16煤轨道巷掘进防止误穿煤层措施全解.docx
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16煤轨道巷掘进防止误穿煤层措施全解
贵州矿业公司织金县富祥煤矿
16#煤轨道巷掘进防止误穿煤层安全技术措施
编制单位:
富祥煤矿技术科
编制时间:
2016年7月15日
会审情况
会审时间
年月日
地点
主持人
会
审
意
见
会
审
人
员
机电矿长:
安全矿长:
生产矿长:
通风副总:
总工程师:
矿长:
本措施学习贯彻情况
规程(措施)名称:
16#煤轨道巷掘进防止误穿煤层安全技术措施
贯彻人:
学习时间:
学习地点:
参加学习人员
织金县富祥煤矿
16#煤轨道巷掘进防止误穿煤层安全技术措施
一、工程概况
16#煤轨道巷地面为山地,相对位置位于我矿的工业广西北侧,与工业广场相距约500m。
井下位置及四邻采掘情况:
16#煤轨道巷位于矿井主斜井的西侧,北侧为我矿未开采区域,南侧为27煤采空区及原老系统16煤采空区,西侧为原老系统开采区域北侧,东侧为我矿主、副斜井。
该巷道作为16#煤开采过程中的运输、通风、行人等需要。
巷道在103轨道石门导线G1处开门,布置在16#煤层底板中,巷道按方位角269°、坡度+3‰向前掘进210米,再按方位角305°、坡度+3‰掘进223m,然后以-10°倾角掘进下山76m,最后按坡度+3‰掘进249m到位,工程量总计760m。
该工程预计掘进80m左右会揭露16#煤层,见煤后跟煤层顶板施工,因此巷道在揭煤前要做好揭煤及瓦斯抽采设计等安全技术措施,防止揭煤时瓦斯事故的发生。
二、岩层情况及顶底板特征
岩层产状、结构:
该巷道布置在16号煤层底板中,岩层沉积的时代为二叠系龙潭组,单斜构造,产状:
走向40~47度,倾向270度,倾角8~10度,平均10度。
本掘进工作面岩性为灰、深灰色粉砂岩、细砂岩为主,局部地段为泥质粉砂岩、泥灰岩互层。
矿区主要可采煤层为6、16、23、27、30煤层,由上到下叙述如下:
1)6煤层
位于上煤组下标三石灰岩与标四石灰岩之间,为煤矿区最上一层可采煤层,大部分为粉煤,强度低,全层厚度0~7.76m,平均2.0m,含夹矸0~1层,结构较简单,大部可采,属较稳定煤层。
顶板:
直接顶板为砂质泥岩或泥岩,强度低,厚度0.3~5.60m,一般厚度5.60m。
间接顶板为粉砂岩,粉砂岩为钙、泥质胶结,较坚硬,局部地段裂隙较发育,不稳定。
厚度2.50~11.50m,一般厚度7.50m。
底板:
直接底板为泥岩、粉砂质泥岩,强度较低,水稳性差。
厚度0.50~3.30m,一般厚度0.80m。
间接底板为细砂岩、煤层,细砂岩为泥质胶结,易风化破碎。
2)16煤层
位于龙潭组中部,煤层厚度0.99~2.00m,平均厚度1.60m,采用厚度平均1.60m,全区可采。
含夹矸0~2层,一般0~1层,结构简单,较稳定,属全区可采煤层。
顶板:
直接顶板为含线理状及透镜煤砂质泥岩,强度较低,易风化破碎,厚度一般3.00~6.00m,岩性及厚度较稳定。
间接顶板为6m左右粉砂岩或泥质砂岩,钙泥质胶结,裂隙较发育,常夹一层0.20~0.30m的菱铁质灰岩。
产动物化石。
底板:
直接底板为0.60m左右根土岩,软弱,易风化。
间接底板为粉砂岩、粉砂质泥岩及煤层。
裂隙较发育,强度小,水稳性差。
3)23煤层
位于龙潭组下段上部,全层厚度0.8~0.9m,平均0.85m左右,含夹矸一般0~1层,结构较简单,大部可采,属较稳定煤层。
顶板:
直接顶板为0.30m左右泥岩,强度低。
间接顶板为下标七石灰岩,坚硬。
下标七有时相变成砂岩类,局部地段裂隙发育,不很稳定,厚度12m左右。
底板:
直接底板为0.70m左右根土岩,强度较低,水稳性差,易风化破碎。
4)27煤层
位于龙潭组下段中上部,煤层厚度0.32~2.23m,平均厚度1.33m,含夹矸1~4层,一般1~3层,结构较复杂,全区可采,属较稳定煤层。
顶板:
直接顶板为黑灰色泥岩,有时含量硅质,厚度0.50m左右,强度较低,水稳性差。
间接顶板为含泥质或钙质粉砂岩夹菱铁岩条带,厚度8m左右,稳定性中等,抗压强度一般。
底板:
直接底板为深灰色泥岩,强度较低,厚度0.20~0.80m,一般0.50m左右,含大量炭化植物根部化石。
间接底板为砂岩、泥岩或煤层。
砂岩为钙、泥质胶结,抗压强度一般,易风化破碎。
5)30煤层
位于龙潭组下段中下部,其上为标四灰岩,下距茅口组52m左右。
煤层厚度0.92~1.80m,平均厚度1.41m,含夹矸0~3层,一般1~2层,结构较简单,全区可采,属较稳定煤层。
顶板:
直接顶板为粉砂质泥岩,强度较低,水稳性差。
底板:
直接底板为深灰色泥岩,强度较低,厚度0.20~0.50m,一般。
间接底板为粉砂岩。
粉砂岩为钙质胶结,抗压强度中等。
综上所述,煤矿区6、16、23、27、30煤层结构总体以较简单为主,煤层稳定类型均为较稳定型煤层。
煤层特征详见。
煤层特征表
煤层编号
煤层厚度(m)
煤层倾角(º)
煤层间距(m)
煤层结构
煤层稳
定性
顶底板岩性
备注
顶板
底板
6
2.00
9
110
简单
稳定
砂质泥岩或泥岩
泥岩
可采
16
1.6
9
简单
稳定
粉砂岩
泥岩
可采
30
23
0.85
9
简单
稳定
粉砂岩
泥岩
局部
25
27
1.33
9
简单
稳定
泥岩
倪泥岩
可采
25
30
1.41
9
较
简单
稳定
砂质泥岩或泥岩
泥岩
可采
三、瓦斯地质概况
根据2009年、2010年、2011年的《矿井瓦斯、二氧化碳等级鉴定报告》,矿井绝对涌出量为25.18m3/min,相对瓦斯涌出量为85.52m3/t,为高瓦斯矿井。
经贵州省煤田地质局鉴定报告,16号27号、30号煤层煤尘无爆炸性;经贵州省煤田地质局鉴定报告,16号煤层煤炭自燃倾向等级为二类,属自燃煤层,27号、30号煤层为煤炭自燃倾向等级为三类,属不易自燃煤层。
根据贵州省能源局文件(黔能源煤炭[2011]361号)在鉴定范围(+1425-+1625m之内)内27号、30号煤层没有突出危险性,16号、23号煤层未做鉴定,矿井按有煤与瓦斯突出危险性进行设计和管理。
无冲击地压。
四、巷道施工参数
巷道断面为半圆拱形断面,墙高1.1m,巷道净高3.0m,净宽3.8m,净断面9.85m2。
巷道支护采用锚杆、锚网与喷浆及锚索联合支护,锚杆间排距:
800㎜×800㎜。
五、防止误穿煤层的安全技术措施
(一)技术措施
采取“层位控制、物探先行、短探短掘、辅以长探”综合防止误穿煤层措施。
1、层位控制
1)以标志层控制巷道掘进倾角。
2)加强地质预报。
每月对地质情况进行一次预测,并下发地质预报通知单。
地质人员按每前掘5m进行一次预测。
3)加强地质资料收集。
地质技术员要经常下井,收集现场资料,建立地质资料及探孔资料台帐,对收集的地质资料及时进行整理、分析,以便指导施工。
2、物探
井筒、巷道的开拓、掘进施工过程中,对可疑地区先用物探超前探测,查清区域内的地质构造、煤层层数、煤层埋深、煤层产状及断层、褶曲等情况。
1)物探原理:
采用的物探技术,探测技术主要原理是通过采集人工地震所携带的地下信息来分析地层结构,它是由震源产生一定带宽的脉冲,通过测线上相距震源不同距离的多个接受传感器(六道传感器),把信息采集到瑞利波记录仪中,利用FFT和频谱分析技术,通过相干函数的互功率谱相位展开谱,从而得到两个记录信号在不同频率下瑞利波在传播时间和速度。
由已知多个接受传感器的安装距离,便可求得不同频率瑞利波的相速度,同时得到该点的频散曲线。
最后经过电脑处理与理想的岩石层位对比,从而得出可靠的依据,为我们巷道掘进提供有效的、准确的资料。
2)物探操作:
主要包括查勘—布置测线—在测线上敲击激发并采集数据—资料处理与解释。
3)物探成果实施:
根据地质部门提供物探资料分析报告,报矿总工程师审批,由矿总工程师签字认可允许掘进距离。
施工单位接到矿总工程师签字的物探资料后,严格执行。
并现场设置一基点,严格控制掘进长度,待允掘距离小于10m时,施工单位提出下次物探的准备工作。
3、短掘短探
1)巷道掘进过程中,必须先施工探眼,探眼深度、个数、方位必须严格按设计施工,严禁私自更改参数;并填写好钎探记录备查。
2)探孔设计:
用5m钻杆配一字钻头与风钻实施探孔。
工作面设置3个探孔,于巷道拱顶、中部、中下部各一个,角度分别为仰30°、0°、俯17°。
3)探孔施工:
执行“有疑必探、先探后掘”的原则,保证超前距3m,保证距煤层的间距不小于2.5m。
4)施工长孔时,充分利用探水钻孔资料,严格作到“有掘必探、先探后掘”。
钻孔的深度、个数、方位必须符合设计要求。
探水钻孔探80米,掘30米,以此循环,充分利用探水钻孔资料成果,做到一孔多用。
因此,要求探放水施工作业人员必须对钻孔参数做认真的记录。
特别是钻孔见煤(过煤)的深度、有无顶钻、卡钻、有无涌水等异常情况。
发现异常情况立即向矿调度室报告。
探水探煤层钻孔的深度、个数、方位必须严格按设计施工,严禁私自更改参数。
如果遇到见煤异常或断层、陷落柱等地质构造时,现场施工人员要立即向调度室汇报,经请示总工程师,批复新方案后,重新设计新的参数,方可恢复作业,必须保留30m的安全超前距。
探钻时井下现场及地面调度室必须做好视频留影备查工作。
4、钻探
在有疑问时,由技术员向总工程师建议打地质钻孔,最后由总工程师签字同意后实施,设计由生产科另行编制。
(二)安全措施
1、我矿采用层位控制和长短钻孔相结合的钻探方法进行探水及探煤工作,便于控制煤、岩层层位,防止误揭煤层。
2、探钻资料由生产科下发到施工单位,施工单位接到探钻资料后,要组织人员认真学习,并现场布置基点,悬挂允许掘进牌板,严格控制掘进距离。
3、由施工探孔当班班长收集短探资料,探钻队做好探孔记录、资料整理、分析、提出处理意见,报送生产科。
4、当钻探超前控制距离30m时,及时联系生产科,准备下一步钻探工作。
5、当钻探发生变化时,必须执行“短探短掘”。
6、加强钻孔检查验收,提高钻孔施工质量。
打钻过程中,由生产科派专人现场监管,详细记录开孔位置、钻孔倾角、方位、孔深及岩性情况,密切关注打钻过程中出现的各种异常情况,随时掌握第一手资料;特别注意打钻穿透的各个层位,并作好记录备查。
7、钻进过程中,如遇地质破碎、顶钻、卡钻、喷孔等其他动力现象,必须立即停止钻进,但不得拔出钻杆。
查清楚施工区域的地质构造、断层、溶洞的位置、裂隙的位置和走向,以及瓦斯储量和压力等情况,采取相应的预防或处理措施。
一般分为以下两种情况:
1)当瓦斯喷出量和压力都不大时,用黄泥或水泥砂浆等充填材料堵塞喷出口。
2)当瓦斯压力和喷出量较大时,在可能的喷出地点附近打前探钻孔,查明瓦斯的积存范围和瓦斯压力。
如果瓦斯压力不大,积存量不多,可以通过钻孔,让瓦斯自然排放到回风流中。
如果瓦斯自然排放量较大,有可能造成风流中瓦斯超限时,应将钻孔或巷道封闭,经过瓦斯管路,将瓦斯抽采到地面,加以综合利用。
经过抽放措施后,瓦斯压力下降到规定值后,再进行正常掘进。
8、技术、安全、通风人员应经常深入现场,掌握迎头地质构造及瓦斯地质情况,发现问题,立即报告有关部门,采取针对性措施。
过断层时,编制相应安全技术措施,贯彻落实到位。
9、加强瓦斯地质预报,准确掌握煤层赋存位置,防止误揭煤层。
瓦斯检查员要不断检测钻孔中瓦斯涌出情况,发现瓦斯异常或超限时,必须停止一切工作,切断电源,撤出人员。
10、严格执行“四位一体”综合防突措施。
加强防突知识培训,提高职工防突意识和能力。
切实抓好近突出煤层掘进、异常地质构造条件下防突工作,采取有力措施,防止煤与瓦斯突出事故发生。
11、采用远距离放炮制度,放炮地点设在防突风门以外的新鲜风流处。
放炮必须撤人,放炮前由施工单位当班班组长负责把人撤到安全地点,瓦斯员、安全员监督撤人,严格按《作业规程》中规定的位置,放好警戒,警戒和撤人到位后方可放炮。
12、放炮15分钟待炮烟吹散后,瓦检员、班长方可进入工作面检查,注意瓦斯动态变化,发现异常情况立即向调度室汇报。
13、加强监测监控,保证监控有效。
按照“装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速”的要求,加强监控设备的日常检修和维护,保证监控设备完好,数据准确传输,实现井下瓦斯24小时不间断有效监控,发现问题及时处理。
14、瓦斯监测装置必须对工作面瓦斯情况进行连续监测,断电点及断电范围必须符合《作业规程》和《煤矿安全规程》的要求,瓦斯浓度和二氧化碳浓度分别超过0.8%和1.5%时,必须撤人。
15、通防队必须经常检查通风设施,确保系统畅通,设施完好,且必须开双节风机供风,严禁只开一节。
必须保证各个掘进工作面有足够的新鲜风流,风量必须满足现场需用,严禁无计划停风和无风微风作业。
16、所有人员入井,必须佩带自救器。
工作时,可以把自救器挂放到距作业地点不超过5m的位置。
17、启爆点设置电话,与地面调度室保持畅通。
18、必须保证井下所有电器设备的防爆性能良好,杜绝一切火源入井。
19、掘进中发现地质、矿压、瓦斯异常,必须立即停止工作,待采取相应措施确认无危险后方可恢复掘进。
20、其他未尽事宜,按《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》执行。
六、安全保障措施
1、组织机构
组长:
矿长
副组长:
总工程师
成员:
生产科、通防队、掘进队、安全科、调度室
施工队负责人
2、职责分工
组长对整个矿井“防止误穿煤层”整体负责。
副组长对“防止误穿煤层”作整体设计及编写“防止误穿煤层设计”。
对施工井巷工程现场落实整体负责。
各成员负责对施工井巷工程防止误穿煤层措施编写、修改、贯彻,并现场监督、落实。
附探水、探煤钻孔布置示意图:
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