回采期间防冲击地压安全技术措施

b1302工作面已安装完毕,将于近期组织调试生产。该面处于1302、1303采空区及官庄二号断层(落差12-18m)围成的三角区域内,经评估该面具有中等冲击危险性,根据冲击危险指数不同,将工作面冲击地压危险区分为五个区域(如附图),其中,一区为特重点防冲区域,二区、四区、五区为重点防冲区域,三区为一般防冲区域。为保证回采期间安全,特编制冲击地压监测治理方案和安全技术措施。

一、冲击地压监测内容及方法

1、煤体内部应力监测

在工作面运顺上帮、轨顺下帮分别安装了15个钻孔应力计,轨顺非面侧帮安装10组钻孔测力计,用来监测煤体内部应力的变化情况。钻孔应力计间距5~10m,孔深4~10m。工作面生产期间,根据煤体应力变化情况,每1~2天观测一次,应力变化明显时观测频次适当加密,每天、每班或间隔0.5~2小时观测一次。

2、煤粉量检测

工作面开始推进后,在轨顺两帮、运顺面侧煤帮超前工作面煤壁60m范围内采用钻屑法进行煤粉量监测,每个顺槽每帮施工钻孔不少于5组,根据煤粉量变化情况,每天或每班监测一次。

检测孔布置:钻孔直径42mm,孔深10m,间距10~15m,孔距底板1.2m左右,单排布置,钻孔方向为平行与煤层,垂直巷帮。

实施方法:采用风动钻打孔,螺纹式联接的麻花钻杆,每节长1.0m,φ42mm的钻头,用胶结袋收集钻出的煤粉,用弹簧秤测量煤粉的重量,每钻进1m测量1次钻屑量。采用专用表格记录打眼地点、时间、钻屑排出量,同时记录打眼过程中出现的钻杆跳动、卡钻、吸钻、劈裂声和微冲击等动力现象。

用煤粉量判别工作地点冲击危险性的指标,可参照下表的规定,结合实际情况执行。在表中所列的钻孔测量深度内,实际钻粉率达到相应的指标或出现钻杆卡死等现象,可判别为所测地点有冲击险。

判别工作地点冲击危险性的钻粉率指标

钻孔深度/煤层开采厚度1.51.5—33钻粉指数≥1.52—3≥4注:(1)钻粉率指数=每米实际煤粉量/每米正常煤粉量

(2)正常煤粉量可在正常应力区测定

3、巷道围岩变形观测

在工作面开始生产以前,以掘进期间围岩变形观测基点为基础,超前工作面30m分别在两顺槽设置6组观测基点,采用十字布点法布置,间距10m,用测枪测量顶板下沉量和两帮移近量,每天观测1次。

4、工作面支架载荷观测

在工作面第5#、17#、28#、32#、43#、57#支架安装矿用数字压力计(即电脑圆图)6台,连续记录支架初撑力和循环末阻力的变化状态及大小,以此分析顶板运动规律和矿压显现强度。

观测的所有数据必须及时进行整理分析,指导工作面生产。

二、冲击地压危险治理方案

1、提前实施预防性卸压措施,工作面生产前在轨顺两帮、运顺面侧帮施工69~110mm钻孔,钻孔位置距离底板1.2m,钻孔长度l=12m,钻孔间距5m。

2、超前进行煤层注水,在工作面运顺面侧帮施工煤层注水孔,间距15m,孔径51mm,孔深为面长2/3加15m,封孔深度10m,注水量按使煤体水分增加率达到1%计算单孔注水量。采用静压注水的方式,超前工作面20~30m进行注水。详见煤层注水专项措施。

3、当煤粉量、煤体内部应力监测到压力异常的区域,要及时实施爆破卸压等方式进行卸压。具体施工需编制专项放炮卸压安全技术措施。

1)爆破钻孔布置:钻孔间距为5m,与之前的大直径卸压孔和注水孔错开。

2)钻孔深度及装药方法:炮眼深度选取10-15m。由于孔深药量多,要用多个雷管连接加强引爆。为使药卷能装到孔底,使用pvc塑料管装药,塑料管端部用胶带塞住,采用反向偶合装药,钻孔不装药部分必须填实粘土炮泥。

3)装药:矿用水胶炸药,每孔装药长6-8m,封泥长度4-6m,反向装药。

4)引药制作:采用雷管与矿用水胶炸药一并制作炮头。每孔雷管并联,孔间采用串联(采用多孔爆破时)。每孔炮眼内的雷管必须使用专用同段位的毫秒延期电雷管。

5)钻孔数及要求:

每组爆破钻孔数5个,间距5m,钻孔方向垂直巷帮,炮眼单排布置,距底板1.2m左右。

爆破卸压后要采用钻屑法进行监测验证,如仍存在压力集中异常时,则继续在原来的钻孔之间进行爆破,然后再检验效果,直到解除危险为止。

四、冲击地压防护安全技术措施

1.防冲监测及解危工作必须按冲击地压治理方案及相关规定编制专项施工工措施,并组织进行相关措施的传达学习。

2.所有在冲击危险区域作业的人员都必须接受有关冲击地压知识的教育,熟悉冲击地压发生的原因、条件、征兆以及应急措施,现场发现高危异常现象(煤炮频繁、突然出现鼓帮鼓底、顶板下沉严重)必须立即组织人员撤出,汇报值班和调度室,并服从防冲管理人员的指挥和安排。

3.施工单位作业人员到达冲击危险区域必须先检查、后工作。施工前,跟班区长、当班班(组)长必须认真检查工作地点及其后路出口的安全情况,发现问题及时处理,支护不完好的必须加固可靠,确保后路畅通。

4、所有人员要随时注意观察顶、帮压力变化情况,当出现冲击地压征兆或接到撤离通知时,要及时撤离现场,进入到安全地点。

5、严格执行敲帮问顶、先支后回制度,敲帮问顶要使用长不小于1.5m的专用工具,严禁空顶作业。

6、加强工作面及两端头顶板管理。顶板完整时支架必须达到初撑力,顶板破碎时及时拉移超前支架支护顶板,必要时进行使料维护。

7、单体支柱必须采取可靠的防倒措施,所有的支柱必须联绳防倒,不少于两道,并用双股12号铁丝或其它方式将每棵单体支柱与顶网联牢。

8、将杂物清理干净,保持出口的畅通,超前支护区域内禁止存放刚性材料和设备,正在使用的要生根联牢。无法外运的设备、管路等,必须有生根措施(使用钢丝绳或铁丝固定),且要做到部分拧紧、部分保持松弛状态。

9、所有人员必须按规定使用劳动保护用品,戴好安全帽,工作服、皮带、矿灯、自救器等配戴整齐。

10、每班安排专人负责巡查巷道顶板情况,发现顶网、帮网破裂及时进行补联。在巷道顶板下沉区域钢带下支设单体支柱进行加强支护。

11、施工物料尽量放在巷道底板底脚处,且码放整齐,巷帮尽量不放。

12、当发生冲击地压时,所有人员必须选择最短的路线、最快的速度脱离危险区域。

具体避灾路线为:

工作面→轨道(运输)顺槽→一采区域联巷→-450大巷→十采三横轨道巷→十采猴车路→井底车场→地面

13、加强冲击危险区域气体监测,发现异常,及时汇报。协助配合其他相关单位搞好冲击地压的监测和治理工作。

14.确认具有冲击危险的区域必须设置醒目的冲击地压警示牌,注明在此区域作业人员注意事项,无关人员严禁在该区域逗留。

15.在冲击地压危险区段进行爆破作业或钻孔卸压作业时,必须保证躲炮距离和躲炮时间,躲炮半径不小于150m,躲炮时间不小于30分钟。

16.当某区域存在冲击危险或正在进行解危作业时,与防冲无关的人员严禁进入该区域,相关设备不得运转。

17.解危作业人员和在冲击危险区域作业人员应时刻注意围岩运动变化情况,发现异常立即撤出,并设好警戒,同时将该情况详细向矿调度室汇报。

18.冲击危险区域的采煤工作面两侧端头20组支架范围割煤、移架时,支护段及端头三角区内非岗位工作人员严禁进入。

19.打钻地点出现以下情况,先将人员撤到安全地点,待压力稳定后,经跟班人员检查,确认无危险后,再进行煤粉监测。

(1)有较大的煤体突出,煤壁突然外鼓。

(2)煤壁有连续爆响、煤炮声不断、围岩活动明显加剧。

20、其它未尽事宜,严格按安全规程、作业规程及其它相关规定措施执行。

附图?冲击地压排查区域划分