1800西翼底抽巷一號鑽場設計

　　目 錄

　　第一章設計依據 4

　　第二章 礦井瓦斯情況 4

　　第三章 鑽場布置與施工要求 10

　　一、鑽場位置的確定： 10

　　二、鑽孔密度及控製範圍 10

　　三、鑽孔封孔方法與要求 10

　　四、抽采達標要求 13

　　第四章 鑽孔施工技術安全措施13

　　第五章 抽放鑽場管理16

　　羅州煤礦1800西翼底抽巷一號鑽場設計

　　第一章設計依據

　　1、《煤礦瓦斯抽放規範》(AQ1027—2006)(2006-11-02) 中華人民共和國安全生產行業標準;

　　2、《煤礦瓦斯抽采基本指標》(AQ1026—2006)(2006-11-02) 中華人民共和國安全生產行業標準;

　　3、《礦井瓦斯湧出量預測方法》(AQ1018—2006)(2006-02-27) 國家安全生產監督管理總局;

　　4、《防治煤與瓦斯突出規定》國家安全生產監督管理總局令第19號;

　　5、《貴州省赫章縣羅州煤礦開采方案設計(修改補充)》

　　6、《貴州省赫章縣羅州煤礦安全專篇(修改補充)》;

　　7、《貴州省赫章縣羅州煤礦防治煤與瓦斯突出設計》;

　　8、《貴州省赫章縣羅州煤礦瓦斯抽采設計》;

　　第二章 礦井瓦斯情況

　　本礦屬煤與瓦斯突出礦井，未進行煤層瓦斯含量測定。

　　1、本礦井瓦斯含量梯度預計

　　M9煤層+1625水平時瓦斯含量19.0m3/t，最大埋深時瓦斯含量21.3m3/t， 根據瓦斯梯度數計算公式(采礦工程設計手冊)：

5、礦井瓦斯抽采的可行性
　　　衡量煤層可行性的指標主要有三項：煤層的透氣性係數、鑽孔瓦斯流量衰減係數、鑽孔瓦斯極限抽放量。由於本礦瓦斯資料欠缺，未能獲得煤的孔隙率、煤層透氣性係數、鑽孔瓦斯流量衰減係數等資料，無法定量03manbetx 瓦斯抽采難易程度，但據以前的抽采經驗，赫章煤礦區瓦斯抽采效果較好，03manbetx 認為該礦進行瓦斯抽采是可行的。
　　　6、礦井瓦斯抽采的必要性
　　　根據《煤礦建設項目安全設施設計審查和竣工驗收規範》（AQ1055-2008）第3.4.4.1條規定，礦井必須進行瓦斯抽采。有下列情況之一的礦井必須進行瓦斯抽采：
　　　1個采煤工作麵的瓦斯湧出量大於5m3/min 或1個掘進工作麵瓦斯湧出量大於3m3/min，用通風方法解決瓦斯問題不合理的；高瓦斯或煤（岩）與瓦斯（二氧化碳）突出的。根據黔府辦發［2008］83號文件，瓦斯含量達到或超過8.0立方米/噸的煤層（區域）、瓦斯壓力達到或超過0.74MPa煤層（區域）必須預抽煤層瓦斯，消除瓦斯隱患後，再安排采掘作業。
　　　根據預測結果，可采煤層最小瓦斯含量：15.6m3/t，最小瓦斯壓力：1.74MPa，預抽前最大瓦斯湧出量為11.2m3/min；預抽達標後最大瓦斯湧出量為5.6 m3/min，符合瓦斯抽采要求，對礦井回采工作麵、掘進工作麵以及礦井瓦斯湧出量的預測結果看出，在不進行抽采的情況下，礦井回采工作麵、掘進工作麵以及礦井的瓦斯湧出量較大，如果不對煤層瓦斯進行預抽，單采用通風的手段難以解決瓦斯超限問題，難以保證礦井的安全生產；礦井按有煤與瓦斯突出危險進行設計，從防突的角度，必須進行瓦斯抽采。
第三章 鑽場布置與施工要求
　　　一、鑽場位置的確定：
　　　　根據《防治煤與瓦斯突出規定》的相關規定與《羅州煤礦防治煤與瓦斯突出設計》、《羅州煤礦瓦斯抽采設計》要求結合羅州煤礦實際情況，底板抽放巷每30米布置一個鑽場，但根據井下煤層賦存情況與構造變化合理布置鑽場。
　　1800西翼底板抽放巷布置在+1800M12號煤層的底板岩層中，巷道方位角為306度，1800西翼底板抽放巷的作用有三個：一是區域性預測，二是區域措施效果檢驗，三是主要為一采區第一區段西翼各煤層回風巷預抽煤巷條帶瓦斯底服務，1800西一翼底抽巷一號鑽場布置在該巷前進方向63米處右幫。鑽場為淨寬3米，淨高3米的半圓拱形斷麵，鑽場巷道長度為3米，采用錨噴支護。鑽場巷道方位角為29º13'14"。(見鑽場布置平麵圖)
　　1800西一翼底抽巷一號鑽場距M9煤層水平距離約20米，法線距離約10米。
　　　二、鑽孔密度及控製範圍
　　預抽鑽孔應達到的控製範圍：穿層鑽孔預抽第一采區第一區段M9、M12回風巷範圍內的煤層瓦斯(該區域地層傾角為30º)。即煤層巷道上幫輪廓線外20m，下幫10m；鑽場鑽孔控製煤層的走向長度為30米(抽放巷每隔30米布置一個鑽場)。掘進條帶內鑽孔終孔點間距按5m布置鑽孔。鑽孔深度必須打透煤層進入頂板岩層不少於0.5米。鑽場共從左至右共布置7排鑽孔，每排從上到下布置7個鑽孔，鑽場內布置49個穿層抽放鑽孔，鑽孔直徑為75㎜。采用ZY150型液壓鑽機打孔。附(鑽孔布置圖與鑽也參數表)
　　　三、鑽孔封孔方法與要求
　　　管材選擇無縫網管或PVC煤礦井下用聚氯乙烯管，鑽孔內抽放管選用長6m ，直徑40mm 的PVC抽放管，為防止堵塞，抽放管頂端鑽10 個直徑10mm 小孔，用雙層鐵篩網包紮好。封孔長度為5m。
　　　幹管及其與鑽場連接處應裝設瓦斯計量裝置。抽采鑽場、門框架設置放水器。抽采管路分岔處應設置控製閥門，閥門規格應與安裝地點的管徑相匹配。
　　　抽放鑽孔封孔方式采用水泥注漿泵封孔或聚胺脂封孔。本礦常使用聚胺脂封孔方法。為保證封孔質量宜采用水泥封孔。
　　　 1、采用水泥注漿泵封孔，封孔長度容易達到設計要求，封孔效率高，效果好，但操作較為複雜。
　　　可采用KFB型礦用封孔泵進行封孔。封孔材料采用425#矽酸鹽水泥，配比為1：0.4。

　　1——注漿泵 2——封堵材料 3——連接管
　　注漿泵與被封鑽孔的連接圖
　　　封孔工藝過程：
　　　一般在打鑽將要結束時就可開始準備水泥沙漿。水泥沙漿一般應加入適量的膨脹劑，以避免凝固後收縮出現裂縫。當鑽孔傾角較小時可適當增大漿液的濃度。
　　　井下封孔操作方法為：
　　　a.檢查封孔泵是否完好，封孔所需用的工具，配件等是否帶全；
　　　b.檢查抽放鑽孔所需抽放管是否齊全，長度是否達到要求（ф40mm，長度6m）；
　　　d.直接將井下裝水泥的袋子纏繞在抽放管上，送入鑽孔內封住孔口，其做法如下圖所示：

　　圖3-3-3 井下水泥沙漿注漿封孔方法示意圖
　　　——將抽放管的一端與注漿管擺放在一起，其重疊處約30cm左右；
　　　——準備編織袋（將水泥倒入封孔泵的攪拌器內後，就可空出）；
　　　——將袋子開口端向孔口處，如圖3-3-3所示將抽放管與注漿管纏繞；
　　　——用麻繩或麻線等，將抽放管、注漿管及編織袋捆緊；
　　　——如圖所示送入孔內：
　　　——按照泵的01manbetx 01manbetx ，開動泵攪拌水泥漿，均勻後並開始注漿，如圖所示，
　　　水泥漿先將編織袋脹大，並封住鑽孔，繼續注漿直到注完為止，注漿時，孔口可
　　　能會漏一些漿，但不會影響整個封孔質量；注完漿後即可直接將注漿膠管拔出。
　　　按以上方法進行下一個孔的注漿封孔；所有要封的鑽孔封完後，要對封孔泵進行清洗幹淨。
　　　2、聚氨酯封孔
　　　聚氨酯封孔就是用異氰酸酯和聚醚並添加幾種助劑反應而生成硬質泡沫體進行密封鑽孔。聚氨酯封孔材料膨脹倍數20倍以上，聚氨酯發泡均勻、細小，孔隙又不聯通，還有可塑性，適於動壓區封孔；在抽放瓦斯負壓60～80KPa、正壓2MPa下，鑽孔密封嚴實不漏氣。
　　　鑽孔采用聚氨酯封孔，對於井下封孔而言，主要要求聚氨酯在發泡後，其內所形成的孔為封閉孔，另外對發泡時間、發泡倍數、固化後的強度，可塑性等均有一定的要求。可選用聚氨酯封孔材料，既能保證密封嚴密，又可節省封孔材料。
　　　聚氨酯封孔（見圖3-3-4）即是在孔內抽放管的前端套上鐵檔板、木塞和橡膠墊圈，在距抽放花孔端的橡膠墊圈1m處，再套上木塞和鐵檔板，並用鐵線纏緊固定，在間距1m內的抽放管上固定一塊毛巾布（1m×0.7m）。封孔操作程序為：先稱出封一個孔的甲、乙組成藥液，分別裝入兩個容器，再將藥液同時倒入混合桶，立即用棒快速攪拌均勻，當藥液由黃褐色變為乳白色時，停止攪拌，將藥液均勻倒在毛巾布上，邊倒藥液邊向抽放管上卷纏毛巾布，並把卷纏好藥液的封孔管迅速插入鑽孔，大約5分鍾後，藥液開始發泡膨脹，20分鍾後停止發泡，逐漸硬化固結。為了避免封孔管晃動影響封孔質量，孔口處用木塞楔緊。封一個鑽孔的聚氨酯用量約為1Kg左右。
　　　鑽孔與管路的連接：聚氨酯封孔1小時後，便可與抽放管路連接。鑽孔與管路連接處應設置流量計和閥門。
　　　四、抽采達標要求
　　預抽煤層瓦斯含量降到8m3/t以下，或將煤層瓦斯壓力降到0.74MPa以下。確保在掘進施工前，能有效地預抽控製掘進條帶內瓦斯抽采率達到規範的要求。采用聚氨脂封孔或水泥注漿泵封孔。
第四章 鑽孔施工技術安全措施
　　　為確保施工鑽孔的工作順利進行，製定如下技術安全措施：
　　　（一）一般要求：
　　　（1）認真組織貫徹學習安全措施、《煤礦安全01manbetx 》相關內容以及《ZDY—500型全液壓坑道鑽機使用說明書》，人人都必須考試合格後，方可上崗。
　　　（2）提高班前會質量，每班都要執行手上交接，做到上不清、下不接，當班隱患當班必須處理，遺留問題必須向下一班交代清楚，跟班人員把好三大關：即：生產、質量、安全三方麵。
　　　（3）施工隊注意掌握煤層及頂底板岩性的變化情況，及時反饋信息，地質部門收集各種地質資料，為施工服務。
　　　（4）在巷道的下幫掏水溝，水溝流水要暢通，確保巷道無積水。
　　　（5）施工隊必須嚴格按要求的鑽孔方位、傾角、開孔位置、孔徑施工鑽孔，煤礦有關部門（如防突隊、通風隊等）負責鑽孔施工質量驗收，每孔必檢，對鑽孔方位、傾角、長度及見煤、噴孔等參數必須準確收集並作好記錄。
　　　（6）在鄰近區域放炮需撤人時，施鑽人員必須按要求撤離現場，並將鑽機電源切斷。
　　　（二）施工鑽孔的管理和規定：
　　　（1）鑽孔施工前，必須做好施工前的一切準備工作。鑽機運輸必須嚴格按運輸的有關規定執行。鑽機移動注意如下安全：
　　　a、鑽機移動前必須切斷電源，嚴禁鑽機帶電搬運。
　　　b、拆、卸安裝鑽機大型部件時，身體站立的位置必須避免失手的傷害。
　　　（2）進入現場施工前，必須嚴格檢查現場巷道內的瓦斯情況，隻有在瓦斯濃度低於0.8%時，方可進行作業。
　　　（3）進入現場施工前，班組長必須對工作地點的安全情況進行一次全麵檢查，確認無危險後，方準其餘人員進入作業地點，每個作業人員必須經常認真檢查作業地點的頂板、幫壁、支護等情況，當發現情況危險時，必須立即采取措施，進行處理，嚴格敲幫問頂製度。
　　　（4）施工前，必須將鑽機安設牢固，嚴禁用鑽杆抵鑽機，嚴格按設計參數放線布孔。
　　　（5）作業人員必須攜帶便攜式瓦斯檢測報警儀（2台）和隔離式自救器。施工作業過程中，將（2台）便攜式瓦斯檢測報警儀分別懸掛在作業地點的進風側和回風側，若瓦斯濃度超過0.8%，必須立即停止作業，撤出人員，切斷電源，進行處理，並向調度彙報。待查明超限原因且施鑽地點瓦斯降到0.8%以下時，才準送電開鑽作業。
　　　（6）開鑽前，首先檢查鑽機固定情況，然後開閘供水，當水從鑽孔外返出後方準開鑽，進鑽前開空車試車5分鍾，嚴禁不試車就強行鑽進。
　　　（7）操作人員衣帽、毛巾、燈線必須栓綁好，站立在電機另一側，不能和給進手把呈一直線，鑽進過程中不得翻越鑽機，如需翻越則必須停止鑽機運轉，且與操作台人員聯係好後方能翻越。
　　　（8）鑽進時要掌握壓力，均勻給進，根據鑽孔內煤岩軟硬程度加壓，不能隨意加長壓力把。
　　　（9）上下鑽具必須用管鉗卡緊、背牢後方可進行工作，且不得與孔口呈一直線，也不得檔住操作人員視線，操作人員精力要集中，行動一致，嚴格按照本工種01manbetx 01manbetx 進行操作，防止鑽具跑出傷人。
　　　（10）鑽孔內排出的鑽屑，當班必須采取有效辦法處理，以防止堵塞水溝。
　　　（11）鑽進中出現頂鑽、噴孔現象時，必須立即停止鑽進，關閉供水，讓其孔內瓦斯卸壓自排，此時觀察掛在孔口回風側附近的瓦斯便攜儀，當排出的瓦斯濃度超過0.8%時，必須切斷電源，人員撤離現場。隻有當工作地點20米範圍內瓦斯濃度降到0.8%以下，方可恢複鑽進，並要掌握速度慢進。若再次出現頂鑽、噴孔，則再次按上述措施執行。
　　　鑽進中出現卡鑽現象，且在卡鑽初期沒有噴孔時，鑽杆要旋轉往外退，讓鑽孔水將鑽宵排完後再進，如果卡鑽伴隨頂鑽，噴孔，則首先采取上麵的措施後再按卡鑽處理方法處理（一般都不得拔出鑽杆），並立即向調度室彙報。
　　　（12）一個班工作完畢後應關閉電機電源、並把起動器手把打到零位
　　　（13）鑽孔施工完畢後，先用黃泥堵孔，防止瓦斯壓出。並且在24小時內必須完成封孔作業
　　　（三）特殊措施：
　　　（1）在施鑽地點附近安設一組（不少於6個）壓風自救器、一套壓風自救係統和一台防爆電話。
　　　（2）調整通風係統，使采麵回風不直接流經施鑽地點。開鑽以前完成該區域通風係統調整。
　　　（3）掘進工作麵放炮時，撤出施鑽人員，放炮期間，所有人員均不得進入回風係統。
　　　（4）隻有當施鑽現場瓦斯不超限，整個施鑽區域無任何異常，方可正常施鑽。
　　　（5）若施鑽現場發生安全異常情況，則必須立即按避災路線撤離現場。
第五章 抽放鑽場管理
　　　瓦斯抽放工作是保障礦井安全生產的基本措施之一，預抽煤層瓦斯是抽放瓦斯的主要方法，為實現“長期、穩定、協調”必須加強抽放鑽場管理。
　　　一、現場管理
　　　現場管理工作是抽放鑽場管理的中心工作，它包括鑽場設計和施工管理、巡回檢查、文明生產等。
　　　1、施工管理
　　　施工管理是指瓦斯抽放鑽場掘出後，在鑽孔施工中除人員合理安排及鑽機、鑽具配套使用等管理工作外的全過程管理。
　　　ａ現場必須有瓦斯鑽孔設計圖版和說明書，並標明鑽孔數目，位置，間距、方位、角度（仰、俯）、孔徑、孔探、封孔長度、封孔材料、注意事項及特殊要求等，並要求施工操作人員在施工中嚴格遵守。
　　　ｂ必須有安全技術措施。針對具體地點提出具體措施，提出操作人員應該注意的安全問題，發生意外時的處理方法，發生災害時的避災路線等等。
　　　ｃ在鑽孔施工中，每班必須有鑽孔施工記錄，記錄內容包括：施工時間（年、月、日、班次）、孔徑、進尺、岩性變化及施工中出現的各種問題，以便有關人員和接班人員及時掌握現場情況。
　　　ｄ抽放瓦斯鑽孔施工過程中必須實行先封孔、後鑽進，邊鑽進、邊抽瓦斯的施工工藝，避免孔內瓦斯大量湧入鑽場，造成瓦斯積聚和超限。
　　　ｅ在鑽場施工完畢後，由安全管理部門進行檢查驗收，必須經過檢查驗收合格，鑽孔方可正常投入使用。
　　　ｆ鑽孔驗收合格後，必須進行嚴密封堵，不得泄漏。鑽場全部鑽孔驗收後，要撤出鑽機，將鑽場及周圍的淤泥、積水清理幹淨，安設好鑽場抽放集中管、放水裝置，並使之與抽放係統聯網。
　　　g所有抽放鑽場都必須設置柵欄，使其與巷道分隔，同時設置免進牌，除了檢查人員外，其他人員一律不得進入鑽場。
　　　2、巡回檢查
　　　在鑽場投入使用後，由於受采動影響會使鑽場的狀態、瓦斯流量、瓦斯濃度，壓力等發生變化，而影響抽放效果。因此，巡回檢查是鑽場管理的重要內容。在巡回檢查時，應指定專人攜帶測試儀器，在所負責的區域內進行檢查。同時鑽場必須設置測量牌板、檢查牌板；原始記錄板、壓差計等。測試檢查人員進行檢查時，要逐個對鑽場、鑽孔進行檢查，並將檢查結果認真按項填入檢查牌板和記入測試排查記錄中。
　　　ａ測量牌板填寫抽放瓦斯濃度，抽放負壓、測定時間、抽放量（混合量、純量），瓦斯管內外溫度、抽查人員姓名。要求每旬檢查填寫一次。
　　　ｂ原始記錄板填寫鑽孔施工時間、孔數、角度（仰角）、鑽孔長度（煤層、岩層、合計）、孔徑（開孔、終孔、平均）、封孔長度、封孔材料等。原始記錄板在鑽孔施工完畢後填寫。
　　　ｃ檢查牌板填寫鑽場內外瓦斯檢查情況、檢查時間、鑽場內外溫度等。要求每日巡回檢查一次。
　　　ｄ每個鑽場都要在鑽場支管上留有觀測孔（直徑8—10mm），以便於進行檢查測試，平時觀測孔應封堵嚴密不漏氣。

作業01manbetx (措施)貫徹簽字表
作 業 規 程(措施) 名 稱
貫徹人 貫徹地點 貫徹時間
被 貫 徹 人 簽 字
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