w1607機巷掘進綜合防突安全措施
一、工程概況
W1607機巷:位于6煤-550m采區(qū)西翼,東起西6煤皮帶上山,西至1勘探線東20m,設計水平長度1288m,開窩點標高-539米,方位角а=268°,X=3620131.686,Y=39460501.609;支護方式:架棚及錨網,坡度跟頂板按中腰線施工,架棚掘斷面為14.17㎡、錨網掘斷面為13.92㎡;竣工計劃于2006年1月25日竣工;
二、地質構造情況
西1607機巷位于6煤-550m采區(qū)西翼,西6煤(巖)層的角度在3°-19°,平均角度在11°西6-1煤老頂砂巖平均厚20m,裂隙不發(fā)育,富水性弱。煤塵:6-1煤具有爆炸危險性,在掘進過程中加強滅塵工作。
瓦斯:按0002孔,瓦斯涌出量為5.924cm³/g可燃物。據通風區(qū)資料,絕對涌出量達36m³/h。
煤的自燃:6-1煤具有自燃發(fā)火危險,發(fā)火期為3~6個月。
地壓:埋藏較深,預計圍巖壓力較大。
2.煤層與圍巖的特征:
6-1煤:黑色,多成塊狀,玻璃光澤,以暗煤 為主,亮煤次之,屬半暗型煤,煤層東部夾有灰黑色泥巖薄層,向西夾矸逐漸尖滅,平均厚3.9m。
直 接 頂:粉砂巖,深灰色,中厚層狀,水平層理,泥質結構,向西逐漸增厚并轉化成砂質泥巖結構,夾有粉砂巖及薄層細砂巖,平均厚4.89m。
直 接 底:泥巖,灰~深灰色,薄層狀,泥質結構,向西逐漸增厚并變?yōu)樯百|泥巖,均勻層理,含植物根莖化石,,平均厚1.33m。
三、6-1煤突出危險性鑒定
1、6-1煤突出危險性鑒定劃分情況
根據撫順煤科分院對我礦6-1煤層突出危險性鑒定,我礦-550m以上(南以6-1煤層-450m等高線為界,北以6-1煤層-550m等高線為界,西至01勘探線,東以09勘探線為界),該區(qū)域為無突出危險區(qū)域。中央采區(qū)(-600m以下、-750m以上)為突出危險區(qū);(-550m以下、-600m以上)為突出威脅區(qū);
2、區(qū)域保護層開采狀況
根據我礦西采區(qū)保護層開采規(guī)劃,我礦首先開采了W1805工作面以保護W1607工作面, W1805工作面于2005年9月回采結束,w1805風巷與W1607機巷平距25m,8煤、6-1煤平均煤層間距33m,因此W1607工作面機巷基本在W1805工作面的保護范圍之內;
3、w1607機巷施工防突技術管理方案
w1607機巷位于-550m以上,從施工點向西至01勘探線,為無突出危險區(qū)域,01勘探線以西6-1煤尚未進行煤層區(qū)域突出危險性鑒定,結合該區(qū)域保護層開采狀況,為確保西1607機巷及切眼施工的防突安全,有效杜絕煤與瓦斯突出事故的發(fā)生,保證礦井的安全生產,依據《煤礦安全規(guī)程》及《防治煤與瓦斯突出細則》相關規(guī)定,制定如下防突技術管理方案:
1)W1607機巷01線以東施工時必須密切注意工作面瓦斯變化,發(fā)現瓦斯異常及煤層構造變化較大等情況時,立即停頭并及時通知防突辦等相關科室現場鑒定,一旦鑒定突出指標超過臨界值,必須采取防突措施和安全防護措施,在確保安全的情況下方可繼續(xù)施工;
2)W1607機巷施工到01勘探線后,必須堅持30~50米一次突出指標預測,采用鉆屑指標法測定;機巷過01勘探線以后,一旦預測指標超標,必須采取防突措施和安全防護措施,并在以后的施工中嚴格按照突出威脅區(qū)進行管理;
四、巷道施工工藝:采用綜掘機掘進,刮板機、皮帶機聯(lián)合運輸,多工序平行、交叉作業(yè),一次成巷的施工方法。
五、防突安全技術措施
1、 W1607機巷從開窩點向到01勘探線施工時,必須密切注意工作面瓦斯變化,發(fā)現瓦斯異常及煤層構造變化較大等情況時,立即停頭并及時通知防突辦等相關科室現場鑒定,一旦鑒定突出指標超過臨界值,必須采取防突措施和安全防護措施,在確保安全的情況下方可繼續(xù)施工;
2、 工作面施工到01勘探線(約320米位置)后,嚴格按照突出威脅區(qū)進行管理,必須堅持30~50米一次突出指標預測,采用鉆屑指標法測定;
3、 經預測后劃分為突出危險工作面或無突出危險工作面。在無突出危險工作面進行掘進作業(yè)時,可不采取防治突出措施,但必須采取安全防護措施。
4、 預測指標超標時,或在煤層的構造破壞帶、煤層賦存有急劇變化的區(qū)域、工作面出現斷層以及在打鉆過程中出現噴孔、頂鉆等動力現象時視為突出危險工作面;
5、 工作面進行掘進作業(yè)前,必須采用超前鉆孔排放等防治突出措施。采取防治突出措施之后,還要進行防治突出措施的效果檢驗,經檢驗驗證防治突出措施有效后,方可在采取安全防護措施的前提下進行掘進作業(yè)。
6、 在第一次執(zhí)行防突措施,必須在工作面施工6個孔深5m的超前鉆孔進行排放,在前方形成5m的執(zhí)行防治突出措施的安全屏障后,方可進入正常防突措施施工。
7、 掘進工作面防治突出措施經效果檢驗有效時,允許的進尺量必須保證在巷道的軸線方向留有不小于5m的措施孔超前距和不小于2m的檢驗孔超前距。
8、 當防突措施無效時,不論措施孔還留有多少超前距,都必須采取防治突出的補充措施,只有經防突措施效果檢驗有效后,方可在采取安全防護措施的前提下進行掘進作業(yè)。補充措施可在超前鉆孔之間補打鉆孔。
9、 執(zhí)行一次防治突出措施作業(yè)循環(huán)(包括防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗、掘進作業(yè))后,需要再進行工作面預測,如預測為無突出危險時,還必須再執(zhí)行防治突出的措施,只有連續(xù)2次預測為無突出危險時,工作面方可視為無突出危險工作面。
10、掘進工作中,施工單位必須嚴格執(zhí)行防突措施的規(guī)定,到達預測超前距后,施工單位要及時停頭,預測人員再次進行測量,及時懸掛防突牌,每次預測位置都必須在巷道防突牌中標明,并標示清楚允許的進尺量。
突出危險性預測、防突措施效果檢驗
預測(效檢)方法:采用鉆屑指標法進行突出危險性進行預測(效檢):
1) 沿工作面掘進方向煤壁施工3個直徑42mm、孔深8-10m的鉆孔,每打1m測定鉆屑量一次,每隔2m測定一次鉆屑解吸指標。
2) 根據每個鉆孔沿孔長每米的最大鉆屑量Smax和鉆屑解吸指標Δh2預測工作面的突出危險性。
3) 使用MD-2瓦斯解吸儀測定Δh2值,使用彈簧秤測定鉆屑量Smax值。
4) 實測得到的指標Smax值和Δh2值均小于臨界值時(按《防突細則》,Δh2臨界值取200Pa,Smax臨界值取6.0kg/m)且無瓦斯動力現象時無突出危險。實測得到指標Smax值或Δh2值等于或大于臨界值時有突出危險。
5) 預測(效檢)方法:當鉆孔正常出煤屑后在孔口用1--3mm組合篩(φ1mm的篩子在下)開始接屑,同時啟動秒表,一邊取樣一邊篩分,篩分后的煤屑夠量時(超過20g),停止取樣。
6) △h2測定:將篩分好的煤樣迅速裝入MD-2瓦斯鉆屑解吸儀煤樣瓶中,裝至刻度線水平,自鉆孔打至采樣段起3min后啟動秒表,轉動三通閥,使煤樣瓶與大氣隔離,與水柱計連通,在2min時記錄解吸儀的讀數,即為△h2的值,每鉆進2m測一次△h2值。
7) Smax測定:鉆孔每鉆進1m,用彈簧秤測量此段鉆孔的總出屑量;預測鉆孔、效檢鉆孔布置見附圖。
六、防治突出措施
1、超前鉆孔排放措施
1)施工14個超前排放鉆孔,單孔排放時間不少于4小時。
2)鉆孔布置:施工二排14個排放孔, 1-7#孔距離底板1.7m,8-14#孔距離底板1.2m,(具體參數見附圖)
3)鉆孔要求:超前鉆孔孔徑75mm;每個鉆孔必須按措施要求和設計打到位:
七、安全防護措施
1、 在距迎頭25-40m的巷幫或硐室內安設可供15-20人使用的壓風自救裝置,施工中每隔50m設一組可供5人使用的壓風自救裝置;回風流中凡有人在固定位置工作的地點,也必須設一壓風自救裝置;
2、 壓風自救系統(tǒng)是由若干個壓風自救裝置構成。它由管路、開關、送氣器、急救袋等部分組成。其中送氣器必須具備對壓氣進行減壓、消除噪聲、過濾、凈化壓氣、保證輸入的壓風新鮮清潔等功能。送氣器供風量應保證每人不得少于0.1m³/min。
3、 每班工作前,先檢查所有的自救裝置是否完好,有問題必須處理好后才許施工。另壓風自救系統(tǒng)的管理,要嚴格按礦制定《壓風自救裝置管理辦法》執(zhí)行。
4、 在進風側-550m6煤下部車場及車場與8煤集運巷聯(lián)巷設置2道堅固的反向風門。與回風系統(tǒng)相聯(lián)的風門密閉等通風設施必須堅固可靠,防止突出后的瓦斯涌入其他區(qū)域。
5、 反向風門的墻垛可用瓦石和混凝土砌筑,墻垛嵌入巷道周邊巖石的深度不小于0.2m,墻垛厚度不得小于0.8m,門框和門采用堅實的木質結構,門框厚度不得小于0.1m,風門厚度不得小于0.05m,兩道反向風門之間的距離不得小于4m。
6、 當發(fā)生煤與瓦斯突出或突出預兆時,作業(yè)人員應迅速戴好自救器,沿避災路線有組織地撤退,當避災路線受阻或其它原因不能撤退時,應就近進入避難硐,打開自救裝置進行避災,同時向礦調度匯報。
7、 作業(yè)人員必須攜帶隔離式(化學氧、壓縮氧)自救器,并熟練掌握其使用方法。各轉載點或有人工作地方必須設壓風自救裝置,數量不小于所在地點的工作人數。
8、 現場人員必須進行防突知識培訓,熟練掌握突出預兆、防突措施、避難設施、自救措施、避災路線、管理制度等,經考試合格后,方可從事作業(yè)。
9、 工作面應配備專職瓦斯檢查工,瓦斯檢查工必須隨時檢查瓦斯,掌握突出預兆。當發(fā)現有突出預兆時,瓦斯檢查工有權停止工作面作業(yè),并協(xié)助班組長立即組織人員撤退,報告礦調度。
八、突出預兆:
1、有聲預兆:
響煤炮:在煤體深處發(fā)出的響聲,有劈裂聲、放炮聲、悶雷聲、機槍聲、沙沙聲、嗡嗡聲以及氣體穿過含水裂縫時的吱吱聲等;
壓力突然增大:突出發(fā)生前,因壓力突然增大支架被壓會出現嘎嘎響、劈裂折斷聲,煤壁開裂、打鉆時噴煤噴瓦斯等也會出現響聲,這些都是突出前的預兆;
2、無聲預兆:
煤層結構構造方面表現為煤層的層理紊亂,煤變軟,變暗淡,無光澤,煤層干燥、變粉碎和煤塵增大;
地壓顯現方面表現為壓力增大使支架變形,煤壁外鼓、片幫、掉渣,頂底板出現凸起臺階、斷層、波狀起伏,手扶煤壁感到震動和沖擊,打鉆時垮孔、頂鉆等。
3、其他方面的預兆:
表現為瓦斯涌出異常、忽大忽小,空氣氣味異常、悶人,煤或氣溫變冷、有時變熱。
施工中若發(fā)生突出或出現突出預兆,作業(yè)人員立即停止作業(yè)迅速佩戴好自救器,沿避災線路有組織地撤離,當避災路線受阻或其他原因不能撤退時,應就近使用自救裝置進行避災,同時向礦調度匯報;
九、鉆孔施工工藝設備:
抽放鉆孔、超前鉆孔:
鉆進設備:SGZ-ⅠB鉆機 真空開關;
施工方式:采用Φ73mm三翼合金刮刀鉆頭打孔,壓風排渣。
預測鉆孔:
鉆進設備:采用QHFZ-25風煤鉆;
施工方式:采用Φ42mm兩翼合金鉆頭打孔,螺旋鉆桿排屑。
效檢鉆孔:
鉆進設備:SGZ-ⅠB鉆機 真空開關;
施工方式:采用Φ42mm兩翼合金鉆頭打孔,螺旋鉆桿排屑。
十、通風瓦斯管理措施
1、施工隊要加強電氣設備的管理和維護,機電公司要加強監(jiān)督、檢查,杜絕電氣失爆現象,確保局扇的正常運轉,嚴禁無計劃停局扇、停風。
2、w1607機巷局扇電源必須進行專供,“風電”閉鎖必須靈敏可靠。施工隊要派專人看管局扇,并掛牌管理。
3、對旋局扇因故停一級風機時,工作面迎頭嚴禁施工,測氣員隨時檢查工作面及回風巷瓦斯?jié)舛?,一旦瓦斯超限,必須將巷道人員全部撤出。
4、局扇因故兩級全部停風時,必須撤出人員、切斷電源,恢復通風前,必須檢查瓦斯,巷道中瓦斯?jié)舛刃∮?.8%或二氧化碳濃度小于1.5%,且局扇及開關附近10米內風流中瓦斯?jié)舛炔怀^0.5%,方可開啟局扇,恢復正常通風;若停風區(qū)中瓦斯?jié)舛取?.8%時,必須采取安全措施,進行排放;當停風區(qū)中瓦斯?jié)舛冗_到2.8%以上時,必須制定安全技術措施,由救護隊進行排放。
5、工作面要設專人檢測瓦斯?jié)舛龋S時檢查瓦斯,掌握瓦斯變化情況,發(fā)現問題及時匯報并處理,并做到一班三匯報,嚴禁弄虛作假、班中脫崗、睡崗,嚴格現場交接班制度,
6、工作面風流中瓦斯?jié)舛冗_到0.8%或0.5立方米空間內瓦斯?jié)舛冗_到1.8%時(局部積聚),必須停止作業(yè);工作面瓦斯?jié)舛冗_到1.3%,回風流中瓦斯≥0.8%,測氣員、安檢員責令立即停止作業(yè),撤出人員,并向調度室及通風區(qū)匯報,待瓦斯?jié)舛冉档?.8%以下且穩(wěn)定后,方可繼續(xù)作業(yè)。
7、w1607機巷內所有機電設備必須納入“瓦斯電閉鎖”和“風電閉鎖”范圍,瓦斯電閉鎖裝置和風電閉鎖裝置必須靈敏可靠,任何人不得以任何理由或借口甩掉不用。
8、所有監(jiān)測探頭必須在規(guī)定周期內用標準氣樣標校,報警、斷電及設備開停功能要定期檢驗,確保監(jiān)測系統(tǒng)運行正常。
9、測氣員必須每班隨時檢查監(jiān)控探頭位置情況和顯示值,發(fā)現問題及時向通風區(qū)調度室匯報,監(jiān)測隊要立即派人維修。
10、監(jiān)測工必須每天檢查安全監(jiān)控設備及電纜是否正常,并做好記錄;
11、監(jiān)控中心站值班人員、通風區(qū)調度人員、調度室調度人員發(fā)現該區(qū)域探頭顯示瓦斯超限,應立即通知現場測氣員、查明瓦斯超限原因,并及時匯報。
12、控制頂板,防止漏、冒頂發(fā)生,杜絕瞬間瓦斯超限事故。
13、通風區(qū)對高冒點要定期檢查、對重點高冒地點按期取樣化驗分析。對有發(fā)火跡象的普查點必須采取相應的措施,如注漿、注凝膠、注氮等措施。
十一、避災路線
1.避火、煤塵、瓦斯:
避火、煤塵、瓦斯:西1607機巷→西6煤皮帶上山→西6煤下部車場→-550西大巷→-550進風石門→-550副井→地面。
2、避水災:
西1607機巷→西6煤皮帶上山→西1607風巷聯(lián)巷→西6煤專用回風上山→-450西翼總回風巷→-450回風石門→風井繞道→-450副井→地面。
避災路線示意圖(見附圖)
十二、其他未盡事宜遵照《煤礦安全規(guī)程》、《操作規(guī)程》、《防治煤與瓦斯突出細則》、《w1607機巷掘進作業(yè)規(guī)程》及《2005年災害預防計劃》情況執(zhí)行。
W1607機巷預測、效檢及措施鉆孔布置參數如下表;
表一
鉆孔類別
預 測 孔
效 檢 孔
孔號
1
2
3
a
b
c
與巷道夾角
左偏
19°
0
右偏
24°
左偏
21°
0
右偏
21°
傾角
3°
0°
3°
3°
3°
3°
開孔位置距巷中(m)
1.2
0.2
1.1
1
0
1
孔深(m)
9
8
9
9
8
9
表二
鉆孔類別
措 施 孔
孔號
1
2
3
4
5
6
7
與巷道夾角°
左偏
13°
左偏
8°
左偏
3°
0°
右偏
3°
右偏
8°
右偏
13°
傾角°
3
3
3
3
3
3
3
開孔位置距巷中(m)
1.8
1.2
0.6
0
0.6
1.2
1.8
孔深(m)
15.4
15.6
15.7
15
15.7
15.6
15.4
孔號
8
9
10
11
12
13
14
與巷道夾角°
左偏
13°
左偏
8.4°
左偏
4°
0°
右偏
4°
右偏
8.4°
右偏
13°
傾角°
-3
-3
-3
-3
-3
-3
-3
開孔位置距巷中(m)
1.8
1.2
0.6
0
0.6
1.2
1.8
孔深(m)
16
16
16
15
16
16
16
會審意見
同意本措施,補充意見如下:
1、 工程概況與地質構造情況分開敘述;
2、 增加掘進支護方式;
3、 采用鉆屑指標法測定,一旦鑒定突出指標超過臨界值,必須采取防突措施和安全防護措施;
4、 增加01勘探線布置圖;