【正文】 1583運(yùn)輸石門揭M20煤防突措施盤(pán)縣黑皮凹子煤礦 1583運(yùn)輸石門揭M20煤防突設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施二0一四年七月二十八日1583運(yùn)輸石門揭過(guò)M20煤層專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施按煤與瓦斯突出礦井管理，在石門揭露煤層采取區(qū)域綜合防突措施，1583運(yùn)輸石門掘進(jìn)過(guò)程中將揭露M20煤層，為確保揭煤工作安全順利進(jìn)行，特制定以下專項(xiàng)設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施：第一部分 工程概況一、施工概況 1583運(yùn)輸石門全長(zhǎng)415m，巷道為半圓拱形巷道，巷道施工方式為炮掘，巷道采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，凈斷面為：178。從1583消防材料硐室開(kāi)口，以3‰坡度按57176。方位掘進(jìn)106米后在按照17176。的方位掘進(jìn)309米。在巷道掘進(jìn)到23米巷道轉(zhuǎn)打運(yùn)輸石門掘進(jìn)專用回風(fēng)巷。二、預(yù)揭煤層情況據(jù)礦井地質(zhì)報(bào)告地層綜合柱狀圖”顯示（詳見(jiàn)附圖）及2013年礦井井下探煤鉆孔成果圖和井下副斜井、主斜井、主溜煤斜巷所揭露的煤層看，M20煤在副斜井和主斜井的1623水平揭露，而在1583運(yùn)輸石門開(kāi)口位置處于1583水平，兩水平相差40米垂高，在地層綜合柱狀圖顯示該煤層下方還處在很多薄煤層，但在專篇上M20號(hào)煤層屬于開(kāi)采范圍內(nèi)的最低層。煤層走向東西，石門與煤層呈10176。左右的夾角，M20號(hào)煤層頂板為粉砂質(zhì)泥巖，底板為泥質(zhì)粉砂巖，煤層中夾有矸石2層。根據(jù)在1661水平所揭的煤層來(lái)看，礦井在該區(qū)域內(nèi)由于受到斷層和其他地質(zhì)構(gòu)造的影響，造成在該區(qū)域內(nèi)煤層變化較大，在103運(yùn)輸斜巷右盤(pán)煤層走向?qū)儆谀媳弊呦颍谧蟊P(pán)屬于東西走向，而在右盤(pán)地質(zhì)構(gòu)造較大，煤層變化較大。根據(jù)開(kāi)口點(diǎn)位置和原揭露的煤層看，在1583運(yùn)輸石門在掘進(jìn)完106米左右后，在轉(zhuǎn)向17176。的方位掘進(jìn)210米左右才會(huì)穿透M20號(hào)煤層，為確保安全順利揭穿M20煤層，決定在M20煤層底板留設(shè)2ｍ（法線距離）的安全巖柱，然后采用遠(yuǎn)距離爆破方法揭開(kāi)M20煤層。考慮到揭煤情況，根據(jù)礦井綜合柱狀圖看在M20煤層以下有4層基本可采煤層，編號(hào)為M2M2M2M30,但除以上煤層外還存在其他薄煤層，所以在該掘進(jìn)作業(yè)點(diǎn)從開(kāi)口掘進(jìn)完106米后，必須重新打探煤鉆孔，探明M20號(hào)煤層下方的薄煤層，及薄煤層之間的層間距，以便更好的對(duì)掘進(jìn)工作面做好防突工作。煤層綜合柱狀圖（圖1）2013年探煤鉆孔成果圖（圖2（AA））2013年探煤鉆孔成果圖（圖2（BB））第二部分 揭煤組織管理一、領(lǐng)導(dǎo)組織為確保揭煤工作有條不紊安全地進(jìn)行。特成立揭煤領(lǐng)導(dǎo)小組,指揮、落實(shí)揭露M20煤層工作：組 長(zhǎng)：羅方明副組長(zhǎng)：吳永高、馬海泉、吳秀永、 成 員：楊玉林、任廣在、楊云、吳正舉、李本懷及各科室相關(guān)人員 二、職責(zé)劃分揭煤前，指揮組長(zhǎng)應(yīng)組織召開(kāi)揭煤工作預(yù)備會(huì)，對(duì)各環(huán)節(jié)作詳細(xì)布置，落實(shí)人員，明確責(zé)任，揭煤領(lǐng)導(dǎo)組負(fù)責(zé)牽頭落實(shí)揭煤各項(xiàng)措施。組長(zhǎng)、副組長(zhǎng)等揭煤期間在礦調(diào)度室指揮揭煤工作。崗位職責(zé)要求如下： 總工程師（羅方明）負(fù)責(zé)對(duì)該石門揭穿M20煤層技術(shù)全面負(fù)責(zé)，負(fù)責(zé)組織揭煤設(shè)計(jì)的編制、審批、上報(bào)、貫徹、實(shí)施，負(fù)責(zé)揭開(kāi)M20煤層時(shí)爆破指令的下達(dá)及發(fā)生災(zāi)害時(shí)指揮搶險(xiǎn)救災(zāi)工作。 安全礦長(zhǎng)(吳永高)負(fù)責(zé)對(duì)1583運(yùn)輸石門揭開(kāi)M20煤層過(guò)程中的措施落實(shí)情況進(jìn)行監(jiān)督和檢查。生產(chǎn)礦長(zhǎng)（吳永高）負(fù)責(zé)按照1583運(yùn)輸石門揭煤設(shè)計(jì)規(guī)定的揭煤步驟進(jìn)行本次揭煤工程，落實(shí)本次揭煤所需的人力、設(shè)備和材料。機(jī)電礦長(zhǎng)（馬海泉）負(fù)責(zé)指揮停送電及監(jiān)督檢查電器設(shè)備的防爆性能等工作。通防副總工程師負(fù)責(zé)揭煤期間的瓦斯和防突管理的技術(shù)指導(dǎo)，負(fù)責(zé)收集、整理并上報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù)，監(jiān)督防護(hù)措施到位情況和各種鉆孔的施工情況，負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離爆破作業(yè)組織實(shí)施遠(yuǎn)距離爆破揭煤措施。調(diào)度室（吳正舉）負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)好各部門搞好本次揭煤工作，作好石門揭煤專題調(diào)度記錄，及時(shí)反饋揭煤現(xiàn)場(chǎng)情況，負(fù)責(zé)1583運(yùn)輸石門監(jiān)測(cè)監(jiān)控和通訊設(shè)備安設(shè)工作，協(xié)調(diào)井下和井上的聯(lián)絡(luò)，保障揭煤工作順利進(jìn)行。生產(chǎn)技術(shù)科負(fù)責(zé)掘進(jìn)巖柱期間安排專人分三班現(xiàn)場(chǎng)值班，按設(shè)計(jì)要求預(yù)留巖柱；負(fù)責(zé)記錄、收集、整理資料、提供M20煤層的地質(zhì)資料，確定煤層位置。 安監(jiān)科負(fù)責(zé)清查下井人員升井情況，負(fù)責(zé)安全技術(shù)措施站崗、撤人、以及井口警戒的落實(shí)情況，負(fù)責(zé)對(duì)1583運(yùn)輸石門揭煤過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)督，制止“三違”作業(yè)。通防科負(fù)責(zé)揭煤期間的瓦斯和防突管理的技術(shù)指導(dǎo)，負(fù)責(zé)收集、整理并上報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù)，監(jiān)督防護(hù)措施到位情況和各種鉆孔的施工情況。機(jī)電科負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)停送電指揮工作，負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離爆破期間停送電工作。對(duì)揭煤工作面和揭煤回風(fēng)系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備要重點(diǎn)檢查，杜絕失爆現(xiàn)象，并做好檢查記錄。1通防隊(duì)負(fù)責(zé)按設(shè)計(jì)及措施要求施工地質(zhì)孔、抽放孔，進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和措施效果檢驗(yàn)、壓力監(jiān)測(cè)記錄工作、瓦斯抽放管路的敷設(shè)、瓦斯抽放參數(shù)（抽放瓦斯?jié)舛?、抽放瓦斯量、?fù)壓）測(cè)定、計(jì)算抽放量、安設(shè)壓風(fēng)自救系統(tǒng)、安設(shè)防突反向風(fēng)門及相關(guān)安設(shè)通風(fēng)設(shè)施，、安排專職瓦檢員檢查瓦斯等工作。負(fù)責(zé)落實(shí)人員編制揭煤后瓦斯排放、入工作面檢查工作。1施工單位負(fù)責(zé)按本設(shè)計(jì)及措施要求現(xiàn)場(chǎng)施工掘進(jìn)、施工遠(yuǎn)距離爆破的炮眼，并清孔、完成迎頭臨時(shí)支護(hù)、安排專職爆破員做引藥及裝藥聯(lián)線工作，并準(zhǔn)備好腳線、竹（木）制長(zhǎng)炮棍、炮泥及剝線工具；負(fù)責(zé)準(zhǔn)備風(fēng)煤鉆和預(yù)測(cè)鉆桿及相關(guān)材料運(yùn)輸準(zhǔn)備。安裝、管理揭煤工作面、爆破地點(diǎn)的各項(xiàng)安全防護(hù)措施。1各科室配合安檢科清查本單位的出入井人數(shù)，及時(shí)匯報(bào)調(diào)度室。第三部分 揭煤程序一、1583運(yùn)輸石門揭穿M20煤層，從石門距煤層法線距離15m巖柱開(kāi)始，直至穿過(guò)煤層到煤層頂板的全過(guò)程。采用鉆屑指標(biāo)法進(jìn)行防突措施效果檢驗(yàn)，以K1值作為突出危險(xiǎn)性指標(biāo)進(jìn)行判斷。根據(jù)《防突規(guī)定》第73條規(guī)定，選用鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1或△h2值作為石門突出預(yù)測(cè)指標(biāo)，采用鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法預(yù)測(cè)石門揭煤工作面突出危險(xiǎn)性，由石門揭煤工作面向煤適當(dāng)位置至少打三個(gè)鉆孔，在鉆孔進(jìn)到煤層時(shí)每鉆進(jìn)1m采集一次孔口排出的粒徑13mm的煤鉆屑，測(cè)定其瓦斯解吸指標(biāo)Δh2值或k1值。測(cè)定時(shí)應(yīng)考慮不同鉆進(jìn)工業(yè)條件下的排渣速度，實(shí)測(cè)得到的任一指標(biāo)（Smax值、K1值）大于或等于臨界值時(shí)，該工作面預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)工作面；反之，為無(wú)突出危險(xiǎn)工作面。表1 鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法指標(biāo)臨界值煤樣Δh2指標(biāo)臨界值/PaK1指標(biāo)臨界值/[ml(gmin1/2)1]干煤樣200濕煤樣160 當(dāng)1583運(yùn)輸石門掘進(jìn)完106米后轉(zhuǎn)向沿17176。的方位掘進(jìn)210米左右將穿透M20號(hào)煤層。根據(jù)法線距離15米的規(guī)定，該點(diǎn)到煤層的法線距離為15米，所以在該點(diǎn)應(yīng)布置預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)鉆孔，對(duì)前方的M20號(hào)煤層進(jìn)行測(cè)定，當(dāng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)后若Δh2或K1超出規(guī)定時(shí)，應(yīng)根據(jù)規(guī)定在掘進(jìn)至法線距離為7米時(shí)，布置瓦斯抽放鉆孔，對(duì)該煤層進(jìn)行瓦斯預(yù)抽；還可以在法線距離15米的位置布置排放鉆孔對(duì)M20號(hào)煤層的瓦斯進(jìn)行排放；經(jīng)瓦斯預(yù)抽一段時(shí)間后，經(jīng)檢驗(yàn)若該煤層的相關(guān)參數(shù)還在超標(biāo)，可以考慮在進(jìn)行抽放和在該點(diǎn)布置排放鉆孔進(jìn)行排放，只有當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)都低于規(guī)定時(shí)，由施工方向煤礦各部門提出申請(qǐng)后，經(jīng)煤礦各領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)，才允許掘進(jìn)作業(yè)。由于在M20號(hào)煤層下方還存在很多薄煤層，可能在對(duì)M20煤層預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，M20煤層的相關(guān)參數(shù)會(huì)受到其他薄煤層的影響，造成各指標(biāo)超標(biāo)或者其他，所以應(yīng)按照規(guī)定，分別在法線距離7米、5米、3米時(shí)都分別對(duì)M20煤層進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等相關(guān)工作。煤礦在以往掘進(jìn)5煤、12煤層過(guò)程中，在掘進(jìn)至下山100左右遇到了小斷層，該斷層落差在2米左右，但在下段未進(jìn)行掘進(jìn)，所以具體情況不清，但是根據(jù)原采掘老圖，在該掘進(jìn)區(qū)域內(nèi)不存在較大的落差斷層，只是局部地點(diǎn)煤層起伏較大。在原采掘的過(guò)程圖上知道，在運(yùn)輸石門掘進(jìn)到415米時(shí)，可能會(huì)遇到斷層，該斷層為隱伏斷層，具體斷層參數(shù)不清。揭煤圖（圖3） 預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)鉆孔布置圖（圖4）二、石門揭煤實(shí)施流程圖煤實(shí)施流程圖距煤層最小法向距離15m前打2個(gè)穿煤層全厚的超前探孔，探明煤層位置、產(chǎn)狀進(jìn)行區(qū)域預(yù)測(cè)有無(wú)突出危險(xiǎn)否是在距離煤層最小法向距離7m采取區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)Δhk1有無(wú)突出危險(xiǎn)強(qiáng)化區(qū)域防突措施在揭煤工作面距煤層最小法向距離5m、3m前用工作面預(yù)測(cè)方法進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證（局部綜合防突措施的工作面預(yù)測(cè)）有無(wú)突出危險(xiǎn)實(shí)施工作面防突措施進(jìn)行工作面措施效果檢驗(yàn)，鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法 Δhk1有無(wú)突出危險(xiǎn)強(qiáng)化工作面防突措施采用前探孔邊探邊掘，直至到遠(yuǎn)距離爆破揭穿煤層前的工作面位置（最小法向距2m）工作面預(yù)測(cè)、效檢、驗(yàn)證有無(wú)突出危險(xiǎn)強(qiáng)化工作面防突措施在采取安全防護(hù)措施的條件下采用遠(yuǎn)距離爆破揭煤作業(yè)是否進(jìn)入煤層頂板2m以上揭煤結(jié)束有有有有有無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)局部綜合防突措施區(qū)域綜合防突措施本次揭煤采用五步揭石門法揭開(kāi)M20煤層，具體步驟如下：第一步：準(zhǔn)確控制煤層層位，掌握煤層賦存位置、形態(tài)，在1583運(yùn)輸石門掘進(jìn)工作面距煤層法線距離15m時(shí)，探明M20煤層和測(cè)定煤層瓦斯壓力。一、探明M20煤層當(dāng)石門掘進(jìn)至距煤層法線距離15m時(shí)，即停止掘進(jìn)，由開(kāi)拓工區(qū)清理好鉆場(chǎng)，通防科進(jìn)場(chǎng)施工2個(gè)穿透M20煤層全厚的地質(zhì)兼測(cè)壓鉆孔，且進(jìn)入頂（底），探明前方煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造、瓦斯情況等。表2超前探測(cè)鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)孔號(hào)孔徑傾角方向角預(yù)計(jì)見(jiàn)煤點(diǎn)孔深備注1Φ75mm0平行巷道中線15m2Φ75mm66平行巷道中線87m圖5：超前探測(cè)鉆孔布置示意圖二、收集地質(zhì)資料施工鉆孔時(shí)生產(chǎn)技術(shù)科地質(zhì)人員必須現(xiàn)場(chǎng)值班，根據(jù)鉆孔情況，收集該石門的地質(zhì)資料，特別是地質(zhì)構(gòu)造的資料（重點(diǎn)是斷層、褶皺等），作好記錄，并根據(jù)鉆孔資料繪制剖面圖，為揭煤提供可靠的第一手資料。三、封孔測(cè)壓采用黃泥、水泥封孔測(cè)壓法，封孔材料為黃泥，水泥或黃泥水泥混合物，封孔方式為手工操作，該方法主要適用于石門揭煤的瓦斯壓力測(cè)定。（一）待地質(zhì)資料收集工作完成后，通防工區(qū)必須立即將所有地質(zhì)鉆孔注漿封孔測(cè)定M1煤層原生瓦斯壓力。詳見(jiàn)下圖（二）封孔技術(shù)要求:a水泥或黃泥水泥混合物,水泥:黃泥=100:10；b封孔深度不小于8米；c測(cè)壓導(dǎo)管采用直徑6mm的銅管或無(wú)縫鋼管，測(cè)壓導(dǎo)管長(zhǎng)度大于9米，插入測(cè)壓室段的銅管每5cm必須開(kāi)一直徑為3mm的小孔；d銅管外露長(zhǎng)度為10cm，且在入井前必須先加工好連接壓力表的連接頭，并確保連接頭不漏氣。圖6：黃泥、水泥封孔測(cè)壓法示意圖 （三）待水泥、石膏混合物凝結(jié)后，方可安裝壓力表。（四）測(cè)壓前三天，必須每班觀測(cè)一次煤層瓦斯壓力變化情況,以后每天觀測(cè)一次，并向通防工區(qū)、通防部,作好記錄,待壓力表的壓力穩(wěn)定后，方可以撤出壓力表，進(jìn)行下一步的工作。四、掘進(jìn)時(shí)，必須嚴(yán)格按本措施的邊探邊掘措施掘進(jìn)。 第二步：1583運(yùn)輸石門掘進(jìn)工作面距煤層法線距離7m時(shí)，在1583運(yùn)輸石門采取穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯的區(qū)域防突措施。和區(qū)域措施效果檢驗(yàn)。一、用ZY750D型鉆機(jī)施工區(qū)域防突鉆孔，控制范圍：巷道輪廓線、左右均為12m，上下幫6m，孔徑為Φ75mm，具體布置與參數(shù)詳見(jiàn)圖。 圖7：區(qū)域防突措施穿層鉆孔正視圖圖8：區(qū)域防突措施穿層鉆孔平面圖圖9：區(qū)域防突措施穿層鉆孔剖面圖二、針對(duì)1583運(yùn)輸石門瓦斯抽放由采用地面固定抽放泵進(jìn)行抽放，管路敷設(shè)、抽放鉆孔記錄、封孔情況記錄、抽放及有關(guān)參數(shù)（抽放系統(tǒng)中的瓦斯?jié)舛?、流量、?fù)壓）的觀測(cè)工作由通防工區(qū)完成。三、瓦斯抽放總量的計(jì)算：從打地質(zhì)構(gòu)造孔開(kāi)始，到抽放鉆孔施工結(jié)束，必須測(cè)定鉆孔瓦斯自由排放量和鉆孔噴孔瓦斯量，瓦斯抽放總量為鉆孔瓦斯自由排放量和鉆孔噴孔瓦斯量加上預(yù)抽瓦斯量之和，由通防工區(qū)負(fù)責(zé)收集資料并計(jì)算。但作為效果檢驗(yàn)依據(jù)時(shí)，只取抽放量之和。四、對(duì)穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，至少布置4個(gè)檢驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)，分別位于要求預(yù)抽區(qū)域的上部、中部和兩側(cè)，并且至少有1個(gè)檢驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)位于要求預(yù)抽區(qū)域內(nèi)距邊緣不大于2m的范圍。經(jīng)檢驗(yàn)，179。/t時(shí)，則為危險(xiǎn)區(qū)，繼續(xù)執(zhí)行區(qū)域防突措施，179。/t時(shí)，則為無(wú)危險(xiǎn)區(qū)，視為區(qū)域性防突措施有效，方可繼續(xù)掘進(jìn)。五、效果檢驗(yàn)有效后進(jìn)行掘進(jìn)的安全技術(shù)措施（一）生產(chǎn)技術(shù)科指定專人分三班現(xiàn)場(chǎng)值班，掌握探眼情況及巖柱厚度?，F(xiàn)場(chǎng)值班人員下班后，必須及時(shí)到調(diào)度室，并向當(dāng)班調(diào)度員匯報(bào)，調(diào)度員作好記錄，調(diào)度室必須將1583運(yùn)輸石門揭煤列為重點(diǎn)調(diào)度項(xiàng)目。（二）石門掘巖柱前，必須在緊靠工作面兩幫腰線位置作好標(biāo)記，（“品”字形眼）在測(cè)量巖柱進(jìn)度時(shí)，以緊靠工作面的標(biāo)記眼為準(zhǔn)，并將標(biāo)記眼至工作面的距離向礦調(diào)度室匯報(bào)。（三）為防止誤穿M1煤層，必須堅(jiān)持“先探后掘”的原則，具體嚴(yán)格按邊探邊掘措施掘進(jìn)。（四）瓦檢員必須嚴(yán)密監(jiān)測(cè)工作面的瓦斯變化情況，嚴(yán)禁空班、漏檢、假檢，每班瓦檢員應(yīng)最先進(jìn)入工作面，下班時(shí)最后離開(kāi)工作面。（五）逼掘巖柱時(shí)，若工作面出現(xiàn)巖壁偏幫異常、瓦斯忽大忽小、頂卡釬子及噴孔等煤與瓦斯突出預(yù)兆時(shí)，必須及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)人員撤至安全地點(diǎn)并向礦調(diào)度室匯報(bào)，待采取措施處理后，檢查無(wú)安全隱患后，方可恢復(fù)工作。（六）巖柱掘進(jìn)時(shí)，在圍巖松軟穩(wěn)定性差的地段，要按照措施規(guī)定，搞好支護(hù)，且經(jīng)常進(jìn)行敲幫問(wèn)頂。（七）工作面距煤層法線距離5m時(shí)，施工隊(duì)停止掘進(jìn)，并立即向調(diào)度室匯報(bào)。第三步：1583運(yùn)輸石門掘進(jìn)工作面距煤層法線距離5m、3m時(shí)，采用鉆屑指標(biāo)解析