726机巷石门揭煤防突专项设计
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附件井巷(石门)揭煤设计编制规范一、工作面概况1、工程概况:井巷(石门)揭煤工作面位置、范围、巷道布置、标高、工程量、断面规格、支护形式等,附工作面巷道布置平面图及断面图(图1)。
2、瓦斯地质概况:瓦斯基本参数、地质构造、顶底板岩性、煤层倾向、倾角、厚度等参数。
附煤层柱状图(图2)。
二、揭煤工序流程简述揭煤工序,绘制揭煤工序流程图(图3)。
三、前探钻孔明确设计前探孔数量、参数和实施时距煤层的法距,并绘制前探钻孔设计平、剖图和钻孔参数表(图4)。
四、区域防突措施1、区域突出危险性预测:明确设计预测孔数量、开孔位置、方位、倾角、终孔深度等,并在岩柱大于7米前实施。
附预测孔布置平、剖图和钻孔参数表(图5)。
2、区域防突措施:详细叙述采取的区域防突措施内容,说明采取措施的理由、依据,明确钻孔布置方式、孔底间距、方位、倾角、控制范围等,严格按【2010】146号文《义马煤业集团股份有限公司掘进工作面防治煤与瓦斯突出管理规定》执行,明确石门与煤层连接处加强巷道支护及揭开煤层后巷道穿过煤层的防突措施,并要求绘制钻孔布置平、剖图和钻孔参数表(图6)。
3、区域效果检验:根据所采取的区域防突措施,经过实际计量的瓦斯抽采量、实测的残存瓦斯含量,钻孔信息,采用双指标进行突出危险性效果检验,并明确效果检验的方法、指标、效检孔布置图和效检钻孔参数表(图7)。
4、区域验证:整个揭煤过程要进行连续验证,若指标超限必须采取局部防突措施。
五、安全岩柱确定安全岩柱的最小厚度,明确防止误揭煤层而采取的准确控制最小安全岩柱厚度的具体工程技术措施六、安全防护系统1、通风系统:简述揭煤地点通风系统,明确揭煤通风系统中安设正、反向风门的数量、位置、规格和质量要求、局部供风风量,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,并绘制通风系统图(图8)。
2、监测监控系统明确瓦斯探头安设数量、位置,设置的报警点、断电点、复电点以及断电范围。
石门揭煤设计、揭煤措施石门揭煤设计、揭煤措施编制基本规定石门揭煤设计编报内容第一条、说明(一)概述简述石门工程用途,施工标高、方位、范围,巷道断面形状、尺寸、支护方式。
迎头位置及测点控制。
周边开采关系(包括煤柱、采空、地面钻孔)及采掘活动。
施工队伍资质。
煤(岩)层倾向、倾角、厚度,所揭煤层顶底板岩性、结构,邻近层。
简述区域地质情况(水文地质),巷道前方影响到揭煤范围内的构造及控制程度。
构造单元区域煤层瓦斯含量、涌出量、突出指标参数(实测的最大瓦斯压力),突出发生点。
预计揭煤处的煤层瓦斯含量、瓦斯压力。
初步评价揭煤工作面的突出危险性程度。
巷道掘进供风(局扇、风筒、风量)情况,局部通风系统,揭煤回风影响到的相关区域。
(二)揭煤工序安排简述揭煤防突工序,附防突工序流程图。
要求:明确给出设计的必要技术参数:煤层倾向、倾角、厚度,石门施工方位、坡度及断面特征,巷道布置与煤层位置关系。
巷道内测点应延测至迎头。
第二条、前探钻孔前探钻孔主要作用:探明前方地质构造、煤层赋存,掌握瓦斯(突出)显现情况,初步控制层位,为防突后续工序提供更加准确的设计依据,提高设计针对性。
明确前探孔数量,实施时距煤层的法距。
附钻孔施工方位、俯角或仰角,预计见煤深度、止煤深度、终孔深度参数计算表和平剖面布置图。
要求:地质条件简单情况下,距煤层最小法距不小于10m实施前探钻孔,其数量不少于三个。
地质构造复杂或控制程度较差时,距煤层最小法距不小于20m实施前探钻孔,其数量及布置形式以保证能够控制揭煤巷道轮廓线周界10m范围地质情况为原则。
前探孔必须全取芯钻进,认真记录钻孔开孔位置、见煤深、止煤深、孔长。
根据前探资料成果及时绘制相关图件。
第三条、测压、取样明确测压孔数量,开孔位置(距煤层的最小法距),施工方位、俯角或仰角,终孔深度。
具备条件的,可以利用前探钻孔兼作测压孔;同时利用测压钻孔取样,测定△P、f值。
简述测压方法、封孔工艺,附测压封孔工艺图。
石门(立井、斜井)揭煤技术管理规定石门(立井、斜井)揭煤技术管理规定第三百一十四条石门揭煤定义石门(立井、斜井)工作面从距突出煤层底(顶)板的最小法线距离5m 开始到穿过煤层进入顶(底)板5m(最小法线距离)的过程均属于揭煤作业。
第三百一十五条巷道布置(一)巷道布置应尽可能实现不揭突出煤层或少揭突出煤层,确实需要揭穿突出煤层,其揭煤位置应尽可能布置在构造简单地带、突出危险程度相对较低的地带、或已解除突出危险地带。
(二)石门距突出煤层法距7m前,应于巷道两侧分别施工二个预抽或卸压排放钻场。
第三百一十六条地质探查在距煤层法距10m前(地质构造复杂、岩石破碎的区域20m前),必须准确控制煤层层位。
准确控制巷道顶板不小于7m、两侧不小于15m、底板不小于5m、前方超前距不小于20m范围内的煤层(煤线、煤包)及断层情况。
第三百一十七条揭煤防突专项设计(一)石门、立井、斜井揭煤前,矿要编制石门揭煤防突专项设计及安全技术措施,并在石门揭煤前1个月上报集团公司;专项设计上报前,矿总工程师要认真组织审查;批准后,要对照批复意见进行修改完善,并重新组织审批。
(二)专项防突设计主要包括内容:1、石门和立井、斜井揭煤区域煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置的基本情况;2、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;3、控制突出煤层层位、准确确定安全岩柱厚度的措施,测定煤层瓦斯压力的钻孔等工程布置、实施方案;4、揭煤工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标,预测及检验钻孔布置等;5、工作面防突措施;6、安全防护措施及组织管理措施;7、加强过煤层段巷道的支护及其他措施。
(三)揭煤防突专项设计必须附钻孔布置平面、剖面、断面图,措施孔必须附孔号、孔口位置、方位、角度、见煤深度、穿煤长度、终孔深度等参数附表。
(四)措施孔间距,要按照穿煤段轴线间距设计。
第三百一十八条区域预测凡煤层厚度大于0.3m,均要测定煤层瓦斯压力,测定瓦斯压力点不得少于3个。
“四位一体”综合防突措施及执行规定一、石门揭煤工作面防突措施(一)在井巷设计布置中,应尽量减少石门揭煤的次数。
应采取煤巷先掘到位,然后石门与煤巷贯通的措施。
(二)在地质构造复杂地段,地测部门和施工连队应采取先探后掘的安全技术措施,防止岩石井巷误揭构造和煤层。
(三)石门揭煤必须编制防突设计,采取防止煤与瓦斯突出措施,报集团公司总工程师批准。
其设计内容包括:1、突出预测方法及预测钻孔布置、控制突出煤层层位和测定煤层瓦斯压力的钻孔布置;2、建立安全可靠的独立通风系统,并采取加强控制通风风流设施的措施;3、揭穿突出煤层的防治突出措施;4、准确确定安全岩柱厚度的措施;5、安全防护措施。
(四)石门揭穿突出煤层前,必须遵守下列规定:1、石门揭穿突出煤层前,必须打钻控制煤层层位、测定煤层瓦斯压力或预测石门工作面的突出危险性;2、在石门工作面掘进至距煤层垂距10m之前,至少打两个穿透煤层全厚且进入顶板不少于0.5m的前探钻孔,并详细记录岩芯资料,地质构造复杂带距煤层垂距20m前布孔探煤;3、在石门距煤层垂距5m以外,至少打2个穿透煤层全厚的测压孔,测定煤层瓦斯压力、煤的瓦斯放散初速度、坚固性系数和钻屑瓦斯解析指标等。
测压孔应布置在岩层比较完整的地方,测压孔与前探孔可共用,如不能共用时,两者见煤点之间的距离不得小于5m。
当煤层瓦斯压力大于0.74MPa时,必须采取防治突出措施。
4、为了防止误穿煤层,在石门工作面距煤层垂距5m时,应在石门工作面顶部两侧补打3个直径42mm的超前钻孔,其超前距不得小于2m。
当石门距煤层垂距不足5m且大于2m时,为了防止误穿突出煤层,必须及时采取探测措施,确定煤层层位,保证岩柱厚度不小于垂距2m。
5、石门与煤层之间必须保持一定厚度的岩柱。
采用抽放瓦斯和排放钻孔的岩柱不得小于3m;采用震动放炮揭煤时,岩柱厚度不得小于1.5m,若岩石松软、破碎,还应适当增加垂距(岩柱厚度)。
(五)石门揭穿突出煤层前,当预测为突出危险工作面时,必须采取抽放瓦斯或排放钻孔等防治突出措施,经效果检验有效后可采用运距离震动放炮揭穿突出煤层;若效检无效,应采取补充措施,经再次效检有效后,采用远距离震动放炮揭穿煤层。
附件13关于规范防突专项设计专项防突设计和区域防突措施的规定第一章总则第一条为了规范公司突出矿井新水平、新采区防突专项设计和石门揭煤、采掘工作面专项防突设计以及区域综合防突措施的编制工作,根据《防治煤与瓦斯突出规定》、《安徽省构建煤矿瓦斯综合治理工作体系实施办法》、《安徽省煤与瓦斯突出矿井新水平新采区防突专项设计和验收实施办法》(试行)等有关规定要求,结合公司实际情况,制定本规定。
第二条突出矿井的新水平、新采区必须编制防突专项设计,报企业技术负责人批准;石门(井、巷)揭穿突出煤层和开拓工程首次揭穿高瓦斯矿井各煤层、突出矿井的非突出煤层时,在揭煤作业前必须编制专项防突设计,报企业技术负责人批准;突出煤层每个煤巷掘进工作面和采煤工作面都应当编制工作面专项防突设计,报矿技术负责人批准;突出危险区工作面必须编制区域防突措施,报企业技术负责人批准。
第三条防突专项设计是该区域煤层区域防突的原则、方法与要求,指导石门揭煤、采掘工作面专项防突设计和突出危险工作面区域防突措施的编制,煤矿相关单位管技人员依据批准的防突专项设计和现场实际情况编制相应的专项防突设计与区域防突措施,指导现场具体实施。
第四条防突专项设计、专项防突设计和区域防突措施的制定依据为:《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《安徽省构建煤矿瓦斯综合治理工作体系实施办法》、《安徽省煤与瓦斯突出矿井新水平新采区防突专项设计和验收实施办法》(试行)。
第二章防突专项设计的编制第五条防突专项设计必须按下列目录内容编制:第一章采区(水平)地质和煤层瓦斯基本参数第一节采区范围与地质第二节煤层赋存及瓦斯基本参数第三节开拓前预测情况与结果第二章采区(水平)生产布局第一节开拓方式与巷道布置第二节煤层开采顺序与采掘作业方法第三章防突有关的主要系统第一节通风系统第二节瓦斯抽采系统第三节安全监控系统第四节避灾与安全防护系统第四章综合防突措施第一节区域综合防突措施1.区域预测(开拓后预测)2.区域防突措施3.区域防突措施效果检验4.区域验证第二节局部综合防突措施1.工作面突出危险性预测2.工作面防突措施3.工作面防突措施效果检验4.安全防护措施第三节石门揭煤1.石门揭开突出危险煤层措施2.石门揭开非突出区域煤层措施第五章防突工程计划及设备、器材明细表第六条防突专项设计相关章节内容按下列要求说明:1.采区(水平)地质和煤层瓦斯基本参数必须简要说明采区范围、回采起止标高和区内断层、火成岩侵蚀情况,列表说明可采煤层性质、厚度、倾角、硬度、层间距和瓦斯含量、压力、透气性系数等参数,简要说明开拓前预测依据及矿井以往煤层突出危险性鉴定结果;2.采区(水平)生产布局中巷道布置叙述到首采工作面;3.防突有关的主要系统叙述范围与本条第2款同;4.区域综合防突措施中区域预测(开拓后预测)必须明确预测方法、参数指标和测点数量与布置,并附测点布置平面示意图;区域防突措施必须明确方法、钻孔布置原则和控制范围,并用平、剖面图示说明;效果检验必须明确检验方法、参数指标与钻孔布置原则;区域验证要求同上;5.局部综合防突措施说明要求与本条4款同,安全防护措施必须说明个人防护及现场防护措施与设施;6.石门揭煤区域及局部措施都必须明确准确控制煤层层位、安全岩柱厚度的措施,明确测压钻孔布置原则,明确突出危险性预测与措施效果检验的方法、指标和相应钻孔布置原则,用平、剖面图示说明采取防突措施的方法、钻孔布置原则与控制范围,简述安全防护与组织管理措施;7.防突工程计划列至首采工作面。
威宁县老桥煤矿石门揭煤安全技术措施编制日期:2011年5月3日威宁县老桥煤矿石门揭煤安全技术措施会审意见会审意见:会审人员:威宁县老桥煤矿石门揭煤安全技术措施贯彻签字威宁县老桥煤矿石门揭煤时的安全技术措施由于机电硐室需穿过煤层,其瓦斯压力、应力都处于原始状态,且揭穿煤层时,工作面由坚硬的岩石突然进入较松软的煤层,工作面前方的集中应力容易发生突变。
为认真贯彻落实《煤矿安全规程》、《煤矿建设安全规定》、《老桥煤矿安全专篇》等文件精神和有关规程、规范的规定确保本矿安全生产,特制定本安全措施。
一、成立石门揭煤工作临时指挥部,其职能和人员组织如下:组长许朝银负责全面统一指挥,以及报告上级主管部门,请求救护队支援。
副组长宋学成组长的第一助手,负责揭煤时的技术指导工作。
安全副矿长广建华负责揭煤时的安全防护和监督技术安全措施的执行情况工作。
生产副矿长宋学均负责揭煤时的人员组合,按安全技术措施组织施工。
机电副矿长雷虹飞负责揭煤时的机电设备,确保正常运转工作。
成员:安全员税中明、王汝全、任忠成按安全技术措施要求负责揭煤时现场安全防护工作。
瓦斯检查员何正江、石雄、吴伟负责每天三班的检查瓦斯,随时掌握瓦斯变化情况。
防突队成员黄兴宏、姚超、汪均华、胡太春、陈绍录负责揭煤时的具体钻探工作后勤科徐远进负责后勤保障,确保揭煤时的材料供应工作。
办公室主任雷加强负责对外的一切联系、上报揭煤工作,结束后负责资料收集建立档案工作。
二、石门工作展开之前,必须由组长亲自将情况如实向上级安监部门汇报,并得到批准后方能指挥按技术安全措施展开揭煤工作程序。
三、石门揭煤时,揭煤工作领导小组长、副组长,必须亲自到矿调度室坐镇指挥,直至揭煤工作顺利完成方能离开。
四、及时打钻孔掌握煤层赋存条件和瓦斯情况在掘进工作面进行探水作业时,应详细记录探钻成果,掌握煤层的准确位置,必须按掘进工作面距煤层的准确位置,在距煤层垂直距离10m (地质构造复杂、岩石破碎的区域20m )之外至少打2个前探钻孔,掌握煤层赋存条件、地质构造、瓦斯情况等。
经开拓前区域预测为无突出危险区的煤层进行新水平、新采区开拓、准备过程中的所有揭煤作业应当采取局部综合防突措施。
经开拓后区域预测或者经区域措施效果检验后为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时,必须采用工作面预测方法进行区域验证。
第六十一条石门和立井、斜井揭穿突出煤层前,必须准确控制煤层层位,掌握煤层的赋存位置、形态。
在揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10m之前,应当至少打两个穿透煤层全厚且进入顶(底)板不小于0.5m的前探取芯钻孔,并详细记录岩芯资料。
当需要测定瓦斯压力时,前探钻孔可用作测定钻孔;若二者不能共用时,则测定钻孔应布置在该区域各钻孔见煤点间距最大的位置。
在地质构造复杂、岩石破碎的区域,揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离20m之前必须布置一定数量的前探钻孔,以保证能确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。
也可用物探等手段探测煤层的层位、赋存形态和底(顶)板岩石致密性等情况。
第六十二条石门和立井、斜井工作面从距突出煤层底(顶)板的最小法向距离5m开始到穿过煤层进入顶(底)板2m(最小法向距离)的过程均属于揭煤作业。
揭煤作业前应编制揭煤的专项防突设计,报煤矿企业技术负责人批准。
揭煤作业应当具有相应技术能力的专业队伍施工,并按照下列作业程序进行:(一)探明揭煤工作面和煤层的相对位置;(二)在与煤层保持适当距离的位置进行工作面预测(或区域验证);(三)工作面预测(或区域验证)有突出危险时,采取工作面防突措施;(四)实施工作面措施效果检验;(五)掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置,采用工作面预测或措施效果检验的方法进行最后验证;(六)采取安全防护措施并用远距离爆破揭开或穿过煤层;(七)在岩石巷道与煤层连接处加强支护。
第六十三条石门和立井、斜井揭煤工作面的突出危险性预测必须在距突出煤层最小法向距离5m (地质构造复杂、岩石破碎的区域,应适当加大法向距离)前进行。
在经工作面预测或措施效果检验为无突出危险工作面时,可掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置,再采用工作面预测的方法进行最后验证。
国投新集公司石门(井筒)揭煤管理规定一、石门(井筒)揭煤原则(一)从设计源头,避免在地质构造破坏带、应力集中带揭煤,避免小角度、长距离揭煤;(二)层位、构造探测不清不揭煤、瓦斯压力测量不准不揭煤;(三)区域防突措施先行、局部防突措施补充。
二、石门(井筒)揭煤基本程序与相关技术要求(一)石门(井筒)距揭煤层最小法向距离20m前1. 石门(井筒)距揭煤层最小法向距离20m(或石门拨门)前,依据揭煤地质说明书编制揭煤专项防突设计,并按规定报批。
2. 层间距在20m以内的煤层群,可编制联合揭煤专项防突设计;大于20m的,必须分别编制揭煤专项防突设计。
3. 突出煤层,新采区、新水平、井筒首次揭穿平均厚度0.3m 以上的非突出煤层,以与平均厚度0.3m以上的非突出煤层防突指标超标的,揭煤必须编制专项防突设计,报公司批准。
其他揭煤设计比照本规定,由矿总工程师审批执行。
4. 地质构造复杂、岩石破碎的区域,距揭煤层最小法向距离20m之前必须布置不少于3个探测钻孔,以保证能确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。
(二)石门(井筒)距揭煤层最小法向距离10m前1. 必须建立揭煤安全防护系统与独立的、可靠的通风系统。
2. 前探:至少施工两个穿透煤层全厚且进入底(顶)板不小于0.5m的前探取芯钻孔,并详细记录岩芯资料。
所有前探孔必须测斜,并且至少有1个前探钻孔沿石门(井筒)揭煤正前方布置。
3. 测压:设计的前探钻孔可用作测压钻孔,若二者不能共用时,则测压钻孔应布置在该区域各钻孔见煤点间距最大的位置。
测压钻孔不少于3个,并且至少有1个测压钻孔布置在石门(井筒)轮廓线外15m,测压钻孔与其它钻孔见煤点间距不少于5m。
近距离煤层群的,层间距小于5m或层间岩石破碎时,可测定煤层的综合瓦斯压力。
4. 预测:预测指标同时采用瓦斯压力P、瓦斯含量W与前探、测压等各类钻孔施工过程中有无喷孔、顶钻等其他异常现象。
施工前探或测压钻孔过程中,必须取煤样测定a、b常数值与△P、f 值。
石门揭煤“四位一体”防突措施距煤层法距为10m(若该处煤层赋存不稳定时为20m)时施工探煤孔,距煤层法距5m时进行危险性预测。
若预测有突出危险,当法距为3m时候,开始打排放孔(若煤层顶板破碎,法距5m时打排放孔)并进行效果检验,若措施孔无效,继续补打措施孔,并进行效果检验,直到措施有效时方可掘进,当法距为2m时进入远距离放炮阶段,直至揭煤结束。
一、石门揭煤措施(1)、前探钻孔在石门工作面掘至煤层顶板法距10m(若该处煤层赋存不稳定时为20m)之前,打三个穿透煤层全厚且进入顶板不小于0.5m的前探钻孔,其中2个钻孔水平向前,1个钻孔与煤层垂直,并详细记录岩芯资料。
地质构造复杂、岩石破碎的区域,石门工作面掘至距煤层20m(垂距)之前,必须在石门断面四周轮廓线外5m范围煤层内布置一定数量的前探钻孔,以保证能确切地掌握煤层厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等。
1、前探钻孔具体操作方法:1)当石门工作面距煤层垂距10m(若该处煤层赋存不稳定时为20m)时,打3个穿透煤层全厚且进入顶板不小于0.5m的前探钻孔。
探煤钻孔布置在巷帮钻场或者工作面,开孔位置在钻场中部,1#和2#开孔间距为0.5m,使用ZY--650液压钻机,其参数及钻孔位置应根据实际情况在施工钻孔前确定。
2)前探钻孔施工完毕后,3号孔测瓦斯压力,将1、2号孔填实。
(2)突出危险性预测1、主要预测方法为:测定瓦斯压力、放散初速度△P、煤的坚固性系数f值,最后以综合指标判断。
在前探钻孔施工后,可先利用垂直于煤层的3号钻孔测定煤层瓦斯压力。
2、当距煤层垂距为5m时,工作面应停止掘进,进行突出危险性预测。
此时向工作面前方施工2个测压钻孔,然后封孔测定瓦斯压力。
在施工测压孔时,用取芯钻头取煤芯,采集煤样2Kg左右,每孔各取一份,送实验室测定放散初速度△P、煤的坚固性系数f。
3、工作面揭煤突出危险性预测,采用综合指标法。
在试验地点采取煤样,测定该地点煤的瓦斯放散初速度指标△P及煤坚固性系数f值,采用综合指标D、K值对该地点的突出危险性进行预测,D、K值按下式计算:()()74.0f=PHD.0--30075=K∆fP式中 D —突出危险性预测综合指标之一;K —突出危险性预测综合指标之二;H —煤层埋藏深度,m;由于该矿为在建矿井,尚无明确的突出预测指标临界值,故其指标临界值选用《突出规定》规定的临界值。
精心整理峨眉山市八益煤业有限公司苗圃煤矿43110上山人行斜巷石门揭煤(一)揭煤工作面突出危险性预测 ......................................... 错误!未指定书签。
(二)揭煤工作面防突措施 ..................................................... 错误!未指定书签。
(三)揭煤工作面防突措施效果检验 ..................................... 错误!未指定书签。
(四)安全防护措施 ................................................................. 错误!未指定书签。
八、石门揭煤 ..................................................................................... 错误!未指定书签。
(一)揭煤安全技术措施 ......................................................... 错误!未指定书签。
(二)加强过煤层段巷道支护的措施 ..................................... 错误!未指定书签。
九、石门揭煤的安全防护措施 ......................................................... 错误!未指定书签。
(一)瓦斯管理 ......................................................................... 错误!未指定书签。
(二)机电设备管理 ................................................................. 错误!未指定书签。
726机巷石门揭煤防突专项设计一、概述1、巷道概述:726机巷用途:运煤,行人、通风;见煤点标高-536.173米,;施工方位角:274度;巷道长度(范围):1266米(平距),巷道外段岩巷部分主要采用锚杆+钢筋网+锚索+喷射混凝土联合支护,巷道断面形状为半圆拱形,净宽×净高=4.6×3.6m,煤巷部分主要采用锚杆+网+钢带+锚索联巷支护, 巷道断面形状为斜梯形断面,净宽×中高=4.6×2.8m,当巷道过地质构造带,岩性条件差时,采用架棚支护;截止到2010年2月27日已施工到X13点前47米;726机巷在标高-540米处三中车场与轨道上山联系;726机巷目前是中煤三建二十九处掘进队施工.2、地质情况:煤岩层产状主体表现为一走向北西~近东西,向北、北东倾斜的单斜。
煤岩层倾角一般为15~20°,沿走向方向出现较小规模的地层起伏或次级褶曲。
7煤层位于山西组的中部,下距82煤层24m左右,煤层厚0.33~3.56m,平均煤厚1.71m,多为单层。
顶板大多为泥岩,部分为粉砂岩和砂岩,个别点为炭质泥岩。
底板以泥岩为主,有少量细粉砂岩,个别点为炭质泥岩。
属较稳定煤层。
7、8煤顶底板砂岩裂隙含水层(段):含水层总厚为2.30~29.01m,平均12.15 m。
主要由2~3层细砂岩组成,岩性致密,裂隙不发育。
根据三维地震勘探资料和井下钻探情况分析,在巷道前方揭煤范围内基本上无构造影响。
3、瓦斯情况:通过现场测得的揭煤处原始煤层瓦斯压力0.55MPa,实验室测得7#煤吸附常数a=32.58,b=1.58,计算出原始瓦斯含量11.27m3/t,根据目前残余瓦斯压力0.2MPa计算出参与瓦斯含量为5.81 m3/t。
4、通风系统:见通风系统图。
5、揭煤流程图:图1-1一般地质条件下石门揭煤工艺流程图图1-2 特殊地质条件下石门揭煤工艺流程图二、前探钻孔设计1、设计:726机巷石门揭煤处,共施工8个地质探查孔,其中在3号瓦斯抽排巷的1号、2号钻场分别施工2个、3个地质探查孔,在机巷的左帮钻场内施工3个地质超前探查孔,主要控制机巷揭煤前巷道距煤层的法线距离。
地质探查孔设计如下:2、探查结果:。
三、测压孔设计及测压方法1、测压孔设计726机巷揭煤处测压孔位于三号瓦斯抽排巷1#钻场内,测压钻孔参数如表3-1所示。
表3-1 726机巷揭煤处测压钻孔参数表2、测压方法、封孔工艺及结果确定好方位后,用113mm钻头开孔5~6m,下89mm孔口管4m,并固定,用75mm钻头钻进据煤层1m位臵处(保留1m的岩柱),密封孔口,向孔内注水泥浆达到10MPa,待水泥浆凝固48小时后,沿原管路用75mm钻头,穿透煤层,钻至煤层地板0.5m处,下测压管,用水泥浆封孔。
凝固24小时候,装压力表。
1)、步骤如下:(1)、选好开孔位臵后,选用113mm钻头钻进5-6m深停止,退出钻杆;(2)、扫净孔内岩屑后,将89mm带法兰盘的孔口管送进孔内,孔口管露出钻孔长度100-300mm左右为宜;(3)、先用木楔、棉纱、快干水泥把孔孔管固定好,再用水泥浆(水:水泥=1:1.5)加固孔口管,采用孔内注浆,将孔口管外端加上法兰盘向孔内注浆,直到孔口管外不再漏浆为止;(4)、待加固孔口管的水泥浆液凝固24-48小时后用75mm钻头扫孔到6.5m处停止钻进,退出钻杆;(5)、用注浆泵注水对孔口管做耐压试验。
要求孔口管耐压8MPa,耐压稳定时间不小于10min(6)、耐压试验合格方可钻进,不合格则需重新注浆加固,重新耐压实验,直至孔口管耐压试验合格;(7)、孔口管耐压实验合格后,用75mm钻头继续钻进;(8)、钻孔施工到接近煤层时停钻(距煤层约1m处),退出钻杆,注意不要钻入煤层;(9)、孔口管接上法兰盘,再次试压;(10)、根据钻孔大小和钻孔深度,确定注入水泥浆液的量;(11)、试压合格后,利用高压注浆泵向孔内注入水泥浆填满整个钻孔。
注浆堵水压力不小于8MPa。
水泥浆配比为,水:水泥=1:1.05-1:1.5。
水泥浆浓度可逐渐增加,初期用清水或水泥浆冲开裂隙通道;(12)、待水泥浆充分凝固后,以原孔(轴心)为中心通过扫孔,二次施工小孔径(一般为75mm)至接近煤层处;(13)、退钻观察孔口是否有水流出或渗出30min。
如果仍旧有水则重复上面步骤,直至孔口不出水为止;(14)、确定堵水成功后,继续钻孔施工至穿透煤层0.5m终孔(如果煤层底板含水,钻孔也可以不穿透煤层进入底板)。
2)、测压钻孔布臵图及压力变化曲线图。
1#钻场测压孔布孔位置示意图四、区域性突出危险性预测726石门揭煤区域采取瓦斯压力测定法进行区域性突出危险性预测,具体方法见测压钻孔设计及测压方法。
同时在2#钻场内取7#煤样送中国矿业大学实验室进行工业分析,具体见表4-1测得7#煤吸附常数a=32.58,b=1.58通过测得的揭煤处原始煤层瓦斯压力0.55MPa及工业分析等数据计算出原始瓦斯含量11.27m3/t,根据目前参与瓦斯压力0.2MPa计算出参与瓦斯含量为5.81 m3/t。
五、区域性防治突出措施726机巷石门揭煤采用顶板穿层钻孔预抽煤层瓦斯和综合水力化措施相结合的方案。
1、穿层钻孔预抽煤层瓦斯抽放钻孔布臵在3#瓦斯抽排巷1#与2#钻场中。
钻孔采用均匀布孔,孔底间距为3m,钻孔控制到揭煤处巷道轮廓线外左右12m,上下13.5m,(均为沿层面距离),保证了钻孔控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不小于5m。
根据施工现场具体情况及控制范围的需求,决定在1#钻场布臵44个钻孔,2#钻场布臵88个钻孔。
具体设计如下:图5-1.抽放钻孔布置平面图图5-2.1#钻场抽放钻孔开孔位置图图5-3.2#钻场抽放钻孔开孔位置图表5-1.1#钻场内抽放孔设计参数表5-2.2#钻场内抽放孔设计参数注:1.底板表示开孔位置位于钻场的底板;2.“-”表示俯角,“+”表示仰角孔。
2、水力化防突方案在顶板岩巷中施工钻孔,钻孔打完以后,用高压水反复冲刷钻孔,然后封孔进行瓦斯抽放,抽放一段时间后,向孔内注入高压水压裂煤体,再进行瓦斯抽放,最后封住钻孔进行低压长时间充分湿润煤体,达到消除突出危险性的目的。
采用高压注水,必然在煤层中形成裂缝和通道,使煤体卸压,增大了煤层透气性。
排出的煤屑越多,卸压效图5-4 水力化防突工艺流程图果越好;然后采用低压长时间注水充分湿润煤体,使煤层含水量达到3~4%;如有必要,进一步采用抽放措施,提高防突效果。
该方案工艺流程图4-7。
具体工序为:1)水力排渣施工钻孔:钻孔施工可以用水压和风压施工,但是在下向孔的施工过程中,利用风压施工不易排渣,往往造成钻孔、顶钻,因此考虑利用水力排渣施工钻孔,可避免出现卡钻、顶钻,有利于排渣,提高钻孔成孔率。
2)水力冲孔:钻孔施工完毕之后,不要立即退出钻杆,此时增大水压力,将高压水流沿钻杆送入孔底煤层中。
开动钻机,使钻头在煤体中上下移动,冲刷孔底煤层,使煤层充分卸压,增大透气性,提高瓦斯排放效果。
反复冲刷至钻孔内冲出的煤量大于钻孔控制范围内煤体总量的2%。
3)抽放:水力冲孔完毕后下PE管,PE管下至煤层顶板时,加固孔壁,PE管露出200~300mm,端部连接法兰。
将抽放管路铺设至抽放钻孔处,通过快速接头与管路端部法兰连接,然后进行瓦斯抽放,抽放1个月。
下PE管的目的有三个:A、 PE端部连接法兰,法兰与抽放管路连接,作为抽放管路直接进行抽放;B、将抽放管路卸下,安装高压注水胶管,可作为高压注水的管路进行高压注水;C、7煤层顶板比较破碎,下PE管可以保护钻孔,防治塌孔,成孔率较高。
若顶板有含水层,还可作为注浆堵水的屏障。
4)高压注水:瓦斯抽放一个月后,将抽放管路卸下,通过快速接头与注水管路连接,采用乳化液泵进行注水,注水一段时间后,煤层中会形成裂缝和通道,使煤体卸压,增大了煤层透气性。
水压控制在15-30Mpa(具体水压根据现场试验来确定)。
注水过程中,当注水泵压力降低为峰值压力的30%左右,可以作为注水结束时间。
同时,注水压力及注水时间还要根据现场情况而定,在压裂过程中如果出现压力迅速下降,并持续加压时压力无明显上升,或者周围钻孔内有稳定的煤泥水流出时,即说明已完成压裂,此时即可停泵,关闭卸压阀,该孔的压裂程序结束。
压裂孔的选择,根据每个钻场施工钻孔的具体位臵,选择压裂孔。
以一个钻孔注水,周围钻孔出水的原则计算,每个钻场需要注水钻孔至少为6个,如图4-8所示。
1#钻孔作为压裂孔,当1#孔周围有一个孔有稳定的煤泥水流出时,说明1#注水孔与该孔之间已经导通,关闭这个孔的阀门,1#孔继续压裂周围煤体,直至周围8个孔都有稳定的煤泥水流出时,1#孔注水结束。
如果出现个别孔没有回水的情况,要适当的增加注水孔数,使控制范围内的煤体得到充分压裂。
图5-5 压裂孔布孔示意图(5)抽放:高压注水结束后,抽放管路替换下高压注水管,继续进行瓦斯抽放,抽放时间为1个月。
(6)低压注水:抽放结束后,再次将抽放管路卸下,接上低压注水管路进行注水,低压水选用井下水管中的低压水即可,注水时间至少为一个月,要保证煤体含水量达到3-4%,注水过程中加入湿润剂,使煤体充分湿润,进一步消除煤层突出危险性。
六、区域措施效果检验1、区域措施效果检验的方法及原则(1)区域措施效果检验方法:采用钻屑瓦斯解析指标进行顶板穿层钻孔预抽效果检验。
(2)检验孔布臵数量及原则:布臵9个检验测试点分三组每组3个检验点,分别位于石门揭煤区域的法距5米至3米处,石门揭煤点和巷道全断面进入煤体处,并且每组有1个检验测试点位于预抽区域距边缘不大于2m的范围内。
(3)区域措施效果检验施工地点:第一组在3#瓦斯抽排巷1#钻场内向下施工穿层钻孔、第二、三组在3#瓦斯抽排巷1#钻场内向下施工穿层钻孔;效果检验孔均使用风排渣。
(3)检验孔设计参数:(4)检验参数临界值:见表6-2表6-2 钻屑指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的临界值表钻屑解吸指标临界值(5)设计图图6-1 区域效果检验钻孔平面布置示意图1#抽排钻场图6-2 区域效果检验钻孔断面布置示意图2、残余瓦斯压力、残余瓦斯含量及冲煤量残余瓦斯压力为0.2MPa,根据吸附常数和残余瓦斯压力,计算残余瓦斯含量为5.81m3/t;揭煤区域打钻冲煤量共210.3t,占揭煤区域总煤量的2.4%。
3、效果检验无效时,重新布臵9个效果检验钻孔,检验测试点分三组每组3个检验点,每组距上次效果检验距离不小于3米。
七、区域验证(工作面预测)1、验证设计要明确区域验证(工作面预测)位臵(距待揭煤层最小法距5m前),区域验证方法、验证孔数量、验证孔设计参数、验证参数及其临界值。
726机巷施工至距煤层法距7m处布臵5个钻孔,分别位于石门揭煤工作面迎头的上、下、左、右和中间,采用钻屑指标法验证,临界值见表6-1。