水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦1121回采工作面防突措施
水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦1121回采工作面防突措施
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安全副礦長：
總工 程 師：
礦 長：
編 制 日 期：2011年 3 月 2日
1121回采工作面防突措施
一、1121回采工作面概況：
1121回采工作面位于位于112運輸石門的南側。，布置在M2煤層內，運輸巷開口標高+1324m，走向長479m，該煤層平均傾角18°，煤層平均厚度1.7米?；仫L巷開口標高+1345m，走向長459m(當回風巷掘至360米時，打鉆探查該巷道與原興化煤礦采空的相位置，經探查數(shù)據(jù)上圖后，回風巷按原方位前掘就進入興化煤礦采空區(qū)，故退回12米開掘1121回風上山，在1121回風上山內降標斜長20米補掘回風巷，掘進111米到位)，采面平均斜長84米、104米，可采儲量9.95萬噸。該工作面上部為風氧化帶, 南面為興化煤礦采空區(qū)，是朝陽煤礦技改30萬噸/年的首采工作面。工作面煤層結構簡單，無明顯層理，煤層厚度變化不大，煤層較硬。
二、地質、水文簡述：
1、地質情況;
2號煤層位于龍?zhí)督M上部，上距長興組約10m，煤層厚度為1.50～2.00m，平均為1.7m，局部含1~2層泥巖夾矸，夾矸厚約0.10m，頂板為泥質粉砂巖，底板為泥巖，厚度變化不大，屬較穩(wěn)定煤層，全區(qū)可采。
2、水文地質情況：
根據(jù)《水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦地質檢測報告》分析，本區(qū)內地下水的埋藏深度一般不超過50m，其埋藏形式表現(xiàn)為潛水和裂隙水，地下水在接受降雨補給后，地下水先沿浮土下滲到P3l之中，再沿P3l中的風化及構造裂隙下滲到一定深度后，沿巖層傾斜方向及山坡坡向運動并在地形低洼處或老窯中以泉、井的形式排出，而逕流于溝河之中。在其上部有飛仙關組(T1f)相對隔水層覆蓋的條件下，沿巖層傾向在局部地段可能有少量承壓水存在。礦區(qū)為一單斜構造，地貌上表現(xiàn)為東高、西低，地表水排泄條件良好，流量隨降雨和季節(jié)的變化而變化，因而易于排水。
本井田屬以大氣降水為主要補給來源的裂隙充水礦床，水文地質條件簡單。根據(jù)礦區(qū)周邊現(xiàn)已停采老硐及整合改造前各井涌水量的調查，在整個開采過程中未出現(xiàn)礦坑突水、淹井等現(xiàn)象;礦坑有少量積水。礦區(qū)范圍內有部分采空區(qū)，開采過程中除留足防水煤柱外，還必須加強探放水工作，堅持”預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原則，避免透水事故的發(fā)生。
三、瓦斯、煤塵、煤層自燃、煤及瓦斯突出：
1、瓦斯: 《貴州省水城煤礦區(qū)朝陽煤礦勘查地質報告》未提供各煤層瓦斯賦存、瓦斯含量，上年度未作瓦斯等級鑒定。礦井形成通風等生產系統(tǒng)后必須堅持一年一度的瓦斯等級鑒定工作，根據(jù)鑒定結果及時修正通風參數(shù)，以保證礦井安全生產。
2、煤塵: 根據(jù)六枝工礦(集團)恒達勘察設計有限公司實驗室提供的《煤塵爆炸性鑒定報告》，報告指出5#(實際指的是k5煤層)、k16號煤層煤塵有爆炸性，其余開采煤層未做爆炸性鑒定，必須及時取樣鑒定，為安全生產提供依據(jù)。
3、煤層自燃: 根據(jù)六枝工礦(集團)恒達勘察設計有限公司實驗室提交的《煤炭自燃傾向等級鑒定報告》，5#(實際指k5煤層)煤層為Ⅱ級(自燃)、k16號煤層為Ⅲ級(不易自燃)，其余煤層無鑒定資料。必須及時取樣鑒定，為安全生產提供依據(jù)。
4、煤與瓦斯突出：根據(jù)貴州省煤與瓦斯突出礦區(qū)和突出危險礦區(qū)一覽表(黔安監(jiān)管辦字[2007]345號),本區(qū)屬于煤與瓦斯突出礦區(qū)，因此，在采掘過程中嚴格按“四為一體” 防突措施管理生產。
四、1121回采工作面的防突措施：
一)煤與瓦斯突出的危險性分析
1、煤層賦存、頂?shù)装宓惹闆r
M2煤層：位于龍?zhí)督M中部，直接頂板為粉砂巖，泥質膠結，力學強度中等，局部會發(fā)生頂板跨塌，直接底板為泥巖，力學強度低，可能發(fā)生底鼓及支柱下陷。
2、地質構造及破壞類型
朝陽煤礦位于比德向斜南西翼。礦區(qū)北部地層傾向南東，傾角8～51°，一般為15°。礦區(qū)東南部地層受斷層影響傾向北東，傾角28～51°，一般為35°。煤層產狀與地層產狀基本一致，地層沿傾向有一定的波狀起伏。在礦區(qū)內東南部地表發(fā)現(xiàn)斷層F10、F11、F11-1。
F10斷層：位于陳家寨，走向NE～SW，長約1km，傾向SE，正斷層，斷距40m左右，傾角65～70°，在魚跳籠交于F11斷層。
F11斷層：位于上陳家寨→新寨，橫穿礦區(qū)東南部右下角，走向NE～SW，區(qū)內長約500m，傾向NW，正斷層，斷距80m左右，傾角80°。
F11-1斷層：為F11派生斷層，位于箐腳→鸚鴿咀，走向NE～SW，長約1.5km，傾向SE，正斷層，斷距35m左右，傾角60～80°。
以上斷層對煤層有一定的破壞。
井下發(fā)育有小斷層，對礦井開采影響較大。
礦區(qū)內均未發(fā)現(xiàn)陷落柱、剝蝕帶。礦區(qū)構造復雜程度屬中等類型。
3、瓦斯特征
本礦井為技改礦井，老系統(tǒng)已關閉，無瓦斯等級鑒定資料。根據(jù)貴州省安全生產監(jiān)督管理局、貴州煤礦安全監(jiān)察局、貴州省煤炭管理局文件(黔安監(jiān)管辦字[2007]345號《關于加強煤礦建設項目煤與瓦斯突出防治工作的意見》，本礦區(qū)被列入存在煤于瓦斯突出危險性區(qū)域內。在生產過程中及時補作瓦斯等級鑒定工作，并加強礦井通風，采取有效的預防措施，防止礦井瓦斯聚集，嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定，保證礦井安全生產。
根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預測方法(AQ1018-2006)》標準，采用分源預測法進行預測計算，經預測礦井一采區(qū)開采時的相對瓦斯涌出量為28.97m3/t。
4、礦井與鄰近礦井煤與瓦斯突出情況
根據(jù)貴州省安全生產監(jiān)督管理局、貴州煤礦安全監(jiān)察局、貴州省煤炭管理局黔安監(jiān)管辦字〔2007〕345號《關于加強煤礦建設項目煤與瓦斯突出防治工作的意見》規(guī)定，水城縣劃定為突出區(qū)域。根據(jù)礦井與鄰近礦井目前開采的情況，礦井與鄰近礦井均未發(fā)生過煤與瓦斯突出現(xiàn)象，但在采掘過程中局部地點有瓦斯噴出或瓦斯突然增大的現(xiàn)象，因此，根據(jù)本礦與鄰近礦井開采情況推測，礦井開采過程中有發(fā)生煤與瓦斯突出的可能。
5、要求
本礦井按(煤與瓦斯突出礦井)管理井下生產。
二)1121回采工作面防突措施
1、回采工作面瓦斯預抽
在回采工作面運輸巷、回風巷實施本煤層順層鉆孔預抽。根據(jù)我礦井及周邊生產礦井實施的采面順層鉆孔及鉆孔控制效果，順層鉆孔單孔控制范圍一般在鉆孔兩側3m左右，因此，設計在運輸巷、回風巷沿煤層傾斜方向每隔3m布置一個順層抽放鉆孔，鉆孔深度運輸巷上行孔65m、回風巷下行孔37m，
1121回采工作面預抽鉆孔布置詳見圖1-1-
2.采空區(qū)瓦斯抽放
1)采空區(qū)埋管抽放
低負壓瓦斯管至采面上隅角。從里往外每隔30米安設一個三通，在三通上安設多孔短節(jié)，不用時先用堵板堵好，當采面推到三通位置時，在三通周邊架設木垛將三通短節(jié)護住，以防止頂板垮落時壓壞三通短節(jié)，待采面推到三通位置時，再將堵板取掉，這樣在瓦斯抽放泵的作用下就可以直接抽放上隅角的瓦斯。上隅角埋管抽放布置示意圖見圖1-2。
圖1-2 埋管抽放布置示意圖
2)采空區(qū)密閉抽放
對于已采完的老空區(qū)如果瓦斯涌出量大，向鄰近工作場所涌出瓦斯時，可以采用密閉抽放。采空區(qū)密閉抽放放布置示意圖見圖1-3。
圖1-3 采空區(qū)密閉抽放布置示意圖
3、地面集中抽采(預抽)的抽放率、預抽量、預抽時間、預抽效果分析
(1)抽放率
我礦經采用《礦井瓦斯涌出量預測方法》(AQ1018-2006)中的分源預測法進行預測，預測的礦井相對瓦斯涌出量為q相=29.87m3/t，q絕=29.87×909÷1440=18.85m3/min，煤層瓦斯含量W0=13.28m3/t，根據(jù)AQ1026-2006《煤礦瓦斯抽采基本指標》、AQ1027-2006《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》規(guī)定，必須將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下進行抽采，本礦取W0抽后=7.5m3/t，則礦井需抽采的瓦斯相對涌出量為q相抽=(13.28-7.5) × (q相/ W0)=(13.28-7.5)×(29.87/13.28)=13.00m3/t, 抽采的瓦斯絕對涌出量q絕抽7.54 m3/min，瓦斯抽放效率m=(q絕抽/q絕)×100%=13÷29.87×100%=43.5%，取40%，滿足AQ1026-2006《煤礦瓦斯抽采基本指標》規(guī)定的要求。因此礦井需風排的瓦斯相對量q風相=29.87-13=16.87 m3/t。
該礦首采面為1121采煤工作面，則該采煤工作面的煤炭儲量為： 9.92萬噸。
M2煤層抽放的瓦斯量為(13.28-7.5)×(8.21÷13.28)=3.57m3/t，則該采煤工作面需要抽放的瓦斯量為：3.57×9.92=35.4萬m3
本礦經采用《礦井瓦斯涌出量預測方法》(AQ1018-2006)中的分源預測法進行預測，預測的礦井相對瓦斯涌出量為29.87m3/t，絕對瓦斯涌出量為29.87×909÷1440=18.86m3/min;采煤工作面的相對瓦斯涌出量為17.98m3/t、絕對瓦斯涌出量11.09m3/min，單個掘進工作面的絕對瓦斯涌出量為0.49m3/min。礦井的抽放率為40%，則采煤工作面的瓦斯抽放量為：11.09×40%=4.44m3/min=0.6394萬m3/d。
采煤工作面預抽時間為：35.4/0.6394=55.5d=1.8個月，取2個月。
4、對預抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施效果檢驗
應當根據(jù)經試驗考察(應符合區(qū)域突出危險性預測中第1)的程序)確定的臨界值進行評判。在確定前可以按照如下指標進行評判：可采用殘余瓦斯壓力指標進行檢驗，如果沒有或者缺少殘余瓦斯壓力資料，也可根據(jù)殘余瓦斯含量進行檢驗，并且煤層殘余瓦斯壓力小于0.74MPa或殘余瓦斯含量小于8m3/t的預抽區(qū)域為無突出危險區(qū)，否則，即為突出危險區(qū)，預抽防突效果無效。
對順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗時，在煤巷條帶每間隔20～30m至少布置1個檢驗測試點，且每個檢驗區(qū)域不得少于3個檢驗測試點，見圖1-4;
圖1-4 順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施效果檢驗測試點布置示意圖
各檢驗測試點應布置于所在部位鉆孔密度較小、孔間距較大、預抽時間較短的位置，并盡可能遠離測試點周圍的各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。在地質構造復雜區(qū)域適當增加檢驗測試點。
當區(qū)域驗證為無突出危險時，應當采取安全防護措施后進行采掘作業(yè)。但若為采掘工作面在該區(qū)域進行的首次區(qū)域驗證時，采掘前還應保留足夠的突出預測超前距。只要有一次區(qū)域驗證為有突出危險或超前鉆孔等發(fā)現(xiàn)了突出預兆，則該區(qū)域以后的采掘作業(yè)均應當執(zhí)行局部綜合防突措施。
5、采煤工作面的突出危險性預測
對采煤工作面的突出危險性預測，可參照煤巷掘進工作面預測方法進行。但應沿采煤工作面每隔10～15m布置一個預測鉆孔，深度5～10m，除此之外的各項操作等均與煤巷掘進工作面突出危險性預測相同，見圖1-5。
判定采煤工作面突出危險性的各指標臨界值應根據(jù)試驗考察確定，在確定前可參照煤巷掘進工作面突出危險性預測的臨界值。
圖1-5采煤工作面突出危險性預測鉆孔布置示意圖
鉆屑瓦斯解吸指標Δh2/Pa鉆屑瓦斯解吸指標K1/
[mL•(/g•min0.5)-1]鉆屑量S/
(kg•m-1)(L•m-1)
2000.565.4
6、 安全防護措施
1)工作面必須有獨立可靠的回風系統(tǒng)，必須保證回風系統(tǒng)中風流暢通，并嚴禁人員通行和作業(yè)。與該系統(tǒng)相連的風門、密閉、風橋等通風設施必須堅固可靠，防止突出后的瓦斯涌入其他區(qū)域;
2)爆破參數(shù)、放炮地點、反向風門位置、避災路線及停電、撤人、警戒范圍等，必須在«作業(yè)規(guī)程»中明確規(guī)定;
3)遠距離爆破，采煤工作面放炮地點到工作面的距離由礦技術負責人根據(jù)具體情況確定，但不得小于100m。
遠距離爆破時，回風系統(tǒng)必須停電、撤人。放炮后進入工作面檢查的時間由礦技術負責人根據(jù)情況確定，但不得少于30min。
4)設置壓風自救系統(tǒng)
(1)突出煤層的采掘工作面應設置工作面避難所或壓風自救系統(tǒng)。
工作面避難所應當設在采掘工作面附近和爆破工操縱放炮的地點。根據(jù)具體條件確定避難所的數(shù)量及其距采掘工作面的距離。工作面避難所應當能夠滿足工作面最多作業(yè)人數(shù)時的避難要求。
(2)壓風自救系統(tǒng)應當達到下列要求：
(A)壓風自救裝置安裝回采工作面巷道內的壓縮空氣管道上;
(B)在以下每個地點都應至少設置一組壓風自救裝置：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(yè)處等。
(C)每組壓風自救裝置應可供5～8個人使用，平均每人的壓縮空氣供給量不得少于0.1m3/min。
(D)壓風自救系統(tǒng)必須派專人維護，確保設備完好、風量足夠，且要求24小時隨時可以使用。
(i)系統(tǒng)組成
系統(tǒng)組成：地面固定式壓風機，壓風主管路，壓風分管，壓風自救裝置，壓風卸壓閥，呼吸面罩。
根據(jù)礦井的開采范圍和巷道布置?；夭晒ぷ髅婊仫L巷每50m設置1組，預計設置6組;回采工作面運輸巷每50m設置1組，預計設置6組。即配置壓風自救系統(tǒng)總組數(shù)為M=6+6=12(組)。
壓風自救系統(tǒng)安設在井下壓風支管上，每組安裝8個壓風卸壓閥，每個卸壓閥配呼吸面罩一個。
(3)設置防突反向風門
與該系統(tǒng)相連的風門必須設置防突反向風門，反向風門墻垛可用磚、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周邊巖石的深度可根據(jù)巖石的性質確定，但不得小于0.2m;墻垛厚度不得小于0.8m。在煤巷構筑反向風門時，風門墻體四周必須掏槽，掏槽深度見硬幫硬底后再進入實體煤不小于0.5m。通過反向風門墻垛的風筒、水溝、刮板輸送機道等，必須設有逆向隔斷裝置。
(4)設置避難所
(1)有突出煤層的采區(qū)必須設置采區(qū)避難所。避難所的位置應當根據(jù)實際情況確定。避難所應當符合下列要求：
(A)避難所設置向外開啟的隔離門，隔離門設置標準按照反向風門標準安設。室內凈高不得低于2m，深度滿足擴散通風的要求，長度和寬度應根據(jù)可能同時避難的人數(shù)確定，但至少能滿足15人避難，且每人使用面積不得少于0.5m2。避難所內支護保持良好，并設有與礦(井)調度室直通的電話;
(B)避難所內放置足量的飲用水、安設供給空氣的設施，每人供風量不得少于0.3m3/min。如果用壓縮空氣供風時，設有減壓裝置和帶有閥門控制的呼吸嘴;
(C) 避難所內應根據(jù)設計的最多避難人數(shù)配備足夠數(shù)量的隔離式自救器。
(D)巷道長度500m以上必須設置避難所。
(2)避難所設計
我礦設計的避難硐室采用矩形斷面、錨網噴支護，硐室凈斷面積6.1m2，硐室的幾何尺寸為：下寬×中高×深度=3000×2200×2000mm，采用擴散通風，硐室內設食用水管路系統(tǒng)，直通礦調度室的通信系統(tǒng)和壓風自救系統(tǒng)，每個避難硐室內設置兩組自救袋，每組自救袋設置8個吸嘴，合計16個吸嘴，如下圖所示。
避難硐室主要設置在112運輸石門內，選擇布置在巖層中，服務于該區(qū)段的采掘工作面。
(5)個人防護措施
(1)入井人員必須每人攜帶隔離式自救器一臺，隔離式自救器必須隨身攜帶，特殊情況不能隨身攜帶時應將自救器懸掛在巷道頂幫，且距離小于5m。
(2)當發(fā)生突出事故時，井下人員必須按要求將自救器配戴好，并盡快跑至就近的壓風自救硐室。
(3)人員到達壓風自救硐室應立即將防突風門關閉。
(4)壓風自救硐室內的人員必須將突出事故的情況用電話向礦調度匯報。
6、防突組織機構
(1)組織機構
為切實貫徹《礦山安全法》，把《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》落實到具體實際工作中，我礦井成立防突管理機構如下：
朝陽煤礦防突管理機構
(一)成立防突領導小組
組 長：李祟慶
副組長：陳佩光
成 員：蔣弟坤 王 彬 孫乾斌
1、技術管理組
組 長：吳發(fā)勇
成 員：劉德華 王國忠
2、瓦斯抽放施鉆組
組 長：郭光權
成 員：周恩軍、周天龍、殷井富、朱紹剛、張光能
周訓發(fā)、蔣讓學、胡橋林、袁勝倫
3、瓦斯抽放管理組
組 長：朱老五
成 員：余天智 周立濤 周興祥 楊國平
4、預測預報組
組 長：王國忠
成 員：崔 武 肖成俊
(二)下設防突領導小組辦公室
防突領導小組辦公室設在通風科，王國忠負責日常的防突管理工作。凡經領導制定出的方案和措施，必須嚴格檢查和督促完成，不能走樣，不能隨意改變。辦公室負責人由通風隊隊長蔣弟坤負責擔任。
二、工作職責
1、防突領導小組組長全面負責綜合防突行政安全管理、指揮、調配等工作;
2、防突領導小組副組長負責綜合防突技術安全管理工作，對綜合防突技術負全面責任;
3、各成員必須嚴格按照礦領導的要求及相關方案措施認真抓好各自負責范圍內的防突安全管理工作，特別重點抓好現(xiàn)場施工的防突安全管理。
4、技術組負責防突措施(方案)的編制、設計、貫徹傳達、資料收集等工作。
5、瓦斯抽采施鉆組負責按照方案、措施、設計、要求等進行組織施工，及時完成工程施工任務。
6、瓦斯抽放管理組負責管理好抽放泵站、抽放管道等相關工作。
7、預測預報組負責綜合防突的地質、煤層預測、預報等工作。
8、防突領導小組對防突工作管理、實施、工程驗收、防突工作分析、總結等負全面責任。
三、要求
1、全礦井下作業(yè)人員必須嚴格按設計及防突相關規(guī)定進行井下施工作業(yè)，嚴禁違章指揮及作業(yè)。
2、嚴格認真完善各作業(yè)地點的防突程序及防突設施，凡未完善的作業(yè)地點嚴禁施工作業(yè)。
3、在審查礦井開拓延深、技術改造、采掘區(qū)設計等工作的同時，
必須將防突工作內容一并增加進去。否則不予通過。
4、定期(15天)召開防突會議，及時找出或糾正管理上的不足，推廣先進經驗和管理方法，指導防突管理工作，研究決定防突的具體工作。
(A)礦總工程師負責組織編制、審批、實施、檢查防治突出規(guī)劃和措施，并報縣以上煤碳主管部門批準，同意后嚴格執(zhí)行。
(B)防突技術負責人根據(jù)礦井防突規(guī)劃具體編制防突計劃及安全技術措施。
(C)防突專業(yè)隊隊長負責按防突計劃及安全技術措施組織施工。
(D)礦井的年度、月生產計劃必須與礦井年度防突規(guī)劃、措施相適應，防突規(guī)劃、措施不落實嚴禁組織生產。
(E)建立建全預測預報匯報制度，當班施工負責人必須填寫有關報表。
(5)各類人員的培訓達到下列要求：
(A)突出礦井的井下工作人員的培訓包括防突基本知識和規(guī)章制度等內容;
(B)突出礦井的區(qū)(隊)長、班組長和有關職能部門的工作人員的培訓包括突出的危害及發(fā)生的規(guī)律、區(qū)域和局部綜合防突措施、防突的規(guī)章制度等內容;
(C)突出礦井的防突員，屬于特種作業(yè)人員，每年必須接受一次煤礦三級及以上安全培訓機構組織的防突知識、操作技能的專項培訓。專項培訓包括防突的理論知識、突出發(fā)生的規(guī)律、區(qū)域和局部綜合防突措施以及有關防突的規(guī)章制度等內容;
(D)有突出礦井的煤礦企業(yè)和突出礦井的主要負責人、技術負責人應當接受煤礦二級及以上安全培訓機構組織的防突專項培訓。專項培訓包括防突的理論知識和實踐知識、突出發(fā)生的規(guī)律、區(qū)域和局部綜合防突措施以及防突的規(guī)章制度等內容。
