二采区回风井揭开C2煤层揭煤设计
二采区回风井揭开C2煤层揭煤设计
编制单位： 通 防 科
编 制 人： 李 彦 武
审 核：
设计编号： 通F-AJ-2010-001
2010年3月9日
目 录
第一章 概况 1
第一节 地质概况 1
第二节 瓦斯抽放系统概况 1
第二章 揭煤期间通风系统保障措施 1
第三章 揭突出煤层设计 2
第一节 揭穿突出煤层设计原则、依据、目的 2
第二节 探明煤层与工作面相对位置的设计 2
第三节 揭C7+8煤层区域防突措施设计 2
第四节 揭穿突出煤层测定突出危险性设计 3
第五节 揭煤局部防突措施设计 3
第六节 进一步探煤和突出危险性检验设计 4
第七节 揭煤设计 4
第八节 探煤注意事项 5
第九节 揭煤突出危险性预测方法 6
第十节 防突措施效果检验方法 7
第四章 安全防护措施设计 8
第一节 压风自救 8
第二节 远距离放炮 8
第五章 防治煤与瓦斯突出岗位责任 8
第一节 揭煤领导小组： 8
第二节 职责范围 8
第六章 揭煤管理 9
第一节 揭煤组织管理 9
第二节 揭煤技术管理 9
第七章 揭煤仪器、装备及揭煤工程量及揭煤费用估算 11
第一节 揭煤仪器、装备 11
第二节 揭煤工程量及揭煤费用估算 11
第八章 揭煤工作人员配备 12
第九章 加强过煤层段巷道支护及其他措施 12
矿审批意见：
通防科： 年 月 日
工 程 科： 年 月 日
安 监 科： 年 月 日
通防副总： 年 月 日
安全副总： 年 月 日
总工程师： 年 月 日
公司审批意见：
通 防 部： 年 月 日
副总工程师： 年 月 日
总工程师： 年 月 日
二采区回风井揭开C2煤层
揭煤设计
第一章 概况
第一节 地质概况
富源一矿二采区回风井开口于富源县雨汪乡慕乐河畔，开口位置坐标为：X=2788266, Y= 35456944, Z=1857m，方位98°，按照-25°坡度向下进行掘进，巷道设计全长845米，根据地质部门提供的地质预想剖面图进行分析， 该工作面预计在617至640里程揭C2煤层，相继揭开C3煤层， C4煤层、C7+8煤层后在C7+8煤层底板下转向施工C7+8煤层底板集中回风巷。
C2煤层为半暗至半亮型煤，单一结构，偶有一层夹矸，稳定可采。煤层顶底板均为粉砂质泥岩。其中直接顶为深灰色薄层状粉砂质泥岩夹泥岩条带，厚度5.25-18.74m，稳定性较差，在开采时易脱落、支护困难。底板为灰色粉砂质泥岩夹粉砂岩条带，厚度0.95-6.63m，相对稳定，在采动工程中不易发生工程质量问题。
第二节 瓦斯抽放系统概况
目前，二采区已经安装完成两台移动2BE1临时瓦斯抽放泵，临时瓦斯抽放管路采用的DN315mm铁管已接到工作面迎头，在揭煤期间可利用临时瓦斯抽放系统对C2煤层瓦斯进行预抽。
第二章 揭煤期间通风系统保障措施
1、该巷道采用压入式正压通风方式，具有独立的通风系统，回风经过回风井井筒回到地面，局扇采用两台2×37KW对旋式局部通风机进行供风，一台工作，一台备用，供风量为490-580m3/min。
2、风机实现三专两闭锁，瓦斯实现实时监测监控。
3、禁止巷道中堆积杂物超过巷道断面1/3。
第三章 揭突出煤层设计
第一节 揭穿突出煤层设计原则、依据、目的
按《煤矿安全规程》第199条规定“石门揭穿突出煤层前，必须编制揭煤设计，采取综合防治突出措施”的原则，特编制二采区回风井揭C2煤层防突设计。
依据《防治煤与瓦斯突出规定》第八十条“石门揭穿突出煤层，即石门自底(顶)板岩柱穿过煤层进入顶(底)板的全部作业过程，都必须采取防治突出措施”和揭穿突出煤层应采取的顺序进行设计。
目的是为了安全、稳妥、顺利揭穿C2煤层在技术上得到保障。
第二节 探明煤层与工作面相对位置的设计
1、二采区回风井工作面与C2煤层法线距离约10 m时，为准确探清工作面与C2煤层位置，设计布置2个探煤层钻孔，确定采取区域防突措施的方法或是否采取区域防突措施。钻孔方位跟巷道掘进方向一致，钻孔孔径为75mm，钻孔穿透煤层全厚，钻孔布置及钻孔参数见探煤钻孔设计图。
2、当探出煤层真厚大于0.3m，而临近矿井开采的同一煤层发生过突出现象或在钻孔施工过程中发现有瓦斯突出预兆时则必须采取区域防突措施。
第三节 揭C7+8煤层区域防突措施设计
1、二采区回风井工作面与C2煤层法线距离约7 m时，为确保安全揭开C2煤层，必须采取揭C2煤层区域防突措施。钻孔控制揭煤处巷道轮廓线外12m，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2m。钻孔布置及钻孔参数见区域抽放钻孔设计图和区域抽放钻孔参数表。
2、施工完一个钻孔就封堵一个钻孔并保证封堵严密，封孔段长度不得小于5m。
3、钻孔封堵24小时后应立即投入抽放。
4、钻孔施工过程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。预抽瓦斯浓度低于30%时，应当采取改进封孔的措施，以提高封孔质量。
第四节 揭穿突出煤层测定突出危险性设计
1、工作面掘至距煤层法线5m时候，设计布置2个穿透煤层全厚的测压、测煤层坚固性系数、区域检验钻孔，确定采取局部防突措施的方法。钻孔参数见测压、测煤层坚固性系数区域检验钻孔设计图。
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、施工完一个钻孔就封堵一个钻孔并保证封堵严密，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置进行煤层测压工作。
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0.5g/ml.min1/2，煤层残余瓦斯压力临界值为0.74MPa)。
第五节 揭煤局部防突措施设计
1、在工作面掘进至与煤层法向距离5m时采取瓦斯抽放措施，钻孔控制揭煤处巷道轮廓线5m以外，钻孔穿透煤层全厚，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。钻孔布置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、工作面掘进至与煤层法向距离1.5m时采取瓦斯排放的防突措施，钻孔控制范围为揭煤处巷道轮廓线5m以外，钻孔孔径为42 mm━ 75mm，钻孔排放半径为0.5m。钻孔布置及钻孔参数见局部排放钻孔设计图和局部排放钻孔参数表。
3、工作面掘进至煤层法向距离1.5m时采取放炮揭穿C2煤层，具体见放炮揭煤设计。
4、施工完一个抽放钻孔就封堵一个抽放钻孔并保证封堵严密，封孔段长度不得小于5m。
5、钻孔封堵24小时后应立即投入抽放。
6、钻孔施工过程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。
7、钻孔孔口抽放负压不得小于13kPa。预抽瓦斯浓度低于30%时，应当采取改进封孔的措施，以提高封孔质量。
第六节 进一步探煤和突出危险性检验设计
1、为防止误穿煤层，在揭煤工作面距煤层垂距1.5m时，在工作面打2个小直径(42mm)钻孔，确定煤层准确位置，钻孔参数见进一步探煤钻孔设计图。
2、该探煤钻孔也可用来进一步测定煤层瓦斯压力和煤钻屑瓦斯解吸指标、煤坚固性系数。
3、为准确得到煤层原始压力值，测压孔应布置在岩层比较完整的地方，测压孔与前探孔不能共用时，两者见煤点之间距不得小于5m。
第七节 揭煤设计
1、爆破器材：采用CBF程控闭锁发爆器，除能远距离(1000-1600m)起爆100发雷管外，还具有瓦斯监测、报警、超限闭锁等功能。
2、起爆要求：
①揭开煤层时，应有独立的通风系统，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，雷管应采用铜芯脚线雷管。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火源的瓦斯爆炸，除需要将炮眼塞满炮泥外，雷管总延长时间不得大于130ms，并严禁跳段使用;
③如不能在地面起爆，为了防止突出时的瓦斯逆流进入新鲜风流，则在石门的入风侧设立牢固的反向风门，并在工作面附近设置挡栏，以降低煤与瓦斯突出强度;
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爆破前应将工作面不装药的钻孔用黄泥堵塞(用大孔掏式爆破时不堵黄泥);
3、爆破参数见炮眼设计图。
第八节 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的措施要求、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，其岩柱厚度为5m。如果岩石松软、破碎，还应适当增加间距。
2、前探钻孔严格按照探煤钻孔设计图施工，地质部门随时掌握钻探情况。钻孔直径为50mm。
3、打探煤钻孔的实测情况，严格按巷道方位、坡度向前施工，地测部门将施工进度与煤层层位关系图悬挂矿调度室，每小班准确填绘掘进导线控制点控制。
4、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，地质人员要在现场跟班，掌握钻孔深度、方位、倾角，以便准确控制C7+8煤层的位置，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。
5、在施工抽放钻孔时，地质人员要选取有代表性的钻孔收集资料，进一步验证煤层层位。
6、地质人员根据现场收集的钻孔资料，整理并绘制出钻探实测成果图。
7、施工过程中，迎头探头必须挂在钻机上部，风电、瓦斯电闭锁必须齐全有效。
第九节 揭煤突出危险性预测方法
根据富源一矿目前的具体情况，揭穿突出煤层前的预测方法主要采取钻屑瓦斯解吸指标法，选用钻屑瓦斯解吸指标K1值法。
各预测指标的临界值应根据现场实际考察资料加以确定，可参考下表推荐的临界值。
钻屑指标法预测工作面突出危险性的临界指标
采用钻屑解吸指标法预测揭煤工作面突出危险性时，应符合下列要求：
1、在工作面距煤层最小垂距为3～10m时，利用探明煤层赋存条件和瓦斯情况的钻孔或至少打两个直径为50～75mm的预测钻孔，在其钻进煤层时，用1～3mm的筛子筛分钻屑，测定瓦斯解吸指标K1值。
2、当预测为无突出危险工作面时，采用远距离放炮揭煤措施。当预测为突出危险工作面时，采用施工瓦斯抽放钻孔或打排放钻孔防突措施，之后进行防突措施效果检验，有效时，采取远距离放炮揭煤，反之继续加密排放钻孔，直至措施有效为止。
第十节 防突措施效果检验方法
揭煤防突措施执行后，应采用钻屑指标法进行措施效果检验。检验钻孔数为2个，钻孔分别位于工作面两侧和措施孔之间，终孔位置应位于措施控制范围的边缘线上。检验孔用风钻打过岩石见煤后用风煤钻进行做效果检验。如果检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下，则认为措施有效，反之，则认为措施无效，必须采取补充防突措施。
钻屑指标法临界值
1、当证明防突措施有效，执行安全技术措施后掘进，当证明防突措施无效，必须延长抽放或排放时间，再次进行效果检验，直至有效为止。
2、必须是防突措施有效才准许施工单位按设计施工。
3、掘进过程中，每次打眼前必须用长钎子在巷道底板中线及两帮400mm处各打1个探眼，眼深不小于5.0m，探眼与巷道底板夹角大于-35°。若探眼探见煤，则停止掘进，同时向揭煤领导小组汇报。
第四章 安全防护措施设计
第一节 压风自救
要在掘进工作面后25m—40 m间安装一组压风自救装置，压风自救袋数量不得少于该工作面最多工作人数;施工队要保证压风自救设施能正常使用，安装压风自救装置的压风管与压风自救装置连接处必须有阀门，该阀门必须常开，保证每个压风自救袋的阀门打开时有0.1m3/min的风量。
第二节 远距离放炮
远距离放炮工作由总工程师统一指挥，指挥组成员参加，放炮地点设在地面距离井口50m的位置，在确认警戒区域内全部撤人、断电后，由总工程师下达放炮命令。
第五章 防治煤与瓦斯突出岗位责任
第一节 揭煤领导小组：
为了顺利揭开C2煤层，浙江中宇项目部必须成立专门的揭煤领导小组，负责整个揭煤的具体施工工作，矿也成立揭煤领导小组，矿揭煤小组在揭煤期间派专人到现场指导监督。
矿揭煤小组
组长：顾雨兵
副组长：潘飞立、周延明、蔡昌伟、程良、朱光华等
成员：刘增强、刘忠学、陈勇、刘辉、赵东、史军等
第二节 职责范围
顾雨兵：总指挥，负责揭煤工作的全面指导。
潘飞立 ：负责组织协调调配揭煤过程中人力、物力及技术指导工作，负责解决通风设施，突出危险性预测，防突措施孔设计及施工效果检验，负责揭煤措施的编制，现场施工技术，督促措施的落实。
陈勇：负责组织防突措施的实施。
第六章 揭煤管理
第一节 揭煤组织管理
1、矿业分公司、矿建立专门的揭煤防突机构。
2、加强对参加揭煤工作人员的揭煤知识培训。所有参加揭煤工作人员，必须接受揭煤知识培训。并经考试合格后，方准上岗。
第二节 揭煤技术管理
一、揭煤措施制定与实施
1. 要结合揭煤巷道的具体情况制定揭煤措施。
2. 由矿揭煤防突专门机构编制防突措施，经矿揭煤防突专门机构审查、签署意见后，由矿总工程师批准。
3. 揭煤措施的内容，必须有地质资料、突出预测预报方法、防治突出的具体措施及效果检验方法、安全防护措施、贯彻执行防突措施的责任制等。
4. 揭煤措施在施工前应向施工队伍的干部、工人进行宣贯，宣贯后进行考核，合格者方可上岗作业;
5. 实施揭煤工作应有详细、准确的记录。因地质条件变化或其它原因不能执行措施的情况时，施工队伍应先停止作业，由矿防突专门机构提出修改补充措施并经矿总工程师批准后，方可继续施工;
二、揭煤工作面安全报告与审批制度
揭煤工作面要建立严格的安全情况报告与审批制度，要建立专门的工作面揭煤预测报告单、揭煤措施施工报告单和揭煤措施效果检验单，由矿防突部门详细填报预测结果、揭煤措施施工情况和效果检验结果，矿防突部门负责人审批后提出下一步工作的具体意见(可否掘进、允许的安全进尺及补充采取措施等)，报矿总工程师批准后下达执行。
1. 矿防突部门在实施揭煤措施过程中，必须认真收集现场地质资料、瓦斯资料及揭煤措施的有关资料;
2. 在每次发生突出现象后，必须按要求收集、计算和描述突出的煤量、涌出瓦斯量、煤炭的抛出、堆积情况及突出孔洞的形状等，认真填写突出记录卡片;
3. 对揭煤措施的实施情况和突出情况及时总结分析，掌握突出的特征和规律。
在有突出危险的揭煤工作面进口处显著位置，由矿防突部门挂牌告示该工作面采取的揭煤防突措施及要点(钻孔数、钻孔深度、开孔位置等)，当班预测或效果检验的结果，允许的安全进尺等信息，以便职工监督，避免违章冒险施工。
五、日常技术管理工作
矿需要加强的日常技术管理工作还包括以下一些内容：
1、工作面地质测量工作;
2、电气设备的管理与定期检查;
3、加强井巷支护，防止因垮落引发突出;
4、加强爆破工作管理;
5、及时处理好突出孔洞。
第七章 揭煤仪器、装备及揭煤工程量及揭煤费用估算
第一节 揭煤仪器、装备
第九章 加强过煤层段巷道支护及其他措施
1、若所揭开煤层比较破碎、松软时应采取工作面煤体固化措施，用以增加工作面周围煤体的强度。向煤体注入固化材料的钻孔应施工至煤层顶板0.5m以上，一般钻孔间距不大于0.5m，钻孔位于巷道轮廓线外0.5～2.0m的范围内，根据需要也可在巷道轮廓线外布置多排环状钻孔。当钻孔不能一次施工至煤层顶板时，则进入煤层的深度不应小于10m。
2、各钻孔应当在孔口封堵牢固后方可向孔内注入固化材料。可以根据注入压力升高的情况或注入量决定是否停止注入。
3、固化操作时，所有人员不得正对孔口。
4、在巷道四周环状固化钻孔外侧的煤体中，预抽或排放瓦斯钻孔自固化作业到完成揭煤前应保持抽采或自然排放状态，否则，应打一定数量的排放瓦斯钻孔。从固化完成到揭煤结束的时间超过5天时，必须重新进行工作面突出危险性预测或措施效果检验。
5、严格按设计要求对巷道进行支护，支护质量必须一次性达到合格，若出现不合格的必须重新进行补打合格。
6、锚网必须紧跟迎头，够打锚网时必须先进行锚网，严禁空顶作业。
7、严格进行“敲帮问顶”制度，活矸、悬矸及时找净，严防掉矸片帮伤人。
8、按规程规定使用好临时支护，临时支护必须支护牢固，保证有效。
9、锚杆角度尽量垂直巷道表面，不得小于75度。网与网之间连接严实。
10、钻头直径必须与锚杆直径相匹配，钻头直径小于锚杆直径2-3mm，确保抗拔力达到要求(5吨以上)。
11、所有施工人员必须经过防突知识培训，下井必须随身携带完好有效的自救器，并能熟悉掌握和使用。
12、所有电器设备严禁失爆，揭煤工作期间由矿机电科安排专职人员进行一次全面检查，对查出的失爆电器设备，必须立即整改直到消灭失爆现象，整改工作由浙江中宇项目部负责。
13、每台矿灯都要进行防爆检查，严禁使用失爆矿灯，由机电科负责。
14、如遇危险情况时，打开压风自救系统供给新鲜空气进行自救。
15、通讯联络电话为起爆点一台电话
16、当工作面与C2煤层顶板垂直距离1.5m时，揭煤领导小组派干部三班跟班指挥施工工作。同时救护队派救护队员三班跟班，以便及时救护。
17、在揭煤期间严格按揭煤措施执行，揭完煤后方可按作业规程及防突措施执行。
