鄭煤集團興達煤礦11101下巷防突措施

　　興達煤礦有限責任公司

　　2009.10.18

　　鄭煤集團興達煤礦有限責任公司

　　11101下巷防突措施

　　根據鄭煤通便字(2009)60號《關于登封分公司興達煤礦11101工作面區域防突措施的批復》精神要求和鄭煤集團新“四標一規”，現編制11101下巷防突措施如下：

　　區域防突措施采取順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯防突措施，經區域防突措施效果檢驗指標不超后，再直接執行淺孔釋放局部防突措施，然后執行局部防突措施效果檢驗(區域驗證)，指標仍不超后留足超前距且采取安全防護措施后進行掘進作業。若區域防突措施效果檢驗指標超標，必須重新采取區域防突措施，直至區域防突措施效果檢驗指標不超標，否則不準進入下一步作業。若局部防突措施效果檢驗指標超限，則對淺孔進行聯孔抽放，預抽超前距不得小于10m，且所有單孔抽放濃度降到5%以下且抽放時間不得小于24小時，然后重新進行局部防突措施效果檢驗，直至指標不超，方可留足超前距且采取安全防護措施后進行掘進作業。

　　一、區域防突措施

　　1、區域鉆孔布置要求

　　在工作面迎頭上下幫各做一鉆場，鉆場錯口布置，間距5.0m，鉆場深5m，采用2.8m×2.8m工字鋼棚支護。在工作面和鉆場內施工順層鉆孔，鉆孔要求控制巷道兩幫向上和向下各15m范圍，向前控制60m范圍。當煤厚小于3m時，鉆孔要求施工一排，終孔間距為3m，位置在煤層中部。當煤厚為3-6m時，鉆孔要求施工兩排，排距0.5m，終孔間距上為3m，位置在煤層的1/3處和2/3處。當煤厚大于6m時，鉆孔要求施工三排，排距0.5m，孔終孔上下左右均為間距3.0m;鉆孔開孔底排孔距底板0.8m，排距0.4m，間距0.5m;鉆孔直徑89mm，水平投影長度最小60m，各鉆孔詳細參數見附表。施工的鉆孔要及時進行聯孔抽放。

　　經抽放、驗證指標不超后，向前施工40m，掘進迎頭必須滯后抽放鉆孔至少20m，再在巷道上下幫各做一鉆場，在工作面和鉆場內施工順層鉆孔，鉆孔要求同上，經抽放、驗證指標不超后，向前掘進。如此循環施工直至完成巷道全部工程。

　　2、區域措施效果檢驗

　　區域措施效果檢驗由鄭煤集團瓦斯研究所完成，要求每循環區域措施效果檢驗點不少于2個。檢驗標準為瓦斯含量降至5.0m3/t以下。

　　二、局部防突措施

　　1、淺孔參數設計

　　我礦二1煤層沒有測定鉆孔的排放半徑，根據相鄰礦井以及本礦的經驗，排放半徑暫定為0.8m，同時，由于巷道兩幫深部已經由順層抽放鉆孔控制，因此確定排放鉆孔呈三排布置，每排4個，控制到巷道輪廓線外3m，鉆孔沿巷道走向投影深度15m(具體參數見圖和附表)。

　　若局部防突措施效果檢驗指標超限，則對淺孔進行聯孔抽放，預抽超前距不得小于10m，且所有單孔抽放濃度降到5%以下且抽放時間不得小于24小時，然后重新進行局部防突措施效果檢驗，直至指標不超，方可留足超前距且采取安全防護措施后進行掘進作業。

　　2、局部防突措施效果檢驗

　　效果檢驗鉆孔布置和方法與預測布置和方法相同。

　　(1)預測檢驗鉆孔布置和臨界值的選定：按照《防治煤與瓦斯突出規定》和鄭煤三項技術標準要求，選用鉆孔瓦斯涌出初速度和鉆屑量指標預測突出危險性。臨界值分別為q值5L/min, S值6kg/m。

　　(2)預測鉆孔布置

　　A、巷道頂煤厚度小于5m時，在掘進工作面中部，平行巷道主線方向布置2#預測鉆孔，距巷道底板1m左右;在掘進工作面兩幫布置1#.3#預測鉆孔，距巷道側幫不大于0.5m距巷底板1m左右;在掘進工作面中部靠近支架頂部，布置4#預測鉆孔，孔口距巷道支架頂部1m左右，終孔控制頂煤全厚。鉆孔直徑均為42mm、深度不小于8m。

　　B、當巷道頂煤厚度大于或等于5m時，1#、2#、3#鉆孔同前，4#鉆孔靠孔近支架頂部左側1#、2#孔上方，孔口距頂1m，與巷道軸線方向呈45°夾角;5#鉆孔靠近支架頂部右側2#、3#孔上方，孔口距頂1m，與巷道軸線方向呈30°夾角;深度不小于8m。

　　C、進行煤與瓦斯突出預測或防突措施效果檢驗時，采用干或打眼方式，鉆孔施工順序： 1#、2#、3#、4#、5#

　　D、鉆孔定位

　　鉆孔水平角、傾角必須采用坡度規定位。

　　(3)特殊情況處理

　　當煤層賦存條件發生變化，巷道層位變化或遇到地質構造時，預測鉆孔布置方式，孔數和布置參數作相應調整，經礦總工程師批準后執行。

　　(4)預測方法

　　A、鉆孔在孔深2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m處測試。

　　B、鉆孔瓦斯涌出初速度q值測定步驟

　　①按鉆孔深度要求將測定裝置的封孔器、導氣管、測量室等與各種輔助部件連接好，檢查是否漏氣。

　　②鉆進時應避免鉆桿動，鉆進速度控制在0.5—1.0m每分鐘。

　　③鉆孔鉆進至預定深度，迅速拔出鉆桿，用專門的封孔器封孔，封孔后測量室長度為1.0m，并用打氣筒進行充氣，充氣壓力為0.2Mpa。

　　④在封孔操作的同時，將瓦斯q值測定儀與導氣管口連接好;封孔完成后，觀測儀表指針擺動情況。

　　⑤按瓦斯q值測定儀操作要求測定q值。

　　C、鉆屑量(S)的測定步驟

　　當鉆孔打到2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m時，分別接下1-2m、2-3、3-4m、4-5、5-6m、6-7m和7-8m之間的鉆屑稱重，測S值。

　　(5)突出危險性判斷方法

　　A、當所有預測孔的所有預測指標參數均小于臨界值時，掘進工作面視為無突出危險工作面，留不少于3m預測超前距。

　　B、當任一預測孔的任一指標參數達到或超過臨界值，掘進工作面視為突出危險工作面，必須執行局部防突措施。

　　11101工作面下付巷及切巷預測鉆孔布置示意圖

　　

 

　　C、在預測鉆孔施工過程中出現噴孔、夾鉆、頂鉆等現象時，直接判定為突出危險工作面，直接執行防突措施。

　　(6)預測超前距

　　A、每預測循環應留不小于3米的預測超前距。

　　B、預測(效檢)超前距以各預測(效檢)鉆孔測巷道軸線方向投影的最小值為準。

　　三、煤體注水

　　執行排放鉆孔或預抽后，利用排放鉆孔上排鉆孔進行注水(根據經驗，煤體注水后，嚴重影響各類鉆孔施工，因此，不要求全部鉆孔注水)。

　　四、瓦斯抽放系統設計

　　礦井地面安裝有2BE1—353型瓦斯抽放泵2臺，配備110kW電機，一臺工作，一臺備用。

　　11101工作面抽放系統由地面抽放泵進行抽放，服務于上、下付巷、切巷的邊掘邊抽，工作面上下付巷敷設一趟φ200mm(8英寸)螺旋管與回風下山的主抽放管路相連。采用孔板流量計及光學瓦斯鑒定儀和地面抽放監測系統同時監測抽放管路內的氣體參數，鉆場及單孔以“U”型壓差計、孔板等測定抽放量，歸納分析抽放效果。

　　1、鉆孔封孔聯網

　　抽放鉆孔的封孔方法采用PD材料封孔法，封孔管采用直徑25mm的雙抗管，長度不小于9m，封孔段長度不小于8m。

　　鉆孔聯網要求鉆孔直接與抽放支管短接相連，每個短接上焊接5-6個接頭，每個接頭上最多連接2個鉆孔。

　　單孔要有測量抽放負壓、壓差和濃度的小孔或其它測量裝置，保證測量數據及時準確。

　　2、抽放方法

　　瓦斯的方法為開采煤層順層抽放和掘進期間巷幫掛耳抽放等方式。

　　

 

　　3、抽放管路

　　(1)孔口管

　　采用口徑32mm雙抗管作為孔口管，分為兩節，每節3.0m，螺紋連接。

　　(2)支管

　　經計算，抽放瓦斯支管采用D200×4.5mm無縫鋼管或螺紋管，布置在巷道下幫。支管上每4.0m焊接一個三通，便于煤壁鉆孔連接，連接管用內徑φ32mm多層膠管，鐵絲捆綁連接。

　　(3)干管

　　經計算，抽放瓦斯干管采用D250×6.0mm焊接鋼管，沿回風下山敷設，回風下山為錨噴支護，在巷壁上開孔，預埋鐵托架，托住抽放干管，支架間距3.0m。抽放瓦斯干管沿風井井筒敷設進入地面抽放泵站。

　　4、鉆機的選擇

　　選擇鉆機需要考慮的因素包括：(1)鉆進深度;(2)轉速范圍;(3)給進，起拔能力;(4)液壓系統;(5)價格。

　　西安生產的1250型鉆機采用整體箱式結構，具有體積小、重量輕、移動安裝方便、機械效率高等優點，完全能夠滿足井下瓦斯抽放鉆孔鉆進的要求。該鉆機主要用于井下鉆探深度為100m—200m的各種角度的瓦斯抽放鉆孔，勘探鉆孔等多用途的工程鉆孔施工。

　　5、鉆孔施工技術安全措施

　　除了采取鉆孔施工技術的一般安全措施(略)外，還必須采取以下特殊措施：

　　(1)在施鉆地點附近安設一組(6個)壓風自救器和一臺電話;

　　(2)工作面放炮時，撤出施鉆人員至安全地點，放炮期間，所有人員均不得進入回風系統;

　　(3)放炮后，待施鉆現場瓦斯不超限，整個區域無安全異常，則可保持正常施鉆;

　　(4)若施鉆現場發生安全異常，則立即按安全路線撤離。

　　6、鉆孔封孔

　　抽放鉆孔的封孔方法采用PD材料封孔法，封孔管采用直徑25mm的雙抗管，長度不小于9m，封孔段長度不小于8m。

　　7、瓦斯抽放管路與瓦斯抽放鉆孔的連接

　　用彈簧軟管或礦用PVC管將鉆孔套管與鉆場匯流管(也稱混合器)相連，匯流管與鉆場瓦斯管連接，然后鉆場瓦斯管與布置在巷道中的瓦斯抽放支管相連接，瓦斯抽放主管均采用法蘭盤螺栓緊固連接，中間夾橡膠密封圈。

　　8、瓦斯抽放管路敷設

　　(1)瓦斯抽放管路敷設的一般要求

　　由于煤礦井下的環境條件比較惡劣，巷道變形較大高低不平，坡度大小不一，空氣潮濕管路易生銹，為此對煤礦井下瓦斯抽放管路的敷設有如下要求：

　　(1)瓦斯抽放管路應采取防腐，防銹蝕措施;

　　(2)在傾斜巷道中，應用卡子把瓦斯抽放管道固定在巷道支架上以免下滑;

　　(3)瓦斯抽放管路敷設要求平直，盡量避免急彎;

　　(4)瓦斯抽放管路敷設時要考慮流水坡度，要求坡度盡量一對致，避免由于高低超伏引起的局部積水，在低洼處需要安裝放水器;

　　(5)新敷設的管理要進行氣密性試驗

　　2、管路安裝

　　井下瓦斯抽放管路采用吊掛或打支撐墩沿巷道底板敷設，掘進工作面瓦斯抽放管可采用巷道側邦吊掛安全方式，地面瓦斯管路安裝采用沿地表架空敷設方式，架空高度0.5m，每隔5-6m設置一個支撐架(支撐墩)必要時在支撐墩上設半圓形管卡固定管路，以防滑落。

　　4、管道防腐防銹

　　所有金屬管道外表均要進行防銹處理，即在管道外表先涂刷兩層樟丹，在刷一層調和漆。

　　9、瓦斯抽放管道的附屬裝置

　　為了掌握各抽放地點的瓦斯涌出量，瓦斯濃度的變化情況，便于調節管路系統內的負壓和流量，在管路上應安裝閥門，流量計和放水器等附件，除此之外，在瓦斯泵房和地面管路上還須安設有防爆，防回火裝置及放空管等。

　　1)閥門

　　瓦斯抽放管路和鉆場連接管上均應安裝閥門，主要用來調節和控制各抽放點的抽放量，抽放濃度和抽放負壓等。

　　2)放水器

　　在抽放管路系統最低點安裝人工或自動放水器，及時放空抽放管路中的積水，提高系統的抽放效率，在排氣端低凹處安裝正壓放水器，抽出瓦斯排放至地面，還必須安裝防爆，防回火裝置，放空管，避雷線等。

　　10、計量裝置及抽入參數測定

　　在井下與主管道匯合的各抽放支管處各安裝一套WYS型管道氣體參數監測儀，計量各支管的瓦斯流量，在抽放系統的主管道和各支管上安裝一套WYS型管道氣體參數監測儀，計量整個抽放系統的瓦斯抽放量。應用便攜式孔板流量計測定單孔瓦斯流量。

　　也可以使用板流量計來測定管道中氣體流量，在使用孔板流量計要注意孔板與瓦斯管道的同心度，不能裝偏，在鉆場內使用孔板流量計時，應保證孔板前后各1m段平直，不要有閥門和變徑管。在抽放瓦斯管末端安裝孔板流量計，應保證孔板前后各5m段平直，不要有閥門和變徑管。

　　測定孔板兩端的壓差可采用傾斜水柱計，測定抽放管路中的抽放負壓可采用水銀計，抽放管路中的瓦斯濃度可采用負壓吸氣筒和高濃度瓦斯檢定器。

　　孔板流量計兩側的測壓孔使用膠管分別與U形壓差計，長800mm連接，根據水銀壓差計測定的負壓，壓差和高濃度瓦斯檢測儀監測的抽放管路內的瓦斯濃度就可以通過公式來計算瓦斯抽放量。

　　五、壓風自救系統

　　地面安裝LGH22/8型螺桿式空壓機兩臺，一臺工作，一臺備用。排氣量為22m3/min，工作壓力0.8mpa，配380V、110KW電動機。壓風管路主管路為D89X4無縫鋼管。

　　利用主井至皮帶下山、軌道下山鋪設φ89×4mm管路一趟至工作面上中下付巷。壓風自救系統設置在距采掘工作面25~40m的巷道內，放炮地點、撤離人員與警戒人員所在的位置以及回風道有人作業處，長距離的掘進巷道中，每隔50m位置設置一組壓風自救系統，每組壓風自救系統一般可供5-8個人用，并安裝專用電話。

　　六、瓦斯防治安全技術措施

　　1、掘進工作面局部通風各配備2臺2×15W局部通風機，一用一備，采用直徑600mm風筒供風，并實現“三專兩閉鎖”、“自動倒臺”、“自動倒切”，局扇安裝開停傳感器，并設專人負責管理，嚴禁無計劃停電停風。

　　2、監測監控

　　(1)監測工必須在該工作面及其回風巷安裝瓦斯傳感器和斷電儀，安裝位置、報警點、斷電點、斷電范圍及復電點的設置必須符合《煤礦安全規程》。

　　(2)每周定期調校，保證測值準確、靈敏可靠，保證瓦斯超限時，能切斷整個巷道及其回風流內全部非本質型電氣設備。

　　(3)巷道灑水時應避開傳感器，以免影響監測值的準確。

　　(4)調度室監測人員密切注意該掘進面瓦斯情況，發現問題及時報告值班礦長及礦主要領導，監控系統出現故障，必須加強人工檢測。

　　(5)傳感器修理工在現場進行傳感器校對或修理時，必須攜帶便攜儀，瓦斯異常時及時匯報。

　　3、防失爆

　　(1)機電科對該區域電氣加強管理，防爆檢查員每周檢查2次以上。

　　(2)掘進隊每班對工作面機電設備進行檢查，發現問題及時處理。

　　(3)掘進隊及業務部門管理人員經常深入現場，嚴格檢查，消除隱患，杜絕失爆。

　　(4)掘進隊或抽探隊需要新安裝或移動電氣設備時，應提前通知機電科，必須經機電科防爆員驗收合格后方可投入使用。

　　4、防滅火

　　(1)打鉆地點必須配備至少2臺完好的滅火器和不少于50kg黃土，并有可靠的水源。

　　(2)當打鉆過程中有發火跡象或孔口出現明火時，應立即停止施工，根據情況進行滅火，火焰熄滅后用黃泥將孔口封堵嚴實并及時向礦調度室匯報。

　　5、放炮

　　(1)放炮必須嚴格執行“一炮三檢”和“三人連鎖放炮”制度。

　　(2)必須使用水炮泥、粘土炮泥封孔，并封滿填實。其它鉆孔必須用粘土炮泥充填，充填深度不小于炮眼深度的1.5倍。

　　(3)斷電。放炮前，由掘進隊跟班隊長向調度申請斷電，調度接到申請后通知相應變電所停電，停電范圍為工作面及回風系統所有非本安型電氣。

　　(4)撤人。放炮前，由掘進隊當班班長負責將巷內所有人員全部撤到反向風門以外或距放炮地點200米以外的避災硐室內。撤人、放炮處要安裝一部通訊電話。

　　(5)警戒。放炮前，確認巷道內所有人員全部撤出后，由掘進當班班長負責安排專人關閉兩道反風門和避災硐室的隔離門，并在相關地點設置警戒，嚴禁人員進入。

　　(6)放炮后至少等30min，方可由班組長、瓦檢工、安檢員、放炮員共同進入工作面檢查，工作面瓦斯濃度降到0.8%以下且無其它異常情況后，施工人員方可進入工作面。

　　6、其它安全措施

　　(1)掘進隊在施工避災難硐室(或抽放鉆場)時也必須執行“四位一體”防突措施，開門前和施工過程中必須經防突預測人員預測。

　　(2)掘進隊必須在掘進迎頭設置主要防突措施牌板，并根據條件變化及時修改，以便于作業人員掌握防突措施相關參數和按參數進行打鉆施工。

　　(3)該工作面正巷和避災硐室(或抽放鉆場)不得同時掘進。

　　(4)避災硐室(或抽放鉆場)施工過程中預測不超標、沒有突出預兆，并且迎頭施工卸壓鉆孔沒有夾鉆、頂鉆、噴孔等異常現象時，避災硐室(或抽放鉆場)施工和迎頭打卸壓鉆孔可平行作業。

　　(5)正巷施工過程中預測沒有夾鉆、頂鉆、噴孔等異常現象時，并且鉆場施工抽放鉆孔不超標、沒有突出預兆時，正巷施工和抽放鉆孔施工可平行作業。

　　(6)在發生煤與瓦斯突出、瓦斯超限和有爆炸危險的情況下，嚴禁任何人在現場停、送電，防止產生火花發生爆炸。

　　(7)其它未提及之處，嚴格按《煤礦安全規程》、《防治煤與瓦斯突出細則》有關規定執行。

　　7、防突避災與避災路線

　　(1)立即撤出

　　發現突出預兆時，現場人員必須向外迅速撤離。撤退時應快速佩戴好隔離式自救器。撤至防突反向風門外后，要把防突反向風門關好，再繼續外撤。

　　(2)利用好避災硐室

　　如自救器發生故障或佩戴自救器不能達到安全地點時，在撤出途中應進入預先筑好的避災硐室中躲避，等待礦山救護隊的救援。

　　(3)及時報告

　　現場人員撤離到安全位置后，利用最近的電話向調度室簡要匯報。調度室值班人員按“煤與瓦斯突出應急求援預案”要求迅速逐級通知到相關領導。

　　(4)注意延期突出

　　發現煤與瓦斯突出預兆時，現場人員決不能猶豫，必須立即撤出，并佩戴好自救器。

　　(5)撤退距離

　　發現煤與瓦斯突出預兆時，現場人員必須撤退到防突反向風門以外。

　　8、發生突出事故后現場人員的避災自救措施

　　(1)佩用隔離式自救器保護自己

　　進入該工作面的所有人員必須隨身攜帶隔離式自救器。一旦發生突出事故，應立即佩截好，以便保護自己，迅速撤離危險區。

　　(2)立即撤出

　　發現突出事故時，現場人員必須向外迅速撤離。撤退時應快速佩戴好隔離式自救器。撤至防突反向風門外后，要把防突風門關好，再繼續外撤。

　　(3)尋找可避災的場所

　　遇險礦工在撤退中，若退路被突出煤矸所堵，不能到達避災硐室躲避時，可尋找有壓風管或鐵風筒的巷道、硐室暫避，并與外界取得聯系。這時，要把壓風管的供氣閥門打開或卸開接頭，使壓風管放氣，形成正壓通風，以稀釋高濃度瓦斯，供遇險人員呼吸。

　　9、突出事故發生后災區外人員的搶救措施

　　及時報告

　　突出事故發生時，在災區外的人員要通過電話或其他通訊方式，迅速向領導或礦調度室報告發生事故的時間、地點、人員情況及其它災情，并阻止不佩用防護儀器的人員進入災區。

　　10、避災路線

　　11101工作面下付巷——軌道下山(往上)——副井底平臺——副立井——地面