主斜井掘進工作面石門揭煤措施

　　主斜井掘進工作面石門揭煤措施

　　一、主斜井揭煤情況說明

　　(一)石門揭煤概況

　　1、主斜井掘進作業(yè)點位于回風井及副斜井之間，北至煤礦辦公大樓煤柱，西到斷層，南以副斜井煤柱為界，設計長度為310米。

　　2、主井井口標高1670m,斜井按-15°傾角，在煤系地層中穿層布置。擔負煤炭的運輸、進風、行人、鋪設管線等任務，掘進斷面11m2，凈斷面9.4m2，采用半園拱形斷面，砌碹或錨噴支護;

　　3、主斜井掘進作業(yè)預計穿過煤層分別為：井口距煤5斜距60米、煤12斜距90米、煤19斜距130米、煤20斜距195米。掘進工作面掘至每層煤發(fā)線距離距5m時做防突措施。

　　(二) 煤層賦存及頂?shù)装鍘r性特征

　　根據(jù)煤礦井下觀測和鉆探巖芯資料：煤層頂板完整，底板無明顯的泥化現(xiàn)象。其穩(wěn)定性為穩(wěn)定至較穩(wěn)定。

　　5號煤層：頂板巖性為泥質粉砂巖、粉砂質泥巖，底板巖性按10m統(tǒng)計，頂部0.5m為泥巖，其下為粉砂巖或細砂巖或泥質粉砂巖，較堅硬，致密、較穩(wěn)固。

　　12號煤層：頂板巖性為泥質粉砂巖、粉砂巖、細砂巖、粉砂質泥巖，夾菱鐵礦薄層，不穩(wěn)定，易垮落;底板巖性為泥巖、粉砂質泥巖、薄煤層、粉砂巖及細砂巖組成，有泥化、底鼓現(xiàn)象。

　　19號煤層：頂板巖性為粉砂質泥巖、泥質粉砂巖，粉砂巖及細砂巖組成不穩(wěn)固，易垮落;底板為泥巖、粉砂質泥巖及薄煤層組成，穩(wěn)固性較差，有泥化、底鼓現(xiàn)象。

　　20號煤層：頂板巖性為泥質粉砂巖，較穩(wěn)固;底板巖性為粉砂質泥巖，及薄煤，穩(wěn)固性較差。

　　圖1 煤層結構示意圖

　　預計井筒穿過煤層4層，編號為5、12、19、20。其一般特征見表。

　　(二) 煤層瓦斯賦存情況

　　1、瓦斯基本參數(shù)測定

　　煤礦瓦斯基本參數(shù)測定工作正在進行中;但在打鉆過程中曾出現(xiàn)卡鉆、頂鉆、抱鉆、等瓦斯動力現(xiàn)象。

　　2、臨近礦井情況

　　煤礦井田內(nèi)斷層較發(fā)育，易于產(chǎn)生較多的吸附瓦斯，并且?guī)r漿冷卻后成為煤層頂板，阻隔了瓦斯的逸出，煤層瓦斯含量較大，煤層堅固性系數(shù)(f)普遍很小;煤礦鄰近礦(恩盛煤礦、東漁煤礦)在生產(chǎn)中未出現(xiàn)過煤與瓦斯突出或瓦斯涌出現(xiàn)象。煤礦必須做預測預報工作;當鉆屑解吸指標△h2超出臨界值160Pa。K1最大值超出臨界值0.4mL/g·min-1/2，瓦斯含量大于《煤礦瓦斯抽采基本指標》規(guī)定的8m3/t時，煤礦必須采取有效的防突措施。

　　二、井筒揭穿煤層前必須執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》第一百九九條至二百零三條之規(guī)定。

　　三、安全揭煤方法

　　根據(jù)《防治煤與瓦斯突出細則》得規(guī)定：石門揭穿突出煤層一般按下列順序進行：

　　1)、探明石門(或揭煤巷道)工作面和煤層的相對位置。

　　2)、在揭煤地點測定煤層瓦斯壓力或預測石門工作面突出危險性;

　　3)、預測有突出危險性時，采取防治突出措施;

　　4)、實施防突措施效果檢驗;

　　5)、用遠距離放炮或震動放炮揭開或穿過煤層。

　　具體措施流程見下表：

　　(一) 煤層層位控制

　　巷道施工至預測各煤層的停頭處。為確切掌握各煤層的地質賦存情況和煤層的層位，生產(chǎn)技術部對是煤5、煤12、煤19、煤20煤層進行探測。目的是探明石門(或揭煤巷道)工作面和煤層的相對位置。

　　圖3 煤與巷道關系剖面圖

　　（二）距煤層法距小于5m處的安全技術措施
　　為了保證揭煤的安全，需在迎頭施工排放鉆孔釋放煤層瓦斯，消除該區(qū)域內(nèi)煤層的突出危險性。
　　　參照《防治煤與瓦斯突出細則》的規(guī)定，排放孔控制范圍如下：
　　　　1、石門揭煤工作面控制范圍應根據(jù)煤層的實際突出危險程度確定，但必須控制到巷道輪廓線外8m以上（煤層傾角大于8°時，底部或下幫5m）。鉆孔必須穿透煤層的頂（底）板0.5m以上。
　　　2、根據(jù)礦上鉆機施工能力，本次各巷道距煤層停頭處各設計7排鉆孔，控制迎頭前方20m的距離。每排鉆孔10個，終孔間距不大于2.5m，控制巷幫外8m范圍，鉆孔必須穿透煤層的底板0.5m以上。鉆孔設計具體參數(shù)見附錄。
　　第一循環(huán)開孔位置：第一排鉆孔于底板退后0.8m開孔，第二排鉆孔于底板退后0.6m開孔，第三排鉆孔于底板退后0.4m開孔，第四排鉆孔于底板退后0.2m開孔，第五排鉆孔開孔位于底板上方0.2m處，第六排鉆孔開孔位于底板上方0.4m處，第七排鉆孔開孔位于底板上方0.6m處，每個鉆孔開孔間距為0.47m，所有鉆孔需穿過煤層底板0.5m，開孔具體設計見圖5。

　　三、防突效果檢驗

　　瓦斯經(jīng)過一段時間排放后，能夠安全揭煤的條件可參考以下指標(瓦斯排放區(qū)域)：

　　1)鉆孔瓦斯解吸指標(△h2、k1)達到規(guī)定的要求。

　　2)煤層殘余瓦斯壓力P<0.74MPa;

　　3)瓦斯排放率至少在50%以上;

　　4)采用壓風沖煤掃孔技術加速煤層瓦斯排放時，在進行效果檢驗時可排放鉆孔沖出煤量作為參考指標，沖出煤量為鉆孔控制范圍內(nèi)煤量的2%左右。

　　在鉆進煤層時，用1～3mm的篩子篩分鉆屑，測定瓦斯解吸指標( 或 )。測定方法嚴格按照《防突細則》的規(guī)定進行。預測指標臨界值見表1。

　　表1 鉆屑指標法預測石門揭煤工作面突出危險性的臨界值

　　當指標超過臨界值時，進行補打排放鉆孔，直到消除突出危險性；揭煤前每施工一個循環(huán)均需進行效果檢驗。
　　當效果檢驗指標不超過臨界值時，可掘進進尺8m，控制煤層層位。當迎頭距煤頂板法距2m時，停止施工，防震動炮揭開煤層。
　　根據(jù)生產(chǎn)技術部提供地質剖面圖，揭開煤層后，巷道進入煤層底板。距各煤層停頭處法距小于5m的范圍，仍要采取“四位一體”的瓦斯治理方案管理主斜井掘進工作面。
　　　四、安全防護措施
　?。ㄒ唬┻h距離放炮
　　近煤層施工（法距10m內(nèi)）和揭煤時采用遠距離放炮。放炮地點應在反向風門外或壓風自救硐室內(nèi)，放炮地點設壓風自救系統(tǒng)或自救器。遠距離放炮時，回風系統(tǒng)的采掘工作面及其它有人作業(yè)的地點，都必須停電撤人，放炮30min后，方可進入工作面檢查作業(yè)。
　　（二）避難硐室、壓風自救
　　避難硐室必須設置向外開啟的隔離門，室內(nèi)凈高不低于2m，長×寬=3m×3m。避難硐室內(nèi)支護必須保持良好，并設有與礦調(diào)度所直通的電話。在避難硐室內(nèi)安設壓風自救袋，每人供風量不少于0.3m3/min。
　　放炮地點、掘進巷道內(nèi)每隔50m以及回風道內(nèi)有人作業(yè)處，分別設一組壓風自救裝置，每組不少于6人同時避難用，每人供風量不少于0 .1m3/min 。
　　（三）其它
　　掘進工作面及回風系統(tǒng)中的所有電氣設備必須設專人負責檢查、維護，使用中的防爆性能每天檢查一次，嚴禁使用防爆性能不合格的電氣設備。所有施工人員必須隨身攜帶經(jīng)檢測有效的自救器，熟悉使用。