、XX西风井以西风门外、XX上顺槽出口处、XX西四石门派专人警戒。
8、注水严格按照从下向上的注水步骤进行,严禁采区下边注水,上边打钻,注水期间,采区及上顺槽回风流中必须断电、撤人,要先通知XXX工作面回风巷内的作业人员撤离并将采区及回风流中电源切断,并在XX大巷回风井以东风门外、XX大巷西二回风井西风门外、XX上巷出口处、XX西二石门派专人警戒。
(二)在采面煤层注水结束2小时后,每8米打一个效果检验孔,孔深6m,孔径42mm,进行检验,若检验指标(具体指标参数见下表2.1)不超限,可进行采煤作业;若检验指标超限,采取措施施工排放孔,排放孔孔深为7.5米,孔径69mm,在两个超标孔上、下2米范围内,每棚打不少于3个释放孔,释放孔以100倾角斜向顶板布置,释放时间不低
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于2个小时,然后再重新检验;检验若不超标则可作业,若超标则在所有超标孔上、下各4米范围内,每棚打不少于3个释放孔,孔深不低于7.5米,释放孔以100倾角斜向顶板布置,释放时间不低于2个小时,然后再重新检验;若重新检验钻孔突出指标仍超限,则在所有超标钻孔两侧6米范围内,每棚打不少于3个释放孔,孔深不低于7.5米,释放孔以100倾角斜向顶板布置,释放时间不低于2个小时,然后重新进行效果检验,若指标仍超限,继续打释放孔进行释放,直至效果检验有效为止(见附图二)。检测后挂限位牌板,出具预测结果报告单和回采作业通知单。
表2.1预测采煤工作面突出危险性参数临界值
钻屑瓦斯解吸指标 △2钻孔瓦斯涌出初速度 q/(L·min) 4.5 -1钻屑量S/ (Kg〃m) 6 -1h/Pa 200 (L〃m) 5.4 -1表2.2预测采煤工作面仪器说明表
仪器名称 煤与瓦斯突出预仪器型号 WTY-Ⅲ-F 仪器编号 20058774 生产厂家 焦作市创未矿业工程技术有限公司 焦作市创未矿业工程预测内容 瓦斯涌出初速度q值 钻屑量S值 钻屑瓦斯解吸值△h2 测封孔器 煤与瓦斯突出预WTY-Ⅲ-X 测解吸仪 20058775
技术有限公司 采用钻屑指标法,钻孔每打进1米测定钻屑量一次(临界值为6kg)和每隔2米测定一次钻屑解吸指标(临界值为200pa)和钻孔瓦斯涌出初速度q(临界值为4.5Pa)。并报矿技术负责人审批,当预测为无突出危险工作面时,每循环应留2m预测超前距。在解放层未解放区段(即采区上部40m)注水、排放孔深为8.5m,措施超前距不低于5m(附图三)。
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五、工作面瓦斯抽放防治技术措施:
XXX工作面采用工作面上隅角、采空区抽放、高位钻场抽放、本煤层顺层钻孔抽放方法,XXX工作面已实现分源抽放,即矿井西区XX型瓦斯抽放泵2台,抽放量85m3/min,实施采区上隅角、高位钻场抽放;矿井东区安装XX型瓦斯抽放泵2台,抽放量40m3/min,实施采面上巷本煤层抽放。
(一)上隅角采空区、高位钻场抽放:
利用井下移动抽放泵,抽放泵安装在XXX大巷西区机电硐室外,敷设8寸抽放管路至西一石门,返回到XXX上副巷,抽放上隅角抽放硐室瓦斯和采面上巷高位钻场瓦斯。采面上隅角抽放硐室布置为:XXX上巷每隔15米向上帮开一4×2.5×2的抽放硐室(见附图四)。
(二)本煤层抽放:
XXX采面本煤层抽放为上巷每隔1m沿工作面上巷向下打本煤层顺层钻孔,孔深40m,下巷由于铺设皮带,巷道断面小,因此在巷道上邦,从切眼向西每20m布置一个深4m,高2.2m,宽2.8m的钻场,在钻场内采用MKD-4钻机,顺工作面煤层方向施工扇形钻孔,与上巷钻孔实现抄手,同时在下巷采用顺煤层平行布孔方式,由工作面上顺槽施工平行短臂钻孔,钻孔轴线平行于回采工作面煤壁。(见附图五、附图六)。
六、爆破规定:
1、按照爆破图表规定炮眼布置的眼位、角度、深度进行打眼,若现场情况有变化时,及时修改补充。
2、下列情形之一的严禁打眼:
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(1)、工作面通风达不到要求。 (2)、有安全隐患未处理好。 (3)、拒爆未处理。 (4)、无防尘或扑尘措施。
(5)、使用风煤钻打眼工作面20m范围内,瓦斯浓度达到1%,工作面局部瓦斯浓度达到1.5%。
3、放炮必须使用水炮泥。
4、严格按要求使用煤矿许用炸药和1~5段毫秒延期电雷管,总延期时间不能超过130ms,一次拉炮距离5米。
5、放炮员必须持证上岗,必须随身携带便携式瓦斯报警仪;装药前,必须先清除炮眼内的煤(岩)粉和积水。
6、打眼后装药前必须做到‘一齐三净’,将爆破作业地点周围30m范围内的管线等认真掩护好,有跟班队长或班长和安检员、放炮员共同把关;若发生崩坏设施事件,要及时组织分析,定出防范措施,并将其恢复到完好状态。
7、严禁使用过期或严重变质的爆破材料,未用完的爆破材料必须及时如数退回炸药库。
8、装药工作由班组长协助爆破工进行,母线与脚线连线工作由爆破工一人进行操作。
9、炮眼深度和炮眼的封泥长度应符合下列要求:
(1)炮眼深度小于0.6m时,不得装药爆破;在特殊条件下,如拉底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时,必须制定安全措施,炮眼深度可以小于0.6m,但必须用炮泥封满炮眼。
(2)炮眼深度为0.6~1m时,封泥长度不得小于炮眼深度的0.5m。 (3)炮眼深度超过1m时,封泥长度不得小于0.5m。
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(4)炮眼深度超过2.5m时,封泥长度不得小于1.0m。
(5)工作面有2个或2个以上自由面时,煤层中最小抵抗线不得小于0.5m,岩层中最小抵抗线不得小于0.3m;浅眼爆破大岩块时,最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m。
10、爆破施工时,采用正向结构装药,打眼和装药不得同时进行,严禁在一个工作面使用两台放炮器同时放炮;严禁无封炮泥孔放炮;严禁放糊炮、明炮。
11、爆破前班组长必须按照?三警戒?要求亲自布置专人在警戒线和可能进入爆破地点的所有通道上担任警戒工作,警戒人员必须在安全距离以外放警戒;警戒线处应设置警戒牌,栏杆或拉绳;撤人安全距离为下安全出口100m外压风自救处,XXX工作面爆破时工作面作业人员应撤到XX大巷西二石门东侧防突风门外,爆破时要先通知XXX工作面回风巷内的作业人员撤离,并在XX大巷回风井以东风门外、XX大巷西二回风井西风门外、XX上巷出口处、XX西二石门派专人警戒。
12、爆破前,班组长必须亲自清点人数,确认无误后,并且亲自派人布置警戒,方可下达起爆命令;爆破工每次爆破要最后一个撤出,且必须在警戒线以外的安全地点起爆。
13、严格坚持?一炮三检?、和?三人联锁?放炮制度。放炮前班组长、爆破工、瓦检员、安检员必须共同到达现场检查工作面安全状况,确认安全无误后方可装药、放炮。?一炮三检?:装药前、放炮前、放炮后由瓦检员分别对作业地点进行全面检查;?三人联锁?:放炮员持警戒牌,瓦检员持放炮牌,班组长持放炮命令牌,放炮员装药连线完毕,把警戒牌交给班组长,班组长负责撤人警戒后,把放炮命令牌交给瓦检员,瓦检员进入现场检查瓦斯,确认瓦斯浓度在允许放炮范围之内把放炮牌交给放炮员,放炮员接到放炮牌后连接放炮器。放炮员接到起爆命令后,
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送电爆破前必须回头看,按规定大喊三声?放炮了?,5秒钟后发警号,确认爆破地点无人后方可爆破。严禁二次起爆。
14、爆破后至少等30min,待炮烟被吹散后,爆破工和班组长必须巡视爆破地点,检查瓦斯(迎头20m范围内瓦斯浓度小于1%)、通风、顶板、瞎爆等,如有险情,必须立即处理(如果通电拒爆后,爆破工应至少等30分钟后,沿线路查找瞎爆原因)。
15、处理瞎爆必须在班组长的指挥下当班处理完毕,当班未能处理完毕,爆破工必须同下一班爆破工现场交待清楚。属于连线不良造成的残爆可重新连线爆破,属其它情况的,要在距拒爆炮眼至少0.3m处另打同该炮眼平行的新炮眼(可以在原炮眼内轻轻插入炮棍,以确定新打的平行炮眼的方向),重新装药爆破,严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的炸药或从引药拉出雷管,严禁用打眼的方法往外掏药,严禁用压风吹这些炮眼。处理瞎炮时严禁其他人在工作面做其它工作。
七、安全防护措施:
1、工作面防突工作的执行以及煤层注水期间,安全科、通防科必须安排专职安全员,专职预测预报人员、专职瓦检员现场监督,确保措施落实到位,重点关注压力集中区的局部防突措施的执行情况,确保上段40米压力集中区的局部防突措施有效。
2、加大该工作面作业人员的培训力度,认真贯彻该工作面的作业规程和各种措施,着重培训防突知识,避灾自救,自救器使用等,经考试合格,方可上岗作业。
3、该工作面上顺槽距上安全出口≤40m内按要求设置压风自救系
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统,隔爆水棚、电话、水管,并保证正常使用。在采面回风流每50m设一组压风自救系统,每组6个压风嘴。回风巷内有人员单独作业的地点增设压风自救。
4、入井人员必须随身携带压缩氧自救器。
5、该工作面专职瓦斯检查工,发现险情,立即通知跟班领导,并及时汇报矿调度室,采取措施进行处理。
6、严格按突出工作面规定在工作面悬挂高低浓度瓦斯传感器,瓦斯传感器设置位置:工作面的传感器应吊挂在距上安全出口≤10米处;回风流中的瓦斯传感器应吊挂在距西一石门10—15米处。上隅角挂瓦斯传感器的位置:距切顶线不大于800mm,距上邦不大于800mm,距顶梁不大于300mm。上、下隅角应挂风帐,风帐吊挂标准为:上巷至上隅角吊挂长度不低于5米,拐弯处不低于15米,下巷至下隅角吊挂长度不低于5m,拐弯处不低于15m,上接顶、下接底,风帐除专职瓦检员外,任何人不得移动。
7、工作面及回风流中的的瓦斯传感器报警、断电浓度均为0.7%,断电范围为采煤工作面和回风流中所有非本质安全型电气设备,复电的瓦斯浓度小于0.7%。
8、工作面及回风流中所有电器设备机电科每一星期内检查两次防爆性能,有专人负责,并建立专项记录本,交机电科保存,失爆不处理严禁生产。
9、加强对职工防突知识的培训,当工作面有突出征兆时,立即停电撤人至全负压通风的新鲜风流处,并向矿调度室汇报。突出征兆有:
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(1)有声预兆:响煤炮,如鞭炮声、机枪连射声、闷雷声、沙沙声、支架嘎嘎响、打钻喷煤、喷瓦斯、煤壁开裂等。
(2)无声预兆:层理紊乱、变软变暗、无光泽、煤层干燥、煤尘增大、煤层厚度变大、倾角变陡、煤壁外鼓、炮眼装不进药、卡钻顶钻、瓦斯涌出异常、忽大忽小、空气味异常闷人、空气变冷、有时变热等。
八、避灾路线:
1、发生火、瓦斯事故的避灾路线 2、发生水灾避水路线
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