820mA5西翼综放面顶煤和顶板欲裂安全技术措施

+820mA5煤层西翼综放面顶煤和顶板欲裂爆破安全措施1综放面顶煤超前预裂和煤层顶板欲裂爆破安全技术措施前言目前，西沟煤焦有限责任公司煤矿按照15万t/a改扩建《初步设计安全专篇》的设计要求和矿井开采现状，现在开采接替采面暨+820mA5西翼综采工作面，采煤方法为水平分段综采放顶煤采煤法。该工作面倾向长度为25m，工作面支护采用轻型液压支架，工作面端头支护采用矿用端头支架，回风巷超前支护采用1组超前液压支架；运输巷超前支护采用一字铰接梁配单体液压支柱，其中前20m采取双排支护，后10m采取单排支护。由于该工作面垂高25m以上为仓柱式采面采空区，为了确保工作面顺利快速推进，防止工作面后方采空区出现较大面积的悬顶现象，按照综放工作面回采技术工艺和要求，必须对该工作面顶板进行强制预裂爆破，即对+820mA5西翼综采面顶煤实施深孔松动预裂爆破、顶板实施强制爆破迫使其破坏后，随着采面回采推进，顶板经矿山压力自然垮落充填采空区。2004年12月，西沟煤焦公司委托西安科技大学能源学院对我矿5#煤层水平分段综放开采进行科研论证，且编制了《阜康市西沟煤焦有限责任公司煤矿5#煤层水平分段综放开采可行性论证报告》。2008年西沟煤焦公司二号井煤矿事先按照此论证报告进行开采中大槽（A5煤层），取得成功；我矿2012年按照此论证报告进行开采中大槽（A5煤层），也取得成功。为此，我矿现按照西科大编制的可行性论证报告，借鉴西沟两矿A5煤层水平分段综放开采成功经验，按照本矿A5煤层倾向、顶板软化系数等而制定此方案，但在实施过程中必须根据工作面试验区段的具体煤层赋存条件和试验效果及时修改完善深孔预裂爆破实施方案。另外，A5煤层在回采推进过程中，工作面架后必须留设4米高的煤渣，作为采空区与综放工作面的隔离墙。对采空区进行注浆，黄泥浆充填厚度不小于1米，既防止采空区发生煤炭自燃。为了促使工作面煤层顶板和顶煤提前爆破软化随着液压支架的推移而及时+820mA5煤层西翼综放面顶煤和顶板欲裂爆破安全措施2垮落，保证工作面的回采率和防止工作面后方采空区出现较大面积的悬顶现象，现根据要求，对工作面煤层顶板和上部的煤体施工钻孔，实施深孔爆破软化技术。为提高回采率，加快推进速度，确保正常回采和爆破施工安全，特制定以下措施。一、工作面基本条件：西沟煤焦有限责任公司煤矿位于新疆昌吉回族自治州阜康市上房沟乡区内，井田地处博格达峰北麓的低山丘陵地带，地面标高为1025-1222米，相对高差197米。5号煤层为主要可采煤层之一，煤层较稳定，结构简单，层位稳定，煤层可采厚度22～24m，平均可采真厚23m。煤层顶板为细砂岩、粉砂岩和泥岩，底板为泥岩、炭质泥质。煤岩力学参数见下表。5#煤层岩石物理力学性质试验成果表编号岩石名称单向抗压强度（MPa）天然状态单项抗拉强度（MPa）天然状态直剪切强度（MPa）软化系数饱和状态干燥状态A5顶粉砂岩17.6～22.0A5底细砂岩27.0A5采面属于综放工作面，上部老空区积水较大，火烧区煤岩层的含水量比较丰富，工作面开采前已进行了采前探放水，水量得到一定排泄，现在还存在微量积水现象。二、施工方案：1、顶煤深孔预裂技术要求：（1）在+820mA5西翼运输巷内布置炮孔，对工作面顶煤进行超前预裂爆破。炮孔沿A5煤层走向间隔6米布置一组，每组布置7个炮孔。炮孔终孔间距3.5米,炮孔封孔线（炸药与黄土交界面）与巷道顶部最小抵抗线不小于4米。详见附图。（2）采面顶煤预裂爆破炮孔超前工作面20米，最后一组炮孔位于95m（采面停采线以西15米）处。+820mA5煤层西翼综放面顶煤和顶板欲裂爆破安全措施32、顶板欲裂爆破技术要求：（1）在工作面运输巷（顶板顺槽）内布置顶板欲裂爆破炮孔，沿煤层走向每间隔6米沿着煤层倾向向顶板布置一组炮孔；840m—530段每组布置9个单孔，炮孔终孔标高为+827m；530m—95m（停采线以西15m）段每组布置5个单孔，炮终孔标高为+835m以扇形形式布置；炮孔方位均垂直A5煤层走向，按照不同倾角向上布置,进入顶板岩层真厚为10米处，炮孔终孔间距3.5米,炮孔封孔线（炸药与黄土交界面）与巷道顶部最小抵抗线不小于4米。详见附图。（2）如果该综采面顶板经过超前预裂爆破后，随着回采推进，没有及时垮落，则采面每推进40-50m后在采面煤壁以西15-18米的地段运输巷南帮施工一个钻机窝，在钻机窝内向西、向上扇形布置顶板岩石强制爆破炮孔，共计6个炮孔，实施强制爆破迫使顶板岩石垮落。详见附图。（3）采面顶板欲裂爆破炮孔超前工作面30米，最后一组炮孔位于采面停采线以西15米处。3、装药及连线方式：（1）爆破工作中，炸药选用煤矿许用三级乳化炸药，其爆速大于3000m/s，直径60mm、长度350mm的特形药卷，每卷重1kg，装药密度为3kg/m。按照装药不耦合系数1.25计算，装药孔的直径为75mm，对应的钻孔钻头直径不小于75mm；雷管选用煤矿许用1-5段毫秒延期雷管，雷管延期时间不大于130毫秒。（2）炮孔装药结构采用不偶合连续装药结构，即每9节炸药段安装一节引药，每节引药内安装2个雷管且并联，每个炮孔内所有引药必须利用煤矿许用放炮母线串联，装药及起爆方式为正向装药起爆方式。炮孔封泥选用较潮湿的黄土和专用封孔水泥，其中孔口以内3米区段采用水泥封堵，其他封孔区段采用黄土进行封堵炮孔。装药结构图（下页）。+820mA5煤层西翼综放面顶煤和顶板欲裂爆破安全措施4雷管放炮母线引药水泥封泥（3米）炸药附图二：装药及封孔结构示意图（单位：示意）黄泥封泥黄泥封泥(1米)黄土封泥+820mA5煤层西翼综放面顶煤和顶板欲裂爆破安全措施5三、安全措施：1、所有炮孔实行“打孔编号、挂牌”和“爆破摘牌、消耗”管理，由安全科负责做好记录并存档。2、炮孔连线方式为串联，每次最多起爆一组炮孔；爆破方式为地面远距离爆破，起爆使用的电源等级为660v，起爆地点设置在副斜井井口检身房。3、放炮母线分为井下爆破专用阻燃线缆。4、机电科负责敷设一趟爆破专用阻燃电缆，且电缆敷设严禁与风水管路及其它线缆混交。5、采面炮孔雷管脚线必须采取串联方式连接，连线前测试放炮专用电缆的电阻绝缘值和通电情况。6、放炮前，检查工作面、进风与回风端头及采面上隅角气体且确保其浓度符合《规程》规定，撤出井下所有与放炮无关联人员至地面，经检身工清点人数核准后，汇报调度监控中心加强井下气体监测监控，再由值班调度员电话通知当班班长“升井人员已清点，核准无误”后，班长方可下达起爆命令，由放炮员实施起爆。7、放炮前，瓦检员对采面及采面进回风巷进行彻底洒水灭尘，严禁出现煤尘飞扬等现象。8、放炮前，停止采面及其回风流所有非本安电源，并通知调度室；瓦检员及时汇报放炮前后气体检测情况，班组长及时汇报放炮警戒设置情况。9、放炮前，瓦检员检查放炮地点20米以内风流中、支架间、特别支架上方高冒处瓦斯浓度小于1%，方可放炮作业。10、放炮前，调度室记录好起爆时间/班次、此次起爆相关人员（跟班队长、放炮员、瓦检员、安全员、值班电工）、当班升入井人员、放炮前后采面及其回风巷气体检查情况、放炮警戒设置情况等内容。11、放炮前，将采面的电话与矿调度室的电话拨号联通，指派专人进行监+820mA5煤层西翼综放面顶煤和顶板欲裂爆破安全措施6听爆破效果及采空区动静情况。12、放炮前，人车司机将人车停放在副斜井下部车场人车停放点，便于人员升井。13、放炮波及范围内的电缆、管线等必须全部用皮带掩盖，防止被炮崩损坏。14、放炮时必须严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度。15、采面炮孔起爆过程中，监测工时时重点监测综采工作面、采面进回风端头、+845水平回风巷和总回风路线的瓦斯和一氧化碳等变化情况；若放炮不响或拒爆时，严格按《煤矿安全规程》第341、342条执行。16、放炮后，地面监控井下气体等情况30分钟及以上，待起爆点监听电话无异常声响，地面监控主机显示采面及其回风流中气体正常，方可采面勘察爆破效果，对采面及采面进、回风巷进行洒水灭尘。17、放炮后，放炮员必须使用发爆器检验所有起爆的炮孔是否存在拒爆现象，一切正常无误后，方可恢复正常作业。四、其他注意事项：1、顶板强制放顶炮孔在顶煤预裂爆破之前进行起爆并超前顶煤预裂界线10米；打眼和装药时，必须由采煤技术员与安全员负责现场检验炮孔施工相关技术参数，装药量、封孔长度等事项，认真作好记录，同时对炮孔时行编号、挂牌管理。2、调度室负责做好强制放顶专项记录或台账并存档。3、放炮员和安全员必须归属安全科直管，瓦检员归属通风科直管，迫使“三员人员”与采煤区队相互制约、监督，确保顶板强制放顶安全可靠，达到预期效果。4、在采面进、回风端头安装一台防爆电话，确保井上下信息联络顺畅、可靠；保证压风自救装置、供水施救装置、隔爆设施、通风设施完好，各种管线+820mA5煤层西翼综放面顶煤和顶板欲裂爆破安全措施7畅通完好。5、采面的安全监控系统完好，传感器的安装位置、数量及种类必须符合AQ1029-2007相关规定，确保采面监控有效，实时掌握采面、采面端头隅角及采空区气体变化情况。6、作业前，对工作面支护、巷道顶板、有毒有害气体、通风设施等情况进行全面检查，确认安全条件符合作业要求后，方可进入作业点进行施工。7、每班必须由跟班队长现场指挥，随时检查工作面、工作面上隅角及其回风端头处瓦斯、一氧化碳浓度；当作业地点气体浓度超标、采空区出现严重垮落或异常声响等险情时，立即停止作业，所有人员撤到新鲜风流处，汇报调度室，采取相应措施做进一步处理。8、采面进、回风巷内严禁存放矿车、杂物，确保安全出口畅通，保证行人、运料方便。9、采面前溜及皮带机等设备严禁出现失爆现象，确保设备各种保护、声光信号齐全有效且严禁随意甩掉各种保护不用。10、必须保证雷管与放炮母线的联结质量。只有在起爆前才能将雷管连接到母线上，连接雷管必须由经过专职放炮员操作，连接好后必须仔细检查，确保雷管与放炮母线平行且密切接触。11、放炮员连线前，值班电工必须将专制起爆电源控制开关的电源断开、闭锁并看守，防止误操作造成意外事故。12、必须特别注意保证封孔质量。炮孔的封堵长度应根据现场实际情况，按照岩体抗爆力稍大于装药破岩能力的匹配关系进行及时调整，以尽快得出适合采面具体条件的炮孔封堵长度。13、采用了电雷管引爆引药再引爆炸药的引爆方式。在装药时应按要求制作引药，雷管与引药绑扎结实，每节引药内安装2发雷管，1节引药最多引爆8节炸药且孔口3米使用水泥封孔。+820mA5煤层西翼综放面顶煤和顶板欲裂爆破安全措施814、应特别注意爆破影响区域的巷道加强支护；顶板深孔预裂爆破施工前，必须在采面运输端头和回风端头搞好超前支护。15、若采面推进过程中遇特殊情况，根据现场实际情况另行制定专项措施。16、其他未叙事项均按《煤矿安全规程》、《操作规程》、《采煤设计》及《采煤作业规程》的有关规定执行。五、灾害应急措施一）、施工中坚持四条灾害处理基本原则：1、及时给调度室和带班领导汇报。2、积极稳妥地开展自救，安全的消除和控制事故。3、戴好自救器，安全撤离。4、妥善避难，自救互救。二）、各种灾害事故的应急措施：1、避灾应遵守《灭、护、撤、躲、报》应急原则，其具体内容为：（1）灭：灾害事故发生后，处于灾区内的人员，根据灾情和现场条件，在保证自身安全的条件下，采取积极有效的方法和措施，及时进行现场抢救，将事故消灭在初始阶段或控制在最小范围内，最大限度地减少事故造成的损失。在抢救时，必须沉着冷静，保持统一指挥，严禁冒险蛮干和惊慌失措，严禁各行其是和单独行动。（2）护：当事故造成自己所在地点的有毒有害气体浓度增高，可能危及生命安全时，及时进行个人安全防护，佩戴自救器或者湿毛巾捂住鼻、口等。（3）撤：当灾区现场不具备抢救事故的条件或可能危及人身安全时，应由在场负责人或有经验的老工人带领，根据矿井灾害预防和处理计划中规定的撤退路线和现场的实际情况，尽量选择安全条件好、距离最短的路线，迅速撤+820mA5煤层西翼综放面顶煤和顶板欲裂爆破安全措施9离危险区域。在撤退时，切不可惊慌乱跑，必须服从领导，听从指