一、采面概況
  1、工作面位置關系
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1232采面回采專項防突設計

作者:佚名 2012-03-13 21:14 來源:本站原創(chuàng)

  1232采面回采專項防突設計

  一、采面概況

  1、工作面位置關系

  1232綜采工作面布置在采三區(qū)東翼,西起1695軌道石門,東至B43勘探線,北起底板等高標高+1797.2m,南至底板等高線標高+1695m,為我礦采三區(qū)3#煤層首采工作面。

  1232采面走向長1030m,斜長180m,采高2m。該采面采用走向長壁后退式采煤方法,綜采采煤工藝,全部跨落法管理頂板,U型全風壓通風。

  2、工作面周邊小煤窯開采情況

  該工作面自西向東分別布置有灑阿嘎、垤塢、白巖腳、田壩、柳樹溝等地方小煤礦,其開采情況如下:

  灑阿嘎:灑阿嘎煤礦位于1232回風巷以西20m,主要是開采17#、18#煤層,最低開采標高不詳細,現系統(tǒng)已關閉,對1232采面回采不會構成影響。

  垤塢:垤塢煤礦位于1232回風巷以東62m---395m之間,主采9#、12#、17#、18#煤層,9#煤層的最低開采標高+1794m,其他煤層開采最低標高不詳,3#煤層未開采,現系統(tǒng)已關閉,1232采面回采至該礦范圍時,預計會受到9#煤層采空裂隙水影響,但不會構成威脅。

  白巖腳:白巖腳煤礦位于1232回風巷以東522—769m之間,該礦主采1+3#煤層,通過在1232回風巷(反掘段)左9鉆場沿上山方向打探孔及結合以前測量資料分析,該礦開采3#煤層的最低標高在+1850m以上;1232采面回采至白巖腳煤礦3#煤層采空范圍時,受采動裂隙影響,預計老空積水會沿裂隙涌入工作面。

  3、煤層頂底板情況

  直接頂:灰色粉砂巖,夾粉砂質泥巖,具微波狀層理,含植物化石碎片,局部為細砂巖,厚平均6m。老頂:灰色粉砂巖或灰色細砂巖,細砂巖較堅硬,厚平均7m。

  直接底:深灰色粉砂質泥巖,厚約0.5m,較軟弱。老底:以灰色粉砂巖為主,有時相變?yōu)榉凵百|泥巖或細砂巖。間夾透鏡狀菱鐵礦,下部含黃鐵礦,中部夾煤線或炭質泥巖,厚約7m。

  4、煤層特征

  3#煤層:瓦斯含量為9.98m3/t,根據1232回風巷、運輸巷揭露煤層資料,煤層傾角最大32°,最小28°,平均30°;煤厚最大2.7m,最小1.8m,煤層厚度在分叉帶前后均穩(wěn)定;含兩至三層高嶺石泥巖夾矸,上層為褐灰色細晶質高嶺石泥巖;下層為褐黑色隱晶質高嶺石泥巖,兩層相距0.15米;3#煤層有合并分岔現象,在1232回風巷回16#測點以東265m,1#煤層與3#煤層合并,1232運輸巷在里程630m開始,1#煤層與3#煤層合并,合并后煤層最厚2.7m.

  5、工作面儲量

  1232采面儲量計算方法:由于1232采面(外段)3#煤層為單獨一層、里段1#煤層與3#煤層合并,因此,在計算本采面儲量時,必須劃分為兩段進行計算,計算結果如下:

  外段:86205.7(平面積)*1.4(比重)*1.9(平均煤厚)/cos30°=229307T

  里段:72911.1(平面積)*1.4(比重)*2.7(平均煤厚)/cos30°=318240T

  總地質儲量=229307(外段)+318240(里段)=547547T

  實際可采儲量應減去斷層損失煤量,斷層損失是采面主要的儲量損失。

  二、防治煤與瓦斯突出措施

  (一)綜合防突措施

  1232綜采工作面即將回采,根據松河礦井煤與瓦斯突出鑒定資料,3#煤層具有煤與瓦斯突出危險,1232綜采工作面回采期間按突出危險煤層進行管理。

  1、區(qū)域防突措施

  結合該采面瓦斯預計涌出情況,采取在1232回風巷、1232運輸巷沿傾向方向從1232回風斜巷開始布置鉆孔,鉆孔垂直于1232回風巷下幫及1232運輸巷上幫,鉆孔間距為2.0m,鉆孔均勻布置在開采煤層中,其傾角與煤層傾角一致,鉆孔孔徑為Ф65mm(或Ф94mm),1232運輸巷鉆孔孔深120m,1232回風巷鉆孔孔深70m,鉆孔總數1020個,總長96950m。其中:1232運輸巷鉆孔511個,總長61320m;1232回風巷鉆孔509個,總長35630m,該面噸煤鉆孔量0.31m/t,符合要求。鉆孔施工結束后及時封孔聯管抽放,鉆孔封孔深度不小于8m,采用水泥沙漿封孔泵或馬麗散封孔,封孔管為Ф25mmPVC管,用Ф30mm膠管與分流器連接抽放。地質構造復雜地段鉆孔適當加密。本煤層鉆孔邊掘邊抽,預抽時間在2個月以上。(具體設計詳見附圖)

  1232綜采面運輸巷、回風巷鋪設一趟Ф300mm瓦斯管進行本煤層鉆孔預抽,該項在運輸巷及回風巷掘進時開始實施。

  2、區(qū)域性防突措施效果檢驗

  區(qū)域性防突措施施工完畢,經過間接計算法對采煤工作面消突效果進行評價后,采用殘余瓦斯壓力作為區(qū)域性防治煤與瓦斯突出措施效果檢驗。

  (1)設備儀器及材料準備:便攜式封孔泵;量程2.5MPa壓力表; 測壓管:4′無縫鋼管(或鐵管),單管長度2m(兩端套絲),封孔長度視鉆孔長度而定,最里面一節(jié)端頭焊擋板并纏好棉紗;配套4′直接頭若干;4′球閥;425#硅酸鹽水泥、細砂子若干,速凝劑1包,棉紗及生料帶若干。進行防突措施效果檢驗前,必須對儀器進行認真檢查,只有在儀器正常完好的情況下,方可進行。

  (2)布孔:沿采煤工作面走向方向在運輸巷及回風巷每隔40m布置2個檢驗測試點。各檢驗測試點布置于所在部位鉆孔密度較小,孔間距較大、抽放時間較短的位置,并盡可能遠離測試點周圍的各項預抽鉆孔或盡可能與周圍預抽鉆孔保持等距離,且避開采掘巷道的排放范圍和工作面的預抽超前距,若遇地質構造復雜區(qū)域應適當增加檢驗測試點。

  (3)封孔:打完后清洗鉆孔,用壓風吹去煤屑和孔內積水。封孔設備采用便攜式封孔泵,采用水泥砂漿以及適量水玻璃(或其它速凝劑)混合封孔。

  1)仰角孔封孔:

  將425#以上硅酸鹽水泥加入適量清水,充分攪拌均勻。將測壓管、注漿管穿過木塞插入鉆孔內,然后將木塞外纏棉紗牢牢打入孔口固牢。由注漿泵將攪拌好的水泥砂漿注入孔內,待測壓管見漿液返出立即停泵,同時將注漿管閉死,測壓管用幾節(jié)4′無縫鋼管連接,最外一節(jié)外端安壓力表;注漿管用一根6′鐵管。測壓鋼管每節(jié)長度視巷道寬度而定(初步定為每節(jié)2m),為保證其氣密性,管接頭部分采用生膠帶纏繞,測壓鋼管端頭用細銅紗網包裹,以防煤屑及雜物進入堵塞管路。

  2)俯角孔封孔:

  采用水泥砂漿以及適量水玻璃(或其它速凝劑)混合封孔。

  測壓管用4′無縫鋼管連接,最里一節(jié)1m處焊擋板并纏好棉紗,防止水泥流入測壓室內。測壓鋼管每節(jié)長度視巷道寬度而定(初步定為每節(jié)2m),為保證其氣密性,管接頭部分采用生膠帶纏繞,測壓管端頭用細銅紗網包裹,以防煤屑及雜物進入堵塞管路。最外一節(jié)測壓管300mm處焊2根長50mm的鋼筋擋棒,防止鉆孔注漿時測壓管滑入鉆孔內。

  將425#以上硅酸鹽水泥加入適量速凝劑和清水,充分攪拌均勻。將測壓管和注漿軟膠管同時插入鉆孔內,由注漿泵將攪拌好的水泥砂漿注入孔內,邊注漿邊將注漿軟膠管向孔外拔,待鉆孔內注滿水泥砂漿后,停止注漿。并將孔口段抹好水泥。

  (3)測定:鉆孔施工完畢后, 經過48小時水泥漿固化到一定強度后安上壓力表,并派專人觀測數據。

  (4)臨界值:所測定的瓦斯壓力小于0.74MPa,視為防突措施有效,進行最后區(qū)域驗證,否則,嚴禁回采。

  3、區(qū)域性驗證

  回采工作面進行區(qū)域驗證時采用鉆削指標法。具體方法為;

  (1)沿采煤工作面每隔15m布置一個直徑為42mm、孔深10m的驗證鉆孔,鉆孔應盡可能布置在軟分層中,并平行于回采推進方向,測定鉆屑量S和K1值。

  (2)測定:鉆孔每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量S,每鉆進2m至少測定一次鉆屑瓦斯解吸指標K1。

  (3)若實測時未發(fā)現其他異常情況,且所得以上指標均小于其臨界值,方可確認為無突出危險工作面,并在采取安全防護措施下進行回采作業(yè),且必須保留3m預測孔超前距。

  (4)臨界指標

  對各項指標的突出危險臨界值規(guī)定如下:

  最大鉆屑量 Smax (Kg/m)鉆屑瓦斯解析指標 K1

  (mL/g·min1/2)突出危險性

  ≥6≥0.5有

  <6<0.5無

  (5)若實測時未發(fā)現其他異常情況,且所得以上指標均小于其臨界值,方可確認為無突出危險工作面,并在采取安全防護措施下進行回采作業(yè)。

  (6)若實測時發(fā)現其他異常情況,或所得以上指標有其中之一大于其臨界值,則判定該工作面為突出危險工作面,必須執(zhí)行工作面的防突措施和措施效果檢驗。

  每執(zhí)行一次防突措施作業(yè)循環(huán)(包括措施、措施效果檢驗、回采作業(yè))后,再進行工作面驗證,如驗證為無突出危險,仍必須再采取防突措施,只有連續(xù)2次驗證為無突出危險,該工作面方可視為無突出危險工作面。

  驗證為無突出危險工作面,每預測循環(huán)應留有3m的驗證孔超前距。在無突出危險工作面作業(yè)時,必須執(zhí)行安全防護措施。

  工作面每推進20m至少進行兩次區(qū)域驗證,在構造破壞帶連續(xù)進行區(qū)域驗證;但若采煤工作面在該區(qū)域進行首次區(qū)域驗證時,要保留足夠的驗證超前距。

  只要一次區(qū)域驗證為有突出危險或超前鉆孔等發(fā)現了突出預兆,則該區(qū)域以后的回采作業(yè)均應當執(zhí)行局部綜合防突措施。

  (二)局部綜合防突措施

  1、工作面突出危險性預測

  采煤工作面實施局部綜合防突措施時,工作面預測方法和區(qū)域驗證方法相同,當預測為無突出危險時,且上一次循環(huán)的預測指標也是無突出危險時,可確定為無突出危險工作面,并在采取安全防護措施、保留足夠的預測超前距的條件下進行采、掘作業(yè);否則,仍要執(zhí)行一次工作面防突措施和措施效果檢驗。當預測無突出危險時,每預測循環(huán)至少應保留的超前距2m。當預測為有突出危險工作面時,必須采取工作面防突措施,并進行效果檢驗。經檢驗證實措施有效后,即判定為無突出危險工作面;當措施無效時,仍為突出危險工作面,必須采取補充防突措施,并再次進行措施效果檢驗,直到措施有效。

  2、工作面防突措施

  根據預測預報結果,該工作面預測為突出危險工作面時,必須采用施工排放鉆孔作為防突措施。當采用排放鉆孔作為防突措施時,應遵循下列規(guī)定:

  (1)排放鉆孔應布置在突出危險性指標超限點的上、下各10米范圍內,鉆孔盡量布置在軟分層中,用防突鉆機每隔1.5米施工一個排放鉆孔,孔深15米,超前距離不得小于5米,鉆孔均垂直煤壁鉆進,排放時間不得低于8個小時。

  (2)鉆孔要求:鉆孔直徑為75~94mm,孔間距為2米,鉆孔在控制范圍內應當均勻布置。

  (3)施工要求:鉆孔施工前,工作面必須達到施工要求,若出現突出預兆,必須立即停止施工,并立即停電、撤人,及時匯報公司調度。

  (4)整個施工過程中通風部必須做好資料的收集和整理工作。

  3、工作面防突措施效果檢驗

  實施防突措施完畢,待單孔瓦斯排放濃度均小于10%后,必須進行防突措施的效果檢驗。

  (1)效果校驗孔布置于防突措施孔控制范圍內,每隔15m布置一個,深度小于或等于防突措施孔,且其所在部位防突措施鉆孔密度相對較小、孔間距較大的位置,嚴禁竄孔。

  (2)效果檢驗采用預測預報的方法進行。

  (3)如果工作面措施效果檢驗指標均小于指標臨界值,且未發(fā)現其他異常情況,則措施有效;否則,判定為措施無效,則必須重新實施防突措施,直到經效果檢驗確認措施有效后,方可恢復回采作業(yè)。

  (4)經檢驗措施有效,在安全防護措施的條件下進行回采,預留超前距3m。

  4、安全防護措施

  (1)1232采煤工作面必須設專職瓦檢員,在采煤工作面上隅角處安設瓦斯探頭,通風調度室必須隨時觀察瓦斯變化情況,嚴禁空班漏檢,嚴禁瓦斯超限作業(yè),瓦檢員必須在現場交接班,同時向調度匯報。

  (2)在離采煤工作面上、下出口往外50m的地方,必須設有直通公司調度的電話。

  (3)所有作業(yè)人員都必須熟悉、掌握突出的預兆和防治突出的基本知識,發(fā)現問題,立即停止作業(yè),撤出所有人員,并及時向礦調度進行匯報,以便采取措施進行處理。

  (4)突出預兆:

  a、煤體中發(fā)出悶雷聲,爆竹聲,機槍聲,嗡嗡聲。

  b、煤層層理紊亂,煤變松軟,煤變暗而無光澤,煤干燥而煤塵增多。

  c、支架來壓,掉碴、片幫、煤壁開裂,工作面煤壁外膨、底鼓等。

  d、風流中瓦斯?jié)舛仍龃螅龃蠛鲂?,打鉆時頂鉆、噴孔、噴瓦斯等。

  e、在突出發(fā)生前,會出現煤壁和工作面溫度降低,有特殊氣味等。

  (5)加強采煤工作面進、回風巷的支護,對支護失效地點必須及時進行修復。

  (6)總工室對1232采煤工作面的推進情況必須及時上圖,準確掌握地質構造變化情況,并向有關領導進行匯報。

  (7)壓風自救及隔爆設施的安設

  在1232回風巷、1232運輸巷距離采面上、下出口30m的地方安設一組壓風自救裝置,往后每隔50m設置一組,每組可供5~8人使用,每人供風量不得少于0.1m3/min;壓風自救必須用鐵管連接在壓風管路上,并隨時保證正常供風。

  (8)進入1232采面人員必須全部佩戴隔離式自救器,并會熟練使用。

  (9)工作面預測預報或效果檢驗時,根據鉆屑解吸指標結果,若K1值<0.5 ml/gmin1/2且每米最大鉆屑量Smax<6kg/m,經公司總工程師批準后方可往前推進。

  (10)必須按規(guī)定要求安設瓦斯斷電儀,并加強瓦斯監(jiān)控裝置的維護,并按要求定期校檢,確保瓦斯傳感器靈敏、可靠。

  (11)防塵水管的安設,

  由采三區(qū)負責將防塵水管接到距上、下出口20米處,且每間隔50m安設一個三通。采區(qū)、通風部按各自所管轄范圍進行煤塵的清洗工作。上出口機尾處設灑水噴頭,機頭及各轉載點處設置好轉載點噴霧,并保證噴霧正常使用。上出口往外20m處設一道移動式水幕,無水不準作業(yè)。

  (12)瓦斯斷電儀及瓦斯傳感器的安設

  通風部必須按規(guī)定安設瓦斯斷電儀,并嚴格按照規(guī)定進行試跳和維修,在1232綜采面上隅角處安設T0探頭,瓦檢員必須隨時觀察采面瓦斯變化情況,嚴禁空班漏檢和瓦斯超限作業(yè),且必須在現場交接班。

  (13)預測預報結束后,在采面回風巷和運輸巷作好標記,預測預報人員在下一次需要做預測預報地點的鋼帶上(或錨桿的托盤上)用紅油漆做好標記,并掛牌管理,認真填寫好防突管理牌板,嚴禁超循環(huán)推進。

  (14)每班必須安排專人對電氣設備進行檢查、維護、修理,保證電氣完好,杜絕失爆。

  (15)采煤工作面回采期間若需爆破開幫,必須由采區(qū)申報爆破安全管理措施報礦審批后,方可執(zhí)行。

  (16)現場施工的班隊長、安檢員、瓦檢員以及機電工必須攜帶便攜式瓦檢器,隨時檢查作業(yè)地點的瓦斯?jié)舛?,當瓦斯超限時,立即停止工作,撤出工作面所有作業(yè)人員,匯報并及時處理。

  (17)當工作面出現煤與瓦斯突出的任何一種預兆(或突出)時,必須及時切斷1232回風巷、1232綜采面、1232運輸巷、1232回風聯絡巷、1232運輸回風聯絡巷、1695專用回風石門、采三區(qū)回風斜井、所有非本質安全型電氣設備電源,同時撤出以上地點所有人員,并及時向采區(qū)、公司調度匯報。

  事故發(fā)生時,必須佩戴好隔離式自救器撤離至地面,其避災路線為:

  A:當發(fā)生火災、瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出事故時,避災路線為:

  1)1232綜采面事故點進風側→1232運輸巷→1695軌道石門→采三區(qū)軌道斜井(行人斜井)→地面。

  2)1232綜采面事故點回風側

  a、當人員不能安全穿過事故地點時:1232綜采面事故點回風側→1232回風巷→1232回風斜巷→1232回風聯絡巷→1232運輸聯絡巷→1695軌道石門→采三區(qū)軌道斜井(行人斜井)→地面。

  b、當人員可以安全穿過事故點時:1232綜采面事故點回風側→1232采面進風側→1232運輸巷→1695軌道石門→采三區(qū)軌道斜井(行人斜井)→地面。

  B: 當發(fā)生水災時避災路線為:

  1)1232綜采面事故點在回風側→1232回風巷→1232回風斜巷→1232回風聯絡巷→1232運輸聯絡巷→1695軌道石門→采三區(qū)軌道斜井(行人斜井)→地面。

  2)1232綜采面事故點進風側

  a、當人員不能安全穿過事故地點時:1232綜采面事故點進風側→1232運輸巷→1695軌道石門→采三區(qū)軌道斜井(行人斜井)→地面。

  b、當人員可以安全穿過事故點時:1232綜采面事故點進風側→1232綜采面回風側→1232回風巷→1232回風斜巷→1232回風聯絡巷→1232運輸聯絡巷→1695軌道石門→采三區(qū)軌道斜井(行人斜井)→地面。

  三、組織措施

  1、采面防突領導小組

  組 長:張忠永

  成 員:李臣武 黃初良 王 正 李文林 董 俊 楊廣志

  防突領導小組負責指揮1232綜采面回采期間的防突相關工作,對回采防突工作做出合理的指令和決定,并協調處理回采防突工作中存在的重要問題。

  2、防突工作小組

  組長:李臣武

  副組長:李文林

  成 員:姜振峰 秦華祥 唐 虎 戴良芳 季良新

  沈小波 楊明濤 馬恭樸

  防突工作小組為防突領導小組負責,在防突領導小組的領導下,認真組織落實1232綜采面回采期間防突的措施編制、貫徹落實及現場施工工作,將工作中存在的問題如實向防突領導小組匯報,并對存在的問題按要求作出處理。通風部按要求對1232綜采面回采期間實施動態(tài)跟蹤管理,并建立1232綜采面回采期間回采防突動態(tài)跟蹤管理臺帳和繪制回采防突動態(tài)跟蹤管理圖;現場跟蹤和監(jiān)督防突工作實施,嚴禁違章指揮和違章作業(yè)。

  3、防突預測預報(效果檢驗)小組

  組 長:姜振峰

  副組長:楊明濤

  成 員:陳恩會 陳 波 王軍燕 李元祥 趙 強 胡天華

  敖 飛 王 歡 趙小壽 陸廷剛 郭亮亮 敖顯政

  防突預測預報小組在防突工作小組的領導下按措施要求負責好預測預報工作,如實反映現場情況和填寫記錄、卡片及圖紙;并監(jiān)督好現場排放孔的施工情況,嚴禁預測指標超限作業(yè)。

  4、組建1232綜采面回采期間防突措施實施小組

  組 長:季良新

  副組長:王德穩(wěn)

  成 員: 采煤隊隊長 采煤隊機電隊長 采煤隊技術員 采煤隊驗收員

  防突措施實施小組在防突領導小組的領導下負責對預測預報孔、效果檢驗孔、防突措施鉆孔的施工工作,配合防突預測預報小組搞好現場防突管理工作,并如實填繪1232綜采面回采期間回采施工工程平面圖。

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