800m西翼A5煤层防突措施

掘进面综合防突安全技术措施-1-阜康市西沟煤焦有限责任公司煤矿+800mA5西翼掘进面综合防突安全技术措施编制单位：西沟一矿防突队编制日期：2014年9月10日掘进面综合防突安全技术措施-2-第一章工作面概况和瓦斯地质一、工作面概况+800mA5西翼掘进工作面位于矿井+770m水平一采区+800m分层西翼A5煤层，由掘进一队负责施工，巷道开口标高为+800m。该工作面自东向西施工，西边为未开拓区域，上部垂高15—20m为+820mA5西翼备采面，下部是未开拓实体煤层，南边间隔27米为未开拓A7煤层，北边间隔35米为未开拓A3煤层。巷道设计断面形状为矩形，设计掘进宽度4.8m、掘进高度3.2m，走向长度为770m，支护方式为锚网索联合支护，局部破碎地点采用矿用11#工字钢梁+锚网索联合支护。该工作面于2013年9月中旬开工，预计2014年10月施工完毕。二、瓦斯地质情况：矿井2013年瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井；根据2012年沈阳煤科院向我矿提交的《阜康市西沟煤焦有限责任公司煤矿+770m水平A3煤层、A5煤层煤与瓦斯突出危险性评价报告》，+800mA5煤层无突出危险性。该工作面掘进期间瓦斯涌出量可以按以下两个方面进行预测：掘进工作面巷道掘宽4.8m、掘高3.2m，走向长度770m，预测掘进期间瓦斯涌出量时取最大值。1、按分源预测法进行预测：q掘=（q3+q4）Kn式中：q掘----掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；q3----掘进工作面巷道煤壁绝对瓦斯涌出量，m3/min；q4----掘进工作面落煤绝对瓦斯涌出量，m3/min；Kn----瓦斯涌出不均匀系数，取1.2-1.5。1）掘进工作面煤壁瓦斯涌出量：q3=D.v.q0.(2-1)式中：D----巷道断面内暴露煤壁面的周边长度，m（D=2h+b；h为巷道高度；b为巷道宽度）v----巷道平均掘进速度，m/min；vL/掘进面综合防突安全技术措施-3-q0----煤壁瓦斯涌出强度，m3/（m2.min）；L----巷道长度，m。q3=（2×2.7+3.6）×（9.6÷1440）×0.026×[0.0004×42.73×42.73+0.16]×3.52×[2×(770÷0.007)0.5-1]=3.4m3/min2）落煤瓦斯涌出量瓦斯涌出量：q4=S.v.γ.(W0-WC)式中：S----掘进巷道断面积，m2v----巷道平均掘进速度，m/min；γ----煤的密度，t/m3；W0----煤层原始瓦斯含量，m3/t；WC----煤的残存瓦斯含量，m3/t。q4=2.7×3.6×（9.6÷1440）×1.3×（3.52-0.98）=0.225m3/min3）q掘=（q3+q4）=（3.4+0.225）×1.2=4.35m3/min2、按矿山统计法进行预测：根据+770m水平A5煤层掘进期间最大绝对瓦斯涌出量为2.6m3/min，预计该工作面在掘进期间最大瓦斯涌出量小于4.35m3/min。根据以上两种瓦斯涌出量预测结果，预计+800mA5西翼措施巷掘进面最大瓦斯涌出量为2.4m3/min左右。采用FBD-NO7.1/2*30型局扇风机，供风量为410-640m3/min，一般情况下掘进面回风流瓦斯浓度不大于0.5％。三、瓦斯地质现场管理：1、工作面采取连续探测技术措施，施工3个前探构造预测孔，孔深不小于80m，前探构造预测孔至少保持10m超前距。前探构造孔严格按照“一字型或品字形”进行布置，具体布置由防突队技术人员根据现场煤层赋存实际情况、以尽可能探到前方地质构造而定，最大限度的探明工作面前方瓦斯地质情况和煤层赋存情况，以便采取针对性安全技术措施。发现地质变化等异常时，必须停止作业，向有关部门和矿总工程师汇报，研究采取针对性措施。掘进面综合防突安全技术措施-4-2、工作面遇到煤层厚度变化程度较大，必须执行“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，，探清前方的构造或煤层赋存状况，前探钻孔的超前距不得小于10m。第二章区域突出危险性预测根据2012年沈阳煤科院出具的+770m水平A3、A5煤层煤与瓦斯突出危险性评价报告，+800mA5煤层无突出危险性。按照公司要求高瓦斯矿井必须高管一级，我矿已按照突出矿井进行管理，+800mA5西翼措施巷掘进面采取区域防突措施，直接进行效果检验。第三章区域防突安全技术措施一、防突技术措施的选定区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。根据我矿实际情况，工作面选用本煤层下行钻孔预抽煤体条带煤层瓦斯的区域防突措施，既在+820mA5西翼运输、回风巷交叉布置、每间隔24米施工1个钻场，钻场内布置的钻孔数量和深度能够满足+800mA5西翼运输巷安全掘进的要求；每施工完一个预抽钻孔必须及时封孔抽放。二、措施技术参数的确定1、钻孔布置依据根据2004年煤炭科学研究院重庆研究院为我矿编制的矿井瓦斯可抽性研究报告，A5煤层属于容易抽放煤层，抽放半径为5—8米。2、钻孔布置方式在+820mA5西翼运输、回风巷在本煤层置下行瓦斯抽放钻孔，运输、回风巷钻场交叉布置，钻场间距24米，每个钻场布置25个孔（1个测压孔）；孔径75—94mm，孔深50米左右，每个钻场钻孔终孔控制区域为：上下控制区段高度为+770m—820m，东西走向控制区段长度为24米（详见钻孔布置示意图）。三、措施实施具体要求：掘进面综合防突安全技术措施-5-采取本煤层下行钻孔预抽掘进面煤层瓦斯区域防突措施时，应当符合下列要求：1、在打钻前必须将堆放在工作面闲杂铁器清理干净，以避免正在钻进的钻杆与工作面的其它铁器发生碰撞而产生火花。2、打钻过程中要反复进退钻杆，倒出钻屑，防止摩擦产生高温引燃瓦斯、煤尘，进钻确实困难时，应停止打钻，然后再采取套打钻孔措施。3、打钻时发生轻微顶钻、喷孔、卡钻等动力现象时，应降低钻进速度，并来回拖拉钻杆，必要时停止钻进，换孔另打，然后再补打钻孔至设计深度。并及时向调度室及有关领导汇报。4、打钻时，钻机后方严禁站人，同时要保证退路畅通，以防喷孔伤人。5、应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。预抽瓦斯浓度低于25%时，应当采取改进封孔的措施，以提高封孔质量。6、打瓦斯抽放钻孔时必须严格按措施施工，保证钻孔方位角、倾角及孔深等符合措施规定，同时抽放队及跟班领导要根据工作面煤层赋存情况、煤层厚度变化情况和瓦斯赋存情况等现场实际情况及时合理调整钻孔位置、间排距和钻孔角度；钻孔终孔要满足钻孔有效控制范围的要求。7、工作面必须配备至少两台灭火器、沙箱等，沙箱内备足不得小于0.5m³的沙子。8、拆、接钻杆时必须距离孔口0.5m以上，严禁用铁器敲打钻杆或连接处，必须进行敲打时只准用铜锤敲打。9、打钻时，距钻孔1m、顶板0.3m的巷道中部上方必须挂便携式瓦斯报警仪，并进行观测。当钻孔出现喷孔、夹钻、顶钻、响煤炮或钻孔周围出现瓦斯超限时，必须停止打钻，停电撤人，并向调度室及有关部门汇报，听侯安排。10、钻孔施工完毕后及时进行严密封孔并连网抽放。掘进面综合防突安全技术措施-6-11、安全员巡检时，凡发现未按措施规定执行措施的，有权制止施工队的违章行为；当出现突出预兆时，安全员有权责令停止作业，立即组织现场人员进行撤离，并第一时间汇报调度室。12、当发生局部瓦斯燃烧时，当班作业人员必须沉着冷静，避免慌乱奔跑，当班带班领导及安全员应立即组织现场人员进行灭火，同时向调度室汇报。13、当发生大面积瓦斯燃烧不能控制时，当班作业人员必须冷静，应在当班带班干部及安全员指挥下有序按避灾路线撤离，切断工作面电源，避免慌乱奔跑，造成其他不必要的伤害，及时向矿调度室进行汇报。14、机电部门要加强钻机防爆检查管理，定期进行检查。打钻前，跟班电工要先检查钻机防爆情况，发现隐患先处理后打钻，杜绝失爆。15、为保证防突措施的落实执行，通风、安全、技术科等部门组成措施落实把关小组，小组成员经常深入现场检查施工单位的措施落实执行。第四章区域防突措施的效果检验工作面执行防治煤与瓦斯突出措施后，必须对防治煤与瓦斯突出措施进行效果检验，只有经效果检验认为措施有效、落实到位，煤层瓦斯各项指标达标后，方可允许掘进。一、效果检验指标根据《防突规定》顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施时，必须依据实际的直接测定的煤层残余瓦斯含量为主要指标进行措施效果检验。检验期间还应当观察、记录进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。二、效果检验判定方法：根据《防突规定》第五十五条的规定：对穿层或顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔20～30m至少布置1个检验测试点。掘进面综合防突安全技术措施-7-该工作面每掘进50m在工作面施工3个钻孔，钻孔孔深分别为30、50、80m的钻孔，采集煤样，利用DGC瓦斯含量快速测定仪，按《煤层瓦斯含量测定方法》标准要求，直接测定瓦斯含量W。1、判定方法1)当煤层残余瓦斯含量小于6m3/t、煤层瓦斯压力小于0.4MPa且施工钻孔等作业未出现明显突出预兆时，则该预抽区域判定为无突出危险区；2)当煤层残余瓦斯含量大于6m3/t、煤层瓦斯压力大于0.4MPa，则该区域预抽措施视为无效，所在区域仍属于抽采不达标区域，必须停止掘进工作，在工作面迎头施工6—9个、孔径50mm以上措施孔进行释放煤层瓦斯压力及煤层残留瓦斯。3)当煤层残余瓦斯含量大于8m3/t、煤层瓦斯压力大于0.4MPa或施工钻孔等作业出现喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，则该区域预抽措施视为无效，所在区域仍属于抽采不达标区域，立即停止掘进工作进行施工措施孔以预抽放煤层瓦斯。2、注意事项：（1）各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离，且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。（2）在地质构造影响区域适当增加检验测试点。（3）当判定为抽采不达标区域时，必须采取延长抽放时间或补打预抽钻孔等区域防突措施，直至煤层残余瓦斯含量小于6m3/t、压力小于0.4MPa,达到效检合格标准为止。（4）当判定为无突出危险区时，进行区域验证。第五章区域验证当该工作面经区域措施的效果检验为无突出危险区，在掘进前按如下方法进行区域验证：掘进面综合防突安全技术措施-8-1、验证方法根据《防突规定》第五十七条规定，该工作面采用复合指标法进行区域验证，工作面每推进10-50m必须进行两次区域验证并观察效检孔施工过程中的突出预兆。只有经区域验证为无突出危险后，方可在采取安全防护措施后进行作业。2、区域验证方法的选取按照《防突规定》要求进行区域验证时要选用复合指标法（钻屑瓦斯解析指标△h2/Pa和每米钻孔钻屑量S值两项指标）。临界值如下表：3、区域验证操作要求：在工作面布置三个效检孔，投影孔深为12m，孔径42mm，一个效检孔控制巷道上部3m，一个效检孔控制巷道底部3m，一个效检孔控制巷道正前方10m。钻孔布置在巷道中部，其中第一个孔距巷道顶部1m，第二个孔距第一个孔0.5m，第三个孔距巷道底部1m。使用手持气动钻带动麻花钻杆，钻头直径42mm，钻孔钻进速度控制在1米/分钟，每米测定一次钻屑量S值，搜集钻孔每米所排出的煤粉，用弹簧秤进行称量，取其中最大的钻屑量。每两米测定一次钻屑瓦斯解析值，取其中最大的钻屑解析值。钻孔布孔方式参见下图和表。4、区域验证结论1）、当验证指标均在临界值以下且钻孔施工无突出预兆时，验证为该区域无突出危险。当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行采掘作业。2）、第一次区域验证为无突出危险时，允许掘进9m；第二次区域验证为无突出危险时，允许掘进70m。3）、当验证超标时，必须采取局部防突措施。5、注意事项：钻屑瓦斯解析指标△h2（Pa）钻屑量S(Kg/m)2006掘进面综合防突安全技术措施-9-1）、在地质构造复杂区域、构造破坏带工作面每推进5m，必须进行一次区域验证。2）、防突队效检员必须严格按要求填写区域验证报告单，并经现场安全员、掘进队跟班干部签字