防突技术.docx
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防突技术
一、 该仪器在“四位一体”防突措施中的作用3h_7C}axib
1、 用于区域性和局部性突出危险性预测。
1c__PF`|
2、 用于区域性和局部性突出措施使用后的效果检验。
?
v_u*[},3U
二、 突出危险性预测_J`_H"3>_v
(1)预测的目的和意义:
t0t7,5[xCX
①保障安全生产EtOg_)__:
V
判识区域或工作面突出危险性,为预防突出事故提供依据,同时提高安全管理效率。
确定防突措施的有效性;为作业人员进行突出预警。
Ju_,LWfwe_
②提高经济效益:
__iB]cNttn
提高防突措施的针对性,减少防突措施工程量,减少防突成本,提高采掘进度,从而在安全的前提下解放生产力,提高矿井经济效益。
R_<_o%G~$p
(2)预测方法分类_M|_5e51_
①区域性预测:
U_4+_-&p_
煤层、水平、采区、阶段及局部区域预测。
n%,__N:
dZI
②工作面预测:
+V_)a;Td3
采掘工作面预测(点预测)。
Ep/?
t5jAR
(3)预测(效果)钻孔布置.d6*y}|r'"
①层位:
一般应布置在软分层中。
eI__S_p
②孔径:
一般多采用∅42mm孔径。
`I6,PJlo^[
③数量:
根据不同煤层产状、不同工作面有所不同:
在煤巷掘进工作面对于急倾斜煤层布置2个,倾斜及缓倾斜煤层布置3个。
采面每隔10~15m布置1个;石门工作面一般应布置3-5个。
iJ/WV_e_'
④范围:
控制巷道轮廓线外一定范围内,(2~4m)。
_)18__PB4
⑤长度:
不宜太深,一般为8~10m(石门工作面除外)。
P ^`'R 二、钻屑瓦斯解吸指标的测定: ^ydG_A[_ ①、指标常见形式: K1值(mL/g.min1/2)_3-Y%\i#2k 三、防突考察仪WTC仪器介绍: _o_wP]__Y_ 构 成: 主机、煤样罐、组合筛、秒表、弹簧秤、充电器、打印机等。 )2-x(___h 四、操作方法: VY__LLd0/` ①仪器准备: 主机及其它器件等。 i3kmy9 ②其它准备: 本子、粉笔、秒表等。 eF<]! W6d__ ③钻孔布置: 钻孔尽量布置在软分层、孔数、钻孔参数等按照设计而定。 5=X[od_htI ④测 定: 按照WTC操作步骤执行(石门揭煤1m测定一次,其它工作面每2m测定一次)。 gQn: ;Rl),- ⑤记录、显示、预报、打印等。 (eO`}uqQ_y 五、K1指标与突出危险性的关系: 8mh}mTGe K1指标综合反映了瓦斯压力、瓦斯含量、煤的孔隙结构等参数。 大小与瓦斯、煤的物理力学参数、瓦斯解吸特征及测量工艺、环境条件和测定误差等有关。 K1越大,突出危险性越大。 __D)_&+} 六、防突考察仪WTC的注意事项: #$6%q3DZ`o 1、钻孔布置必须在软分层且参数合理,避开钻孔影响。 _h___aWtj_ 2、电量必须充足,操作快速、减少暴露时间,2min内完成。 A_q_sexU@_ 3、把握接粉时机、避免卡钻处理后钻进时立即接粉。 V@G1|9qkX 4、观察测量中仪器是否漏气。 (W_t#6_.}= 5、最好采用干粉测定。 D_$(: >_Zr 6、充分筛分。 )[j,$ojHI 7、避开矸石段、观察钻粉中是否混有矸石。 _R_5*`)_NK 8、控制打钻,禁止先打到预定深度后等待接粉。 _! 4{}m.8_ 9、现象记录、工作面异常描述。 P&m_i[Y 10、预测深度不宜太长等。 ~&WBuU@'G 11、预测完后最好在井下显示一遍,确定准确值。 `@YL__c`_4 12、大家在使用防突考察仪WTC的过程中,特别注意从开始接煤样到仪器开始测定过程必须在2分钟之内完成。 (从所周知,钻孔瓦斯涌出量会随着时间的增长而降低,尤其是突出危险煤层,其衰减系数更大,在测定时必须将测定时间控制在打完钻孔后的一定时间内,通常是2分钟,否则,测定的参数是虚假值,用其判断工作面的突出危险性,容易产生错误的判断,使用者要提高警惕)。 2____vEr* 七、钻粉量指标的测定: VW"X5M_%q_ ①、钻粉量表示形式: Kg/m。 _J89Bm: 4 ②、钻粉量值与突出危险性关系: @EFu_5r]"w 钻粉量综合反映地应力、瓦斯和煤质三因素,但影响最大的是地应力,在以地应力为主导突出的矿井较多应用。 一般认为钻粉量与突出危险性成比正比,即钻粉量越大,突出危险性越大。 : _r_'.]__] ③、钻粉量测定方法: otK_9G_E! 测定仪器及其构成: 弹簧秤、塑料桶或袋等。 _F[_IZ=Jx 准 备: 测量装置、皮尺、粉笔等。 B_"_^_|i8 钻孔布置: 软分层、孔径、孔数、钻孔参数等按照设计而定。 4__a __w? 测 定: 按规定每米一次。 GC1~J&m0 记录、预报。 sXTi? Sbgc ④、钻粉量测定注意事项: ? qQ+7r_B_ 钻孔布置应在软分层且参数合理、钻粉接全、现象记录、控制打钻速度、测量长度控制等。 _[4Ah&,pT 八、工作面突出危险性预报: #KMXZ[TC_ (1)存在以下几种情况之一时可直接判定为有突出危险: u(^_.jkT2r ①处于地质构造带。 _Z___}xKZe ②煤层赋存条件急剧变化区。 __&>Y-! Qi\ ③处于应力叠加区。 Z_$'fU_MB ④打钻时出现喷孔、顶钻等动力现象。 __R_ ⑤有明显突出预兆。 `Rh_~g_y<) ⑥煤层软分层变化。 HrN_00K78 (2)多指标预测时,只要一项指标超标就判定有突出危险。 E34_-__lG 九、防突工程循环进尺审批程序流程图: 9`A_hT'&I% Q_T! l' ? T 十、WTC瓦斯突出多种参数仪的使用___0_<_N_ }Wl@y("[xR 1概述HrB_ _(}, (a) 产品特点Lx>ry1IDp7 WTC瓦斯突出参数仪是一种便携式矿用本质型安全仪器,防爆标为ExibI.测定的所有数据都可存储、显示、打印。 仪器具有测量数据永久保存、背光液晶显示、中文提示操作、电池电量和实时时钟显示等功能。 \GQVK_<>_ (b) 主要用途及适用范围8|_FA&37_9 仪器用于煤与瓦斯突出预测预报参数,包括: _ h.[a>^sJ ① 钻屑瓦斯解吸指标K1;MKniW ② 配AZJ-2000型沼气检测爆警仪的情况下,仪器还可测定作面放炮后30min内吨煤瓦斯涌出量指标V30和瓦斯涌出特征指标KC以及工作面被测点8h内的瓦斯浓度参数。 18d($|ZxF 仪器具有功能强、体积小、重量轻、操作简单、可能可靠、防潮防尘等优点,是煤矿防止瓦斯灾害不可缺少的一种先进装备。 (c) 品种、规格dIknML_s_y 便携式本质安全型仪器U]U_-_'2qu (d) 型号的组成及代表意义&i*+''__a WTC89qwK/_B 参数仪4A__694_R_ 突出ySo! mcR__ 瓦斯hNY1[\_l| (e) 使用环境条件_|__sg"(% 环境温度 0℃~40℃[rSR*T^" 相对湿度 ≤95%! : _]88_+x_ 大气压力 80KPa~106Kpa^%@PS.D20 (f) 对环境及能源的影响 仪器的功耗低,同时使用镍氢充电电池作为电源。 为保护环境,报废电池请送专业回收点回收。 Y_f2v__. 2结构和配置;j__GK_h$H 仪器配置如下: _#(4_84_U WTC瓦斯突出参数仪主机 一台(必备件,含煤样罐)? _h@C7l WTC瓦斯突出参数仪充电器 一台(必备件,地面使用)k___x6_nNE TPuP-16微型打印机动 一台(必备件,地面使用)-y_U__8Qlx AZJ-2000型沼气检测报警仪 一台(选配件,V30、KC、瓦斯浓度)R__*'^N.hT 相应的配件(见发货清单) 一套(必备件)__x__]c_.y 3技术特征rxf! `G>? % 3.1主要性能指标Lc_,_8|+_ a. 测定钻屑瓦斯解吸指标K1键盘输入钻指标Smax,根据K1、Smax预报工作面突出危险性;k_[@8(J;nB b. 在先配AZJ-2000型沼气检测报警仪的情况下,测定工作面放炮后30min内吨瓦斯涌出量指标V30以及半小时内的瓦斯浓度;3[_;+_nFD c. 在先配AZJ-2000型沼气检测报警仪的情况下,测定工作面放炮后30min内涌出特征指标KC以及半小时内的瓦斯浓度;_q2x_ d. 在先配AZJ-2000型沼气检测报警仪的情况下,测定并记录工作面8h内的瓦斯浓度状态的功能2_&^E2y8M e. 显示: 背光点液晶LCD显示。 Td+}~,DZ7! f. 键盘: 16个触摸式按键,其中电源开关键和复位键各一个,数字和功能键14个。 @@JjA<*Po_ g. 打印: 采用TPuP-16T微型打印机连接实现数据打印输出3.2主要技术指标! nI_M_2kB b>{_ _4pR_ 测量范围 测量误差 分度值c&su.|;5_ 压差 0~10KPa ±1.5%FS 10Pa_o_q_ia8N tp_j(__aJE 工作电源: 8-4/5A1800×8镍氢蓄电池组mKs(#_k}n 额定电压: 9.6Vs___d=2 S_ 最高输出电压U0: 11.5V*n|Oo;._^& 最大输出电流L0: 1.2At_kL&X_g 工作电流: ﹤140mAH_1U[)c.: V 存储容量: EPROM 64K E2PROM 32KQ.6c_e3j1_ 模拟通道: 2路,B_Y2VO;Oj 模拟接收信号: 0mV~100mV^8_Q_J)@_ 工作时间: ﹥8小时_q(~/x_E}B 体积: 180×120×83mm=(_H__[d% 质量: ﹤1.5Kg_a&! Ajr,_ 4使用和操作47PN! \_`bO 4.1充放电操作m^#dPL(/VT 将充电器放在25芯插座连接好,若电池电量已用完(仪器提示“请充电”字样),则将充电开关拔到“直充”档,再接通220V交流电源,打开充电器开关,开始充电,充满后自动关闭;若电池电量未用完,此时若要充电,则将充电开关拔到“先放后充”档,再接通220V交流电源,打开充电器总开关,充电器先对电池放电,然后自动开始充电,充满后自动关闭。 __4_v%s`_k 4.2充电器工作状态说明N_Z_angp 4.2.1充电指示灯: OJ4__n'r_p (1) 红色长亮: 快充状态; (2)绿色长亮: 充电完成,(3)指示灯闪: 预充状态,长时间闪可能电池故障;(4)橘黄色长亮: 放电状态。 _\un 4.2.2电源指示灯: ]z_[7H`p: (1) 红色长亮: 打印机供电输出端输出5V电压;RYR$Z{W'_. (2) 灯灭: 打印机输出端无输出。 (_vq 4.3电池电量: ~+K: d]^gU 仪器在测定过程中,显示器右下角会随时显示仪器的剩余电量。 =6d5j>9_Mu 如显示器上电池电量显示“请充电”字样时,说明仪电量很低,电池即将耗尽,使用者应尽快结束本次测量操作,并上地面充电。 否则当时池耗尽时,本仪器将自动关机。 ILE8h-q_H_ 4.4有关仪器标定事项W\/ sTH_w 标定是在仪器出厂时由质量检验部门进行的工作。 用户使用过程中若发现测量数据偏大或偏小,怀疑仪器精度有问题或根据有关规定要求定期标定时,用户应送有关质量验部门或送回生产厂家质量检验部门根产品标准重新进行标定,用户不得擅自标定。 }R_u,_dH 注: 正常使用情况下,应每年标定一次,以确保仪器的准确性。 4.5 按键功能]{KDzDLB a) 按键布局如图1: M%4PT_b[ "M)B_fx{lD .g44_"q_-$ 图1: 按键布局图r^,H__ b) 按键功能如表1: _m<_n__T# 表1 按键功能表dL+^c_`R uWJVgn|>_$ 按键 功能)r]e4_8i 数字键包括(0—9共10键) a. 输入仪器要求的各种参数;__A_)$p/0 b. 按菜单提示选择各种功能。 3IE6_M1_zP 电源 开、关仪器。 ? a__E8q`W 复位 重新启动仪器。 {Il"9(B~` (左向键)@b_sda<& 输入参数时向左选择输入位。 O5~l_>2Lp a. 输入参数时向右选择输入位。 _'_~AuY__ b. 显示测定数据时向下翻页_U{_)$~=/ 返回 a. 停止当前操作,退到上一级菜单;93E|_SED b. 特殊情况: r{Bxnb*}_D 输入时钟数据时用于维持当前时钟数据,并进入下一级菜单;<]Pd_emt| 输入临界值数据时用于维持当前临界值数据,并进入下一级菜单。 767M0"_Ot& 确认 确定当前的各种操作,并进入下一级菜单或下一步显,U2'f___ 示。 _+_^=W)XY IT{{9,*_)T 注: 在测定过程中,如非必要操作,禁止按动按键,否则会影响测定结果的准确性! zN__S_{zp 4.6时钟显示+Y%Ke-}sm 仪器在每次开机时会显示当前时钟,如与标准时钟无偏差,则按返回键直接进入主菜单。 否则,请修改时钟,并按确认键进入主菜单。 i9HN@$ZK)9 注: 如用户修改时钟后按返回键进入主菜单,则时钟修改无效。 V 仪器在测定过程中,显示器左下角会随时切换显示年月日和实时时间,供使用者参考。 -__" k/4q 例如: 03—11—12 表示2003年11月12日_xg>nfTA( 17: 15 表示17点15分 F{kUY_2 4.7 操作总述7D_n__0xuN 仪器的基本操作可选择测量3.1主要性能指标中的a项功能,并且可显示和打印a项功能中已测得的数据和计算的结果。 [B7c_~|DRV 在许配AZJ—200型沼气检测报警仪的情况下,仪器的扩展操作还可选择分别测量3.1主要性能指标中的b、c、d项功能,并且可分别显示和打印b、c、d项功能中已测得的数据和计算的结果。 S__Zm_7r<_ 4.8 基本测定操作: zMKY|\+_u (1) 测定瓦斯解吸指标k1值(操作流程图如图2所示)|E8': _q4{' 连接主机a;_9_5T_t 与煤样罐_Q0E_Oo7E 开机JRp__tLe9~ 预热R-G_j 量杯装入煤样罐并按采样键、停秒表#_w9IRM_{' 煤样装F(qe&: C=_' 入量杯A<)NIi,"p< 3G`S_c_e^ 接粉并启动秒表oQ_d_A;_M_ 倒掉原apco`_K[_I 煤样,Iq`0zx_lW _wJZu7_Sz 五分钟后2-N4_q%_= 按提示输入时间和钻孔深度.a(QZjz_Fc 显示_l&_=d K17#B{_En_\ _Kx__8bBv 一个工作面2N_{#9t_G 测定未结束^p_1_b]#b 输入钻屑量JP_;_8'X@n Y_H_A[34 本次测_Qn__ 定完毕U_V,7n[=_ 清零U"^_O~nDy_ 预置临界值,选择组J_PB_{2_J 并输入工作面编号_^a-{_9]_ 打钻&yK_5%? __ +;')qk;{{_ 预报f&o_i {b____m_a 关机_5E1A}>kV pzsMqMY, 井上地面打印Mjf-56Q! _ HO1}T"__p_x __Sq@*E图2: 测定K1值操作流程图Ak[_? BD"@= 以下①~⑧为操作流程图基本步骤说明: _eZ+Pr+]_v WTC主: *=z.%2Y40 机iQw\': %tz[ ① 连接: 如图3所示连接好主机与煤样罐。 \|d.ewLna_ &_.n*PV` 煤样罐~t[~__a\" 压差接头t|ly%B_J: _ c_P___%> 图3: 主机煤样罐连接图 )_]V=%RRQ` ②进入清零菜单: 下井开始一个班的测量工作时,应将上一个班的测量数据清除掉否则,若测量数据超过3组时,仪器将不执行测量工作,即使不超过3组,以与上一个班的测量书混在一起。 清除上一个班的测量数据由清零功能完成。 _Si=W>_YNV 注: 清零功能清除仪器内存储的所有测定数据,而不只是K1值测定数据,故应在确认操作无误后,才能执行清零功能! sH? vo5us]r ③ 入预值临界值菜单: 对预测临界值进行预值,只预置解吸指标K1和钻屑指量指标Smax的临界值。 预值置时总是先显示上次预值的临界值,用户再根据具体情况进行修改,按确认键确定并进入下一临界值的修改,此时按键可以返回进行K1临界值的修改。 修改Smax的临界值完成后,按确认键则两临界值修改成功并进入下一菜单。 按返回键两临界值维持原值并进入下一菜单。 D? #j`OtgC ④ 进入选择工作面菜单: 在选择了工作面组数后,如第一次选择该工作面,则仪器要求输入工作面编号,按确认键后即进入测定菜单。 jN[r'4Y_ ⑤ 接粉: 钻孔每钻进2m,用1~3mm的组合筛子在孔口接煤粉,接煤粉的同时启动秒表计时;充分筛分后迅速装入煤样杯中,并用筛子刮平,使装入样体积一致,然后捏紧罐盖,松开盖上阀门;当秒表计时时间到达预定值t0时(t0一般应取1min、1.5min、2min,不应超过2min),捏紧盖上阀门的同时按照仪器菜单提示按相应数字键执行“K1采样”功能,即可开始该煤样的瓦斯解吸指标测量。 n-b _RsZ_ ⑥ 测定: 在仪器菜单提示下执行“K采样”功能,显示提示字符“提示字符…”,表示开始测量解吸指标K。 然后每隔30S读取一个数据,并显示压力值“xxxxx”,共读10个数据显示后,要求输入测量前秒表计时的时间To(min)和取样时的钻孔深度(m),按确认后显示K1值,该煤样测量完毕。 捏开煤样罐盖将煤样倒掉。 需测量下一个煤样,请执行“继续”功能,重复以上步骤将煤样装好,执行“K1采样”功能即可进行下一个煤样的数据测量。 KK0V_ )7&_ 注: 在仪器采样过程中,如果出现漏气,则仪器显示“漏气”字样,同时发出声光报警蜂鸣报警和液晶背光闪动),该次采样结果不准确,仪器在打印和显示中以“*”字符提醒用户。 U3$0q_]|k ⑦ 进入输入最大钻屑量菜单: 当采完一个工作面的数据之后,执行“结束”功能,然后输入最大钻屑量(最大钻屑量的含义见附录)。 (k>Rp\1>_ 每个工作面最多可测定30个煤样的数据,当测量煤样个数为30时再执行“K1采样”功能,仪器拒绝执行采样。 仪器最多可以测量3个工作面的数据,当测量工作面个数为3时再开机菜样,仪器拒绝执行采样。 &u_['@b___ 注: 若采样中途按返回键,而煤样的10个数据还未完成,这时被中断的煤样做废,可重新进行煤样测定。 ! r_fx: u~_ ⑦ 预报: 测量完一个工作面的数据后,即输入最大钻屑量按确认键后,仪器就执行该工作面的突出危险性预报。 有突出危险倾向时,引发声光报警。 `_5_u'O}GS (2)显示K1测定数据a]R__X+$l 显示K1测量数据时,则进入显示K1菜单。 首先选择工作面组数,按确认键后显示工作面编号和采样年月日,如没有预报,按键逐个显示每个煤样的打钻深度和K1值。 如已经预报,则显完K1值后接着显示K11max、Smax和危险等级。 中途按返回键家退出该显示状态。 q_Gh (3)打印K1测定数据V^^b0_W1m< 打印前,先用专用电缆将主机与打印机连接好,并给打印叫接通+5V电源,然后开主机电源(注意通电先后顺序),进入打印菜单。 Xyr_u*j_ WTC主机DBF-25_t$_)_6b. TPμP打印机r_cjbEMu=P 打印接口_@*\T: 2F_l +5VJ{|K-X6Kz< +5V6KgG_)QZ 充电器__\aQ_Qq_c 打印时的连接如图4: 4vHT(#)1_m %h{13`_S2 图4: 打印连接图HFn_@y8_ 注: 以上连接和操作顺序适用于所有打印操作。 _5_|? ^Y<` 进入K1打印菜单,先选择需打印的数据组数,若输入组数大于实际测量组数,仪器不动作,需从新选择。 其打印格式如下: T_C~be_OpD 2003年1月16日 ;年、月、日_zsUO5qLU 工作面: 40000000 ;工作面编号^S2,yF: /; 组数: 1 ;第一组V__x]y-|0 深度(m)—K1 ;钻孔深度、K1值@? i`SIyd 8.0—0.41 [T}3FOe _ ……7-mXeI K1,0=0.50 ;预置的K1和Smax临界值zEsnkh5>M SO=60.0l3___|}+q^ |_1A_I_4D K1max=0.41 ;最大K1值__/\___1G Smax=30.0 ;最大钻
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