连沟煤矿回风井井筒
探、揭煤施工安全技术措施
作业地点：
施工单位：
编制单位：工程组
保存单位：不连沟项目部
编制时间： 2015年2月
中煤五公司二处不连沟项目部
连沟煤矿回风井井筒探、揭煤
施工安全技术措施
一、工程与地质概况
不连沟矿井隶属内蒙古蒙泰煤业有限责任公司，位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗东部，行政隶属准格尔旗大路乡，隔黄河北与托可托县为邻，东与清水河县相望。不连沟矿井由沈阳设计研究院设计，矿井设计生产能力为1000万吨/年，采用主、副平硐、两立风井混合开拓，单水平盘区式开采。其中回风井净直径6.0m，井深396.0m，井口设计标高为+1273.0 m。
根据不连沟煤矿检4号钻孔柱状图所揭露的地层，井筒自上而下为第四系上更新统马兰组、第三系上新统、白系下统志丹群、二叠系下统山西组、石炭系上统太原组地层。
本次探、揭煤层属于太原组6上煤层和6煤层，根据检4号钻孔柱状图可知两煤层之间为深灰黑色的炭质泥岩，其下部泥岩较厚含植物碎片，泥岩厚度为6.7m。 6上煤层厚1.8m，预计见煤深度为374.926m； 6煤层厚21.9m，预计见煤深度为383.426m。煤质以暗煤为主，夹有少量亮煤，属暗淡型煤，沥青光泽。（附图1：6上煤层和6煤层及顶底板岩层地质柱状图）
二、矿井瓦斯情况
根据井田详查勘探中采集煤层钻孔瓦斯样统计分析，勘查区6号煤层自然瓦斯成份甲烷0.43-1.03%，二氧化碳为0-5.96%，氮气94.04-99.41%，为低瓦斯矿。瓦斯成分则以N2为主，属二氧化碳-氮气带。
三、井筒探、揭煤层施工方法
《不连沟煤矿井筒检查孔勘查报告》提供的资料，不连沟煤矿为低瓦斯矿
井，瓦斯成分则以N2为主，属二氧化碳-氮气带，从检3到检4号孔的瓦斯情况分析，本矿井煤层的CH4含量非常低。本矿井周边的矿井均为低瓦斯矿井，根据矿井地质情况，回风井井筒所穿过的煤层为低瓦斯，矿井地质条件属简单型。针对地质情况，揭煤层时为了安全起见，施工时坚持“安全第一，预防为主”的原则，采取先钻探煤、然后用光学瓦检仪检测探孔内的瓦斯含量，并在钻探过程中观察孔内的气体涌出情况，对探孔施工情况和瓦斯涌出情况进行分析，判定符合揭煤规定后，施工到煤层顶板上2m左右时采用震动放炮一次揭露煤层。
1、钻探煤层有两种方案：
采用QKZ-100潜孔钻机，配φ60mm×1.0m的钻杆和φ90mm的钻头打探煤眼。
1.1当井筒工作面掘进到距被揭煤层顶板最小法距10m时，停止掘进，潜孔钻机在井筒工作面上打2个超前钻孔，探明煤层的准确位置，施工前必须完成下列准备工作。
①探、揭煤施工前必须对井上下以及井口周围20m进行一次全面大检查，对查出的不安全隐患立即整改后，方可实施探揭煤施工。
②探、揭煤施工时，井筒的通风必须实行双机双电源，完善风电、瓦斯电闭锁。保持井筒的正常通风。
③井口棚及井下各种机电设备必须防爆，各种保护（特别是漏电保护装置）安全可靠。
1.2探煤孔具体施工如下：
当井筒施工至工作面距6上煤层垂距10m，即井深366.45m时停止井筒掘砌施工，根据井筒岩层倾向在工作面打2个探煤钻孔，钻孔布置在井筒中心，利用主提钩头将潜孔钻机下放到迎头。下放钻机前先将钻孔位置用风镐找平，用
风锤在工作面打四个600mm深的眼，用800mm长的螺纹钢锚杆配合加工好的槽钢将潜孔钻机的底座固定好，便可以上钻杆进行探眼。6上煤层和6煤层之间为6.7m，可以用潜孔钻机一次钻探，进入6煤层10m。在钻探过程中要注意观察是否有顶钻、喷煤、喷瓦斯等现象，探孔打好后瓦检员用光学瓦斯检测仪检测探孔内的瓦斯含量，并做好记录。如果打钻过程中无异常现象，孔内瓦斯含量低且无明显涌出，即可判定煤层的瓦斯低无突出危险，可正常组织揭煤施工。四、在6#煤层中施工
从检4号孔资料来看6#煤层层厚为21.9m，井筒与总回风巷连接处硐室和井底水窝都在6#煤层中施工。施工过程中每个班的跟班班队长都必须携带便携式瓦检仪，检测工作面的瓦斯情况。工作面打眼时必须打一个超前探孔，装药前瓦检员必须用光学瓦斯检测仪检测超前探孔的瓦斯含量，在工作面瓦斯浓度小于1%时才能进行装药连线放炮。
五、探孔测压及瓦斯排放
在钻探过程中如果出现顶钻、喷煤、喷瓦斯等现象时，可采用潜孔钻机将探孔穿透6煤大于10m的深度。打钻终孔后立即封孔测压，测定煤层的CH4压力。
具体方法如下：
（1）加工一根长度3.0m镀锌无缝钢管，管径Ф20mm，钢管与圆形挡板焊一起，带有丝扣接头，作为测压管。钢管在挡板下端露出1.0m并开出一些小孔，挡板直径Ф80 mm。
（2）管口露出工作面0.5m，在孔内先加入1.0m深的粘土，捣实后灌入加有速凝剂的水泥砂浆封堵，在管子上端接闸阀和压力表经24小时后测量压力，并详细记录压力上升与时间的关系，直到压力稳定为止，稳定后的压力即煤层
瓦斯压力。
若瓦斯压力P＜0.74Mpa，煤层无突出危险，可正常组织揭煤施工。若瓦斯压力P≥0.74MPa，如有突出危险，要打排放孔排放瓦斯。眼间距不大于1000mm，在控制断面内进行均匀布孔，外圈钻孔底距井筒轮廓线外不小于1500mm，排放孔穿透6煤深度大于10m，排放孔离测压孔距离为1.0m左右，打排放钻孔时，先打离测压孔远的,再打近的。排放钻孔布置见排放钻孔布置图（图3）。自然排放24小时后，再测定煤层的瓦斯压力P值，当瓦斯压力P＜0.74Mpa时，确定无突出危险后，正常组织揭煤施工。
六、过煤层时的临时支护
过煤层时，若煤岩破碎可采用锚网喷联合支护。掘进荒径按3550mm控制，锚杆为管缝式锚杆，锚杆间距为800×800mm的梅花型布置方式。金属网为150×150mm网格，采用ф6mm钢筋进行加工。施工时先把金属网放好,再向孔内安装锚杆，必要时进行喷射砼支护，喷射砼强度C20，喷层厚度50mm。
七、震动性放炮
当工作面掘进距煤层2m时，采用震动性放炮揭开煤层，并保证一次揭煤成功。
1、爆破器材选用：
雷管选用1到5段毫秒延期电雷管，脚线长度6.0m,延期时间在130毫秒以内,符合《煤矿安全规程》的规定。炸药选用煤矿许用安全型炸药。
2、爆破参数：
（1）布孔原则：中间密、周围稀、多层分布。岩眼、煤眼间隔布置，岩眼深度以距离煤层顶板200mm为准，打入煤层的部分要有炮泥充填。煤眼要穿
过煤层顶板500mm，所有炮眼都在炸药与封口炮泥间装2个水炮泥。
（2）装药量：装药量为正常放炮时装药量。正向装药。
（3）起爆方式：和井筒基岩段相同。附：爆破图表
八、防煤尘
6号煤层的煤尘具有爆炸性，在施工中除了加强通风外，爆破后要对工作面进行撒水降尘。利用伞钻凿眼时，在吊盘上安装除尘器，以降低煤尘浓度。
九、避灾路线
若在井下遇到紧急危险情况，可以采取以下两种方式升井：
（1）工作人员立即乘坐吊桶，通过井上下信号或铜锤发出信号升井。
（2）若井下停电，工作面人员通过绳梯爬至吊盘，通过吊盘上的安全梯升井。
十、辅助系统
（一）通风系统
1、风机选择FD-1N06对旋式风机两台，一台工作，一台备用。功率2×30KW。在揭煤时，工作面风流速度不小于0.25m/s，风机出口风量不低于500m3/min。
2、揭煤前，从井上到工作面详细检查一遍风筒，破损风筒及时更换，同时风筒距工作面不得超过6.0米，以保障有足够新鲜风流进入工作面。
（二）电器设备
1、井上、井下信号系统一律为防爆系统。
2、井口、井下、井架上的刀闸开关应为防爆设备。
3、井下电缆全部使用阻燃性橡胶电缆。
十一、劳动组织
（一）、劳动组织
在整个揭煤过程中，由揭煤领导小组统一指挥，领导小组成员、劳动组织详见表一、二。
不连沟煤矿回风井井筒揭煤领导小组成员表一序号姓名工作单位职务组内职务
1 陈兆凤二处不连沟项目部项目部经理组长
2 潘孝艺二处不连沟项目部技术副经理副组长
3 孙业东二处不连沟项目部安全副经理成员
4 李光沛二处不连沟安监站安全特派员成员
5 翟国庆二处不连沟项目部生产副经理成员
6 李军强二处不连沟项目部工程组长成员
7 吴满意二处不连沟项目部204队队长成员
不连沟煤矿回风井井筒揭煤预测阶段劳动组织表二
序号岗位工种小班数×每小班
人数
圆班人数备注
1 钻工 6 6
2 辅助操作工3×4 12
3 通风瓦检3×1 3
4 机电修3×2 6
5 井上下把钩工3×4 12
6 吊盘井口信号工3×4 12
7 提升绞车司机3×2 6
8 安检员3×1 3
小计60
十二、安全技术措施
1、认真执行贯彻“一通三防”管理制度，特别是揭煤措施要认真贯彻给参与施工的每一个职工并签字，考核。
2、严格执行井口各项管理制度。
3、严格执行立井施工防坠措施。
4、井下电器设备全部具备防爆性能。
5、加强通风管理工作，在揭煤前认真检查一遍风筒，有破损处及时处理，保证工作面有足够风量。
6、探揭煤时要认真做好各项检查记录，打钻时是否有顶钻、喷煤现象，如有立即停钻汇报，并采取措施。
7、在通过煤层时，如有瓦斯浓度突然增大、煤壁片帮、来压、煤体位移压出、有煤炮声、煤体光泽变暗、煤层层理紊乱等现象时，井下人员要立即升井并及时向井口调度、队长汇报，以便采取相应措施。
8、打眼、装药、放炮要严格按爆破图表施工，放炮严格执行“三人连锁”和“一炮三检”制度。
9、放炮前，放炮员检查好放炮线、雷管连接线和地面放炮装置，保证母线接牢，起爆系统正常。
10、放炮后，必须通风30分钟后，瓦斯检查人员测井口回风口风流的瓦斯浓度低于0.5%时方可和班组长安全检查人员入井检查瓦斯浓度，确定瓦斯浓度低于1%时其他人员方可入井作业。
11、出碴时，加强检查井帮，及时进行临时支护。
12、井口备好临时支护材料。
13、过煤层砌壁时，采用风动振捣棒振捣。
14、瓦斯检查员必须跟班作业，做好瓦斯检查记录，如果工作面瓦斯浓度超过1%时，必须停止作业；瓦斯浓度达到1.5%时，立即停止作业，撤出人员，切断工作面一切电源，进行处理。
15、加强通风管理，禁止随意停开风机，风筒末端要接到吊盘以下。
16、井下作业人员带好备用矿灯，矿灯在井下不得随意拆开，以免产生火花。
17、井口20m内严禁有明火，并在20m内设好安全警戒，井口附近不得进行氧气、电焊工作。
18、井口各操作间要有安全可靠的防护措施，放炮时人员撤至井口棚以外的安全地点。
19、在井口、井下要安设瓦斯报警装置，并要认真调校，使之准确可靠。
20、井下施工人员严禁穿化纤衣服入井。
21、下井工作人员必须配带自救器、矿灯，并学会操作。
22、加强职工培训，揭煤前贯彻安全技术措施并签字，要全部考核合格，否则不得参加此项工作。
23、揭煤前5天，组织安全大检查，检查井下、地面防爆设备、通风系统及材料准备。
24、加强干部带班作业，每班应有副队长以上干部跟班，并按规定配备便携式瓦检仪。
25、工程技术人员揭煤、测瓦斯时应跟班作业掌握现场第一手资料并做好相关记录。
本措施编制依据：
1、《不连沟煤矿进、回风立井井筒及相关硐室掘砌施工组织设计》
2、《煤矿安全规程》
3、《煤矿建设安全规程》（1997年版）
4、《不连沟煤矿井筒检查孔勘查报告》
5、《检4号钻孔柱状图》
6、《防治煤与瓦斯突出细则》
煤层段预期爆破效果
表7-1 序号爆破指标单位数量
1 炮眼利用率% 90
2 掘进断面m2 38.5
3 每循环进尺m 3.6
4 每循环爆破实体岩石量m3138.6
5 每循环炸药消耗量kg 140
6 单位原岩炸药消耗量kg/m3 1.01
7 每循环雷管消耗量个80
8 单位原岩雷管消耗量个/m30.58
9 每循环炮眼长度m 441.6
过煤层段爆破参数表
表7-2
炮眼名称炮眼
序号
炮眼
数目
圈径
(m)
眼深
(m)
眼距
(mm)
倾角
(度)
装药量
起爆
顺序
延期时
间(ms)
雷管
段别
卷/眼kg/圈
掏槽眼1-6 6 1.6 4.2 800 90 21 18.9 Ⅰ 1 辅助眼一7-20 14 3.2 4.0 700 90 18 37.8 Ⅱ 3 辅助眼二21-42 22 5.3 4.0 700 90 12 39.6 Ⅲ 5 周边眼43-78 36 6.9 4.0 600 87 8 43.2 Ⅲ 5 合计78 140
备注: 采用煤矿许用乳化炸药。φ35mm药卷,长200mm,药卷重0.15kg/卷。毫秒延期电雷管起爆。
注：本爆破图表仅供参考，施工中应根据实际揭露的煤的硬度进行。
揭煤层预期爆破效果
表7-3
序号爆破指标单位数量
1 炮眼利用率% 90
2 掘进断面m2 38.465
3 每循环进尺m 3.6
4 每循环爆破实体岩石量m3138.5
5 每循环炸药消耗量kg 189
6 单位原岩炸药消耗量kg/m3 1.36
7 每循环雷管消耗量个98
8 单位原岩雷管消耗量个/m30.7
9 每循环炮眼长度m 193
揭煤层爆破参数表
表7-4
炮眼名称炮眼
序号
炮眼
数目
圈径
(m)
眼深
(m)
眼距
(mm)
倾角
(度)
装药量起爆
顺序
延期时
间(ms)
雷管
段别
卷/眼kg/圈
掏槽眼1-6 6 1.6 2.5 800 90 5 19 Ⅰ 1 辅助眼一7-19 13 2.9 2.0 690 90 4 33 Ⅱ 3 辅助眼二20-39 20 4.3 2.0 670 90 4 50 Ⅱ 3 辅助眼三40-65 26 5.8 2.0 700 90 3 49 Ⅲ 5 周边眼66-95 30 6.9 2.0 550 90 2 38 Ⅲ 5 合计95 189
备注: 采用煤矿许用乳化炸药。φ45mm药卷,长300mm,药卷重0.63kg/卷。毫秒延期电雷管起爆。