工作面回采預抽鉆孔施工安全技術措施
根據《煤礦安全規程》第145條規定要求,結合我公司已有的瓦斯資料分析,預計在15301工作面回采過程中使用通風方法解決瓦斯問題難度很大,為保證安全生產,減輕通風負擔,故決定由我隊在15301工作面進、回風順槽施工回采預抽鉆孔。
一、抽放鉆孔設計:
1、抽放方法、抽放方式
本煤層瓦斯抽放采用采前預抽和邊采邊抽的方法,采用鉆孔抽放方式;
2、本煤層回采抽放鉆孔施工順序
進風巷、回風巷回采抽放鉆孔自80米停采線開始依次按孔號往里施工。
3、本煤層回采抽放鉆孔設計
工作面回采抽放鉆孔布置參數(具體詳見附表1、附表2、附圖1、附圖2)
1)、鉆孔深度
工作面回采鉆孔沿煤層傾向布置,采取在進風巷、回風巷雙側布置鉆孔,雙側布孔鉆孔累計深度200m(即中部重疊20m),回采工作面采取下行通風方式,呈現進風高、回風低,考慮回風巷施工仰角抽放鉆孔比進風巷施工俯角抽放要容易,且考慮在抽放過程中進風巷抽放鉆孔積水難處理等原因,故15301工作面進風巷回采鉆孔深度設計為80m,回風巷回采鉆孔深度設計為120m;
2)、鉆孔水平間距
按照煤層瓦斯含量降到8m3/t以下、瓦斯壓力降到0.74Mpa以下的標準及預抽回采區域內煤層瓦斯噸煤鉆孔量0.1m/t以上的標準,結合現場實際情況,故設計進風巷及回風巷本煤層抽放鉆孔水平間距為0.5m,呈三花眼布置。
3)、鉆孔垂直間距
15301工作面平均煤厚5m,進風巷凈高3m,回風巷凈高3m,鉆機自身高度為1.1m,故進風巷及回風巷下排抽放鉆孔距底板1.1m、距頂板1.9m處布置;
考慮鉆孔抽放半徑、現場施工情況,進風巷、回風巷上排抽放鉆孔距下排孔0.6m、距頂板1.3m處布置。
4)、鉆孔個數及進尺
工作面回采鉆孔沿煤層傾向布置,工作面走向長度1253m,工作面傾斜長度為180m。工作面可采長度1107m,實際打鉆距離為1107m;鉆孔間距0.5m,進風巷回采鉆孔孔數為2214個,鉆孔進尺為177120m;回風巷回采鉆孔孔數為2214個,鉆孔進尺為265680m;總鉆孔數為4840個,總進尺為442800m。
按照預抽回采區域內煤層瓦斯噸煤鉆孔量0.1m/t以上的標準進行驗算得最少需施工回采鉆孔進尺為1253×180×5×1.5×0.1=169155m。此設計鉆孔進尺442800m>169155m,故能滿足預抽回采區域本煤層瓦斯要求。
5)、鉆孔角度
(1)進風巷回采鉆孔傾角
進風巷按-8°—-12°傾角計算,在80m位置底板下沉11.13m—16.63m;
計算得進風巷下排抽放鉆孔傾角β為-10°—-11°,上排抽放鉆孔傾角β為-10°—-11°。
下排抽放鉆孔在距底板1.1m處以-10°—-11°開孔,在80m位置鉆孔下沉3.86m—2.46m,加上鉆桿自身下沉1m,預計終孔距底板2.86m—1.46m左右;
上排抽放鉆孔在距底板1.7m處以-10°—-11°開孔,在80m位置鉆孔下沉3.86m—2.46 m,加上鉆桿自身下沉1m,預計終孔距底板3.46 m—2.06m左右;
(2)進風巷回采鉆孔方位角
進風巷回采鉆孔以0°方位角施工。
(3)回風巷回采鉆孔傾角
回風巷按8°—12°傾角計算,在120m位置底板上傾16.7m—24.94m;
計算得回風巷下排抽放鉆孔傾角β為9°—11°,上排抽放鉆孔傾角β為 9°—11°。
下排抽放鉆孔在距底板1.1m處以9°—11°開孔,在120m位置鉆孔上傾3.17m—3.14m,加上鉆桿自身下沉1m,預計終孔距底板2.17 m—2.14m左右;
上排抽放鉆孔在距底板1.7m處以9°—11°開孔,在120m位置鉆孔上傾3.17m—3.14m,加上鉆桿自身下沉1m,預計終孔距底板2.77 m—2.74m左右。
4)回風巷回采鉆孔方位角
回風巷回采鉆孔以0°方位角施工。
二、鉆孔的封孔
封孔管必須具有抗靜電、阻燃性,(我公司采用Φ63mmPVC管、管壁厚度3mm);封孔采用人工聚氨酯封孔,封孔深度不得小于9m,封孔管外露長度為15-20cm。
三、鉆機施工安全措施
1) 開機前的準備
1、檢查各管路、鉆具、接插件、管件、套管、鉆桿等配件情況。必須確保設備及其安全裝置處于良好的工作狀態,方能開機。
2、安裝鉆機時,將工作地點頂部的活矸及底板的浮煤、雜物清理干凈,保證見實底實頂,立柱必須戴木帽,安設底木必須擺好擺平,有問題時必須及時處理好。
3、機長要攜帶便攜式瓦檢儀并將瓦檢儀吊掛在孔口下風側0.5m處,隨時檢查施工地點鉆場的瓦斯情況,發現瓦斯濃度達到1%,立即停機、撤人并匯報通風調度處理。
4、各連接螺栓必須擰緊,立柱必須固定牢固,立柱必須有防倒措施。固定夾頭把鉆機前端與固定裝置的橫梁連接,必須擰緊螺栓。防止松動跑偏。
5、鉆機在固定裝置上作業時,定位必須適當。使其在不同的高度水平,能平穩作業。
6、鉆機試運行時,給進、旋轉應試運轉1—2次,鉆頭、馬達空轉均以最高轉速旋轉,空轉時間不宜過長。
2)鉆進時的操作
1、鉆機操作時,必須機長統一指揮,要嚴格按照鉆機操作程序進行。施工人員要穿戴整齊,防止手套或衣袖接觸機器;人員相互配合,統一口令。
2、必須嚴格按照鉆孔設計執行,抽放鉆孔的角度吊掛,鉆孔的完孔,必須由機長、工長或隊長詳細記錄在進尺表上。鉆孔角度誤差不大于±1°,鉆孔位置誤差不大于±0.2米,開孔要圓滑,給進速度要慢,終孔達到設計要求。
3、上、下鉆桿人員必須站在鉆機上風側,不得影響開機人員的視野,由開機人員指揮操作。拆裝鉆桿時必須停機。鉆機施工過程中人員不得進入鉆機操作區。正常打鉆時,距鉆桿1米處要拉起警戒繩,開機時嚴禁進入。
4、操縱正、反旋轉手把至正轉位,使動力頭帶動鉆桿正轉。
5、在鉆進過程中,可根據鉆進阻力的變化,調節推進速度。若出現噴孔、卡鉆、吸鉆、抱鉆、瓦斯忽大忽小,瓦斯持續上升,連續煤炮聲,礦壓顯現等明顯瓦斯突出預兆時,必須立即停止作業,由機長負責將人員全部撤至新鮮風流安全處并及時匯報隊值班長、通風調度及公司調度室。
6、鉆進中出現掉桿或斷桿無法打鉆時,必須注明孔號及鉆桿長度,匯報隊值班長、通風調度及公司調度,并在掉桿或斷桿地點做明顯標識,以便掘進時采取相應措施。
3)加接鉆桿時的操作
1、在需加接鉆桿時,先停止推進,再停止旋轉。
2、鉆機夾持器夾緊鉆桿,解下鉆桿與動力頭連接插銷。
3、動力頭退后,將鉆桿與前部鉆桿末端對接上并插好插銷。
4、往前緩慢推動給進控制手柄,直至主軸插座輕柔的與加接的鉆桿尾端的凸接頭接合。
4)卸鉆桿的操作
1、操作動力頭邊旋轉排粉邊退后,直至整根鉆桿全部退出。
2、解下最后一根鉆桿與前一根鉆桿的連接插銷。
3、夾持器夾緊前部鉆桿,動力頭退后,解下鉆桿與動力頭插銷,取下鉆桿。
4、如此循環反復,直到卸完全部鉆桿。
5)鉆機搬移安全措施
1、鉆機搬移過程中,應對全部管路進行防護,把各接口密封防塵。
2、搬運整機時,人員要配合好,統一口令,重物下嚴禁有人。
3、各獨立的組件應穩妥的固定在鉆機上,搬運過程中,檢查是否有超長及凸出部位,避免搬運時碰壞。
4、鉆機搬家時必須將立柱和跑道拆開,分別搬運,要將外露氣嘴堵好,細小零件單獨保管好。拆卸立柱和跑道時要注意安全。
5、鉆機在搬移時,必須有鉆機隊工長現場指揮。
6) 孔口除塵器的安裝和注意事項
1、鉆機安裝完成后要安裝孔口除塵裝置,我隊采用KCS-23QK型礦用氣動水射流孔口除塵器。
2、注意事項
①射流除塵管出口嚴禁站人。
②高壓膠管和進氣管要連接可靠,U型卡必須卡牢,防止脫開。
③鉆機鉆桿要通過集塵器口圓孔的中心位置,集塵器要固定牢固,嚴防偏移松動,造成與鉆桿的相互碰撞產生火花引起瓦斯爆炸。
④油霧器和高壓泵無油時嚴禁使用。
⑤減速齒輪箱頂端注油口螺栓只有在注油時才能打開,正常使用時每個月加油鋰基潤滑脂一次。
⑥嚴禁在無水的情況下運行高壓泵。
四、突出預兆和發生突出的避災程序
(1)、有聲預兆:地壓顯現、頂板來壓、頂板掉渣、手扶煤壁有沖擊。
(2)、無聲預兆:工作面瓦斯濃度突然增大或忽大忽小,工作面變冷,出現瓦斯涌出的蜂鳴聲,打鉆時出現頂鉆、卡鉆、噴孔等現象。
(3)、避災程序:一旦發生突出預兆,必須停工撤人,當班跟班隊干、工長或機長必須立即組織施工人員佩戴自救器沿避災路線進行撤退,并及時向公司調度匯報。
(4)、避災路線:15301進風巷、15301回風巷→西翼軌道巷→集中皮帶巷→主、副斜井→地面。(詳見附圖5)
五、其他規定
1、鉆機施工時,每臺鉆機不得少于3人。
2、在鉆機施工過程中,在加、卸桿完畢后,由加、卸桿人員通知機長開機,機長再次確認加、卸桿人員撤至鉆機1m以外時,放可開機。
3、鉆孔施工完畢后,要及時封堵,并且清理于15301進、回風巷的煤溜或皮帶上,鉆機鉆進時,嚴禁人員清理煤粉。
4、鉆機施工或退鉆桿作業時,嚴禁敲打鉆桿。防止因敲打產生的明火引起瓦斯爆炸。
5、鉆孔施工期間如遇噴孔、卡鉆、吸鉆、抱鉆、瓦斯忽大忽小,瓦斯持續上升或遇水、遇巖等異常情況必須及時匯報通風調度和公司調度,并由專人記錄。
6、施工過程中,所有人員不得正對鉆孔滯留或作業,必須站立在鉆孔兩側,尤其加、卸鉆桿人員必須側身作業,在加、卸桿完畢后必須撤離至鉆機1m以外,防止鉆孔眼內來壓或鉆機鉆桿傷人。
7、當鉆機隊施工人員進入到工作面的鉆孔區后,必須及時采用黃土封堵報廢鉆孔,封堵長度不得少于2米。
8、加卸鉆桿過程中禁止人員站在皮帶或煤溜上作業。
在鉆機操作過程中鉆機和孔口除塵器的電纜、風管、水管必須吊掛整齊,防止影響行人的正常通行和工作。
10、所有施工人員必須使用專用手套,穿著專用衣服,佩戴袖套,嚴禁穿猴衣或大衣作業。
以上未提之處,嚴格按照《煤礦安全規程》和《鉆機操作規程》有關規定進行操作。
附表:1、15301進風巷回采鉆孔布置參數表
2、15301回風巷回采鉆孔布置參數表
附圖:1、15301工作面回采鉆孔平面圖布置
2、15301工作面回采鉆孔剖面示意圖
3、15301工作面回采鉆孔正視圖
4、15301進風避災路線圖
5、15301回風避災路線圖