掘进头煤层注水安全技术措施

篇2：回风巷掘进工作面煤层注水安全技术措施

因我矿的煤尘具有爆炸性,并且掘进期间煤体干燥,煤尘较大,为预防煤尘爆炸,防止煤尘堆积,减少掘进期间的产尘量特编订此措施。

一、巷道煤层情况

1032回风巷掘进工作面巷道为炮掘工作面,巷道净断面5.3㎡,煤层倾角24-28°,煤尘平均厚度为2.1m,煤质为低灰、低硫、高发热量的优质无烟煤。煤层硬度f=0.9-1.0,掘进时适用于煤层注水减少粉尘的要求。通过煤体动压注水的方式,可充分湿润煤体。深部煤体受压裂,瓦斯将会均匀释放,还可有效预防瓦斯事故。

二、注水技术参数及工艺

1、钻孔布置及施工

①采用手持式气动钻机,人工进行打眼,孔径42mm,孔深9m,在巷道迎头并排布置2个注水孔,钻孔方位与巷道施工方位一致(注水孔具体位置见附图),钻孔湿润半径为2-4m,水压8-10MPa。

②钻孔布置及施工:钻孔布置在煤厚度的中部距顶板约0.8m,为方便排屑钻孔应有1-2°仰角。

2、煤层注水钻孔施工及注水工作必须在掘进前进行,注水期间施工单位必须指派一名跟班队长专门负责注水工作。

3、封孔参数及封孔工艺:封孔采用橡胶快速封孔器封孔,封孔器长1m,封孔深度不小于1m。

4、注水参数

①注水压力:采用动压注水,清水泵的泵压控制在8-10MPa之内,10MPa为掘进期间最适宜压力,最小注水压力不得小于6MPa。

②单孔注水时间:一般为间歇性注水5分钟一次,注水量以每次5分钟1.6m3为宜。实际单孔注水时间以煤壁出水时为准。

三、注水系统

注水系统由清水泵(含压力泵、水箱、压力表、安全阀、溢流阀等),高压钢丝胶管,双功能高压水表,高压橡胶自动封孔器组成。

注水系统主要设备主要参数数量及规格如下:

1、PB320-6.3清水泵2台,额定流量19.2m3/h。额定压力6.3MPa,最大可达16MPa。2台均布置在1031运输石门处。

2、自动封孔器15支,型号ZF-A22内径22mm,外径30mm。适用孔径42-50mm的注水孔。

3、双功能高压表4块,型号SGS,最大流量5m3/h,最大水流量0.1m3/h,额定压力18MPa。

4、高压水管:干管规格3×25×18(钢丝层数×内径×压力),每根长10m,总长度根据清水泵位置至采面注水孔的距离而定。支管规格3×16×26,每根长10m。

5、减压阀8个,直径25mm,可以在0-20MPa之间任意调节。

6、截止阀16个,直径25mm。

7、变径接头:25mm变16mm三通,22mm变16mm两通各16个。

四、1032回风巷掘进工作面注水安全技术措施

1、打眼注水前,由跟班班长对工作面顶板、煤壁及支护情况进行全面检查,确保无危险后方可进行作业。

2、注水孔采用手持式气动风钻施工,专职打眼工负责打眼。打眼前要认真检查风钻的启闭是否灵敏可靠,零部件是否齐全完好。打钻时两人一组,严禁单人作业,并严格按规定的布控进行施工。打眼时,应控制钻杆不要剧烈晃动,防止形成偏移无法进行封孔注水。

3、打眼人员的打眼作业位置距离正在注水的注水孔1.5m以上。

4、注水孔打够深度后,要来回抽动,排尽煤粉,注水器播入钻孔深度不得小于1m。

5、钻孔尽量布置在煤厚的中部,距顶板不小于0.8m,以防顶板片冒。打钻前首先进行敲帮问顶,捣去虚煤浮矸。打钻时,应采用长钻杆远距离的打钻方法,防止煤壁片帮伤人。钻杆使用2m长钻杆,打钻时接长钻杆,打钻人员在打钻过程中始终与煤壁距离不得小于1.5m。

6、注水前要检查注水系统和注水管线的密封情况,在高压管路密封性不好或破损时禁止注水。同时要认真检查注水枪的接头连接情况,若发现松动,必须及时接好,防止脱落伤人。当高压管处于泵压状态或注水期间,禁止连接拆卸和修理高压管件。

7、打眼注水期间必须安排专人观察顶板、煤壁及支护情况,若发现异常立即停止作业撤出人员,采取措施进行处理。

8、注水时严禁人员站在正对注水孔及上下5m的位置。注水时封孔器要用8#铁丝牢固拴在棚梁护帮板或前梁下,固定点不得少于2处,防止封孔器喷出伤人。

9、注水期间要加强工作面瓦斯的管理工作,地质构造带处应停止注水工作,遇到断层时应观察注水量,发现跑水时应停止注水。

10、工作面在地质异常带范围内及片帮严重处,经跟班瓦检员、安检员及跟班矿领导鉴定同意后,经矿总工程师批准,方可进行打眼注水。

11、打钻时,现场瓦检员要检查工作面及回风流中的瓦斯浓度,当工作面及回风流中的瓦斯浓度达到0.8%时,停止打钻进行处理,待安全隐患消除后,方可继续工作。

12、注水过程中,发现孔口附近一定范围内的煤壁渗水,应先关闭截止阀停止注水。待注水孔内水压降下以后,再抽出封孔器,防止封孔器突然喷出伤人。

13、工作面片帮深度超过0.8m时,不进行打眼注水。

14、施工中必须对风、水管注意保护,防止挤坏、砸坏。

15、必须有专人负责操作和看管注水泵。

16、本措施与《1032回风巷掘进作业规程》一并实施。

篇3：突出危险煤层中实现快速掘进技术措施

1工作面概况

1222(3)运顺掘进长度约为2400m,分东西段,每段均约1200m,掘进过程中跟顶掘进,支护形式主要采用锚梁网支护。本面13-1煤层总体呈一单斜构造,平均厚度3.6m。掘进过程中局部有断层发育。煤层倾角3°~5°,平均4°。水文地质条件简单,局部巷道顶板有滴淋水现象。预计13-1煤层掘进瓦斯涌出量为3~6m3/min。1222(3)运顺东西段均采用2台28kW局部通风机Ф800mm胶质风筒向迎头同时供风,并配备同等能力的备用局部通风机各2台,迎头风量约570m3/min。该巷道采用综合机械化掘进施工。

该巷道处于-600m以下13-1煤层中,煤层有突出危险性。为确保安全,加强防突管理,实行了“突出区作业牌”制,并结合防治突出措施。通过现场考察和措施的合理运用,确保了安全,并达到了快速掘进的目的。

2煤与瓦斯突出的防治措施

在1222(3)运顺掘进前,提前完善好局部通风系统,编制好防治突出措施、以及Ф159mm瓦斯抽放管路的敷设方案,同时提前在现场准备好用于煤与瓦斯突出预测及效检的Ф42mm麻花钻杆,包括煤电钻及综合保护等设施。提前将用于施工消突钻孔的钻机及其配套设施在现场准备好。并且完善好瓦斯传感器及电缆的敷设,并制定了当安全监控设备发生故障时,在故障期间的安全措施。

2.1防治突出的措施

2.1.1正常掘进期间

(1)工作面前方形成5m的执行措施安全屏障的实施。在1222(3)运顺拨门前,依据防治煤与瓦斯突出细则第69条之规定在第一次执行措施时,在工作面前方形成5m的执行措施安全屏障后,方可进入正常防突措施施工,确保执行措施的安全。为此,根据现场实际情况,采用了迎头浅钻孔和巷旁深孔相结合的措施进行瓦斯抽放。当抽放时间大于8h后,立即进行连续效检,当钻屑量和瓦斯涌出初速度均不超限时,方允许进尺,并且每次进尺都必须预留2m的效检超前距。

(2)防治煤与瓦斯突出措施的实施。正常掘进期间,迎头悬挂“突出区作业牌”,并施工深、浅钻孔结合抽放瓦斯的消突措施。由于巷道沿煤层顶板掘进,抽放范围为巷道底及四周轮廓线外扩2.0m,深孔抽放为两帮轮廓线外扩6.0m。迎头浅钻孔每循环共施工16个钻孔,每组孔深30m,巷旁深孔在每隔50m施工的一组双侧钻场内施工,每组共施工2×4个钻孔,孔深为65m。

迎头浅钻孔和巷旁深孔每个钻孔施工好后,立即封孔,封孔长度均不小于6m,对封好的钻孔立即合茬进行抽放。巷旁深孔实行连续抽放;迎头浅钻孔全部施工完后,抽放时间大于8h,经连续效检指标正常,允许进尺共25m,预留5m措施距,进入下一循环迎头抽放钻孔施工。同时,为了保证迎头抽放负压不小于13kPa,只对迎头第一组钻场钻孔和迎头浅钻孔进行抽放。不进行抽放的钻场,立即用胶织袋装煤矸充填密实。

为了提高抽放效果,保持抽放管路畅通,尽可能地多抽放瓦斯,提高掘进工作面的掘进速度,考虑到人工放水器放水时间间隔较长,达不到随时放水之目的。因此,在抽放管路上专门安设了自动放水器,

能随时对管路进行放水,确保了管路的畅通。同时,在抽放管路上安设了与现场相匹配的除渣器,并对除渣器随时进行清理,排除管路的杂物。

2.1.2地质异常带掘进期间过断层、异常带或指标达临界值时以及瓦斯异常涌出变化带;在工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象;工作面出现明显突出预兆等,必须立即停头,增加抽放瓦斯措施进行处理。此时,迎头抽放钻孔由正常掘进时施工的16个增至30个,孔深为30m,抽放范围为巷道轮廓线外扩2.0m。封孔方法、方式及抽放要求同正常掘进期间一样。同时,进行连续效果检验,每循环允许进尺20m,预留10m措施距,直至通过断层、异常带。当迎头情况正常后方可恢复为正常掘进循环。

2.2防治煤与瓦斯突出措施

效果检验正常掘进或地质异常带掘进期间,每次实施防治煤与瓦斯突出措施,并且所有的钻孔均合茬抽放8h后,立即进行效果检验。效果检验孔布置在迎头软分层中。措施孔不得兼作检验孔,检验孔不得和措施孔及其他孔相透。每次检验无突出危险时,则只准按规定进尺,并必须留有2m的效检超前距;若有突出危险时,严禁进尺,必须重新采取防治突出措施,直至效果检验有效为止。

3严格落实各项防突措施

(1)严格把好防突措施现场落实关。在防突措施的执行过程中层层把关,首先在措施孔的施工过程中,强调施工单位严格按设计要求进行施工,并派专人在现场对钻孔施工整个过程进行监督,对不合格的钻孔坚决不予验收,同时责成施工单位重新按要求施工好钻孔,并严肃处理。同时,对各类钻孔根据现场实际情况,合理调整施工参数,以期达到最佳抽放效果,提高掘进速度。(2)安全防护措施。①在1222(3)运顺掘进工作面进风侧设置一组正反向风门,局部通风机安设在反向风门以外的新鲜风流中,过风门墙的铁风筒必须安设防逆流装置;②工作面安设经验丰富、了解并掌握突出预兆的专职测气员紧跟迎头,随时了解迎头瓦斯及煤岩等变化情况,若有情况,立即汇报并采取措施进行处理,同时凡进入1222(3)运顺的所有人员都必须配戴隔离式自救器,并会使用,严禁穿化纤服装及戴电子表;③1222(3)运顺内,严格按《防突细则》设置避难硐室、隔爆水袋、压风自救系统,巷旁钻场内按实际工作人数另设一组压风自救器;④如现场需要炮掘时,放炮采用远距离放炮,放炮地点设在距迎头300m以外的避难所内或进风侧反向风门之外;⑤在钻孔施工过程中,为了确保安全,在钻机前面加设了牢固的防护挡板,防止煤岩突然涌出时伤及人员。

4加强施工组织工作

由于该巷道处于-600m以下13-1煤层中,煤层有突出危险性,在执行了防治煤与瓦斯突出措施后,势必制约了掘进巷道的推进度。根据张集矿的数据统计,在无突出危险煤层掘进中使用综合机械化掘进后,最高月进尺达700m以上。因此,为了提高在有突出危险煤层中掘进的推进度,各个关口精心组织,合理部署。为了不影响进尺,主要从以下几个方面进行了组织分工。

(1)加强效果检验工作。由于是综合机械化掘进,并且瓦斯抽放效果较好,在掘进过程中瓦斯涌出量较小,推进速度较快。为了把好允许进尺关,又不影响进尺,及时进行效果检验,要求效检人员必须坚守在现场,并且必须在现场交接班。从而保证了在抓安全的同时,确保快速进尺。

(2)强化抽放措施。无论是正常掘进或非正常掘进期间,每一掘进循环后均需按措施要求施工瓦斯抽放钻孔,特别是迎头浅钻孔的施工快慢直接影响工作面的进尺。因此,在对现场进行考察后,要求钻孔施工单位使用两台钻机同时施工迎头浅钻孔。并且,在达到抽放钻孔施工位置前,钻孔施工单位提前完善好迎头的抽放系统。在钻孔施工时,每施工好一个钻孔,立即进行封孔、合茬抽放。由于采用了两台钻机进行钻孔施工,并且把钻孔施工准备工作做在前面,这样就缩短了钻孔施工的时间,为提高月进尺打下了坚实的基础。

(3)严格辅助工作。每一循环需停头施工抽放钻孔前,掘进施工单位必须加强迎头支护,并且必须把现场清理好,出尽工作面附近的浮煤,将综掘机退后到不影响钻孔施工的位置,并整理好迎头的风筒,确保迎头的正常供风,并且在钻孔施工期间,仍然安排专职局部通风机司机和风筒维护人员,为顺利、快速施工钻孔作好充分的准备工作。

实际情况调整后的参数进行施工,并且完善了瓦斯抽放系统,提高了瓦斯抽放效果,大大的释放了瓦斯压力,因此,在掘进过程中工作面瓦斯涌出量一直比较稳定,没有大的变化,并且迎头很少出现明显的动力现象。由于分工明确,组织得力,各项工作相辅相成,从而加快了突出煤层掘进巷道的掘进速度,为采煤工作面的顺利接替、减缓采掘接替紧张奠定了坚实的基础。

篇4：突出煤层开采瓦斯综合防治措施

滴道煤矿立井二采区位于矿区主背斜的南翼,东起一、二采区采境线,西到二、三采区采境线,煤层系城子河煤系,设计生产能力为9万t/a。

采区有可采煤层12#、17#、18#层,煤层厚度1.2~1.5m,属薄煤层,煤层倾角21°~24°,12层与17层间距74m,12层与18层间距80m,采区自-160m水平发生第一次突出以来,至今已发生煤与瓦斯突出151次,其中,12层突出69次,占采区突出总数的45.7%,18层突出82次,占突出总数的54.3%,该采区预防煤与瓦斯突出的区域性主要措施是以开采保护层,首先开采18层作为上保护层,然后开采17层,最后开采突出比较严重的12层,近几年,17、18层已不开采,主要开采12层。属煤与瓦斯严重突出层。

二采区12层自1970年4月16日发生的第一次突出后,相继以发生突出69次,突出煤量为2935t,瓦斯量60933m3,平均煤量42.5t/次,瓦斯量883m3/次,采煤工作面发生突出6次,掘进工作面发生突出63次。采区瓦斯涌出量较大,相对瓦斯涌出量43.6m3/t,绝对瓦斯涌出量8.7m3/min,从而给安全生产带来了较大的威胁,必须采取更加有效的防治措施加以解决,保证安全生产,提高产量和经济效益。

2煤与瓦斯突出原因分析

2.1煤与瓦斯突出情况

随着开采深度的延深,地应力、瓦斯压力的增加,煤与瓦斯突出的强度和频率也随之增大,1990年以后采掘发生突出情况见表1~表4。

表1二采12#/右5片掘进大巷时突出情况

序号

突出时间

突出煤量/t

突出瓦斯量/m3

1

1993-11-1122:20

50

400

2

1996-10-3012:20

15

150

合计

65

550

平均

32.5t/次

275m3/次

表2二采12#/右6片掘进大巷时突出情况

序号

突出时间

突出煤量/t

突出瓦斯量/m3

1

1999-06-2821:20

5

100

2

1999-09-2119:00

40

4000

3

1999-09-2900:00

10

1500

合计

55

5600

平均

18.3t/次

1866.7m3/次

表3二采12#/右5片采煤时突出情况

序号

突出时间

突出煤量/t

突出瓦斯量/m3

1

1997-05-057:50

107

1125

2

1997-01-084:20

30

1100

3

1997-07-281:45

13

288

4

1997-0-1812:15

86

5454

5

1998-11-0922:15

137

1500

6

1999-01-052:30

175

5600

7

1999-02-20

410

5300

合计

958

20367

平均

136.9t/次

2909.6m3/次

表4二采12#/右6片采煤时突出情况

序号

突出时间

突出煤量/t

突出瓦斯量/m3

1

2000-08-2122:00

10

350

合计

10

350

平均

10t/次

350m3/次

2.2煤与瓦斯突出原因分析

(1)煤层瓦斯含量高。根据二采所测得的煤层瓦斯含量,4片为10m3/t,5片为12.3m3/t,6片为16.2m3/t。

(2)煤层瓦斯压力大。二采4片见煤点处测得的煤层瓦斯压力为5.8MPa,是滴道矿煤层瓦斯压力测压史上得到的最大瓦斯压力,二采5片见煤点处测得的煤层瓦斯压力为4.0MPa,二采6片见煤点处测得的煤层瓦斯压力为4.0MPa,远远大于规程规定的0.74MPa。

(3)煤层突出指标参数值数偏大。对4、5、6片大巷掘进都采用了防突参数测试,其瓦斯放散初速度ΔP=10~14,煤的坚固性系数?=0.23~0.25,综合指标参数Kb=43~56,都处于严重突出倾向区域,利用抚顺煤科院生产的“四位一体”测试仪钻屑指标法测得的钻屑量S=10~10L/m,钻孔瓦斯涌出初速度qm=10.7~12L/min,Δh2=280Pa,衰减系数C=2.4~2.5,也都远远大于突出指标临界值。

(4)软分煤层是突出的薄弱环节。12层煤层厚1.3~1.5m,其中软分层煤厚0.69~1.2m,根据煤的破环类型分类,其软分层煤属Ⅲ~V类强烈破坏煤,节理不清,呈鱼鳞片或土状,用手捻可成粉末,硬度较低,疏松,各种突出都发生在该分层。

(5)地应力集中。受F3、F4逆断层的影响,该区域在绞车道右部200m左右地应力集中,是突出的主要区域。

3局部防突措施

(1)多排钻孔结合震动炮揭石门。6片在石门工作面掘至距离煤层垂距10m以外,打2个穿透煤层钻孔,并进行测煤层瓦斯压力。在5m以外处,共打排放钻孔21个计260m,孔径75mm。在距煤层1.5m处利用震动炮一次揭开石门。

(2)超前钻措施。6片煤层揭开后,大巷掘进就采取了超前钻措施,利用MAZ-200型钻机,NBB-250/40型千米泵,根据工作面的实际情况扇形布置钻孔4~8m,下帮保护范围2~4m,充分释放瓦斯4h后,允许掘进,保留5m余孔,再进行第二次打钻(见图1)。该大巷共打钻37次,打钻工程量3129.6m,安全保护大巷掘送440m。

图1超前钻孔布置图

(3)本煤层抽放。在6片大巷每隔25m布置1个钻场,每个钻场布3个孔,共布置了7个钻场21个孔,孔深40~60m,该钻孔第一可起到充分释放瓦斯的目的,第二封孔后可进行抽放。

(4)顶、底板瓦斯巷进行瓦斯抽放。5片在煤层的顶板20m处掘送了一条瓦斯巷,6片在煤层的底板15m处,掘送了一条瓦斯巷,并向12层打抽放钻孔18个,孔深为39.5~66m,总钻进工程量1003.3m。

(5)工作面长钻孔措施。在采煤工作面沿走向打长钻孔,每隔2m一个孔,孔深6.2m,可回采2个循环,进度2m,保留5m的余孔,再重新打下循环长孔,直至回采完。

(6)局部抽放。将6片本层抽放钻孔、5片顶板瓦斯巷、6片底板瓦斯巷对接到YD-4型移式抽放泵进行抽放,每分钟可抽放出瓦斯1.0m3,该3处共抽出瓦斯30万m3。

篇5：煤体注水管理制度(范本)

以下是小编为大家准备的制度文章,仅供参考!

煤体注水管理制度

为了规范矿井防尘工作,消除井下粉尘危害,防止煤尘爆炸事故发生,保护职工的安全和身体健康,确保矿井安全生产。根据《煤矿安全规程》和AQ1020—2006煤矿井下粉尘综合防治技术规范有关要求,特制定《山西柳林鑫飞贺昌煤业有限公司煤体注水管理制度》,望各队组认真学习,并严格执行。

一、开工准备

1、开工前要详细检查打钻、注水所需设备、材料、仪表、备件是否齐全、完好。

2、工作面打钻注水处要确保有足够的工作空间,并对施工地点加强支护,防止片帮、冒顶事故的发生,确保施工安全。

3、妥善安排好打钻注水系统,如:设备、管线的布置,供电、供水线路的提前安排等,使之便于操作、移动,确保打钻、注水作业正常进行。

4、注水钻机要严格按照说明书上要求进行安装,使钻机孔位于煤层厚度的1/2为宜。

二、打钻

1、钻孔的布置方式采用单排孔布置。

2、打钻前要对钻机需要润滑的部位涂抹润滑油,机器运转时要随时加油,防止机器损坏。

3、定好钻孔方位,要与回采工作面开采线、顶板保持平行,防止打顶或打底。

4、钻孔长度为回采工作面长度的2/3。

5、打钻时,要始终注意设备的运转情况,当发现设备运转异常时,要立即停钻进行处理,当发现孔口土浆异常时,要及时判明是否打顶、打底或遇地质构造,必要时采取措施,防止卡机。

6、加钻杆时,不得使用存在堵塞、弯曲、丝口磨损严重等现象的钻杆。

7、用管钳安、卸钻杆时,两人要协调一致。

8、钻孔达到设计深度后,提钻前必须用水冲孔,排净煤粉。

9、认真做好原始记录,主要内容有:钻孔编号、钻孔间距、钻孔深度、注水流量、注水压力、每孔每班打钻注水量,出井后及时整理并记入台帐。

10、因故临时停钻,要将钻头退离孔底15——20cm,需停钻8小时以上时,要把钻杆提出。

11、钻孔打顶、打底或遇地质变化时,或塌孔不能进行时,要停钻抽杆,报废钻孔,并将钻孔封死,不得注水。

12、钻头、钻杆丝扣要牢,如钻头掉进钻眼中,要立即设法取出,如确实取不出,要将钻头丢失位置标在图纸上,并通知有关单位。

三、封孔注水

1、注水前要把膨胀式封孔器插入孔中5m以上进行封孔,要保证不漏水。

2、注水压力不得小于2.5Mpa。

3、注水量一般使煤层在含水量增加的基础上达到5%,或煤壁出现挂汗为宜。

4、采用多孔并连时,一次允许注孔2——5个,并采用高压分流器注水,以便各孔均匀,如发现其中一个孔漏水,要立即停止该孔注水。

四、特殊措施

1、注水要超前工作面60——100m以上,以防水量流失和保证施工安全。

2、在注水过程中,如发现煤壁有跑水现象,要立即停止注水换孔。

3、打完钻后要及时分解钻机,将钻机移设到下一个钻孔位置。

4、进行注水时通风队要派专人到现场看管好钻机、设备。

5、通风队在对煤体进行打钻、注水前必须提前1天办理工作票,由调度室统一协调、指挥井下各施工队组,避免出现交叉作业。

6、所有打眼、注水人员必须执行现场交接班制度。