副暗斜井掘进工作面防治水安全技术措施
一、现状:副暗斜井开口位置于副斜井平巷段2号交岔点,按167°20′45′方位角以22°下山掘进,工程量为808.398m,巷道断面设计为B=4500mm,H=3800mm的半圆拱断面,采用锚杆+锚索+钢带+喷砼联合支护。二、水文地质情况:副暗斜井施工范围内岩性以砂质泥岩、泥岩为主,裂隙节理较为发育,破碎,预计涌水量<5m³/h。井筒位于f1逆掩断层上方,f1断层下部为第四系冲击层含水层。三、防治水设计:在副斜井、副斜井平巷段、主斜井此段巷道附近掘进过程中,没发生过涌水异常现象。根据《煤矿防治水规定》中第九十四条、第九十八条及“有疑必探,先探后掘”探放水管理规定:施工探水钻孔五个探放水钻孔参数表钻孔号孔深(m)倾角与巷道轴线的夹角距左帮(m)距右帮(m)起钻高度(m)1#51-22°12°1.03.51.12#50-22°0°2.252.251.13#51-22°12°3.51.01.14#51-34°0°2.252.250.95#27-45°0°2.252.250.7探水距离50m,允许掘进40m,超前掩护距离10m。采用循环探放的方式组织掘进。四、排水系统1、排水设备及能力副斜井井底安装D46-30×6水泵一台,工作面安装7.5KW潜水泵一台,视工作面涌水情况在副暗斜井在相应位置施工水仓,并安装D46-30×6水泵一台。D46-30×6水泵流量60m³/h、扬程400m;7.5KW潜水泵流量30m³/h、扬程30m.2、排水线路:工作面水泵→副暗斜井水仓→副斜井平巷段F89mm排水管→副斜井平巷段F89mm排水管→副斜井井底水仓→副斜井F89mm排水管→地面。五、采用MK-4钻机施工探放水钻孔,孔径75㎜.MK-4钻机技术参数钻孔深度(m)终孔直径(㎜)钻杆直径(㎜)钻孔角度(°)回转速度(r/min)最大扭矩(N.m)给进能力(KN)起拔能力(KN)功率(KW)主机质量(Kg)主机外形尺寸m(长×宽×高)20075420~±9080~.85×0.71×1.46六、施工钻孔安全技术措施1、开钻前,必须对钻机进行全面检查,由班长确认安全后方可开钻。2、钻机要由专人操作,必须等其他人员远离钻机后,再启动钻机。3、当班班长要时刻检查巷道的安全情况,发现不安全因素,及时采取措施,保证施工安全。4、当班班长是安全的第一责任者,对现场作业进行全面的安排和事故的处理,对孔内的情况要向下一班交代清楚,有问题及时向项目部调度室汇报。5、上、下钻具时,现场人员要相互配合好,保证安全。6、钻进时,必须准备木楔、背板、黄泥等物品,如孔内有顶钻异状或水量猛时,必须立即停止钻进,但不得拔出钻杆,应立即向项目调度室汇报,采取措施进行处理。7、机电工接、拆火必须按机电工操作规程操作。8、作业人员必须至少有一人佩戴便携式瓦检仪。9、钻探施工必须严格按设计进行。10、探放水场地要求以钻机为中心10m巷道为准,加强巷道支护,保证施工安全。11、探放水施工前必须形成排水系统。如有积水或老空水放出,派专人进行排水。12、钻机要安装牢固,不能晃动,以免改变钻孔方向。13、钻进过程中,要掌握好钻进深度,推进压力要适当,避免损坏钻具,同时工作人员要注意衣服和袖子不要被转动部分缠绕,要注意钻孔循环水,禁止干钻,避免卡钻具掉入孔内。14、钻具接头部分要拧紧,避免卡钻具掉入孔内。15、开动和停止钻机时,必须由工作人员统一用按钮操作,不准用口传与晃灯指挥他人进行。以免工作不协调造成人身事故。16、发现岩石松软、片帮、来压或钻杆推进突然感到轻松、顺钻杆有水流、顶钻等现象时,要立即停钻,但不能拔出钻杆;立即向项目部调度室汇报,派人监测水情。发现情况危急,应当立即撤出所有受水威胁区域的人员到安全地点,然后采取安全措施进行。如果钻孔水压力很高,高压水就有可能把钻杆顶出碰伤工作人员,这时不能拔出钻杆,必须马上将钻杆固定。17、在打钻放水时,如果孔内没有回水,就要停止钻进。发现有害气体放出时,要停止工作,加强通风,冲淡有害气体或易燃气体。当瓦斯浓度较大时,应按避瓦斯灾害路线立即撤离。18、工作地点必须安装电话和项目部调度室保持正常通话。一旦有突水和瓦斯突出发生时,马上汇报项目部调度室。七、防治水安全技术措施:1、施工人员要掌握透水预兆,在掘进过程中,如发现有挂红、挂汗、空气变冷,出现雾气,水叫,顶板淋水加大,顶板来压,底板鼓起或产生裂隙出现渗水,水色发浑,有臭味等突水预兆时,必须停止作业,发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员并立即报告项目部调度室。2、如发生突水和大量瓦斯涌出时,喊话通知工作面所有人员要迅速按避灾路线撤退并及时汇报项目部调度室,组织抢险救灾。3、在掘进过程中,排水设备和排水管路要随工作面的掘进及时前移。4、严格按探放水规定的准掘距离进行掘进,严禁超掘。5、掘进过程中必须利用钻探手段,查明构造导富水性,一旦导水时必须采取措施进行防范。6、避水灾:当工作面发生水灾时,人员应往高处撤,但不要撤至独头。其撤出路线为:工作面→副暗斜井→副斜井平巷段→副斜井→地面。7、避瓦斯爆炸或火灾:当工作面发生瓦斯、煤尘爆炸时,人员要立即配带自救器,其撤出路线为:工作面→副暗斜井→副斜井平巷段→副斜井→地面。
篇2：副斜井掘进工作面防误穿煤层安全技术措施
一、工作面概况
副斜井井口标高+1131.6m,井口坐标:*=2917413.28,Y=.79,方位角105°,巷道倾角为-25°,巷道选用半圆拱断面,巷道净宽3.6m,净高3.1m,净断面9.73m2,掘进断面10.95m2,净周长11.85m,设计总工程量为784m,现已施工568米,还剩216m。
二、工作面支护形式
副斜井工作面设计采用锚网喷联合支护,锚杆采用等强度螺纹钢锚杆,锚杆规格为?20mm×2200mm,锚杆间距800mm、排距800mm;锚网为直径6mm、网格为100mm×100mm、网片规格为1000mm×2000mm,网片压边不少于100mm。每一排锚杆不得少于11根,网片不少于6片,每根锚杆使用2支K2335树脂锚固剂,巷道喷浆厚度为100mm。
三、构造复杂程度类型
?根据**省煤田地质局**年10月提供的资料,本矿井总体为一单斜构造,走向南北,倾向东西,倾角范围在30°-65°之间。矿井内构造主要为断裂构造,落差大于30m的断层6条,分别是走向正断层F2、F3、F52;走向逆断层F1;斜交正断层F47;斜交逆断层F45;断层落差20-29m的断层2条,分别是隐伏正断层F001、F202。其中,基本查明断层为F1、F2、F52、F47、F45、F001、F202;查明程度较低断层为F3断层。由于现有资料的局限性,对小断层发育规律的研究程度较低,煤矿在生产过程中利用矿井地质资料对小断层进行分析,以利于矿井生产。
四、水文地质类型
根据**省煤田地质局**年10月提供的资料,本矿为一单斜构造形态,断层发育,F1、F52、F47大落差断层,对开采底部或下部煤层可能有一定影响。玄武岩组下伏于含煤地层,其隔水性好,正常情况下阻断了茅口组岩溶水与龙潭组含煤地层之间的水力联系。飞仙关组弱含水上覆于龙潭组,是龙潭组与永宁镇组之间的隔水层,使永宁镇组含水层对矿床充水影响甚微。龙潭组含煤地层本身,含少量基岩裂隙水,为矿床直接充水含水层;矿区内发育滑坡层,地下水以裂隙水为主,为具有一定渗透性的弱含水层,为矿床间接充水含水层。
从煤层的分布情况看,矿井内煤层大部分位于当地侵蚀基准面之下,地表水系较发育,对开采浅部煤层可能有一定影响。本区原生产矿井开采的5号煤层存在一定采空区,对在其下开采时将会产生一定影响。本区水文地质类型属第二类第二类型,即是以顶板直接进水为主的裂隙充水矿床,水文地质条件中等。
根据**省煤田地质局**年10月提供的资料,涌水量预算结果评述Q正常==2731m3/d;Q最大=6746m3/d。
五、工作面可能误穿煤层的顶、底板情况
副斜井工作面已掘过了10、9、8号煤层,根据副斜井预想剖面图预想工作面在掘进过程中,可能遇到7、6号煤层(副斜井预想剖面见附图1)。
6号煤层:位于龙潭组第二段中部,全层厚度0.62-1.25m,平均厚度为1.21m。采用厚为0.62-1.25m,平均厚度为1.18m。全区为薄煤层;含夹矸0-1层,结构稳定,复杂程度为较简单。可采概率为100%,属稳定煤层。顶板和底板均为粉砂岩或粉砂质泥岩。
7号煤层:位于龙潭组第二段底部,全层厚度0.64-2.78m,平均厚度为1.41m。采用厚为0.64-2.30m,平均厚度为1.28m。F1煤层下盘和F1煤层上盘0-2线以中厚煤层为主,2-5线为薄煤层;含夹矸0-1层,结构稳定,复杂程度为较简单。可采概率为100%,属较稳定煤层。顶板和底板均为粉砂岩或粉砂质泥岩。
六、工作面可能误穿煤层瓦斯地质概况
?副斜井现已掘至+566里程,根据副斜井地质预想剖面图及主斜井和回风斜井揭露的巷道地质情况,副斜井工作面前方将遇到7、6号煤层。
根据**省煤田地质局**年10月提供的资料:①无空气基CH4含量为15.75~98.40%,平均为76.24%。其中:6号煤层平均为82.39%,7号煤层平均为94.09%;②矿井内可采煤层的瓦斯含量0.49~18.30ml/g.daf,平均为8.98ml/g.daf。其中:6号煤层平均为8.73ml/g.daf、7号煤层平均为13.71ml/g.daf;根据煤层气评价标准6、7号煤层为富甲烷煤层;③矿井可采煤层煤的瓦斯压力P分别为:6煤层为0.84MPa;7煤层为1.03MPa;④矿井各可采煤层的光泽(均为半暗)、断口性质(均为参差状及粒状)、手试强度(用手捻之可成粉末、碎粒)等特征判断各可采煤层煤的破坏类型均为III类煤(强烈破坏煤);⑤煤尘爆炸性结论为:6、7号煤层均有爆炸性;⑥6、7号煤层均为自燃(II级)煤层。
根据**省煤炭管理局黔煤生产字(**)**号文“对**市**年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”,矿井绝对瓦斯涌出量为4.77m3/min;相对瓦斯涌出量为56.85m3/t。对******年度瓦斯等级结果为高瓦斯矿井(2007年度瓦斯等级结果为高瓦斯矿井,2009年没有保留生产系统);根据安全专篇说明书的计算,投产初期矿井相对瓦斯涌出量为56.14m3/t,后期矿井瓦斯涌出量为91.23m3/t。
根据**省安全生产监督管理局、**省煤矿安全监察局、**省煤炭管理局黔安监管办字〔2007〕345号文“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”,**县被划定为煤与瓦斯突出矿区。我矿在**县境内,因此我矿井下一切生产均需按煤与瓦斯突出矿井进行管理、操作。
七、防止误穿煤层钻孔设计
防止误穿煤层探钻钻孔设计为8个孔径75mm的钻孔,控制巷道轮廓线外范围:上部6m,下部3m,左右为5m;探钻水平距离60m。
钻孔布置如下:
以1号孔为基点,下布置3号孔,上布置6、8号孔,左布置2、5号孔,右布置4、7号孔;
1号孔在巷道的中心线上,方位、倾角同巷道方位、倾角,距巷道底板1.1m,孔深60m;2号钻孔在1号钻孔的左边1.4m处,距煤层顶板1.1m,倾角同1号钻孔倾角,方位与1号钻孔方位呈5°夹角,孔深61m;3号钻孔在1号钻孔正下方0.3m处,方位同1号钻孔,倾角与1号钻孔倾角呈4°夹角,孔深61m;4号钻孔在1号钻孔的右边1.4m处,距煤层底板1.1m,倾角同1号钻孔倾角,方位与1号钻孔方位呈5°夹角,孔深61m;5号钻孔在2号钻孔正上方0.3m处,方位、倾角与2号钻孔相同,孔深61m;6号钻孔在1号钻孔正上方0.3m处,方位与1号钻孔方位相同,倾角与1号钻孔倾角呈4°夹角,孔深61m;7号钻孔在4号钻孔正上方0.3m处,方位、倾角与4号钻孔方位、倾角相同,孔深61m;;8号钻孔在1号钻正上方0.6m处,方位同1号钻孔方位,倾角与1号钻孔倾角呈7°夹角,孔深61m;
副斜井防止误穿煤层钻孔布置见副斜井防止误穿煤层钻孔钻孔布置图见附图2。
八、防止误穿煤层安全技术措施
1、严格执行“有掘必探、先探后掘”的原则,坚持“探60掘30”即探60m只能掘进30m,严禁超掘。
2、生产技术部门负责探钻的设计、施工监督、指导及钻孔完成情况验收工作;每次探掘完成后,生产技术部门工作面必须根据探孔实际情况绘制钻孔成果图,分析钻孔探煤情况,并将成果图报总工审批,由总工签发允掘进尺通知书。
3、生产技术部门负责探场允掘基点的检查、监督工作,必须及时掌握工作面进度情况,严禁超掘。
4、进行钻探作业前,必须检查工作面安全情况,尤其是顶板及支护情况,坚持“敲帮问顶”;运输设备、材料时,严禁行人又行车,做到“行人不行车,行车不行人”。
5、钻探过程中,必须注意时刻钻孔内情况,跟班作业人员必须及时将探孔参数及探孔内情况向矿调度室汇报,并做好记录;发现异常时,不准掘进,等待处理意见,没有处理意见前,不得恢复探掘。
6、钻探过程中遇到:
⑴顶钻、喷孔等动力现象,必须停止钻探,切断工作面电源,向矿调度室汇报,请相关负责人到现场分析工作面钻孔内情况。?瓦斯突出预兆:有声预兆:煤层发出劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。声音由远到近,由小到大,有短暂的,有连续的,时间间隔长短不一致。煤壁发生震动和冲击,顶板来压,支架发出折裂声;无声预兆:工作面顶板压力增大,煤壁被挤压,片帮掉渣,顶板下沉或底板鼓起;煤层层理紊乱、煤暗淡无光泽、煤质变软;瓦斯忽大忽小,煤壁发凉,打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。
⑵钻孔出现压力水现象,必须停止钻探,切断工作面钻机电源,不能退出钻杆,向矿调度室汇报,请相关负责人到现场分析工作面钻孔内情况。透水预兆:巷道壁或顶扳“挂汗”,它是积水通过岩石微小裂隙时,凝聚于岩(煤)壁表面的一种现象;工作面顶板淋水加大,或出现压力水头;工作面温度降低。工作面可见到淡淡的雾气,使人感到阴凉;水叫。煤岩层裂缝中有水挤出,发出“嘶嘶”的响声,有时还可听到像低沉的雷声或开锅水声;工作面有害气体增加。因积水区有气体向外散出,使工作面空气中的二氧化碳、硫化氢等气体的含量明显增大,这都是透水的危险征兆。
?7、加强瓦斯检查,每班安排一名专职瓦检员跟班检查钻场瓦斯情况,杜绝瓦斯超限作业。
8、当掘进工作面距煤层法向距离5m、3m、2m时,施工单位每次打眼前必须在该巷道底板或顶板、中部各施工1个小直径(42mm)前探钻孔,确定煤层层位,保证岩柱距煤层厚度不小于2m的法向距离,该钻孔必须始终超前于工作面迎头3m以上,以防止误揭开煤层。
9、加强巷道测量工作,技术人员应及时标定、延伸中腰线,施工人员严格按中、腰线施工,不得擅自更改方位、倾角,掘进过程中测量人员应及时测量上图,及时纠正掘进偏差。
10、生产技术部必须经常派人到现场了解进度及岩性,并与预计平、剖面图进行对比,确切掌握迎头距煤层的发向距离,严格执行好超前钻孔的钻探工作,在掘进工作面前方和两侧钻孔及时掌握掘进前方的地质构造,以防止误揭突出煤层。
11、为防止误揭突出煤层,施工人员每班进尺前,必须在巷道顶部,中部、底部各打一个超前探钻孔孔深为5m,保证岩柱厚度不小于5m,严格执行先探后掘、边掘边探制度,钻孔方位角度与巷道方位角相同,防止误穿煤层。
12、对巷道前方预测的地质构造,必须根据其预测的影响程度,采取针对性超前预测措施。所有钻探钻孔应能控制煤层层位及构造,如果探到煤,及时汇报并严格按照石门揭煤措施进行。
13、钻探过程中,严格按《钻探工操作规程》进行操作,严禁违章作业。
14、工作面避灾路线:作业地点→副斜井→112联络巷→回风斜井井筒→地面(副斜井工作面避灾路线图见附图3)
附图:
附图1?副斜井预想剖面
附图2?副斜井防止误穿煤层钻孔钻孔布置图
附图3?副斜井工作面避灾路线图
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