第1页黔西县泰来鸿运煤矿+1108米水平南运输石门防治误穿煤层的安全技术措施第一章矿井概况一、矿井基本情况鸿运煤矿为技改后的生产矿井,设计生产能力15万吨/a,井田面积2.6558km2,服务年限8年,可采煤层2层(M9、M12)。9号煤层:顶板为泥岩,局部粉砂岩。底板为泥岩,泥质粉砂岩。12号煤层,顶板为泥岩或泥质粉砂岩,底板泥岩。顶板均为泥岩或泥质粉砂岩,遇水易软化,脱水易崩解,易风化,力学强度低,为中等冒落性顶板;底板均为泥岩或泥质粉砂岩,遇水易软化,有底鼓现象。黔西县泰来鸿运煤矿构造复杂程度属中等型。黔西县泰来鸿运煤矿水文地质条件为中等型。根据2008-2010年瓦斯等级鉴定报告的批复,鸿运煤矿为高瓦斯矿井,瓦斯绝对涌出量2.53m3/min(2010年矿井处于建设期间)。从+1108米水平南运输石门揭穿煤层的情况来看,M12煤层瓦斯涌出量较小(放炮后瓦斯浓度0.50%-0.78%)。根据“2008年黔西县鸿运煤矿煤与瓦斯突危险性鉴定报告的批复”,M9煤层在+1108米水平以上无突出危险性。根据黔安监管办字〔2007〕345号文,黔西县属于国家划定的突出矿区。因本矿除M9煤层经鉴定在+1108米水平及其以上无突出危险性外,其它煤层未做煤与瓦斯突危险性鉴定,在+1108米水平南运输石门调车场掘进过程中,要及时探明前方的地质情况,防治误穿煤层(对≥0.3m的煤层要采取防突措施)。在施工过程中,要加强瓦斯检查工作和通风工作。根据贵州省煤田地质局实验室提交的黔西县泰来鸿运煤矿M9煤层煤尘爆炸性鉴定报告,M9煤层煤尘为无爆炸性。根据贵州省煤田地质局实验室提交的黔西县泰来鸿运煤矿M9煤层的自燃倾向性鉴定,M9煤层自燃倾向等级均为Ⅲ类(不易自燃)。矿区无冲击地压现象。第2页本矿属地温正常型矿井。二、+1108米水平南运输石门调车场掘进工作面情况1、巷道相对位置关系。+1108米水平南运输石门调车场是一采区M12煤层开采时的主要石门运输巷道和进风巷道,该车场的中段与一采区M12煤仓相接,用于+1108米水平南运输石门运输时的采区装载和调车。+1108米水平南运输石门调车场开口于+1108米水平南运输石门以内117米处(沿+1108米水平南运输石门原来的掘进面掘进,依次为小断面9米+大断面30米+小断面6米)。2、+1108米水平南运输石门调车场掘进工作面通风情况。FBDNO-5.6/2×11KW(230m3/min-300m3/min)对旋式局部通风机两台,安装于+1108南运输石门,距离+1108南运输石门临时通风上山回风口以北15米处,风机距离巷道底板不小于30CM,风机要实现“三专两闭锁”(专用变压器、专用线路、专用开关和瓦斯电闭锁、风电闭锁)。配风为260m³/min-280m³/min,采用Φ500mm胶质抗静电、阻燃风筒,满足掘进工作面的通风要求。三、矿井“六大系统”建设情况1、监测监控系统本矿采用KJ203NA型瓦斯监测监控系统,对全矿井所有作业地点及相关的地点实施全程监测监控。在+1108米水平南运输石门调车场安装2台瓦斯传感器,T1距离+1108米水平南运输石门调车场迎头小于5米,T2安装在距离+1108米水平南运输石门调车场回风口(临时通风上山)10-15米的+1108米水平南运输石门内。其参数设置如下:报警浓度:T1≥0.8%CH4T2≥0.8%CH4断电浓度:T1≥1.2%CH4T2≥0.8%CH4复电浓度:T1<0.8%CH4T2<0.8%CH4断电范围:T1、T2的断电范围为+1108米水平南运输石门调车场内一切非本质安全型电气设备。2、人员定位系统本矿井人员定位系统已经安装并运行正常,在+1108米水平南运输石门调车场口处设有分站和基站,所有的作业人员都配戴识别卡。3、紧急避险系统第3页在行人斜井井底车场设一自救硐室,自救硐室要设向外开的门(门厚不小于50mm),要求净高2米,面积0.75M2,自救袋不少于15个(供风量不小于0.3m3)/min),压缩氧自救器不少于15台,进入自救硐室20米范围内的风、水管路和电话线要实施保护(如埋入巷道底板或加钢套管等方法)。4、压风自救系统在距离+1108米水平南运输石门调车场25-40米处设第1组自风自救装置,自救袋不少于8个,每个自救袋的供风量不小于0.1m3)/min。压风自救系统保证24小时供风。5、供水施救系统。在每1组压风自救装置和自救硐室内均安装水管。供水施救系统要保证24小时供水。6、通信联络系统+1108米水平南运输石门调车场工作面、行人斜井井底车场自救硐室、主斜井井底车场把钩房已安装防爆按键式电话,保证了+1108米水平南运输石门调车场掘进工作面与井下各地点、地面调度室、地面相关部门办公室的通信联络。第二章揭穿煤层的安全技术措施及时探明煤层:在施工过程中,要坚持“有掘必探,先探后掘”的探放水原则,在探水的同时,掌握掘进前方的煤、岩地质情况,对0.3米及以上的煤层均要采取防突措施。揭煤距离的划定:揭煤距离为--+1108米水平南运输石门调车场掘进工作面距离煤层法法向距离5米至进入底板法向距离2米,即总法向距离为7米。石门的掘进距离约33.668米(以石门穿过煤层进入煤层底板法向距离2米为准)。在划定的揭煤距离中掘进时,必须严格按照远距离爆破的相关规定执行。+1108米水平南运输石门调车场在揭穿煤层时,都要严格按照“突出危险性预测,防治突出措施,突出措施的效果检验,综合防护措施”的“四位一体”防突措施进行管理和施工。利用ZLJ—750型坑道钻机。钻机在钻进时,注意观察出水的颜色,记录钻机钻进的深度、方位和倾角,以便判断计算出煤层的厚度,并随时检第4页测孔口瓦斯、二氧化碳涌出情况(瓦斯压力等)。一、控制煤层层位,掌握煤层的赋存位、形态。坚持“逢掘必探,先探后掘”的探放水原则,在探放水工作的同时,掌握掘进前方的煤、岩赋存情况和瓦斯涌出情况。一般情况下,在+1108米水平南运输石门调车场掘进至距煤层最小法线距离10米之前,必须至少打2个穿透煤层全厚且进入顶(底)板不小于0.5米的前探取芯钻孔,产详细记录岩芯资料。当需要测定瓦斯压力时,前探钻孔可用作测定钻孔,若二者不能共用时,则测定钻孔应布置在该区域各钻孔见煤点间距最大的位置。若遇地质构造复杂、岩石破碎的区域,+1108米水平南运输石门调车场掘进工作面掘进至距离煤层最小法线距离20米之前必须布置一定数量的前探钻孔,以保证能确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。当瓦斯压力在≥0.74MPa时,预测为有突出危险性,掘进至距离煤层不小于5米的地段实施瓦斯排放的防突措施(应在距离突出煤层法线距离不小于7米的处开始进行瓦斯抽放)。当小于瓦斯压力在<0.74MPa时,无突出危险性,在掘至距离M12法线距离不小于5米处进行预测。二、+1108米水平南运输石门调车场突出危险性预测1、采用钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性。由工作面向煤层的适当位置至少打3个钻孔,在钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1~3mm的煤钻屑,测定其瓦斯解吸指标K1或△h2值。测定时,应考虑不同钻进工艺条件下的排渣速度。钻屑瓦斯解吸指标法预测石门工作面突出危险性的临界值表最大钻屑量Smax钻屑解吸指标K1危险性kg/mL/mML/(g.min1/2)≥6≥5.4≥0.5突出危险工作面<6<5.4<0.5无突出危险工作面预测孔的参数如下(详见附后图表)孔号孔径(mm)方位(°)坡度(°)长度(m)备注175170±009.018见煤时采用煤钻杆,长度以穿透煤层并进入煤层底板法向距离0.5米为宜。275206±008.797375188±008.797如果所有实测的指标值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面为无突出危险工作面;否则,为突出危险工作面。二、+1108米水平南运输石门调车场揭煤防治突出的措施第5页当预测为突出危险性时,采取瓦斯排放的防治突出的措施。瓦斯排放钻孔的的参数如下(详见附后图表)孔号孔径(mm)方位(°)坡度(°)长度(m)备注175167+2715.6所有的钻孔深度:进入煤层底板不小于0.5米。275188+2714.5375209+2715.6475167±009.7575188±009.0675209±009.7775167-425.7875188-425.6975209-425.7钻孔直径为75mm。石门揭煤工作面钻孔的控制范围是:石门的两侧和上部轮廓线外至少5m,下部至少3m。揭煤工作面施工的钻孔应当尽可能穿透煤层全厚。当不能一次打穿煤层全厚时,可分段施工,但第一次实施的钻孔穿煤长度不得小于15m,且进入煤层掘进时,必须至少留有5m的超前距离(掘进到煤层顶或底板时不在此限)。预抽瓦斯和排放钻孔在揭穿煤层之前应当保持自然排放或抽采状态。瓦斯排放钻孔进入瓦斯释放的时间:7天,然后进行效果检验。三、+1108米水平南运输石门调车场揭煤措施的效果检验实施钻孔法防突措施效果检验。分布在工作面各部位的检验钻孔应当布置于所在部位防突措施钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位置,并远离周围的各防突措施钻孔或尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离。在地质构造复杂地带应根据情况适当增加检验钻孔。防突措施效果检验必须包括以下两部分内容:1、检查所实施的工作面防突措施是否达到了设计要求和满足有关的规章、标准等,并了解、收集工作面及实施措施的相关情况、突出预兆等(包括喷孔、卡钻等),作为措施效果检验报告的内容之一,用于综合分析、判断。2、各检验指标的测定情况及主要数据。进行防突措施效果检验时,应当选择钻屑瓦斯解吸指标法(方法、临界值均与揭煤工作面突出性预测预报相同),所有用钻孔方式检验的方法中检验孔数均不得少于5个,分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。第6页如检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下,且未发现其他异常情况,则措施有效;反之,判定为措施无效,应该补充相应的防突措施(加密排放钻孔)。检验孔参数如下(详见附后图表)孔号孔径(mm)方位(°)坡度(°)长度(m)备注175188±009.0见煤时采用煤钻杆,长度以穿透煤层并进入煤层底板法向距离0.5米为宜。275171±009.2375205±009.2475188+1812.5575188-267.0四、+1108米水平南运输石门调车场综合安全防护措施《防治煤与瓦斯突规定》第六十四条规定:“石门和立井、斜井工作面从掘进至距突出煤层的最小法向距离5m开始,必须采用物探或钻探手段边探边掘,保证工作面到煤层的最小法向距离不小于远距离爆破揭开突出煤层前要求的最小距离。采用远距离爆破揭开突出煤层时,要求石门、斜井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是:急倾斜煤层2m,其他煤层1.5m。要求立井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是:缓倾斜煤层1.5m,其他煤层2m。如果岩石松软、破碎,还应适当增加法向距离”。本矿规定:所有的掘进工作面必须在距离爆破地点(作业点)300米以外的安全地点放炮(本矿的通风系统已经形成,必须在新鲜风流中)。当+1108米水平南运输石门调车场掘进至煤层法向距离1.5米时开始,要严格按照远距离放炮等“综合安全防护措施”的相关规定执行。综合安全防护措施包括:采用远距离放炮(包括放炮撤人范围、断电范围等)、构建避难所、设置压风自救系统、供水施救系统、通信联络系统、监测监控系统、掘进工作面挡栏和下井人员佩带隔离式压缩氧自救器等。1、采用远距离放炮时,放炮地点应设在行人斜井井底自救硐室内。放炮30分钟后,由安全员、瓦检员先行进入工作面检查瓦斯和其它安全状况,经检查确认无安全隐患后,方可准许其他人员进入工作面。⑴撤人范围、设岗地点撤人范围:+1108米水平南运输石门及调车场、一采区M12行人绕道、1902采面回风巷、1901采面回风巷、+1108米水平南运输石门临时通风上山,以及总回风斜井内的所有的作业人员。设岗地点(共2处):第7页1、+1108米水平南运输石门开口处(主斜井井底车场)。2、1902采面回风巷外段巷道内(+11