煤礦采煤工作面煤與瓦斯突出防治技術(shù)講座.ppt

采掘工作面煤與瓦斯突出防治技術(shù)梁道富二OO八年十一月 國內(nèi)外主要應(yīng)用的防突措施 采面 煤巷 石門 區(qū)域 局部防突措施 區(qū)域防突措施 防治突出措施 水力沖刷 水力擠出 預(yù)裂爆破 超前支護 松動爆破 超前鉆孔 瓦斯抽放 水力沖孔 金屬骨架或固化 排放鉆孔 煤層注水 預(yù)抽瓦斯 保護層開采 開采保護層防突機理 應(yīng)力降低 煤層卸壓 突出的激發(fā)作用減小 透氣性增加 瓦斯壓力梯度減小 瓦斯排放 突出發(fā)展的瓦斯作用減小 煤體強度增高 抵抗破壞的能力增強 消除或降低突出危險性 開采保護層 考察參數(shù)的變化保護層開采后 在卸壓范圍內(nèi) 被保護層 瓦斯壓力下降 瓦斯流量增大 煤層變形增大 頂?shù)装鍘r石應(yīng)力降低 煤體溫度降低 下圖為魚田堡煤礦開采上保護層3 煤層后被保護層4 煤層參數(shù)變化情況 由圖中可看出 被保護層參數(shù)的變化可大致劃分為4個帶 即 正常應(yīng)力帶 集中應(yīng)力帶 保護卸壓帶和應(yīng)力恢復(fù)帶 保護層的保護范圍 保護層的有效保護層間距保護層的保護作用隨層間距的增大而減小 達到某一臨界距離時 保護作用已不明顯 該臨界距離稱之為有效層間距 我國根據(jù)大量試驗資料統(tǒng)計分析認為 在采深小于550m 回采面長度小于120m條件下 保護層的有效保護層間垂距為 急傾斜煤層上保護層60m 下保護層80m 緩傾斜和傾斜煤層 上保護層50m 下保護層100m 選擇保護層時應(yīng)根據(jù)保護層厚度 巖性組合 頂板管理方法 回采工作面長度和開采深度等因素確定有效垂距 保護層的保護范圍由走向卸壓角 傾向卸壓角和超前距確定 走向卸壓角 保護層的保護范圍 傾向卸壓角 保護層的保護范圍 超前距 保護層超前于被保護層的距離應(yīng)不小于2倍層間距 并不小于30m 開采保護層的注意事項 不留或少留煤柱 被保護層工作面盡量布置在保護范圍內(nèi) 保護參數(shù)要實際考察確定 保護層開采過程中 應(yīng)進行瓦斯抽放等措施 綜合治理保護層的瓦斯涌出 加大被保護層的保護效果 超前鉆孔 1 適用于煤層透氣性較好 煤質(zhì)較硬的突出煤層 2 鉆孔直徑應(yīng)一般為75 120mm 地質(zhì)條件變化劇烈地帶也可采用直徑42mm的鉆孔 鉆孔距不得小于5m 若鉆孔直徑超過120mm時 必須采用專門的鉆進設(shè)備和制定專門的施工安全措施 3 鉆孔應(yīng)盡量布置在煤層的軟分層中 4 鉆孔的控制范圍 應(yīng)控制到巷道斷面輪廓線外2 4m 包括巷道斷面內(nèi)的煤層 5 鉆孔孔數(shù)應(yīng)根據(jù)鉆孔的有效排放半徑確定 鉆孔的有效排放半徑必須經(jīng)實測確定 6 超前鉆孔施工前應(yīng)加強工作面支護 打好迎面支架 背好工作面 預(yù)抽瓦斯 邊掘邊抽 深孔松動爆破 1 深孔松動爆破措施 可適用于煤質(zhì)較硬 突出強度較小的煤層 2 深孔松動爆破的孔徑為42mm 孔深不得小于8m 深孔松動爆破應(yīng)控制到巷道輪廓線外1 5 2 0m的范圍 孔數(shù)應(yīng)根據(jù)松動爆破有效半徑確定 采用深孔松動爆破防突措施 在掘進時必須留有不小于5m的超前距 3 深孔松動爆破的有效影響半徑 應(yīng)進行實測 4 深孔松動爆破孔的裝藥長度為孔長減去5 5 6 0m每個藥卷 特制藥卷 長度為1m 每個藥卷裝入一個雷管 裝藥必須裝到孔底 裝藥后 應(yīng)裝入不小于0 4m的水炮泥 水炮泥外側(cè)還應(yīng)充填長度不小于2m的封口炮泥 5 在裝藥和充填炮泥時 應(yīng)防止折斷電雷管的腳線 6 深孔松動爆破后 必須進行措施效果檢驗 如果措施無效 必須采取補救措施 7 深孔松動爆破時 必須執(zhí)行撤人 停電 設(shè)警戒 遠距離放炮 反向風(fēng)門等安全措施 水力沖孔 對于有自噴 噴孔 能力的突出煤層 利用鉆孔切割和水射流的打擊 破壞煤巖內(nèi)部應(yīng)力平衡和瓦斯的不穩(wěn)定平衡 在人為控制下激發(fā)噴孔 隨著煤和瓦斯的大量排出 突出潛能被釋放 從而起到消除一定范圍內(nèi)突出危險性的作用 附錄1 11606運順瓦斯治理安全技術(shù)措施 一 概況1 11606運順位于一采區(qū)中部 回風(fēng)斜井以東 副斜井以西 巷道沿M16煤頂板掘進 M16煤層厚1 0 2 6m M16煤為黑色 以亮煤為主 夾暗煤條帶 粉粒狀 塊狀構(gòu)造 井下標(biāo)高為 1185m 1204m 地面標(biāo)高為 1307 1m 1330 9m 2 M16煤層老頂為淺灰色的細砂巖 厚約15 5m f 5 6 M16煤層直接頂板為褐灰色炭質(zhì)泥巖 厚約2 65m f 3 4 M16煤 厚約 6m f 0 3 M16煤與M16下煤之間為一層黑色泥巖 厚約0 6m 和一層淺灰色粉砂巖 厚2 3 2 5m M16下煤厚約0 4m 3 11606運順采用1臺2 45KW局部通風(fēng)機通風(fēng) 風(fēng)機的兩級分別安裝在兩個供電回路上 風(fēng)筒出口風(fēng)量約380m3 min 工作面瓦斯?jié)舛葹? 20 絕對瓦斯涌出量為0 76m3 min 11606運順通風(fēng)情況詳見附圖一 11606運順通風(fēng)系統(tǒng)示意圖 4 11606運順具備瓦斯抽放條件 在11606運順內(nèi)安設(shè)了PE200型瓦斯抽放管 施工鉆孔后即可連管抽放 在11606運順工作面和回風(fēng)流都安裝了瓦斯傳感器 用于監(jiān)測工作面和回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛?在11606運順工作面供風(fēng)的局部通風(fēng)機安裝了風(fēng)機開停傳感器 用于監(jiān)測風(fēng)機開停狀態(tài) 在11606運順工作面的動力電源開關(guān)上安設(shè)了風(fēng)電 瓦斯電閉鎖裝置 11606運順的監(jiān)測監(jiān)控情況詳見附圖二 11606運順監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)示意圖 5 根據(jù)重慶煤科分院提供的M16煤層突出危險性鑒定結(jié)果 目前開采范圍內(nèi)不能認定M16煤層為突出煤層 隨著開采范圍的擴大 瓦斯壓力達到或超過0 74MPa時 M16煤層即可確認為突出煤層 在回風(fēng)井18 上變坡點處測得M16煤層的瓦斯壓力為0 21Mpa 目前對11606運順按突出威脅區(qū)進行管理 二 工作面突出危險性預(yù)測1 工作面突出危險性預(yù)測 效果檢驗均采用鉆孔鉆屑量和鉆孔鉆屑瓦斯解析值兩項指標(biāo)進行考察 預(yù)測 效檢 臨界指標(biāo)見下表 2 采用鉆孔鉆屑量 鉆孔鉆屑瓦斯解析值預(yù)測 效檢 時 采用風(fēng)煤鉆或MQT 50煤幫鉆機在工作面施工3個直徑為42mm 深為8 10m的鉆孔 鉆孔應(yīng)布置在軟分層中 一個鉆孔位于巷道工作面中部 并平行于掘進方向 另兩個鉆孔終孔位置應(yīng)位于巷道輪廓線外2 4m處 預(yù)測 效檢 鉆孔布置示意圖詳見附圖三 預(yù)測 效檢 鉆孔布置示意圖 3 施工預(yù)測 效檢 鉆孔時 鉆進速度應(yīng)控制在1m min 鉆孔傾角可根據(jù)現(xiàn)場煤層傾角進行調(diào)整 以保證預(yù)測 效檢 鉆孔在全煤中鉆進 鉆孔每2m測試一次K1值和每1m測試一次鉆屑量S值 4 11606運順按突出威脅區(qū)進行管理 連續(xù)進行兩次預(yù)測預(yù)報指標(biāo)不超限時 可批掘30m 三 工作面防治突出措施 1 巷幫鉆孔抽放 1 11606運順M16煤層較薄且瓦斯含量只有8 4m3 t 巷道掘進中 若遇炮后瓦斯超限或煤層變厚到1 5m以上時 開始在巷道兩幫施工抽放鉆場 左 右鉆場 以后根據(jù)最短鉆孔超前工作面不小于15m為依據(jù)作一組鉆場 每組抽放鉆場錯距為5m 抽放鉆場的規(guī)格尺寸為 深 寬 高 4m 3m 2 7m 通防工區(qū)在11606運順施工的抽放鉆孔用壓風(fēng)泵或便攜式注漿泵封孔 且封孔深度為5m 2 11606運順左 右鉆場抽放鉆孔施工參數(shù)見下表 4 通防工區(qū)嚴(yán)格按設(shè)計施工鉆孔 若11606運順炮后瓦斯超限時 必須在兩幫施工抽放鉆場 鉆孔超前工作面的距離不得小于15m 2 深孔松動爆破在施工過程中 經(jīng)考察突出危險性指標(biāo)達到或超過臨界值時 采用深孔松動爆破措施 使周圍煤體破碎 讓應(yīng)力集中帶向煤體深部推移 對工作面的瓦斯進行卸壓和排放 深孔松動爆破布孔4 6個 鉆孔直徑為42mm 孔深8m以上 每孔裝藥2kg 10節(jié) 藥卷規(guī)格長200mm 直徑32mm 重量200g 每5節(jié)藥卷裝一個雷管 雷管腳線全部采用串聯(lián)連接方式 每孔裝2個水炮泥 水炮泥外炮眼封泥長度不小于2m 詳見附圖四 11606運順深孔松動爆破炮眼布置和裝藥示意圖 深孔松動爆破時 普掘工區(qū)準(zhǔn)備好長炮棍等爆破專用工具 1 深孔松動爆破后必須采取效果檢驗 經(jīng)效檢無突出危險性時按批掘進尺組織施工 經(jīng)效檢有突出危險性時打排放孔進行排放 2 普掘工區(qū)必須加強爆破管理 正向裝藥正向爆破 3 深孔松動爆破炮眼要平 直 齊 布置在煤層中 有軟分層時要布置在軟分層中 3 施工排放孔排放瓦斯采取深孔松動爆破措施后 經(jīng)考察指標(biāo)達到或超過臨界值時再采取排放孔排放瓦斯措施 排放孔直徑為76mm 排放孔間距誤差不大于0 15m 傾角與煤層傾角一致 長度不小于8m 排放時間不小于8個小時 排放孔用風(fēng)煤鉆配 76mm的螺旋鉆桿施工 排放孔在煤層中施工 巷道為煤巷時施工3排排放孔 巷道為半煤巖巷時施工2排或1排排放孔 并均勻?qū)ΨQ的布置在煤層中 11606運順排放孔參數(shù)表 4 在斷層前后30m施工11606運順時 工作面要按突出危險工作面進行管理 堅持循環(huán)考察批掘制度 考察指標(biāo)達到或超過臨界值時 采取深孔松動爆破后兩小時再進行考察 考察指標(biāo)不超時 按批掘進尺采取安全防護措施后進行施工 若考察指標(biāo)超限時必須采取施工排放孔的措施加大瓦斯排放 且過斷層施工時要在兩幫鉆場內(nèi)加密鉆孔加大抽放 5 在施工各種鉆孔 抽放鉆孔 排放鉆孔 爆破孔 錨桿錨索孔等 出現(xiàn)夾鉆 卡鉆 頂鉆 噴孔時 要立即停止施工匯報調(diào)度室 由公司領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部室研究治理方案 在炮后瓦斯?jié)舛瘸^2 或絕對瓦斯涌出量大于10m3 min時 由公司領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部室研究治理措施 四 效果檢驗1 施工11606運順時 對防治突出措施效果的檢驗方法與本措施預(yù)測預(yù)報方法相同 均采用鉆孔鉆屑量和鉆孔鉆屑瓦斯解析值對工作面進行效檢 效檢鉆孔布置與預(yù)測鉆孔布置方法相同 詳見附圖三 預(yù)測 效檢 鉆孔布置示意圖 2 經(jīng)效檢指標(biāo)不超限后 留有不小于5m的超前距離進行批掘 校檢指標(biāo)超限時 再采取施工排放孔的措施加大瓦斯排放 經(jīng)校檢指標(biāo)不超限后 方可留有不小于5m的超前距進行批掘 遠距離放炮施工到留有不小于5m控制距離時 再進行防突考察 嚴(yán)格按批掘進尺組織施工 嚴(yán)禁超挖超掘 3 若有任何一次考察驗證有突出危險時 必須采用深孔松動爆破 排放孔排放措施進行消突 4 11606運順施工中 遇有斷層 褶曲 煤層傾角 厚度急劇變化時 施工各種鉆孔有噴孔 夾鉆 頂鉆 卡鉆時 普掘工區(qū)必須及時匯報調(diào)度室并進行防突考察 遇有炮后瓦斯?jié)舛瘸^2 或炮后絕對瓦斯涌出量大于10m3 min時 監(jiān)測室及時向調(diào)度室和通防工區(qū)匯報并進行防突考察 且不論考察指標(biāo)是否超限 都必須采取深孔松動爆破措施 并留有5m的深孔松動爆破超前距離 采取安全措施后施工 五 安全防護措施 1 11606運順掘進時 回風(fēng)系統(tǒng)嚴(yán)禁設(shè)置調(diào)控設(shè)施 必須保持回風(fēng)系統(tǒng)暢通 普掘工區(qū)按要求在11606運順迎頭50m范圍內(nèi)配備2個完好滅火器 2 壓風(fēng)自救裝置必須安設(shè)在井下壓縮空氣管路上 壓風(fēng)自救裝置的總開關(guān)要處于常開狀態(tài) 單個壓風(fēng)自救裝置的開關(guān)要處于常閉狀態(tài) 不得隨意關(guān)閉壓風(fēng)自救裝置的供風(fēng) 每一組壓風(fēng)自救裝置5 8個氣袋 每個壓風(fēng)自救裝置的供風(fēng)量不得小于0 1m3 min 個 工作面25 40m范圍內(nèi)安設(shè)一組 往后每50m安設(shè)一組壓風(fēng)自救裝置 迎頭50m范圍內(nèi)的壓風(fēng)自救裝置由通防工區(qū)負責(zé)安設(shè) 普掘工區(qū)負責(zé)前移維護 其他地點的壓風(fēng)自救裝置由通防工區(qū)負責(zé)維護 3 每一下井人員必須隨身攜帶隔離式自救器 班組長以上管理人員 放炮員 流動電鉗工下井必須攜帶便攜式瓦斯報警儀 防突考察工必須攜帶100 光學(xué)瓦斯檢定器 用于測定孔內(nèi)瓦斯含量 4 11606運順施工放炮 操縱放炮的地點設(shè)在1號崗 放炮時回風(fēng)系統(tǒng)中必須停電 撤人 停電范圍 放炮時必須停掉11606運順 五中延伸段內(nèi)的所有非本質(zhì)安全型電源 停送電工作由普掘工區(qū)負責(zé) 調(diào)度室統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮 機電室負責(zé)提供供電系統(tǒng)圖 供電情況詳見附圖五 11606運順供電系統(tǒng)圖 警戒位置 放炮時 1號崗設(shè)在五中延伸段風(fēng)門外進風(fēng)側(cè)A處 撤人站崗 放炮前普掘一區(qū)派a一人進行撤人 把人員全部撤到五中延伸段風(fēng)門以外A處 并站好1號崗 a負責(zé)關(guān)閉五中延伸段的防突反向風(fēng)門 a到位后向調(diào)度室匯報撤人站崗及反向風(fēng)門關(guān)閉情況 1號崗點必須設(shè)置 三保險 警戒人 警戒繩 警戒牌 放炮站崗示意圖詳見附圖六 11606運順放炮站崗示意圖 通防工區(qū)必須在1號崗點設(shè)置電話和壓風(fēng)自救裝置 壓風(fēng)自救裝置每處不少于5個 通防室必須在1號崗點設(shè)置電話 嚴(yán)禁11606運順迎頭100m范圍內(nèi)使用固定放炮母線 每次放炮前班組長 放炮員要認真對放炮母線進行檢查 接頭要用絕緣膠帶包扎牢固 杜絕明接頭 放炮母線必須用1 5平方兩芯銅芯絕緣線 嚴(yán)禁放炮母線與導(dǎo)電體相接觸 嚴(yán)禁放在電器 開關(guān)上 放炮母線不準(zhǔn)與電線 電纜 信號線同掛一側(cè) 必須同掛一側(cè)時 要掛在電纜下方 保持0 3m以上的距離 嚴(yán)格按照 五中車場延伸段及11606運順巷掘進工作面作業(yè)規(guī)程 中的爆破圖表進行打眼 裝藥 爆破前所有不裝藥的孔洞必須用不燃性材料充填 充填深度不小于爆破孔深度的1 5倍 爆破必須采用銅腳線的毫秒電雷管 雷管總延期時間不得超過130ms 嚴(yán)禁跳段使用 雷管腳線按要求相互扭緊 并用絕緣膠布包裹 每次裝藥放炮前 當(dāng)班班長要安排專人檢查工作面局部通風(fēng)設(shè)施 隔爆設(shè)施 瓦斯傳感器等安全設(shè)施完好情況 跟班電工負責(zé)檢查電氣設(shè)備的完好情況 確認完好后向班長匯報 每次放炮前 當(dāng)班班長必須安排專人對爆破地點20m范圍內(nèi)巷道進行灑水滅塵 放炮前派專人打開工作面50m范圍內(nèi)和回風(fēng)流內(nèi)的凈化水幕 放炮前 瓦檢員必須向監(jiān)控室打電話查問工作面瓦斯和局扇運行情況 只有在局扇運轉(zhuǎn)正常工作面瓦斯小于1 時方可起爆 否則不準(zhǔn)起爆 嚴(yán)格執(zhí)行 一炮三檢 三人連鎖 放炮制度 嚴(yán)格執(zhí)行瓦檢員 放炮員放炮 雙匯報 制度 爆破必須采用全斷面一次起爆 爆破后30min 瓦檢員用電話同地面監(jiān)控室聯(lián)系 查問11606運順工作面和回風(fēng)流中的瓦斯情況 只有在T1 T2分別低于1 時 由瓦檢員在前 班組長在中 放炮員在后一同到現(xiàn)場進行檢查驗炮 正常時方可送動力電 其他人員方能進入施工 發(fā)現(xiàn)拒爆 殘爆等異常情況時 必須立即匯報調(diào)度室 并由現(xiàn)場跟班區(qū)長或班長安排落實專人按 煤礦安全規(guī)程 之規(guī)定進行處理 5 11606運順工作面及回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備嚴(yán)禁失爆 嚴(yán)禁使用不防爆或防爆性能不合格的電器設(shè)備 普掘工區(qū)必須每班派專職電工檢查一次所有電器設(shè)備的完好情況 機電室至少每旬檢查一次該工作面及回風(fēng)系統(tǒng)的電器設(shè)備防爆情況并有記錄 6 11606運順工作面施工期間必須設(shè)置專職瓦檢員 負責(zé)按規(guī)定檢查工作面 回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛?7 施工抽放鉆孔時 在鉆場上方必須懸掛便攜式瓦斯報警儀 隨時檢測鉆場內(nèi)的瓦斯?jié)舛?施工時鉆孔中出現(xiàn)噴孔 卡鉆 頂鉆 夾鉆 響煤炮 瓦斯涌出忽大忽小 瓦斯?jié)舛瘸掷m(xù)上升 礦壓顯現(xiàn)等明顯的突出預(yù)兆時 必須立即停止施工 切斷電源撤出人員至進風(fēng)流安全地點 并及時向調(diào)度室匯報 8 工作面進行防突考察時 只準(zhǔn)使用同一臺鉆機施工鉆孔 鉆孔施工考察期間 嚴(yán)禁其他工作與之平行作業(yè) 以防傷人 9 防突考察所用鉆機 防突考察儀等必須隨時保持完好 對磨損 變形嚴(yán)重的鉆具一律停止使用 10 11606運順工作面60m以外200m以內(nèi)必須按規(guī)定安設(shè)合格的隔爆水棚 隔爆水棚的間排距 水量 棚區(qū)長度等要符合規(guī)定 11 普掘工區(qū)要加強局扇及開關(guān)維護保養(yǎng) 必須保證局扇能正常開啟運行 放炮時必須開啟兩級風(fēng)機 保證炮后瓦斯不超限 平時不放炮時根據(jù)工作面瓦斯情況 由瓦檢員決定開啟局扇的級數(shù) 12 炮后瓦斯超限時由通防副總工程師牽頭組織通防室 地測室 調(diào)度室 技術(shù)室 安監(jiān)室 通防工區(qū) 普掘工區(qū)等單位進行分析 查找超限原因 采取相應(yīng)措施 防止再次超限 13 遇炮后瓦斯?jié)舛瘸^2 時 必須在巷道迎頭施工淺孔排放孔 排放孔直徑為76mm 深度為4m 排放時間不小于4個小時 14 工作面需防突考察時 普掘工區(qū)要提前1小時向調(diào)度室匯報 由調(diào)度室通知通防工區(qū)及時進行防突考察 考察時通防工區(qū)和普掘工區(qū)要配合好 15 普掘工區(qū)要嚴(yán)格按批掘進尺組織施工 嚴(yán)禁超掘 通防工區(qū)防突考察工要在現(xiàn)場做好防突考察循環(huán)進度控制點 控制點以巷道的導(dǎo)線點為準(zhǔn) 普掘工區(qū)要加強深孔松動爆破的管理 嚴(yán)格按本措施設(shè)計參數(shù)組織實施深孔松動爆破消突措施 嚴(yán)格控制深孔松動爆破后的掘進進尺 確保在5m超前距離的保護屏幛下安全施工 16 在11606運順施工中 普掘工區(qū)要加強抽放硐室等三叉口的支護 對地質(zhì)構(gòu)造破碎等特殊地段必須加強支護 17 防突考察無突出危險時按措施規(guī)定批掘即可 若防突考察有突出危險時必須由調(diào)度室匯報總工程師和通防副總工程師 防突考察工升井后不論疲勞程度如何 要將批準(zhǔn)的 突出預(yù)測預(yù)報 措施效果檢驗 報告單 及時發(fā)放 報告單上必須注明考察時鉆孔內(nèi)瓦斯?jié)舛群褪欠裼型咚褂砍霎惓?噴孔等現(xiàn)象 同時注明所用防突考察儀器編號 考察里程等情況 18 突出預(yù)測預(yù)報 措施效果檢驗 報告單 要報送通防室 調(diào)度室 地測室 普掘工區(qū) 通防工區(qū)留存原件 普掘工區(qū)沒有接到調(diào)動室的通知不準(zhǔn)打眼放炮施工 19 通防工區(qū)要加強11606運順的鉆孔施工進度和瓦斯抽放管理 抽放系統(tǒng)放水要及時 保證抽放效果 20 瓦檢員和施工人員要熟悉突出預(yù)兆及避災(zāi)路線 發(fā)現(xiàn)有突出預(yù)兆時 必須立即停止工作 將人員撤離到副井并及時向調(diào)度室匯報 21 11606運順鉆場和迎頭嚴(yán)禁同時放炮以防冒頂誘導(dǎo)突出 處理瞎炮和殘炮時必須嚴(yán)格執(zhí)行遠距離放炮制度 22 避災(zāi)路線 11606運順若發(fā)生瓦斯事故險情或突出預(yù)兆時 當(dāng)班班長必須組織當(dāng)班人員按下列路線撤退 11606運順工作面 五中車場 副井 地面 23 突出預(yù)案 一旦發(fā)生突出事故調(diào)度室要及時命令機電工區(qū)變電所值班電工立即切斷井下所有動力電源 并把所有人員撤到地面安全地方 調(diào)度室及時通知救護隊作好下井的準(zhǔn)備工作 調(diào)度室立即通知井下各工作地點的瓦檢員按避災(zāi)路線把人員全部撤到地面 監(jiān)控室要加強井下瓦斯監(jiān)測 發(fā)現(xiàn)異常情況及時匯報調(diào)度室和通防室 并由調(diào)度室通知相關(guān)單位和領(lǐng)導(dǎo) 24 煤與瓦斯突出預(yù)兆 1 有聲預(yù)兆 煤層發(fā)出劈裂聲 悶雷聲 機槍聲 響煤炮 煤壁發(fā)生震動或沖擊 頂板來壓 支架發(fā)出斷裂聲 2 無聲預(yù)兆 煤層層理紊亂 煤質(zhì)變軟 煤暗淡無光澤 煤壁發(fā)亮 工作面頂板壓力增大 煤壁被擠出 片幫掉渣 頂板下沉或底鼓 工作面風(fēng)流中瓦斯忽大忽小 打鉆時有頂鉆 卡鉆 噴孔等現(xiàn)象 六 組織機構(gòu)與職責(zé) 1 為做好11606運順防突工作 公司成立防突領(lǐng)導(dǎo)小組 領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室設(shè)在通防室 負責(zé)協(xié)調(diào)防突的相關(guān)工作 2 相關(guān)部門職責(zé) a 掘進工區(qū) 負責(zé)現(xiàn)場一切安全設(shè)施的日常管理 發(fā)現(xiàn)頂?shù)装鍘r石及傾角發(fā)生變化必須及時匯報調(diào)度室 施工錨桿 錨索孔等時發(fā)現(xiàn)頂板淋水增大 鉆孔出水 瓦斯噴孔 頂鉆等現(xiàn)象及時匯報調(diào)度室 沒有接到調(diào)度室放炮命令嚴(yán)禁放炮施工 現(xiàn)場班組長要匯報調(diào)度室放炮的具體時間 由調(diào)度室統(tǒng)一協(xié)調(diào)安排放炮工作 b 地測部門 分析掌握煤層的產(chǎn)狀 對煤厚發(fā)生變化或遇有斷層構(gòu)造時及時進行通報 對施工前方的地質(zhì)構(gòu)造進行預(yù)測預(yù)報 c 通防工區(qū) 每旬要對 一通三防 設(shè)施 包括柵欄 防突風(fēng)門 壓風(fēng)自救等 進行一次檢查 及時構(gòu)建 維護保養(yǎng)好通風(fēng)設(shè)施 及時進行防突考察 施工抽放鉆孔時發(fā)現(xiàn)鉆孔噴水 瓦斯噴孔 頂鉆 夾鉆等現(xiàn)象及時匯報調(diào)度室和通防工區(qū) d 技術(shù)部門 必須根據(jù)現(xiàn)場圍巖變化情況及時確定支護方式和對現(xiàn)場爆破技術(shù)進行指導(dǎo) e 機電部門 負責(zé)對11606運順內(nèi)的電氣設(shè)備 每旬進行一次防爆檢查并有記錄 f 調(diào)度室 負責(zé)整個掘進期間的協(xié)調(diào)指揮 考察 停送電 撤人站崗 放炮等工作 沒有調(diào)度室命令11606運順嚴(yán)禁放炮施工 對出現(xiàn)的異常情況及時通知相關(guān)單位和領(lǐng)導(dǎo) g 安監(jiān)部門 組織好瓦檢員的抽放系統(tǒng)放水工作 負責(zé)監(jiān)督防突措施的落實 沒有按照措施落實嚴(yán)禁放炮施工 附錄2 11604綜采工作面瓦斯治理方案和措施 第一節(jié)概況一 工作面概況1 工作面位置工作面對應(yīng)地表有羅家田灣 馬家堰村寨 高壓線及附近零星農(nóng)戶 該工作面運順附近有ZK503 ZK603地質(zhì)鉆孔及J5 1補勘地質(zhì)鉆孔 工作面上方有2 落水洞 地面標(biāo)高 1291 831m 工作面位于一采區(qū)上部 為一采區(qū)西翼第二個回采工作面 南臨11602工作面 已回采 北臨11606工作面 未準(zhǔn)備 工作面開切眼位于F4支2斷層附近 工作面設(shè)計停采線位于回風(fēng)斜井中心線向西80m井筒保護煤柱線處 2 范圍及面積11604綜采工作面回采范圍是11604軌順 運順之間的M16煤層 11604綜采工作面設(shè)計走向長約619米 傾斜寬約126米 11604補面走向長約215米 傾斜寬約40米 則工作面回采面積約8 66萬平方米 3 工作面生產(chǎn)概況11604工作面軌道 運輸順槽設(shè)計為矩形巷道斷面 斷面積10 和12 其它為半圓拱形斷面 巷道支護方式以錨網(wǎng)支護為主 局部為金屬網(wǎng)與工字鋼架棚聯(lián)合支護 11604工作面采用走向長壁后退式采煤 頂板全部冒落法管理頂板 最小控頂距為 4 2m 11604工作面將采用綜采設(shè)備一次采全高開采 工作面平均采高為2 8m 預(yù)計最大日產(chǎn)量為2500t 天 4 地層工作面地層由老到新依次為 二疊系下統(tǒng)茅口組 P1m 灰?guī)r 二疊系下統(tǒng)峨眉山玄武巖 P1 龍?zhí)督M P2l 含煤碎屑巖 長興組 P2c 灰?guī)r 三疊系下統(tǒng)夜郎組 T1y 灰?guī)r與碎屑巖 茅草鋪組 T1m 灰?guī)r與白云巖 三疊系中統(tǒng)松子坎組 T2s 碎屑巖與灰?guī)r 獅子山組 T2sh 白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r 5 煤層井田范圍內(nèi)含煤地層共含煤18層 可采或局部可采煤層6層 從上到下分別為M2 M3 M9 M16 M17及M18 其中M16 M18為主要可采煤層 M17為部分可采煤層 M2 M3 M9等煤層僅局部可采 主要煤層特征見下表1 1 M16煤層M16煤層在本工作面內(nèi)呈層狀產(chǎn)出 厚度2 0m 7 65m 平均厚度2 8m 變異系數(shù)29 6 煤層結(jié)構(gòu)簡單 穩(wěn)定程度 較穩(wěn)定 2 M17煤層位于M16與M18之間 煤層厚度0 2 32m 平均厚度1 2m 變異系數(shù)57 1 該工作面區(qū)域內(nèi)M17煤層層位較穩(wěn)定 呈層狀 透鏡狀產(chǎn)出 屬部份可采煤層 煤層結(jié)構(gòu)簡單 一般不含夾矸 3 M18煤層層位穩(wěn)定 呈層狀產(chǎn)出 為井田主采煤層 該工作面區(qū)域內(nèi)M18煤層厚度0 3 7 50m 平均厚度3 18m 變異系數(shù)33 3 煤層厚度變化不大 煤層結(jié)構(gòu)較簡單 一般含1 2層夾矸 夾矸巖性為炭質(zhì)泥巖及粘土巖 4 其它煤層另有M2 M3 M9等煤層 連續(xù)性差 不穩(wěn)定 僅局部可采 M2煤層 厚度0 2 16m 平均0 43m 局部達可采厚度 M3煤層 厚度0 1 70m 平均0 37m 僅局部可采 M9煤層 厚度0 1 20m 平均0 47m 局部可采 5 M16煤層頂 底板巖石性質(zhì) 6 工作面主要地質(zhì)構(gòu)造工作面煤巖層總體趨勢呈現(xiàn)東南高西北低 為一單斜構(gòu)造 5 25 工作面東部及中西部發(fā)育背 向斜構(gòu)造 并發(fā)育3條斷層 受斷層牽引影響產(chǎn)生揉皺小褶曲 產(chǎn)狀變化較大 1 向斜 位于工作面中西部 軸向NE SW 幅度5 25m 2 背斜 位于工作面東部 軸向NE SW 幅度5 20m 3 斷層 運順揭露F35逆斷層 H 12m SF16 H 4 3m 軌順揭露F4支2逆 H 0 40m 斷層 7 地溫本區(qū)地溫梯度偏高 正常 8 煤的自燃性質(zhì)及煤塵爆炸性貴州省煤田地質(zhì)局實驗室提供的鑒定報告為 M16煤層為不易自燃煤層 M16煤層煤塵無爆炸性 9 煤與瓦斯突出危險性根據(jù)重慶煤科分院提供的M16煤層突出危險性鑒定結(jié)果 目前開采范圍內(nèi)不能認定M16煤層為突出煤層 隨著開采范圍的擴大 瓦斯壓力達到或超過0 74MPa時 M16煤層即可確認為突出煤層 在11604運順M16瓦斯壓力測定時 壓力較小 均遠小于0 74MPa 目前對11604綜采工作面按無突出危險工作面進行管理 二 工作面瓦斯情況1 工作面瓦斯地質(zhì)資料通過對井田范圍內(nèi)煤芯瓦斯的測試和瓦斯成份分析 可采煤層中的瓦斯含量普遍較高 現(xiàn)將11604綜采工作面附近地勘鉆孔中M16 M18煤層瓦斯含量統(tǒng)計如下表 表2 根據(jù)現(xiàn)場測得的煤層瓦斯壓力和煤樣的實驗結(jié)果 得出了測壓地點的煤層瓦斯含量 測壓地點煤層的瓦斯含量與附近相近標(biāo)高地勘時期所測定的煤層瓦斯含量對比如 表3 由上表分析可知 實際測定的瓦斯含量與地勘時期所測定的瓦斯含量相比普遍偏高 經(jīng)對比計算 實際測定的瓦斯含量是地勘瓦斯含量的1 0 1 21倍 因而11604綜采工作面瓦斯含量按1 2倍進行調(diào)整 調(diào)整后的11604綜采工作面附近地勘鉆孔中瓦斯含量值統(tǒng)計表如下 表4 11604綜采工作面在ZK503 ZK603 J5 1之間 因ZK603 J5 1鉆孔沒有測定M16煤層的瓦斯含量值 所以按ZK503鉆孔中所測定的M16煤瓦斯含量的修正值作為11604綜采面的平均瓦斯含量13 06m3 t M18煤層 瓦斯含量為13 07 14 20m3 t 平均含量為 13 64m3 t M17煤層 瓦斯含量為12 13 13 19m3 t 平均含量為 12 64m3 t 2 11604工作面瓦斯涌出量預(yù)計11604綜采工作面的相對瓦斯涌出量按下式計算 Q Q1 Q2 Q3m3 t式中 Q 工作面相對瓦斯涌出量 m3 t Q1 開采層 本煤層 相對瓦斯涌出量 m3 t Q2 鄰近層相對瓦斯涌出量 m3 t Q3 圍巖相對瓦斯涌出量 m3 t 其中 1 開采層相對瓦斯涌出量按下式計算 Q1 M K1 K2 W0 WK Mem3 t式中 M 開采煤層平均厚度 m Me 開采平均厚度 m K1 開采方法系數(shù) K1 L 2h L 126 2 13 126 0 79 L 回采工作面長度 m h 巷道煤體瓦斯排放帶寬度 m 無煙煤取h 13m K2 煤柱影響系數(shù) K2 l L l 殘留煤柱寬度 m W0 開采層 本煤層 原始瓦斯含量 13 06m3 t WK 殘余瓦斯含量 采至地面時煤的殘余瓦斯含量 m3 t 11604綜采工作面無煤柱回采 一次采全高 采至地面煤的殘余瓦斯含量WK為3 83m3 t 則 Q1 2 8 0 79 0 13 06 3 83 2 8 7 29m3 t 2 鄰近層相對瓦斯涌出量按下式計算 Q2 W0i Mi M im3 t式中 W0i 第i個鄰近層原始瓦斯含量 m3 tm Mi 第i個鄰近層厚度 m M 開采層的開采厚度 m i 第i個鄰近層瓦斯排放率 下鄰近層M17 M18煤層 Q17 12 64 1 2 2 8 40 100 2 17m3 tQ18 13 64 3 18 2 8 16 100 2 48m3 tM17煤在11604采面處的瓦斯含量為 12 64m3 t M18煤在11604采面處的瓦斯含量為 13 64m3 t 上鄰近M2 M3 M9煤層 Q2 10 92 0 43 2 8 61 100 1 02m3 tQ3 10 92 0 37 2 8 70 100 1 01m3 tQ9 10 92 0 47 2 8 84 100 1 54m3 t則 鄰近層相對瓦斯涌出量Q2 Q2 Q3 Q9 Q17 Q18 1 02 1 01 1 54 2 17 2 48 8 22m3 t 3 圍巖相對瓦斯涌出量按下式計算 Q3 Kn Q1m3 t式中 Kn 系數(shù) 全冒落管理頂板時 取0 25則 Q3 0 25 7 29 1 82m3 t11604綜采工作面相對瓦斯涌出量 Q Q1 Q2 Q3 7 29 8 22 1 82 17 33m3 t11604綜采工作面絕對瓦斯涌出量統(tǒng)計如下 表5 三 工作面通風(fēng)情況礦井采用中央并列抽出式通風(fēng) 主井 副井進風(fēng) 風(fēng)井回風(fēng) 風(fēng)機型號BDK 8 31 2 400KW 一臺工作 一臺備用 礦井總進風(fēng)量為10474m3 min 總排風(fēng)量為10584m3 min 有效風(fēng)率為86 27 配套電機為防爆電動機 10kV 400kW 740r min 每臺風(fēng)機配兩臺電機 目前只配備一臺電機 礦井采用通風(fēng)機倒轉(zhuǎn)反風(fēng) 綜采工作面回采前在11604探煤巷上口用磚建擋風(fēng)墻一道 帶調(diào)節(jié)窗 在11604運順回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷用磚建擋風(fēng)墻一道 帶調(diào)節(jié)窗 11604綜采工作面前期通風(fēng)為 11604運順 11604軌順進風(fēng) 11604補軌順 11604補軌順聯(lián)絡(luò)巷 11600運順回風(fēng) 11604軌順進風(fēng)量控制在400 450m3 min 11604綜采工作面前期通風(fēng)情況詳見附圖一 11604綜采工作面前期通風(fēng)系統(tǒng)示意圖 11604綜采工作面后期通風(fēng)為 11604運順進風(fēng) 11604軌順回風(fēng) 11604綜采工作面后期通風(fēng)情況詳見附圖二 11604綜采工作面后期通風(fēng)系統(tǒng)示意圖 四 礦井瓦斯抽放系統(tǒng)1 礦井于2004年12月18日安裝完善了地面高 低負壓兩套瓦斯抽放系統(tǒng)進行集中抽放 其中 高負壓選擇兩臺SKA 420型瓦斯抽放泵 最大抽放負壓68059Pa 最大抽放量158m3 min 抽放干管規(guī)格為DN245 7mm 低負壓選擇兩臺SKA 500瓦斯抽放泵 最大抽放負壓44048Pa 最大抽放流量210m3 min 抽放干管規(guī)格為DN560 10mm 2 11604運順現(xiàn)已安裝一趟PE200型抽放管 11604軌順現(xiàn)已安裝一趟PE150型抽放管 用來抽放本煤層 穿層及高位抽放鉆孔瓦斯 還需在11600運順 11604補軌順聯(lián)絡(luò)巷安裝一趟PVC400型抽放管 11604補軌順埋管安裝一趟DN300和DN200型焊鐵管用來抽放采空區(qū)瓦斯 詳見附圖三 11604綜采工作面抽放管路布置示意圖 五 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)1 礦井已經(jīng)選購了一套國內(nèi)較先進的KJ90煤礦安全與生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng) 能夠準(zhǔn)確及時監(jiān)測井下的瓦斯 風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)及主要設(shè)備的開停和風(fēng)門的開關(guān)狀態(tài) 同時能監(jiān)測地面主扇及瓦斯抽放泵的運行狀況 主要安裝了高低濃度瓦斯傳感器 風(fēng)速傳感器 一氧化碳傳感器 水位傳感器 風(fēng)機開停傳感器 風(fēng)門開關(guān)傳感器等 2 現(xiàn)已在11604綜采工作面安裝了監(jiān)測監(jiān)控裝置 用于監(jiān)測工作面瓦斯涌出 詳見 附圖四 11604綜采工作面前期監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)布置示意圖 附圖五 11604綜采工作面后期監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)布置示意圖 第二節(jié)工作面瓦斯綜合治理方案按照國家 先抽后采 監(jiān)測監(jiān)控 以風(fēng)定產(chǎn) 的瓦斯治理方針 本著 抽放為主 風(fēng)排為輔 的瓦斯治理原則 采取 密鉆孔 嚴(yán)封閉 綜合抽 實施瓦斯綜合治理 一 采取多種瓦斯抽放方法 抽放11604工作面的瓦斯 11604綜采工作面采取回采前掘進期間預(yù)抽煤層瓦斯 回采期間本煤層順層鉆孔抽放 底板穿層鉆孔抽放 高位鉆孔抽放和采空區(qū)埋管抽放的方法和措施 1 掘進期間預(yù)抽煤層瓦斯在11604綜采工作面形成之前 11604運順 軌順掘進時施工巷幫鉆場鉆孔對M16煤實施 邊抽邊掘 在11604軌順 11604運順掘進期間 分別在巷道兩幫每隔50 60米施工一組抽放鉆場 每個鉆場沿煤層走向方向施工6個超前鉆孔抽放本煤層瓦斯 鉆孔間距0 4米 終孔深度80 100米 封孔深度7米 開孔孔徑87mm 終孔孔徑65mm 累計鉆孔進尺12600米 根據(jù)11602 11609綜采工作面抽放情況 預(yù)計抽放率可達到10 Q預(yù)抽 Q 30 09 10 3 01m3 min2 回采期間的瓦斯抽放 1 本煤層順層鉆孔抽放本層瓦斯在11604軌順 運順沿煤層傾向分別施工單排平行順層鉆孔進行抽放 每5m一個鉆場 每個鉆場施工一個鉆孔 共施工246個鉆場 鉆孔孔深約70m 鉆孔開孔孔徑87mm 終孔孔徑75mm 開孔孔深7米 在11604軌順向11604補綜采工作面施工單排平行順層鉆孔進行抽放 每5m一個鉆場 每個鉆場施工一個鉆孔 共施工42個鉆場 鉆孔孔深35m 鉆孔開孔孔徑87mm 終孔孔徑75mm 開孔孔深7米 詳見附圖六 11604綜采工作面順層平行鉆孔布置圖 和附圖七 11604補面順層平行鉆孔布置圖 11604軌順 運順累計施工鉆孔進尺約18690m 根據(jù)11602采面的具體應(yīng)用情況該抽放方法抽放率最高可達25 Q順層 Q 30 09 25 7 52m3 min 2 底板穿層鉆孔抽放M17 M18煤層瓦斯為防止11604綜采工作面回采時M17 M18煤層煤體內(nèi)大量的卸壓瓦斯涌入11604綜采工作面 在M16煤層開始回采前和回采過程中 在11604軌順沿煤層傾向向M17 M18煤層施工穿層鉆孔抽放M17 M18煤層煤體內(nèi)的卸壓瓦斯 以減少M16煤層回采時的瓦斯涌出量 共施工61個鉆場 每個鉆場施工4個鉆孔 鉆場間距10米 開孔孔徑87mm 終孔孔徑65mm 鉆孔孔深34 110米之間 開孔孔深7米 累計施工鉆孔進尺17202m 詳見附圖八 11604綜采工作面穿層平行鉆孔布置圖 上述抽放方法在11602綜采工作面抽放率相對較低 目前采用上述抽放方法的瓦斯抽放率可達9 則 QLC Q 30 09 9 2 71m3 min 3 高位鉆孔抽放為防止11604綜采工作面回采時采空區(qū)內(nèi)的瓦斯涌入11604綜采工作面及上隅角 在綜采工作面回采時在11604軌順 11604補軌順 內(nèi)向M16煤層頂板打高位抽放鉆孔 高位抽放鉆孔終孔點距M16煤頂板15 18m 共施工8個鉆場 利用掘進時已有的鉆場 鉆場間距80米 每個鉆場施工4個鉆孔 開孔孔徑94mm 終孔孔徑75mm 每個鉆孔孔深100米 開孔深度7米 共計鉆孔個數(shù)44個 鉆孔進尺3200米 詳見附圖九 11604綜采工作面高位抽放鉆孔布置圖 上述抽放方法在11602綜采工作面試驗可知 采用上述抽放方法時瓦斯抽放率可達6 左右 則 QGC Q 30 09 6 1 81m3 min 4 采空區(qū) 高位 埋管抽放采面回采過程中在11604補軌順埋管抽放采空區(qū)瓦斯 在11604補軌順每隔40m施工一個上向鉆孔 鉆孔方位角為90度 往采煤幫鉆孔傾角75度 開孔孔徑300mm 終孔孔徑300mm 每個鉆孔孔深18米 共施工6個鉆孔 鉆孔總進尺108m 需沿11600運順和11604補軌順聯(lián)絡(luò)巷安裝一路PVC400型抽放管 在11604補軌順安裝一路DN300型焊鐵管 并每隔40m安裝一個DN300變DN200的異徑三通 并安裝40mDN200型焊鐵管和一個DN200型站管 站管壁厚4mm的焊鐵管 每個鉆孔安裝18m 站管上端1 5m范圍內(nèi)鉆上篩孔 篩孔直徑為10mm 孔間距為25mm 行間距為50mm 需要安裝DN300型焊鐵管200m DN200型焊鐵管310m 所有的埋管管路埋入凈深度不小于300mm 11604補面回采結(jié)束后在11604補軌順北段開門點處建密閉墻 在11604補軌順聯(lián)絡(luò)巷上口處建兩道密閉墻 兩道密閉墻的間距為15m 在兩道密閉墻內(nèi)再埋入一路PVC400型抽放管抽放采空區(qū)瓦斯 上述抽放方法抽放采空區(qū)瓦斯抽放率預(yù)計可達17 左右 則 QGC Q 30 09 17 5 12m3 min抽放瓦斯總量為 3 01 7 52 2 71 1 81 5 12 20 17m3 min通過抽放計算可知需風(fēng)排的瓦斯量為 30 09 20 17 9 92m3 min 二 綜采工作面風(fēng)量計算11604工作面井下人員需求 稀釋瓦斯 風(fēng)速等要求 且使總回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔怀^1 工作面風(fēng)量采用以下兩種方法計算 并選取其中的最大值 11604工作面的實際需要風(fēng)量 應(yīng)按稀釋和沖淡抽放以后的工作面瓦斯涌出量要求 根據(jù)風(fēng)速以及人數(shù)分別進行計算后 采取其中最大值 經(jīng)分析認為 本礦井地溫不高 綜采工作面人數(shù)少 一般不超過60人 因此 影響工作面風(fēng)量確定的主要因素是瓦斯涌出量和風(fēng)速 一 按11604綜采工作面及11604補面合采時風(fēng)量計算 1 按瓦斯涌出量 Q 100 q k CCH4 式中 Q 工作面需配風(fēng)量 m3 min q 經(jīng)抽放后需風(fēng)排瓦斯量 m3 min k 采煤工作面瓦斯涌出不均衡備用風(fēng)量系數(shù) 該數(shù)值應(yīng)經(jīng)過觀察實測后取得 通常綜采工作面取1 2 1 6 實際按1 5計算 CCH4 工作面最高允許濃度 取0 8 即 Q 100 9 92m3 min 1 5 0 8 1860m3 min 設(shè)計計算考慮了一定的備用風(fēng)量 則11604綜采工作面和11604補面按1900m3 min 即31 67m3 s 配風(fēng) 2 按工作面人員數(shù)量計算Q采 4N 240m3 min式中 N 采煤工作面同時工作的最多人數(shù) 60人 3 按風(fēng)速驗算最小采高2 0m最小控頂距4 2m時 工作面通風(fēng)斷面S最小斷面 8 4m2 綜采工作面風(fēng)速V Q S 為3 77m s 根據(jù)設(shè)計選取采面配風(fēng)31 67m3 s 采面風(fēng)速為3 77m s 則0 25m s 3 77m s 4m s 符合 煤礦安全規(guī)程 規(guī)定 二 若按11604綜采工作面單采時風(fēng)量計算 11604采面瓦斯涌出量計算 q 126 126 40 9 92m3 min 7 53m3 min1 按瓦斯涌出量 Q 100 q k CCH4式中 Q 工作面需配風(fēng)量 m3 min q 經(jīng)抽放后需風(fēng)排放瓦斯量 m3 min k 采煤工作面瓦斯涌出不均衡的備用風(fēng)量系數(shù) 該數(shù)值應(yīng)經(jīng)過觀察實測后取得 通常綜采工作面取1 2 1 6 實際按1 5計算 CCH4 工作面最高允許濃度 取0 8 即 Q 100 7 53m3 min 1 5 0 8 1412m3 min 設(shè)計計算考慮了一定的備用風(fēng)量 則11604綜采工作面按1450m3 min 即是24 17m3 s 配風(fēng) 2 按工作面人員數(shù)量計算Q采 4N 240m3 min式中 N 采煤工作面同時工作的最多人數(shù) 60人 3 按風(fēng)速驗算最小采高2 0m最小控頂距4 2m時 工作面通風(fēng)斷面S最小斷面 8 4m2 綜采工作面風(fēng)速V Q S 2 88m s 根據(jù)設(shè)計選取11604綜采工作面配風(fēng)24 17m3 s 工作面的風(fēng)速為2 88m s 則0 25m s 2 88m s 4m s 符合 煤礦安全規(guī)程 規(guī)定 三 11604軌順 11604運順風(fēng)量確定 1 11604運順進風(fēng)量為 1450m3 min 2 11604軌順進風(fēng)量為 1900m3 min 1450m3 min 450m3 min則11604軌順進風(fēng)量以400 450m3 min為宜 三 各類鉆孔施工及封孔工藝穿層鉆孔 采用 87mm鉆頭開孔 終孔孔徑 65mm 本煤層平行鉆孔 采用 87mm鉆頭開孔 終孔孔徑 75mm 高位抽放鉆孔采用 94mm鉆頭開孔 終孔孔徑 94mm 為提高鉆孔的抽放效果 采用壓風(fēng)泵封孔 嚴(yán)禁人工封孔 在煤層中開孔的鉆孔 封孔長度保證在5米以上 在巖層中開孔的鉆孔 封孔長度保證在3米以上 穿層鉆孔和本煤層平行鉆孔封孔管采用直徑 25mm的PVC管 高位抽放鉆孔封孔管采用直徑 32mm的PVC管 封孔管PVC管末端用堵頭堵塞 在PVC管 末端600mm 外壁鉆上小孔 所有小孔面積之和必須大于PVC管截面積 PVC管露出鉆孔孔口段不小于150mm 不大于200mm 然后利用膠管與瓦斯抽放管路的 多通 相連 四 瓦斯抽放管路敷設(shè)1 11604運順抽放管路選擇 1 11604運順本煤層抽放混合流量 Q混 QYC C 7 52 2 28 13 43m3 min 2 11604運順抽放管路管徑計算 D 0 1457 Q混 V 1 2 0 1457 13 43 20 1 2 0 119m式中 Q混 抽放混合流量 m3 min QYC 本煤層抽放鉆孔瓦斯量 m3 min C 本煤層鉆孔抽放濃度 取28 D 抽放管直徑 m V 管路內(nèi)的瓦斯流速 取20m s 則安裝一路PE150抽放管即可 因11604運順已安裝一路PE200型抽放管 符合要求 每個鉆場口設(shè)一 三通閥門 然后連接 多通 在順槽內(nèi)的低洼點處安裝放水桶 或經(jīng)抽放需要的地點增加放水桶 2 11604軌順抽放管路選擇 1 高位抽放鉆孔抽放混合流量 Q混 Q C 1 81 15 12 07m3 min式中 Q混 抽放混合流量 m3 min Q 高位抽放鉆孔瓦斯量 m3 min C 高位抽放鉆孔抽放濃度 取15 2 11604軌順順層鉆孔抽放混合流量 Q混 Q C 7 52 2 28 13 43m3 min式中 Q混 抽放混合流量 m3 min Q 順層抽放鉆孔瓦斯量 m3 min C 順層抽放鉆孔抽放濃度 取28 3 11604軌順穿層鉆孔抽放混合流量 Q混 Q C 2 71 25 10 84m3 min式中 Q混 抽放混合流量 m3 min Q 穿層抽放鉆孔瓦斯量 m3 min C 穿層抽放鉆孔抽放濃度 取25 4 11604軌順抽放管路管徑計算 D 0 1457 Q混總 V 1 2 0 1457 12 07 13 43 10 84 35 1 2 0 148m 式中 Q混總 抽放總混合流量 m3 min D 抽放管直徑 m V 管路內(nèi)的瓦斯流速 取35m s 則安裝一路PE150抽放管即可 因11604運順已安裝一路PE150型抽放管 符合要求 每個鉆場口設(shè)一 三通閥門 然后連接 多通 在順槽內(nèi)的低洼點處安裝放水桶 或經(jīng)抽放需要的地點增加放水桶 3 采空區(qū)埋管抽放管路選擇 1 采空區(qū)埋管抽放混合流量 Q混 Q C 5 12 10 51 20m3 min式中 Q混 抽放混合流量 m3 min Q 采空區(qū)抽放瓦斯量 m3 min C 采空區(qū)抽放濃度 取10 2 采空區(qū)埋管瓦斯抽放管路管徑計算 D 0 1457 Q混 V 1 2 0 1457 51 20 14 1 2 0 279m 式中 Q混 抽放混合流量 m3 min D 抽放管直徑 m V 管路內(nèi)的瓦斯流速 取14m s 則在11604補軌順非采幫埋管敷設(shè)一趟DN300型焊鐵管抽放采空區(qū)瓦斯 第三節(jié)工作面瓦斯綜合治理措施一 11604工作面粉塵災(zāi)害綜合防治措施 一 礦塵的危害礦塵的危害主要表現(xiàn)在如下兩方面 1 對人體的危害 工人長期吸入礦塵 輕者會引起呼吸道炎癥 導(dǎo)致塵肺病 矽肺病 煤肺病等 此外粉塵濃度大 還會影響視線甚至造成視力減退 不利于及時發(fā)現(xiàn)事故隱患 從而增加了發(fā)生事故的機率 2 燃燒或爆炸 煤塵在一定條件下 可以燃燒或爆炸 危及礦井的安全生產(chǎn) 貴州省煤田地質(zhì)局實驗室提供的鑒定報告為 M16煤層為不易自燃煤層 M16煤層煤塵無爆炸性 二 粉塵產(chǎn)生特點根據(jù)煤礦生產(chǎn)特點 井下產(chǎn)生粉塵的地點主要有 采煤工作面 煤炭運輸轉(zhuǎn)載點等 三 11604綜采工作面防塵措施1 11604綜采工作面設(shè)備噴霧防塵綜采工作面最大產(chǎn)塵點為機組割煤 其次為液壓支架移架產(chǎn)生的粉塵 因此綜采工作面防塵以上述兩點作為重點防治 采取的主要技術(shù)措施有 采煤機 液壓支架采用自動 手動聯(lián)合噴霧防塵 每架液壓支架上安裝有噴霧裝置 割煤 降柱 移架時同步噴霧 2 11604綜采工作面噴霧灑水綜采工作面 根據(jù)其幾個主要產(chǎn)塵點設(shè)置噴霧降塵點 采煤機設(shè)置內(nèi) 外噴霧系統(tǒng) 內(nèi)噴霧在采煤機雙滾筒中心和搖臂安裝噴霧裝置 向采煤機滾筒每個截齒的正面和截割滾筒靠煤壁側(cè)噴霧 外噴霧系統(tǒng)設(shè)在采煤機的兩個搖臂上 采煤機的內(nèi)外噴霧必須正常使用 停水必須停機 加強采煤機內(nèi)外噴霧的管理 內(nèi)噴霧壓力不得小于2Mpa 外噴霧壓力不得小于1 5Mpa 割煤時 必須先打開噴霧 且只有在噴霧正常的情況下方能回采作業(yè) 11604綜采工作面割煤和移支架時 產(chǎn)生較大的粉塵 因此必須使用下風(fēng)側(cè)3 5架架間噴霧及11604回風(fēng)順槽的凈化水幕 皮帶機 轉(zhuǎn)載機 刮板運輸機運輸時 綜采工區(qū)必須打開各轉(zhuǎn)載點的噴霧等 必須時刻保證噴霧設(shè)施完好 定期對11604軌 運順 11604補軌順的煤塵進行沖刷 清掃 嚴(yán)禁煤塵積聚 通防工區(qū)必須在11604工作面進回風(fēng)順槽安設(shè)防塵凈化水幕 在各轉(zhuǎn)載點安設(shè)轉(zhuǎn)載點噴霧 合格后移交綜采工區(qū)使用管理移挪 進風(fēng)順槽凈化水幕安設(shè)在進風(fēng)風(fēng)流匯合點以里 回風(fēng)順槽安設(shè)兩道防塵凈化水幕 第一道安設(shè)在距工作面不大于30m的位置 第二道安設(shè)在回風(fēng)順槽出口以里10 15m的位置 綜采工區(qū)負責(zé)綜采工作面及進回風(fēng)順槽的定期沖刷 沖刷范圍 11604運順聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門以里至工作面 11602運順北段風(fēng)門以里至工作面 工作面回風(fēng)順槽至11602軌順回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷口 進風(fēng)順槽每月沖刷一次 回風(fēng)順槽每旬沖刷一次 回風(fēng)順槽距工作面100m范圍內(nèi)每生產(chǎn)班沖刷一次 二 11604綜采工作面火災(zāi)防治安全措施因M16煤層無自燃發(fā)火傾向性 所以工作面可以不采取防治煤層自燃發(fā)火的措施 重點防治井下外因火災(zāi) 一 電氣事故引發(fā)的火災(zāi)防治安全措施根據(jù) 煤礦安全規(guī)程 要求 井下爆破材料庫 機電設(shè)備硐室 檢修硐室 材料庫 井底車場 使用帶式輸送機的巷道以及采掘工作面附近的巷道中 均應(yīng)備有滅火器材 并要求井下工作人員熟悉本職工作區(qū)內(nèi)滅火器材的存放地點 11604工作面均選用礦用隔爆型電氣設(shè)備 1 電纜選擇 11604工作面的1140V設(shè)備選用礦用分相屏蔽不延燃橡套電纜 固定敷設(shè)的照明 通信 信號和控制用的電纜選用礦用阻燃型橡套電纜 礦用不延燃橡套電纜 非固定敷設(shè)的電纜選用礦用不延燃橡套電纜 2 電纜敷設(shè) 電纜掛設(shè) 采用吊鉤懸掛 電纜不應(yīng)懸掛在壓風(fēng)管或水管上 不得遭受淋水或滴水 在電纜上嚴(yán)禁懸掛任何物件 電纜與壓風(fēng)管 供水管在巷道兩幫分別敷設(shè) 電纜 包括通信 信號電纜 必須敷設(shè)在瓦斯抽放管路另一側(cè) 3 電纜連接 電纜同電氣設(shè)備的連接 必須用同電氣設(shè)備性能相符的接線盒 電纜芯線必須使用齒形壓線板或線鼻子同電氣設(shè)備進行連接 不同型電纜之間不得直接連接 必須經(jīng)過符合要求的接線盒 連接器或母線盒進行連接 同型電纜之間可直接連接 高壓脂絕緣電纜接線盒必須灌注絕緣充填物 橡套電纜的連接必須采用硫化熱補 在地面熱補或冷補后的橡套電纜 必須經(jīng)浸水耐壓試驗 合格后方可下井使用 塑料電纜的連接 其連接處的機械強度以及電氣 防潮密封 老化等性能應(yīng)符合該型礦用電纜的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求 二 膠帶輸送機著火的防治安全措施膠帶輸送機發(fā)生著火的可能性 膠帶與傳動滾筒出現(xiàn)打滑 滾筒溫度急劇升引起著火 膠帶跑偏引起的著火 驅(qū)動裝置嚴(yán)重過載引起的著火等 井下膠帶輸送機必須使用阻燃輸送帶 帶式輸送機托棍的非金屬材料零部件和包膠滾筒的膠料 其阻燃性和抗靜電性必須符合有關(guān)規(guī)定 并選用具有煤安標(biāo)志的產(chǎn)品 為預(yù)防膠帶輸送機發(fā)生火災(zāi)事故 對其安裝相應(yīng)的保護裝置 綜采工區(qū)必須及時對采煤機 轉(zhuǎn)載機及皮帶的運轉(zhuǎn)部位加潤滑脂或潤滑劑 避免產(chǎn)生機械磨擦起火 綜采工區(qū)必須及時清理皮帶運輸機機道浮煤 避免機械磨擦浮煤起火 三 其他火災(zāi)的防治安全措施1 井下禁止使用電爐 燈泡取暖 2 禁止一切人員攜帶煙草及點火工具下井 3 所有井下工作人員都應(yīng)熟悉滅火器材使用方法 并熟悉工作區(qū)域內(nèi)滅火器材存放地點 4 綜采工區(qū)必須在11604運順皮帶機頭 機尾 配電點處按要求配備滅火器等滅火工具 以防突發(fā)火災(zāi) 5 工作面不得從事電焊 氣焊和噴燈焊接等工作 6 嚴(yán)禁在井下修理礦燈 7 采用阻燃抗靜電的運輸膠帶 電纜和風(fēng)筒 8 按有關(guān)規(guī)程 規(guī)范 安全地處理火區(qū) 9 11604工作面上隅角20米范圍內(nèi) 不準(zhǔn)存放電氣設(shè)備 三 11604綜采工作面防爆隔爆措施 一 防爆措施1 認真執(zhí)行 煤礦安全規(guī)程 等有關(guān)規(guī)程 規(guī)范 政策 2 加強對通風(fēng)設(shè)備 設(shè)施的管理 經(jīng)常檢查維修 保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)的正?？煽?3 經(jīng)常進行各用風(fēng)地點風(fēng)量 風(fēng)速 瓦斯 粉塵等參數(shù)的測定 使之符合 煤礦安全規(guī)程 要求 4 配備足夠的安全檢測儀器儀表 培訓(xùn)相應(yīng)人員 提高安全檢測人員素質(zhì) 5 加強通風(fēng)管理 保證各工作面有足夠的新鮮風(fēng)量 按時對瓦斯及粉塵進行檢查 對工作面經(jīng)常進行各種有害氣體 粉塵 風(fēng)量的檢測 建立個體巡回檢測和集中連續(xù)雙重檢測體系 6 工作面設(shè)有完善的瓦斯電閉鎖及斷電報警系統(tǒng) 7 工作面內(nèi)電動機 電器 變壓器均采用隔爆型 弱電設(shè)施為本安型 生產(chǎn)中應(yīng)加強機械及電器設(shè)備的管理 防止機械摩擦火花和電火花引燃瓦斯和煤塵 8 采取各種有效措施 防止局部瓦斯積聚 9 經(jīng)常對運順 軌順巷道中積聚的煤塵進行清掃 對膠帶輸送機的轉(zhuǎn)載點等易產(chǎn)生煤塵處實行灑水噴霧降塵 10 對浮游煤塵主要采取噴霧降塵加人工清理 11 遵守瓦斯管理的各項規(guī)定 防止局部積聚和瓦斯爆炸事故 12 為確保安全 防止瓦斯爆炸 工作面各電器設(shè)備必須安裝接地系統(tǒng) 工作面高 低電器設(shè)備均設(shè)有選擇性漏電保護裝置 二 隔爆措施 煤礦安全規(guī)程 規(guī)定 高瓦斯礦井煤巷掘進工作面應(yīng)安設(shè)隔 抑 爆設(shè)施 本礦井為高瓦斯突出礦井 但煤塵無爆炸危險 隔爆設(shè)施主要用于縮小瓦斯爆炸影響范圍 減少爆炸損失 為防止瓦斯爆炸災(zāi)害范圍擴大 通防工區(qū)必須在11604軌順 運順 11604補軌順按要求各安裝一組隔爆水棚 水量不小于每平方米200升 隔爆棚距工作面不小于60m不大于200m 并隨著工作面的回采通防工區(qū)要及時移挪 生產(chǎn)期間必須加強管理 經(jīng)常檢查和更換破損