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。
目的是为了安全、顺利揭穿C7+8煤层在技术上得到保障,设计原则必须按照《防治煤与瓦斯突出规定》第八十条进行设计。
第二节 探明煤层与工作面相对位臵的设计
1、当工作面与C7+8煤层法线距离约10 m时,为准确探清工作面与C7+8煤层位臵,设计布臵4个探煤层钻孔准确控制煤层层位,掌握煤层的赋存位臵及产状和瓦斯赋存等情况。钻孔穿透煤层全厚且进入煤层底板至少0.5m,同时利用该钻孔作为测压钻孔,若不能作为测压钻孔时,必须重新布臵测压钻孔,测压孔布臵在揭煤区域沿煤层走向测点不得小于2个,倾向不得少于3个,并有测点位于该揭煤区域内埋深最大的位臵,钻孔布臵及钻孔参数见二采区回风井地质长探钻孔图。
2、在钻孔施工过程中发现有瓦斯突出预兆时则必须采取穿层抽放钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施。
第三节 揭C7+8煤层区域综合防突措施设计
1、若煤层原始瓦斯压力大于0.74MPa或有明显突出预兆及突出指标超过规定时,则当在二采区回风井工作面与C7+8煤层法线距离约7m时,必须采取揭C7+8煤层区域防突措施。根据该工作面的实际生产及地质情况,设计采用穿层钻孔预抽斜井揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施。钻孔控制范围为巷道两帮轮廓线外15m,同时还保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不小于5m,且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保持煤孔最小超前距15m,钻孔孔径为75mm,钻孔抽放半径为1.5m。钻孔布臵及参数见区域抽放钻孔设计图和区域抽放钻孔参数表。
2、每施工完一个钻孔必须立即封孔并保证封堵严密,封孔段长度不得小于
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5m。
3、钻孔封堵24小时内必须立即接管抽放。
4、钻孔施工和抽放过程中应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。
5、钻孔孔口抽放负压不得小于13kPa。要加强封孔质量,确保瓦斯抽放效果。
6、根据煤层原始瓦斯含量和实际抽放量及风排量,计算验证抽放后的剩余瓦斯含量,当抽放后的剩余瓦斯含量小于8m3/t时,方可掘进。
7、掘进过程中必须边探边掘,保证工作面到煤层的最小法线距离不小于5m。
第四节 测定突出危险性设计
1、工作面掘至距煤层法线5m时,设计布臵4个穿透煤层全厚的测压、测煤层坚固性系数、区域验证钻孔。钻孔孔布臵具体参数根据现场实际情况确定,但必须保证在揭煤区域沿煤层走向测点不得小于2个,倾向不得少于3个,并有测点位于该揭煤区域内埋深最大的位臵。
2、钻孔施工见煤后立即根据要求测定煤的坚固性系数、煤钻屑瓦斯解吸指标。
3、每施工完一个钻孔必须立即封孔并保证封堵严密,封孔段长度不得小于5m。
4、钻孔封堵24小时后应立即安装测压装臵进行煤层测压工作。 5、当所测煤的坚固性系数,煤钻屑瓦斯解吸指标,煤层残余瓦斯压力这三者中的任一个参数超过临界值就必须采取局部防突措施。(煤的坚固性系数临界值为0.5,煤钻屑瓦斯解吸指标临界值为0.5mL/(g.min1/2) 或0.4mL/(g.min1/2)
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(湿煤),煤层残余瓦斯压力临界值为0.74MPa)。
第五节 揭煤局部综合防突措施设计
1、在工作面掘进至与煤层法向距离5m时,若预测预报(效果检验)或其他指标超标时,采取预抽煤层瓦斯局部防突措施,钻孔控制范围为:石门揭煤巷道两侧轮廓线外5m,上部5m,下部3m。钻孔尽可能穿透煤层全厚,当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,可分段施工,但第一次施工的钻孔穿煤长度不得小于15m,且进入煤层掘进时,必须至少留有5m的超前距离。钻孔孔径为75mm,钻孔抽放半径为1.5m,预抽瓦斯钻孔在掘穿煤层之前应保持自然排放或抽放状态。钻孔布臵及钻孔参数见局部抽放钻孔设计图和局部抽放钻孔参数表。
2、每施工完一个钻孔必须立即封孔并保证封堵严密,封孔段长度不得小于5m。
3、钻孔封堵24小时内必须立即接管抽放。
4、钻孔施工和抽放过程中应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。
5、钻孔孔口抽放负压不得小于13kPa。要加强封孔质量,确保瓦斯抽放效果。
6、根据煤层原始瓦斯含量和实际抽放量及风排量,计算验证抽放后的剩余瓦斯含量,当抽放后的剩余瓦斯含量小于8m3/t时,再采用钻屑瓦斯解析指标法对抽放效果进行检验。由工作面向煤层适当位臵施工5个直径42mm的钻孔,钻孔分别位于石门的上部、中部、下部、和两侧,钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1~3mm的煤钻屑测定其瓦斯解析指标K1值。钻孔参数根据抽放钻孔实际见煤情况确定,但必须布臵在抽放钻孔之间,避免与抽放钻孔相交并保证留有5m的检验孔超前距。
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7、当钻屑瓦斯解析指标K1值小于0.5mL/(g.min1/2)(干煤)或0.4 mL/(g.min1/2)(湿煤)且未发现其他异常情况时,在采取安全防护措施并保留足够的预测孔超前距或措施超前距的情况下方可掘进。
8、掘进过程中必须边探边掘,保证工作面到煤层的最小法线距离不小于1.5m。
9、工作面掘进至与煤层法向距离2m时,再次采用本节第6、7条的方法进行预测(效果检验),若预测预报(效果检验)或其他指标超标时,采取打排放孔排放瓦斯的防突措施。钻孔控制范围为:石门揭煤巷道两侧和上部轮廓线外5m。钻孔尽可能穿透煤层全厚,当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,可分段施工,但第一次施工的钻孔穿煤长度不得小于15m,且进入煤层掘进时,必须至少留有5m的超前距离。钻孔孔径为75mm,钻孔排放半径为1m。钻孔布臵及参数见排放钻孔设计图和排放钻孔参数表。
11、采用本节第6、7条的方法进行最后验证,各项指标都达到要求后采取远距离放炮的方法揭开C7+8煤层。
第六节 采用远距离放炮揭煤设计
1、根据巷道设计及现场实际情况,本设计采用远距离放炮的方式揭开煤层,放炮地点设在地面距离井口50m以外的位臵。
2、爆破器材:采用JGQL-500型高能(强力)起爆器。 3、起爆要求:
①揭开煤层时,巷道内不得有矸石、机斗堵塞巷道,确保回风流畅通。 ②炸药和雷管应事先检查,雷管的电阻差应在0.2Ω范围内。为了防止前段炸药爆炸后引起的瓦斯快速积聚并导致后段炸药爆炸点燃瓦斯爆炸,除需要将炮眼塞满炮泥和水泡泥外,雷管总延长时间不得大于130ms,并严禁跳段使用。
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④爆破只准一次装药,一次爆破。打眼与爆破不得平行作业,炮眼必须全部填满炮泥,严禁使用无炮泥爆破和全部以水炮泥代替炮泥爆破。
⑤爆破前应将工作面抽放孔、排放孔、预测孔、测压孔等废孔用不燃性材料塞满或填塞深度不得小于炮眼深度的1.5倍(由外向里);
第七节 探煤注意事项
1、掘进工作面与煤层之间必须保持一定厚度的岩柱,岩柱的尺寸应根据防治突出措施要求、岩石的性质、煤层倾角等确定。采用抽放瓦斯和排放钻孔措施时,其岩柱厚度至少5m。如果岩石松软、破碎,还应适当增加间距。
2、各种钻孔必须严格按照设计及要求施工,施工参数及时汇报通防调度,地质部门随时掌握钻探情况。浙江中宇地测人员将施工进度与煤层层位关系图悬挂在二采区值班调度室和矿调度室,二采区井口值班调度室每小班准确填绘掘进导线控制点,并汇报矿调度室。
3、钻孔施工单位将钻机运送到位,负责认真检查钻机各部件,安装试运转,防止异常事故发生。钻孔施工单位必须配备足够的钻头与钻杆。在打钻工程中,浙江中宇项目部地质人员掌握煤层及钻孔情况。现场施工人员在打钻过程中到见煤点时必须停钻,地质人员作好记录后,才能继续打钻。必须得到地质人员同意,方可撤钻。
4、在施工抽放钻孔时,浙江中宇项目部地质人员必须收集钻孔资料,并进一步验证煤层层位及产状。
5、地质人员根据现场收集的各种钻孔资料,整理并绘制出钻探实测成果图。 6、施工过程中,迎头瓦斯传感器必须挂风筒另一侧,风电、瓦斯电闭锁必须齐全有效,钻机上必须悬挂一台便携式瓦斯报警仪。
第八节 揭煤突出危险性预测方法
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