掘進工作面防治瓦斯突出安全技術規劃

掘進工作面防治瓦斯突出安全技術規劃

為了貫徹執行“安全第一，預防為主”的安全生產方針，堅持瓦斯治理“十二字”方針，認真貫徹執行《煤礦安全規程》、《防治煤與瓦斯突出細則》、《國有煤礦瓦斯治理規定》，根據河南省煤礦安全監察局組織專家對我礦安全設施評審中要求我礦“按高瓦斯礦井進行管理，但主要設備按突出礦井配備”及集團公司《關于防治煤與瓦斯突出基礎工作的通知》（義煤發[2006]274號文）要求，我礦必須嚴格按煤與瓦斯突出礦井進行管理，采用“四位一體”防突措施即突出危險性預測、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗和安全防護措施，具體內容如下：

一、突出危險性預測

(一) 預測方法

根據《防治煤與瓦斯突出細則》規定，結合我礦實際情況，采用鉆孔瓦斯涌出初速度法、鉆孔鉆屑量及解吸指標法組合進行突出危險性預測。

(二) 預測參數

在沒有建立我礦防突指標參數以前，采用《防突細則》規定的指標參數臨界值預測突出危險性：

判斷突出危險性的鉆孔瓦斯涌出初速度臨界值（qm）

用鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性的臨界值

 

1、 鉆孔瓦斯涌出初速度指標

  因為我礦煤的揮發份為13.01%，并參照臨近新安礦的指標，鉆孔瓦斯涌出初速度指標定為：

  當 qm≥4.5L/min     定為有突出危險工作面

     qm＜4.5L/min     定為無突出危險工作面

2、鉆孔鉆屑量指標

   Smax≥6Kg/m           有突出危險工作面

   Smax＜6Kg/m           無突出危險工作面

     3、鉆孔鉆屑解吸指標

K1≥0.5mL/(g·min1/2)    有突出危險工作面

K1＜0.5mL/(g·min1/2)    無突出危險工作面

或

Δh2≥200Pa            有突出危險工作面

Δh2＜200Pa            無突出危險工作面

(三)預測鉆孔布置

1、對煤層掘進工作面進行煤與瓦斯突出預測或防突措施效果檢驗時，采用干式打眼方式，鉆孔直徑為42mm。

2、預測鉆孔和效果檢驗孔宜布置在最厚的軟分層中，并使鉆孔始終在該軟分層中鉆進。鉆進時應避免鉆桿擺動，鉆進速度應控制在0.5～1.0m/min。

3、鉆孔布置方式

每一掘進工作面，布置四個預測鉆孔。煤巷沿底板掘進時，布置預測鉆孔時，一個鉆孔布置在巷道中部并沿巷道軸線方向；兩個鉆孔分別布置在巷道兩幫，終孔點應位于巷道輪廓線2.0～4.0m以外的范圍；最后一個鉆孔布置在巷道中部靠近支架頂部，終孔點應位于巷道輪廓線2.0～4.0 m以外的范圍。

4、鉆孔布置參數

 

以巷道沿煤層底板掘進時，鉆孔布置如下：

 

在掘進工作面中部，平行巷道軸線方向布置1#預測鉆孔，直徑42mm、深度10m；在掘進工作面兩幫，施工2#、4#預測鉆孔，直徑42mm、深度11m，距巷道側幫0.5m，距巷道底板1.0m；在掘進工作面中部靠近支架頂部，施工3#預測鉆孔，直徑42mm、深度11m，距支架頂部1.0m。鉆孔施工參數如圖1和表2所示。
5、鉆孔控制范圍
鉆孔沿巷道軸線方向控制巷道正前方9.9m，巷道兩幫2.2m，巷道頂部2.2m。
6、鉆孔順序施工
嚴格按鉆孔順序施工，即沿煤層底板掘進時，先施工1#鉆孔，然后施工2#鉆孔，再施工3#鉆孔，最后施工4#鉆孔。
7、特殊情況處理
（1）當鉆孔不能打至設計深度時，經礦總工程師批準后，可將1#鉆孔調整到8m，2#、3#、4#鉆孔調整至9m，鉆孔的直徑、仰角、偏角保持不變。
（2）當煤層賦存條件發生明顯變化或遇到地質構造時，經礦總工程師批準后，預測鉆孔布置方式和布置參數作相應調整。
（四）測試過程
1、測試方式
1#鉆孔第1m打完后，自第2m開始，每米測定一次q值和S值，每2m測定一次（或K1）值。
2#、3#、4#鉆孔自第2m開始，每2m測定一次q值、S值和（或K1）值。
2、鉆孔瓦斯涌出初速度（q）測定步驟
（1）按鉆孔深度要求將測定裝置的封孔器、導氣管、測量室管等與各種輔助部件連接好，檢查是否漏氣。封孔后測量室長度為0.5m
（2）1#鉆孔第1m打完后，自第2m開始，每米測定一次q值。2#、3#、4#鉆孔自第2m開始，每2m測定一次q值。
（3）鉆進時應避免鉆桿擺動，鉆進速度應控制在0.5～1.0m/min；
（4）鉆孔鉆進至預定測試深度，迅速拔出鉆桿，把封孔器送入孔底，并用打氣筒進行充氣，充氣壓力0.2MPa；
（5）在封孔操作的同時，將WY-Ⅰ型瓦斯q值測定儀（或ZLD多級流量計）與導氣管口連接好，測量鉆孔瓦斯涌出初速度；
（6）鉆孔瓦斯涌出初速度的測定必須在打完孔后2min內完成，然后繼續打孔進行檢驗下一位置測試。
3、鉆屑量（S）測定步驟
（1）鉆屑量（S）的測定與鉆孔瓦斯涌出初速度（q）同孔同時進行；
（2）1#鉆孔第1m打完后，自第2m開始，每米測定一次S值。2#、3#、4#鉆孔自第2m開始，每2m測定一次S值。
（3）在鉆孔打到預定孔深時，在繼續鉆進的過程中，在孔口用專用口袋接取鉆屑，并用彈簧秤計量。
4、鉆屑瓦斯解吸指標（Δh2）測定步驟
（1）瓦斯解吸指標（Δh2）的測定與鉆孔瓦斯涌出初速度（q）同孔同時進行；
（2）鉆孔第1m打完后，自第2m開始，每2m測定一次值，即測試位置為2m、4m、6m、8m、10m；
（3）當鉆孔鉆進到預定取樣孔深時，立即啟動秒表計時，并用1mm和3mm分樣篩重疊起來在孔口接鉆孔中排出的鉆屑，并經篩分成1～3mm粒度，裝入解吸儀的煤樣瓶中；
（4）秒表記時到3min時轉動三通閥，使煤樣瓶與測量系統接通，與大氣隔絕，秒表記時到5min時刻解吸儀的示值即為。
5、以鉆屑解吸指標（或K1）為主要指標，其它兩個為鋪助指標
如果預測指標超過臨界值，則采取防突措施，如果預測指標低于臨界值，則可以進行掘進。每預測循環應留有2m的預測超前距。
（五）安全技術措施
1、措施孔超前掘進工作面不小于5m，檢驗孔超前掘進工作面不小于2m（以最淺孔為主）。
2、每次預測或檢驗要做好原始記錄，并簽名，按規定填寫通知單，報總工程師審批。
3、要做到“五同時”，即預測人員、安檢員、瓦斯檢查員、班組長、機電維護工同時在場。
4、認真負責，技術熟練，不得弄虛作假，否則造成后果，由檢驗人員負責。
5、每次下井前要對下井儀器進行檢查，確保準確、可靠，并有記錄可查。
6、預測或檢驗時，瓦斯檢查員，要經常檢查瓦斯，出現異常情況或工作面濃度達到1%時，停止電鉆打眼，達到1.5%時，停止工作，迅速撤到風門外安全地點，并關閉反向門，及時向公司調度室匯報。
7、檢驗預測人員必須熟悉透水、瓦斯突出預兆，發現透水或瓦斯突出預兆時，必須立即停止工作不得撥出鉆桿，迅速撤人，并匯報調度室。
8、預測或檢驗時，要佩戴并會使用自救器。
9、注意敲幫問頂及支架完整情況，發現問題及時處理，并保持退路通暢。
10、檢驗或預測施工前，區隊安排人員清理窩頭浮煤，加固支架，確保窩頭高度不低于1.8m。
二、掘進工作面防突措施
當預測指標超限時，該掘進工作面即按突出危險性進行管理，要由掘進隊采取防突措施。
㈠ 采取超前鉆孔釋放瓦斯
1、鉆孔參數，鉆孔孔徑Φ75mm，鉆孔深度10m，鉆孔數量視掘進斷面而定，有效排放半徑在沒有進行實測之前，以鉆孔總斷面積為巷道斷面的3%進行計算鉆孔數。并要求鉆孔控制范圍控制到巷道輪廓線外2～4m；
2、施工順序：先上排后下排、由下幫往上幫施工；
3、超前鉆孔施工前應加強工作面支護，打好迎面支架，背好工作面。
㈡ 進行煤體注水
1、注水孔的布置：孔徑為42mm，措施孔深10m，補充孔深6m，終孔分別控制到巷道輪廓線外1m范圍，孔數、具體位置、方位、角度根據每個掘進面而定。
根據高壓注水后，孔底前方一般有1.5～2m作用影響區，因此每循環在防突措施有效前提下，允許掘進，并留有5米的措施超前距離。
2、注水壓力為13～15MPa。
3、注水流量為Q≥50L/min；總注水量不得超過5m3，單孔注水時間不得超過1.5個小時。
4、封孔深度3～4m，封孔段長度為1m；
5、注水順序：執行每個掘進工作面的防突安全技術措施。
6、注水時，由監測隊值班員負責觀察監測主機瓦斯變化情況，當瓦斯達到1.5%時，通知停止注水。
7、注水終止條件：當煤壁及鉆孔出水嚴重注水壓力下降幅度超過30%或注水期間瓦斯濃度達到1.5%，即可停止注水。
8、注水開始至注水結束后30分鐘內，嚴禁任何人進入該地區反向風門以里。
9、開始注水時，初次給壓不能超過13Mpa，在前3～5分鐘必須緩慢增壓，直至最大值15Mpa，注水期間，根據煤層變化及層理結構合理調整注水壓力。
10、高壓注水泵附近設置卸壓三通閥，調整該閥可保證壓力平緩上升和減壓。當高壓管路處于承壓狀態時，嚴禁連接、拆卸和修理高壓管件。
11、在反向風門外進風側設3趟注水管路，每趟注水管路必須安裝閘門、壓力表和流量表,注水地點必須有與注水泵聯系的信號（或電話）。
12、注水結束后，進入掘進工作面或卸注水搶時，嚴禁人員面對注水器行走，防止注水器卸壓噴出傷人。
13、施工單位嚴格按設計施工注水孔，注水前，并將鉆孔內鉆屑掏盡，防止鉆屑堵塞鉆孔。
㈢ 措施監督
1、掘進隊將每班打鉆情況（包括鉆孔孔號、位置、深度及異常情況）填寫在打鉆現場記錄表上。現場必須有鉆孔施工記錄以便隨時查看，記錄要求字跡工整、敘事完整，用完后歸檔（防突科保存）。
2、當班瓦檢員、安檢員要現場監督打鉆進尺及參數，每打完一個孔拔出鉆桿前，由隊干（跟班隊長或班組長或現場負責人）、瓦檢員、安檢員共同在現場驗收鉆孔，各項指標符合要求時在打鉆記錄上簽名。每天掘進隊負責把打鉆記錄報防突科，若鉆孔記錄沒有簽名、記錄不實，或鉆孔不按要求施工，要對當班跟班隊長、打鉆人員、瓦檢員、安檢員按事故進行處理。
3、巷道內必須掛有防突措施牌板，有關數據及參數由防突科防突工認真填寫在牌板上。
4、防突人員在棚梁上做標記，掘進隊負責看護，瓦檢員、安檢員和班組長共同把好掘進進尺關。
三、防治煤與瓦斯突出措施的效果檢驗
1、執行防突措施后（超前鉆孔釋放2個小時以上），按鉆孔瓦斯涌出初速度q、每米鉆屑量S、鉆屑解吸指標△h2（或K1）進行措施效果檢驗，檢驗孔深較措施孔淺3米，并布置在兩個措施孔之間，如果測得指標在該煤層突出危險臨界值以下，則認為措施有效；反之認為措施無效，必須重新補打措施孔，并經效果檢驗有效后，方可安全施工。
2、補充防突措施為在上下兩排鉆孔之間增打3~5個排放鉆孔，孔深同措施孔。
3、經檢驗措施有效后，必須留有2m效檢孔投影孔深（檢驗與措施孔孔深均采用鉆孔向巷道掘進方向的投影孔深，簡稱投影孔深）的超前距。
4、每執行一次防治突出措施作業循環（包括措施、措施效果檢驗、采掘作業）后，須再進行工作面預測，如預測為無突出危險時，還必須再執行防治突出的措施，只有連續2次預測為無突出危險時，該工作面方可視為無突出危險工作面。
5、防突科防突觀測人員必須填寫防治突出措施效果檢驗單，并報礦總工程師審批。
6、工作面防突措施完成一個循環，需要預測檢驗時，掘進隊要提前一班通知防突科。
四、安全防護
為了防止因預測失誤、措施失效且檢驗失誤、發生延期突出等而導致發生人身傷亡事故，在突出危險、威脅區進行采掘活動時均要采取安全防護措施。
㈠ 遠距離放炮
1、按《煤礦安全規程》第四章第五節及《防治煤與瓦斯突細則》的第96條執行。
2、放炮時回風系統必須切斷電源，嚴禁人員作業和通過，通風系統必須獨立可靠；嚴格執行“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮制”，放炮30min以后，跟班隊長（或班長）、瓦檢員、安檢員、放炮員方可進入工作面檢查，待檢查安全后，其它人員方可進入。
3、放炮地點應設在進風側反向風門外的全風壓通風的新鮮風流中。放炮時，反向風門必須關閉。放炮時人員必須撤到進風側反向風門外。
㈡ 防護設施
1、在突出危險區作業時，掘進工作面進風側必須設置2道堅固可靠的反向風門，反向風門距工作面的距離應根據實際情況確定。反向風門的安裝設置要求，應符合《防治煤與瓦斯突出細則》第95條的規定。
2、在井下設置壓風自救系統，壓風自救系統應設置在距采掘工作面25～40m的巷道內、放炮地點、撤離和警戒人員所在位置以及回風道有人作業地點，長距離掘進巷道中，應每隔50米設置一組壓風自救系統。每組壓風自救系統可供5～8人使用，壓縮空氣供給量每人不得少于0.1m3/min。
㈢ 個體防護
1、所有下井人員必須經過防突專業知識培訓，佩帶隔離式自救器，并會正確使用。
2、在工作面所有作業過程中，每個人都有責任和義務隨時觀察突出預兆（如煤結構發生變化、煤壁發冷、外鼓、響煤（巖）炮、頂板來壓、支架變形、瓦斯忽大忽小、打孔（眼）噴孔、頂鉆嚴重等），若出現以上現象，立即通知其它人員按《作業規程》中規定的避災方法和路線撤到新鮮風流中，并向礦調度室匯報，聽候處理。情況危急時，應立即撤出到地面。
3、所有入井人員必須熟悉避災路線，避災路線所經過的岔道口應設置醒目的方向指示牌，以保證避災人員安全快速撤退。
㈣ 防爆檢查
有突出危險的采區和工作面，電氣設備必須有專人負責檢查、維護，施工隊每班、機電科每天檢查一次防爆性能，簽名備查，發現問題，立即處理，沒有煤安標志的電氣設備一律不準入井。
㈤ 突出的煤必須及時清理，以防自燃引起瓦斯爆炸
清理前，必須編制防止煤塵飛揚、杜絕火源、垮塌以及再次發生突出的安全防護措施。對于突出孔洞應充填或支護。發生大型以上突出后，一般不應從孔洞放出松散的煤體，以免造成垮塌引起再次突出，還應及時碹砌或注漿密閉孔洞，以免造成自燃。
五、監測監控
1、除巷道按原《作業規程》安裝的監控系統外，監測隊另在巷道原工作面和回風流探頭各加一斷電儀，斷電值設為3%，一旦瓦斯濃度大于3.0%時，切斷該巷道風機電源。
2、監測隊在掘進巷道開口的進風口里3～5m處安裝一個瓦斯傳感器，報警、斷電值均為0.5%，地面監控人員（微機室和調度室）一旦發現瓦斯濃度超過0.5%，立即通知義安礦業公司通風科、調度室及公司有關領導，調度室下令切斷井下電源。
3、監測隊要加強KJ70監測系統日常維護工作，確保監測準確，斷電可靠，監測隊要做好KJ70監測系統日常維護、試驗記錄。
六、各井下區隊對本措施要按措施貫徹的“十個環節”認真學習，學習要有記錄并考試合格，否則不能入井。
七、安檢科對本措施的貫徹執行進行監督檢查。
八、未盡事宜按《煤礦安全規程》、《防治煤與瓦斯突出細則》、《河南省煤礦防治煤與瓦斯突出若干規定（試行）》執行。

二○○六年八月一日