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北京消防|井筒巖巷段揭煤安全技術(shù)措施|消防檢測(cè)|電氣檢測(cè)
發(fā)布日期：2019-02-02 12:49:52
1、井筒布置
新田礦主斜井井筒總長(zhǎng)1448.536ｍ，井口坐標(biāo)為X=3000128.500；Y=35608679.300；標(biāo)高H=1234.000（軌面）；巷道方位角為340%uB0，巷道坡度為-14?′，設(shè)計(jì)斷面為直墻半圓拱形，凈寬4.4ｍ，凈高3.8ｍ，凈斷面積為14.6ｍ2。
4#煤層為全區(qū)可采煤層，煤層厚1.24~5.83m，平均2.79m，全部可采，屬較穩(wěn)定偏穩(wěn)定型煤層，是本區(qū)的主采煤層。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，含夾矸0~3層，多為0~1層，東、西兩端夾矸層數(shù)增多（2層）夾矸為泥巖、炭質(zhì)泥巖，厚度0.08~0.68m。煤層頂板一般為泥質(zhì)粉砂巖，局部為泥巖或粉砂巖，底板為泥巖，富含植物根部化石。
、構(gòu)造說(shuō)明
10-21 o。井田內(nèi)，次一級(jí)褶曲和斷層均有發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜類型為中等。4#煤層的富煤帶在201-302-B405-J402-502孔一線，呈NE向條帶狀，煤厚一般3~4m。由該帶向NW和SE，煤層均逐漸變薄。煤層總體呈單斜構(gòu)造賦存，煤層走向60o～80o，傾角8o～10o，平均8o左右。無(wú)大的斷裂構(gòu)造，構(gòu)造條件較簡(jiǎn)單。
4、瓦斯及煤塵
根據(jù)《貴州省黔西縣新田井田煤炭勘探地質(zhì)報(bào)告》，本礦井瓦斯采樣鉆孔共19個(gè)，經(jīng)測(cè)定4#煤層原煤瓦斯含量為8.82~23.99m3/t，平均為14.55m3/t。4號(hào)煤層常夾軟煤分層（呈粉未狀），在勘探過(guò)程中，部分鉆孔（如308、J301、J302、B406等）鉆進(jìn)至4號(hào)煤層時(shí)，發(fā)生過(guò)瓦斯涌出、軟煤分層（粉煤）“噴瀉”、垮塌及頂鉆具現(xiàn)象，井下瓦斯壓力較大，因此按煤與瓦斯突出設(shè)計(jì)。
根據(jù)《貴州省黔西縣新田井田煤炭勘探地質(zhì)報(bào)告》，井田內(nèi)共采煤塵爆炸樣41件。試驗(yàn)結(jié)果，其火焰長(zhǎng)度及巖粉均為“0”，全區(qū)均屬無(wú)爆炸性煤層。
、巷道支護(hù)形式
根據(jù)地質(zhì)資料，巷道頂板巖層基本穩(wěn)定，壓力不大，巷道設(shè)計(jì)直墻半圓拱形，錨網(wǎng)噴支護(hù)，噴厚度120mm。若遇到破碎帶，采用錨網(wǎng)+架棚噴射混凝土支護(hù)。
二、新田煤礦井筒揭煤總體技術(shù)方案
按照新田煤礦三條井筒掘進(jìn)進(jìn)度及地層編錄和地質(zhì)預(yù)測(cè)，主斜井將比其它兩個(gè)井筒提前揭煤，先對(duì)主斜井進(jìn)行揭煤施工，采用穿層鉆孔預(yù)抽揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施，順利揭煤進(jìn)入煤層，完成主井揭煤工作，副、風(fēng)井施工到位后，以主斜井揭煤探明的地質(zhì)資料、瓦斯和煤塵情況以及揭煤經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，進(jìn)行下一步副、風(fēng)井的揭煤工作。
本方案優(yōu)點(diǎn)：由于采取從主斜井先進(jìn)行揭煤工作，提前探明地質(zhì)、水文地質(zhì)、構(gòu)造地質(zhì)狀況及4#煤層產(chǎn)狀、瓦斯含量、瓦斯壓力大小、突出危險(xiǎn)性大小等，為下一步副、風(fēng)井的揭煤工作提供了切實(shí)可靠的資料，提高了下一步揭煤工作的安全性和揭煤施工速度。
三、礦井揭煤工作面和煤層相對(duì)位置及煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
主斜井在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照“逢掘必探，先探后掘”的原則進(jìn)行超前探測(cè)，在條件允許的情況下還可采取物探進(jìn)行探測(cè)，在超前探測(cè)后，視揭煤點(diǎn)附近20m范圍的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度確定煤層層位控制方案，如巖石條件破碎、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜時(shí)，在工作面掘進(jìn)至距煤層法距20m時(shí)布置5個(gè)層位控制取芯鉆孔，準(zhǔn)確掌握煤層厚度、傾角變化、地質(zhì)構(gòu)造和瓦斯情況；如巖石條件簡(jiǎn)單、構(gòu)造單一，工作面掘至煤層頂板法線距離10m時(shí)，布置3個(gè)（1#、3#、5#孔）煤巖層層位控制取芯鉆孔和2個(gè)（2#、4#孔）煤巖層層位控制不取芯鉆孔，并穿透煤層底板0.5m，準(zhǔn)確掌握井筒工作面與煤層之間的空間關(guān)系及瓦斯含量和檢驗(yàn)煤層突出的系數(shù)（5個(gè)探孔即作為探煤鉆孔又作為測(cè)壓鉆孔）。
1、主斜井掘進(jìn)施工距4#煤層頂板10m時(shí)，停止掘進(jìn)，施工5個(gè)前探孔確定4#煤層的相對(duì)位置，每個(gè)鉆孔孔口管上安裝高壓閥門聯(lián)通壓力表兼做測(cè)壓鉆孔對(duì)4#煤層瓦斯壓力進(jìn)行測(cè)定，詳細(xì)記錄測(cè)壓數(shù)據(jù)。打鉆過(guò)程中觀察是否出現(xiàn)突出預(yù)兆現(xiàn)象，記錄臺(tái)帳要詳細(xì)并上報(bào)通防部和有關(guān)部門，同時(shí)開展新田煤礦煤層突出危險(xiǎn)性鑒定工作。
只有當(dāng)瓦斯壓力＜0.74Mp、瓦斯含量＜8m3/t、煤層堅(jiān)固性系數(shù)f＞0.5、以及打鉆過(guò)程中均無(wú)明顯突出預(yù)兆現(xiàn)象發(fā)生時(shí)為無(wú)突出危險(xiǎn)性煤層，反之則為突出危險(xiǎn)性煤層。
2、若預(yù)測(cè)煤層有突出危險(xiǎn)性，在工作面距煤層頂板法線距離10~7m過(guò)程中，邊掘邊探，確保在工作面掘進(jìn)至煤層頂板法線距離為7m時(shí)，停止施工作業(yè)，采取區(qū)域防突措施（穿層鉆孔預(yù)抽揭煤區(qū)域煤層瓦斯），經(jīng)效果檢驗(yàn)區(qū)域防突措施有效，井筒可以進(jìn)行掘進(jìn)施工，當(dāng)井筒距離煤層法線距離為1.5m時(shí)，采取遠(yuǎn)距離放炮措施直接揭開煤層。
3、若預(yù)測(cè)煤層無(wú)突出危險(xiǎn)，邊掘邊探，施工掘進(jìn)至距煤層頂板法線距離5m處時(shí)，進(jìn)行工作面突出危險(xiǎn)性驗(yàn)???，當(dāng)驗(yàn)證為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)后，井筒可掘進(jìn)至距離煤層法線距離為1.5m，采取遠(yuǎn)距離放炮措施揭開煤層。
附圖1：法距10m鉆孔布置圖
四、礦井揭煤前準(zhǔn)備及保障工作
1、已與業(yè)主單位聯(lián)合成立通防機(jī)構(gòu)，目前通防管理人員4人、防突隊(duì)員工7人，并對(duì)防突隊(duì)員制定專門培訓(xùn)計(jì)劃，完善通防管理機(jī)構(gòu)及提高人員素質(zhì)。
2、新田煤礦已于2009年12月底安裝好瓦斯自動(dòng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，確保24h對(duì)工作面瓦斯情況的有效監(jiān)測(cè)監(jiān)控。
3、礦井揭煤前，局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)筒全部檢修一遍，統(tǒng)一吊掛，統(tǒng)一采用直徑800mm的風(fēng)筒，揭煤工作面局部通風(fēng)機(jī)功率為2?Kw。同時(shí)完成主通風(fēng)系統(tǒng)的安裝，并能正常投入使用，形成全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)。
4、2010年7月，礦井完成安裝永久瓦斯抽放系統(tǒng)，在揭煤前利用永久瓦斯抽放系統(tǒng)（運(yùn)行一臺(tái)抽放泵），對(duì)揭煤點(diǎn)瓦斯進(jìn)行抽放；或利用臨時(shí)移動(dòng)抽放泵（30~43m3/min），揭煤前在地面安裝抽放泵和抽放管路，對(duì)揭煤點(diǎn)瓦斯進(jìn)行抽放，并在抽放管路上安裝瓦斯抽放參數(shù)計(jì)量裝置（混合量、濃度、溫度、負(fù)壓），便于計(jì)算煤層瓦斯的抽出量。同時(shí)有專人在移動(dòng)抽放泵旁24小時(shí)值班，確保移動(dòng)瓦斯抽放泵正常運(yùn)行。
5、礦井2010年7月已安裝好壓風(fēng)自救系統(tǒng)，在壓風(fēng)管上安裝好壓風(fēng)自救系統(tǒng)（正常掘進(jìn)時(shí)在停人車處安裝一組，揭煤作業(yè)時(shí)距工作面20～40m安裝一組，每組壓風(fēng)自救系統(tǒng)內(nèi)由4分鍍鋅管及開關(guān)、壓風(fēng)自救袋組成，可供15人使用）、對(duì)壓風(fēng)管路系統(tǒng)進(jìn)行一次全面檢修，確保正常使用。
6、揭煤時(shí)對(duì)井下及井口20m范圍內(nèi)的所有機(jī)電設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行防爆檢查，凡不符合規(guī)定的全部撤換，整改到位。
7、揭煤前檢查完善通風(fēng)、防塵、防火設(shè)施，確保正常使用。
8、新田煤礦已購(gòu)置各類型號(hào)防突鉆機(jī)4臺(tái)（另已計(jì)劃再購(gòu)置6臺(tái)），揭煤前完成MD-2煤鉆屑瓦斯解析儀、WTC防突儀、瓦檢儀、放炮器的檢測(cè)、調(diào)試工作，并由通防部專人負(fù)責(zé)。
9、揭煤前準(zhǔn)備好過(guò)煤地段所需的所有支護(hù)材料，揭煤所需的隔離式自救器等各類物資。
10、揭煤前明確標(biāo)示出避災(zāi)線路。
11、揭煤前對(duì)參予揭煤工作的全體員工進(jìn)行揭煤措施培訓(xùn)考試，為加強(qiáng)對(duì)揭煤工作的領(lǐng)導(dǎo)，做到責(zé)任到人、分工負(fù)責(zé)，事事有人管，確保揭煤工作安全順利進(jìn)行。
主斜井井筒掘進(jìn)至1315m處（掘進(jìn)工作面距離煤層頂板法線距離7m處）停止施工，距離掘進(jìn)工作面2m處施工右?guī)豌@場(chǎng)、距離掘進(jìn)工作面9m處施工左幫鉆場(chǎng)，利用左、右鉆場(chǎng)和工作面進(jìn)行井筒揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施。
①鉆場(chǎng)規(guī)格：深%uD7寬%uD7高=4m%uD74.4m%uD73m，左幫鉆場(chǎng)共布置抽放孔38個(gè)、工作面布置鉆孔62個(gè)、右?guī)豌@場(chǎng)布置鉆孔38個(gè)，共施工138個(gè)抽放鉆孔；提前預(yù)留5個(gè)鉆孔位置，在抽放瓦斯后施工作為抽放效果檢查孔，鉆孔終孔位置以穿透煤層全厚并進(jìn)入巖層0.5m以上為標(biāo)準(zhǔn)，孔徑95mm，封孔壓力為瓦斯壓力的5倍。
②終孔點(diǎn)控制范圍：巷道輪廓線外12m、終孔位置在揭煤區(qū)域煤層內(nèi)網(wǎng)狀均勻布置（3m%uD73m）。借鑒周邊礦井煤層參數(shù)，設(shè)計(jì)抽放半徑為1.5m。各個(gè)鉆孔參數(shù)詳見附圖2、附圖3及表1、表2。
附圖2、附圖3：預(yù)抽瓦斯排放孔布置圖
附表（1、2）鉆場(chǎng)設(shè)計(jì)鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)
六、主斜井揭煤區(qū)域煤層區(qū)域防突措施檢驗(yàn)
對(duì)主斜井揭煤區(qū)域進(jìn)行瓦斯預(yù)抽消突措施一定時(shí)間后，對(duì)防突措施進(jìn)行效果檢驗(yàn)，共施工5個(gè)效果檢驗(yàn)孔，分別位于揭煤預(yù)抽區(qū)域內(nèi)的上部、中部、兩側(cè)和下部。
（1）檢驗(yàn)方法：
采用鉆屑（瓦斯解析）指標(biāo)法對(duì)井筒揭煤防突措施進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)指標(biāo)有：K1、△h2和鉆屑量S。
（2???檢驗(yàn)結(jié)果及采取措施：
①當(dāng)K1≥0.5、△h2≥200Pa、S≥6Kg和打鉆過(guò)程中有明顯突出預(yù)兆時(shí)，預(yù)抽揭煤區(qū)域防突效果無(wú)效，必須采取補(bǔ)打鉆孔繼續(xù)對(duì)揭煤區(qū)域進(jìn)行抽放，直至檢驗(yàn)指標(biāo)低于參考臨界值，方可進(jìn)行揭煤施工，并采取“邊探邊掘”的掘進(jìn)方式，可以掘進(jìn)施工至距離煤層頂板法線距離5m處，停止施工并對(duì)揭煤區(qū)域進(jìn)行防突效果驗(yàn)證。
②當(dāng)K1＜0.5、△h2＜200Pa、S＜6Kg以及打鉆過(guò)程無(wú)明顯突出預(yù)兆時(shí)，開始進(jìn)行掘進(jìn)施工，并采取“邊掘邊探”的掘進(jìn)方式，可以掘進(jìn)施工至距離煤層頂板法線距離5m處，停止施工并對(duì)揭煤工作面進(jìn)行防突效果預(yù)測(cè)。
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