东风煤矿1575水平集中运输石门揭开13号煤层安全技术措施
一、 概况
<一〉周围开采情况
本次揭煤地点为1575水平集中运输石门，揭煤地点标高为+1575m，距地表垂深375m。揭煤地点上部垂高45m范围内煤层未开采，垂高45m以上为1314工作面采空区;石门以东尚未开采，石门以西为1317回采工作面正在回采中。
我矿属高瓦斯矿井，在开采过程中也未发生过动力现象。但在运输石门掘进过程中由于受F28、F40逆断层影响(造成煤层重复)，从煤层底板预计将穿过203b、203a、203a、203b、4层煤，为防止石门揭煤时发生煤与瓦斯突出的危险，确保揭煤施工顺利安全，特制定该揭煤安全技术措施。
<二〉地质及瓦斯情况
由于我矿地质条件复杂，从现有地质资料分析，该地段将受F28断层影响，将203a、203b搓断为两盘煤，所以在1575水平集中运输石门掘进过程中将揭露四层煤。分别为203a下盘, 203b下盘和203a上盘，203b上盘。煤层自下而上为：203a煤层底板为细粉砂岩，节理发育，有滑面，放炮后容易冒落，煤层真厚2.4m;203b煤层底板为粘土岩，含菱铁矿结核及植物化石碎片，遇水易膨胀，煤层真厚4.6m;203b~203a下盘煤之间有一层真厚为4.5m的夹矸， 203a、203b上盘煤之间有一层真厚为9.13m的夹矸。此处水文地质条件简单，无大的水害威胁，预计在掘进过程中可能会有少量断层水流出，但对该石门掘进影响不大，1575集中运输石门迎头绝对瓦斯涌出量为0.68/min。
<三〉通风系统及其设施
1575集中运输石门有独立的通风系统，该巷道采用正压通风，回风流经13216通风上山-1610回风石门-上段回风井-地面。且我矿主要通风系统是采用负压通风，在副井口安有两台主要通风机，一台工作，另一台备用。型号为KZT60014 ，配套电机功率为75KW，静压为：550—2212pa ，全压为：579—2328pa，风量为：2404--1374 m3/min。供给该石门局扇进风风量为334 m3/min，回风量为345 m3/min，总回实际风压为650 pa。该巷道供风的局扇风机型号为FBDN05.6 ，其性能参数为：工作风量为300——205 m3/min，风压为700——4000 pa，电压为380/660v，功率为：2×11KW ，另有一台11KW的辅助局扇，该台局扇风量为130——180 m3/min，且有一台11KW局扇作自动切换作备用。风机安设位置在13216溜煤下山平台处，距1575集中运输石门回风口约13m , 局扇安设地点全负压风量614 m3/min。局扇安设位置4m处到1575集中运输石门回风口之间砌设有两组连锁的正、反向风门(防突风门)。揭煤风流路线为1575集中运输巷——13216通风上山——1610回风石门——上段回风井——引风道——地面。(见通风系统图)
二、 防突措施
1、为了安全揭开1575水平集中运输石门各煤层，当石门掘到距煤层底板垂距5m以外;先施工两个前探地质钻孔，以掌握前方煤层赋存条件及瓦斯压力，并选择一个孔安装好压力表作为瓦斯测压孔(每天由通风队长在现场进行实测瓦斯压力)，后施工瓦斯排放钻孔。
2、排放钻孔的直径为75mm，钻孔钻孔布置见(附图)。
3、为保证施工质量，在钻孔施工前技术员应到现场按设计标定钻孔位置，并由钻机队队长对钻孔作施工质量监督。
4、排放钻孔应延深到石门周边上7m、下3m、左右各5米的煤层内。
5、钻机队按设计要求施工完排放钻孔后，必须向矿调度室如实汇报，由调度室及时向技术矿长汇报。
6、排放钻孔施工完后，由钻机队长每天组织人员在排放钻孔的控制范围内实测瓦斯涌出情况，若瓦斯涌出逐渐衰减，说明措施有效。
(二)安全岩柱留设和揭煤前突出危险性预测
1、当实测孔内瓦斯压力小于0.75MPa时，方可作揭煤前的其它工作。
2、确认排放钻孔措施有效后，掘进队按总工程师下达的通知书施工。
3、恢复掘进施工前，在迎头两帮必须醒目标注准掘里程，此项工作由技术员按设计在现场标定，并随时掌握掘进进尺并及时填图，向总工程师汇报。
4、掘进队施工时，实行边探边掘，边探边掘探眼设计两个，在迎头距梁头垂高0.2m打一个倾角为+40º的探眼，距梁头垂高1.2m打一倾角为00的探眼，每探3m未见煤时准掘平距0.8m直至保留2m的法线安全岩柱，严禁超掘。
5、当石门掘到距煤层底板法线距离2m以外时，进行防突效果检验。
6、检验方法采用钻屑指标法，具体作法按《防突细则》第34条执行，其临界值按下表执行。
7、若预测有突出危险时，则另拟防突措施贯彻执行。和再执行效果检验措施，直到效果检验合格有效为止。
突出危险性K1(干煤)K1(湿煤)
突出危险≥0.5≥0.4
无突出危险<0.5<0.4
9、若预测为无突出危险时，则始终按1.5m法线距离的安全岩柱进行斜面制作。
10、进行斜面制作时必须有跟班矿长现场跟班指导施工，以保证安全岩柱留设达到设计要求。
三、揭煤准备工作
1)确定安全岩柱厚度措施
为了准确地掌握煤层赋存情况，防止误揭煤层，当石门掘到距煤层底板真厚2.0m以外时，必须用煤电钻打地质探眼，边探边掘，保证2m真厚的安全岩柱。
2)斜面制作
石门掘到距煤层底板真厚2.0m时，采用小断面掘进、并采用全木支护，按38o刷制斜面。
3)成立揭煤领导小组
组长：蒋承华
总指挥：陈文高
副组长：陈兴江、李龙贵
成员：蒋承学、罗成义、李龙义、杨清贤、蒋承兴、蒋承斌、郭荣、龙勇
4)材料准备
(1)钻眼机具：准备完好的7655型风钻机两台，Ø42钻头5个;钻杆长3m和3.5m各二根，MFB-200型发爆器2台，放炮母线1000m(2.5mm2)
(2)爆破器材：3级煤矿许用乳化炸药和8#矿用毫秒电雷管。
(3)备用600mm胶质风筒6匹。
5)揭煤爆破说明书
(1)炮眼数目N
根据经验公式：N=5.5×S×F×0.67=35
式中:
N—炮眼数
S—石门掘进断面5.2m2
F—岩石坚固系数，取1.8.
爆破炮眼个数为35个，采用大串联连线放炮。
(2)爆破总装药量Q
Q=V·G=S·L·G=5.1×3×1.8=27.54kg
式中：G—单位体积炸药消耗量kg/m3，1.8
(3)爆破进尺
公式：L=I×M
式中：I——炮眼深度，1.8～3.5m ,取3.0m。M—爆破效益，取0.8。
L=3.0×0.8=2.4m
6)爆破网络雷管电阻，电线电阻，起爆电流的计算及放炮器的确定：
(1)爆破使用1-5段毫秒电雷管，雷管起爆电I=2.5安，雷管电阻r=6.02欧，实际脚线剪换加长r=3.8欧，为了防止出现瞎炮，本次揭煤每孔采用双雷管引爆。故
r总=70×6.02+3.8=425.2(欧姆)
(2)电线电阻 r
使用YZ2×2.5m2橡胶铜芯电缆作放炮母线，母线铺设长度约为1000m，母线单位电阻为7.253欧姆/千米 ，计算得出母线总电阻：
r母=1千米×2×7.253欧姆/千米=14. 506 (欧)。
(3)爆破网络总电阻R总
R总=r总+r母=425.2+14. 506 =439.506(欧)
放炮器选型
选用MFB-200型启爆器两台，一台备用，最大负载电压2500伏，最大负载电阻620欧。
(4)爆破网络总电流
I=V/R总=2500÷620 =7.2(安)
经计算，爆破网络总电流7.2A，大于雷管起爆电流，雷管起爆电流2.5A,爆破网络总电阻439.506欧姆，小于放炮器最大负载电阻620欧姆，故选用MFB-200型启爆器能满足要求。
四、远距离放炮
〈一〉放炮前准备工作
1)放炮必须按爆破说明要求，准备好3级煤矿许用乳化炸药和8#矿用毫秒电雷管。
2)装药按双雷管装填，大串联起爆，以保证爆破效果。
3)放炮员准备好放炮母线1000m，以及因孔深雷管脚线不够长时，需在现场接脚线的花线，绝缘胶布等，并对放炮母线进行测试。准备好MFB-200型启爆器两台(其中一台备用)。使用前该放炮器必须认真检查，以保证完好可靠。放炮母线必须由专人负责吊挂。吊挂路线：1575集中运输石门-13216集中运输巷- 13216溜煤下山-1560运输石门-主斜井-地面
4)施工班组准备所需的黄泥、炮棍、水泡泥等。
5)打眼、装药、联线必须严格按炮眼布置图及爆破说明进行，并有施工组人员现场指挥。
6)装药时，所有装药眼药卷外必须装2节水炮泥，在水炮泥外用黄泥填满封实至眼口。
7)装药联线必须设专人负责指挥，分组装药联线，最后检查脚线和母线导通情况，以防漏装、漏联和错联。
8)井下指挥负责人要随时向地面指挥组汇报，地面指挥负责人根据掌握情况，安排布置撤人搜索、停电(井下非本质安全型生产动力电)、设置警戒等工作。
9)当井下现场装药联线，放炮线路网络电阻的测试均完毕后，只有当撤人、站岗、停电等井下现场准备就绪后， 人员撤完后清点人数汇报矿指挥组，指挥组在安排装药组的人员进行装药和连线工作。装药连线工作完成并经检查确认无误后，装药连线人员从主斜井撤出地面。
10)地面放炮母线头必须扭结成短路状态，用绝缘胶布包扎好，并派专人看守。
11)放炮工作必须由专职放炮员，且该放炮员必须参与揭煤当班井下的装药和连线工作，放炮器在使用前必须认真检查，以保证完好可靠。且放炮器及钥匙必须由当班放炮员随身携带，严禁交由他人看管。
〈二〉放炮前撤人安全措施
1)装药前由班组长带领8个可靠踏实的工人进行全矿井撤人工作，8人分4组，每组必须有两人同行。
撤人行走路线：
第一组沿13216通风上山——1610回风石门——13216回风巷——13216提高回风巷;返回时：13216提高回风巷——13216回风巷——1610回风石门——上段回风井——地面
第二组：沿13216溜煤下山——1560 运输石门——1317运输巷——1317工作面——1317回风巷——1610回风石门——上段回风井——地面
第三组：沿13216通风上山——1610回风石门——1607联络巷——上段主斜井——地面。
第四组：1560 运输石门——1560煤仓处——井底箕斗窝——1560水泵房——下段回风井——上段回风井——地面
〈二〉安全防护措施
1)起破地点设在地面主井口。
2)远距离放炮45分钟后，由现场跟班矿长、安全员、瓦检员沿途检查瓦斯浓度、风速、温度、瓦斯涌出量及其它有害气体情况，并及时将检查结果汇报地面指挥组。
3)地面指挥组根据检查结果，确定供风、供电，如瓦斯浓度超过规定，采取有效措施排放瓦斯，严禁瓦斯超限作业。确认系统可恢复正常工作后，方可通知地面指挥负责人撤出警戒。
4)停电范围：警戒范围内及回风流中的所有非本安全电源全部切断。
5)撤人范围和设岗位置：整个井下人员全部撤出，并在人行井口、主斜井口设置岗哨。
6)放炮点设在地面主井口安全范围内。
7)局扇设专人管理，严格执行现场交接班制度，确保局扇正常运转，严禁任何人随意开停局扇。
8)所有通风设施必须保持可靠、完好状态，风袋吊挂平直，出风口距迎头不大于5m，确保有促够的新鲜风量供至迎头。严禁无风微风作业。
9)严格瓦斯检查制度，严禁瓦斯超限作业，设专职瓦检员跟班检查瓦斯，严禁脱岗漏检，如实填写瓦斯记录。
10)严格按“防突细则”规定设置反向风门。
11)加强瓦斯监测管理，严格按规定安设瓦斯报警断电仪，并设专人负责管理和维护，确保灵敏可靠。
12)所有施工人员必须熟悉煤与瓦斯突预兆(施工前组织学习)，
若发现煤(岩)片帮，掉顶、顶钻、卡钻等异常现象(包括有声无声预兆)，必须立即停止作业，并按避灾路线撤出人员，同时向矿调度汇报。
13)放炮前通风班必须进行检查所有反向风门，并关闭严实。
14)所有电气设备必须有入井合格证，并加强检查维护杜绝失爆和带病运转。
15)电缆按规定吊挂整齐，严禁出现破皮漏电现象。
16)供电必须处于正常状态，严禁停送电，确保正常运转。
17)加强顶板管理，严格执行敲帮问顶制度，坚持先检查后工作的原则，加强巷道支护，严禁空顶作业。石门内应备有足够的背帮背顶材料。
18)必须有人现场检查掘进迎头及后路巷内的顶帮情况，发现安全隐患必须立即处理，确保巷道安全畅通。
19)施工过程中，必须有经验丰富的人员负责现场观察顶板，发现安全隐患立即停头处理，情况紧急时必须立即撤出人员。
20)严格按照规定安设防尘设施，并按作业规程中防尘要求进行洒水防尘，严禁煤尘飞扬和堆积，施工人员要配带防尘保护用品。
21)放炮前施工地点的所有设备及工具必须搬到安全地点，凡影响风流正常流动的各类障碍物必须进行处理。
22)放炮结束后，对揭煤点进行24小时观测，确认无突出危险后，由揭煤领导小组现场会审确认无危险后方可恢复施工。
23)放炮后出现的残炮，瞎炮应编制处理措施，并报技术负责人批准后执行。
24)从制作斜面到过完煤层，凡进入该石门的所有人员都必须佩带自救器，并掌握正确使用方法。
〈三〉远距离放炮班次及参加人员
放炮班次安排在早班。
参加人员：
地面指挥由蒋承华、陈文高负责，听取井下指挥组汇报炮眼连线已确认完毕可靠，全井人员已全部撤出到地面，并且设岗警戒工作、井下全部动力电源已断电完毕，地面放炮母线、放炮器准备到位后，下达放炮命令。
井下指挥由李龙贵、陈兴江负责，监督此次放炮所用的电雷管电阻测试;井下炮眼的布置、装药、封泥长度、炮眼连线;组织撤人警戒、井下动力电源的断电等工作，全部工作结束后汇报地面总指挥。
其他成员：龙勇、当班跟班矿长、瓦检员、安全员、放炮员、班级长、电工等。
五、过煤门斯间的安全技术措施
1、过煤门期间，严格按“四位一体”的防突措施执行，必须对煤门进行效果检验，确认无突出危险后，方可按远距离放炮程序要求组织施工，如果经效果检验有突出危险性，必须对煤门采取打瓦斯排放孔，待排放措施有效后再组织施工。
2、过煤门期间放炮、撤人站岗见附图，停电范围13216集中运输石门回风流中的所有动力电源。
3、过煤门期间，采用打浅眼，少装药、放小炮掘进，加强支护质量，防止漏、冒顶发生。循环进尺为1.0m,一直将煤层全部过完，直至进入煤层顶板2m为止。
4、过煤门采用架梯型金属棚进行支护，其规格上净宽1.8m，下净宽2.8m，棚距中对中为300mm。巷道帮顶必须背严接实，严禁空帮空顶，严禁搭凉棚施工。
