第一章工程概況

第一節(jié)概述

一、巷道名稱

IV13-2煤層采區(qū)軌道上山。

二、掘進目的及用途

該上山是為了構(gòu)成IV13-2煤層生產(chǎn)系統(tǒng)，主要承擔(dān)采區(qū)運料、通風(fēng)、行人、矸石運輸?shù)热蝿?wù)，滿足工作面回采需要，也是采區(qū)安全出口之一。

三、巷道設(shè)計長度及服務(wù)年限

1、巷道設(shè)計長度：525m。

2、服務(wù)年限：5年。

四、預(yù)計開竣工時間

預(yù)計開工時間為2012年5月25日，竣工時間為2013年5月31日。

第二節(jié)編寫依據(jù)

《采區(qū)設(shè)計》說明書，編制時間為2011年7月。

《地質(zhì)報告》說明書，編制時間為2003年7月

《IV13-2煤層+1989m水平采區(qū)設(shè)計圖》，編制日期為2011年1月

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第二章地面相對位置及地質(zhì)情況

第一節(jié)地面相對位置及鄰近采區(qū)開采情況該巷道位于+1983m～2239水平，工程名稱為IV13-2煤層采區(qū)軌道上山，地面的相對位置位于井田東部空曠地，井下位置及四鄰采掘情況：該工作面上部有IV13-1煤層、IV9煤層、IV1煤層，IV13-1煤層與IV13-2煤層平均間距為11.64m，IV13-1煤已回采完畢。南臨IV13-2煤層石門繞道，北邊靠地表，東、西部均未開采煤層。

第二節(jié)四鄰采掘情況對巷道施工的影響四鄰全部為原始煤層對巷道施工無大的影響，只有上部IV13-1煤層已全部回采，因而在施工中要注意上部采空區(qū)局部積水，在掘進過程中必須堅持；“有疑必探，先探后掘”的原則。

第三節(jié)煤層賦存特征

一、煤層賦存特征

根據(jù)地質(zhì)報告，IV13-2煤層賦存條件較好，屬穩(wěn)定型中厚～厚煤層。全礦區(qū)可采，最大厚度3.8m，最小厚度2.7m，平均厚度3.25m，

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有一層夾矸，夾矸厚度12cm左右，煤層向西有變薄趨勢，產(chǎn)狀變化127°～136°<29°～31°。其直接頂板為炭泥巖，含炭泥巖和粉砂巖，顏色為灰、灰黑色薄層狀構(gòu)造，走向上厚度不穩(wěn)定，由幾十厘米到2m左右，巖相變化不大；在直接底板之下為塔里奇克組第一巖性段的粗砂巖，含粒粗砂巖，巖性、巖相在走向上變化不大。煤層賦存及煤質(zhì)指標(biāo)：原煤為深黑色、黑色條痕，強玻璃光澤，細-寬條帶狀結(jié)構(gòu)，局部為均一結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，斷口為參狀端口和階梯狀斷口。內(nèi)生育裂隙發(fā)育中等，性較脆。煤巖成分主要由亮煤組成，次為暗煤，肉眼煤巖類型以半亮煤為主，次為半暗煤及暗淡煤。

二、煤層瓦斯及自燃

根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)煤炭工業(yè)管理局文件，新煤行管發(fā)【2012】30號文，該礦井屬低瓦斯礦井，礦井絕對瓦斯涌出量0.95m3/min，相對瓦斯涌出量3.80m3/t；絕對二氧化碳涌出量1.09m3/min，相對二氧化碳涌出量4.36m3/t，2006年1月份開采IV1煤層過程中發(fā)生過瓦斯燃燒，因此在開采過程中加強通風(fēng)和瓦斯監(jiān)測工作，確保安全生產(chǎn)。從煤塵爆炸性實驗結(jié)果看煤層具有爆炸性，在今后開采時應(yīng)注意通風(fēng)、灑水，降低粉塵含量。根據(jù)煤層自然傾向性鑒定報告提供的資料，證明此煤層自燃等級為Ⅲ級，屬不易自燃。

第四節(jié)地質(zhì)構(gòu)造

工作面地面溝谷發(fā)育，無蓄水，不影響工作面安全生產(chǎn)。根據(jù)IV1煤層運輸巷的施工情況，在礦區(qū)西部實際揭露――北西-南東的正斷層，編號為f斷層，斷距為5～6m。揭露斷層較少，對現(xiàn)掘進工

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作有一定影響。

第五節(jié)水文地質(zhì)

1、水文地質(zhì)情況

礦區(qū)屬大陸干旱――半干旱型氣候，具有降水稀少、氣候干燥，蒸發(fā)強烈，氣溫年際變化和日夜變化大，東長夏短、四季不分明的特點。礦區(qū)附近多年平均降水量為124.6mm，多年平均蒸發(fā)量為1537.2mm。蒸發(fā)量是降水量的12.3倍。多年平均氣溫7.4攝氏度。大氣降水（主要是以暴雨洪流形式）是礦區(qū)地下水的主要補給來源，而蒸發(fā)、陸地蒸發(fā)是排泄礦區(qū)地下水的途徑之一。

礦區(qū)附近由中生代碎屑巖構(gòu)成的豬背嶺和單面山，順層發(fā)育北東――南西走向，由于巖性軟硬的差異，造成北陡南緩，北坡60°左右，頂部的礫巖近于直立，南坡20～30°。使巖地層走向發(fā)育的一級支溝不利于地表水和大氣降水入滲補給地下水，而沿地層傾向發(fā)育的二級支溝，有利于大氣降水和地表水入滲補給礦區(qū)地下水。

第三章巷道布置及支護說明

第一節(jié)巷道布置

根據(jù)IV13-2煤層采區(qū)設(shè)計，在IV13-2煤層石門12-1點處開口,新掘IV13-2煤層軌道上山。開口點標(biāo)高+1983m,終點標(biāo)高為+2239，新掘巷凈斷面9.6

篇2:突出危險煤層中實現(xiàn)快速掘進技術(shù)措施

1工作面概況

1222(3)運順掘進長度約為2400m,分東西段,每段均約1200m,掘進過程中跟頂掘進,支護形式主要采用錨梁網(wǎng)支護。本面13-1煤層總體呈一單斜構(gòu)造,平均厚度3.6m。掘進過程中局部有斷層發(fā)育。煤層傾角3°~5°,平均4°。水文地質(zhì)條件簡單,局部巷道頂板有滴淋水現(xiàn)象。預(yù)計13-1煤層掘進瓦斯涌出量為3~6m3/min。1222(3)運順東西段均采用2臺28kW局部通風(fēng)機Ф800mm膠質(zhì)風(fēng)筒向迎頭同時供風(fēng),并配備同等能力的備用局部通風(fēng)機各2臺,迎頭風(fēng)量約570m3/min。該巷道采用綜合機械化掘進施工。

該巷道處于-600m以下13-1煤層中,煤層有突出危險性。為確保安全,加強防突管理,實行了“突出區(qū)作業(yè)牌”制,并結(jié)合防治突出措施。通過現(xiàn)場考察和措施的合理運用,確保了安全,并達到了快速掘進的目的。

2煤與瓦斯突出的防治措施

在1222(3)運順掘進前,提前完善好局部通風(fēng)系統(tǒng),編制好防治突出措施、以及Ф159mm瓦斯抽放管路的敷設(shè)方案,同時提前在現(xiàn)場準(zhǔn)備好用于煤與瓦斯突出預(yù)測及效檢的Ф42mm麻花鉆桿,包括煤電鉆及綜合保護等設(shè)施。提前將用于施工消突鉆孔的鉆機及其配套設(shè)施在現(xiàn)場準(zhǔn)備好。并且完善好瓦斯傳感器及電纜的敷設(shè),并制定了當(dāng)安全監(jiān)控設(shè)備發(fā)生故障時,在故障期間的安全措施。

2.1防治突出的措施

2.1.1正常掘進期間

(1)工作面前方形成5m的執(zhí)行措施安全屏障的實施。在1222(3)運順撥門前,依據(jù)防治煤與瓦斯突出細則第69條之規(guī)定在第一次執(zhí)行措施時,在工作面前方形成5m的執(zhí)行措施安全屏障后,方可進入正常防突措施施工,確保執(zhí)行措施的安全。為此,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,采用了迎頭淺鉆孔和巷旁深孔相結(jié)合的措施進行瓦斯抽放。當(dāng)抽放時間大于8h后,立即進行連續(xù)效檢,當(dāng)鉆屑量和瓦斯涌出初速度均不超限時,方允許進尺,并且每次進尺都必須預(yù)留2m的效檢超前距。

(2)防治煤與瓦斯突出措施的實施。正常掘進期間,迎頭懸掛“突出區(qū)作業(yè)牌”,并施工深、淺鉆孔結(jié)合抽放瓦斯的消突措施。由于巷道沿煤層頂板掘進,抽放范圍為巷道底及四周輪廓線外擴2.0m,深孔抽放為兩幫輪廓線外擴6.0m。迎頭淺鉆孔每循環(huán)共施工16個鉆孔,每組孔深30m,巷旁深孔在每隔50m施工的一組雙側(cè)鉆場內(nèi)施工,每組共施工2×4個鉆孔,孔深為65m。

迎頭淺鉆孔和巷旁深孔每個鉆孔施工好后,立即封孔,封孔長度均不小于6m,對封好的鉆孔立即合茬進行抽放。巷旁深孔實行連續(xù)抽放;迎頭淺鉆孔全部施工完后,抽放時間大于8h,經(jīng)連續(xù)效檢指標(biāo)正常,允許進尺共25m,預(yù)留5m措施距,進入下一循環(huán)迎頭抽放鉆孔施工。同時,為了保證迎頭抽放負壓不小于13kPa,只對迎頭第一組鉆場鉆孔和迎頭淺鉆孔進行抽放。不進行抽放的鉆場,立即用膠織袋裝煤矸充填密實。

為了提高抽放效果,保持抽放管路暢通,盡可能地多抽放瓦斯,提高掘進工作面的掘進速度,考慮到人工放水器放水時間間隔較長,達不到隨時放水之目的。因此,在抽放管路上專門安設(shè)了自動放水器,

能隨時對管路進行放水,確保了管路的暢通。同時,在抽放管路上安設(shè)了與現(xiàn)場相匹配的除渣器,并對除渣器隨時進行清理,排除管路的雜物。

2.1.2地質(zhì)異常帶掘進期間過斷層、異常帶或指標(biāo)達臨界值時以及瓦斯異常涌出變化帶;在工作面預(yù)測過程中出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動力現(xiàn)象;工作面出現(xiàn)明顯突出預(yù)兆等,必須立即停頭,增加抽放瓦斯措施進行處理。此時,迎頭抽放鉆孔由正常掘進時施工的16個增至30個,孔深為30m,抽放范圍為巷道輪廓線外擴2.0m。封孔方法、方式及抽放要求同正常掘進期間一樣。同時,進行連續(xù)效果檢驗,每循環(huán)允許進尺20m,預(yù)留10m措施距,直至通過斷層、異常帶。當(dāng)迎頭情況正常后方可恢復(fù)為正常掘進循環(huán)。

2.2防治煤與瓦斯突出措施

效果檢驗正常掘進或地質(zhì)異常帶掘進期間,每次實施防治煤與瓦斯突出措施,并且所有的鉆孔均合茬抽放8h后,立即進行效果檢驗。效果檢驗孔布置在迎頭軟分層中。措施孔不得兼作檢驗孔,檢驗孔不得和措施孔及其他孔相透。每次檢驗無突出危險時,則只準(zhǔn)按規(guī)定進尺,并必須留有2m的效檢超前距;若有突出危險時,嚴禁進尺,必須重新采取防治突出措施,直至效果檢驗有效為止。

3嚴格落實各項防突措施

(1)嚴格把好防突措施現(xiàn)場落實關(guān)。在防突措施的執(zhí)行過程中層層把關(guān),首先在措施孔的施工過程中,強調(diào)施工單位嚴格按設(shè)計要求進行施工,并派專人在現(xiàn)場對鉆孔施工整個過程進行監(jiān)督,對不合格的鉆孔堅決不予驗收,同時責(zé)成施工單位重新按要求施工好鉆孔,并嚴肅處理。同時,對各類鉆孔根據(jù)現(xiàn)場實際情況,合理調(diào)整施工參數(shù),以期達到最佳抽放效果,提高掘進速度。(2)安全防護措施。①在1222(3)運順掘進工作面進風(fēng)側(cè)設(shè)置一組正反向風(fēng)門,局部通風(fēng)機安設(shè)在反向風(fēng)門以外的新鮮風(fēng)流中,過風(fēng)門墻的鐵風(fēng)筒必須安設(shè)防逆流裝置;②工作面安設(shè)經(jīng)驗豐富、了解并掌握突出預(yù)兆的專職測氣員緊跟迎頭,隨時了解迎頭瓦斯及煤巖等變化情況,若有情況,立即匯報并采取措施進行處理,同時凡進入1222(3)運順的所有人員都必須配戴隔離式自救器,并會使用,嚴禁穿化纖服裝及戴電子表;③1222(3)運順內(nèi),嚴格按《防突細則》設(shè)置避難硐室、隔爆水袋、壓風(fēng)自救系統(tǒng),巷旁鉆場內(nèi)按實際工作人數(shù)另設(shè)一組壓風(fēng)自救器;④如現(xiàn)場需要炮掘時,放炮采用遠距離放炮,放炮地點設(shè)在距迎頭300m以外的避難所內(nèi)或進風(fēng)側(cè)反向風(fēng)門之外;⑤在鉆孔施工過程中,為了確保安全,在鉆機前面加設(shè)了牢固的防護擋板,防止煤巖突然涌出時傷及人員。

4加強施工組織工作

由于該巷道處于-600m以下13-1煤層中,煤層有突出危險性,在執(zhí)行了防治煤與瓦斯突出措施后,勢必制約了掘進巷道的推進度。根據(jù)張集礦的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,在無突出危險煤層掘進中使用綜合機械化掘進后,最高月進尺達700m以上。因此,為了提高在有突出危險煤層中掘進的推進度,各個關(guān)口精心組織,合理部署。為了不影響進尺,主要從以下幾個方面進行了組織分工。

(1)加強效果檢驗工作。由于是綜合機械化掘進,并且瓦斯抽放效果較好,在掘進過程中瓦斯涌出量較小,推進速度較快。為了把好允許進尺關(guān),又不影響進尺,及時進行效果檢驗,要求效檢人員必須堅守在現(xiàn)場,并且必須在現(xiàn)場交接班。從而保證了在抓安全的同時,確?？焖龠M尺。

(2)強化抽放措施。無論是正常掘進或非正常掘進期間,每一掘進循環(huán)后均需按措施要求施工瓦斯抽放鉆孔,特別是迎頭淺鉆孔的施工快慢直接影響工作面的進尺。因此,在對現(xiàn)場進行考察后,要求鉆孔施工單位使用兩臺鉆機同時施工迎頭淺鉆孔。并且,在達到抽放鉆孔施工位置前,鉆孔施工單位提前完善好迎頭的抽放系統(tǒng)。在鉆孔施工時,每施工好一個鉆孔,立即進行封孔、合茬抽放。由于采用了兩臺鉆機進行鉆孔施工,并且把鉆孔施工準(zhǔn)備工作做在前面,這樣就縮短了鉆孔施工的時間,為提高月進尺打下了堅實的基礎(chǔ)。

(3)嚴格輔助工作。每一循環(huán)需停頭施工抽放鉆孔前,掘進施工單位必須加強迎頭支護,并且必須把現(xiàn)場清理好,出盡工作面附近的浮煤,將綜掘機退后到不影響鉆孔施工的位置,并整理好迎頭的風(fēng)筒,確保迎頭的正常供風(fēng),并且在鉆孔施工期間,仍然安排專職局部通風(fēng)機司機和風(fēng)筒維護人員,為順利、快速施工鉆孔作好充分的準(zhǔn)備工作。

實際情況調(diào)整后的參數(shù)進行施工,并且完善了瓦斯抽放系統(tǒng),提高了瓦斯抽放效果,大大的釋放了瓦斯壓力,因此,在掘進過程中工作面瓦斯涌出量一直比較穩(wěn)定,沒有大的變化,并且迎頭很少出現(xiàn)明顯的動力現(xiàn)象。由于分工明確,組織得力,各項工作相輔相成,從而加快了突出煤層掘進巷道的掘進速度,為采煤工作面的順利接替、減緩采掘接替緊張奠定了堅實的基礎(chǔ)。

篇3:回風(fēng)巷掘進工作面煤層注水安全技術(shù)措施

因我礦的煤塵具有爆炸性,并且掘進期間煤體干燥,煤塵較大,為預(yù)防煤塵爆炸,防止煤塵堆積,減少掘進期間的產(chǎn)塵量特編訂此措施。

一、巷道煤層情況

1032回風(fēng)巷掘進工作面巷道為炮掘工作面,巷道凈斷面5.3㎡,煤層傾角24-28°,煤塵平均厚度為2.1m,煤質(zhì)為低灰、低硫、高發(fā)熱量的優(yōu)質(zhì)無煙煤。煤層硬度f=0.9-1.0,掘進時適用于煤層注水減少粉塵的要求。通過煤體動壓注水的方式,可充分濕潤煤體。深部煤體受壓裂,瓦斯將會均勻釋放,還可有效預(yù)防瓦斯事故。

二、注水技術(shù)參數(shù)及工藝

1、鉆孔布置及施工

①采用手持式氣動鉆機,人工進行打眼,孔徑42mm,孔深9m,在巷道迎頭并排布置2個注水孔,鉆孔方位與巷道施工方位一致(注水孔具體位置見附圖),鉆孔濕潤半徑為2-4m,水壓8-10MPa。

②鉆孔布置及施工:鉆孔布置在煤厚度的中部距頂板約0.8m,為方便排屑鉆孔應(yīng)有1-2°仰角。

2、煤層注水鉆孔施工及注水工作必須在掘進前進行,注水期間施工單位必須指派一名跟班隊長專門負責(zé)注水工作。

3、封孔參數(shù)及封孔工藝:封孔采用橡膠快速封孔器封孔,封孔器長1m,封孔深度不小于1m。

4、注水參數(shù)

①注水壓力:采用動壓注水,清水泵的泵壓控制在8-10MPa之內(nèi),10MPa為掘進期間最適宜壓力,最小注水壓力不得小于6MPa。

②單孔注水時間:一般為間歇性注水5分鐘一次,注水量以每次5分鐘1.6m3為宜。實際單孔注水時間以煤壁出水時為準(zhǔn)。

三、注水系統(tǒng)

注水系統(tǒng)由清水泵(含壓力泵、水箱、壓力表、安全閥、溢流閥等),高壓鋼絲膠管,雙功能高壓水表,高壓橡膠自動封孔器組成。

注水系統(tǒng)主要設(shè)備主要參數(shù)數(shù)量及規(guī)格如下:

1、PB320-6.3清水泵2臺,額定流量19.2m3/h。額定壓力6.3MPa,最大可達16MPa。2臺均布置在1031運輸石門處。

2、自動封孔器15支,型號ZF-A22內(nèi)徑22mm,外徑30mm。適用孔徑42-50mm的注水孔。

3、雙功能高壓表4塊,型號SGS,最大流量5m3/h,最大水流量0.1m3/h,額定壓力18MPa。

4、高壓水管:干管規(guī)格3×25×18(鋼絲層數(shù)×內(nèi)徑×壓力),每根長10m,總長度根據(jù)清水泵位置至采面注水孔的距離而定。支管規(guī)格3×16×26,每根長10m。

5、減壓閥8個,直徑25mm,可以在0-20MPa之間任意調(diào)節(jié)。

6、截止閥16個,直徑25mm。

7、變徑接頭:25mm變16mm三通,22mm變16mm兩通各16個。

四、1032回風(fēng)巷掘進工作面注水安全技術(shù)措施

1、打眼注水前,由跟班班長對工作面頂板、煤壁及支護情況進行全面檢查,確保無危險后方可進行作業(yè)。

2、注水孔采用手持式氣動風(fēng)鉆施工,專職打眼工負責(zé)打眼。打眼前要認真檢查風(fēng)鉆的啟閉是否靈敏可靠,零部件是否齊全完好。打鉆時兩人一組,嚴禁單人作業(yè),并嚴格按規(guī)定的布控進行施工。打眼時,應(yīng)控制鉆桿不要劇烈晃動,防止形成偏移無法進行封孔注水。

3、打眼人員的打眼作業(yè)位置距離正在注水的注水孔1.5m以上。

4、注水孔打夠深度后,要來回抽動,排盡煤粉,注水器播入鉆孔深度不得小于1m。

5、鉆孔盡量布置在煤厚的中部,距頂板不小于0.8m,以防頂板片冒。打鉆前首先進行敲幫問頂,搗去虛煤浮矸。打鉆時,應(yīng)采用長鉆桿遠距離的打鉆方法,防止煤壁片幫傷人。鉆桿使用2m長鉆桿,打鉆時接長鉆桿,打鉆人員在打鉆過程中始終與煤壁距離不得小于1.5m。

6、注水前要檢查注水系統(tǒng)和注水管線的密封情況,在高壓管路密封性不好或破損時禁止注水。同時要認真檢查注水槍的接頭連接情況,若發(fā)現(xiàn)松動,必須及時接好,防止脫落傷人。當(dāng)高壓管處于泵壓狀態(tài)或注水期間,禁止連接拆卸和修理高壓管件。

7、打眼注水期間必須安排專人觀察頂板、煤壁及支護情況,若發(fā)現(xiàn)異常立即停止作業(yè)撤出人員,采取措施進行處理。

8、注水時嚴禁人員站在正對注水孔及上下5m的位置。注水時封孔器要用8#鐵絲牢固拴在棚梁護幫板或前梁下,固定點不得少于2處,防止封孔器噴出傷人。

9、注水期間要加強工作面瓦斯的管理工作,地質(zhì)構(gòu)造帶處應(yīng)停止注水工作,遇到斷層時應(yīng)觀察注水量,發(fā)現(xiàn)跑水時應(yīng)停止注水。

10、工作面在地質(zhì)異常帶范圍內(nèi)及片幫嚴重處,經(jīng)跟班瓦檢員、安檢員及跟班礦領(lǐng)導(dǎo)鑒定同意后,經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn),方可進行打眼注水。

11、打鉆時,現(xiàn)場瓦檢員要檢查工作面及回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?當(dāng)工作面及回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛冗_到0.8%時,停止打鉆進行處理,待安全隱患消除后,方可繼續(xù)工作。

12、注水過程中,發(fā)現(xiàn)孔口附近一定范圍內(nèi)的煤壁滲水,應(yīng)先關(guān)閉截止閥停止注水。待注水孔內(nèi)水壓降下以后,再抽出封孔器,防止封孔器突然噴出傷人。

13、工作面片幫深度超過0.8m時,不進行打眼注水。

14、施工中必須對風(fēng)、水管注意保護,防止擠壞、砸壞。

15、必須有專人負責(zé)操作和看管注水泵。

16、本措施與《1032回風(fēng)巷掘進作業(yè)規(guī)程》一并實施。