320石门揭煤设计.docx
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320石门揭煤设计
山西煤矿三采区二区段
323石门揭煤设计
总工：
吴振鹏
生产矿长：
卯贵祥
安监处：
王文
生产部：
陈世生
技术负责：
广汉文
安技科：
刘维权
调度室：
李承贵
机电科：
胡应亮
编制：
李贵才
2012年8月16日
一、概况：
三采区二区段323石门位于二区段甩车场以西58m处，掘进方位150°，穿过茅口灰岩段进入龙潭组煤系，掘至6#煤层停头，其中需要进行揭煤施工的煤层有10#、9#、7#。
其中6#、8#、13#煤层均为不突出煤层。
为保证揭煤工作的安全，防止煤与瓦斯突出，根据《煤矿安全规程》及《防治煤与瓦斯突出细则》的有关规定，特编制本揭煤设计和安全技术措施，请有关单位必须严格执行。
从323石门掘进地质说明书得知，各突出煤层之间层间距较小，10#煤层到9#煤层垂距21.3m，9#煤层到7#煤层垂距2.1m，故将该石门所过的10#、9#、7#煤层的揭煤设计编制上报。
该石门在茅口灰岩段为切圆拱形断面，裸体巷道、毛断面积6.5m。
在软岩段为梯形断面，采用11#矿用工字钢支护，揭煤施工均在软层岩段进行，各煤层均为从煤层底板揭煤。
一、揭煤前的准备工作：
㈠、前探层位控制钻孔：
根据《防治煤与瓦斯突出细则》要求，323石门工作面距各煤层垂距10米之前，即：
从323石门开口掘进开至20.98m、71.4m、76.65m时，工作面距10#、9#、7#各煤层的垂距各为10米，停止掘进。
分别实施层位控制钻孔，设计打两个Ф75mm钻孔进入煤层顶板0.5m的前探钻孔。
以掌握工作面迎头距各煤层相对位置，地质构造、瓦斯情况等。
前探钻孔施工完毕后，安技科技术人员计算允掘距报矿总工程师和安监主任审批后，方可继续组织掘进，前探钻孔布置请祥见图1及钻孔参数表所示。
图1煤层前探钻孔布置图（比例：
示意）
各煤层前探钻孔参数表
钻孔编号
孔径（mm）
方位
（°）
倾角
（°）
预计钻孔见煤长度（m）
预计钻孔
全长（m）
10#
9#
7#
10#
9#
7#
1
75
150
20
13.9
13.9
13.9
15.7
14.17
16.26
2
75
150
0
24.86
24.86
24.86
28.05
25.32
28.74
㈡、测压钻孔
根据《防治煤与瓦斯突出细则》规定，在工作面距各煤层5米垂距时，打2个Ф75mm穿透煤层全厚的测压钻孔，经测定煤层原始瓦斯压力。
测压方法采用粘土测压法，其操作步骤如下：
1、在测压孔内插入带有压力表接头的紫铜管，管径为6mm~8mm，长度不大于7m。
2、将特制的柱状粘土（含自然水分经炮泥机挤压成型的炮泥）送入孔内，柱状粘土末端距紫铜管末端0.2~0.5m，用堵棍捣实。
3、每堵1m土柱打入一个木塞，木塞直径小于钻孔直径10~15mm。
打入木塞时应保护好紫铜管，以防折断。
4、在孔口（0.5~1.0m）用水泥砂浆封堵。
经24小时水泥凝固后，安上压力表测压，并详细记录压力上升与时间的关系，直到压力稳定为止，稳定后的压力即为煤层瓦斯压力。
图2：
各煤层测压钻孔布置图及钻孔参数表
测压钻孔参数表
钻孔
编号
孔径
（mm）
方位
（°）
倾角
（°）
预计钻孔见煤长度（m）
预计钻孔全长（m）
10#
9#
7#
1
75
150
30
6.03
7.59
6.27
8.08
2
75
150
10
10.4
12.61
10.38
12.93
㈢预测钻孔
各煤层在距工作面垂距3m垂距时，立即实施三个穿透煤层全厚的三个钻孔，测定瓦斯解吸特征指标K1。
具体施工方法：
用钻机施工三个ø42mm钻孔见煤后用ATY或WTC测定K1，其临界值根据《防治煤与瓦斯突出细则》规定为K1max<0.4ml/g、min1/2，以此指标对煤层煤与瓦斯突出危险程度作出预测预报。
预测钻孔参数表
钻孔编号
孔径
（mm）
方位
（°）
倾角
（°）
预计钻孔见煤长度（m）
预计钻孔全长（m）
1
75
150
45
3.18
4.65
2
75
150
15
6.32
8.58
3
75
170
15
6.32
8.58
㈣、排放钻孔：
利用测压表测量瓦斯压力，如果瓦斯压力大于0.74Mpa时，巷道距各煤层垂距3m对煤层实施Φ75mm钻孔排放措施。
排放范围：
根据《防治煤与瓦斯突出细则》要求，结合我矿实际情况定为：
石门顶部边界5m，两侧及底部边界3m。
为排放范围，范围内均匀布置钻孔，钻孔直径75mm。
该巷断面积4.1m2，按（面积）每平方米2个孔计算，应布置钻孔数25个，且根据《防突细则》第三条第二项规定，孔底间距不大于2m，根据我矿多年生产经验，排放半径取值0.7m，详见钻孔布置图3及参数表。
排放钻孔参数表
孔号
孔径
（mm）
方位
（°）
角度
（°）
距巷道中心
距离（m）
预计钻孔
全长（m）
1
75
130
30
1
5.65
2
75
140
30
0.5
5.4
3
75
150
30
0
5.3
4
75
160
30
0.5
5.4
5
75
170
30
1
5.65
6
75
130
20
1
7.86
7
75
140
20
0.5
7.51
8
75
150
20
0
7.39
9
75
160
20
0.5
7.51
10
75
170
20
1
7.86
11
75
130
10
1
9.59
12
75
140
10
0.5
9.15
13
75
150
10
0
9.01
14
75
160
10
0.5
9.15
15
75
170
10
1
9.59
16
75
130
0
1
13.95
17
75
140
0
0.5
13.31
18
75
150
0
0
13.11
19
75
160
0
0.5
13.31
20
75
170
0
1
13.95
21
75
130
-10
1
23.95
22
75
140
-10
0.5
22.83
23
75
150
-10
0
22.48
24
75
160
-10
0.5
22.83
25
75
170
-10
1
23.95
排放钻孔施工完毕后，必须利用WTC，弹簧称及温度计对其效果按以下指标进行检验，其临界参数如下：
瓦斯解吸特征：
K1max<0.5ml/g\min1/2
钻屑量：
Smax<60N
钻屑温度：
△T<4℃。
当以上检验结果都在临界范围内，说明措施有效，施工队根据安技科提供允许掘进距离组织施工，当检验结果中任何一项参数超出临界范围，说明措施无效，仍必须继续排放或补打穿透煤层75mm钻孔若干个排放，直到K1max，Smax，△T都低于临界范围为止。
㈤、安全岩柱：
根据《防治煤与瓦斯突出细则》要求，结合我矿的实际情况，安全岩柱取2m（垂距）为保护岩柱，必须严格遵守以下措施组织施工。
1、由安技科提供计算允掘距及层位情况，及时掌握并汇报异常情况，钻排实施人员在现场认真填写钻孔进度表，标明揭穿透层位情况。
2、为了防止误穿煤层，在该工作面迎头距各煤层垂距5m时，施工人员必须每班在工作面迎头至底板起1.6m处，巷道两侧距巷帮1m位置，垂直煤层倾斜方向钻进两超前钻孔，钻孔深度不小于2m,钻孔仰角64°。
并将超前钻孔施工情况及时向调度室报告，保证保护岩柱厚度不大于2m。
3、掘进验收人员及班长必须严格、认真、及时验收并汇报当班进尺情况，严禁弄虚作假、漏报、瞒报。
4、调度室严格控制允掘进距离，施工单位必须按审批的允掘距离组织施工，严禁超掘。
5、安全部门严格监督检查石门揭煤全过程。
三、刷斜面施工：
为了确保石门揭煤效果，不留门坎。
在石门掘到分别距10#、9#、7#煤层垂距5m时（安全岩柱2m）停止掘进。
从迎头退回3m，开始卧底刷斜面，卧底深度0.6m。
宽度2m，两侧各留0.2m保护支架腿子，一直卧底至迎头，卧底工作结束后，预留2m保护岩柱后，做措施下山即刷斜面，斜面参数如下：
下山坡度26°，高度1.5m,下宽2m，斜面长度2.5m，用木柱作临时支护，卧底刷斜面示意图如下：
在刷倾斜面工作过程中，人员不能过于集中，安全员必须密切观察
前方情况,一旦发现有突出预兆，必须先撤出人员。
四、揭煤工作：
刷斜面施工完毕后，开始布置炮眼10#、9#、7#煤层揭煤都采用远距离震动性放炮，一次全断面揭开煤层。
1、保护岩柱：
如前所述，安全岩柱厚度留设1.5m。
2、震动性放炮眼数：
根据《防突细则》第92条第2项规定，每平方米石门断面按6个孔确定，刷斜面后顶板面积5m2，经计算应布置30个眼孔，并采用楔形掏槽，炮眼布置祥见图6及炮眼参数表。
炮眼参数表
炮眼编号
眼深
（m）
炮眼角度（°）
每眼装药量（kg）
封泥长度
起
爆
备注
水平
（°）
仰角
（°）
俯角
（°）
1~6
6.71
72
5
封
完
眼
孔
Ⅰ
全断面一次起爆
7~10
6.38
5
Ⅱ
11~15
2.91
5
2
Ⅲ
16~25
6.38
5
Ⅲ
26~30
7.81
5
6
Ⅲ
㈢、说明：
1、打眼时，分岩眼和岩煤眼，岩眼为（11#~15#）岩煤眼（1#~10#、16#~30#）岩眼打到煤层时停止，岩煤眼打穿透煤层。
2、所有炮眼内都必须要在炸药与封泥之间装填1~2个水泡泥，封泥必须密实地装至孔口。
3、震动放炮都必须采用铜脚线毫秒雷管，以保证足够电流强度起爆雷管，防止瞎炮产生，最后一段的延期时间不得超过30ms，并不得跳段使用。
4、电雷管使用前必须经过导通试验。
5、放炮母线必须使用专用电缆，尽可能减少接头，以减少放炮母线电阻值。
如有接头应错位包扎，禁止出现明接头。
6、震动性放炮前，应切断三采区除监测仪外的所有电源，撤出三采区所有人员，确信人员全部撤出并在三区井口（轨道下山、回风下山下口）、二区平硐井口派人设岗后通知调度室，由组长下达震动放炮指令方能放炮。
7、震动性放炮全断面揭开煤层，如第一次震动性放炮未达到措施要求，实现全面断崩开岩柱，第二次放炮仍须按震动性放炮有关规定执行，并加强支护，设专人检查瓦斯和观察突出征兆，有突出征兆人员立即撤至安全地点。
五、独立通风系统和控制风流设施
根据《防突细则》第59条第二项规定，石门揭煤建立安全可靠的独立通立系统，本次揭煤独立通风系统为：
①独立通风系统：
进风：
西平硐口井底茅口大巷三区轨道上山三区二区段集中巷323石门揭煤点。
②回风：
323石门揭煤点二区段回风联络巷三区回风上山三区总回平硐二区回风上山二区风井地面。
③控制风流设施：
三采区二区段集中巷安设两组坚固的正反防突风门，如图所示。
六、组织措施：
为确保揭煤工作安全顺利进行，成立揭煤工作领导小组：
组长：
许振鹏
副组长：
刘友
成员：
田维忠、杨汉才、成水生、胡应俊、王承焱、张瑞强、胡先进、姜台学、温成静
领导小组负责揭煤的人、财、物的统一部署，调配施工过程中的技术安全监督、指挥撤人、停电、送电、安全警戒、放炮的指挥调度，组织揭煤前的安全检查，制定放炮后的补充措施，批复复工等工作。
七、安全措施
1、凡参加本次揭煤工作的所有人员都必须认真学习本措施，并严格遵照执行，未参加本措施学习人员，禁止上岗作业。
2、凡参加本次揭煤工作的现场和指挥人员必须严格执行《煤矿安全规程》中的有关规定，严格执行各工作工种的岗位责任制及有关防突管理制度，做到人人自主保安与互相互助保安。
3、该独立通风系统中所有通风设施必须符合《矿井通风质量标准化》中的有关要求，严格执行通风设施管理制度。
4、作业人员携带隔离式自救器，并保证施工人员人人会使用。
5、揭煤过程中指定专人装药，专人联线。
6、揭煤过程中救护队员必须在指定地点，即三采区所有作业地点及回风流中人员全部离开，并撤至三采区二区段轨道上山二区段以下200米处，整个揭煤过程中指派专人设岗，防止人员误入回流中。
设岗完毕后，通知揭煤领导小组组长，设岗地点：
①二区地面井口；②二采区回风上山与井底茅口大巷交会点；③三区回风上山与井底茅口大巷交会点。
7、放炮地点设在三区二区段轨道上山二区段以下200米处，放炮后至少等待1小时由救护队员率先进入现场检查瓦斯及支护情况，发现问题及时汇报。
再由总工程师确定揭煤工作是否结束，确认无安全隐患后，经凋度室和现场有关指挥人员同意，认可后方可进入工作面继续作业。
8、现场作业人员在施钻和揭煤过程中，施工人员及班长，电钳工管理人员配备便携式瓦斯检测报警仪。
9、放炮时必须严格执行“一炮三检”及“三人联锁”制度。
10、加强局部通风管理，确保该工作面有足够风量稀释瓦斯，揭煤前严格检查三区二区段两道正反防突风门工程质量，确保安全可靠，同时在揭煤过程中，所通过风门的风筒在风门墙上全部增设防瓦斯逆流的厚木板档板。
揭煤放炮时停止局扇，该处用木板挡住，放炮完毕后，由救护队员进入风门取掉挡板，然后启动局扇排放瓦斯。
11、揭煤过程中，安技科技术人员认真收集瓦斯地质资料，并整理存档。
12、整个揭煤过程必须一切听从组长指挥。
13、避灾路线：
1瓦斯、煤尘、火灾事故避路线：
工作面三区二区段甩车场三区轨道上山向下井底茅口大巷西平硐井口地面。
2水灾避灾路线：
工作面三区回风上山向上三区总回风平硐二区井口地面。
附：
9#、7#、煤层的揭煤都必须按此措施（10#煤揭设计）执行。
本设计所需器材（机具、设备明细表）
序号
名称
单位
数量
备注
1
钻机
台
1
TXV—150型
2
钻头
个
20
Φ100mm3个，
Φ75mm17个
3
钻杆
根
42
4
风钻
台
1
7655型
5
钻杆
根
7
1.5m、2.5m、3m、4m、5m、6m、7m、各一根
6
电煤钻
台
1
7
麻花钻杆
根
10
8
便携式瓦检仪
台
3
9
罗盘
个
1
10
卷尺
把
1
11
瓦斯解吸器
台
1
12
弹簧称
把
1
13
温度计
支
1
14
管道钳
把
2
15
压力表
个
1
16
测压管
套
2
17
板手
把
2
18
温度计
个
1
升级会员 