鄭煤集團興達煤礦十一平巷車場掘進防突措施

　　興達煤礦有限責任公司

　　2010.02.28

　　鄭煤集團興達煤礦有限責任公司

　　十一平巷車場掘進防突措施

　　一、 十一平巷工程概況及瓦斯地質參數

　　1、工程概況

　　十一平巷車場位于采區回風下山下部，總掘進工程量58m，沿煤層底板掘進。其中專回向下掘進12m、向東與十一平巷貫通掘進46m，采用U型鋼支護，凈斷面7.89m2，井下標高為-80.

　　2、煤層賦存狀況及煤層特征

　　十一平巷車場二1煤層位于下二疊統山西組下部，結構簡單，層位穩定。煤層距其上部的大占砂巖間距平均6.00m ,二1煤層頂板為砂質泥巖或細砂巖，底板為砂質泥巖。煤層厚度1.2～3.5m,平均2.35m，煤層平均傾角為23°，表現為單斜構造。

　　根據《防治煤與瓦斯防突規定》和鄭煤集團“四標一規”，現編制十一平巷車場掘進防突措施，內容如下：

　　防突措施采取順層鉆孔預抽煤巷區段煤層瓦斯方法，即利用十一平巷向下施工順層鉆孔的方法。煤層瓦斯抽放半徑為1.5m，預抽后進行區域效果檢驗。掘進時執行工作面超前排放鉆孔措施，然后進行工作面效果檢驗，指標不超后留足超前距進行掘進作業。

　　二、區域消突措施及鉆孔參數

　　在十一平巷向十一平巷車場施工順層鉆孔，鉆孔控制范圍為十一平巷車場掘進范圍及外側不小于20m的范圍。

　　鉆孔要求施工兩排，排距0.5m，間距2.5m，鉆孔方位角為0-22°，上排俯角為-20°，下排俯角為-23°。鉆孔長度均為35m。鉆孔開孔底排孔距底板0.8m;鉆孔直徑89mm。施工的鉆孔要及時進行聯孔抽放。(見示意圖)

　　抽放后，必須經集團公司瓦斯研究所進行效果檢驗，鉆孔控制范圍內噸煤殘余瓦斯含量降到5立方米以下，方可允許進行區域驗證、掘進。

　　三、局部防突措施

　　1.超前排放鉆孔措施

　　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0.6m，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5m，鉆孔沿巷道走向投影深度不小于10m，鉆孔超前距不得小于5m。

　　2、煤體注水

　　執行超前排放鉆孔后，利用上排鉆孔進行注水(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)。注水效果以下排孔出水為準。

　　四、效果檢驗

　　效果檢驗鉆孔布置和方法

　　(1)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，平行巷道軸線方向布置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、深度沿巷道走向方向投影不小于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;深度沿巷道走向方向投影不小于8m。

　　C、進行煤與瓦斯突出預測或防突措施效果檢驗時，采用干式打眼方式，鉆孔施工順序：2#、1#、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2m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，必須執行邊掘邊抽措施。

　　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。

　　五、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。

　　十一平巷車場抽放系統由地面抽放泵進行抽放，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，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，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節相連，每個短節上焊接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3.0m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。

　　重慶生產的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。

　　六、壓風自救系統

　　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。

　　七、瓦斯防治安全技術措施

　　1、掘進工作面局部通風配備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”，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兩臺瓦斯傳感器和斷電儀，瓦斯報警點設置為0.8%、斷電點設置為0.8%、復電點設置為小于0.8%，斷電范圍為該工作面掘進及回風范圍的所有非本質安全型電氣設備。

　　(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11平巷反向風門以外。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。

　　(7)其它未提及之處，嚴格按《煤礦安全規程》、《防治煤與瓦斯突出規定》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、避災路線

　　十一平巷車場及進風巷——軌道下山或皮帶下山(往上)——副井底平臺——副立井——地面