揭露#煤层专项防突设计说明书.doc
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1、马依西一采区回风斜井工作面揭穿5-1#煤层专项防突设计说明书一、概况1、巷道布置马依西一采区回风斜井井筒设计长度674.937m,坡度-20,开口坐标X=2826182.047,Y=35470940.272,Z=+1850.500m,开口方位角:112。其中K0-40m段设计支护形式为钢筋混凝土支护,K0-674.937m段设计支护形式为锚网喷。巷道自开口点先施工1m平巷,然后以180方位往前以-20坡度掘进673.937m落平。2、揭煤区域煤层预计从设计开口点位置往前掘进159m,巷道底板将揭露5-2#煤层顶板。3、揭煤区域地质构造根据现有地质资料分析,揭5-2#煤层区域内煤层赋存稳定,无较
2、大的地质构造存在。4、煤层的顶、底板情况巷道顶、底板以粘土泥岩为主,其次为细砂岩或粉砂岩,直接顶板为粉砂岩,灰色夹灰色条带,薄层状,夹层状菱铁矿,直接底板为泥岩,灰褐灰色,岩石硬度系数f=46。在施工中应加强对顶板观察,对局部破碎带及节理发育处应加强顶板管理。二、通风系统1、该巷掘进过程中的设计配风量为530m3/min,掘进过程中局扇能保证迎头所需风量满足设计要求,并确保通风系统稳定、畅通。2、回风斜井工作面揭煤期间,其专用回风系统独立、可靠和安全。三、工程布置及揭煤实施方案1、工程布置(详见附图一)2、揭煤实施方案(1)先探后掘1)从回风斜井开口位置往前掘进125m,巷道底板距5-2#煤层
3、顶板的最小法线距离为10m,由施工队施工完前探钻孔。2)前探钻孔用以探明5-2#煤层赋存情况及瓦斯情况,控制煤层层位,掌握煤层赋存位置,厚度、瓦斯压力等参数。(2)区域防突措施:1)从巷道开口位置往前掘进125m,巷道底板距5-2#煤层顶板的最小法线距离为10m时,施工抽放孔作为区域防突措施。施工的抽放孔必须控制揭煤处巷道轮廓线外左右(走向方向)各不小于20m,上下(倾向方向)各不小于15m范围,同时还应保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不得小于5m。要求施工的抽放孔必须穿过煤层全厚且进入煤层顶板1m,如果当一次打不穿煤层全厚时,可分段施工,但第一次实施的钻孔穿煤长度不得小于15m。(
4、区域防突措施孔参数见附图三)。2)施工的抽放孔必须按照设计施工,施工的抽放孔必须立即进行封孔联网抽放,封孔深度58m,抽放的单孔负压不得小于13KPa。3)必须每班对抽放钻孔抽放浓度进行测试,对单孔抽放浓度降到10%以下的进行关闭,加强抽放系统巡视、放水、堵漏等管理,确保正常抽放。当所有单孔瓦斯浓度及混合瓦斯浓度均降到10%以下后,经验算,预抽率达到30%以上时,方可立即进行区域措施效果检验工作。(3)区域防突措施效果检验采用直接测定煤层瓦斯压力或间接计算残余瓦斯含量的方法进行区域预抽措施效果检验工作。1)采用直接测定煤层瓦斯压力时,应在回风斜井工作面施工5个检验测试孔(即压力测试孔)(从巷道
5、开口位置往前掘进48.4m,即巷道底板距5-1#煤层顶板法线距离7m)分别布置于预抽区域的上部、中部、下部和两侧,并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围。检验测试孔应布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置,并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离,且避开采掘巷道的预抽超前距(区域措施效果检验孔见附图四)。压力测试孔施工完毕后必须立即进行封闭测试,测试人员每班必须对压力测试表进行读数并观察压力变化情况,只有当测定的煤层残余瓦斯压力小于0.74Mpa时,方可视为区域措施有效,该区域为无突出危险。若测定的煤层残余瓦斯压力大于或等
6、于0.74Mpa,则该区域采取的区域防突措施无效,必须重新实施区域防突措施,直至煤层残余瓦斯压力小于0.74 Mpa。若检验期间在煤层中施工的钻孔出现喷孔、卡钻、顶钻及其他明显突出预兆时,该区域采取的区域防突措施无效,乃属突出危险区,必须重新实施区域防突措施。2)采用间接计算残余瓦斯含量时,当区域内施工的预抽钻孔,经计算该揭煤区域的煤体残余瓦斯含量小于8m3/t时,方可视为区域防突措施有效,该区域为无突出危险,否则将继续抽放,直至该揭煤区域的煤体残余瓦斯含量小于8m3/t时。(4)区域验证1)采用钻屑瓦斯解析指标法作为区域验证当措施效果检验无突出危险后,控制进尺至巷道底板距5-1#煤层顶板的最
7、小法线距离为5m(从回风斜井开口位置往前掘进56.3m),施工区域验证孔,进行区域验证。区域验证孔采用直径为42mm的钻杆施工,5个验证孔分别布置在巷道工作面的上部、中部、下部及两侧。使用ZYG-150B型钻机施工岩石部分,见煤后用煤电钻从见煤点开始施工(或直接用ZYG-150B钻机施工,用压风排渣),两侧的区域验证孔应控制巷道断面两侧轮廓线外2-4m。(验证孔的施工详见附图五)。进行验证时,每进1m测定该1m段的全部钻屑量S,每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值(K1max临界为0.4mL/g.min1/2,Smax临界为6kg/m。即:当每次测定的K1max0.4或Smax6kg/m时
8、,认为工作面有突出危险性。当每次测定的K1max0.4 mL/g.min1/2且Smax6kg/m时,认为工作面无突出危险性)。2)在经区域验证无突出危险后,往前掘进过程中在巷道底板距煤层顶板法向距离5米至2米段(从中部车场开口位置往前掘进56.3m,巷道底板距5-1#煤层顶板的最小法线距离为5m,往前掘进68.2m巷道底板距5-1#煤层顶板的最小法线距离为2m),每个进尺循环前,必须沿法向方向布置3个孔对工作面进行突出危险性预测,若有突出,必须严格执行工作面局部防突措施(局部突出危险性预测钻孔详见附图六)。3)只有当区域验证和进行局部突出危险性预测为无突出危险后且采取的安全防护措施到位后,方
9、可掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置(即从回风斜井开口位置往前掘进70.1m巷道底板距5-1#煤层顶板的最小法线距离为1.5m时),在由当前掘进位置掘进到法向1.5m位置过程中必须采取边探边掘措施,探孔超前距不得小于2m,探孔数不得少于3个。4)当掘进工作面掘至煤层法向距离2m(若揭煤期间巷道岩石松软、破碎,还应适当增加法向距离)位置时,必须沿工作面最小法向距离方向布置3个孔和掘进工作面方向布置3个孔进行最后验证(验证孔设计见附图七)。只有当工作面预测或措施效果检验为无突出危险时方可在采取安全防护措施的条件直接采用远距离放炮揭穿煤层。若验证结果出现有突出危险时或打钻出现喷孔现象时,必须按照
10、要求补充局部防突措施。(5)局部防突措施1)揭煤过程中,严格按揭煤工艺流程图执行(见附图八)。2)局部防治突出措施掘进面出现下列情况之一,视为有突出危险,必须采取局部防突措施。、钻屑瓦斯解吸指标 K10.4mL/gmin1/2。、掘进过程中炮后瓦斯(T2)超过1.5。、出现瓦斯涌出异常:正常作业过程中,掘进面或其回风流瓦斯浓度突然升高超过1.0%以上。、打钻时有喷孔、顶钻、夹钻、卡钻现象。、煤层软分层突然变化。、遇地质构造。该面采取的局部防突措施为超前预抽钻孔预抽煤层瓦斯,抽放孔采取ZYG-150B型钻机施工,施工的抽放孔必须穿过煤层全厚且进入煤层顶板0.5m,如果当一次打不穿煤层全厚时,可分
11、段施,但第一次实施的钻孔穿煤长度不得小于15m,施工同时必须严格按照防治煤与瓦斯突出规定第八十二条规定控制巷道揭煤处轮廓线左右及上部5m,下部3m位置。(抽放钻孔根据现场情况另行设计)。施工超前预抽钻孔必须吊挂施工说明牌板并填写清楚,当班施工结束后,施工负责人必须将钻孔施工情况向项目部技术负责人汇报;现场瓦检员必须及时向地面调度室汇报。每施工完毕一个超前预抽钻孔,必须立即使用水泥砂浆或马丽散对其封孔(封孔参数详见附图九),并及时与主抽放瓦斯管路进行联网抽放。地质条件发生变化时,必须根据已施工的钻孔探明的情况,及时修改超前预抽钻孔参数。超前预抽钻孔施工前应加强施工地点支护,背好巷道顶帮,严禁空顶
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