16區回風立井絞車房通道揭煤安全技術措施

　　　一 概況
　　　1、工程概況
　　　新安礦16采區回風立井絞車房聯絡巷設計長度62.52m，絞車房聯係巷在16采區總回風巷9m處開口，與總回風巷夾角50°，先施工10m平巷，再以-24.66°的傾角下山掘進51.52m。根據已有鑽孔資料，二1煤層在變坡點以下垂直距離約10m，預計下山掘進約24m時將揭開二1煤層，煤層傾角為煤層傾角7～12°。16采區回風立井絞車房聯係巷設計采用直牆半圓拱斷麵，巷道淨寬為2.6m，淨高度2.6m，牆高1.3 m，基礎100mm，采用錨網噴支護，噴厚100mm，使用22mm*1.6m錨杆,間排距700x700mm；遇煤采用U型鋼棚支護，過煤層段巷道長度約8m。新安礦16采區回風立井絞車房聯係巷平麵圖見附圖1。
　　　2、地質概況
　　　⑴地質構造
　　　新安礦16采區回風立井二1煤層頂板30m範圍內的岩性自上而下為①砂質泥岩，淺灰色，含植物化石，中夾泥岩及細粒砂岩薄層，平均厚約7.7m；②中粒砂岩，淺深灰色薄層狀，成分以石英、長石為主，暗色礦物次之，含泥質包體，含白雲母片、植物化石及少量黃鐵礦結核，斜層理發育，矽質膠結，局部為粗粒砂岩，平均厚約21.2m；③砂質泥岩，深灰、灰黑色，含植物化石及黃鐵礦結核，平均厚約1.6m。二1煤層直接底板為細粒砂岩，局部為砂質泥岩。
　　　⑵瓦斯地質情況
　　　二1煤層呈灰黑色粉末狀，以亮煤為主，含少量暗煤，含黃鐵礦結核，局部夾薄層泥岩或炭質泥岩，揭煤點二1煤厚約3.3米。
　　　根據河南理工大學提供的義馬煤業集團股份有限公司新安煤礦16采區防突設計，可知16采區瓦斯含量如下表2.1，由於數據較少另選臨近測點值作參考，見表2.2　　　結合河南理工大學（2009年12月）《義煤集團公司新安煤礦瓦斯地質規律研究及煤與瓦斯突出危險性區域預測》研究報告，16采區劃分煤層瓦斯含量煤與瓦斯突出危險性的臨界值為8.0m3/t，對應煤層底板標高+50m，16采區上山區域為非突出危險區，下山區域為突出危險險區。
　　　二 通風係統與局部通風
　　1、風機位置
　　　揭煤工作麵采用局部通風機壓入式通風，通風機安裝在回風立井井口。（見通風係統圖）
　　2、風機型號及供風量
　　　揭煤工作麵采用一趟Φ600mm風筒通風，風機型號選用FBD№5.6 2×18.5型局部通風機。
　　　3、通風路線
　　　新鮮風流：局部通風機→回風立井進風→總回風巷→揭煤工作麵
　　　乏風流：揭煤工作麵→總回風巷→回風立井回風→地麵。
　　　通風係統如附圖2所示。

　　　三 揭煤設計
　　1、工藝流程
　　　距煤層垂距10米探煤層賦存情況→距煤層垂距5米進行突出危險性預測→距煤層垂距3米停止施工→掘進工作麵施工排放鑽孔並進行瓦斯排放→計算瓦斯排放率（>30%）→掘進至巷道底板距二1煤層頂板法距2m位置→施工5m長導硐→防突效果檢驗→落底0.5米，保持1.5米的安全岩柱厚度→按震動放炮爆破圖表施工炮眼→裝藥聯線放震動炮揭開煤層。
　　2、揭煤工作麵突出危險性預測
　　　在揭煤工作麵距煤層法線距離10m（地質構造複雜、岩石破碎的區域20m）之外，至少打兩個穿透煤層全厚且進入頂（底）板0.5m的前探鑽孔，掌握煤層賦存條件、地質構造、瓦斯情況等。揭煤工作麵掘至距煤層法線距離5～10m範圍內，必須選定合適地點采煤層原始瓦斯壓力和鑽屑解吸指標法進行突出危險性預測。
　　　預測鑽孔布置如圖3所示，在工作麵底板位置布置三個，鑽孔直徑75mm，應盡可能布置在軟分層中，鑽孔角度見附圖。

　　⑵、瓦斯排放
　　　①控製範圍內瓦斯儲量為:長×寬×厚×密度×噸煤瓦斯含量=20m×18.6m×3.3m×1.46 m3×9.8m3/噸=17565m3。按預排率不得小於30%，應預排瓦斯量為： 17565×0.3＝ 5270m3。
　　　②排放時間：根據瓦斯排放濃度情況確定效檢時間(至少排放48小時），當單孔瓦斯濃度小於1%時，計算煤層瓦斯預排率，當預排率大於30%（0.26萬m3），方可掘進。
　　　③排放過程中每班測定一次揭煤工作麵瓦斯濃度，計算瓦斯排放量及累計量。排放總量每天測定一次，計算累計排放量。
　　4、效果檢驗
　　　揭煤放炮前的防突措施效果檢驗方法采用鑽屑瓦斯解吸指標法、鑽孔瓦斯湧出初速度法，同時計算瓦斯排放率和殘存瓦斯含量，排放率必須大於30%，且殘存瓦斯含量必須降至始突瓦斯含量（8m3/min）以下。
　　　 (1)效檢孔的布置采用倒三角形布孔，用大功率煤電鑽（風鑽）在掘進工作麵打4個鑽孔，工作麵中間孔布置在措施孔之間，其它三個孔位於工作麵下部和兩側，終孔位置位於措施孔的邊緣線上。效果檢驗鑽孔布置如附圖5。效果檢驗鑽孔布置參數如表3.3。

　　經效果檢驗後，表3.4中任何一指標不超臨界值時，措施有效;任何一個指標超臨界值，措施無效，需重新采取措施。

　　3、震動放炮設計

　　揭煤工作麵經突出危險性效果檢驗無突出危險後，在揭煤導硐內挖底，使安全岩柱由2 m縮小至1.5m，其內布置炮孔進行震動爆破揭煤。為保證揭煤地點的一次爆破，經對短導硐震動爆破揭煤技術參數進行優化，確定采用瞬時大功率起爆方式，保證有效爆破。揭煤地點炸藥聯線方式：采用單孔一雷管，全網絡大串聯一次全麵爆破。

　　3.1炮眼布置

　　根據揭煤工作麵的巷道斷麵和岩性，本次揭煤爆破炮眼采用穿岩煤眼V字型階梯狀布置，每平方米爆破斷麵的炮眼數目按4.6個左右確定，根據導硐爆破麵積S=3.2×4.5=14.4m2，布置炮眼67個。為提高爆破效果，炮眼分區布置，炮眼均朝向迎頭方向與水平麵呈69°傾斜布置，施工岩炮眼時用YTP-28鑿岩機直接打成，煤眼先用鑿岩機配合直徑42mm的釺頭打成岩眼，後用煤電鑽(鑽頭為直徑42mm)套成孔。施工中岩眼若打穿煤層，在裝藥前必須充填入不小於200mm的黃泥。為保證炮眼的裝藥質量，每施工一個炮眼後，及時下放一根護孔管或木塞，防止雜物掉入孔內。裝藥時，認真對每一個鑽孔進行清理，保證藥管裝入到位。爆破炮眼布置見附圖6，炮眼參數及表3.5。

3.2爆破器材
　　　（1）雷管使用銅腳線毫秒延期雷管，全電阻4.1±0.1Ω。掏槽後第一區和第二區的岩眼起爆，第二區煤眼和第三區岩眼其次起爆，第三區煤眼最後起爆，眼深為1.3至2.7m，在裝藥時要考慮殉爆距離故需要腳線長為3m的雷管。
　　　炸藥選取2號岩石乳化炸藥，藥卷直徑38mm；根據岩巷掘進經驗，揭煤單位炸藥消耗量按照正常掘進量的1.5倍確定。
　　　（2）在震動爆破時必須使用專用發爆器，由專人保管，發爆器采用FD200Z型，引爆能力200發，允許最大負載電阻1220歐。
　　　（3）電雷管使用前由專人在地麵逐個測試其性能，保證導通和電阻值誤差小於0.1。不符合規定的嚴禁入井使用。電雷管的連接必須使通過每一雷管的電流達到其引爆電流的2倍。雷管腳線要互相扭緊，並用絕緣膠布包裹。揭煤前由揭煤指揮部要在地麵選擇合適場所進行爆破網路雷管模擬爆破試驗，以驗證爆破網路設計的可靠性和發爆器的使用性能。
　　　（4）爆破母線采用專用電纜，並靠幫懸掛，與其它電纜間距不小於300mm，母線入井前，必須對其電阻進行測試。爆破網路連接完畢後，必須進行網路全電阻測試，發現問題，及時處理。
　　　（5）放炮采用的水膠炸藥不得過期、失效和變質。
3.3爆破網絡計算
　　　整個爆破網絡采用大串聯方式。分別計算放炮電纜、雷管和連線接觸電阻，放炮母線采用銅芯小電纜，長度約1000m,銅芯截麵積不小於4mm2,串聯爆破網路電阻計算：
　　　R總=R1+R2+R3
　　　式中：
　　　R總—整個爆破網路電阻，Ω；
　　　R1—雷管總電阻，單個雷管電阻取最大值4.2Ω；
　　　R1=4.2×67=281.4Ω
　　　R2—放炮母線電阻，Ω；
　　　R2=ρL/S=0.017×1000×2/4=8.5Ω
　　　ρ—所用放炮母線的每米電阻率，Ω；
　　　L—放炮母線的長度，m；
　　　S—放炮母線的銅芯截麵積，mm2
　　　R3—聯線接觸電阻，一個接觸點電阻取1Ω
　　　R3=（67+3）×1=70Ω
　　　則R總=281.4+8.5+70=359.9Ω
　　　R總小於FD200Z型發爆器最大負載電阻1220歐。發爆器的引燃衝量大於8.7ms，發爆器可滿足要求。
4安全技術措施
4.1打眼
　　　（1）嚴格按照打眼工01manbetx 01manbetx 進行操作，嚴格按照爆破圖表設計的炮眼參數（炮眼角度，位置、深度等）進行打眼。
　　　（2）打眼前，要認真檢查鑿岩機與風水管路的連接裝置，確保連接牢固可靠。
　　　（3）打眼前，必須清理好導硐巷道底板，清淨浮碴，並用紅（白）漆標出眼位（煤眼用紅漆，岩眼用白漆）。
　　　（4）打眼時，施工單位必須安排項目經理現場跟班。
　　　（5）嚴格控製炮孔深度，預先在釺杆上做好標記，以防岩眼打穿煤層。
　　　（6）打眼時，必須由裏往外逐個施工，每施工完一個炮眼要用木塞將炮眼口堵住，防止雜物掉入眼內，影響裝藥質量。
　　　（7）在打炮眼時，若發現底鼓、響煤炮等瓦斯突出預兆時，必須立即停止作業，切斷工作麵所有電氣設備電源，所有人員撤至井口。並立即向礦調度室彙報。
　　4.2裝藥
　　　（1）揭煤前，揭煤指揮部要在地麵選擇合適場所進行爆破網路雷管模擬爆破試驗，保證爆破網絡設計的可靠性和發爆性。
　　　（2）電雷管使用前由專人在地麵逐個測試其性能，保證導通和電阻值誤差小於0.1Ω。不符合規定的嚴禁入井使用。
　　　（3）雷管的連接必須使通過每一雷管的電流達到其引爆電流的2倍。
　　　（4）裝藥前，必須切斷工作麵除風機以外的所有電器設備的電源。裝藥時，除放炮員及班組長外，其餘人員全部撤出。
　　　（5）裝藥前要認真檢查瓦斯情況，瓦斯濃度降到規定值（1%）以下時方可進行裝藥，瓦斯超限嚴禁裝藥。
　　　（6）炮眼封孔必須采用炮泥封孔，封泥長度符合《煤礦安全01manbetx 》第三百二十九條規定，並充填密實。
　　　（7）裝藥時，認真對每一個鑽孔進行清理，保證藥管裝入到位。
　　　（8）必須采用正向裝藥，裝配引藥工作由放炮員進行，引藥不準提前製作，裝一個眼製一個引藥，不準用電雷管或金屬物品代替木錐紮眼，電雷管必須由藥卷的頂部裝入，且必須全部插入藥卷內，嚴禁將電雷管斜插在藥卷中部或捆在藥卷外。裝配引藥必須在頂板完好和無金屬導體、電氣設備的地方進行。雷管與炸藥的聚能穴在同一直線上，並都朝向孔底。
　　　（9）放炮員在裝藥前、放炮前必須對每個電雷管和整個爆破網路做導通試驗，隻有在每個電雷管和整個爆破網路都導通的情況下，才準放炮。
　　　（10）放炮員在連線時，每個接頭都必須扭緊扭牢，整個爆破網路裸露部分和接頭，都必須用砂布打磨掉氧化層後再扭接，並用膠布包嚴。
　　　（11）放炮員在完成裝藥連線之後，最後離開，由瓦檢員和安檢員共同監督。至放炮地點後，向揭煤指揮部彙報，在沒有接到揭煤指揮部放炮命令前不準放炮。
　　　（12）裝藥時，要嚴格按照震動放炮爆破圖表規定的裝藥量進行裝藥，炮眼外段封滿炮泥，並按規定在炸藥與封泥間裝1個水炮泥。
　　　（13）裝藥後，必須把電雷管腳線懸空，嚴禁電雷管腳線、爆破母線與運輸設備、電氣設備以及采掘機械等導電體相接觸。
　　　（14）爆破前，爆破母線外端必須扭結成短路，並安排專人看管。
　　　（15）連線後，要測定爆破網絡總電阻值，至起爆點後，要測定整個爆破網絡電阻值，出現異常時，必須查清原因，否則禁止起爆。
4.3爆破
　　　放炮地點：放炮地點設在立井井口40～50m處。
　　　（2）爆破前由工作麵班長安排專人對爆破地點20m範圍內進行灑水滅塵，爆破前兩道水幕必須打開。
　　　（3）放炮前必須認真檢查瓦斯情況，瓦斯濃度不得超過1%，否則必須先加強通風處理瓦斯，當瓦斯濃度降到1%以下時，放炮員方可撤離工作麵，進行起爆。
　　　（4）未能一次全斷麵揭開4煤層時，繼續放炮需按照揭煤放炮有關規定執行。
　　　（5）放炮時必須嚴格執行“一炮三檢”和“三人聯鎖放炮”製度。
　　　（6）所有炮眼最小抵抗線不得小於300mm，否則嚴禁放炮。
　　　（7）揭煤爆破必須采用全斷麵一次起爆，炮後至少兩小時後，揭煤指揮部根據情況，決定救護隊員是否進入揭煤工作麵偵查爆破情況、通風設施情況以及巷道等其它情況。
　　　(8)救護隊員進入揭煤工作麵偵查現場情況，隻準檢查不準有任何作業。在恢複掘進前瓦檢員、救護隊員必須進入工作麵檢查瓦斯，若無異常方可恢複施工；否則必須嚴格按照《煤礦安全01manbetx 》第129條及141條規定製定瓦斯排放措施排放瓦斯。48小時後揭煤點可進行清理。清理前必須進行安全檢查，敲幫問頂、鑿掉頂、幫活矸，防止頂板掉渣，片幫傷人；防止煤體垮落引起瓦斯超限02manbetx.com 。
　　　(9)恢複掘進後進行作業時要安排專人檢查工作麵是否有突出預兆，發現異常立即停電撤人。
　　　(10)進行掘進作業前要檢查工作麵是否有拒爆炮眼，發現拒爆時要嚴格按照《煤礦安全01manbetx 》第342條關於拒爆處理的有關規定進行處理。並要在班組長的指導下進行。處理拒爆時不得進行其它與處理拒爆無關的工作。
　　4.4撤人斷電範圍
　　　（1）放炮時井下工作人員必須全部升井。
　　　（2）震動炮放炮當班，必須在風井井口20m範圍內設置警戒，嚴禁煙火和人員進入。
　　　（3）放炮前，必須切斷井下所有工作麵（除風機和風機控製係統以外）的所有電器設備電源。
　　　（4）裝藥連線工作完畢後，確認停電撤人，警戒全部落實到位。
　　　（5）各項準備工作全部到位後，斷電人員、巡查人員、放炮員必須向揭煤指揮部指揮長報告爆破各項準備工作落實情況，並在揭煤震動炮準備工作驗收表格上簽名，揭煤指揮部指揮長根據彙報情況，確認各項措施落實到位，無異常情況時，由指揮長下達放炮命令，方可放炮。
4.5其它
　　　（1）放炮地點必須安裝一組（15個）壓風自救裝置和一部直通礦調度室的電話，並要保持通訊暢通。
　　　（2）揭煤前必須對揭煤工作麵的通風係統及局部通風進行一次全麵檢查，保證在揭煤期間整個通風係統風流暢通，同時在揭煤過程中回風係統內嚴禁有人作業和通行。
　　　（3）放炮前，放炮員撤離前必須將揭煤工作麵水幕打開。
　　　（4）放炮采用的毫秒延期電雷管必須是同一廠家同一型號同一批次的，嚴禁使用過期、失效和變質炸藥。
　　　（5）揭煤前通風部要將放炮器徹底檢查、測試，達到標準才準使用。
　　　（6）在整個揭煤過程中，必須設置專職瓦檢員和放炮員，無特殊情況不準隨便換人。
　　　（7）放炮前由施工單位負責在斜巷內設置兩道擋攔，擋攔采用木垛構成，間距8m，且第一道距揭煤工作麵10m,木垛必須用扒釘連接牢固，並接頂接幫。以減緩發生突出時的突出強度。
　　　（8）救護隊員進入檢查時，至少要三人同行，並佩帶好氧氣呼吸器，小心行動，注意觀察，另外派一組（三人以上）救護隊員在井口等待接應，檢查過程中嚴格按有關救護規程規定執行，檢查後應立即將檢查結果向揭煤指揮部彙報，揭煤指揮部可根據情況，決定是否撤崗、取消警戒和恢複送電等正常工作。
　　　（9）爆破母線入井前，必須對其電阻進行測試。合格後方可下井。爆破母線由施工單位在巷道幫部適當位置懸掛固定，與其它電纜間距不小於300mm。
　　　（10）放炮時，必須至少有6名救護隊員配帶氧氣呼吸器在地麵待命。
　　　（11）現場施工牌板必須標注避難位置及避災路線。所有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。避災路線見附圖3所示。
　　　（12）爆破前由班長安排專人對爆破地點20m範圍內巷道進行灑水滅塵。
　　　（13）加強機電管理，施工單位每班安排專職電工檢查機電設備防爆性能，確保防爆、完好；機電部每天安排專職防爆檢查員對揭煤點機電設備檢查一遍，杜絕失爆現象。
　　　（14）揭煤放炮前，各單位要認真組織職工學習本措施，並按規定進行簽名後報安全檢查部。
　　　（15）揭煤前通知集團公司有關部門，對揭煤各項準備工作進行驗收，驗收合格經允許後，方可進行揭煤。
五 5組織管理
　　　揭煤前，成立揭煤指揮部：
　　　指 揮 長：魯龍欣
　　　副指揮長：餘九林 艾燦標 李改現 薛春雷
　　　 石誌利 餘戰武
成 員： 張慶學 趙玉善 王增峰 邱軍委 劉開封 艾 浩 陳玉發 李坤龍
　　　 樊建立 喬新濤 武紅舉 陳小車

　　　（1）震動放炮時，必須有揭煤指揮部成員現場指揮，發現問題及時處理。揭煤時，指揮部成員必須在調度室或辦公室。
　　　（2）揭煤前要由班組長組織有關部門人員對現場進行全麵的檢查，落實各項工作準備情況。
　　　（3）揭煤期間配置專職瓦檢員、放炮員、局扇司機、專職電工及警戒人員，並要求人員穩定，實行現場交接班製度。
　　　（4）項目部技術組必須準確掌握二1煤層的產狀、結構及頂底板岩性，並負責及時繪製成圖報有關部門，為揭煤工作提供可靠的地質數據。
　　　（5）施工隊負責施工各類鑽孔，施工時必須要有詳細的鑽孔參數記錄並彙總成表報調度室備案。
　　　（6）電工班負責瓦斯探頭的安裝，維護和調校工作，保證探頭靈敏可靠，並把信息及時反饋到調度室。
　　　（7）項目部技術組負責突出危險性參數指標的測定、整理、收集和管理工作，負責施工隊鑽孔施工時監督管理工作。
　　　（8）電工班負責監督檢查電氣設備的完好情況，防止失爆，並做好每次的檢查記錄。
　　　（9）調度室負責鑽孔施工過程中的調度指揮、記錄工作；負責協調井下和井上的聯絡，保障施工的順利進行。
　　　（10）項目部安全檢查員負責本次揭煤防突措施實施的監督檢查工作。
　　　（11）揭煤工作麵安裝專用電話，直通調度室，並保證通訊暢通。
　　　（12）揭煤及穿煤放炮必須有揭煤指揮部的一名成員帶隊，負責安排專人檢查通風係統設施是否完好，警戒布置是否到位，停電撤人及放炮工作。
　　　（13）揭煤前必須由礦方進行驗收合格後，方可報集團公司。
　　　（14）揭煤前必須建立可靠的通風係統。
　　　（15）揭煤後要觀測CH4情況，如CH4濃度超過3%指揮部人員撤人。