瓦斯防治方案.doc

大方县德兴煤矿 瓦 斯 防 治 方 案 前 言 为了认真贯彻执行 中华人民共和国安全生产法 、 中华人民共 和国矿山安全法 、 煤矿安全规程 、 防治煤与瓦斯突出规定等法 律法规的规定及上级要求,搞好矿井灾害预防,保证安全生产。能及 时处理和避免或减少矿井瓦斯灾害事故为目的。 依据 煤矿安全规程 和中华人民共和国矿山安全法第三十条之规定,结合大方县德兴 煤矿 2012年度生产安全情况, 特编制大方县德兴煤矿 2012年度矿井 瓦斯治理方案。 编制 2012年度矿井矿井瓦斯治理方案的目的是制定切实可行、 行之有效的各项安全技术措施, 防止煤矿生产过程中发生瓦斯事故及 矿井在生产过程中一旦发生瓦斯事故时, 可根据预先制定的方案, 有 效的防止瓦斯事故的发生。 矿井瓦斯治理方案编制完成经会审批准后下发到各单位。 各单位 领导要组织职工认真学习并签名,要让每一位职工都能掌握避灾知 识、救灾知识及避灾路线, 提高职工的保安全意识。实际生产过程中 要严格执行预防各种事故的安全措施, 发生事故时要根据制定的处理 措施进行救灾。 矿井矿井瓦斯治理方案要根据具体情况及时修改, 确 保其针对性、及时性、科学性。 一、瓦斯防治方案 大方县德兴煤矿是新建矿井,现还在建井期,现为全岩巷掘进, 还未揭露设计开采煤层, 也未作瓦斯等级鉴定和煤与瓦斯突出危险性 鉴定工作,现按高突矿井设计和管理。 1、煤矿严格按高突矿井进行管理,已请毕节地区煤矿勘测设计 队进行了抽放设计, 并已按照设计要求安装了抽放系统。 地面修建了 永久瓦斯抽放泵房,抽放泵房内安装了 4台瓦斯抽放泵2台高负压 抽放, 2台低负压抽放 , 4台瓦斯抽放泵型号为 2BEA-353型,电机 功率为 75kw 。瓦斯抽放泵房内安设了缺水传感器、真空水压表、红 外线甲烷传感器、开停传感器、监控分站、水环式水泵、流量计、隔 爆型防爆软起动开关、 避雷设施等配套仪器设备, 且与监测监控系统 联网。 瓦斯抽放管路 2趟, 分别为高负压抽放管路和低负压抽放管路; 地面 2趟主抽放管路直径为￠ 250的钢管,井下采用 PVC 管,主管 直径为￠ 250,分管直径为￠ 200。 2、煤矿还未揭露煤层,未作突出危险性鉴定,现已与重庆煤科 院联系,待揭露煤层前 30米时,请重庆煤科院专家对我矿进行突出 危险性鉴定工作,并委托其编制防突专项设计 。现我矿已编制了 揭煤措施 , 并已报天府总公司和大方县工能局和安监局审批备案。 井下已按要求安设了“六大系统”安全设施和防突风门,入井工人必 须携带隔离式化学氧自救器。 3、成立以总经理为组长,矿长、总工为副组长的矿瓦斯治理领 导小组,负责矿井的瓦斯综合治理工作。 组长李顺松总经理 副组长李学用矿长 、詹会虎工程师 成员熊光明通风副总 、赵虎机电副总 、刘瑞平安全矿长 、 杨淋中生产矿长 、付嚣机电矿长 、周文红调度室主任 、李 文灿监控室主任 。 主要工作职责 1 、组长全面负责煤矿瓦斯防治工作; 2 、副组长协助组长的工作,并完成自己本职工作; 3 、成员负责完成自己本职工作,做好互相配合协调工作。 4、通风系统合理、可靠。 1 、按设计和专篇要求合理布置采掘工作面。 2 、矿井为中央分列式通风,通风系统已形成全负压通风,各采 掘工作面及供风地点均有独立的通风系统。 3 、按通风管理的要求完善通风设施。 A 井下通风设施布置 根据矿井开拓、 开采系统和巷道布置以及 煤矿安全规程 要求, 设计在必要位置设置相应的通风设施。 为保证各采掘工作面和硐室的 风量,并使风流按规定方向流动,在通风系统中设置有双向风门、调 节风门、密闭等构筑物。 风门设计选用普通双向、 两道为一组。 风门设置应满足以下技术 要求 A避免在弯道和倾斜巷道中设置风门; B风门的前后 5m 内支架完好,门墙厚不小于 0.80m ,四周掏槽 至实帮实底必须见硬帮硬底深 0.20.3m ; C结构严密,漏风小,向关门方向缓倾斜 1015度; D正向风门应迎风流开启; E风门要求设置两组以上; F风门等通风构筑物的设置应坚固稳定,并加强通风管理,及 时进行检查和维修。需要调节风量的绞车房回风道安设了调节风门, 其技术要求与风门相同。 a、永久性挡风墙。采用不燃性材料如砖、料石、水泥等 建筑,墙上部厚≥ 0.45m ,墙下部厚≥ 1.00m ,墙前后 5m 内的支护要 完好且为防腐支架;无积煤、片帮、冒顶;四周在煤中掏槽深度≥ 1.00m ,在岩中≥ 0.5m ,墙面要严实、抹平、刷白、不漏风。密闭必 须留泄水孔。 b、对于服务期限短的临时性挡风墙,可用木柱、木板、可塑 性材料等建造,木板需鱼鳞式搭接,用黄泥、石灰抹面,无裂隙,不 漏风;要设在帮顶良好处,四周在煤中掏槽深度≥ 0.5m ,在岩中≥ 0.3m ;墙前后 5m 内的支护要完好且为防腐支架;无积煤;同时墙外 要设置栅栏和警标。 G 、 为了防止爆炸性气体爆炸时冲击主要通风机, 在回风井井 口处设置防爆门,防爆门至井筒内引风道的开口位置长 1015m ,同 时其距离应比引风道的距离短。防爆门每 6个月检查维修一次。 H 、防爆门必须设为两扇,轴部在巷道的两帮,门扇向外和两 帮开启,每扇门外必须设置风门开启平衡锤,重量为 10kg 左右,同 时在防爆门两侧壁上设置门杠窝, 反风时将门杠放入门杠窝内, 防止 反风时防爆门直接打开导致风流短路,平时将门杠取下。 对密闭构筑设施的要求 a 报废的巷道必须封闭。报废的暗井和倾斜巷道下口的密闭 墙必须留泄水孔。 b 所打密闭必须牢固可靠。 c 需要封闭多条巷道时,应根据具体情况确定封闭顺序。 d 进入检查或加固密闭墙时,要在确保安全的情况下进行。 e 密闭的火区中发生爆炸密闭墙被破坏时,严禁派救护队恢 复密闭墙或探险,应在较远的安全地点重新建造密闭。 f 对密闭应作警示性标志。 I、测风站设置要求 a 在矿井采面回风巷设置测风站; b 进风井和回风斜井风流平缓地段建测风站; c 矿井必须建立测风制度,每 10天进行一次全面测风,对采 掘工作面和其他用风地点, 应根据实际需要随时测风, 每次测风结果 应记录并写在测风地点的记录牌上。合理计算风量,达到以风 定产。 J 、通风机房设置要求 a 井口房及通风机房周围 20m 内禁止使用明火; b 主通风机房设置有通风机开停传感器 2台,负压传感器 1台, 通风机开停传感器安装在通风机电机电缆上, 负压传感器安装在 通风机进风口处;地面主要通风机房设置 1个监测监控分站; c 井口房不得从事电焊、气焊和喷灯等焊接工作; d 在通风机房高噪声源附近种植长绿灌木,高矮搭配,形成 一定宽度的吸声林带。 e 地面的通风机房必须设有应急照明设施。 f 地面通风机房的电话,应能与矿调度室直接联系。 g 严禁主要通风机房兼作他用。主要通风机房内必须安装水 柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪表,还必须有直通矿调度室 的电话,并有反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程。主要通 风机的运转应由专职司机负责, 司机应每小时将通风机运转情况记入 运转记录簿内;发现异常,立即报告。 K、防止瓦斯积聚及处理 矿井必须从采掘工作、生产管理上采取措施,防止瓦斯积聚。瓦 斯积聚时必须及时处理。 a矿井主要通风机采用双回路供电,一回电源停止供电后, 另一回路必须马上投入运行。 主要通风机两台, 一台工作、 一台备用。 矿井有因停电和检修主要通风机停止运转或通风系统遭到破坏以后 恢复通风,要有排除瓦斯和送电安全的措施,恢复正常通风后,所有 受到停风影响的地点,都必须经过通风、瓦斯检查人员检查,证实无 危险后, 方可恢复工作。 所有安装电动机及其开关的地点附近 20m 的 巷道内,都必须检查瓦斯,只有瓦斯浓度不超过 0.5时,方可开启。 b 掘进工作面局部通风机通风必须保证通风机设置在进风口侧 10m 外的新鲜风流处,防止产生循环风。风筒出风口应随工作面掘进 及时移动,确保掘进工作面有足够风量。 c 掘进工作面局部通风机采用 “双风机双电源” 、 “三专两闭锁” 供电。 局部通风机通风必须保证通风机设置在进风口侧 10m 外的新鲜 风流处,防止产生循环风。 风筒出风口应随工作面掘进及时移动,确 保掘 进工作面有足够风量。 d局部通风机因故停止运转,引起其供风的掘进头无风,可能 造成瓦斯积聚。在恢复通风前,必须检查瓦斯浓度,证实停风区中瓦 斯浓度不超过 0.8或二氧化碳不超过 1.3时,且局部通风机及开关 附近 10m 内瓦斯浓度不超过 0.5时,方可人工开启局部通风机,恢 复正常通风。 e临时停工地点,不得停风;否则必须切断电源,设置栅栏, 揭示警标,禁止人员进入, 并向调度室报告。停工区内瓦斯或二氧化 碳浓度达到 3.0不能立即处理时,必须在 24h 内封闭完毕。 f通风系统或通风设施的破坏或异常如风门该关的未关,风 道堵塞、临时改变通风系统、掘进通风风筒脱节或破坏等 ,都会造 成局部或区域风量不足甚至无风,产生瓦斯积聚。出现这些异常,必 须及时修复,采取措施恢复正常通风。 B 、确保风流稳定 a、加强通风设施管理,不必要行人的通风巷道设置挡风墙, 需行人通车巷道,按通风安全质量标准化要求设置风门。 b、在各通风网路上,应按设计和需要安设风门、调节风窗和 密闭等通风构筑物, 并随生产的进度进行及时调节补充, 风门间应尽 可能设置闭锁装置。确保各用风地点的风量,风速符合煤矿安全规 程的规定,确保风流稳定。 c、及时清除巷道的杂物和障碍,尽量避免在主要进回风巷道 内停放矿车,堆放材料及其它物品,确保风流畅通。 d、掘进通风及硐室通风 掘进工作面、绞车硐室均为独立通风。 C 、风量计算及分配 a、按井下同时工作最多人数计算 Q4NKm3/min 4501.25 250m 3/min 4.17 m3/S 式中N 井下同时的最多人数取,取 50人 K 风量备用系数,取 1.25 b、按各用风地点的实际需风量计算 根据储量钻孔资料计算, 容易时期矿井最大瓦斯涌出量为 37.66m 3/t,折合绝对瓦斯涌出量为 11.47 m 3/min;采面最大瓦斯涌出 量为 18.13 m3/t,折合绝对瓦斯涌出量为 5.53m 3/min;掘进面最大瓦 斯涌出量为 1.65 m 3/min。困难时期矿井最大瓦斯涌出量为 49.67m 3/t, 折合绝对瓦斯涌出量为 15.14 m3/min;采面最大瓦斯涌出量为 25.33 m 3/t,折合绝对瓦斯涌出量为 7.72m 3/min;掘进面最大瓦斯涌出量为 2.03m 3/min。 由于矿井按煤与瓦斯突出矿井设计与管理, 必须设置瓦斯抽采系 统。根据其他矿井的抽采经验,取矿井瓦斯抽放率为 40。 1回采工作面所需风量的计算 ①按瓦斯涌出量计算 Q 采 1100q 采 K c 式中q 采 回采工作面瓦斯的绝对涌出量, m 3/min。根据经验, 考虑 40瓦斯抽放率,容易时期采面瓦斯涌出量为 3.31 m3/min ,困 难时期采面瓦斯涌出量为 4.63 m3/min。 K c 回采工作面瓦斯涌出不均衡系数, 它是最大涌出量与平均 涌出量之比,一般对于综采工作面 K c 为 1.21.6,对于炮采工作面 K c 为 1.42.0,本矿为炮采工作面取 Ka2。则 容 易 时 期 Q 采 1易 100q 采 K c 1003.312662m3/min11.03m3/s 困 难 时 期 Q 采 1困 100q 采 K c 1004.632926m3/min15.43m3/s ②按工作面温度与风速的关系计算 Q 采 21 V c S c K i 1.05.1715.17m3/s Q 采 25 V c S c K i 1.05.5515.55m3/s 式中V c 采煤工作面应有良好的气候条件,其进风流气温和风 速应符合有关要求,经查表,设回采工作面气温取 20℃23℃,则 工作面风速 V c 应为 1.01.5m/s,取 1.0m/s; S c 回采工作面平均断面积m 2 , 采面采用“四、五”排控, 排距 1.0m , 1煤层平均厚 1.1m , 5煤层平均厚 1.11m , ,1煤层工作 面平均断面为 5.17m 2, 5煤层工作面平均断面为 5.55m 2 K i 回采工作面长度系数,经查工作面长度系数表,回采工作 面为 80150m 时,工作面长度系数为 1.0。 按工作面温度与风速的关系时统一按 5.55m 3/s考虑。 ③按炸药使用量计算 Q 采 3Ac b /tc 式中Ac 回采工作面一次使用的最大炸药量, kg ; b 每公斤炸药爆破后生成的当量 CO 的量, 根据炸药爆破后的 毒气体国家标准取 b0.1m3/kg; t 通风时间,一般取 2030min ; c 爆破经通风后,允许工作进入工作面工作的 CO 浓度,一般 取 CO0.0024,将各参数取值带入上式后,简化为 Q 采 325AC 2510500m3/min4.17m3/s 工作面长度 80m ,设计分三段爆破,一次使用最大爆炸量取 10kg 。 ④按工作人员数量计算 Q 采 44Nc440160m3/min3.33 m3/s 式中Nc 回采工作面同时工作的最多人数,人; 4每人每分钟 4m 3的供风标准。 ⑤按风速进行验算 根据以上计算,回采工作面计算最大风量为 容易时期 Q 采 maxQ采 1、 Q 采 2、 Q 采 3、 Q 采 4max11.03, 5.55, 4.17,3.33 11.03m 3/s。 困难时期 Q 采 maxQ采 1、 Q 采 2、 Q 采 3、 Q 采 4max15.43, 5.55, 4.17,3.33 15.43m 3/s。 根据规定, 回采工作面最低风速为 0.25m/s、 最高风速为 4m/s的 要求进行验算 Q 采 ≥ 0.25Sc0.255.171.29m3/s Q 采 ≤ 4Sc45.1720.68m3/s 容易时期和困难时期 Q 采 分别为 11.03m 3/s、 15.43 m3/s,满足要 求; 2掘进工作面所需风量的计算 ①按瓦斯涌出量计算 Q 掘 1100q 掘 K c 式中q 掘 掘进工作面瓦斯的绝对涌出量, m 3/min,根据前面 预测,容易时期掘进工作面瓦斯涌出量最大值为 1.65 m3/min,困难 时期掘进工作面瓦斯涌出量最大值为 2.03 m3/min,考虑 40的瓦斯 抽 采 量 后 , 本 矿 容 易 时 期 掘 进 工 作 面 瓦 斯 涌 出 量 抽 采 后 为 0.99m 3/min,困难时期掘进工作面瓦斯涌出量抽采后为 1.22m 3/min。 Kc 掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数,它是最大涌出量与平均 涌出量之比,一般对于采工作面 Kc 为 1.52.0,对于炮采工作面 K b 为 1.82.0,本矿取 Kc2。 容 易 时 期 Q 掘 1100q 掘 K c 10020.99198m3/min3.3m3/s 困 难 时 期 Q 掘 1100q 掘 K c 10021.22244m3/min4.1m3/s 按瓦斯涌出量计算式,各时期统一按 4.1m 3/s考虑。 ②按炸药使用量计算 Q 掘 2Aj b/tc 式中A j 掘进工作面一次使用的最大炸 药量, kg ; b 每公斤炸药爆破后生成的当量 CO 的量,根据炸药爆破后的 毒气体国家标准取 b0.1m3/kg; t 通风时间,一般取 20min ; c 爆破经通风后,允许工作进入工作面工作的 CO 浓度,一般 取 CO0.0024,将各参数取值带入上式后,简化为 Q 掘 225AJ 253.690m3/min1.5m3/s 掘进巷道断面掘进面积按 6.4m 2计算, 炮眼密度为 0.70.6, 炮眼 数为 6.4/0.70.615个,每眼装药按 0.225g 计算,则每个掘进 面需炸药 150.2253.4kg。 ③按局部通风机的吸风量计算 Q 掘 3NQr Ir Kf1511.346.7m3/s 式中N 掘进工作面数 Q f 掘 进 工 作 面 局 部 通 风 机 的 最 大 吸 风 量 , 本 矿 采 用 FBDNo5.0/27.5型对旋式局部通风机,该风机最大吸风量 5m 3/s; I r 每个掘进工作面同时运转的局部通风机台数; K f 为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数, 一般取 1.34。 ④按工作人员数量计算 Q 掘 414N j 141560m3/min1m3/s 式中N j 每个掘进工作面同时工作的最多人数,人; 4每人每分钟 4m 3的供风标准。 1为 1个掘进工作面。 ⑤按风速进行验算 煤巷掘进最低允许风量 Q 掘 0.25S掘 0.256.41.6m3/s 煤巷掘进最高允许风量 Q 掘 4.0S掘 4.06.425.6m3/s 式中S 掘 掘进工作面的净断面积, 6.4m 2。 根据以上计算, Q 掘 maxQ掘 1、 Q 掘 2、 Q 掘 3、 Q 掘 4max4.1, 1.5, 6.7,1 6.7 m3/s局扇吸风口前方风速 , 由于局部通风机最大吸 风量为 5m 3/ s ,则每个掘进工作面最大风量为 5m 3/ s ,符合掘进工作 面的风速验算要求。 3硐室所需风量的计算 根据开拓系统布置,容易和困难时期均未设置独立回风硐室,故 Q 硐 0m3/s。 4 其它巷道所需风量 ①容易时期 Q 前期其它 Q采 Q掘 Q前期硐 1011.036.720102.44m3/s ②困难时期 Q 后期其它 Q采 Q掘 Q后期硐 1015.436.720102.88m3/s 5 矿井总风量 Q 的确定 Q 2 Q采 Q掘 Q硐 Q其它 K W 式中Q 2矿井总风量, m 3/s; K W 矿井通风系数,取 1.25。 ①容易时期 Q 2前期 Q采 Q掘 Q前期硐 Q前期其它 K W 11.036.7202.441.2533.58m3/s ②困难时期 Q 2后期 Q采 Q掘 Q底板 2Q后期硐 Q后期其它 K W 15.436.7202.881.2539.64m3/s 由以上分别按井下同时工作最多人数计算、按各用风地点的实际 需风量计算这两个步骤的风量计算, 2种方法计算的矿井总风量的最 大值为 Q 易 max{Q1, Q 2前期 }max{4.17, 33.5}33.5m3/s Q 困 max{Q1, Q 2前期 }max{4.17, 39.64}39.64m3/s c、矿井风量分配 在计算出的矿井需风量中,减去独立回风的巷道风量和掘进风量 后,采煤工作面风量按其产量、瓦斯涌出量等情况,进行合理的风量 分配,保证矿井通风安全,以风定产。 1 矿井容易时期风量分配表 2 矿井困难时期风量分配表 5、保证监控系统运行安全、可靠。地面有专职监控室,专职监控人 员 24小时值班,认真掌握监控系统的运行状态;监控主机与上级监 控中心联网, 有备用主机; 井下各类传感器数量、 安设位置符合要求, 按时校检,以保证传感器检测准确。加强监控管理,保证有效反映瓦 斯等情况,如有异常,及时汇报处理;及时打印日报表,矿长、总工 认真审核、签字。 a、煤矿安全监控系统应符合煤矿安全监控系统通用技术要求 AQ6201-2006的要求,进回风井、采掘工作面、主要进回风巷等 传感器的种类、 数量及安装地点必须符合 煤矿安全监控系统及检测 仪器使用管理规范 AQ1029-2007的要求。 b、必须按设计提出的监控设备的型号进行采购。 c、设备安装、调试须有资质的单位或厂家进行安装。 d、煤矿的操作人员必须经过培训,持证上岗。 e、监控系统设备要加强维护,传感器必须保持清洁,严禁人为损 坏。 f、在设有传感的地方,日常的瓦斯检查需照常进行,并将检测数 据与监控系统的数据进行对照,如发现有明显差异,必须查明原因, 尽快处理,以保证检测数据的真实性。 g、矿井应建立安全仪表计量检验制度,定期维护校验,保证其正 常运转。 h、监控设备用专用的阻燃电缆连接,严禁与调度电话电缆和动力 电缆等共用。 安全监控设备之间的输入、 输出信号为本质安全型信号。 i、安全监控设备具有故障闭锁功能。 k、 煤矿应健全和完善各种规章制度, 确保安全监控系统正常运行。 要制定安全监控岗位责任制、操作规程、值班制度等规章制度,完善 图纸台帐。 6、建立健全抽放系统,地面建有固定、永久抽放泵房,高、低负压 泵机和管路,能高、低负压抽放;抽放泵房有专人值班;井下高、低 负压抽放管路安装到工作面; 成立专职抽放队伍, 抽放人员经培训考 核,持证上岗; 抽放系统的安装必须符合设计和专篇要求,并按规定 管理, 抽放钻孔等参数严格按 抽放设计 施工; 完善瓦斯抽放制度, 严格瓦斯抽采管理工作。 7、加强瓦斯现场检查管理。每班每个工作地点配备一名专职瓦检员 跟班作业,严格按高、突矿井的要求检查管理瓦斯,严格执行“一炮 三检”和“三人连锁放炮”制度;瓦检员经过培训考核,持证上岗; 瓦检器及时校检维护,严禁假检、空检和漏检;瓦检员检查瓦斯地点 全面,工作面回风瓦斯浓度在 0.8以下其余地点浓度符合安全 规程的规定 ,如浓度超过 0.8时,必须停止工作,撤出人员,汇 报处理;瓦检员认真做好瓦斯记录“三对口” ,矿长、总工认真审核、 签字;每班带班领导要认真监督管理。 8、加强通风系统检查管理,领导小组要定期或不定期对通风系统等 进行排查,及时发现和消除隐患;排查时,要分类立项,确保检查不 走过场,对查出的隐患,要按“五落实”的要求进行整改;确保隐患 排除,安全可靠。 二、完善煤与瓦斯突出矿井区域性防突治理技术方案的审批管 理。 煤矿还未揭露煤层, 未作突出危险性鉴定, 现已与重庆煤科院联 系,待揭露煤层前 30米时,请重庆煤科院专家对我矿进行突出危险 性鉴定工作,并委托其编制防突专项设计 。现我矿已编制了揭 煤措施 ,并已报天府总公司和大方县工能局和安监局审批备案。井 下已按要求安设了“六大系统”安全设施和防突风门,入井工人必须 携带隔离式化学氧自救器。 煤矿已购买了 WTC 瓦斯参数仪 2台, 配备 了防突工和瓦斯抽放工。 三、进一步完善瓦斯防治基础资料。 1、 2011年 9月,四川化工勘测设计队完成了对我矿地质资源勘 探, 勘探报告已经贵州省国土厅评审备案。 同时也作了水文地质报告。 矿区位于扬子准地台次级构造单元黔北台隆、 遵义断拱毕节北向 构造变形区, 矿区位于北东向石宝向斜北西翼, 走向近南西向至北东 向单斜构造,产状倾向南东,倾角 1038,一般倾角为 20左右, 区内无断裂构造, 构造复杂程度可确定为简单类型。 对矿床充水无影 响。 矿区内, 大部分资源量位于地下水位以下, “P 3l” 为直接充水含水 层, 富水性弱, “T 1y 2P3c” 为间接顶板充水含水层, 富水性较弱 中等, 无地表水体山塘水库,无构造断裂导致的矿床充水问题;底板 “P 2m” 为强含水层,富水性强,地下水位深,对 M11、 M12以上煤层开采 无影响。地表季节性冲沟对矿床充水影响小,根据现行的煤、泥炭 地质勘查规范中水文地质勘查类型的划分标准,对煤系地层而言, 矿床水文地质勘查类型为二类二型, 即以裂隙含水层为主、 水文地质 条件中等的裂隙充水矿床。 2、 矿井还未揭露煤层,如揭露煤层后, 必须进行瓦斯等级鉴定, 收集瓦斯参数资料,进行瓦斯地质图修编。 四、加强防突管理,严格执行“四位一体”的防突措施。 1、矿井煤层赋存特征 大方县 德兴煤矿煤系地层可采煤层层间距统计表 2、严格煤层开采顺序,优先开采保护层。 大方县德兴煤矿为联合开采, M1号煤层的开采可作为 M5号煤层 的保护层开采,对 M5号煤层的瓦斯释放起到了一定的作用。但今后 在进行 M5号煤层的开采前, 应对 M5号煤层作突出性鉴定, 以采取针 对性的瓦斯防治措施,鉴定前 M1号煤层须按突出矿井进行设计和管 理, 采取 “四位一体” 的防突措施, 严格执行 煤矿安全规程 及 防 治煤与瓦斯突出规定 。 本矿未作煤与瓦斯突出鉴定, 本矿为联合开采, M1号煤层的开采 可作为下面 M5号煤层的上保护层,开采保护层时,采空区内不得留 有煤岩柱,特殊情况须留煤岩柱时,应经过上级有关部门批 准,并将煤岩柱的位置和尺寸准确地标在采掘平面图上。每个被 保护层的瓦斯地质图上,应标出煤岩柱的影响范围,在这个范围 内进行采掘工作时,必须采取防治突出的措施。 3、防突措施。 A 、石门、井筒掘进工作面突出危险性预测 石门揭煤工作面的突出危险性预测应当钻屑瓦斯解吸指标 K 1或 △ h 2值。 各煤层石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标的临界值应根据试 验考察确定, 无实测, 可参照表中所列的指标临界值预测突出危险性。 钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的参考 临界值 B 煤巷掘进工作面突出危险性预测 煤巷掘进工作面的突出危险性预测, 应选用复合指标法、 钻屑指 标法、 R 值指标法或其它经试验证实有效的方法预测工作面突出危险 性。设计暂推荐钻屑指标法。 采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时,设计施工 3个直径 42mm 、 孔深 810m 的钻孔, 测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。 布置方式见图。 钻孔应尽可能布置在软分层中,一个钻孔位于掘进巷道断面中 部, 并平行于掘进方向, 其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓 线外 24m 处。 煤巷掘进工面预测钻孔布置示意图 钻孔每钻进 1m 测定该 1m 段的全部钻屑量 S ,每钻进 2m 至少测 定一次钻屑瓦斯解吸指标 K 1或△ h 2值。 各煤层采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的指标 临界值应根据试验考察确定, 在确定前可暂按表 6-3-3所列的指标临 界值确定工作面的突出危险性。 钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值 如果实测得到的 S 、 K 1或△ h 2的所有测定值均小于临界值, 并且 未发现其他异常情况,则该工作面预测为无突出危险工作面;否则, 为突出危险工作面。 C、石门和斜井揭煤工作面防治突出措施 a 石门揭煤工作面的防突措施 石门揭煤工作面的防突措施采用预抽煤层瓦斯的方法。 瓦斯预抽 效果应保证预抽煤层瓦斯含量降到 8m 3/t以下或将煤层瓦斯压力降到 0.74MPa 表压以下计算确定或者根据实际试验取得的敏感性指标 控制。 在石门揭煤工作面采用预抽瓦斯、 排放钻孔防突措施时, 钻孔直 径一般为 75120mm 。石门揭煤工作面钻孔的控制范围是石门的两 侧和上部轮廓线外至少 5m ,下部至少 3m 。斜井揭煤工作面钻孔控制 范围为井筒四周轮廓线外至少 5m ;钻孔的孔底间距应根据实际考察 情况确定。 揭煤工作面施工的钻孔应当尽可能穿透煤层全厚。 当不能一次打 穿煤层全厚时, 可分段施工, 但第一次实施的钻孔穿煤长度不得小于 15m ,且进入煤层掘进时,必须至少留有 5m 的超前距离掘进到煤层 顶或底板时不在此限 。 预抽瓦斯和排放钻孔在揭穿煤层之前应当保持自然排放或抽采 状态。 井下所有巷道除工作面顺槽、开切眼在掘进过程中,都有可 能穿越煤层和煤线。 石门揭煤前, 必须按照 防治煤与瓦斯突出规定 的规定,采取防治突出的措施,并编制专门的防治突出设计,报有关 部门批准。石门掘进必须做好地质编录工作,控制好层位,防止误穿 煤层。石门揭煤时防止煤与瓦斯突出主要措施如下 ①、 揭穿突出煤层前必须打钻控制煤层层位、 测定煤层瓦斯压力 或预测煤层工作面的突出危险性。 ②、在掘进工作面掘至煤层 10m 垂距之前,至少打 2个穿透 煤层全厚并进入顶底板不小于 0.5m 的前探取芯钻孔,并详细记 录岩芯资料。当需要测定瓦斯压力时,前探钻孔可用作测定钻孔,若 二者不能共用时, 则测定钻孔应布置在该区域各钻孔见煤点间距最大 的位置。 ③、石门、斜井工作面从掘进至距突出煤层的最小法向距离 5m 开始, 必须采用物探或钻探手段边探边掘, 保证工作面到煤层的最小 法向距离不小于远距离爆破揭开突出煤层前要求的最小距离。 采用远距离爆破揭开突出煤层时, 要求石门、 斜井揭煤工作面与 煤层间的最小法向距离是 1.5m 。如果岩石松软、破碎,还应适当增 加法向距离。 ④、石门和工作面从距突出煤层底顶板的最小法向距离 5m 开始到穿过煤层进入顶底板 2m 最小法向距离的过程均属于 揭煤作业。 揭煤作业前应编制揭煤的专项防突设计, 报煤矿企业技术 负责人批准。 ⑤、 探明揭煤工作面煤层的相对位置和安全距离是否符合防突要 求; 在与煤层保持适当距离的位置进行工作面预测或区域验证; 当工 作面预测或区域验证有突出危险时,采取工作面防突措施;直到 工作面预测或区域验证无突出危险时,方能实施石门、斜井揭煤 工作,并采用远距离爆破揭开或穿过煤层。 ⑥、 采取安全防护措施并用远距离爆破揭开或穿过煤层时, 岩石 巷道与煤层连接处应加强支护。 ⑦、 在揭煤工作面用远距离爆破揭开突出煤层后, 若未能一次揭 穿至煤层顶底板,则仍应当按照远距离爆破的要求执行,直至完 成揭煤作业全过程。 ⑧、当石门或斜井揭穿厚度小于 0.3m 的突出煤层时,可直接用 远距离爆破方式揭穿煤层。 ⑨、 突出煤层的每个煤巷掘进工作面和采煤工作面都应当编制工 作面专项防突设计, 报矿技术负责人批准。 实施过程中当煤层赋存条 件变化较大或巷道设计发生变化时,还应当作出补充或修改设计。 ⑩、 在石门和斜井揭煤工作面采用预抽瓦斯、 排放钻孔防突措施 时, 钻孔直径一般为 75120mm 。 石门揭煤工作面钻孔的控制范围是石门的两侧和上部轮廓线外至少 5m ,下部至少 3m 。斜井揭煤工作面 钻孔控制范围是近水平、 缓倾斜、倾斜煤层为井筒四周轮廓线外至 少 5m ;急倾斜煤层沿走向两侧及沿倾斜上部轮廓线外至少 5m ,下部 轮廓线外至少 3m 。钻孔的孔底间距应根据实际考察情况确定。 揭煤工作面施工的钻孔应尽可能穿透煤层全厚。 当不能一次打穿 煤层全厚时, 可采取分段施工, 但第一次实施的钻孔穿煤长度不得小 于 15m ,且进入煤层掘进时,必须至少留有 5m 的超前距离掘进到 煤层顶或底板时不在此限 。 预抽瓦斯和排放钻孔在揭穿煤层之前应保持自然排放或抽采状 态。 b 石门揭煤前,根据瓦斯压力测定结果,按照有关规定选择 揭煤方法,并采取 相应防护和安全措施, 同时采取防治突出的措施, 经验证措施有 效后, 可用远距离爆破或震动爆破揭穿 开 煤层; 若检验措施无效, 应采取补救措施直至有效。 c 、 石门揭煤前必须安设 4道以上防突风门, 其风门陶槽深度 在 500mm 左右,风门尽量施工在支护完好、围岩坚固、无积水、无拐 弯的平巷内,有条件时反向风门距迎头不小于 200m 。反向风门设置 必须牢固。 d 石门揭煤工作面防治突出措施可采用抽采或排放瓦斯、水 力冲孔、金属骨架等措施。 D、煤巷掘进工作面防治突出措施 煤巷掘进专项防突设计应当包括下列内容 a 煤层、瓦斯、地质构造及邻近区域巷道布置的基本情况; b 建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的 措施; c 工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标 以及预测、效果检验钻孔布置等; d 防突措施的选取及施工设计; e 安全防护措施; f 组织管理措施。 煤巷掘进工作面采用超前钻孔作为工作面防突措施, 需符合下列 要求 a 巷道两侧轮廓线外钻孔的最小控制范围缓倾斜煤层 5m , 倾斜煤层上帮 7m 、下帮 3m 。当煤层厚度大于巷道高度时,在垂直煤 层方向上的巷道上部煤层控制范围不小于 7m ,巷道下部煤层控制范 围不小于 3m ; b 钻孔在控制范围内应当均匀布置,在煤层的软分层中可适 当增加钻孔数。 预抽钻孔或超前排放钻孔的孔数、 孔底间距等应当根 据钻孔的有效抽采或排放半径确定; c 钻孔直径应当根据煤层赋存条件、地质构造和瓦斯情况确 定,一般为 75120mm ,地质条件变化剧烈地带也可采用直径 42 75mm 的钻孔。若钻孔直径超过 120mm 时,必须采用专门的钻进设备 和制定专门的施工安全措施; d 煤层赋存状态发生变化时,及时探明情况,再重新确定超 前钻孔的参数; e 钻孔施工前,加强工作面支护,打好迎面支架,背好工作 面煤壁。 f 其它注意事项 ①在突出危险性煤层中掘进时, 必须定期验证地质资料, 及时掌 握施工动态和围岩及构造变化情况, 防止相邻煤层的瓦斯因构造等异 常涌出进行掘进工作面。 ②同一阶段的突出煤层中进行掘进作业时, 不得布置 2个工作面 相向掘进。 突出煤层的掘进工作面, 不得进入本煤层或邻近煤层采煤 工作面的应力集中区。 ③与瓦斯突出危险区域煤巷掘进工作面, 严禁使用钢丝绳牵引的 耙装机和风镐。 ④在煤巷掘进工作面第一次执行局部防治突出措施或无措施超 前距时, 必须采取小直径浅孔排放等防治突出措施, 只有在工作面前 方形成 15m 的安全屏障后, 方可进入正常防突措施循环。 在掘进工作 面执行上述措施时,钻孔终孔位置应控制到巷道轮廓线外 10m 以上。 ⑤及时打钻孔掌握煤层赋存条件和瓦斯情况 必须按掘进工作面距煤层的准确位置, 在距煤层垂直距离 10m 地 质构造复杂,岩石破碎的区域 20m 之外至少打 2个前探钻孔,掌握 煤层赋存条件、地质构造、 瓦斯情况等,钻孔超前工作面的距离不得 小于 5m ,并有专职瓦斯检查工经常检查瓦斯。岩巷掘进遇到煤线或 接近地质破坏带时, 必须有专职瓦斯检查工经常检查瓦斯, 发现瓦斯 大量增加或其他异状时,必须停止掘进,撤出人员,进行处理。 ⑥测定煤层瓦斯压力等有关参数,预测或验证煤层的突出危险 性。 ⑦打瓦斯排放钻孔或远距离爆破 ⑧煤巷、 半煤岩巷及有瓦斯涌出岩巷的掘进通风方法都采用压入 式通风方式。 ⑨设计回采工作面采用上行通风;严禁下行通风。 ⑩注意搞好顶板管理, 当悬顶过长不跨时应强迫放顶, 在地质构 造复杂和老顶来压段应加强顶板监护和有效控制。 五、严格执行“先抽后采掘” ,确保“抽采达标” 。 1、建立健全抽放系统,地面建有固定、永久抽放泵房,高、低 负压泵机和管路, 能高、 低负压抽放; 抽放泵房有专人值班; 井下高、 低负压抽放管路安装到工作面; 成立专职抽放队伍, 抽放人员经培训