貌溪煤矿主立井揭煤措施（DOC34页）

越南煤炭-矿产工业集团-貌溪煤炭公司–TKV貌溪井筒工程主立井揭煤安全技术措施中煤第三建设（集团）有限责任公司二0一七年十二月一日审批记录措施名称：貌溪煤矿主立井揭煤安全技术措施编审单位：越南貌溪项目部签字日期审批签字编制人项目经理生产经理安全经理技术经理机电经理安调技术通风施工队机运队会审意见：貌溪煤矿主立井揭煤安全技术措施第一章概况一、编制依据施工设计图纸、地质资料及标书文件等其他相关资料；中国及越南国家法律和行政法规；与本工程有关的中国及越南现行国家标准、规范，行业或地方标准、规范；各种技术规范、规程、规定等。招标文件规定的其他标准。二、工程概况貌溪煤矿主立井井筒净直径φ5.5m，井口设计标高+26.35m,井底-400.00m,井深426.35m。全井筒为普通法施工，现正在施工主井装载硐室。根据工程地质勘探结果报告及《貌溪煤矿主井井筒检查孔柱状图》，预计井筒将在-382.4m～-400.0m（井底标高），井底车场将在向南拨门口～井中点向南9.7m见煤，井筒-372.6m～-400.0m段和井底车场中向南拨门口～井中点向南12.2m均为揭煤作业。三、地质概况（一）地层及岩性根据前期工程地质勘探资料显示，井田基本为一近向南倾斜的单斜构造，地层走向171°倾角45°～65°，煤层附近的地层产状为171°∠55°。煤层及顶底板的岩性描述如下：煤层顶板：粉砂岩，灰色，厚层状结构，平均层厚2m，总层度为5.4m。裂隙宽度0.5mm～1.0mm，长度5cm～7cm，表面裂缝被粘土介质填充。抗压强度490～496Kg/cm2。煤层：细煤，黑色，薄而松散，整体非常柔软，易片。顶、底部为黑色炭质。厚1.71m（1.66m）0.57m，总厚度为3.94m，煤层顶板覆盖有炭质泥岩和粘土。煤层底板：粉砂岩，浅灰色，厚层状结构，岩体相对稳固，总层度4.6m。岩体裂隙发育，裂隙宽度1～2mm，长度5～10cm.裂隙表面光滑，充填有薄薄的粘土层。根据主井揭露的情况来看，施工段岩层整体稳定性较差，且为急倾斜地层，倾角55°～65°，易片帮，冒顶。揭煤作业期间，应根据实际揭露的地质情况进行支护形式和的变更。（二）水文地质情况主井掘砌期间井壁和迎头岩石破碎段均有出水现象，主要涌水水源为砂岩层隙水，主要涌水通道为岩层裂隙，且具有良好的补给水源，实测井筒内最大涌水量为30m³/h，预计揭煤作业期间井筒涌水量为30m³/h。（三）瓦斯地质根据《越南国家开采安全技术规范》编号：03/2011/TT-BCT规定，在开采煤矿时产生甲烷的含量来分类矿区，见表一：表一：级别甲烷含量，m3/吨一级5二级5-10三级10-15超量（多）≥15危险突然喷气突出矿井《越南国家开采安全技术规范》编号：03/2011/TT-BCT规定，在开采的煤层有自然甲烷来分类矿区，见表二：表二：分类探眼甲烷含量煤层甲烷含量m3/吨一级1-602.5二级60-802.5-4.5三级804.5-8四级808《越南工商部2012年按照甲烷分类矿区》编号：QC-TMK-XDS3规定，貌溪煤矿属于“超量（多）”级（甲烷含量≥15m³/吨），矿区井田各煤层均有煤尘爆炸危险性。主井揭煤期间的瓦斯浓度实测最大值为0.024％，CO浓度实测最大值为0.008％。（四）地热根据设计单位提供资料，貌溪煤矿无地热异常，属正常地温区。四、气候特征项目部位于广宁省-东潮市社-貌溪坊-貌溪煤矿，该地气候多样，总体属于受海洋调节的热带季风气候，现为夏季，具有温度高，湿度大，雷雨天气多，紫外线强等特点。第二章揭煤防突设计工艺流程一、工序设计自井筒距煤层最小法向距离10m（可用地质资料计算或用其他探测方式确定）之前探明煤层的位置、产状——→编制井筒揭煤的专项防突措施并报批——→如果所在区域为突出危险区时，在距煤层的最小法向距离7m之前施工井筒揭煤区域预抽煤层瓦斯区域防突措施，并进行效果检验，直到有效（该部分属于区域综合防突措施的内容）——→在揭煤工作面距煤层最小法向距离5m前用工作面预测的方法进行区域验证（该部分既属于区域综合防突措施的“区域验证”内容，也属于局部综合防突措施的工作面预测内容）——→如果区域验证有突出危险，则实施工作面防突措施，并进行工作面措施效果检验，直到措施有效——→采用前探孔或物探法边探边掘，直至进到远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置（最小法向距离2m或1.5m）——→再采用工作面预测的方法进行最后验证，若经验证仍为突出危险工作面时则再次实施工作面防突措施，直到验证为无突出危险工作面——→在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层——→如果首次揭煤的远距离爆破未能一次揭穿煤层，则继续按照揭煤的安全、技术措施施工，直到进入煤层顶板或底板2m以上（巷道全部成型、支护完好）。在完成以上工作后，井筒揭煤作业才算完成。1、在掘进到距煤层法向距离10m前进行超前钻探，掌握煤层层位，产状及构造情况，并测定煤层瓦斯压力，对所揭煤层突出危险性进行初步预评价；3、若瓦斯压力≥0.74MPa，则在距离煤层法向距离7m前，对煤层采取抽放瓦斯的区域综合防突措施，效果检验方法采用残余瓦斯压力指标，直到措施有效。4、若在距离煤层法向距离10m前预测煤层无突出危险性或采取区域防突措施有效后，掘进至距离煤层法向距离5m前，对煤层采用边探边掘措施。5、在距离煤层法向距离5m时，进行区域验证，如煤层具有突出危险，则立即采取抽放瓦斯的局部综合防突措施，直到措施检验有效。区域验证方法采用钻屑瓦斯解析指标法。6、在距离煤层法向距离5m时区域验证煤层无突出危险或采取局部防突措施效果检验有效后，执行边探边掘措施，掘进至远距离爆破揭煤位置法距2m时采用工作面预测方法进行最后验证。7、在掘进至远距离爆破揭煤位置法距2m时进行最后验证，若煤层具有突出危险性，则采取补充抽放瓦斯防突措施，直到措施检验有效。验证方法采用钻屑瓦斯解析指标法。8、井筒距煤层法距2m时实施远距离爆破揭煤。9、在井筒施工至标高-258.55m（距煤层最小法距10.2m）前，在井筒底部和吊盘分别安装压风自救系统，数量分别满足两处最多人数需要。附图2-1主井揭煤进度示意图二、超前探查钻孔（兼测压孔）在主井施工装载硐室上部-350m水平掘进迎头，距煤层垂距10.8m，待永久支护结束开始施工超前探查钻孔。为了确切地掌握煤层的层位、倾角、厚度、顶底板岩性、地质构造等情况，设计钻孔四个，探1孔和探2孔兼做测压孔，探1孔作为取芯孔，全程取芯钻进。钻孔均穿透煤层全厚且进入岩层不小于0.5m，从钻孔施工时应详细记录岩芯资料。施工参数见附表。附表2-2主井揭煤前探钻孔参数表孔号方位角（°）角度（°）孔深（m）探1353516探2-9028探381-7037探4261-7037附图2-2主井揭煤前探及测压钻孔倾向方向剖面示意图附图2-3主井揭煤前探及测压钻孔走向方向剖面示意图施工中按要求准确取岩芯，技术部门及时派人到现场标定技术参数，并提供准确的地质预测，以掌握确切的煤层赋存情况。现场施工人员施工探钻孔时应注意观察钻进的变化，如钻孔是否出现喷孔、卡钻、喷煤等情况，并及时记录喷孔孔数、强度等，瓦斯监测工按要求对测压孔进行相关参数的测定，及时汇报给相关单位。探1孔和探2孔兼做测压孔，施工技术要求如下：1、测压孔必须布置在岩层比较完整的地方。2、钻孔进入煤层底部底板岩石0.5m后停止钻进，其测压管长度为实际钻孔长度，封孔至煤层底板，要求检查管长度为从孔口至煤层底板的长度（至少小于测压管长度1m）。3、钻孔见煤以后，干煤岩芯取样，煤样重量3.5～4kg，不得使用循环水取芯。4、钻孔施工完毕后，用压风及扫孔器清除孔内杂物，然后将测压装置缓慢地由外向内放入到测压孔内，在测压管底部采用1m长的花管，并用棉纱包扎防止堵孔。5、选用水泥砂浆封孔，将测压管、注浆管、检查管置于一定位置，在孔内用铁丝加固。6、封口管选用φ4mm钢管，封孔泥距孔口0.5m内用快速凝固剂，0.5m以外用膨胀不收缩水泥封实孔内及孔口周围，保证封孔质量，以测得准确的原始瓦斯压力。7、钻孔终孔后，打钻单位要及时按要求进行封孔，先测定钻孔初始瓦斯流量，再上阀门进行瓦斯压力测定。8、通风人员每天派专人观察瓦斯压力的变化情况并做好详细记录，设立专门台帐，根据压力变化绘制测压曲线，并将数据及时汇报调度及有关领导。9、只有当测得的瓦斯压力上升到最大值且稳定后，方可进行下一步工作程序。第三章区域综合防突措施一、突出危险性预测根据已施工的前探孔（兼测压孔），实际测定的煤层瓦斯压力P预测突出危险性，如果有：1、钻孔过程中有卡钻、顶钻、喷孔等动力现象；2、测定的瓦斯压力P超过临界值0.74Mp；以上条件之一，则按突出煤层管理，采取抽放瓦斯的区域防突措施。二、采取瓦斯抽放措施，防治煤与瓦斯突出为确保安全揭穿有突出危险的煤层，当工作面被预测或被效验煤层有煤与瓦斯突出危险时，采取钻孔抽放瓦斯安全技术措施，对井筒工作面有突出危险的煤层，进行卸压消突。1、采用穿层钻孔预抽立井揭煤区域煤层瓦斯区域，防突措施在装载硐室施工至标高-356.1m处，即揭煤工作面距煤层的最小法向距离10.2m时实施（如遇构造破坏带适当加大距离）。钻孔的最小控制范围是：立井揭煤处巷道轮廓线外12m（急倾斜煤层底部或下帮6m），同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m，穿透煤层全厚且进入岩层不小于0.5m，落孔点平距不大于3.0m；2、瓦斯抽放钻孔在整个预抽区域内均匀布置，钻孔封堵必须严密。穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m，顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m。3、抽放钻孔施工完毕后，孔内抽放管与吸管连接，吸管分束集中后与敷设在井壁上的抽放干管相连接，采用沿井筒壁敷设吊挂方式，出井口后，架空敷设与地面瓦斯抽放站连接。4、做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。附图3-1区域防突措施钻孔平面布置示意图附图3-2区域防突措施钻孔倾向方向剖面图附图3-3区域防突措施钻孔走向方向剖面图三、区域防突措施的效果检验1、采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当以预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标或其他经试验证实有效的指标和方法进行措施效果检验。其中，在采用残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量指标对穿层钻孔预抽立井揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，必须依据实际的直接测定值；2、至少布置4个检验测试点（从区域防突措施钻孔中抽取），分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧，并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围；3、效果检验方法采用残余瓦斯压力指标，当残余瓦斯压力小于0.74MPa，认定防突措施有效，否则必须采取补充抽放瓦斯措施，直至有效。在采用钻屑瓦斯解吸指标对穿层钻孔预抽立井揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验的临界值可参考下表；表3-1钻屑瓦斯解吸指标法预测井筒揭煤工作面突出危险性的参考临界值煤样Δh2指标临界值(Pa)K1指标临界值（mL/g•21min）干煤样2000.5湿煤样1600.44、若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的判定为措施无效，所在区域煤层仍属突出危险区，必须采取补充抽放瓦斯措施，直至有效。四、区域验证（工作面突出危险性预测）在距离煤层最小法距6.3m，即标高-362.5m，施工探查钻孔进行区域验证（工作面突出危险性预测），选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法进行。当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行采掘作业，并保留足够的突出预测超前距。只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆，则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。附表3-2区域验证钻孔参数表孔号方位角（°）角度（°）孔深（m）验1351-3512验2-9030验381-7035验4261-7035附图4-1区域验证钻孔倾向方向剖面图附图4-2区域验证钻孔走向方向剖面图工作面地质构造、采掘作业及钻孔等发生的各种现象主要