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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|電氣檢測
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1448.536ｍ，井口坐標為X=3000128.500；Y=35608679.300；標高H=1234.000（軌面）；巷道方位角為340%uB0，巷道坡度為-14?′，設(shè)計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)造說明
10-21 o。井田內(nèi)，次一級褶曲和斷層均有發(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。無大的斷裂構(gòu)造，構(gòu)造條件較簡單。
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)報告》，本礦井瓦斯采樣鉆孔共19個，經(jīng)測定4#煤層原煤瓦斯含量為8.82~23.99m3/t，平均為14.55m3/t。4號煤層常夾軟煤分層（呈粉未狀），在勘探過程中，部分鉆孔（如308、J301、J302、B406等）鉆進至4號煤層時，發(fā)生過瓦斯涌出、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。
根據(jù)《貴州省黔西縣新田井田煤炭勘探地質(zhì)報告》，井田內(nèi)共采煤塵爆炸樣41件。試驗結(jié)果，其火焰長度及巖粉均為“0”，全區(qū)均屬無爆炸性煤層。
、巷道支護形式
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)計直墻半圓拱形，錨網(wǎng)噴支護，噴厚度120mm。若遇到破碎帶，采用錨網(wǎng)+架棚噴射混凝土支護。
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進度及地層編錄和地質(zhì)預(yù)測，主斜井將比其它兩個井筒提前揭煤，先對主斜井進行揭煤施工，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，順利揭煤進入煤層，完成主井揭煤工作，副、風井施工到位后，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)驗為依據(jù)，進行下一步副、風井的揭煤工作。
本方案優(yōu)點：由于采取從主斜井先進行揭煤工作，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、突出危險性大小等，為下一步副、風井的揭煤工作提供了切實可靠的資料，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位置及煤層突出危險性預(yù)測
主斜井在施工過程中嚴格按照“逢掘必探，先探后掘”的原則進行超前探測，在條件允許的情況下還可采取物探進行探測，在超前探測后，視揭煤點附近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，在工作面掘進至距煤層法距20m時布置5個層位控制取芯鉆孔，準確掌握煤層厚度、傾角變化、地質(zhì)構(gòu)造和瓦斯情況；如巖石條件簡單、構(gòu)造單一，工作面掘至煤層頂板法線距離10m時，布置3個（1#、3#、5#孔）煤巖層層位控制取芯鉆孔和2個（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煤層突出的系數(shù)（5個探孔即作為探煤鉆孔又作為測壓鉆孔）。
1、主斜井掘進施工距4#煤層頂板10m時，停止掘進，施工5個前探孔確定4#煤層的相對位置，每個鉆孔孔口管上安裝高壓閥門聯(lián)通壓力表兼做測壓鉆孔對4#煤層瓦斯壓力進行測定，詳細記錄測壓數(shù)據(jù)。打鉆過程中觀察是否出現(xiàn)突出預(yù)兆現(xiàn)象，記錄臺帳要詳細并上報通防部和有關(guān)部門，同時開展新田煤礦煤層突出危險性鑒定工作。
只有當瓦斯壓力＜0.74Mp、瓦斯含量＜8m3/t、煤層堅固性系數(shù)f＞0.5、以及打鉆過程中均無明顯突出預(yù)兆現(xiàn)象發(fā)生時為無突出危險性煤層，反之則為突出危險性煤層。
2、若預(yù)測煤層有突出危險性，在工作面距煤層頂板法線距離10~7m過程中，邊掘邊探，確保在工作面掘進至煤層頂板法線距離為7m時，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)效果檢驗區(qū)域防突措施有效，井筒可以進行掘進施工，當井筒距離煤層法線距離為1.5m時，采取遠距離放炮措施直接揭開煤層。
3、若預(yù)測煤層無突出危險，邊掘邊探，施工掘進至距煤層頂板法線距離5m處時，進行工作面突出危險性驗???，當驗證為無突出危險區(qū)后，井筒可掘進至距離煤層法線距離為1.5m，采取遠距離放炮措施揭開煤層。
附圖1：法距10m鉆孔布置圖
四、礦井揭煤前準備及保障工作
1、已與業(yè)主單位聯(lián)合成立通防機構(gòu)，目前通防管理人員4人、防突隊員工7人，并對防突隊員制定專門培訓(xùn)計劃，完善通防管理機構(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監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，確保24h對工作面瓦斯情況的有效監(jiān)測監(jiān)控。
3、礦井揭煤前，局部通風機風筒全部檢修一遍，統(tǒng)一吊掛，統(tǒng)一采用直徑800mm的風筒，揭煤工作面局部通風機功率為2?Kw。同時完成主通風系統(tǒng)的安裝，并能正常投入使用，形成全負壓通風系統(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)（運行一臺抽放泵），對揭煤點瓦斯進行抽放；或利用臨時移動抽放泵（30~43m3/min），揭煤前在地面安裝抽放泵和抽放管路，對揭煤點瓦斯進行抽放，并在抽放管路上安裝瓦斯抽放參數(shù)計量裝置（混合量、濃度、溫度、負壓），便于計算煤層瓦斯的抽出量。同時有專人在移動抽放泵旁24小時值班，確保移動瓦斯抽放泵正常運行。
5、礦井2010年7月已安裝好壓風自救系統(tǒng)，在壓風管上安裝好壓風自救系統(tǒng)（正常掘進時在停人車處安裝一組，揭煤作業(yè)時距工作面20～40m安裝一組，每組壓風自救系統(tǒng)內(nèi)由4分鍍鋅管及開關(guān)、壓風自救袋組成，可供15人使用）、對壓風管路系統(tǒng)進行一次全面檢修，確保正常使用。
6、揭煤時對井下及井口20m范圍內(nèi)的所有機電設(shè)備、設(shè)施進行防爆檢查，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、防塵、防火設(shè)施，確保正常使用。
8、新田煤礦已購置各類型號防突鉆機4臺（另已計劃再購置6臺），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、調(diào)試工作，并由通防部專人負責。
9、揭煤前準備好過煤地段所需的所有支護材料，揭煤所需的隔離式自救器等各類物資。
10、揭煤前明確標示出避災(zāi)線路。
11、揭煤前對參予揭煤工作的全體員工進行揭煤措施培訓(xùn)考試，為加強對揭煤工作的領(lǐng)導(dǎo)，做到責任到人、分工負責，事事有人管，確保揭煤工作安全順利進行。
主斜井井筒掘進至1315m處（掘進工作面距離煤層頂板法線距離7m處）停止施工，距離掘進工作面2m處施工右?guī)豌@場、距離掘進工作面9m處施工左幫鉆場，利用左、右鉆場和工作面進行井筒揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施。
①鉆場規(guī)格：深%uD7寬%uD7高=4m%uD74.4m%uD73m，左幫鉆場共布置抽放孔38個、工作面布置鉆孔62個、右?guī)豌@場布置鉆孔38個，共施工138個抽放鉆孔；提前預(yù)留5個鉆孔位置，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入巖層0.5m以上為標準，孔徑95mm，封孔壓力為瓦斯壓力的5倍。
②終孔點控制范圍：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)計抽放半徑為1.5m。各個鉆孔參數(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）鉆場設(shè)計鉆孔設(shè)計參數(shù)
六、主斜井揭煤區(qū)域煤層區(qū)域防突措施檢驗
對主斜井揭煤區(qū)域進行瓦斯預(yù)抽消突措施一定時間后，對防突措施進行效果檢驗，共施工5個效果檢驗孔，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）檢驗方法：
采用鉆屑（瓦斯解析）指標法對井筒揭煤防突措施進行檢驗，檢驗指標有：K1、△h2和鉆屑量S。
（2???檢驗結(jié)果及采取措施：
①當K1≥0.5、△h2≥200Pa、S≥6Kg和打鉆過程中有明顯突出預(yù)兆時，預(yù)抽揭煤區(qū)域防突效果無效，必須采取補打鉆孔繼續(xù)對揭煤區(qū)域進行抽放，直至檢驗指標低于參考臨界值，方可進行揭煤施工，并采取“邊探邊掘”的掘進方式，可以掘進施工至距離煤層頂板法線距離5m處，停止施工并對揭煤區(qū)域進行防突效果驗證。
②當K1＜0.5、△h2＜200Pa、S＜6Kg以及打鉆過程無明顯突出預(yù)兆時，開始進行掘進施工，并采取“邊掘邊探”的掘進方式，可以掘進施工至距離煤層頂板法線距離5m處，停止施工并對揭煤工作面進行防突效果預(yù)測。
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