采面顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施正式Word下载.docx
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三、12190采面基本情况
12190采面位于Ⅱ采区下山东翼，北邻11090采面、11100采面防水煤柱，南靠12210采面（未掘），东接Ι采区断层上盘断煤交线，西靠Ⅱ下采区轨道下山保护煤柱，采面标高-314.20m～-364.121m，对应地面标高240.8m～259m。
该采面开采二1煤层，从风、机巷揭露的情况来看，该采面煤层赋存不稳定，自西向东煤层厚度逐渐增厚，厚度1.8～7.3m，从倾向上看，煤层厚度自北往南逐渐增厚，厚度1.2m～3.5，东部煤层厚度在3.5m～6.5m之间，平均厚度4m。
该采面设计长度走向长度980米，可采走向长720m，采长170米，可采储量52万吨。
目前机巷已施工至设计位置，全长978米，切眼剩余工程量170米。
四、区域措施设计方案
1、预抽条带煤层瓦斯设计方案
12190切眼高抽巷设计外错12190切眼平距20米布置，位于煤层顶板以上垂距10m的大占砂岩中。
高抽巷设计长度170m，施工完毕后，在高抽巷内稳放钻机打设穿层钻孔，利用穿层钻孔预抽切眼煤巷瓦斯。
高抽巷设计断面形状为半圆拱形，净断面积8.3m2;
巷道净宽3.0m，墙高1.4米，拱高1.5米，支护形式为锚杆、锚网支护。
高抽巷施工过程中采取物探和钻探相结全，编制探测煤层层位和掘进头前方地质构造情况的防误揭煤措施，同时地测科根据探测情况绘制出高抽巷距煤层的预想剖面图，以便及时掌握层位，合理调整穿层钻孔角度。
利用高抽巷向煤巷施工位置打穿层钻孔，并利用水力压裂技术对煤层进行水力压裂，增加煤层的透气性性系数，提高穿层孔抽放效果，对施工过的钻孔及时联网抽放，做到提前预抽瓦斯，保证高抽巷超前煤巷100m，从而达到消突目的后再施工煤巷。
2、穿层层钻孔预抽条带煤层瓦斯技术设计方案
根据《煤矿瓦斯抽放规范》第八章第六节第四条规定，预抽煤层瓦斯的钻孔量当采用穿层孔抽放时，钻孔见煤点的间距可参照：
容易抽放煤层15～20米，可以抽放煤层10～15米，较难抽放煤层8～10米。
我矿的二1煤层透气性差，介于0.0292m2/（MPa2.d）～0.0956m2/（MPa2.d）之间，属较难抽放煤层，钻孔见煤点的间距应控制在8米以下，同时，根据我矿的实际情况，为切实起到抽放效果，结合抽放半径（1米），并参照目前平煤十矿、十三矿水力压裂效果，12190切眼高抽巷穿层抽放钻孔的见煤间距确定为4米。
高抽巷在打设穿层钻孔之前先期进行水力压裂，增加抽放半径，提高煤层透气性，可有效提高抽放效果。
（1）在12190且眼高抽巷内西帮距巷道底板1.3米以下布置钻孔，沿巷道掘进方向每间隔4米布置一组，每组布置7个，钻孔与高抽巷掘进方向垂直，落底位置控制切眼煤巷左右帮各15m，总控制宽度范围为34米，（切眼设计净宽4.0米）。
7个钻孔的俯角及长度、见煤点、穿煤层长度根据不同的落底位置具体计算设计，详见穿层钻孔设计剖面图。
钻孔见煤后，穿透全煤层并进入煤层底板0.3米。
（2）穿层抽放钻成交错布置，不得打穿、打重，否则视为无效;
（3）抽放
钻孔施工完毕后进行联网抽放，必须打一个联一个，坚持抽放的连续性;
钻孔布置及设计见附表
3、12190切眼高抽巷水力压裂措施
为了增加煤层的透气性，增加煤层瓦斯抽放效果，对高抽巷内没有施工穿层钻孔的区域先实施穿层孔进行水力压裂，之后再按原设计施工穿层钻孔，并对穿层钻孔进行联网抽放，从而提高防突效果。
（1）压裂钻孔布置方式
12190切眼高抽巷设计施工170m，因考虑12190机巷突出点孔洞，1号孔距高抽巷下口132m，2号孔距高抽巷上口8m，共设计施工2个穿层压裂孔。
详见钻孔布置图。
钻孔位置在12190切眼高抽巷西帮，中腰线以下施工钻孔，垂直于巷道上帮，距巷道地板0.4m处，俯角270，采用Ф50mm的钻杆，配Ф89mm的钻头，钻过煤层，进入底板0.3m。
（2）钻孔孔深
压裂对象为12190切眼煤层段压裂，钻孔进入煤层段7.0m、进入岩石段18.6m，压裂孔孔深共计25.9m。
压裂钻孔落底位置位于12190风巷煤巷施工轮廓线以内。
（见下图）
（3）压裂孔封孔深度
本次试验选择封孔深度为18.6m，要求压裂管进入煤层1m，从煤岩交界面开始封孔，岩封孔段长度为全岩孔段，采用水泥砂浆封孔。
（4）注水泵、管路的选型
选用额定压力为20Mpa、额定流量为80L的PRB5A-80/20型煤矿用乳化液泵。
为便于操作和控制，注水泵安装有压力表、水表及卸压阀门等附件，水箱容积2m3。
压力表采用YHY60（B）矿用本安型数字压力计。
（5）压裂泵的设定位置
压裂泵放置在12190切眼高抽巷下口外100m处，确定巷道无积水、支护形式良好，便于人员操作。
（6）压裂参数
采用动压注水，从开始注水到水力压裂措施结束大约需要4个小时左右。
起始压力初步设定为10MPa，每5min升压2Mpa，泵压达到20Mpa左右，稳定一段时间后，压力迅速下降，并持续加压时压力无明显上升，瓦斯浓度明显升，此时即可停泵，关闭卸压阀，压裂程序结束。
压裂措施实施过程中，由防突科技术员连续记录注水压力和流量，根据现场实际情况，报与井下总指挥经地面总会批准后可适时调整压裂参数。
压裂措施实施过程中，由防突科技术员连续记录注水压力和流量，根据现场实际情况，报与井下总指挥经地面总工批准后可适时调整压裂参数。
五、区域瓦斯治理措施防突效果检验
按照《防治煤与瓦斯突出规定》第三章第四节第五十五条规定，对穿层孔预抽区段煤层瓦斯防突措施进行效果检验时，在煤巷条带每间隔30-50m至少布置1个检验测试点，根据我矿实际，在12190切眼高抽巷每50m布置一个检验测试点钻孔，测试钻孔的残存瓦斯压力。
测试钻孔具体布孔要求：
测试钻孔成三花眼形式排列，1号孔落底于煤巷掘进工作面中心，2号孔落底于煤巷轮廓线上帮13m处，3号孔落底于煤巷廓线下帮13m处，测试钻孔间距50m，交错式布置，全方位测试。
当测定的残存煤层瓦斯含量小于0.74MPa时，说明该措施有效，否侧认为该措施无效，或前后100m范围内加密钻场按设计要求施工穿层孔并进行联网抽放，直至消除突出危险。
详见12190切眼高抽巷测压钻孔示意图
测压钻孔布置平面图
五、穿层孔打钻安全技术措施
（一）、供电及机电设备管理安全技术措施
1、钻机入井前必须经过防爆检查，确保钻机和配套电器设备完好无失爆。
2、钻机接电应经机电科同意，并同施工单位联系后，方可进行接电。
3、严格接线工艺、接头及裸露长度应符合规程规定，杜绝出现“鸡爪子、羊尾巴、明接头”等失爆现象。
4、电缆吊挂整齐，并使用电缆钩，开关等电气设备要上架。
5、井下作业时，不准带电检修和搬迁所用的电气设备，设备包机到人，杜绝失爆现象。
6、对电机、开关等电气设备要注意防潮，定期放入干燥剂。
7、定期遥测电机开关、电缆绝缘;
电气设备要定期检修，确保设备完好，加强防爆检查，杜绝电气失爆。
8、冲尘时，不得对着电机开关、电缆等电气设备冲尘。
9、必须安设风电、瓦斯电两种闭锁装置且能保证正常使用。
（二）、钻孔操作施工安全技术措施
1、定角度
1）、首先松动前支撑架上固定钻机的螺丝。
2）、利用坡度规、半圆仪等量具确定钻孔角度，直至摆动到设计角度。
3）、上紧螺丝，固定好钻机。
4）、角度定好以后，用不低于4棵的压柱将钻机稳定牢固，并用铁丝将压柱拴好，联锁。
2、开孔
1）、将钻杆通入回转器钻杆孔;
2）、拧上钻头;
3）、接上钻尾，送风;
4）、送电启动，开始进行钻进;
3、钻孔施工
1）、打钻前，先把各操作手把置于空档，做空载运行，检查油泵供油油压是否正常，油管接头是否漏油。
2）、除打钻人员外，其他人员必须远离钻机。
3）、风管轧结牢固，避免送风后伤人。
4）、打钻顺序为送风→旋转→推进。
5）、停钻时，先停钻进，再停旋转，后停风。
6）、接钻杆时专人检查钻杆完好，钻杆是否变形，接头丝扣是否生锈或有杂物。
7）、接钻杆时钻机应停电。
8）、钻进过程中，应注意观察顶板，巷帮情况。
9）、钻孔打到设计深度后，应用风把孔内粉排净。
10）、卸钻杆时，必须停电后，才能用管钳卸。
11）、卸下钻杆，应码放整齐。
（三）、穿层孔打钻安全技术措施
1、防瓦斯喷孔超限措施
1）、预抽钻孔施工过程中，当班现场施工人员、跟班人员必须认真学习本安全技术措施，而且熟悉掌握逃生避灾路线。
2）、保证风筒无破口不漏风，风筒距离掌子头不得超过5m。
3）、钻机回风侧2米范围内必须悬挂便携，瓦斯浓度达到1.0%必须停止钻机运行，待瓦斯浓度降到1.0%以下时方可继续作业。
瓦斯浓度达到1.5%必须停钻撤人至反向防突风门以外。
4）、打钻施工地点50米范围内必须安装一组不少于打钻人数的一组压风自救装置，且保证正常供风。
5）、钻孔施工过程中，必须合理控制钻进速度，匀速钻进;
人员不能正对着钻孔、钻杆站立，防止喷孔伤人。
6）、拔、卸钻杆时，必须使用前夹持器，当前夹持器不灵敏时，必须停止拔卸钻杆工作，待夹持器修好后方可继续打钻。
7）、打钻周围必须配备有3-4个快速封孔器，如遇到瓦斯喷孔，将立即使用其快速封孔器进行封堵，然后用胶管连接并进行瓦斯抽放，对其封孔器周围漏气部位进行水泥封孔。
8）、若钻孔瓦斯压力过大封孔器不能插入，不能控制其瓦斯喷孔，且瓦斯猛然上升，必须立即切断工作面及其回风流中所有电气设备的电源，由班组长或跟班队长带领所有工作人员撤退出工作面，并通过附近电话向通风调度及生产调室汇报，听候调度室安排处理;
9）、打钻时，工作面局部通风机必须开双级运行，确保工作面有足够的供风量稀释瓦斯;
10）、掘进工作面必须装齐压风自救装置和抽放系统，抽放管道接到工作面打钻地点，拔出钻杆后必须及时连接抽放管道进行抽放;
11）、掘进工作面回风流必须有直接进入采区总回风的专用回风巷道，专回内严禁有电气设备，工作面必须配备三趟电源，其中主扇、备扇、生产电各一趟，工作面瓦斯传感器设定瓦斯报警浓度为0.6%，断电浓度为0.8%，必须具备瓦斯达到0.8%自动断电功能;
同时，矿井通风调度监控室必须具备远程断电功能，可以随时切断工作面回流所有电气设备电源;
12）、监控系统必须灵敏可靠，并有专人维护。
13）、打钻应安排技术熟练工操作，并有跟班队干在现场统一指挥，必须确保施工安全
2、防瓦斯燃烧、防灭火措施
1）、打钻地点必须有30m长的消防软管子连接，打钻前，其施工地点前后20m范围内的巷道必须进行冲尘。
2）、钻机周围必须配备两台灭火器和一定数量的沙和黄泥，沙和黄泥必须满足打钻需要。
3）、打钻过程中一旦出现钻孔冒烟等孔内煤或瓦斯燃烧征兆，要立即切断通往钻孔的压风、断开钻杆，并根据具体情况采取相应灭火措施，孔口出现明火时，在切断压风的同时，使用灭火器、水、砂等迅速灭火。
灭火后必须使用黄泥将钻孔和钻杆口封堵严实。
现场负责人要及时将现场情况汇报调度室，并根据现场情况及时组织人员撤离。
如遇火势较大无法封堵时，必须立即撤出所有人员并向调度室汇报。
4）、检修用过的棉絮、破布等易燃物不能乱扔乱放，要集中处理，且远离钻机。
5）、当电气设备着火时，应立即切断电源，然后进行灭火，未断电前，严禁用水灭火。
3、防灭尘措施
1）、打钻时孔口必须安装扑尘器，孔口回风流1～3米处安装降尘水幕，水幕喷头不少于3个，并保证雾化效果良好，能控制全断面，水幕无水时，严禁打钻。
2）、开钻前，必须对钻机前后20米范围内进行冲尘。
3）、当班打钻结束后，必须把所排钻屑清理干净，并对钻孔回风侧20米范围内进行冲尘，做到打钻影响范围内巷道的煤尘不超限。
4、移钻、稳钻
1）、清除场地上无关的杂物，将各部件有序放在适当的位置。
2）、移钻、吊钻时，要有专人指挥，相互配合。
3）、移钻时注意不要拉坏油管和电缆。
4）、钻机移好后，必须按设计要求稳固钻机。
5）、打压柱时，压柱顶端和下端应垫木板或木楔，并升紧升牢，此处钻机压柱必须不少于2根。
6）、压柱打牢后，应用绳子或粗铁丝栓在支架上，并要相互连锁，防止压柱松动歪倒伤人。
5、钻孔施工
1）、钻机稳固后，由班组长对现场一切进行检查，经检查无问题后，方可开钻。
2）、打钻孔前必须作空载运行，检查管路是否连接正确，油压、风压、水压是否正常，是否有漏油现象。
3）、打钻时，每班不少于3人，开钻由技术熟练工操作，其他2人互相配合，完成拉卸钻杆和其它工作。
4）、打钻时要有专人观山，发现异常及时停机处理，防止伤人。
5）、打钻时使用的扳手、管钳不得放在钻机上，以防伤人。
6）、接钻杆时，要检查钻杆的完好性，对有裂痕、封堵、弯曲、丝扣坏等不完好的钻杆严禁使用。
7）、接钻杆时，必须停机，人工接钻杆。
8）、卸钻杆时，必须使用前夹持器，当前夹持器不好用时，必须停机人工卸钻杆。
9）、钻杆运行期间，必须随时观察钻机运转情况，发现问题立即停机处理。
10）、打钻供风所用软管接头要扎紧，严防送风器脱落甩伤人员。
11）、钻机工作时，必须使用冷却水。
钻机供风、供水管必须设置截止伐，严禁用握压软管来开停风或水。
12）、开钻过程中，要合理控制钻进速度，以避免或减少发生喷孔、夹钻现象。
13）、卸钻杆时要防止钻杆掉入孔内，如果掉入孔内，应采取措施及时处理，如果捞不出，把孔号和具体情况填在终孔报告单内，并在现场做明显标记。
14）、打钻时应用压风充分排粉，严防夹钻。
15）、当发生严重顶钻时，不能硬打，应充分排粉卸压后再打。
16）、如果遇到严重喷孔、夹钻等异常情况时要在报告单上注明。
17）、打钻时人员要衣帽整齐，防止钻机或钻杆绞住衣服发生事故。
18）、打钻时人员严禁正对钻孔，防止喷孔伤人。
19）、钻孔打完后，把钻机、泵箱、操作台、钻杆等妥善放在巷道宽敞处，避免影响行人，造成不安隐患。
6、其它安全事项
1）、打钻人员必须配齐管钳、锤子等工具，严禁把钻杆当撬杠或锤子使用。
2）、打钻地点的钻杆或钻具要上架或装箱保存，严禁随地乱放。
3）、对不完好的钻杆、油管等要及时回收升井。
4）、因巷道停电撤人时，钻机不准停止供风。
5）、打钻时必须匀速前进，钻孔成孔后由当班瓦斯检查工现场验收并签字。
6）、打钻人员必须佩带隔离式自救器，且会正确使用。
7）、必须在施工地点安设压风自救系统，且不少于4人用的压风自救袋。
8）、打钻人员必须熟知突出预兆：
有声预兆：
地压活动剧烈，顶板来压，不断发生掉碴现象，岩层中产生震动，手扶岩壁感到震动和冲击，听到煤炮声或闷雷声，一般先远后近，先小后大，单响后连响，突出时伴随巨大声响。
无声预兆：
工作面遇地质变化，瓦斯浓度忽大忽小，工作面气温变冷，煤层层里紊乱，硬度降低，光泽暗淡，煤体干燥，煤尘飞扬，有时煤体碎片从煤壁上弹出，打钻时严重顶钻、夹钻、喷孔等。
9）、当工作面或钻场发生灾、瓦斯事故时，迅速沿避灾路线撤离。
（四）、安全责任制
1、当班打钻组长和瓦斯检查工对钻孔的质量和施工安全负管理责任。
2、防突科对钻孔的施工负技术管理责任。
3、当班组长是当班施工的安全第一责任者，负责现场安全和技术措施的落实，严禁违章指挥，保证钻孔质量，并认真填写终孔报告单。
4、当班出勤职工是当班施工安全的直接责任者，具体落实安全技术措施，保证钻孔质量，做到自保、护保、联保。
严禁违章作业。
5、瓦斯检查工负责钻孔的验收，并在终孔报告单上签字，不得弄虚作假。
（五）、封孔措施
1、防突队负责钻孔的封孔工作，穿层钻孔封孔长度不小于8米。
必须用专用封孔剂封闭严实。
2、封孔前专人检查钻孔，并清除孔内杂物和孔口障碍物，确保封孔质量。
（六）、其它
其它仍执行《煤矿安全规程》、《操作规程》、《抽采规范》《防突细则》、《平禹煤电公司高突采掘工作面地质构造探测及预报规定》、《平禹煤电公司采掘工作面水害探测及预报规定》、《高低抽巷掘进工作面防误揭煤层专项安全技术措施》中的有关规定。
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