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小春湾煤矿11905回风巷掘进工作面

作者:佚名 2012-05-13 来源:本站原创

  小春湾煤矿11905回风巷掘进工作面

  专项防突设计

  编号:M9~201202~TF03

  编 制:

  审 核:

  总工程师

  日 期: 年 月 日

  目 录

  第一节 工作面概况 1

  第二节 地质概况 1

  第三节 区域防突措施 2

  第四节 局部防突措施 5

  第五节 安全防护措施 7

  第六节 施工管理 9

  第七节 通风及瓦斯抽放管理 10

  第八节 机电管理 11

  第九节 突出管理 12

  第十节 其它安全技术措施 13

  第十一节 组织管理措施 13

  11905回风巷掘进工作面防突专项设计

  第一节 工作面概况

  11905采煤工作面上部M4煤层是11401采煤工作面(已回采结束),M4煤层与M9煤层平均层间距为14米。11905回风巷采用沿空掘巷布置,巷道方位角245°30′50″,与11903运输巷平距3m,巷道标高为+1040.40m~+1041.60m,地面标高为+1250~+1340m,工作面最大埋深为298.4m。道设计长度为500m,坡度沿煤层顶板掘进。

  巷道断面为梯形,掘进高度为2.75m,上宽3m,下宽4m,S净=10.1㎡,S掘=11.2㎡,巷道服务年限为1年。 (图一 11905回风巷掘进工作面巷道布置图)。

  第二节 地质概况

  1、瓦斯含量及赋存情况

  本工作面埋深为240~298.4m,根据贵州鑫诚科技有限公司提供的矿井瓦斯地质图资料区域预测显示,预计本掘进工作面相对瓦斯涌出量为15.621m³/t。

  2、地质构造

  根据主斜井及施工揭露情况及11905运输巷超前探钻分析11905回风巷地质构造较简单,无大的地质构造,局部有褶曲及小断层构造。工作面煤层走向北东,根据11401上下巷揭露断层情况,预计11905回风巷掘进50m时会遇到SF1断层(正断层,走向40°,倾角35°。落差1.2m),掘进60m时会遇到SF2断层(正断层,走向235°,倾角41°,落差0.5m)。

  3、水文情况

  龙潭组地层平均厚度130 m,含水性较弱,以裂隙水为主,M9煤层位于龙潭组下部,距M4煤层顶10-20m,正常情况下,茅口组、长兴组岩溶水对矿井开采无影响。在掘进时必须制定探放水措施,坚持先探后掘。11905回风巷沿空掘巷距原11903运输巷3m,必须逐段疏放,做好水沟,准备足够的排水设备。

  最大涌水量预计为5m³/h,正常涌水量为3m³/h。属于煤与瓦斯突出煤层,煤尘无爆炸性危险。

  4、煤层特征:

  (1)煤厚、煤层结构: M9煤层结构简单,厚2.8~3.3m,平均3.1m。

  (2)物理性质:煤层煤岩为黑色、亮黑色,条痕裼黑色,具玻璃光泽和弱玻璃光泽,参差状、阶梯状及棱角状断口,硬度2左右,容重1.35~1.45t/m3,平均1.40t/m3。

  5、煤尘、自燃

  (1)煤尘爆炸性:经贵州省煤田地质局鉴定本煤层挥发份含量为6.86%。煤尘无爆炸性。

  (2)煤的自燃:经贵州省煤田地质局鉴定本煤层煤层自燃倾向分类为Ⅲ级,属不易自然煤层。

  第三节 区域防突综合措施

  因本掘进工作面采用沿空掘巷,上部M4煤层及邻近11903工作面已开采结束,在掘进过程中必须严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》及《煤矿安全规程》的要求执行消突效果检验,加强现场管理和技术管理,杜绝突出事故

  1、突出危险性预测

  我矿M9煤层经鉴定为突出煤层,但由于11905回风巷采取沿空掘巷(沿11903采空区),且上部11401采面已回采结束,瓦斯得到长时间的释放,可采取区域验证的方法,即每隔30m,进行连续2次的突出危险性区域验证。

  2、区域防突措施

  本掘进工作面由于沿空掘巷,可不采取区域防突措施,在掘进施工过程中根据实际情况,采取先抽后掘防突措施,并执行区域验证。

  先抽后掘:在巷道的下帮布置钻场,钻场规格长3 m×深3m×高2.2m,钻场前后间距暂定为40 m(根据掘进防突效果检验指标或其它情况确定钻场间距)。每个钻场及正头布置两排共13个本煤层钻孔,孔径为75mm,控制到巷道掘进方向70m、控制下帮轮廓线外15m,封孔深度不得小于8m,打钻施工时根据煤层实际倾角而定。(附图二 11905回风巷掘进工作面预抽瓦斯钻孔布置图)。

  3、区域防突措施效果检验

  (1)效果检验指标及临界值

  根据我矿11905工作面的实际情况,采用残余瓦斯含量作为检验指标对区域防突措施进行检验。采取直接测定瓦斯压力或瓦斯含量的方法,当煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa或瓦斯含量小于8m3/t时,区域为无突出危险区;反之,为突出危险区,重新采取防突措施或继续抽放,直至效检指标不超限为止。

  (2)测定方法

  测点布置:根据《防治煤与瓦斯突出规定》第55条之规定,在20m~30m处布置1个检验测试点,且每个检验区域布置3个检验测试点。各检验测试点布置在钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短、采动影响小、围岩移动小的区域,尽可能远离采空区(图三 11905回风巷掘进工作面区域防突效果检验测试点布置图)。

  (3)经效果检验或有明显突出预兆,判断为突出危险区域时,必须采取区域补充防突措施,补打抽放钻孔预抽煤层瓦斯,直到措施有效为止。若经效果检验降为无突出危险区域时,还必须进行区域验证。

  (4)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。但若为采掘工作面在该区域进行的首次区域验证时,采掘时还应保留足够的突出预测超前距。

  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,则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。

  4、区域验证

  当区域防突措施检验结果为无突出危险性时,在掘进过程中必须进行区域验证。

  1、验证方法

  掘进过程中采用测定钻屑指标法中的钻屑瓦斯解析指标(△h2)、钻屑量(S)作为验证指标的方法进行验证。具体方法与局部防突措施的效果检验相同。

  2、验证要求

  (1)在工作面进入该区域时,立即连续进行至少两次区域验证;

  (2)工作面每推进30m(在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值)至少进行两次区域验证;

  (3)在构造破坏带连续进行区域验证;

  (4)在煤巷掘进工作面还应当至少打1个超前距不小于10m的超前钻孔或者采取超前物探措施,探测地质构造和观察突出预兆。

  (5)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掘进作业。但若为掘进工作面在该区域进行的首次区域验证时,采掘前还应保留足够的突出预测超前距。

  (6)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,则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。

  (7)掘进工作面在开口或掘进期间只要有一次区域验证为有突出危险,必须严格执行“局部综合防突措施”。

  第四节 局部综合防突措施

  1、局部突出危险性预测

  本工作面采用“钻屑指标法”作为预测指标,经工作面预测后划分为突出危险工作面和无突出危险工作面。

  (1)沿掘进工作面掘进方向布置3m个直径为42mm、孔深10m~11m、与巷道中心线夹角为26°,控制巷道断面两侧轮廓线外2~4m米,钻孔平行于掘进方向。测定钻屑量S、钻屑瓦斯解吸指标△h2,钻屑瓦斯解吸指标法预测掘进工作面突出危险性参考临界值如表1。

  (2)若预测指标超过临界值,必须采取局部措施,直至措施效果检验证实有效。

  (3)指标的测定

  打钻前要预先在钻杆上量出测定深度,标上记号。测定前先测量桶的重量,钻孔每钻进1m对所接的煤粉利用弹簧秤进行称重,称重时减去测量桶重量,最后换算成质量单位kg。钻孔每钻进2m利用MD-2瓦斯解吸仪测定钻屑解吸指标△h2。

  预测为无突出危险工作面,每预测循环应留有不少于2m的验证超前距。如果上述任意一指标出现超标,或进行突出预测的过程中发生突出预兆时,则视为突出危险工作面,采取工作面局部防突措施,并进行措施效果检验。

  若工作面有地质构造、掘进作业及钻孔作业发生以下现象,则工作面为突出危险工作面:

  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。

  2、局部防突措施

  在每循环效果检验前施工2~3排排放钻孔,每排6个钻孔,孔径为75mm,钻孔控制掘进前方11m,控制巷道轮廓线外5m,钻孔孔径42mm,与巷道中心线夹角0~26°。循环预留不少于5m措施超前距(图四 11905掘进工作面排放钻孔布置图)。

  3、局部防突措施的效果检验

  (1)效果检验方法

  掘进工作面效果检验,结合我矿实际生产情况,该采煤工作面采用钻屑指标法进行效果检验,根据《防治煤与瓦斯突出规定》突出危险性临界值见下表。

  沿掘进工作面布置3m个效果检验钻孔,孔径42mm,孔深沿掘进方向投影距离9m,与巷道中心线夹角为0°、0°、26°,控制轮廓线外2~4m,钻孔尽量布置在煤层中部或软煤层中(图五 11905掘进工作面局部效检钻孔布置图)。钻孔每钻进1米测定一次钻屑量S;每两米测定一次钻屑解吸指标△h2,测定孔深为:3m、5m、7m、9m、11m。根据每个钻孔每米的钻屑量S和钻屑解吸指标△h2确定工作面的突出危险性。如效果检验各项指标均无超标,无突出预兆,则该工作面无突出危险,若有任一钻孔有任一项指标超标,既视为措施无效(有突出危险),必须重新执行防突措施(执行排放孔措施),直至措施检验有效为止,无突出预兆。

  每循环保留不少于20m的抽放超前距,保留不少于5m的排放措施超前距,保留不少于2米的效果检验超前距,并采取安全防护措施后掘进。

  (2)如果上述任意一指标出现超标或进行效果检验的过程中有突出预兆时,则视为工作面措施无效,需要重新采取防突措施,由通防部现场效检人员根据排放钻孔施工及效检情况,在已施工的排放钻孔的适当位置,重新布置一排排放孔,施工完后再进行效检,如果措施依旧无效,则通防部根据现场情况重新制定针对性措施,直至措施有效为止。

  第五节 安全防护措施

  按照《防治煤与瓦斯突出规定》等规定,在突出煤层中进行采掘作业时,必须采取安全防护措施。安全防护措施主要包括独立通风系统、反向风门、远距离放炮、避难硐室、压风自救系统及个体防护等。现11905回风巷已形成独立通风系统,本工作面采取的安全防护措施有:远距离放炮、反向风门、压风自救系统,隔离式自救器。

  1、远距离放炮

  (1)掘进时放炮及警戒位置

  ①回风巷掘进时期放炮及警戒位置

  在11905回风巷掘进工作面放炮时,放炮地点设在11905回风巷内两组风门外,放炮期间工作面及回风巷内所有人员撤至11905回风巷两组风门外,且距掘进爆破地点大于300米。爆破期间断开掘进工作面及回风流中所有非本质安全型电源。

  撤人范围:11905回风巷掘进工作面、11905回风巷中所有人员。

  停电范围:11905回风巷。

  站岗地点:11905回风巷风门外,当掘进工作面与距反风门距离小于300米时;在300米外设警戒。

  2、反向风门

  人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢。工作面放炮和无人时,反向风门必须关闭。

  放炮时由班组长关闭反向风门,放炮至少45min后,方可进入工作面检查瓦斯浓度,当瓦斯浓度降到规定值以下后方可进入工作面检查。经检查一切正常时方可进行正常工作。如因炮拉不响或其它情况需进入检查时,要把放炮母线从放炮器上摘下并扭接成短路状态,反向风门必须打开顶牢(正常工作时必须敞开)。

  3、压风自救系统

  根据《防治煤与瓦斯突出规定》要求:

  (1)压风自救系统安设在井下压缩空气管路上。

  (2)掘进队负责在距掘进工作面25~40m处安装一组压风自救装置,往后每隔100m安装一组压风自救装置,每组至少5个压风自救袋。

  (3)压风自救系统可供掘进工作面施工人员使用,压缩空气供给量每人不得少于0.2m3/min,阀门离地面1.5m高。

  (4)施工人员进入作业地点前,必须首先检查压风自救系统情况是否达到要求,发现问题及时汇报,若压风管路无风或自救系统损坏,在恢复压风装置前严禁作业;放炮地点设置一组压风自救袋。

  4、隔离式自救器

  进入该区的所有人员必须随身携带压缩氧自救器,以便发生事故时能够自救或互救。

  第六节 施工管理

  1、根据《防治煤与瓦斯突出规定》第29条规定,施工防突措施的区(队)在施工前,负责向本区(队)职工贯彻并严格组织实施本防突设计。经考试合格后方可进入该巷道工作,该项工作由各区队落实,由通防部把关。

  突出预兆:分为有声预兆和无声预兆。

  有声预兆:地压活动剧烈,顶板来压,不断发生掉渣和片帮,支架断裂,煤层发生震动,煤炮声由远到近,由小到大,响声频繁等。

  无声预兆:软分层变厚,瓦斯涌出量异常,CH4浓度忽大忽小,煤层层理紊乱,光泽暗淡,有构造带出现,打钻时严重顶钻、夹钻、喷孔等。

  2、掘进队必须按照通防部下发的防突设计施工,并接受有关职能部室的监督检查。

  3、在掘进施工过程中不得使用风镐落煤。

  4、在施工过程中发现有突出预兆时,防突人员、跟班队长及班组长、安检员及瓦检员有权停止工作并向调度室汇报,必要时可以先撤人后汇报。

  6、当掘进工作面靠近或处于地质构造破碎带,煤层厚度或煤层倾角急剧变化地带,应注意突出预兆及瓦斯变化情况,现场施工及防突人员加强煤体观测,经检验达到预期效果,方可掘进。

  7、施工排放钻孔和抽放钻孔时,严格按照设计施工。

  8、根据《防治煤与瓦斯突出规定》的要求,进入该掘进工作面的施工队队长、班组长、机修工、电钳工、管理人员必须佩带便携式瓦斯报警仪,随时监测瓦斯变化情况。

  9、掘进队要严格按压风自救系统的安装规定,及时安装压风自救装置。

  第七节 通风及瓦斯抽放管理

  1、为了保证该工作面掘进时有足够的风量,该掘进工作面迎头的风筒口距掘进迎头的距离不得大于5m(图六 11905回风巷掘进工作面通风系统图)。

  2、通风队必须配备有经验的专职放炮员和瓦斯检查员负责该工作面的放炮管理及瓦斯检查工作,坚持“一炮三检”及三人联锁放炮制,严格执行瓦检巡回检查和请示汇报制度,现场交接班,随时掌握瓦斯变化及突出预兆,发现异常立即撤人向调度汇报,只有在保证安全的前提下方准施工。

  4、安监员、瓦检员、防突员、跟班队长负责监督工作面抽放钻孔施工情况,掌握每个钻孔进尺,打钻过程中注意观测瓦斯变化情况,瓦斯浓度超过0.8%时,有权停止工作,并将所有人员撤至安全地点,然后汇报调度室进行处理。

  5、放炮时,炮眼封泥必须使用水炮泥,水炮泥外剩余部分炮眼应用粘土炮泥封实。

  6、做好局部通风机管理,保证工作面有足够的风量,严禁无风、微风造成瓦斯超限。

  7、如因停电或其它原因,造成掘进巷道停风时,要挂上警示牌,制定瓦斯排放措施,进行瓦斯排放,只有当瓦斯浓度降到0.8%以下后,人员才能进入。

  8、通防队负责做好瓦斯抽放管路的现场管理工作,每班检查抽放管路、放水器、计量装置、管理牌板等设施的完好情况,发现隐患立即处理,不能立即处理的要向队值班室汇报处理。

  6、每个钻孔打完后要实行挂牌管理注明钻孔编号、孔深及成孔时间等,并及时联管抽放。

  7、钻孔要通过三通直接连到抽放管路上,严禁两个以上的抽放钻孔并联后再连到抽放管路上;在管路低洼处设置放水器,保证在不停泵的情况下实现放水。

  8、封孔要采用聚胺脂(AB胶)材料,封孔深度不得小于8米。

  9、钻孔联网抽放后,每旬至少观测一次浓度、负压、流量等参数,数据填入钻孔观测管理牌,要有记录可查,发现漏气和积水等问题要及时处理。

  10、在掘进过程中,通防队要根据掘进进度及时延伸抽放管路。

  11、施工过程中,若出现巷道与采空区有联通现象,现场施工人员、瓦检员、安监员要及时观察导通孔洞内的有害气体浓度,并及时黄泥或其他封孔材料进行封堵,杜绝出现瓦斯超限,并及时向调度室、队值班室汇报。

  第八节 机电管理

  1、机电部负责安排人员对该采面所有电气设备进行检查,严禁使用性能失爆的电气设备,发现失爆必须停止施工,并立即处理。

  2、井下电气要做到:

  三无:无鸡爪子、无羊尾巴、无明线接头。

  四有:有过流和漏电保护,有螺丝和弹簧垫,有密封圈和挡板,有接地装置。

  两齐:电缆悬挂整齐,设备清洁摆放整齐。

  三全:保护装置全,绝缘用具全,图纸资料全。

  三坚持:坚持使用检漏继电器,坚持使用照明和信号综合保护装置,坚持使用瓦斯电和风电闭锁。

  3、该工作面掘进时应使用双风机双电源及自动倒台装置,保证正常供风。

  第九节 突出管理

  在该掘进工作面过程中,由于地质变化及其它原因,发生突出时,人员要迅速打开自救器佩戴好按避灾路线撤离危险现场,进入安全地带,不能够及时撤离现场的人员要迅速打开压风自救袋阀门,钻入自救袋中,及时佩戴好自救器后逃离危险现场。

  1、避灾路线(水、火、瓦斯):

  水灾、火灾、瓦斯灾害避灾路线:施工现场→11905回风巷→第一中部车场→副斜井→地面(图七 11905掘进工作面避灾路线图)。

  2、突出现场记录

  (1)突出发生后,由通防部人员对现场进行观测,了解突出前后煤层和地质条件变化和施工情况,认真记录并填写突出卡片。

  (2)由矿总工程师召集有关人员进行事故分析,找出突出发生的机理和原因,整理成文字材料,以便总结经验,改进防突技术和管理措施。

  3、清理突出煤

  (1)突出发生后,待瓦斯浓度降到规定值后,要对突出煤进行清理。清理前,必须编制防止煤尘飞扬、杜绝火源、帮顶垮塌及过突出孔洞可能再次发生事故的专项安全技术措施。

  (2)施工队必须按措施由外向里清理干净,对毁坏的支架必须先维护后清理,清理期间,瓦检员必须在现场,时刻掌握瓦斯情况。

  (3)对突出孔洞,应充填或支护,不放出孔洞内松散煤体以免造成空洞垮塌。

  第十节 其它安全技术措施

  1、瓦斯监测系统

  在掘进贯通施工过程中,监测监控维修工要经常对瓦斯监控传感器和瓦斯断电闭锁装置进行维护,掘进队做好现场保护工作,负责风门至掘进工作面范围内的线路、设备维护,杜绝失爆,确保监控有效。

  2、隔爆设施

  通防队要按照作业规程要求安装隔爆水袋后,掘进队安排人员要经常对隔爆设施进行维护。

  3、专用电话

  在反向风门外放炮地点附近安装一部直通调度的电话,保证灵敏可靠,以便随时汇报现场出现的情况。

  4、在施工过程中如遇特殊地质情况无法按本措施的规定执行时,由通防部制定补充措施,经会签后执行。

  5、执行防突措施的过程中由通防队瓦斯检查员现场跟班,监督钻孔进尺及施工情况,掌握瓦斯动态。

  6、施工单位要组织人员认真学习本措施,工作期间严格按本措施执行。

  7、未尽事宜均按《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿安全规程》的有关规定执行。

  第十一节 组织管理措施

  1、防突工作领导小组

  组 长:李士凯

  副组长:李自黎、蔡和伟、李良峰、高保宪

  成 员:孔凡亮、师秋来、郭庆国、薛海燕、姚喜渊、陈 方、王迪、韩国栋、王建军。

  2、领导小组职责:

  (1)矿长对矿井防突工作全面负责,定期检查、平衡防突工作,解决所需人、财、物等问题,保证防突工作正常进行。

  (2)在总工程师全面负责防突技术管理工作,负责组织编制、审批、实施、检查防突工作规划、计划和措施,指导矿井开展防突工作。

  (3)副总工程师负责矿井防突日常管理工作,负责技术方案指导,防突措施、防突设计的组织编制,同时,对防突措施的执行情况进行监督,发现问题,及时提出整改措施及向有关领导汇报。

  (4)生产矿长对采掘生产过程中防突工作规划、计划和措施的落实负责。

  (5)机电矿长对矿防突机电设备安装、维修的管理工作负责,及时解决防突方案计划、措施所需的机电设备、配件等。

  (6)安全矿长对防突工作规划、计划和措施的实施负监督检查责任,经常组织人员对防突的执行情况进行全面检查,对查出的问题及时督促整改。

  3、各职能部门在防治突出工作中的职责:

  通防部:具体负责防突设计的编制、防突制度、岗位责任制监督落实,负责矿井防突日常措施的监督落实,区域、局部防突措施效果检验,掌握矿井防突工作进展情况,对措施开展过程中发现问题,及时提出整改意见及向有关领导汇报。

  生产技术部:收集整理并及时向有关部门提供可靠的地质资料,及时编制和审查地质有关图件,对回采工作面提供详细的地质资料,回采工作面前方可能遇到的地质构造变化情况及时提出预报。

  安监部:负责监督检查防突综合措施规划、计划的实施,严格督查现场防突措施的施工,安全装备的安装使用,放炮撤人范围及警戒位置,对严重危及安全生产的隐患有权停止作业,督促进行整改。

  调度室:参与审查防突规划、计划方案和措施,对上级的指示、指令、通知,及时准确上传下达;日常做好瓦斯监测监控管理工作,按规定对监控探头及时调校,确保监控有效。

  机电部:参与编制和审查防突计划和措施,制定机电设备维护、检查计划和管理制度,确保机电设备完好,消灭失爆。

  人力资源部部:在编制成本计划时,必须将防突所需的费用纳入计划,应优先保证防突计划所需的资金;负责按防突计划、措施的要求,配备符合要求的劳动力,并制定相应的管理制度

  供应部:负责按防突方案和计划的要求,按时保质保量地供应所需的材料、配件、设备。

  通防队:负责本队职工的防突知识培训、防突措施的贯彻执行和现场防突管理,严格执行所辖范围内的防突综合措施,按矿防突计划、措施的要求,对矿井防突钻孔工程、抽放管路工程施工和抽放系统的日常检查维护;及时做好通风设施工程的施工,做好矿井通风、瓦斯检查,杜绝违章指挥、违章作业,搞好工作面的防突工作。

  掘进队:负责职工的防突知识培训、防突措施的贯彻执行和现场防突管理。严格执行所辖范围内的防突综合措施,杜绝违章指挥、违章作业,搞好掘进工作面的防突工作。

  机电队:负责按矿防突计划、措施的要求,对矿井防突所需机电设备进行安装、维护、保养。

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