丁集矿14321运顺底板巷深孔预裂爆破方案.docx
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丁集矿14321运顺底板巷深孔预裂爆破方案
1432
(1)运顺底板巷穿层深孔预裂爆破增透
实施方案及其安全措施
编制单位:
安徽理工大学
设计:
刘健
审核:
黄文尧
批准:
刘泽功
编制时间:
2011-12-6
1432
(1)运顺底板巷深孔预裂爆破试验方案
一、1432
(1)运顺基本概况
1、煤层情况:
根据西二11-2回风大巷、29-8、31-4、一9、67-17等钻孔,该面煤巷掘进区域11-2煤厚平均2.6m,钻孔及实见揭露煤厚为1.7~3.37m,11-2煤粉末状,半光亮型,夹有镜煤条带,煤层下部多含一薄层泥岩或炭质泥岩夹矸,夹矸厚0.1~0.2m。
11-2煤顶板普遍发育11-3煤,但局部缺失;底板发育11-1煤,西段67-17孔附近相变为炭质泥岩。
2、顶底板情况:
顶底板名称
岩石名称
厚度(m)
岩性特征
老顶
中细砂岩
9.6~10.85
浅灰~灰白色,分选一般,钙质胶结,夹条带状泥质薄层.
直接顶
11-3煤
0~0.88
黑色,块状,金属光泽,为亮煤.
砂质
泥岩
1.5~3.1
灰色,较致密,块状,砂泥质结构,局部为泥岩。
伪顶
/
/
/
直接底
砂质
泥岩
2.2~3.1
灰色,较致密,块状,砂泥质结构,夹有菱铁结核,植物化石碎片丰富,参差状断口.
老底
砂质
泥岩
3.7
灰色,富含植化碎片,局部夹菱铁结核.
3、地质构造:
工作面煤层底板标高为-890~-900m,总体西高东低,煤层倾角0~6°。
巷道施工区域,煤层平缓。
4、瓦斯情况:
根据《丁集矿井电子版地质报告汇编》,工作面位于F84~85断层间,钻孔瓦斯取样化验资料只有工广附近的28-6、28-8、29-12孔,11-2煤层瓦斯含量分别为3.03m3/t、4.57m3/t、7.49m3/t,根据西部11-2煤采掘工作面实测瓦斯资料,该区域11-2煤平均瓦斯含量为5.65m3/t。
二、爆破孔布孔方式
1、利用1432
(1)运顺底板巷穿层钻孔进行深孔预裂爆破
根据现场工业性试验,本次深孔预裂爆破增透所采用的专用药柱增透半径为3m,据此选定本次爆破试验钻孔为丁集矿1432
(1)运顺底板巷第18#钻场内布置9个爆破孔,每组钻场3组钻孔爆破孔分别为3#、5#、7#钻孔,如图1所示。
表11432
(1)运顺底板巷深孔松动爆破孔设计参数表
钻场
孔号
方位角
倾角
见11-2煤深度m
止11-2煤深度m
孔深m
18#
Y81-3
170.5
43.12
35
39.4
45
Y81-5
160
49.54
35.5
39
40
Y81-7
144
55.33
35.5
39.8
42
Y82-3
186.6
43.78
39
43
46
Y82-5
179.4
51.67
34.5
39.1
40
Y82-7
169.3
60.72
33.5
36
37
Y83-3
200.9
42.12
42
46
50
Y83-5
200
49.99
36
39
40
Y83-7
197.6
60.23
32.2
36.5
38
2、1432
(1)运顺巷进行深孔预裂爆破
在1432
(1)运顺巷中实施深孔预裂爆破,钻孔孔径94mm,孔深大于40m,利用底板穿层钻孔进行抽采卸压瓦斯,其钻孔布置图见图2所示。
图21432
(1)顺层深孔预裂爆破钻孔布置示意
图1爆破孔布置图
三、装药工艺及长度
1、探孔
用专用探索孔管对爆破孔进行探孔,
本次爆破炸药使用专用爆破药柱。
装药参数:
按照钻孔穿过煤层的长度进行装药,即将药柱装在穿煤层的钻孔内。
装药方式见图3所示。
由于炮孔内有煤渣,同时又受地应力的影响,在爆破孔钻探孔管刚拨出时,立即将专用聚能切缝爆破药柱装入炮孔中,最后装入一根安装2发铜脚线煤矿许用电雷管的药柱见图4所示,其雷管脚线剪断,只留10cm长,其余脚线用于母线(又称胶质导线)与管壁的固定。
雷管按图4所示的并联方式连接,其接头用绝缘胶布裹紧,防止断路和短路。
尤其注意母线附于管壁侧面,并用上述雷管脚线固定,以防管与孔壁的摩擦使雷管脚线与母线脱落,导致雷管断路或短路。
2、本次爆破炸药采用外径为75mm的专用聚能切缝爆破药柱。
每根药柱间用螺纹连接。
图4接线方式
3、固定药柱。
为防止上向装药时药柱因重力作用下滑,每一节聚能切缝爆破药柱采用钢丝固定,如图5、图6所示。
具体方法为:
在每一节深孔预裂爆破专用药柱中部分别打两个相距100mm的贯穿药柱、直径为3mm的小孔。
两个小孔互相垂直。
在两个小孔上分别插入长度为150mm、直径为2mm的钢丝。
图5固定药柱
图6爆破孔封孔方式
4、要求装药前要对雷管进行导通检查,其导通电阻符合要求,方可将雷管装入药柱头内,封孔后也要对雷管进行导通检查。
5、封孔方式:
爆破孔装药完毕,随即采用图6所示的方法封孔。
封孔时,钻孔内首先插入注封孔剂管和返封孔剂管,返封孔剂管终端距爆破专用药柱0.5m,孔口段采用聚氨脂封口,等孔口段聚氨脂凝固后注入专用封孔剂,等返封孔剂管返封孔剂后停止注封孔剂。
6、起爆方式:
孔最外所有雷管串联网路起爆。
四、爆破工艺及火工品管理
1、井下爆破工作必须由专职爆破工担任。
2、爆破作业必须严格执行“一炮三检”、“一炮三泥”、“三人联锁”放炮制及二次验炮制度。
3、井下爆破作业,必须使用煤矿许用炸药(3#水胶炸药)和煤矿许用电雷管。
4、炸药和雷管的领运、存放,退库规定:
a、雷管必须由放炮员亲自领送,炸药在放炮员监督下,由熟悉《煤矿安全规程》的有关人员运送,电雷管和炸药严禁放在同一容器中,严禁将爆炸材料装在衣袋内。
领到炸药、雷管后,立即送到指定安全地点,严禁中途逗留。
爆破工必须把炸药、电雷管分开存放在专用的爆炸材料箱内,并加锁;严禁乱扔、乱放。
b、爆炸材料箱必须放在顶板完好、支架完整、避开机械、电气设备的地点。
爆炸材料箱必须放到警戒线以外的安全地点。
c、当班未使用完的雷管,必须当班交到库房。
5、从成束的电雷管中抽取单个电雷管时,不得手拉脚线硬拽管体,也不得手拉管体硬拽脚线,应将成束的电雷管顺好,拉住前端脚线将电雷管抽出。
抽出单个电雷管后,必须将其脚线扭结成短路。
6、装药前,装药地点到1432
(1)运顺底板巷和运顺迎头所有人员撤出,并设置警戒(“人、牌、网”三警戒),清除炮眼内的煤粉或岩粉,然后将煤层深孔松动控制爆破专用药柱按其自身螺纹一管一管对接地装入炮孔中,炮眼内的各药卷必须彼此密接,装药时,装药地点前、后20m不允许进行其它工作。
7、装药前必须由施工单位指派专职电工切断装药警戒以内所有非本质安全设备的电源。
8、装配起爆药卷时,必须遵守下列规定:
a、必须在顶板完好、支架完整、避开电气设备和导电体的爆破工作地点附近进行。
严禁坐在爆炸材料箱上装配起爆药卷。
装配起爆药卷装置,以当时当地需要的数量为限。
b、装配起爆药卷必须防止电雷管受震动、冲击、折断脚线和损坏脚线绝缘层。
c、电雷管必须由药卷的顶部装入,严禁用电雷管代替竹、木棍扎眼。
电雷管必须全部插入药卷内,严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上。
d、电雷管插入药卷后,必须用脚线将药卷缠住,并将电雷管脚线扭结成短路。
9、爆破作业必须等封孔剂固化后方可起爆。
封孔剂没有固化,严禁爆破。
10、装药前和爆破前有下列情况之一的,严禁装药、爆破:
a、装药地点支护不符合安全规定的。
b、爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到0.8%。
c、在爆破地点20m以内,矿车,未清除的煤、矸或其他物体堵塞巷道断面1/3以上。
d、炮眼内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、等情况。
e、掘进工作面风量不足。
11、同一工作面不得使用2种不同品种的炸药。
不同厂家生产的或不同品种的电雷管,不得掺混使用。
12、爆破前、后,附近20m的巷道内,必须洒水降尘。
13、每次爆破前,班组长必须亲自布置专人在可能进入爆破地点的所有通路上担任警戒工作,每个警戒点派2人进行警戒,1人警戒,1人反馈信息。
班长在没有得到反馈信息之前,不得下达放炮命令。
施工单位必须在各警戒点悬挂放炮警戒牌。
14、爆破母线和连接线应符合下列要求:
a、井下爆破母线必须符合标准。
b、爆破母线和连接线、电雷管脚线和连接线、脚线和脚线之间的接头必须相互扭紧并悬挂,不得与轨道、金属管、金属网、钢丝绳、刮板输送机等导电体相接触。
c、爆破母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧。
如果必须挂在同一侧爆破母线必须挂在电缆的下方,并应保持0.3m以上的距离。
d、只准采用绝缘母线单回路爆破,严禁用轨道、金属管、金属网、水或大地等当作回路。
e、爆破前,爆破母线必须扭结成短路。
f、巷道掘进时,爆破母线应随用随挂。
15、每次爆破作业前,爆破工必须做电爆网路全电阻检查,严禁用发爆器打火放电检测电爆网路是否导通。
发爆器必须统一管理、发放。
必须定期校验发爆器的各项性能参数,并进行防爆性能检查,不符合规定的严禁使用。
16、爆破前,班长必须安排专人将爆破影响范围内的风水管路(胶管)、监控探头及工具挪移到安全地点,探头要悬挂,并妥善保护好各种设备及风筒;炮后监控探头应及时吊挂在迎头。
17、爆破工必须最后离开爆破地点,并必须在安全地点起爆。
18、发爆器的把手、钥匙或电力起爆接线盒的钥匙,必须由爆破工随身携带,严禁转交他人。
不到爆破通电时,不得将把手或钥匙插入发爆器或电力起爆接线盒内。
爆破后,必须立即将把手或钥匙拔出,摘掉母线并扭结成短路。
19、爆破前,脚线的连接工作可由经过专门训练的班组长协助爆破工进行。
爆破母线连接脚线、检查线路和通电工作,只准爆破工一个操作。
a、爆破前,班组长必须清点人数,确认无误后,方准下达起爆命令。
b、爆破工接到起爆命令后,必须先发出爆破警号,至少再等5s,方可起爆。
c、装药的炮眼应当班爆破完毕。
特殊情况下,当班留有尚未爆破的装药的炮眼时,当班爆破工必须在现场向下班爆破工交接清楚。
d、爆破前迎头及回风流所有非本质安全设备的电源,并由测气员向矿调度汇报。
由矿调度通知监控中心手控断电,测气员检查瓦斯后,当瓦斯浓度低于0.8%时方可验电、放电,经验电、放电后并确认无误后方可放炮,放炮后及时汇报矿调度。
20、通电以后拒爆时,爆破工必须先取下把手或钥匙,并将爆破母线从电源上摘下,扭结成短路,再等一定时间(使用延期电雷管时至少等15min),才可沿线路检查,找出拒爆原因。
21、处理拒爆、残爆时,必须在班组长的指导下进行,并应在当班处理完毕。
如果当班未能处理完毕,当班爆破工必须在现场向下一班爆破工交接清楚。
22、处理拒爆时,残爆时,必须遵守下列规定:
a、由于连线不良造成的拒爆,可重新连线起爆。
b、在距拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼,重新装药起爆。
c、严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管。
不论有无残余炸药严禁将炮眼残底继续加深;严禁用打眼的方法往外掏药;严禁用压风吹拒爆(残爆)炮眼。
d、处理拒爆的炮眼爆炸后,爆破工必须详细检查炸落的煤、矸,收集未爆的电雷管。
e、在拒爆处理完毕以前,严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。
23、打眼、装药期间,炮眼内瓦斯出现异常,必须立即停止作业,并汇报矿调度及通风部门,待通风部门鉴定无问题后方可继续施工。
24、起爆方式:
起爆前要对并联的雷管进行导通检查,确保电阻值与正常值符合。
起爆采用FD150-200X型矿用发爆器。
25、爆破15分钟后且确定工作面的炮烟被吹散、回风流中瓦斯浓度不大于0.8%,爆破工、瓦斯检查工和班组长必须首先巡视爆破地点,检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架、拒爆、残爆等情况。
如有危险情况,必须立即处理,并进行二次验炮,确认无安全隐患后,才准进入工作面进行下一步工作。
五、一通三防安全管理措施
(一)通风管理措施
1、局扇必须设专职局扇司机且持证上岗,保证局扇正常运转,并悬挂局扇管理牌和专职局扇司机牌。
不得出现无计划停风,有计划停风的必须办理专项申请,并附有安全措施。
2、掘进工作面通风方式采用压入式,局扇和启动装置必须安装在进风巷道中,距掘进巷道回风口不得小于10m;局扇不得产生循环风。
3、掘进工作面必须设置同等能力的备用局扇,备用局扇电源必须取自另一路电源。
主、备局必须使用自动切换开关和自动切换风筒三通连接,实现自动切换。
4、局扇必须采用三专两闭锁供电,每天必须有专人检查试验1次;每班对主、备局扇切换1次,并将试验情况详细填写在牌板上,保证局扇可靠运转。
5、使用局扇供风的地点必须实行风电闭锁,保证停风后切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。
6、使用局扇通风的掘进工作面,不得停风;因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员、切断电源。
(二)瓦斯管理措施
1、掘进工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过0.8%或二氧化碳浓度超过1.5%时,必须停止工作,撤出人员,采取措施,进行处理。
2、掘进工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到0.8%时,严禁采用电钻打眼。
掘进工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20米以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时,必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。
3、掘进工作面及其他巷道内,体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时,附近20m内必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
4、掘进工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时,必须停止工作,撤出人员,查明原因,制定措施,进行处理。
5、局扇因故停止运转,在恢复通风前,必须首先检查瓦斯,只有停风区中最高瓦斯浓度不超过0.8%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%,且局扇及其开关附近10米以内风流中的瓦斯浓度不超过0.5%时,方可人工开启局扇,恢复正常通风。
严禁在停风区或瓦斯超限的区域作业。
6、掘进工作面因停电或其它原因,局扇停止运行时,施工单位班队长和测气员必须立即撤出人员,切断电源,并设置栅栏,揭示警标,严禁人员入内。
7、工作面及回风流所有非本质安全型电气设备都必须受风电、瓦斯电闭锁装置控制,并保证其灵敏可靠。
(三)综合防尘管理措施
1、在距爆破地点20m范围内必须安设三道能覆盖巷道全断面的喷雾装置,放炮时保证正常开启。
2、加强个体防护,所有人员必须配戴防尘口罩。
(四)防火管理措施
1、入井人员严禁携带烟草和点火物品,严禁穿化纤衣服和戴电子表。
2、加强机电设备管理。
电气设备着火时,应先切断电源,在切断电源前,只准用不导电的灭火器材灭火。
3、发生火灾时,视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况,立即采取一切可能的方法直接灭火,控制火势,并汇报矿调度,同时按避灾路线将受火灾威胁地区内的所有人员撤至安全地点。
4、井下使用的润滑油、棉纱等,必须存放在盖严的铁桶内。
用过的棉纱等必须放在盖严的铁桶内,并由专人定期送到地面处理,不得乱放乱扔。
严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。
油、棉纱等易燃物应远离电气设备及火源。
井下清洗风动工具时,必须在专用硐室进行,并必须使用不燃性和无毒性洗涤剂。
(五)通风安全监控管理措施
1、监控系统灵敏
2、瓦斯传感器的安设位置
在距掘进工作面小于5米范围内安设瓦斯传感器T1,在其回风流中第一汇风点以里10~15米处安设瓦斯传感器T2。
3、瓦斯传感器的参数设置
传感器
报警点
断电点
复电点
断电范围
复电方式
T1
≥0.8%CH4
≥0.8%CH4
<0.8%CH4
本巷道及其回风流中所有非本质安全型电气设备
人工复电
T2
≥0.8%CH4
≥0.8%CH4
<0.8%CH4
本巷道及其回风流中所有非本质安全型电气设备
人工复电
4、对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备,必须在瓦斯浓度降到规定以下时,方可通电开启。
5、每班在迎头2米范围内悬挂一台瓦斯便携仪,报警点1.0%。
6、瓦斯传感器及瓦斯便携仪应垂直悬挂,距顶不得大于300mm,距巷道侧壁不小于200mm,瓦斯传感器和瓦斯便携仪的安设位置严禁正对风筒出风口,且不得悬挂于有淋水的地方。
7、安全监控设备必须定期进行调试、校正,每月至少1次。
甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备,每10天必须使用校准气样和空气样调校一次。
每天必须对瓦斯超限断电功能进行测试。
8、安全监控装置每天由监控队负责检查、维护,确保指示准确和断电功能灵敏可靠。
安全监控设备必须具有故障闭锁功能,安全监控设备发生故障时,工作面必须停止生产,切断电源。
监测队立即安排人员进行处理。
六、通风系统及避灾路线
1、通风系统:
1432
(1)底板巷进风路线:
主(副)井→西部集中辅助运输大巷1→西部轨皮联巷→西部集中皮带机大巷→西二11-2轨道大巷→局扇→风筒→1432
(1)底板巷
回风路线:
迎头→1432
(1)底板巷→西二11-2轨回联巷2→西二回风大巷→西部集中回风大巷1→风井→地面
1432
(1)运顺进风路线:
主(副)井→西部集中辅助运输大巷1→西部轨皮联巷→西部集中皮带机大巷→西二11-2轨道大巷→局扇→风筒→1432
(1)运顺
回风路线:
迎头→1432
(1)运顺→西二回风大巷→西部集中回风大巷1→风井→地面
2、避火灾、瓦斯及煤尘灾害路线
1432
(1)底板巷避灾路线:
迎头→1432
(1)底板巷→西二11-2轨道大巷→西部集中皮带机大巷→西部轨皮联巷→西部集中辅助运输大巷1→等候室→副井。
1432
(1)运顺避灾路线:
迎头→1432
(1)运顺→1432
(1)运顺联巷→西二11-2轨道大巷→西部集中皮带机大巷→西部轨皮联巷→西部集中辅助运输大巷1→等候室→副井。
3、避水灾路线
1432
(1)底板巷避水灾路线:
迎头→1432
(1)运顺底板巷→西二11-2轨道大巷→西部集中皮带机大巷→西部轨皮联巷→西部集中辅助运输大巷1→等候室→副井。
1432
(1)运顺避水灾路线:
迎头→1432
(1)运顺→西二回风大巷→西部集中回风大巷1→风井→地面
七、深孔预裂爆破效果考察
1、爆破前,对17#钻场、18#钻场和19#钻场抽采瓦斯浓度和流量以及底板巷抽采总流量与浓度进行一次全面测量。
各抽采钻场测量参数及记录方式如附表1所示。
2、放炮30分钟后,由放炮员进入控制爆破区域进行安全检查,确定该系统及放炮区域处在正常、安全状态,测试人员进入1432
(1)底板巷进行对各钻场的瓦斯流量、瓦斯浓度等进行测定、计量,以后每隔30分钟重复上述一次测试内容,总达8小时。
以后每班测试一次。
计算爆破前后的瓦斯抽采纯量,并进行对比,作好台帐记录。
八、爆破辅助设备与材料
丁集矿上准备的材料如下
(1)聚能切缝爆破药柱。
每孔装药长度4-5m。
每米装药量为5Kg,则每孔总装药量为20-25Kg。
(2)放炮胶质线每孔两发电雷管,则每孔70m放炮线,数量根据每次放炮爆破孔数确定。
(3)每个爆破孔配备铜脚线同段别电雷管2发。
(4)注封注浆泵。
(5)大功率放炮器一台;爆破网络仪一台。
放炮大线(从起爆点到爆破点布置的放炮线);
(6)4’镀锌管,每孔38m。
每根2m,对接牢固。
(7)返浆管。
(8)聚氨酯及其注浆等相关材料。
(9)防水胶带若干。
棉纱若干。
(10)混封孔剂铁桶二个。
普通油桶中间劈开,一分为二。
安徽理工大学准备的材料如下
(1)聚能切缝爆破药管。
送到炸药厂加工成聚能切缝爆破药柱。
(2)探孔管200m。
(3)探孔头二个。
(4)药柱固定装置。
(5)聚能射流材料若干
九、相关措施
本措施与《1432
(1)运顺底板巷掘进作业规程》一并贯彻执行,如涉及内容相抵触时,以本措施规定为准。
附表1爆破效果考察记录表
钻场
时间
负压/(KPa)
瓦斯浓度/(%)
瓦斯纯量/(m3/min)
炮前/炮后
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