前言

目前,西溝煤焦有限責任公司煤礦按照15萬t/a改擴建《初步設計安全專篇》的設計要求和礦井開采現狀,首采面布置在+770水平一采區東翼+795mA7煤層已回采并封閉,現在開采接替采面暨A5首分層綜采面-+820mA5東翼綜采工作面,采煤方法為水平分層綜采放頂煤采煤法。該工作面長度為28m,工作面支護采用輕型液壓支架,工作面端頭支護采用礦用端頭支架,超前支護30m采用一字鉸接梁配單體液壓支柱,其中前20m采取雙排支護,后10m采取單排支護。

由于該工作面上部為倉儲采煤法采空區,為了確保工作面順利快速推進,防止工作面后方采空區出現較大面積的懸頂現象,按照綜放工作面回采技術工藝和要求,必須對該工作面頂板進行強制預裂爆破,即對+820mA5東翼綜采面頂煤實施深孔松動預裂爆破、頂板實施強制爆破迫使其經礦山壓力破壞后,隨著采面回采推進,頂板自然垮落充填采空區。

2004年12月,西溝煤焦公司委托西安科技大學能源學院對我礦5#煤層水平分段綜放開采進行科研論證,且編制了《阜康市西溝煤焦有限責任公司煤礦5#煤層水平分段綜放開采可行性論證報告》。2008年西溝煤焦公司二號井煤礦事先按照此論證報告進行開采中大槽,取得成功。為此,我礦現按照西科大編制的可行性論證報告,借鑒西溝二礦中大槽水平分段綜放開采成功經驗,按照本礦A5煤層傾向、頂板軟化系數等而制定此方案,但在實施過程中必須根據工作面試驗區段的具體煤層賦存條件和試驗效果及時地修改完善深孔預裂爆破實施方案。另外,A5煤層在回采推進過程中,工作面架后必須留設3米厚的浮煤,并對采空區進行注漿,黃泥漿充填厚度不小于1米,既防止采空區發生煤炭自燃又可充當采空區底板墊層。

一、工作面基本條件:

西溝煤焦有限責任公司煤礦位于新疆昌吉回族自治州阜康市上房溝鄉區內,井田地處博格達峰北麓的低山丘陵地帶,地面標高為1025-1222米,相對高差197米。5號煤層為主要可采煤層之一,煤層較穩定,結構簡單,層位穩定,煤層可采厚度22~28m,平均可采真厚26m。煤層頂板為細砂巖、粉砂巖和泥巖,底板為泥巖、炭質泥質。煤巖力學參數見下表。

5#煤層巖石物理力學性質試驗成果表

編號?巖石名稱?單向抗壓強度(MPa)?天然狀態單項抗拉強度(MPa)?天然狀態直剪切強度(MPa)?軟化系數?

飽和狀態?干燥狀態

A5頂?粉砂巖?17.6~22.0?

A5底?細砂巖?27.0?

A5采面屬于綜放工作面,上部老空區積水較大,火燒區煤巖層的含水量比較豐富,工作面開采前已進行了采前探放水,水量得到一定排泄,現在還存在微量流水現象。

二、技術要求:

1、在+820mA3東翼措施巷即相對應綜采面采空,綜采面煤壁以東12米-32米區段,間隔3米布置一組炮孔,每組炮孔布置5個單孔,以扇形形式布置,炮孔方位均垂直A5煤層,按照不同傾角向上布置;每個炮孔進入頂板巖層的厚度為20米,沿A5頂板傾向方向終孔間距5米,封孔長度20米,詳見炮眼參數及裝藥量說明表。通過以上方式對該區段內未垮落的頂煤和A5頂板進行強制預裂爆破,炮孔的最小抵抗線不小于3米,以此處理綜采面采空區大面積懸頂現象,同時為A5下分段放頂煤創造良好條件,剩余懸頂區段待下分段采面回采前進行強制放頂。

頂板深孔爆破炮眼參數及裝藥量說明表

序號?炮眼地點?孔號?方位?傾角?孔深?裝藥量?封孔長度?

?+820mA5東翼綜采面回風巷?1#?NE177°?9°?76.3m?143kg?25m?

2#?NE177°?12°?77.5m?145kg?25m?

3#?NE177°?15°?80.9m?147.9kg?25m?

4#?NE177°?18°?81.7m?150.9kg?25m?

5#?NE177°?21°?82.9m?154.5kg?25m?

2、頂板深孔預裂爆破使用的炸藥選用煤礦許用乳化炸藥,其爆速大于3000m/s。特制成直徑60mm、長度350mm的特形藥卷,每卷重1kg,裝藥線密度為3kg/m。按照裝藥不耦合系數1.25計算,裝藥孔的直徑為75mm,對應的鉆孔鉆頭直徑不小于75mm;雷管選用煤礦許用1-5段毫秒延期雷管,雷管延期爆破時間不大于130毫秒。炮眼裝藥結構采用不偶合連續裝藥結構,即每15節炸藥段安裝一個引藥引爆,每個引藥安裝兩個雷管,每個炮眼所有引藥必須利用煤礦許用放炮母線串聯,裝藥及起爆方式為正向起爆方式。炮眼封泥選用較潮濕的黃土和專用封孔水泥,其中孔口以內3米區段采用水泥封堵,其他封孔區段采用黃土進行封堵炮孔(裝藥結構圖詳見附圖1)。

附圖1裝藥結構及封孔結構

三、安全措施:

所有炮眼實行“打孔編號、掛牌”和“爆破摘牌、消耗”管理,由安全科負責做好記錄并存檔。

炮眼連線方式為串聯,每次最多起爆一組炮眼,起爆地點設置在+845水平車場進風側。

?放炮母線分為兩個區段:炮眼爆破地點30米區域使用煤礦許用銅芯放炮母線,炮眼爆破地點30米至+845水平車場起爆地點使用放炮專用阻燃線纜。

機電科負責敷設一趟放炮專用阻燃電纜,且電纜敷設嚴禁與風水管路及其它線纜混交;放炮銅芯母線由放炮員負責懸掛且在放炮期間隨放隨收,嚴禁與其他管線混交。

專用阻燃線纜兩端分別固定在自制加工的專用鐵盒內,鐵盒內鑲嵌木盒并上鎖管理,鐵盒鎖鑰匙由跟班隊長負責保管,防止裝藥連線期間,電纜產生靜電而發生意外事故。

采面炮眼雷管腳線必須采取串聯方式連接,連線前測試放炮專用電纜的電阻絕緣值和通電情況。

放炮前,檢查工作面、進風與回風端頭及采面上隅角氣體且確保其濃度符合《規程》規定,撤出井下所有與放炮無關聯人員至地面,經檢身工清點人數核準后,匯報調度監控中心加強井下氣體監測監控,再由值班調度員電話通知當班班長“升井人員已清點,核準無誤”后,班長方可下達起爆命令,由放炮員實施起爆。

放炮前,瓦檢員對采面及采面進回風巷進行徹底灑水滅塵,嚴禁出現煤塵飛揚等現象。

放炮前,停止采面及其回風流所有非本安電源,并通知調度室;瓦檢員及時匯報放炮前后氣體檢測情況,班組長及時匯報放炮警戒設置情況。

放炮前,瓦檢員檢查放炮地點20米以內風流中、支架間、底板處瓦斯濃度小于1%,方可放炮作業。

放炮前,調度室記錄好起爆時間/班次、此次起爆相關人員(跟班隊長、放炮員、瓦檢員、安全員、值班電工)、當班升入井人員、放炮前后采面及其回風巷氣體檢查情況、放炮警戒設置情況等內容。

放炮前,將采面的電話與礦調度室的電話撥號聯通,指派專人進行監聽爆破效果及采空區動靜情況。

放炮前,人車司機將人車停放在+845水平人車停放點,便于人員升井。

放炮波及范圍內的電纜、管線等必須全部用皮帶掩蓋,防止被炮崩損壞。

放炮時必須嚴格執行“一炮三檢”和“三人連鎖”放炮制度。

采面炮眼起爆過程中,監測工時時重點監測綜采工作面、采面進回風端頭、+845水平西回風巷、+897水平集中回風巷和總回風地點的瓦斯和一氧化碳等變化情況;若放炮不響或拒爆時,嚴格按《煤礦安全規程》第341、342條執行。

放炮后,地面監控井下氣體等情況30分鐘及以上,待起爆點監聽電話無異常聲響,地面監控主機顯示采面及其回風流中氣體正常,方可采面勘察爆破效果,對采面及采面進、回風巷進行灑水滅塵。

放炮后,放炮員必須使用發爆器檢驗所有起爆的炮眼是否存在拒爆現象,一切正常無誤后,方可恢復正常作業。

四.其他注意事項:

頂板強制放頂炮眼在頂煤預裂爆破之前進行起爆并超前頂煤預裂界線10米;打眼和裝藥時,必須由采煤技術員與安全員負責現場檢驗炮孔施工相關技術參數,裝藥量、封孔長度等事項,認真作好記錄,同時對炮眼時行編號、掛牌管理。

調度室負責做好強制放頂專項記錄或臺賬并存檔。

放炮員和安全員必須歸屬安全科直管,瓦檢員歸屬通風科直管,迫使“三員人員”與采煤區隊相互制約、監督,確保頂板強制放頂安全可靠,達到預期效果。

在采面進、回風端頭安裝一臺防爆電話,確保井上下信息聯絡順暢、可靠;保證壓風自救裝置、供水施救裝置、隔爆設施、通風設施完好,各種管線暢通完好。

采面的安全監控系統完好,傳感器的安裝位置、數量及種類必須符合AQ1029-2007相關規定,確保采面監控有效,實時掌握采面、采面端頭隅角及采空區氣體變化情況。

作業前,對工作面支護、巷道頂板、有毒有害氣體、通風設施等情況進行全面檢查,確認安全條件符合作業要求后,方可進入作業點進行施工。

每班必須由跟班隊長現場指揮,隨時檢查工作面、工作面上隅角及其回風端頭處瓦斯、一氧化碳濃度;當作業地點氣體濃度超標、采空區出現嚴重垮落或異常聲響等險情時,立即停止作業,所有人員撤到新鮮風流處,匯報調度室,采取相應措施做進一步處理。

采面進、回風巷內嚴禁存放礦車、雜物,確保安全出口暢通,保證行人、運料方便。

采面前溜及皮帶機等設備嚴禁出現失爆現象,確保設備各種保護、聲光信號齊全有效且嚴禁隨意甩掉各種保護不用。

必須保證雷管與放炮母線的聯結質量。只有在起爆前才能將雷管連接到母線上,連接雷管必須由經過專職放炮員操作,連接好后必須仔細檢查,確保雷管與放炮母線平行且密切接觸。

放炮員連線前,值班電工必須將專制起爆電源控制開關的電源斷開、閉鎖并看守,防止誤操作造成意外事故。

必須特別注意保證封孔質量。炮孔的封堵長度應根據現場實際情況,按照巖體抗爆力稍大于裝藥破巖能力的匹配關系進行及時調整,以盡快得出適合采面具體條件的炮孔封堵長度。

采用了電雷管引爆引藥再引爆炸藥的引爆方式。在裝藥時應按要求制作引藥,雷管與引藥綁扎結實,每節引藥內安裝2發雷管,1節引藥最多引爆14節炸藥且孔口3米使用水泥封孔。

關于施工工藝略,但是應特別注意爆破影響區域的巷道加強支護問題;頂板深孔預裂爆破施工前,必須在采面運輸端頭和回風端頭搞好超前支護。

若采面推進過程中遇特殊情況,根據現場實際情況另行制定專項措施。

其他未敘事項均按《煤礦安全規程》、《操作規程》及《+820mA5東翼綜采面采煤作業規程》等有關規定執行。

五、避災路線

1.避瓦斯(煤塵)爆炸、火災及頂板事故路線:作業地點→+820mA5東翼運輸巷→+820m中部車場→軌道上山→軌道上山上部車場→+845水平運輸巷→+845水平車場→副斜井→地面。

2.避水災等事故路線同上。

附圖2:頂板深孔預裂爆破炮眼布置圖

篇2:深孔爆破法處理采空區安全措施

(1)為保證本次爆破安全順利進行,設置采空區處理管理部門,作業現場設置專職安全管理人員,確保了爆破全過程設備和人身的安全。

(2)編制安全撤離預案,在施工現場設置安全撤離路線標志(明示牌)。

(3)把空區的平面位置用木牌標定在現場,木牌上要標明空區標高和安全作業厚度。

(4)對有裂隙地帶設置警戒線,嚴禁人員進入危險地帶。劃定警戒區域,控制進入警戒區域的人員數量。

(5)在采空區邊上或塌方區附近,安排專職人員進行監測,如有異常情況作業人員立即撤離。

(6)為保證人員設備安全施工,在施工區域建立地壓活動監測點,自穿孔之日起設置專人采用巖體聲發射儀進行24h不間斷監測,提供可靠的數據資料用以分析預測地壓活動情況,確定能否按計劃實施爆破。

(7)在施工中實時監測本爆區和周邊的地壓活動情況,發現異常及時報告并撤離。

(8)在爆區較近邊坡、地表作明顯沉降標志,使用水準儀進行定期和不定期測量,發現異常立即通知鉆機停止作業并移至安全地帶。

(9)來往運輸車輛遠離本爆區鉆機作業區域。

(10)鉆孔作業前必須認真檢查作業區域和附近的巖性穩定及其變化狀況,作業時要有經驗豐富的人員作警戒工作,各施工隊及現場管理人員必須嚴格交接班制度,做好交接班的記錄工作。

(11)鉆孔作業平臺必須保持平整,無大塊或其他障礙物,每個作業點至少要有兩處以上安全撤退路線。施工單位穿孔作業人員必須認真如實記錄穿孔的施工情況,只允許白天作業,對異?，F象必須記錄清楚,并及時向采空區處理管理部門通報。

(12)在采空區上方作業時,設備出現故障,應移至安全區域進行維修。

(13)現場施工中有下列情形之一者,人員必須迅速撤離至安全地點,并及時向采空區處理管理人員匯報:

①地表新鮮開裂;

②地表松動、沉降;

③遇到空區,小于要求保安層厚度時;

④雨天地表匯水灌人的低洼處;

⑤其他異常情況。

(14)在穿孔施工期間,地壓監測人員對需該區附近監測系統進行24h不間斷監測,判斷該區域實時地壓情況,保證施工安全。

(15)在裝藥施工時安排專職人員對附近塌方區崖壁、裂隙和塌陷處進行監測,同時配合地壓監聽提供即時安全信息,如有異常情況立即通知裝藥人員向安全地帶撤離,實施安全撤離預案。

(16)自裝藥前一天開始,設置專職人員對爆區附近空區實施不間斷監聽,以確保裝藥時人員能否進入爆區裝藥,如有異常應立即通知作業人員撤離至安全地點。

(17)在采空區上進行裝藥連線作業時,嚴禁在相鄰的采空區進行爆破作業。

(18)為了預防部分孔內溫度高的炸藥自燃,預備消防車在附近待命。

(19)在爆破施工期間,各現場施工人員必須嚴格按有關規定程序進行作業,嚴禁攜帶煙火和手機進人爆區,安全保衛人員要阻止一切閑雜人員進人施工現場。

(20)裝藥、連線過程中嚴禁車輛和設備在爆區周圍20m內運行。

(21)在空區安全厚度較薄的區域用警戒帶標示,并嚴格限制施工人數,要求兩人運藥,兩人裝藥,兩人充填。

(22)如發現危及人身安全的險情,應立即組織人員撤離。

(23)爆破時本采空區和相鄰采空區均停止作業,人員撤離、設備撤至安全地點并采取有效防護措施。

(24)爆破施工作業,必須嚴格按照國家有關爆破規程操作。

(25)爆破后待警戒解除,由地壓監測人員進入現場監測,確定安全后方可進行后續處理。

篇3:采空區施工專項安全技術措施

第一節?編制說明及依據

一、編制說明

神東礦區活雞兔井(一期)生態環境綜合治理工程(二區)剝挖工程一標段開采范圍內存在有大量采空區。為了保證采剝安全,并保障員工在生產作業過程中的人身安全,結合采空區實際情況及近期采空區作業現狀,特制定本標段采空區安全專項治理方案。

二、?編制依據

1、項目設計方案及施工設計圖紙;

2、《煤礦安全規程》及其它相關依據性文件,現行的法律法規、規范等;

3、《中華人民共和國礦山生產法》(1992年5月7日);

4、《中華人民共和國礦山生產法實施條例》(1996年10月11日);

5、《煤炭工業露天礦設計規范》(GB20197-2005);

6、《中華人民共和國煤炭法》(1996年8月29日);

7、、《中華人民共和國勞動法》(1994年7月第八界全國人大常委會第八次會議通過);

8、、《中華人民共和國職業病防治法》(20**年10月27日第九屆全國人大常委會第二十會議通過);

9、神木縣政府有關文件及建設單位相關文件;

第二節?采空區管理組織機構及職責

為采空區施工、治理安全,確保施工質量、工期,我公司項目部特成立了采空區作業安全管理機構。

一、采空區作業安全管理小組

為了貫徹落實采空區安全治理方案,保障安全生產及員工生產作業期間的人身安全,成立采空區作業安全管理小組,各成員如下:?

組?長:高軍偉

副組長:申喜軍?蔡龍興?李剛

成?員:生產技術辦?安管辦?各生產區隊。

二、安全管理小組成員崗位及部門職責

組?長:負責采空區作業的全面管理。

副組長:對采空區作業的實施方案的科學性、合理性進行把關,協助組長進行全面管理。

生產技術辦:負責采空區安全治理方案的日常執行管理工作,協助日常監督工作,負責本方案的制定、修改及完善工作。

安管辦:負責監督本方案的落實情況,及時制止生產中存在的不安全行為,并對本方案提出安全生產的意見和建議。

各生產區隊:負責組織本隊員工認真學習本安全治理方案,并在生產中嚴格執行。

采空區管理是活雞兔井安全生產管理中極為重要的部分,要求各個崗位、部門在采空區作業過程中嚴格執行以下管理措施:

第一,在采空區作業以前,必須將本實施方案傳達貫徹到每一位員工,使每位員工學習掌握,經培訓考試合格后方可上崗作業。

第二,必須嚴格按照崗位職責辦事,無論哪一級人員,不得更改既定的措施。

第三,在采空區作業過程中,所有環節執行“三不作業”原則,即:前一環節措施未落實不作業,本環節措施不明確不作業,遇見突發隱患不作業。一定要嚴格按照既定的應急響應程序執行。

第三節?采空區作業安全隱患分析

經風險評估,該工程采空區作業主要存在以下安全隱患:

一、頂板垮塌陷落造成人員傷亡、設備損壞

在空巷上方作業時,作業的設備有鉆機、液壓挖掘機、自卸汽車以及其他輔助設備及操作人員,所以空巷頂板一旦塌陷,容易造成人員傷亡或設備損壞。

二、煤炭自燃可能引發火災

空巷在未露天開采前是密閉的,露天開采后和外界空氣連通,可能引起煤炭自燃,進而引發采區內火災。

三、老采空區內有可能存在高溫區或在開采過程中產生高溫區,從而在爆破裝藥時引發意外。

四、采空區內積水

從設計及勘探資料來觀察,采空區巷道內低凹處有近1m深的積水,工作面推進方向與煤層傾向一致,造成人員傷亡和設備損壞可能性較小。

五、采空區有害氣體

空巷在未露天開采前是密閉的,露天開采后和外界空氣連通,可能引起煤炭自燃、伴有氣體、煙霧冒出、對人體造成傷害。

針對上述安全隱患,制定本治理方案。

第四節?采空區施工方案

為施工安全,提高效率,減少困難,降低危害,確保鉆機、挖機等大型機械、設備安全進入工作面進行施工作業。我們所采用的方法是,按露天臺階開采方式循環漸進。其主要工藝是:首先探清地下采空區的形狀和確定采空區頂板臺階的最小安全厚度,再根據最小安全厚度和施工大型機械、設備確定末臺階高度和根據其他因素選擇其余爆破參數,然后進行剝挖。

實踐證明,只要探明了地下采空區的形狀,確定末臺階的最小安全厚度,有適宜的鉆孔設備,選用合理的爆破參數和采剝工藝,地下采空區頂板巖體可以用露天開采方法來剝挖。保證正常臺階剝挖過渡到末臺階時,能有效地剝挖采空區頂板上全部巖體,同時也證明:

1、地震CT技術探測采空區形狀和體積誤差小,基本上能反映地下采空區的實際情況。

2、可以采用厚跨比估算法和普氏拱理論估算法來確定采空區末臺階的最小安全厚度,而且適用可靠。

3、采剝末臺階巖體的爆破參數確定合理,工藝先進。

一、末臺階最小安全厚度的確定

在采空區頂板巖體中,最后采剝的臺階,稱之為末臺階,它在人員和施工機械、設備等的作用下,不發生塌陷破壞的最小厚度稱為末臺階最小安全厚度。在采空區剝挖施工過程中,隨著按露天臺階開采進行,施工臺階越來越接近采空區,即采空區頂板巖體的厚度越來越薄。當厚度小于一定數據時,就會發生塌陷,造成設備和人員安全事故。末臺階的最小安全厚度是保證施工作業人員和機械、設備的安全和有效地開采全部采空區頂板巖體的關鍵。

1、厚跨比估算法

當采空區頂板為完整頂板時,其頂板的厚度H與其跨越采空區的跨度W之比滿足:H/KW≥0.5,則認為頂板是安全的。

式中:K--安全系數,取1.3);

H--頂板厚度,m;

W--采空區巷道的跨度,最大取8m;

得出頂板安全厚度H為5.2m.

2、普氏拱理論估算法

采空區未坍塌時,處于自然平衡狀態,如巖石發生變形與位移形成壓力拱,其拱高為:

H=b+h×tan(45-φ/2)

式中:H---壓力拱拱高,m;

φ---巖石內摩擦角,(取均值28.02?);

b---空場寬度之半,取4m;

h---空場最大高度,取9m(活井1-2煤層最大厚度為9m);

?---巖石強度系數,(保守取法)?、?1.5~Ⅵa:2;

普氏壓力拱理論計算的基本前提是硐室上方的巖石能夠形成自然壓力拱,這就要求硐室上方有足夠的厚度且有相當穩定的巖體,以承受巖體自重和其上的荷載。因此,計算出壓力拱拱高H之后,還要加上一定的穩定巖層厚度才為最終的安全頂板厚度。本計算中取穩定巖層厚度等于壓力拱拱高,則頂板安全厚度為壓力拱拱高的2倍。我們取末臺階的最小安全厚度即最小安全厚度為2H=2×6.27=12.54m。

通過上述兩種計算和分析,我們確定施工末臺階最小安全厚度為12.54m。另外,這一厚度參考工程經驗比法也相近。

影響露天采場下采空區頂板安全厚度的因素很多,除巖體本身的強度等內在因素外,還有諸如爆破震動及地表雨水浸蝕等外在因素。這些因素相互干擾,復雜多變,構成了確定頂板安全厚度的眾多不確定性。因此,具體仍要根據實際情況及時制定切實的工藝、措施。

?二、施工工藝

采空區末臺階的剝挖,采用KY-250B型鉆機穿孔,鉆頭直徑d=125mm。炮孔平面呈三角形布置。為了確認采空區頂板的實際位置,保證△h(炮孔孔底距采空區頂板的合理高度)的精度,獲得好的爆破效果,在平面上每隔一定距離布置一個穿透末臺階剝挖層的探測孔。采空區形狀復雜和采空區邊界不明確處適當加密探測孔。探測孔同時又是爆破孔。探測孔和其它穿透末臺階采剝層的炮孔,裝藥前用鐵絲懸吊木塞堵住孔底口。然后在孔內木塞上方填3m砂子或巖粉和細小碎石。炮孔堵塞物為鉆孔礦巖粉。當礦巖粉不夠時用細砂或細小碎石堵塞。采用復式導爆索傳爆,導爆管起爆,排間微差間隔時間為25ms。大型挖機挖裝,挖裝時若遇到原采空區內礦柱,采用QZ-100K簡易鉆機處理。穿孔時,當孔位遇到浮碴不能正常穿孔時,用黃泥加少量石灰和水護孔。

1、爆破參數的確定

采空區末臺階采用多排孔微差爆破。爆破參數的確定程序是,先確定最小的炮孔堵塞長度l、炸藥單耗q、炮孔孔底距采空區頂板的合

理高度△h和孔距a、排距b。

(1)、最小炮孔堵塞長度l=20d。最小而可靠的炮孔堵塞長度能充分利用炮孔空間多裝炸藥,擴大孔網參數,充分利用爆炸能量改善臺階上部巖石的破碎質量。

(2)、炸藥單耗按q=0.60~0.65kg/m3。

(3)、孔底到采空區頂板的合理高度△h是直接影響末臺階回采的關鍵參數之一。實際爆破設計中,取△h=3m。

(4)、炮孔孔距a=10~12m,爆破中取a=11m。

(5)、通過計算,炮孔排距b=4m。爆破設計布孔時,在采空區末臺階下盤沒有采空的情況下,應考慮炮孔超深1.0~1.8m。爆破自由面處無采空區時,第一排孔的最小抵抗線W,根據爆堆坍散距離與巖石移動速度而定。依挖機作業要求,爆堆坍散距離宜控制在30~35m。前排孔的堵塞長度一般等于最小抵抗線W。

2、剝離、采裝和運排

具體執行該工程《施工組織設計》中的施工組織與設計部分。

第五節?采空區安全隱患預防及處理措施

一、采空區范圍的確定

1.根據設計圖紙,由生產技術辦定出采空區范圍,采剝隊現場做好安全標志。

2.穿爆隊用鉆機在煤頂及上一層臺階,即1140.7臺階采空區范圍線外側打兩排間距為3×12m的探測孔,深度要求見煤后再下探4m,如打鉆后仍有采空區存在,繼續按照此辦法向前延伸。直至準確控制采空區范圍。

二、對頂板垮塌的預防和處理。

首先將原有井下全部巷道及采空區的位置、范圍以及探測到新的采空區及時反映在采剝平面圖等圖上,進行井上下嚴格對照,并在現場進行測量標定,設置警示牌示警。

其次,將本安全治理方案以及相應的施工組織措施,由煤礦組織相關人員進行培訓,保證相關人員對存在的危險源和既定的安全治理方案全面掌握,能夠嚴格按作業規程、安全治理方案進行作業,對異常情況應制定應急預案。

再次,生產技術辦要對生產作業情況定期進行核查,發現異常及時進行處理;一旦出現突發事件,按照《活雞兔井綜合應急預案》的相應規定執行,并且應根據異常情況與突發事件完善、優化、修改、補充相應的應急預案。

另外,采空區作業必須實行專項負責制,現場要指派專人作為作業負責人。

三、煤遇空氣后發生自燃火災的預防和處理。

采空區煤層揭露后很容易自燃,為了保證生產,杜絕自燃火災事故,要嚴格控制煤頂出露面積。采空區每次爆破量不宜過大,每次爆破后采剝隊要及時組織設備進行裝運清理作業。一旦發生自燃火災,應根據實際情況采用以下三種方法處理:

1.?水澆滅法

利用采場內部防排水系統所匯集的水作為消防水源,設立泵站并在采場內建立一套送水管路網路,用消防水槍向火區噴灑注水、通過鉆孔注水或采用大型灑水車直接把水噴灑到火區,使火區降溫熄火。

2.沙土覆蓋法

用汽車或鏟車裝運細碎的沙土、黃土等物料覆蓋在火區上,使火區的供氧通風受到抑制,最終使火區火源緩慢的窒息。

3.隔離滅火法

?火勢較大,燃燒速度較快時,需挖隔離帶,然后將火點用挖機勺斗壓實薄埋一層黃土,灑水降溫,直至火源熄滅。

四、高溫隱患的預防和處理

采用測溫儀測量溫度,然后采取相應降溫措施、辦法消除高溫隱患。

五、對采空區積水的預防和處理

采空區內積水不多,且工作面推進方向與傾向一致,造成人員傷亡和設備損壞可能性較小。在低凹處依積水量情況布置相應數量水泵將水排出坑外即可。汛期在采空區巷道口做防洪堤,以免洪水涌入采空區。

六、對采空區有害氣體的預防和處理

1.在預定區域施工前,先用潛孔鉆對施工區域進行打孔鉆探,并用溫度計測試孔內溫度,發現有明火的鉆孔或孔內溫度在40℃以上的高溫孔,必須先采取滅火、降溫措施。

2.對每個鉆孔,礦用多功能氣體檢測儀對鉆孔內的氣體年度進行檢測,若氣體濃度值過高,則要停止挖掘或爆破作業,先用自然擴散法降低施工區域范圍煤層或采空區內氣體濃度,從而降低氣體壓力,防止其突然涌出。

3.對發現有害氣體濃度較高的區域或地點,可采用減小(加密)鉆孔間距,加大排氣通道數量,使下面煤層或采空區內集聚的有毒有害氣體能夠快速擴散,以降低其濃度。

4.在鉆孔(探孔)施工過程中,施工人員要處于風頭上方(上風頭),以避免有害氣體中毒事故發生,安全員、瓦檢員要隨施工人員一起在施工現場,并不間斷對施工作業區域10m內的空氣中有害氣體濃度進行檢測,發現危險情況,及時報警,并指揮現場人員快速撤離到安全地點,嚴禁冒險違章作業。

5.若發現施工區域內有害氣體濃度過高,用打孔自然擴散的方法無法盡快排散降低氣體濃度,則要安裝移動式瓦斯抽放泵來抽放煤層或采空區內的有毒有害氣體,為安全施工創造條件。

6.對發現的高溫區,要先采取打孔注水滅火降溫的方法,以降低內部溫度,而后進行氣體檢測和氣體排放工作。

7.施工過程中必須堅持“有挖必探、先探后挖”的原則。

8.嚴禁在以探明的高溫、高氣體濃度的危險區域采用挖掘機直接剝挖的作業方式,以防氣體突然涌出發生人員中毒事故,或發生氣體爆炸事故而威脅人員安全。

9.煤層剝挖施工作業過程中,帶班隊(組)長、安檢員、瓦檢員必須現場跟班作業,隨時觀測施工現場的安全情況、發現危險、及時撤人,堅決保證施工人員安全。

第六節?采空區作業的具體操作措施

一、穿孔作業

1.1140.7臺階高度按12m留設,穿孔至煤頂,如遇空巷,應在兩孔之間補孔、孔深小于空巷處巖石層高度1.5m。

2.1140.7臺階穿孔作業時應配備指定的安全管理人員,若遇特殊情況必須制定相應的安全技術措施。

3.操作人員應站在填實的地方。

4.設備發生故障時轉移到采空區外維修。

5.發現任何不安全隱患,操作人員應立即停止作業,撤離至安全地點待命,及時向帶班隊長匯報,由帶班隊長向安全管理小組匯報。

二、爆破作業

1.爆破全部采用乳化炸藥,不得和其他炸藥混用。

2.當班作業人員的配備由帶班隊長親自組織。

?3.裝藥速度要快。

4.可適當加大炸藥單耗,確保采空區巖層垮塌。

5.裝藥前對每個孔測溫。建立專門的測溫記錄,記錄清楚每個孔內的溫度、記錄人等,確定孔內溫度在60℃以下,方可裝藥。

6.放炮前的正掌子面警戒距離必須滿足煤礦安全規程第五百六十六條規定的1.5倍。

7.起爆后按規定程序檢查炮區。

8.運送炸藥時車輛必須停在爆后的實體上或采空區外,人工將炸藥搬到炮區。

9.高溫孔爆破注意事項

(1)凡是在老空巷區、煤及半煤巖等溫度異常的區域爆破時,裝藥前必須仔細檢查各炮孔內溫度,對于有明火及高溫孔(高于60℃),必須經過滅火降溫處理,溫度降至60℃以下采取措施后方可裝藥爆破,否則嚴禁裝藥。

(2)檢查孔溫及操作方法

a.儀器檢測法。用紅外線測溫儀檢查孔內溫度,操作人員應距炮孔3m以外,詳細記錄檢查結果,對超溫孔應插上標志。

b.高溫孔可采用灌水降溫方式,如無法處理,不得裝藥,按廢孔處理。

c.高溫孔經降溫處理檢查合格后按下列順序操作

①復查孔深,配好各孔藥量,把藥包擺在炮孔旁;

②裝藥前先派出警戒哨,應先布置好警戒線。

③首先將各炮孔起爆器材連接好;先裝填溫度正常的炮孔,同時撤出一切不用的器材;

④預備起爆信號發出后,起爆人做好起爆的一切準備;所有裝藥人同時裝填高溫孔,炮區負責人隨后檢查。

⑤裝藥人全部撤離炮區并躲到安全地點后,立即起爆。

d.裝填高溫孔注意事項

①按兩人裝一個炮孔安排裝藥人數,無關人員不得進入炮區。

②盡可能減少一次爆破高溫孔的數量,視現場情況,可采取分次起爆方式。

③裝藥發生卡堵不宜處理。

④裝藥順序為炸藥→起爆器材,正向起爆法。

?⑤采用整裝藥,少充填;禁止使用散炸藥。

⑥裝藥人在裝填完畢自己負責的炮孔時應迅速撤離,不得再靠近已裝填完畢的高溫孔或他人負責裝填的炮孔。

⑦高溫孔裝填操作總時間不得超過10分鐘。

?⑧高溫孔不得進行擴壺作業。

e.高溫孔的起爆器材應采用導爆索并將炸藥隔熱包裝。

三、采裝作業

1.采空區范圍內使用液壓挖掘機采裝,臺階高度均按設計高度12m留設。

2.1142臺階爆破后采剝隊必須對空巷是否放塌進行確認。必須在確定空巷放塌的情況下,才可進行采裝作業。

3.在裝運過程中,空巷煤層高溫時要采取降溫措施,用灑水車或沙土,根據實際情況使用。

4.采裝過程中嚴禁所有人員在掌子面邊緣下車、停留。

5.爆破后,掌子面邊緣冒煙地段用沙子填實,控制火源。

?6.采裝過程中出現明火,應及時處理。

7.作業完畢設備不準在采空區停留,開到50m以外安全地點停放。

8.采空區巷道處理:

a)專人負責每一個巷道的處理。

b)采空區上部由360液壓挖掘機處理,下挖3m,下部由裝載機處理。

c)上部和下部不準同時作業。

d)裝載設備視線不清時停止作業。

e)排棄的高溫煤巖,必須當班覆蓋處理完畢。

f)設備應根據風向及時調整作業地點(設備、人員應在上風向作業),防止有害氣體傷人。

第七節?采空區火災撲救措施

?1.項目部調度室是撲救火災的指揮中心,接到匯報后,首先通知現場調度進入火災現場,指揮施救工作,其次是組織其他人員和設備盡快趕到現場。

2.現場調度得到匯報或得到項目部調度的指令后,要馬上進入現場,確定撲救方法,指揮現場的撲救工作。

3.消防車和灑水車司機接到現場調度或項目部調度的指令后,要選擇最近的路線,以最快的速度趕到火災現場。

4.其他人員,接到項目部調度的命令后,也要馬上趕到現場,利用消防器材和設施進行滅火,直到火災撲滅為止。

5.任何人員,無論是否接到指令,只要在現場發現火情,都應參加到撲救過程中去。

6.除使用消防車、水車外,坑下發生火災,還可利用雨季集水坑內集水,用水泵進行滅火。