轨道回风顺槽底抽巷掘进防突安全技术措施
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1303(上)工作面顺槽底抽巷掘进防突安全技术措施为防治煤与瓦斯突出事故的发生,实现矿井安全生产,根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》《1303(上)工作面顺槽底抽巷掘进专项防突设计》等有关规定,结合1303(上)工作面顺槽底抽巷掘进工作面实际情况,特编制本专项防突安全技术措施。
第一章煤层瓦斯、地质构造及邻近区域巷道布置的基本情况一、煤层瓦斯情况3#煤层,黑色,煤层稳定,位于山西组下部,上距K8砂岩平均33.35m,下距K7砂岩平均6.73m,煤层厚度5.20~6.15m之间,平均5.72m。
条带状结构,似金属光泽,亮煤为主,镜煤次之,光亮型。
局部煤层存在软煤,煤质较软。
直接顶板为黑色泥岩或粉砂质泥岩,厚0.5~2.0m,底板为灰黑色泥岩或粉砂质泥岩,厚0.5~3m。
属于稳定:1~3m3/min。
可采煤层。
预测掘进时的瓦斯绝对涌出量(单巷):CH4巷道掘进过程中预计可能会揭露5#煤层,根据相应地质资料及主、辅运揭露情况:5#煤层厚0.3~0.55m,不稳定,不可采。
以亮煤为主,局部较破碎,顶板稳定,为K6灰岩。
K6灰岩上距K7砂岩2~3m(根据巷道掘进情况另行制定5#煤瓦斯治理专项安全技术措施)。
1301面轨道回风顺槽底抽巷瓦斯含量实测最大为14.8m3/t,具有煤与瓦斯突出危险。
二、地质构造情况1、1301(上)工作面轨道回风顺槽底抽巷受石门上向斜控制,石门上向斜在巷道西侧,轴部距轨道回风顺槽约60~70m。
2、在距1301(上)工作面轨道顺槽底抽巷巷道东侧分别10m、50m位置存在煤层气钻孔HD-276、HD-140,根据钻孔测井及坐标转换计算,HD-276钻孔见煤坐标预计在1301(上)工作面轨道顺槽底抽巷掘进巷道左右5m范围内,在钻孔附近,裂隙发育,煤岩层较破碎,巷道在施工过程中瓦斯、水有可能通过岩层裂隙涌入工作面,造成工作面瓦斯涌出量变大及淋水增大等现象。
同时1301(上)工作面轨道顺槽底抽巷和1301(上)工作面尾巷底抽巷处在煤层气钻孔压裂区域,巷道底板距3#煤层较近,煤层瓦斯含量较高,预计瓦斯也有可能通过裂隙进入工作面。
3、1301(上)工作面轨道回风顺槽底抽巷、1301(上)工作面切眼底抽巷西侧和西南侧分别发育有X2、X3陷落柱,在3#煤层底板等高线图上形态近于椭圆型。
X2长轴约160 m,X3长轴约230m,陷壁较陡,无明显规律性和方向性;经在区域顶板瓦斯抽采一巷1#—5#地质钻场探测,X2、X3陷落柱在探测覆盖区域距工作面巷道30m安全范围内无瓦斯与水的异常情况。
预计受影响区域地应力较集中,节理发育,煤岩层较破碎,有可能存在落差小于5米的小型伴生断层。
4、1301(上)工作面轨道回风顺槽底抽巷掘进区域位于石门上向斜褶皱轴部区域,又受DF6断层影响,由于距工作面较远,预计对掘进影响较小。
三、巷道基本情况巷道地面标高+737.2~+847.2,地面位于蒲池村以东,胡底河东北,石门上村南侧,麻子沟以西。
1301(上)工作面轨道回风顺槽底抽巷长309.64米。
巷道从轨道顺槽开口(A点)沿煤层掘进轨道顺槽措施巷,到达轨道回风顺槽位置15°下山出煤层底板2m线,反掘15°上山与区域顶板瓦斯抽采一巷贯通,然后向前(南)掘进至煤层下12m法距线后沿煤岩层坡度到工作面切眼底抽巷。
断面形状为矩形,巷道宽度:4.6m,巷高3.0m,巷道掘进毛断面:13.8㎡,巷道净断面:12.76㎡。
设计支护形式为锚网。
巷道断面特征表附图轨道回风顺槽底抽巷布置平、剖面图四、邻近区域巷道布置情况巷道北为辅助进风石门(已掘),西为区域顶板瓦斯抽采一巷,东为1301(上)工作面轨道运输顺槽(未掘),南为尾部通风联络巷(在掘)。
五、水文地质情况及涌水量1301(上)工作面顺槽底抽巷掘进区域水害威胁主要3#煤层上覆砂岩、石灰岩裂隙水和奥灰水,巷道掘进区域奥灰水水位标高+578米左右,巷道底板最低标高+110米左右,奥灰水水位高出巷道掘进区域468米,水压4.68MPa,巷道底板距奥灰岩顶面90米左右,突水系数约0.05MPa/m,小于构造破坏块段的标准突水系数0.06MPa/m,一般不会发生底板奥灰水突水威胁;巷道掘进区域涌水量主要为3#煤层上覆砂岩与灰岩裂隙水,巷道掘进过程中,将要揭露部分瓦斯抽放钻孔,瓦斯抽放钻孔内可能存在部分积水。
预计最大涌水量为5m³/h,正常涌水量约为2m³/h。
六、煤尘情况根据山西省煤炭地质研究所检测报告,胡底煤业3#煤层自然倾向性等级为Ⅲ类,属于不易自燃煤层,煤尘无爆炸性。
附图:1301面轨道回风顺槽底抽巷平(剖)面图附图:1301面轨道回风顺槽底抽巷掘进工作面综合地层柱状图附图:1301面轨道回风顺槽底抽巷掘进工作面巷道支护图第二章建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施一、建立安全可靠的独立通风系统,减少漏风,杜绝出现无计划停风。
二、通风系统及风流方向进风风流:地面→副立井→井底车场→矸石车线→辅助运输石门→风机风筒→工作面。
回风风流:工作面→1301面轨道回风顺槽底抽巷→轨道顺槽措施巷→轨道回风顺槽→集中石门回风联络巷→集中回风巷→蒲池风井→地面。
三、加强控制通风风流设施的措施(一)局部通风采用压入式通风,在辅助运输石门安装两台2×55KW局部通风机,一开一备,实现“自动切换”和“三专两闭锁”。
(二)严禁局部通风机发生循环风,并实现“双风机、双电源”自动切换装置。
(三)工作面必须使用抗静电、阻燃胶质风筒,压入式风筒规格:∮1000×8000mm 双风筒,主副风机共用一趟,风筒连接方法采用双反压边法。
风筒吊挂应执行逢环必挂,要求吊挂平直,拉紧挂稳,高度符合要求;风筒拐弯时必须使用硬质风筒,严禁拐死弯,风筒出风口距工作面迎头距离不大于15m,并根据瓦斯情况随时调整风筒出风口距工作面距离。
(四)风筒过防突风门及调节风墙穿墙处必须采用钢性风筒连接,以减少漏风,钢性风筒内要安装防逆流装置。
(五)每班施工单位必须指定专人对局部通风机进行全面细致检查,确保局部通风机正常运转,及时修补或更换破漏风筒,保证风筒安全供风。
(六)通风队要加强通风设施的维护和管理,按照规定对通风系统进行检查,并有日常检查维护记录,确保通风系统的稳定可靠,发现问题要及时汇报通风调度,安排人员及时处理。
(七)严禁在巷道内乱堆放材料和杂物,堵塞通道增加风阻。
当班瓦检员负责通风系统的检查,确保进、回风畅通。
(八)由于供电系统、局部通风机出现故障等原因造成局部通风机停运,及因风筒(裤衩)吹扯、接头吹开等原因需停风时,现场跟班干部、班组长、瓦检员和安检员要及时将停风影响区域内的所有作业人员撤至辅助运输石门全风压新鲜风流处,并切断电源,设置警戒,并向调度室和通风调度汇报,根据停风时间和影响范围等具体情况立即采取应急措施,尽快恢复正常通风。
附图:1301面轨道回风顺槽底抽巷掘进通风系统示意图第三章区域综合防突措施一、区域突出危险性预测根据河南理工大学2010年《山西晋煤集团沁水胡底煤业有限公司3号煤层煤与瓦斯突出危险性评估报告》评估结果:胡底煤业井田范围内的3号煤层具有煤与瓦斯突出危险性。
1301面轨道回风顺槽底抽巷煤巷过度岩巷段瓦斯含量实测最大为14.8m3/t,具有煤与瓦斯突出危险性。
二、区域防突措施1、在轨道回风顺槽开口处对1301面轨道回风顺槽底抽巷施工顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯作为区域防突措施,掩护煤巷掘进,钻孔要求控制1301面轨道回风顺槽底抽巷巷道及两侧轮廓线外各20m,设计施工抽放钻孔57个,设计抽采参数控制巷道轮廓线外左20米,右20米。
2、当煤巷掘进工作面在预抽防突效果有效区域内作业时,工作面距未预抽或者预抽防突效果无效范围的前方边界不得小于20m。
3、预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽区域内均匀布置,钻孔间距应当根据实际考察的煤层有效抽放半径确定。
4、预抽瓦斯钻孔封堵必须严密,顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m;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30%时,应当采取改进封孔的措施,以提高封孔质量。
附图 1301面轨道回风顺槽底抽巷钻孔竣工图三、区域防突措施效果检验1、方法:采用直接测定法测定煤层残余瓦斯含量W ;2、临界值:煤层残余瓦斯含量W的临界值在未考察确定前暂按下表确定。
表1:区域预测(效检)残余瓦斯含量W测定临界值3、区域防突措施效果检验要求3.1对煤巷煤层瓦斯区域防突措施进行效果检验时,按防突规定在煤巷条带内沿设计巷道走向每隔20~30m至少布置1个检验测试点,至少布置5个检测点,保留至少20m 的效果检验孔水平投影超前距.3.2在地质异常区或构造附近可适当增加检验测试点数量。
3.3检验期间应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。
3.4当效果检验瓦斯含量达到8m3/t,或在煤层中进行钻孔作业时发现喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时,发生明显突出预兆区域为突出危险区,该工作面应继续采取补充抽采措施后再进行区域性效果检验,直至效果检验达标。
3.5 区域防突措施效果检验孔根据通风管理部设计进行布置。
附图:1301面轨道回风顺槽底抽巷掘进工作面区域措施效果检验竣工图四、区域验证区域验证范围为区域评价达标范围。
1、煤巷掘进工作面采用工作面预测方法(钻屑指标法)对无突出危险区进行连续区域验证,每循环检测10m允许掘进7m,保留2m的预测孔投影孔超前距,预测为无突出危险工作面时,应当采取安全防护措施后进行采掘作业。
当区域验证(即工作面预测)为有突出危险工作面时,严格执行局部综合防突措施。
具体按照下列要求进行:2、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。
若掘进过程中工作面煤体、瓦斯出现异常及构造附近时,根据现场实际情况缩小区域验证循环范围,并及时补充相应措施。
3、在地质构造复杂区域、构造破坏带及构造影响区域必须连续进行区域验证。
4、只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆,则该区域以后的掘进作业必须执行局部综合防突措施。
5、工作面地质构造、采掘作业及钻孔等发生的各种现象主要有以下几方面:(1)煤层的构造破坏带,包括断层、剧烈褶曲、火成岩侵入等;(2)煤层赋存条件急剧变化;(3)采掘应力叠加;(4)工作面出现喷孔、顶钻等动力现象;(5)工作面出现明显的突出预兆。
在突出煤层中,当出现上述第(4)、(5)情况时,应判定为突出危险工作面;当有上述第(1)、(2)、(3)情况时,除已经实施了工作面防突措施的以外,应视为突出危险工作面并实施相关措施。
6、煤巷掘进期间,工作面施工超前探孔,部分检测孔可兼做探孔,巷道轴线方向要求保留至少10m的超前距,用来探测地质构造、观察突出预兆。