一、区域突出危险性预测
区域性预测方法主要有单项指标法、综合指标法和地质统计法也可以采用其他经试验证实有效的方法。
1)石门揭煤预测法:
(1)当石门揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10m之前,按规定至少打两个穿透煤层全厚且进入顶(底)板不小于0.5m的前探取芯钻孔,并详细记录岩芯资料。
在地质构造复杂、岩石破碎的区域,揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离20m之前必须布置一定数量的前探钻孔,以保证能确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。
(2)当石门掘进工作面距煤层底(顶)板的最小法向距离5m时,在工作面迎头布置3~4个预测钻孔,其中沿巷道中心顶部、中部各布置一个钻孔、腰线两侧各部置一个钻孔,钻孔终孔距离距巷道轮廓线外3~5m,进行压力测定。
(3)当石门掘进工作面距煤层底(顶)板的最小法向距离3m时,为安全起见,在工作面迎头补打2个预测钻孔,进行压力测定。
(4)封孔测压
1)法向距离5m时,在迎头施工预测钻孔。
2)在钻孔插入带有压力表接头、挡板和导气管(1寸无缝镀锌钢管和聚氨酯封孔剂),导气管在孔口外端安设球阀。导气管节长2m,中间用管箍连接,在连接前将丝扣用生料带缠好,以确保其气密性,测压室为1m,管四周打上导气孔,测压室管端头用1mm的细铜纱网包裹,以防煤屑及杂物进入堵塞管路;封孔深度视钻孔岩石段具体情况确定,应进入煤层顶(底)板并超过岩石裂隙带,根据防突规定封孔长度为5~8m。
3)封孔前必须用压风将孔内水排净,同时严禁岩粉渣掉入孔内,采用1.5寸导气管和聚氨酯封孔剂进行封孔,用麻袋片缠裹在导气管上,将聚氨酯封孔剂A、B两剂风别涂抹在麻袋片上,要涂抹均匀,立刻放入孔内。
4)钻孔封好后在48小时后安装压力表,并定期观测压力值,待压力稳定至少一周以上,该值即为煤层瓦斯压力。
5)附图
1~28-排放钻孔;1#、2#为效果检验孔
布孔方式按照从0~70°角度每隔10°打钻,方位角按照沿巷道方向确定,可根据实际情况分几个循环来打,排放钻孔排放时间根据实际情况而定,一般不少于15天。
三、效果检验
1、采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时,应当以预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标或其他经试验(应符合《防治煤与瓦斯突出规定》第四十二条要求的程序)证实有效的指标和方法进行措施效果检验。其中,在采用残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量指标对穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,必须依据实际的直接测定值,其他方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施可采用直接测定值或根据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的残余瓦斯含量值。
对穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以参照《防治煤与瓦斯突出规定》第七十三条的方法采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。
检验期间还应当观察、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。
2、对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,应当根据经试验考察(应符合《防治煤与瓦斯突出规定》第四十二条要求的程序)确定的临界值进行评判。在确定前可以按照如下指标进行评判:可采用残余瓦斯压力指标进行检验,如果没有或者缺少残余瓦斯压力资料,也可根据残余瓦斯含量进行检验,并且煤层残余瓦斯压力小于0.4MPa或残余瓦斯含量小于8m3/t的预抽区域为无突出危险区,否则,即为突出危险区,预抽防突效果无效;也可以采用钻屑瓦斯解吸指标对穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验,如果所有实测的指标值均小于表4的临界值则为无突出危险区,否则,即为突出危险区,预抽防突效果无效。但若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时,发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效,所在区域煤层仍属突出危险区。
当采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时,若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值而判定为预抽防突效果无效时,则此检验测试点周围半径100m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效,即为突出危险区。
3、对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求,不符合设计要求的,不予检验。
4、采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时,应当符合下列要求:
①、对穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若区段宽度未超过120m,以及对预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若回采工作面长度未超过120m,则沿回采工作面推进方向每间隔30~50m至少布置1个检验测试点;若预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的区段宽度或预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的回采工作面长度大于120m时,则在回采工作面推进方向每间隔30~50m,至少沿工作面方向布置2个检验测试点。
当预抽区段煤层瓦斯的钻孔在回采区域和煤巷条带的布置方式或参数不同时,按照预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的检验要求分别进行检验;
②、各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置,并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离,且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。在地质构造复杂区域适当增加检验测试点。
5、采用间接计算的残余瓦斯含量进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时,应当符合下列要求:
(1)当预抽区域内钻孔的间距和预抽时间差别较大时,根据孔间距和预抽时间划分评价单元分别计算检验指标;
(2)若预抽钻孔控制边缘外侧为未采动煤体,在计算检验指标时根据不同煤层的透气性及钻孔在不同预抽时间的影响范围等情况,在钻孔控制范围边缘外适当扩大评价计算区域的煤层范围。但检验结果仅适用于预抽钻孔控制范围。
6、效果检验执行消突措施后,要检验其有效性,方法如下:
(1)当执行完排放措施后,在掘进工作面迎头施工2个直径ф75mm钻孔,见煤后使用ф42mm麻花钻杆施工,测定钻屑瓦斯解吸指标△h2、q值、钻屑量s。钻孔见煤后,这三个指标每2m测定一次,同时观测原有措施孔控制范围内测压钻孔压力表读数,若瓦斯压力P、△h2、q值、钻屑量s均不超过临界值则视为无突出危险性。
(2)如果石门揭煤条件允许(主要指时间),则可重新施工测压钻孔测定瓦斯压力作为效检方法,其具体测定办法也同前,但施工时要避免与其它钻孔沟通。
(3)若效检证明防突措施有效,则采取安全防护措施情况下远距离放炮揭穿煤层。远距离放炮揭煤范围为距煤层顶板法距2m至见煤层底板全过程。
(4)若效果检验无效则采取补充防突措施,继续排放揭煤控制范围内的瓦斯,也可在两措施孔之间增加排放钻孔,然后再反复进行效检,直到消突措施有效。
四、采取安全防护措施揭煤
4-1防护措施
1)警戒地点:工作面距煤层顶板法距2m时,每次放炮时,凡工作面回风流所流经的巷道各岔口入风流侧安全地点设警戒。
2)反向风门设置:具体位置根据现场情况而定,由施工部门负责施工反向风门墙垛,通风区负责安装反向风门。放炮时反向风门必须关闭。
3)设置二组可供10人使用的压风自救装置,且每人供风量应不得小于0.1m3/min,压风自救装置10个,一组距工作面距离不得大于40m,另一组设置在放炮地点。
4)参加揭煤作业人员必须全部配带隔离式自救器。
①下井人员必须全部佩戴隔离式自救器。自救器应随身佩带,但当时确实影响作业时,可以把隔离式自救器挂在10米以内随时能取到的安全地点。放炮时,必须随身佩带。
②佩带中自救器要防止碰撞、挤压,严禁敲打、当坐垫,不准损坏铭牌。
③、遇有下列情况之一时,方可使用自救器,平时不准搬动自救器开启扳手和任意打开自救器:当发生瓦斯煤尘爆炸时;当发生火灾事故时;当发生沼气喷出事故时;在灾区进行近距离短时间互救和救护队员呼吸器发生故障时。
④、戴自救器时必须沉着、敏捷,严格按产品要求操作,未到达安全地点严禁取下鼻夹。
⑤、非井下工作人员下井时佩带自救器也必须经过使用自救器示范和训练,做到会使用。由通风队负责进行示范和训练。
5)揭煤放炮时,专用供电必须实行三专二闭锁,双风机双电源,风筒末端供风量不得小于200m3/min。风筒末端距工作面距离不大于5m。
6)揭煤放炮前,必须安装一组瓦斯监测装置,其中工作面向后3~5m,安装瓦斯监测探头T1,报警点1.0%CH4,断电点1.0%CH4,复电点小于1%CH4,断电范围为工作面20m巷道内所有电器设备;距全风压10~15m的范围内,安装瓦斯监测探头T2。报警点1.0%CH4,断电点1.0%CH4,复电点小于1%CH4,断电范围为掘进巷道内的所有电器设备。
7)揭煤时的通风系统:在每次石门揭煤前入风与回风线路均应十分明确,应当规定清楚。
8)便携式甲烷报警仪佩戴:当班跟班区长、技术员、工长必须佩戴100%(量程)便携式甲烷报警仪,下井后悬挂于施工正前方。以便随时监控工作区域瓦斯情况。
9)防爆检查:机电科防爆检查员每天、施工队每班由跟班电工对该巷道内机电设备进行一次防爆检查,严禁失爆,发现问题立即处理。
10)技术设计
施工位置等具体参数由技术部根据煤层赋存情况提供给通防部,由通防部设计钻孔,技术部现场给定方位。瓦抽队严格按通防部设计的钻孔参数施工。由通防部和防突办对抽放钻孔、排放钻孔进行验收,收集打抽放钻孔时的资料,以判断工作面前方的地质情况,做好地质预测预报工作,如有地质构造,根据实际调整钻场和钻孔设计。
11)探头维护
调度室(监测班)要保证监测设备功能齐全,灵敏可靠,每7天对瓦斯监测传感器进行一次调校,确保瓦斯监测传感器监测准确,断电灵敏可靠。瓦检班长每班必须要到该面进行检查,值班干部必须保证每天现场检查,随时掌握现场情况,以便采取针对性措施。
12)瓦检职责
瓦斯检查员必须随时检查瓦斯,掌握突出预兆。施工过程中,有突出预兆时,如有煤炮声、顶钻、卡钻、夹钻、喷钻;瓦斯涌出忽大忽小、气温、煤温及气味异常、钻孔喷瓦斯,时必须立即停止作业、迅速撤出所有人员、切断电源、揭示警标、组织人员按避灾路线撤出,并向矿调度和防突办公室汇报。
13)职工培训
区队每周对员工进行一次全面防突知识培训,每月进行一次防突知识考试,考试合格的方可上岗。使每个工人对突出预兆牢记于心,熟悉避灾路线。
4-2、安全防护保障措施
1)措施贯彻
本措施首次贯彻由通防部防突负责人或技术员负责,并与区队技术员作技术交底,以后由区队技术员向职工进行贯彻,同时由区队技术员命题考卷并负责组织全队人员考试,经考试合格后方可上岗作业,同时将考试成绩、考卷、学习签字记录报通防部。
2)避灾及救护基地
根据现场实际设置避灾及救护基地,该处设直通矿调电话。
3)复审
按要求每月对防突措施进行复审,完善相关内容,确保防突措施的合理性和可靠性,生产工艺变化另补充措施。
4)通风队提前检查通风系统,调度室(监测班)检查监测系统的完好情况,并各保证每周不少于1次的探头调校、通风系统检查。
5)施钻当班必须先检查撤退路线是否畅通、安全设施是否完好,若出现异常,必须先整改隐患,否则严禁施工钻孔(当班负责人负责)。
4-2-2组织保障措施
为了保证采区瓦斯抽放工作的安全、顺利进行,防止煤与瓦斯突出事故的发生,矿成立“采区防突”领导小组,按照各自职责,有条不紊地开展相关工作,并实行项目负责制。
1)领导小组成员及职责
①装备投入负责人:矿长,负责防突工作所需的人、材、物及技术保证;
②项目负责人:矿总工,全面负责该工作面防突技术管理及报告单审签等相关工作;
③安全督查负责人:安全矿长,负责防突安全措施现场落实督察工作;
④生产施工组织负责人:生产矿长,负责按防突措施组织安全生产;
⑤组织实施负责人:矿安全副总,负责在矿总工程师的领导下,协助总工程师完成该工作面防突组织技术安全措施落实及现场管理工作;
⑥技术实施负责人:防突负责人,负责日常技术业务指导及实施工作;
⑦措施编制负责人:防突技术员,负责防突措施的编制、修改、贯彻;
⑧监督检查负责人:安质部部长,负责防突措施落实情况的监督检查工作;
⑨地质负责人:技术部班长,负责地质资料分析、地质资料的预测预报工作;
⑩通风设施及瓦斯监测负责人:防突队队长、调度室(监测班),负责通风、防突设施、监测装置的安设,质量检查及日常维护;
11现场控制负责人:区队队长,负责防突措施及有关规定的现场实施工作。
12电气防爆检查负责人:机电科长,负责供电系统能按要求进行断电和日常的防爆性能检查。
13、其余人员按各自岗位职责组织防突作业。
2)连同执行的措施及相关规定:未尽事宜,在执行本措施时,一并执行《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》的相关规定。
4-2-3揭煤时安全技术措施
1)揭煤时,矿成立以总工程师为首的揭煤防突指挥小组,并由通风区、通防部等单位参加。井下放炮地点设专用电话。
2)所有参加揭煤人员使用的矿灯,必须经过认真检查,以确保防爆性能,同时佩戴隔离式自救器。
3)工作面装药前必须对现场工程质量、顶板支护、通风设施等进行检查验收合格后,方可开始装药,全断面一次起爆。
4)放炮前必须将工作面所有钻孔、炮眼用黄泥堵实。
5)为降低突出强度,在工作面采用金属挡拦。在距工作面10m~15m内设置,共两个为一组,间距6~8m。
6)防突期间,机电科和现场施工部门必须加强工作面及回风区域机电设备的维修、检查,确保机电设备处于完好状态,杜绝失爆,防爆和完好率达100%。
7)开始装药前半小时,由施工部门跟班干部安排责任心强的同志担任警戒任务(警戒位置应在图纸上标明),警戒期间严禁任何人以任何理由进入警戒范围内,警戒撤人范围:凡受揭煤工作面回风系统影响区域的所有工作人员,都必须在揭煤前半小时撤离。
8)揭煤放炮前,回风流中电器设备及供电系统均不能带电,必须将所有电源切断,停电工作由机电矿长负责。
9)炮后30分钟,由瓦斯检查人员进入工作面检查,检查煤层揭露、支架状况、CH4浓度及通风设施,在CH4浓度不超限,无煤层突出,通风系统正常的情况下,方可解除警戒,恢复送电,正常施工作业。
10)参加揭煤人员必须熟悉避灾路线,一旦发生煤与瓦斯突出,马上配戴好自救器,立即按避灾路线撤人。避灾路线在揭煤前也应规定清晰明确。
4-2-4电气管理
1)加强电气设备的管理,局扇必须有灵敏可靠的风电闭锁和瓦斯电闭锁装置,所有电气设备的防爆性能必须符合要求,并标明型号、用途及维护负责人等。
2)迎头煤电钻必须有综保装置。
3)放炮前由现场指挥人员通知跟班电工停联锁电,悬挂停电牌,放炮后,由现场指挥根据监控探头显示状况通知电工恢复供电。
4-2-5远距离放炮
1)石门掘至煤层底板法距2m起,直至进入煤底板2m都采取远距离放炮,经矿领导小组现场鉴定后,方可决定揭煤结束。
2)放炮位置设在进风侧反向风门之外,放炮时所有人员撤至放炮警戒以外区域。
3)装药放炮必须使用座底泥和水炮泥。水炮泥每孔不少于2个,炮眼剩余部分用炮泥充满填实,炮眼装药由放炮员或班组长配合放炮员进行。装雷管及炮线连接必须由放炮员亲自操作,连线接头必须用胶布包好,连接方法为串联。
4)一次打眼一次装药放炮,严禁一次打眼分次装药放炮,装药放炮不得与其他工作平行作业。末装药的炮孔及措施孔用黄泥填满捣实或充填深度达到炮孔深度的1.5倍。
5)严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制,工作面附近20m范围内的风流中,瓦斯浓度达到1%时,严禁装药放炮。
6)放炮采用100发以上的大容量发炮器,并经性能测式确保灵敏可靠。
7)放炮采用1~5段矿用毫秒电雷管,最后一段延期时间不得超过130毫秒,所有雷管必须经过导通测试,合格后方可发放使用。
8)放炮母线严禁与电缆,铁管等导电体吊挂在同一侧,否则吊挂在其下方间距不小于300mm。
9)迎头不得少于3道喷雾装置,放炮前后均要洒水灭尘,回风巷要经常冲洗粉尘。若无风、无水则严禁装药放炮。
10)石门内设一组隔爆水袋,其安装要求应符合质量标准要求,施工单位加强维护。
11)每次放炮后,现场指挥人员必须向监控室了解T1、T2瓦斯浓度情况,确定无超限,且待30分钟后,方准进行验炮工作,确认一切正常,方可通知其他人员进入施工现场。
12)处理拒爆时,必须遵守下列规定:
1由于连线不良造成的拒爆,可重新连线起爆;
2在距拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新爆眼,重新装药起爆;
3严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管。不论有无残余炸药,严禁用打眼的方法往外掏药;严禁用压风吹拒爆(残爆)炮眼;
4处理拒爆的炮眼爆炸后,爆破工必须详细检查炸落的煤、矸等收集未爆的电雷管;
5在拒爆处理完毕以前,严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。
本措施未涉及的内容按《煤矿安全规程》、《防突规定》及上级有关文件规定执行。
(二)掘进工作面防突措施
对掘进工作面连续执行“四位一体”防突措施。即在掘进巷道进尺前,先进行工作面突出危险性预测,若预测有突出危险时,应采取防突措施并进行效检,若措施有效则在保留一定超前距、并采取防护措施的前提下继续掘进。若措施无效,则必须执行补充消突措施,并继续进行效果检验,直到检验消突措施有效时方可的保留一定超前距、并采取防护措施的前提下继续掘进。
煤巷掘进工作面预测指标常用的有三个:钻屑解吸指标△h2、最大钻屑量Smax、钻孔瓦斯涌出初速度q。因矿井尚未开敏感指标与临界值的研究,暂不能确定哪个指标为敏感指标。但从原理上讲,△h2、Smax可以反映煤层瓦斯含量、放散速度、地应力状态与煤质;从操作上来讲,△h2、Smax可实现同一钻孔中测定两个指标,便于井下操作,所以采用这两个指标作为煤巷掘进工作面突出预测指标。为防止突出事故,严格执行“四位一体”防突措施,确保矿井安全生产,对突出防治工作实行从严管理,所以在判断突出危险性时,只要其中一个指标达到或超过规定的临界值,则视为突出危险工作面。
采取WTC防突参数测定仪测定临界值,即当预测指标大于等于突出危险临界值,即k1≥0.5或S≥13Kg,工作面预测为突出危险工作面,这时需要执行超前钻孔局部防突措施,措施后进行措施效果检验,只有当检验时测定的k1、S都小于突出危险临界值,即k1≥0.5且S≥13Kg时,检验措施有效,工作面检验为无突出危险工作面,可在保留一定超前距的情况下,采用远距离放炮安全等防护措施进行掘进作业。当检验预测指标大于等于突出危险临界值,即满足k1≥0.5且S≥13Kg,说明所采取的防突措施无效,需要采取补充防治突出措施,并重新进行措施效果检验,直到检验工作面为无突出危险工作面,方可在采用远距离放炮安全防护措施、并保留超前距的情况下进行掘进作业。预测、措施、措施效果检验、安全防护措施执行技术流程见图2-1。
2)在工作面选择软分层打3个直径Φ75mm、深度8m预测钻孔,钻孔采用手持式风动钻机施工。
3)预测钻孔布置:中间钻孔位于工作面中部,平行巷道掘进方向;两边钻孔开孔距巷帮0.5m,终孔控制巷帮2m,与巷道夹角15°,如图2-2所示。钻屑量S使用弹簧称进行测重,从第2m开始,其它7m每打1m钻孔测量一次。钻屑解吸指标每打钻2m测定一次。
4)突出预测指标k1、Smax都小于临界值时,工作面预测为无突出危险工作面,否则预测工作面为突出危险工作面。
5)预测人员在进行工作突出预测时,认真观察工作面构造及施工预测钻孔过程中瓦斯动力现象,并按“附录百灵煤矿瓦斯预测(效果检验)指标报告单”认真记录。
6)当工作面预测为无突出危险并进尺时,须留2m预测超前距。预测为突出工作面根据以下防突措施进行。
二、煤巷掘进消突措施
1)煤巷掘进工作面的防突措施主要有超前钻孔、松动爆破、水力冲孔、深孔控制爆破、煤层注水等,来消除掘进工作面的突出危险性,保证安全掘进。
2)防突措施采用超前钻孔措施。设计钻孔孔径Φ75~100mm,有效排放半径取1m,钻孔控制到巷道轮廓线外3m。设计钻孔深度48m,措施钻孔数9个。钻孔布置如图2-3,钻孔参数可按照图中的尺寸计算。
三、防突措施效果检验
1)措施效果检验方法与突出预测方法相同,测定钻屑瓦斯解吸指标k1、最大钻屑量Smax。但检验钻孔应布置在上下左右措施孔之间,且距措施孔孔间距不小于300mm。检验孔孔深(检验与措施孔孔深均采用钻孔向巷道掘进方向的投影孔深,简称投影孔深)可比措施孔至短3m,并布置在两个措施孔之间。经检验措施有效后,可采用2m投影孔深的超前距。例如若检验孔深为9m,若措施有效可进尺7m,然后再进行下一个循环。
2)若检验孔孔深等于措施孔孔深时,经检验措施有效后,必须留有5m投影孔深的超前距。
3)措施效果检验指标突出危险临界值同突出预测,只有当二项指标都没超过突出危险临界值时,措施为有效,工作面检验为无突出危险工作面,即可采用远距离放炮安全防护措施进行掘进作业。
4)补充防突措施
当措施效果检验无效时,必须采取补充防突措施。补充防突措施可在上下两排钻孔之间增打排放钻孔,孔深同措施孔。钻孔参数也是按实际情况根据图2-3计算后填入表2-2。然后继续进行效检,直到措施有效为止。
补充防突措施钻孔参数一览表
另外,防突措施钻孔是按水平巷道设计的参数,由于巷道沿顶板施工,巷道坡度有变化,在实际施工防突措施钻孔时,应加上实际巷道坡度,上坡为+,下坡为-,切眼掘进有32度的角度,可根据实际情况自行调整。
防突钻孔距顶底板位置根据实际情况调整。
防治突出专门机构必须填写防治突出措施效果检验单,并报矿总工程师审批。
四、安全防护措施
安全防护措施是为保护人员不受伤害而采取的安全措施。《规程》第209条规定:井巷揭穿突出煤层和在突出煤层中进行采掘作业时,必须采取震动爆破、远距离爆破、避难硐室、反向风门、压风自救系统等安全防护措施。突出矿井的入井人员必须携带隔离式自救器。
1)工作面采用远距离放炮措施掘进作业时,当回风巷道距全风压处长度不足300m时,放炮地点设在反向风门外的进风巷道避难所内;当回风巷道距掘进头距离大于300m时,放炮地点应设置在距掘进头距离大于300m的避难所内。避难所必须设置向外开启的隔离门。放炮时关闭隔离门。
2)沿掘进巷道每50m设置一组压风自救系统,第一组压风自救系统应设置在距掘进巷道工作面25~40m的巷道内,每组压风自救系统可供5~8人使用,且每人供风量不得少于0.1m3/min。
3)放炮地点与撤离人员所在地点均应设置压风自救系统,每组5~8个,每人供风量不少于0.1m3/min。
4)该巷道作业人员及出入该巷道人员必须佩戴隔离式自救器。
5)在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧必须设置至少2道牢固可靠的反向风门,风门之间的距离不得小于4m。
6)反向风门距工作面的距离和反向风门的组数,应根据掘进工作面的通风系统和预计的突出强度确定,但反向风门距工作面回风巷不得小于10m,与工作面的最近距离一般不得小于70m,如小于70m时应设置至少三道反向风门。
反向风门墙垛可用砖、料石或混凝土砌筑,嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定,但不得小于0.2m,墙垛厚度不得小于0.8m。在煤巷构筑反向风门时,风门墙体四周必须掏槽,掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。通过反向风门墙垛的风筒、水沟、溜子道等,必须设有逆向隔断装置。
7)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。
五、防突措施孔施工的安全技术措施
所有防突措施孔由通风区负责按设计要求组织施工,通风部门进行验收。
⑴防突措施钻孔参数必须严格按照设计参数施工,不得随意更改;如因现场条件等因素不能按措施要求施工时或煤层赋存条件发生变化时,由原设计部门提出更改措施意见,经矿总工程师批准后执行,其它单位和个人均不得随意改变。
⑵打钻作业前,现场施工人员必须严格执行敲帮问顶制度,密切观察巷道顶板状况,发现顶板掉渣、压力增大等有片帮、冒顶危险时,立即停止作业,人员撤出危险区,并汇报矿调度室。
⑶打钻作业时钻机必须安设稳固,永久性支护要紧跟工作面,严禁空帮空顶,无压风不准作业。
⑷每次打钻时,施工人员必须密切观察喷孔、夹钻、响煤炮等瓦斯动力现象,当发生严重喷孔、煤炮剧烈等动力现象,应立即停止作业,停电撤人,待动力现象消失,且瓦斯浓度降到1%以下时方可恢复作业,并汇报矿调度室、通风队进行处理。
⑸施工预测和超前钻孔时,施工人员应站在钻孔孔口两侧,不得站在钻孔孔口正后方及钻孔延长线上,严禁面对钻孔孔口观察钻进情况,以免发生钻孔喷孔伤人;
⑹在进行工作突出预测时,预测人员应认真观察工作面构造及施工预测钻孔过程中喷孔、夹钻、响煤炮、瓦斯等异常现象,并作相应记录。
⑺在施工排放钻孔时,为防止喷孔伤人,应在施工钻孔孔口处安设挡板。
六、防突安全技术措施
(1)每次按允许掘进进尺施工完毕后,必须进行工作面突出危险性预测(或效果检验)。预测人员严格按要求进行突出指标的测定和记录,填写“掘进工作面煤与瓦斯突出检验报表”,报矿主管一通三防领导,并详细记录预测过程中响煤炮、片帮、掉碴、喷孔等瓦斯动力现象;
(2)施工预测、措施效果检验以及施工措施钻孔过程中,施工人员必须密切注意观察喷孔、夹钻、响煤炮等瓦斯动力现象,当煤炮剧烈、瓦斯超限等动力现象明显应立即停止作业,并撤出人员;
(3)掘进工作面必须配备专职的有防突经验的瓦斯检查员,掌握突出预兆。严格执行“一炮四检”和“三人连锁放炮制”,在工作面迎头随时测定瓦斯浓度及变化,当发现瓦斯浓度异常、超限,随时通知通风队防突部门人员,并有权停止作业;
(4)掘进放炮时,必须执行远距离放炮安全防护措施;
(5)警戒地点,每次放炮时,凡回风流所流经的巷道各岔口入风流侧安全地点设警戒,。警戒位置应在通风系统图标明。设置警戒及撤离警戒区域内的所有人员由施工单位当班干部负责。
(6)反向风门设置:具体设置位置应根据通风系统具体设定,由施工单位负责反向风门的看管,通风队负责维修反向风门。放炮时反向风门必须关闭。
(7)专用供电必须实行三专二闭锁,双风机双电源。
(8)风筒末端供风量不得小于200m3/min,距工作面距离≤5m。
(9)掘进工作面必须安装一组瓦斯监测装置,距工作面迎头3~5m,安装瓦斯监测探头T1,报警点1.0%CH4,断电点1.0%CH4,复电点小于1.0%CH4,断电范围为工作面20m巷道内所有电器设备;距全风压10~15m的范围内,安装瓦斯监测探头T2。报警点1.0%CH4,断电点1.0%CH4,复电点小于1.0%CH4,断电范围为掘进巷道内的所有电器设备。
(10)掘进期间通风系统入风与回风应清晰明确。
(11)隔爆水棚按《煤矿安全规程》要求安设。
(12)工作面后方设洒水防尘装置,每次放炮前冲洗工作面及附近20m巷道内粉尘。
(13)防突期间每次放炮前,施工单位必须检查通风设施及系统做到设施齐全完好,系统合理可靠。通风保安人员每天对该系统至少全面检查一次。
(14)施工队每班必须携带便携式瓦检仪,按要求使用。
(15)该工作面设置具有防突经验丰富的专职瓦检员。
(16)放炮母线要求完整,接头必须擦净拧紧,用绝缘胶布缠好,不得与其它金属或导体相接触,应使用铜芯的放炮母线。
(17)防突施工过程中施工单位工程技术人员应掌握工作面的进度、地质情况。如遇地质构造,施工单位技术人员应及时通知地质人员收集资料,待研究后采取下一步措施。
(18)由施工单位随时掌握工作面瓦斯地质施工进度等情况,地质人员和防突人员积极配合。
(19)所以炮眼都在炸药与封泥间装1~2个水炮泥,封泥都必须密实地装至孔口。
(20)工作面装药前必须对现场工程质量、顶板支护、通风设施等进行检查验收合格后,方可开始装药。
(21)防突期间,机电科和施工单位必须加强工作面及回风区域机电设备的维修、检查,确保机电设备处于完好状态,杜绝失爆,防爆率达100%。
(22)炮后30分钟后,方准人员进入工作面检查,检查煤层揭露、支架状况、CH4浓度及通风设施,在CH4浓度不超限,无煤层突出,通风系统正常的情况下,撤人停电工作完成后,方可正常施工作业。
(23)作业人员必须熟悉避灾路线,一旦发生煤与瓦斯突出,马上配戴好自救器,立即按避灾路线撤人。避灾路线应规定明确。
(24)由施工单位和机电科联系,井下放炮地点设专用电话。
(25)施工安全技术措施和其它与防突有关的措施送交防突组一份。
(26)本措施由施工单位技术人员,在施工前负责向本区所以参加人员贯彻已批准的防突措施和突出预兆,贯彻后必须进行考核,合格者方可上岗。
(27)施工单位严格执行规定,否则各职能部门有权停止施工。
(28)防突工具由防突人员在巷道码放好,施工单位负责看管。
(29)由施工单位制定防止冒顶和片帮及过地质构造带措施,防止诱发突出现象。
(30)巷道掘进必须及时支护防止片帮冒顶。在巷道维修时,必须采取防止巷道顶帮垮塌引起突出事故,提报专项措施。
(31)施工超前钻孔时,严禁空帮空顶作业。
(32)每次放炮前,必须对所有钻孔用炮泥充实。
(33)突出区域作业人员必须熟悉隔离式自救器的性能和使用方法,否则不得上岗。抽放区施工钻孔前应根据实际情况,另提报打钻安全措施。
(34)煤与瓦斯突出的预兆:
有声预兆包括:煤体中的闷雷声、机枪声、爆竹声、嗡嗡声等,统称为煤炮。无声预兆包括:地压方面的有:支架来压、掉碴、片帮、工作面煤壁开裂、煤壁外臌、底臌和炮眼严重变形,装不进药等;瓦斯方面的有:瓦斯浓度增大、忽大忽小、打钻顶钻、钻孔喷煤、喷瓦斯等;煤结构的变化有:煤层层理紊乱,煤质变松软、暗淡无光泽、煤变干燥和煤尘增多等。在某些突出发生前,会出现有煤壁和工作面温度降低、有特殊气味等。
一旦发现有突出预兆,所有人员立即停止作业,切断电源,按避灾路线撤至大巷或升井,并汇报调度室。
(35)远距离放炮时,回风系统的采掘工作面及其它有人作业的地点都必须停电撤人,必须将回风风流中所有电源切断,停电工作由百灵煤矿机电矿长负责。
(36)开始装药前半小时,由施工单位跟班干部安排责任心强的同志担任警戒任务(警戒位置每次应当明确标出),警戒期间严禁任何人以任何理由进入警戒范围内,警戒撤人范围;凡受突出影响回风系统区域的所有工作人员全部撤离。
(37)掘进工作面必须挂防突允许进尺标志牌,施工单位掌握好施工进尺,严禁超掘。非防突工区人员不得挪移和改动。
(38)掘进工作面专业工种人员要相对稳定,保证专业工种人员的技术业务素质。
(39)技术科、通防部每周至少检查一次掘进工作面的防突管理。发现问题及时处理,保证防突措施的落实兑现。
(40)其他注意事项执行《规程》和《规定》规定实施。
七、掘进工作面防突措施
当有下列情况之一者,预测工作面为突出危险工作面,应采取“四位一体”综合防突措施,其具体方法同以上各章节:
(1)工作面前方有断层、褶曲、火成岩侵入等构造破坏带;
(2)工作面前方煤层赋存条件急剧变化、煤质变暗、层理紊乱、有软分层出现等;
(3)在进行突出预测过程中,预测钻孔出现喷孔、夹钻、顶钻等动力现象;
(4)工作面出现响煤炮、煤壁掉碴、片帮、瓦斯忽大忽小等动力现象。
(三)采煤工作面防突措施
预抽煤层瓦斯即在煤层顶底板岩巷或煤巷中,向煤层打穿层孔或者顺层钻孔,封孔后接抽放管路进行抽放。预抽煤层瓦斯不仅是防治突出发生的有效手段,也是解决工作面瓦斯超限的根本措施。
根据具体情况,在工作面运输、回风顺槽每隔50m施工一个钻场,每个钻场设计钻孔6~9个,呈扇形布置,孔径为75mm~100mm,孔深30m~100m,一般80m左右。如图5-1所示,在工作面顺槽掘进期间即开始施工和抽放,尽量延长预抽时间。
在实施预抽煤层瓦斯区域性防突措施时注意事项:
1)单一的突出危险煤层和无保护层可采的突出煤层群,可采用预抽煤层瓦斯防治突出的措施,但必须遵守下列规定:
(1)钻孔应控制整个预抽区域;
(2)预抽煤层瓦斯防治突出措施的有效性指标,应根据矿井实测资料确定,报上级部门批准后执行。
在未达到预抽有效性指标的区段进行采掘作业时,必须采取补充的防治突出措施。
2)预抽煤层瓦斯钻孔可采用沿煤层或穿层布置方式。在未受保护的煤层中掘进钻场或掘进打钻所需要的煤巷时,都必须采取防治突出措施。
3)采用预抽煤层瓦斯防治突出措施时,钻孔封堵必须严密。穿层钻孔的封孔深度应不小于6m,沿层钻孔的封孔深度应不小于8m。钻孔孔口抽放负压不应小于13KPa,并应使波动范围尽可能的降低。
4)采用预抽煤层瓦斯防治突出措施的有效性指标,应根据矿井实测资料确定。如果无实测数据,可参考下列指标之一确定:
(1)预抽煤层瓦斯后,突出煤层残存瓦斯含量应小于该煤层始突深度的原始煤层瓦斯含量;
(2)煤层瓦斯预抽率应大于25%。煤层瓦斯预抽率应用钻孔控制范围内煤层瓦斯储量与抽出瓦斯量(包括打钻时钻孔喷出的瓦斯量、自然排放量)来计算。
达不到上述预抽指标的区域,在进行采掘工作时,都必须采取防治突出的补充措施。采用煤层瓦斯抽出率作为有效性指标的突出煤层,在进行采掘作业时,必须参照相关规定的方法,对预抽效果进行经常复查。
5)工作面防突预测
1沿采煤工作面每10~15m布置一个φ42mm、钻孔深度8~10m验证钻孔,钻孔应尽量布置在软分层当中并平行于回采推进方向,测定钻屑量S,钻孔瓦斯涌出初速度q指标。
2钻孔每钻进1m收集并测定该1m段的全部钻屑量S,并在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q指标,测定瓦斯涌出初速度时,测量室的长度为1m。
3验证时要掌握好打钻速度、时间和封孔质量,充气压力不少于0.2MPa。根据每个钻孔的最大钻屑量Smax和最大瓦斯涌出初速度qmax按下式计算各验证孔的R值:
R=(Smax-1.8)(qmax-4)
式中:Smax---每个钻孔沿孔长的最大钻屑量,L/m
Qmax---每个钻孔的最大钻孔瓦斯涌出初速度,L/min
判定采煤工作面突出危险性的各临界指标,按下表确定
4当所有钻孔的R<6.0且未发现其他异常情况时,且所有钻孔的最大钻屑量Smax和最大瓦斯涌出初速度qmax小于临界值,该工作面验证无突出危险工作面;否则,判定有突出危险工作面。
5在突出危险工作面进行回采作业时,必须采取防治煤与瓦斯突出措施。只有经措施效果检验证实有效时,方可采取安全防护措施回采作业。
每执行一次防突措施作业循环(包括措施、措施效果检验、回采作业)后再进行工作面验证,如验证为无突出危险,仍必须采取再采取防突措施,只有连续2次验证为无突出危险,该工作面方可视为无突出危险工作面。
验证无突出危险工作面,每预测循环应留有2m的验证超前距。
在无突出危险工作面作业时,必须执行安全防护措施。
6经验证任一钻孔指标超标,即视为超标钻孔周围100m范围内有突出危险性,经验证有突出危险的区段,必须采取防治突出措施若R值为负值或0时,应用公式中的单项指标,取公式(Smax-1.8)或(qmax-4)正值项验证工作面的突出危险性,任何一项指标超标,必须采取防突措施(回采期间的区域验证见钻孔布置图)
7工作面每推进20m至少进行两次区域验证,在构造破坏带连续进行区域验证,但若采煤工作面在该区域进行首次区域验证时,要保留足够的验证超前距。
8只要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,则该区域以后的回采作业均应当执行局部综合防突措施。
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