★1804运输巷掘进专项防突设计★.doc

习水县富泓煤矿 1804运输巷掘进工作面 专项防突设计 矿 长 总 工 程师 调 度 室 机 电 部 生产技术部 安 全 部 通 防 部 编 制 二Ο一七年二月六日 设计审查意见 安全矿长意见 签字 日期 生产矿长意见 签字 日期 机电矿长意见 签字 日期 总工程师意见 签字 日期 矿长意见 签字 日期 目 录 一、工作面基本概况1 1、工作面布置1 2、地质构造1 3、煤层赋存1 4、顶、底板情况2 5、瓦斯及煤尘2 二、建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施2 1、矿井通风系统2 2、工作面通风系统3 3、局部通风机安装3 4、加强控制通风风流设施的措施3 三、抽采基本概况4 1、瓦斯抽采设备4 2、抽采管路系统4 四、区域综合防突措施5 1、区域预测5 2、防突措施的选取及施工设计5 3、防突措施效果检验6 4、区域验证7 五、局部综合防突措施8 1、工作面预测8 2、工作面防突措施8 3、防突措施效果检验9 六、安全防护措施9 1、技术措施9 2、安全设备10 3、避灾路线11 七、打钻安全技术措施11 1、钻孔施工11 2、注意事项12 八、安全组织保障措施13 1、安全技术保障措施13 2、装备保障措施14 3、组织保障措施14 4、组织管理措施14 九、突出事故应急预案15 十、附件15 一、工作面基本概况 1、工作面布置 1804运输巷位于一采区C8煤层中，其南上侧为1804回风巷（待掘），上侧为1802采空区，北侧为原生煤体未开采，东侧为C8皮带下山。1804运输巷开口点位于C8探煤下山以西，方位270，巷道沿C8煤层走向向西掘进至矿界，巷道全长728m，巷道为矩形，采用锚网梁索支护，净宽4m，中净高2.6m，巷道净断面为9.5m2。采用锚网、锚索钢带支护，坡度-8～-10；其下部为11202采空区。 1804运输巷标高为930～900m，地面标高1100～1250m。掘进工作面对应地表为荒地，地名白果树一带，无大型建筑物，无大型水体，有民房、坡地小块水田。 2、地质构造 矿井地层走向为北东南西向，倾向北西，倾角平缓，一般8～13，整体呈局部向斜产出。地层中见有自东向西展布的二级褶皱，小断层多，构造复杂程度中等。 根据1802回风巷及C8皮带下山煤层揭露情况分析，掘进中未遇见落差大于0.5米的断层；故此，对1804运输巷掘进无较大影响。 3、煤层赋存 掘进工作面位于C8煤层，倾角8～10平均倾角9，属缓倾斜煤层。煤厚约1.9～2.1m左右，平均煤厚2.0m，倾角约6～8，平均角度7，赋存稳定。煤体呈黑色，半亮型，金属光泽，容重为1.43t/m3,质纯、性脆，硬度约1.2，黑色，半亮型煤，似金属光泽，条带状结构，层状构造，参差状及贝壳状断口，外生裂隙发育。 煤层向北西倾斜，因而巷道负坡掘进；工作面较稳定，中部煤层起伏变化大，最大煤层倾角15～18，向西煤层倾角变缓约4。区域煤层及夹矸厚度有一定变化，局部夹矸缺失。C8煤层灰份低、含硫低、煤质好、发热量高，全区可采为矿井主采煤。 4、顶、底板情况 煤层老顶为中砂岩，厚度2.0m，灰色,厚层块状,致密坚硬，产动物化石；直接顶为砂质泥岩，厚度0.8m，灰黑色，薄层状结构，含植物叶片化；直接底为砂质泥岩，厚度0.6m，深灰色砂质泥岩，底部富含钙质结核，硬度大。地质构造简单，煤层赋存稳定。 5、瓦斯及煤尘 2009年11月，中国矿业大学矿山开采与教育部重点实验室提交了富泓煤矿C5、C8煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，鉴定结论为富泓煤矿C8煤层在鉴定范围内（标高943.2m～1207m之内）无突出危险性。煤尘爆炸性经鉴定C8煤层无煤尘爆炸性。煤层自燃发火倾向经鉴定C8煤层自燃倾向性属III类，为不易自燃煤层。 2011年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复结果，习水县富泓煤矿瓦斯相对涌出量21.5m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为2.87m3/min，为高瓦斯矿井。 二、建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施 1、矿井通风系统 矿井通风方式为并列式机械通风，采用抽出式通风方法。回采工作面采用U型通风方式，掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风。 主要通风机型号为FBCDZNO18/2132kw，对旋轴流式风机2台（一台工作，一台备用）。目前，矿井总进风量3115m3/min，总排风量为5364m3/min。 2、工作面通风系统 ⑴ 通风方法 该掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风，风机型号为FBD№5.6/211防爆对旋式局部通风机2台（一台使用，一台备用），风机性能风量290～465 m3/min，风压680～4900Pa，功率211KW，电压660V。 局部通风机采用“三专、两闭锁”，“双风机、双电源”，运行中必须实现风机自动切换。风机吸入量450m3/min，风筒出口风量为350m3/min，回风流风量为350m3/min。 ⑵ 通风路线 进风路线新鲜风流经主平硐（行人平硐）→皮带（轨道）下山→二区段石门→C8皮带下山→局部通风机→风筒→1804运输巷掘进碛头。 回风路线掘进碛头污风经工作面回风→1804运输巷→1804回风联络巷→回风下山→回风平硐→引风道→地面。 附图1804运输巷通风系统示意图 3、局部通风机安装 ⑴ 局扇安设在C8皮带下山，距掘进巷道回风口不得小于10m的位置，风机上架离地面不得小于0.3m，指定人员负责管理，保证正常运行。 ⑵ 2台局部通风机同时实现风电闭锁，保证停风后切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。 ⑶ 风筒吊挂平直，采用规格为Φ800mm，抗静电、阻燃，逢环必挂，采用自动喷漆编号管理。 ⑷局扇进风口前后5m范围内，不得有杂物、阻碍物等。 4、加强控制通风风流设施的措施 ⑴ 1804联络巷距工作面回风巷不小于10m位置构筑2组牢固可靠的正反向防突风门，风门之间的距离不得小于4m；风门与墙体接触严密，墙体崁入煤体深度不小于0.5m，风门墙厚0.8m，门扇厚度50mm，风门安设开关联锁装置。 ⑵ 通过墙体的风筒、水沟、刮板输送机等，必须设置可靠的防逆向隔断装置，电缆孔必须封堵严密。 ⑶ 加强通风管理，人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢；工作面无人时，反向风门必须关闭。 ⑷ 所有通风设施必须保证牢靠、完好，风筒吊挂平直，风筒出口距迎头不得大于5m；接头严实，不漏风，确保有足够的风量，严禁无风、微风作业。 ⑸ 建立每10天进行一次全面测风，对掘进工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，根据测风结果采取措施，进行风量调节，确保工作面足够的配风量。 三、抽采基本概况 1、瓦斯抽采设备 地面建立了两套永久高、低负压2套瓦斯抽采系统，高、低负压泵选择2BEC-52型水环式真空泵共四台，其中高负压和低负压抽采泵各2台（1台运行，1台备用）。真空泵配用电机250kw，最大抽气能力210m3/min。 2、抽采管路系统 矿井安装2趟PVC瓦斯抽采管路，管径分别是DN500、DN400、DN300和DN200四种规格。其中，DN500和DN400为高、低负压抽采主管，DN300和DN200为进入采区的抽采干管，进入工作面均为DN200瓦斯抽采管，采空区隅角瓦斯采用DN300抽采管路。 低负压抽放系统以DN500抽采管路为主，从瓦斯泵房低负压泵开始→回风平硐→回风斜巷→二区段石门→至各采煤工作面。 高负压抽放系统以DN400抽采管路为主，从瓦斯泵房高负压泵开始→主平硐→回风斜巷→二区段石门→至各采掘工作面。 附图抽采系统示意图 四、区域综合防突措施 1、区域预测 根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2009年11月30日提交的鉴定报告C8煤层在943.2m～1207m内无突出危险性。 该工作面开口点标高为930m，待掘巷道C8煤层在鉴定范围（标高）以下，掘进区域具有突出危险性，属于突出危险工作面。 2、防突措施的选取及施工设计 ⑴ 防突措施的选取 该掘进区域属于突出危险区，根据矿井实际状况，选取穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施。 ⑵ 防突措施的施工设计 ① 钻孔设计 掘进巷道C8煤体属于缓倾斜煤层，根据防治煤与瓦斯突出规定的规定，钻孔控制整条煤层巷道及其两侧轮廓线外各为15m（钻孔控制范围均为沿层面的距离）。 故此，设计穿层钻孔沿巷道煤层走向及倾斜布置，其中沿走向每隔10m布置一组钻孔（共48组）,沿倾斜每隔6m布置一个钻孔（共5个）；钻孔孔径为Φ75mm，合计钻孔总数为240个，总工程量为2562m。 附图1804运输巷穿层钻孔预抽区域煤层瓦斯设计图 ② 钻孔施工 实施穿层钻孔的地点选在C8煤层下部C12煤层的11202运输巷，使用ZDY-1250型和ZDY-750型坑道式液压钻机施工，采取风或水混合排渣方式全面钻进。 每组钻孔竣工结束，采用集中堵孔方式进行接抽，封孔深度不得小于5m。 3、防突措施效果检验 ⑴ 效果检验方法 采用穿层钻孔采集C8煤样送“习水县瓦斯实验室”直接测定煤层残余瓦斯含量，作为区域防突措施抽采效果检验的方法。 ⑵ 效果检验指标 根据矿井生产实况，按照防治煤与瓦斯突出规定的临界值进行评判，采用残余瓦斯含量小于8m3/t或瓦斯压力小于0.74Mpa，且检验期间在煤层中进行钻孔等作业时未发现喷孔、顶钻或其它明显突出预兆时，方可判定措施有效，视为无突出危险区域；否则，为突出危险区，预抽措施无效。 ⑶ 效检孔布置 严格按照防突规定“检验测试点布置于钻孔密度较小、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”的布孔原则，在掘进巷道煤层条带每隔30～50m布置一个检验测试点。 附图1804运输巷区域防突措施效果检验孔设计图 4、区域验证 当措施效果检验为无突出危险区域时，方可进行工作面区域验证，采用工作面预测的方法对无突出危险区进行连续区域验证，区域验证与工作面突出危险性预测同步进行。 ⑴ 验证方法 巷道掘进过程中，采用钻屑指标法中的钻屑瓦斯解吸指标Δh2值和钻屑量Smax值作为验证指标的方法进行连续区域验证，即工作面突出危险性预测。由于富泓煤矿尚未试验考察出符合本矿的临界值指标，根据防治煤与瓦斯突出规定的钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的临界值作为判定指标。 表1 钻屑指标法预测掘进工作面突出危险性的参考临界值 Δh2指标临界值Pa 钻屑量 Smax （kg/m） （L/m） 200 6.0 5.4 如果实测得到的Smax、Δh2所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面区域验证为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。 ⑵ 验证孔布置 在工作面向前方煤体施工3个直径φ42mm、孔深8～10m的钻孔，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。钻孔采用ZQS-65/2.5手持式钻机施工，顺着煤层螺旋排渣工艺全面钻进。 钻孔应尽可能布置在软分层中，1个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其它2个钻孔的终孔点位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处。钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量Smax值，每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标Δh2值。 附图1804运输巷掘进工作面突出危险性预测孔布置图 ⑶ 验证要求 ① 在工作面进入该区域时，采取连续区域验证。 ② 在煤巷掘进工作面还应当至少打1个超前距不小于10m的超前钻孔或者采取超前物探措施，探测地质构造和观察突出预兆。 ③ 当区域验证为无突出危险时，掘进前还应保留2m预测孔超前距，采取安全防护措施后进行掘进。 ④ 只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆，则该区域以后的掘进作业必须执行局部综合防突措施。 五、局部综合防突措施 1、工作面预测 工作面突出危险性预测与区域验证同步进行。当区域验证指标超限或工作面出现明显的突出预兆，则该区域以后的掘进作业必须执行局部综合防突措施。 附图1804运输巷掘进工作面突出危险性预测孔布置图 2、工作面防突措施 在掘进碛头施工超前小直径排放钻孔，采用ZQS-65/2.5手持式钻机，配φ42mm钻头，顺着煤层螺旋排渣工艺全面钻进。 排放孔11个呈单排布置扇形分布，钻孔控制巷道掘进前方10m，控制巷道两侧轮廓线外各5m，孔深10～11m。 附图1804运输巷掘进工作面小直径排放孔设计图 3、防突措施效果检验 效果检验方法、临界值与区域验证方法和临界值一致。 工作面布置3个检验孔，均匀分布在排放孔中，孔深8m。检验指标不超标，也无喷孔等异常动力现象，则保留5m措施孔及2m检验孔轴向投影超前距的条件下，采取安全防护措施方能掘进作业。 若检验指标超标，则直接停头研究，采取针对性的防突措施进行消突。 附图1804运输巷局部防突措施效果检验孔设计图 六、安全防护措施 1、技术措施 ⑴ 严格按照设计参数施工钻孔，必须按设计的开孔位置控制钻孔方位。若钻孔设计参数与现场实际情况不符时，必须及时向通防部汇报，经值班领导同意后方可修设计参数。 ⑵ 当工作面靠近或处于地质构造破碎带，煤层厚度或煤层急剧变化地带，加强突出预兆观察及瓦斯浓度变化情况。防突人员应加强煤体观测，加强防突措施力度，经措施效果检验有效，方可安全掘进。 ⑶ 掘进期间，现场人员必须熟悉突出预兆。当发现突出预兆或突出时，必须立即停止作业、切断电源，按避灾路线撤至安全地点的新鲜风流中后向调度室汇报。 ⑷ 施工单位严格按照1804运输巷掘进工作面作业规程相关要求执行，保证施工质量，发现片帮冒顶及时处理，严禁空顶空帮作业，禁止超掘。 ⑸ 预抽钻孔施工过程中，及时收集钻孔资料绘制竣工图，严格控制钻孔空白带，达到设计施工要求。 ⑹ 掘进期间若遇工作面煤岩产状发生异常变化，掘进前方情况可疑，不能按原措施设计要求实施时，必须打钻孔查明煤层赋存条件，然后采用直径为42～75mm的钻孔排放瓦斯。 ⑺ 煤巷掘进遇到落差超过煤层厚度的断层，应立即停止掘进，及时编制揭煤专项防突措施，贯彻措施方可恢复掘进。 ⑻ 施工单位严格按照防突控制管理牌上允许掘进距离，掘进到位及时通知矿调度室，调度室通知通防部防突人员执行下一步局部综合防突措施，严禁超掘违规作业。 ⑼ 瓦检员密切注意检查工作面瓦斯涌出情况，尤其要密切检查综掘机切割作业时的瓦斯情况，发现瓦斯浓度有异常涌出，立即停止作业，切断电源。 2、安全设备 ⑴ 煤层巷道掘进距离超过500m，必须在巷道内设置临时避难硐室，避难硐室配备足够的隔离式自救器及压风自救装置，每人供风量不得小于0.3m3/min，并设有直通调度室的电话。 ⑵ 压风自救装置距工作面25～40m范围的巷道内安装一组，其余每隔50m设置一组，每组压风自救装置应能供5～8人使用，平均每人的压缩空气供给量不得小于0.1m3/min。 ⑶ 作业地点人员必须配戴隔离式自救器，并且会使用，必须随身携带，不得放置一边。严禁穿化纤衣服，掘进班组长及电工、现场管理人员必须携带便携式瓦斯报警仪。 ⑷ 掘进巷道内的电气设备必须有专人负责检查、维护，并应每旬检查一次防爆性能，严禁使用防爆性能不合格的电气设备。 ⑸ 加强对工作面瓦斯的监测，在工作面迎头不大于5m处吊挂CH4传感器和CO传感器；在回风巷口10～15m吊挂CH4传感器和CO传感器，传感器设置在巷道的上方，垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷帮不得小于200mm。 ⑹ 距回风巷小于30m处安设一组隔爆水袋，隔爆设施水量不得小于200L/m2,安装数量及质量符合相关要求。 3、避灾路线 若掘进工作面发生突出、水灾、火灾等事故时，所有人员必须选择最短路线，以最快的速度撤至安全地点，其避灾路线如下 工作面碛头→1804运输巷→C8皮带下山（中部上山）→二区段石门→轨道下山（皮带下山）→行人平硐（主平硐）→地面。 附图1804运输巷避灾路线示意图。 七、打钻安全技术措施 1、钻孔施工 ⑴ 严格按照标定的孔位及方位、倾角和孔深进行施工，钻进时必须对该孔的煤（岩）段数据认真作好记录，确保资料的真实性。 ⑵ 安装钻机时，应先将底板趁平，地梁铺好，打好立柱及斜柱，按设计稳好钻机，并在立柱与顶板加垫木垫后，升紧立柱，上好横梁、扣梁，调好钻机角度，并将操作台和泵站放在便于施工、监控且安全的地方。 ⑶ 钻进过程中，钻机操作人工要精力集中，认真观察钻机运转情况，接、退钻杆人员必须衣帽整齐，系好袖口；接、退钻杆后，立即离开钻机，并注意观察钻架在工作中的牢固情况。 ⑷ 钻工上下钻杆时，操作钻机的人员与上下钻杆的人员必须做到前后呼应，配合一致。操作人员不能正对钻孔方向，只能在钻机两侧范围内工作。 ⑸ 钻机运行过程中，钻机操作人员必须集中精力，谨慎操作，必须密切关注压力表的变化及钻进速度等。 ⑹ 打钻期间，施工人员必须站在钻机两侧，不准站在孔口正后方及钻孔延长线上，严禁面对孔口观察钻进速度，以免发生喷孔伤人事故；人员必须穿戴整齐袖口扎紧，严禁戴手套作业。 ⑺ 若遇喷煤、喷瓦斯时，必须采取针对性强的措施处理后，方可继续作业，杜绝其它事件发生。 ⑻ 采用风力排渣方式，必须做好孔口防尘工作。施钻人员必须佩带好防尘口罩，做好个体防护工作，正确使用风流净化水幕。 ⑼ 施工钻孔地点回风侧必须安设CO传感器，钻工必须携带瓦斯、CO便携式报警仪，工作时挂设在施钻地点回风侧的2m处。 ⑽ 施工钻孔过程中，作业人员闻到煤焦油，硫化氢等异常气味或钻孔内冒烟、温度升高时，必须立即停止钻进，切断钻机电源，关闭供风闸阀的同时打开供水闸阀。 2、注意事项 ⑴ 参加班前排班会，记清安全方面的注意事项和人员安排，带齐打钻所需备件、工具、仪器和测量工具。 ⑵ 打钻人员到达工作地点后，首先对钻机、钻具、钻架和电缆进行检查，以及对巷道支护情况和安全退路的检查，严格执行敲帮问顶制度。 ⑶ 钻场材料、工具分类码放整齐，严禁乱扔乱放，严防材料、工具滑倒伤人，钻屑定期清扫运走。 ⑷ 钻机开始运行时，加压不宜过大，待钻头对准孔位进入煤体实茬后，方可匀速推进，推进速度不宜过快，严防出现其他异常情况。 ⑸ 钻机搬运过程中，人员听从统一指挥，协调配合，稳步迈进精力集中，确保安全运送到位。 ⑹ 作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0时，必须停止打钻，撤出人员，切断电源，进行处理。 八、安全组织保障措施 1、安全技术保障措施 ⑴ 措施贯彻由通防部技术负责人或技术员，负责向进入该头面作业人员全面进行贯彻，组织学习经考试合格后方可上岗作业。 ⑵ 每次执行防突任务前，防突员必须先复核防突距离、检查安全防护设施是否可靠，碛头支护是否牢固，检查安全退路是否畅通。 ⑶ 钻孔施工时，当班必须有专职瓦斯检查员，不定期检查工作面和回风瓦斯浓度，遇瓦斯突然增大等异常时，必须停电和停止作业，并撤出现场所有人员，向矿调度室报告。 ⑷ 煤层巷道掘进前期，生产技术部地质人员提前向防突部门提供掘进工作面的地质说明书。掘进期间，地质人员掌握施工动态和围岩变化情况，及时验证提供的地质资料，并定期通报给防突部门，遇有较大变体时随时通报。 ⑸ 矿技术负责人每月至少组织一次防突措施实施情况的专项检查，及时解决存在的问题和部署防突工作。 ⑹ 掘进期间，必须按允许掘进距离组织施工，加强头面支护质量，安全员现场监督，严禁超掘，确保预留的超前保护距离。 2、装备保障措施 为了保证巷道掘进期间防突工作的安全、顺利进行及防止瓦斯超限事故的发生，必须保证MD-2型煤钻屑瓦斯解吸仪、弹簧称、便携式甲烷报警仪、风煤钻、矿用液压钻机完好状态。 3、组织保障措施 为确保掘进期间瓦斯治理工作的开展，成立瓦斯治理领导小组，按照各自职责任务，实施瓦斯治理责任制。 4、组织管理措施 ⑴ 成立防突机构 组 长杨 华 副组长田勇、丁政友、 邓全林、 杨朝金 成 员魏晓奎、冯焕义、刘荣、李海文、涂利华、程云恩、谢飞 领导小组办公室设在通防部，负责防治瓦斯日常管理工作。 ⑵ 各部门职责 ① 通防部 负责措施孔的施工，按规定对瓦斯传感器进行标校，保证监控系统和通讯系统的正常可靠，并做好瓦斯电闭锁实验工作；对“一通三防”设施进行一次检查并有记录，及时构建、维护保养好通风设施。 ② 技术部 负责技术指导。根据工作面实际地质情况分析煤层的产状，对煤厚发生变化或遇有断层构造时及时进行通报。对施工前方的地质构造提前进行预测预报。 ③ 机电部 不定期对掘进巷道内的电气设备，进行全面性防爆检查，并作好记录备案。 ④ 调度室 负责整个回风巷工作的协调、停送电等指挥工作，对由矿总工程师批准的允掘进度进行重点监控，严禁超掘。 ⑤ 安全部 监督措施的落实，以及对批准的允掘进尺进行认真核对，随时了解现场动态，严禁超掘等违规作业。 九、突出事故应急预案 若1804运输巷掘进工作面发生突出时，现场人员立即停止作业，在当班现场管理人员的带领下积极进行自救和互救，有秩序有纪律的按避灾路线撤离出井。 1、现场人员快速打开并佩带好自救器，迅速撤离危险区域，撤至安全地点及时向调度室汇报。 2、调度员接到报告后及时通知受突出威协作业地点人员撤退，通知当班变电所值班人员立即切断井下所有动力电源，同时向集团公司调度室汇报。 3、应急小组成员接到调度员通知，快速到达调度指挥中心，启动应急预案，由总指挥下达各项指令。 4、本矿兼职救护队接到命令，迅速整装下井侦察，抢救遇险人员。 5、地面监控室值班人员加强对井下瓦斯监测，发现异常情况及时汇报调度室。 6、未尽事宜，严格按照灾害预防和处理计划、煤矿安全规程等相关要求及规定执行。 十、附件 附图1通风系统示意图 附图2抽采系统示意图 附图31804运输巷穿层钻孔预抽区域煤层瓦斯设计图 附图41804运输巷局部防突措施效果检验孔设计图 15