大灣煤礦11-煤層掘進工作面深孔爆破治理瓦斯技術(shù)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)大灣煤礦11#煤層掘進工作面深孔爆破治理瓦斯技術(shù)實施方案水城礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司大灣煤礦二OO七年二月前言為了探索大灣煤礦11#煤層掘進工作面瓦斯災(zāi)害治理方法，降低11#煤層掘進過程中的突出危險，提高掘進工作面單進，利用深孔爆破技術(shù)在11#煤層掘進工作面前方煤體內(nèi)進行爆破，改變煤體原始應(yīng)力分布，增大煤層的透氣性，使煤層內(nèi)賦存的大量吸附瓦斯變?yōu)橛坞x瓦斯，讓煤體瓦斯得以快速釋放，再輔助以抽放措施，從而達到治理瓦斯的目的。為此，需要在大灣煤礦井下11#煤層掘進工作面進行深孔爆破治理瓦斯技術(shù)試驗研究，由于該項目還處于試驗階段，試驗過程中難免存在突出危險以及有悖于部分管理規(guī)定的部分條款，特制定出如下實施方案及安全技術(shù)措施。1．礦井通風(fēng)瓦斯情況大灣煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力為90萬t/a，礦井通風(fēng)方式為分區(qū)抽出式，2005年對通風(fēng)系統(tǒng)進行了改造，改造后礦井主要通風(fēng)機型號為BDK54-8-No.30，電機功率為2×560Kw，根據(jù)2005年瓦斯等級鑒定結(jié)果，礦井絕對瓦斯涌出量為86.08m3/min，相對瓦斯涌出量為40.71m3/t，至2006年12月為止礦井已發(fā)生17次煤與瓦斯突出及多次瓦斯動力現(xiàn)象，屬于煤與瓦斯突出礦井。根據(jù)礦井設(shè)計說明書中的推算，各煤層一水平平均瓦斯含量為11.82m3/t，瓦斯壓力為2.077Mpa。2．主要研究內(nèi)容大灣礦11#煤層掘進工作面預(yù)抽瓦斯防突技術(shù)研究。包括掘進工作面深孔爆破鉆孔布置和爆破參數(shù)、掘進工作面深孔爆破后預(yù)抽防突效果。3．試驗研究地點的選擇結(jié)合大灣煤礦的開拓部署情況，經(jīng)與礦相關(guān)人員研究，決定首先在11#煤層的機巷掘進工作面進行試驗研究，然后根據(jù)在機巷的試驗效果逐步在11103機巷、機巷應(yīng)力集中區(qū)、切眼以及其它有突出危險的掘進工作面進行推廣使用。4．機巷的瓦斯地質(zhì)情況機巷掘進工程量約為270m，巷道掘進方位為25゜。該工作面位于大灣煤礦一采區(qū)西翼，P6勘探線西側(cè)，工作面對應(yīng)地表為木礦輕便鐵路（距工作面最近平距19m）和木沖溝小河（距工作面最近平距34m），該工作面上部有兩座民房，距工作面平距20m，需要搬遷，機巷對應(yīng)上部2#煤層沒有開采，機巷全部處于未解放范圍，處于一采區(qū)向斜軸部，煤層較厚，又有FB22號正斷層斜交，瓦斯涌出量大。5．基本參數(shù)測定方法在掘進工作面迎頭用ZYG-150型鉆機，直徑為65mm的鉆頭施工炮眼，試驗分9個循環(huán)進行，第1、2循環(huán)每次施工一個炮眼，第3、4循環(huán)每次施工兩個炮眼，第5、6循環(huán)每次施工三個炮眼，第7、8、9循環(huán)根據(jù)前面的試驗效果對效果較好的循環(huán)進行驗證，并根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整爆破參數(shù)。每循環(huán)爆破前，在巷道兩幫分別布置3~5個參數(shù)測試鉆孔，鉆孔終孔位置在爆破炮眼前方10m范圍以外，運用測試鉆孔現(xiàn)場實測爆破前后瓦斯抽放參數(shù)，在現(xiàn)場參數(shù)測定的基礎(chǔ)上，通過分析、考察得出防突校果。5.1基本參數(shù)測定=1\*GB3①參數(shù)測試鉆孔布置設(shè)計（祥見機巷超前預(yù)抽鉆孔設(shè)計圖）鉆孔參數(shù)：鉆孔開孔直徑為108mm，鉆進5m后換成直徑為65mm的鉆頭施工到位。鉆孔施工：鉆孔施工應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計鉆孔參數(shù)進行，并保證鉆孔平直、孔形完整，施工中，應(yīng)準(zhǔn)確記錄鉆孔參數(shù)、鉆孔在煤層中的長度，以及鉆孔開孔時間及結(jié)束時間。打鉆前要制定專門打鉆安全技術(shù)措施，現(xiàn)場必須懸掛鉆孔施工圖，井上、下必須有原始記錄本。各孔嚴(yán)格按表1所示格式詳細(xì)記錄鉆孔參數(shù)。表1測試鉆孔施工參數(shù)記錄表鉆場號鉆孔號鉆孔參數(shù)施工時間（月日時）方位(度)傾角(度)孔深(m)開孔終孔封孔封孔：提高封孔質(zhì)量是確保鉆孔準(zhǔn)確測定煤層瓦斯參數(shù)的重要因素。為了提高封孔質(zhì)量，確定采用注漿泵進行注漿封孔，并不小于5m。封孔管可用Φ50mm鐵管連接而成，前端的第一根鐵管在管壁上鉆一定數(shù)量的小眼，并用鐵網(wǎng)包裹，將管的前端頭塞住，以免送入鉆孔時進入雜物，堵塞鐵管。水泥漿應(yīng)添加一定比例的膨脹劑，以免凝固后產(chǎn)生裂縫。根據(jù)封孔深度確定膨脹不收縮水泥的使用量。在按一定比例配制好封孔水泥漿后，用注漿泵一次連續(xù)將封孔水泥漿注入鉆孔內(nèi)。注漿泵的能力應(yīng)能使水泥漿達到要求的深度。鉆孔施工完后，應(yīng)及時進行鉆孔封孔工作。每個鉆孔必須使用閘閥控制，并且每個鉆孔安裝孔板流量計。=2\*GB3②參數(shù)測定各鉆孔在封孔后每天觀測和記錄參數(shù)一次。每次深孔爆破完24小時內(nèi)每隔2小時測定一次鉆孔參數(shù)，深孔爆破完24小時以后每天測定一次鉆孔參數(shù)。每次爆破前施工炮眼時進行一次防突效果檢驗，爆破完以后進行一次防突效果檢驗（附爆破后防突效果檢驗孔布置圖）。5.2試驗設(shè)備和材料準(zhǔn)備為了使掘進工作面深孔爆破后基本參數(shù)測定工作能夠順利進行，需要事先準(zhǔn)備好試驗所需的材料和設(shè)備。測試鉆孔施工和基本參數(shù)測定試驗所需的設(shè)備、裝置及工具見表2所示。表2參數(shù)測定試驗所需的設(shè)備、裝置及工具一覽表序號材料名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1鉆機ZYG-150臺12鉆桿Φ65m503鉆頭φ108、φ65個6各3個4管子鉗36英寸把25孔板流量計Φ50mm套106羅盤個17閘閥Φ50mm個808短節(jié)Φ50mm，長0.5m跟809扳手把2其它所需材料根據(jù)實際實際情況配備。6．深孔爆破炮眼布置及參數(shù)6.1炮眼布置及參數(shù)（詳見附圖和附表）循環(huán)數(shù)眼號眼深方位傾角裝藥量封泥長度備注1130m25゜11゜4.5kg2m正向裝藥2130m25゜11゜6kg2m正向裝藥3130m25゜11゜4.5kg2m正向裝藥230m25゜11゜4.5kg2m正向裝藥4130m25゜11゜6kg2m正向裝藥230m25゜11゜6kg2m正向裝藥5130m25゜11゜4.5kg2m正向裝藥230m25゜11゜4.5kg2m正向裝藥330m25゜11゜4.5kg2m正向裝藥6130m25゜11゜6kg2m正向裝藥230m25゜11゜6kg2m正向裝藥330m25゜11゜6kg2m正向裝藥7待定待定25゜11゜待定2m正向裝藥8待定待定25゜11゜待定2m正向裝藥9待定待定25゜11゜待定2m正向裝藥炮眼布置完裝藥、連線后必須對炮眼用水泥漿進行封孔，封孔管選用直徑Ф25mm的雙抗塑料管，封孔深度不小于3m，封孔時把放炮線用4分膠套管保護好，膠管用木塞或黃泥封堵，減少漏氣。表3深孔爆破所需的設(shè)備、材料及工具一覽表序號材料名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1炸藥長1mkg150特制炸藥2雙抗塑料管Ф25mm，長根253膠套管4分，長4m根254木槽5其它所需材料根據(jù)實際實際情況配備。7．深孔爆破防突試驗7.1深孔爆破前后抽放計量分別在深孔爆破前后選擇的幾個單孔抽放量等抽放參數(shù)進行準(zhǔn)確計量，考察不同抽放間距的鉆孔抽放量隨著時間的變化，確定深孔爆破后預(yù)定抽放范圍內(nèi)達到防突目的的合理間距。具體是：每循環(huán)選3~5個鉆孔進行單孔計量；分別采用2寸孔板進行測量，考察不同鉆孔參數(shù)的抽放流量、負(fù)壓、壓差、瓦斯?jié)舛鹊葏?shù)，并有閘門控制。7.2防突效果檢驗參數(shù)考察在機巷施工爆破孔時，每施工2m對K1值進行一次測定，爆破后再次進行防突效果檢驗，效果檢驗孔檢驗總深度不小于40m，根據(jù)測定的K1值的變化情況，結(jié)合測試鉆孔的其它參數(shù)合理推算出深孔爆破后合理的防突保護范圍。在采用以上試驗完成后，再進行掘進工作面正常爆破與深孔爆破同時起爆試驗，，再按照上述試驗方法進行效果考察。8．試驗研究安全技術(shù)措施8.1成立試驗研究領(lǐng)導(dǎo)小組組長：馬安雄副組長：徐廷奎、姚建平、羅大賢、沈中標(biāo)、浦峰、崔建成員：張家文、孫華云、馬其祥、陳文鴻、肖成忠、鄧武亮、梁濤、馮會杰、相關(guān)單位管理人員8.2嚴(yán)格執(zhí)行安全防護措施=1\*GB3①建立壓風(fēng)自救系統(tǒng)壓風(fēng)自救系統(tǒng)安設(shè)在壓縮空氣管路上，并在巷道中每隔50m各設(shè)一組壓風(fēng)自救系統(tǒng)，其中在距迎頭25~40m的巷道內(nèi)必須設(shè)置一組壓風(fēng)自救系統(tǒng)，另外在起爆點位置安設(shè)一組壓風(fēng)自救系統(tǒng)，每組壓風(fēng)自救系統(tǒng)至少供5～8個人使用，壓縮空氣供給量每人不得小于0.1m3/min。=2\*GB3②攜帶自救器所有入井人員必須配帶自救器，并熟知自救器的使用方法。=3\*GB3③遠(yuǎn)距離放炮堅持“一炮三檢”和“三人連鎖”放炮制度。每次放炮前掘進工作面及其回風(fēng)系統(tǒng)必須停電撤人，并在與回風(fēng)系統(tǒng)相通的巷道設(shè)置警戒，起爆點設(shè)在1＃崗位置。放炮前，瓦檢員檢查工作面及回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔R報礦調(diào)度室和通風(fēng)值班室，由通風(fēng)值班室通知監(jiān)測中心室當(dāng)班值班員觀察監(jiān)測屏幕上瓦斯變化情況，監(jiān)測中心室當(dāng)班值班員做好記錄。監(jiān)測中心室當(dāng)班值班員要隨時觀察爆破后瓦斯情況，如爆破后瓦斯?jié)舛犬惓＃O(jiān)測中心當(dāng)班值班員立即打電話通知通風(fēng)工區(qū)值班室，通風(fēng)工區(qū)值班員匯報通風(fēng)工區(qū)值班干部，值班干部接到通知后，立即匯報試驗研究領(lǐng)導(dǎo)小組，試驗研究領(lǐng)導(dǎo)小組組織人員察看現(xiàn)場，分析原因，采取措施，進行處理。放炮時撤人、設(shè)崗及停電（見通風(fēng)系統(tǒng)及放炮設(shè)崗示意圖）。1＃崗(兼起爆點)位置：專用回風(fēng)平巷西端，職責(zé)：阻止人員東行風(fēng)門進入專用回風(fēng)平巷；2＃崗位置：11W07集運巷與1547專用回風(fēng)巷交叉口位置，職責(zé)：阻止人員進入1547專用回風(fēng)巷；3＃崗位置：11E11#層（1#）聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門外（靠11E11#層集中軌巷側(cè)），職責(zé)：阻止人員通過風(fēng)門進入11E11#層集中軌巷；4＃崗位置：11E底車場風(fēng)門外，職責(zé)：阻止人員進入11E回風(fēng)斜巷；5＃崗位置：11E上車場，職責(zé)：阻止人向下進入11E回風(fēng)斜巷。停電范圍：機巷、軌巷、腰巷、專用回風(fēng)平巷、11E11#層集中軌巷、專用回風(fēng)繞道、11E回風(fēng)斜巷、11E上車場絞車、1547專用回風(fēng)巷、專用回風(fēng)上山、總回風(fēng)上山。撤崗送電。爆破30min后，當(dāng)班瓦檢員通過監(jiān)控分站顯示屏察看瓦斯?jié)舛?，只有監(jiān)測分站顯示屏顯示瓦斯?jié)舛炔怀^規(guī)定時，當(dāng)班瓦檢員、當(dāng)班班排長、安檢員進入工作面檢查瓦斯?jié)舛冉?jīng)瓦檢員檢查，掘進工作面回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛刃∮?.8％時，瓦檢員匯報礦調(diào)度室和通風(fēng)值班室，調(diào)度室通知現(xiàn)場安檢員撤崗，但不能恢復(fù)掘進工作面送電，每次松動爆破后，工作面4小時內(nèi)不準(zhǔn)作業(yè)。=4\*GB3④建立完善防突正反向風(fēng)門及防逆流設(shè)施每次放炮前，由掘進工區(qū)當(dāng)班班排長負(fù)責(zé)用沙袋堵上專用回風(fēng)平巷正反向防突風(fēng)門的水溝，并且檢查機車修理庫防逆流擋板完好情況以及專用回風(fēng)平巷正反向風(fēng)門的關(guān)閉情況，由當(dāng)班瓦檢員負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查。=5\*GB3⑤局部通風(fēng)管理風(fēng)機必須實現(xiàn)雙風(fēng)機、雙電源，局扇必須實行“三專兩閉鎖”，風(fēng)袋必須吊掛平直，無破口、無漏風(fēng)；局部通風(fēng)機必須安排專人管理，不得隨意改動風(fēng)機變頻頻率，不得出現(xiàn)無計劃停風(fēng)，有計劃停風(fēng)必須有專項通風(fēng)安全措施。風(fēng)機位置懸掛管理牌板，牌板內(nèi)容齊全，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，吊掛整齊。=6\*GB3⑥監(jiān)測監(jiān)控：T1安設(shè)于距迎頭不大于5m處，T1報警濃度≥0.8%，斷電濃度≥1.0%，復(fù)電濃度<0.8%；T2安設(shè)于距軌巷10~15m的腰巷內(nèi)，T2報警濃度≥0.8%，斷電濃度≥0.8%，復(fù)電濃度<0.8%；T3安設(shè)于腰巷與軌巷風(fēng)流匯合后10~15m位置，T3報警濃度≥1.2%。8.3作業(yè)人員掌握煤與瓦斯突出預(yù)兆的基本知識有聲預(yù)兆：響煤炮。有的像炒豆似的噼噼啪啪聲，有的像鞭炮聲，有的像機關(guān)槍連射聲，有的像跑車一樣的悶聲、沙沙聲、嗡嗡聲以及氣體穿過含水裂縫時的吱吱聲等。發(fā)生突出前，因壓力突然增大，支架會出現(xiàn)嘎嘎響，煤巖壁會開裂，打鉆時會噴煤、噴瓦斯等。無聲預(yù)兆：瓦斯涌出異常，忽大忽小，煤塵增大，空氣氣味異常、悶人，有時變熱。在煤層結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面的表現(xiàn)為：煤層層里紊亂，煤變軟、變暗淡、無光澤、煤層干燥，煤層受擠壓、褶曲變粉碎，厚度變大、傾角變陡。在地壓方面表現(xiàn)為：壓力增大，使支架變形，煤壁外鼓、片幫、掉渣、頂?shù)装宄霈F(xiàn)凸起臺階、斷層、波狀鼓起、手扶煤壁感到震動和沖擊，炮眼變形裝不進藥，打眼時垮孔，夾鉆等。8.4熟知避災(zāi)路線正常工作，發(fā)現(xiàn)煤與瓦斯突出預(yù)兆時，工作人員必須立即撤至+1500大巷待命；發(fā)生煤與瓦斯突出事故時，工作人員避災(zāi)路線：工作面→軌巷→專用回風(fēng)平巷（西行）→1500軌道大巷→副斜井→地面。其它地點的人員在調(diào)度室的指揮下撤離；所有人員避災(zāi)時必須佩戴好自救器。放炮發(fā)生煤與瓦斯突出時，工作及警戒人員在調(diào)度室的統(tǒng)一指揮下沿固定路線撤至地面。8.5日常管理=1\*GB3①起爆地點設(shè)一部直通礦調(diào)度室的電話，調(diào)度室對試驗工作實施調(diào)度指揮。=2\*GB3②每次試驗前，必須確保工作面迎頭前方8m范圍內(nèi)效果檢驗K1值小于0.6mL/g.min1/2才能繼續(xù)進行試驗研究。=3\*GB3③試驗研究工作面必須配備專職放炮員，試驗過程中必須采用正向裝藥。=4\*GB3④裝藥前，必須先用木槽把預(yù)備好的藥卷包好才能往炮眼里慢慢的送進去，送入炮眼的木槽必須用繩子牽引，繩子一端栓在木槽上，另一端必須伸之眼口，防止出現(xiàn)瞎炮時無法取出藥卷。=5\*GB3⑤必須使用安全等級不低于三級的煤礦許用炸藥以及煤礦許用毫秒雷管，毫秒電雷管不準(zhǔn)跳段使用，相鄰兩段的間隔時間不得大于50ms，最末一段延期時間不得超過130ms。=6\*GB3⑥煤礦許用毫秒雷管在出庫前，必須事先進行導(dǎo)通試驗，確保符合規(guī)定。=7\*GB3⑦嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢查”制度。=8\*GB3⑧爆破前，回風(fēng)系統(tǒng)必須進行停電撤人，嚴(yán)格執(zhí)行遠(yuǎn)距離放炮等安全防護措施。=9\*GB3⑨為了防止延時突出，爆破后至少等30分鐘，且通過監(jiān)測系統(tǒng)觀察瓦斯?jié)舛然謴?fù)正常方可進入工作面。附圖：1、機巷超前預(yù)抽鉆孔設(shè)計圖2、工作面修改圖3、工作面瓦斯地質(zhì)圖

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