“三軟”突出煤層掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(效果檢驗(yàn))技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
本標(biāo)準(zhǔn)由鄭州煤炭工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司提出
本標(biāo)準(zhǔn)由鄭州煤炭工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司技術(shù)中心歸口
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:
河南理工大學(xué)瓦斯地質(zhì)研究所
鄭州煤炭工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司通風(fēng)管理部
鄭州煤炭工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司瓦斯研究所
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:
魏風(fēng)清 劉 操 張長海 翟 華
殷秋朝 李豐良 秦法秋 李愛斌
程從仁 孟凡新 王世賢 劉立果
楊振廷 曹國華 李敬東 舒社會
王金啟 李占五
本標(biāo)準(zhǔn)由鄭州煤炭工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司技術(shù)委員會審核批準(zhǔn)
1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了“三軟”突出煤層煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(效果檢驗(yàn))指標(biāo)、預(yù)測鉆孔布置方式、測定儀表、測定步驟和突出危險(xiǎn)性判定方法等。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于鄭州礦區(qū)“三軟”突出煤層無突出危險(xiǎn)區(qū)和突出危險(xiǎn)區(qū)采取區(qū)域防突措施有效后煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測和防突措施效果檢驗(yàn)。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
《煤礦安全規(guī)程》
MT/T641-1996 鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)的測定方法
MT/T639-1996 鉆孔瓦斯涌出初速度的測定方法
《河南省煤礦防治煤與瓦斯突出若干規(guī)定》
《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》
3 定義
3.1 鉆孔瓦斯涌出初速度
在煤層中按規(guī)定的技術(shù)要求施工鉆孔,在達(dá)到預(yù)定深度后,由距孔底1m長的測量室內(nèi)涌出的最大瓦斯流量。鉆孔達(dá)到預(yù)定深度后,鉆孔的密封和測試必須在2min內(nèi)完成。用符號q表示,其單位為L/min。
3.2 鉆屑量
在煤層中按規(guī)定的技術(shù)要求施工鉆孔,每鉆1m鉆孔所收集的全部鉆屑重量或體積。用符號S表示,其單位為kg/m或L/m。
4 預(yù)測指標(biāo)及臨界值
“三軟”突出煤層煤巷掘進(jìn)工作面同時(shí)采用2個(gè)預(yù)測指標(biāo),即鉆孔瓦斯涌出初速度q值、鉆屑量S值預(yù)測突出危險(xiǎn)性和效果檢驗(yàn)。其臨界值經(jīng)集團(tuán)公司批準(zhǔn)。
5 測定儀表、工具
5.1 鉆孔瓦斯涌出初速度的測定
鉆孔瓦斯涌出初速度(q)的測定采用瓦斯q值測定儀。
5.2 鉆屑量的測定
鉆屑量(S)的測定采用彈簧秤、接塵袋,彈簧秤測定范圍應(yīng)達(dá)到10kg。
5.3 常用工具
常用工具:①扳手(規(guī)格:200mm)2把;②坡度規(guī)1個(gè);③皮卷尺一個(gè)(規(guī)格5m);④鋼絲鉗1把。
6 預(yù)測鉆孔布置
6.1鉆孔布置方式及參數(shù)
?。?)正常情況下巷道沿底板掘進(jìn),巷道頂煤厚度小于5m時(shí),在掘進(jìn)工作面中部,平行巷道軸線方向布置2#預(yù)測鉆孔,距巷道底板1m左右;在掘進(jìn)工作面兩幫布置1#、3#預(yù)測鉆孔,距巷道側(cè)幫不大于0.5m,距巷道底板1m左右,終孔控制巷道輪廓線外2~4m;在掘進(jìn)工作面中部靠近支架頂部,布置4#預(yù)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8~10m(掘進(jìn)方向投影孔深)。
?。?)當(dāng)巷道頂煤厚度大于或等于5m時(shí),1#、2#、3#鉆孔同前,4#鉆孔靠近支架頂部左側(cè)、1#、2#孔上方,孔口距頂1m,與巷道軸線方向向上呈45度夾角;5#鉆孔靠近支架頂部右側(cè)、2#、3#孔上方,孔口距頂1m,與巷道軸線方向向上呈30度夾角。鉆孔直徑均為42mm、深度8~10m(掘進(jìn)方向投影孔深)。
?。?)巷道未沿底板掘進(jìn),還必須對底煤進(jìn)行預(yù)測控制,底煤厚度小于5m時(shí),在掘進(jìn)工作面中部靠近底板布置預(yù)測鉆孔,控制底煤全厚。鉆孔直徑均為42mm、深度8~10m。底煤厚度大于或等于5m時(shí),在掘進(jìn)工作面底板兩側(cè)布置兩個(gè)預(yù)測鉆孔,一個(gè)孔與巷道軸線方向向下呈30度夾角;另一個(gè)孔與巷道軸線方向向下呈45度夾角;鉆孔直徑均為42mm、深度8~10m(掘進(jìn)方向投影孔深)。
進(jìn)行煤與瓦斯突出預(yù)測或防突措施效果檢驗(yàn)時(shí),采用干式打眼方式,嚴(yán)格按鉆孔順序施工,即先施工1#鉆孔,然后施工2#鉆孔,再施工3#鉆孔,最后施工4#、5#鉆孔。
6.2鉆孔定位
鉆孔水平角、傾角必須采用直尺和坡度規(guī)進(jìn)行定位。
6.3 特殊情況處理
當(dāng)煤層賦存條件發(fā)生明顯變化、巷道層位變化或遇到地質(zhì)構(gòu)造時(shí),預(yù)測鉆孔布置方式、參數(shù)和孔數(shù)作相應(yīng)調(diào)整,并經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)。
7 測試方法
從第2m開始,鉆孔每鉆進(jìn)1m測定該1m段的全部鉆屑量S,并在暫停鉆進(jìn)后2min內(nèi)測定鉆孔瓦斯涌出初速度q。測定鉆孔瓦斯涌出初速度時(shí),測量室的長度為1.0m。
7.1 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(dǎo)氣管、測量室管等與各種輔助部件連接好,檢查是否漏氣。
?。?)鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)避免鉆桿擺動,鉆進(jìn)速度應(yīng)控制在0.5~1.0m/min。
?。?)鉆孔鉆進(jìn)至預(yù)定測試深度,迅速拔出鉆桿,用專門的封孔器封孔,并用打氣筒進(jìn)行充氣,充氣壓力0.2MPa。
?。?)在封孔操作的同時(shí),將瓦斯q值測定儀與導(dǎo)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。
7.2 鉆屑量S測定步驟
?。?)鉆屑量(S)的測定與鉆孔瓦斯涌出初速度(q)同孔同位置進(jìn)行。
?。?)螺旋鉆桿鉆進(jìn),接取鉆進(jìn)過程中的鉆屑量。
(3)在鉆孔打到預(yù)定孔深時(shí),在鉆進(jìn)的過程中,在孔口用專用口袋接取鉆屑,并用彈簧秤稱取鉆屑量(S)。
8 測定記錄
8.1在測定開始前應(yīng)測量并記錄工作面位置、煤層厚度及有無地質(zhì)變化等;在測定過程中應(yīng)詳細(xì)記錄鉆孔的位置、方位、傾角、深度以及鉆進(jìn)時(shí)有無噴孔、夾鉆、頂鉆等現(xiàn)象。
8.2 測定數(shù)據(jù)的記錄格式見附錄A。
9 突出危險(xiǎn)性判斷方法
瓦斯涌出初速度q值、鉆屑量S值取所有預(yù)測鉆孔的最大值作為該指標(biāo)的測定結(jié)果,任一指標(biāo)達(dá)到或超過臨界值時(shí),該工作面為突出危險(xiǎn)工作面。在預(yù)測鉆孔施工過程中出現(xiàn)噴孔、夾鉆、頂鉆等現(xiàn)象時(shí),直接判定為突出危險(xiǎn)工作面。
10 預(yù)測超前距
10.1 每預(yù)測循環(huán)應(yīng)留有不小于2m的預(yù)測超前距。
10.2 預(yù)測(效檢)超前距以各預(yù)測(效檢)鉆孔沿巷道軸線方向投影的最小值為準(zhǔn)。
11 措施效果檢驗(yàn)
11.1 經(jīng)突出危險(xiǎn)性預(yù)測為突出危險(xiǎn)工作面的,必須執(zhí)行局部防治突出措施,然后進(jìn)行效果檢驗(yàn)。
11.2 效果檢驗(yàn)采用的檢驗(yàn)指標(biāo)、檢驗(yàn)方法和鉆孔布置同突出危險(xiǎn)性預(yù)測一樣。在效檢鉆孔施工過程中出現(xiàn)噴孔、夾鉆、頂鉆等現(xiàn)象時(shí),直接判定為突出危險(xiǎn)工作面。
11.3 嚴(yán)禁使用措施孔或預(yù)測預(yù)報(bào)孔作為效果檢驗(yàn)孔,檢驗(yàn)孔開口位置必須避開措施孔,以防與措施孔打透。
11.4 每次效檢后,掘進(jìn)應(yīng)保持不少于2m的效檢超前距和不小于5m的措施超前距。
11.5 效檢后停工時(shí)間超過24h的,開工前重新效檢。
11.6預(yù)測(效果檢驗(yàn))報(bào)告審批必須依據(jù)防突校檢報(bào)告單和工作面瓦斯地質(zhì)圖綜合判定。
12 其他
12.1 本標(biāo)準(zhǔn)解釋權(quán)歸集團(tuán)公司技術(shù)委員會。
12.2 本標(biāo)準(zhǔn)從發(fā)布之日起執(zhí)行。
12.3 本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于2007年,2009年第一次修訂。