石门(立井、斜井)揭煤技术管理规定
石门(立井、斜井)揭煤技术管理规定
第三百一十四条石门揭煤定义
石门(立井、斜井)工作面从距突出煤层底(顶)板的最小法线距离5m开始到穿过煤层进入顶(底)板5m(最小法线距离)的过程均属于揭煤作业。
第三百一十五条巷道布置
(一)巷道布置应尽可能实现不揭突出煤层或少揭突出煤层,确实需要揭穿突出煤层,其揭煤位置应尽可能布置在构造简单地带、突出危险程度相对较低的地带、或已解除突出危险地带。
(二)石门距突出煤层法距7m前,应于巷道两侧分别施工二个预抽或卸压排放钻场。
第三百一十六条地质探查
在距煤层法距10m前(地质构造复杂、岩石破碎的区域20m前),必须准确控制煤层层位。
准确控制巷道顶板不小于7m、两侧不小于15m、底板不小于5m、前方超前距不小于20m范围内的煤层(煤线、煤包)及断层情况。
第三百一十七条揭煤防突专项设计
(一)石门、立井、斜井揭煤前,矿要编制石门揭煤防突专项设计及安全技术措施,并在石门揭煤前1个月上报集团公司;专项设计上报前,矿总工程师要认真组织审查;批准后,要对照批复意见进行修改完善,并重新组织审批。
(二)专项防突设计主要包括内容:
1、石门和立井、斜井揭煤区域煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置的基本情况;
2、建立安全可靠的独立通风系统及加强控制通风风流设施的措施;
3、控制突出煤层层位、准确确定安全岩柱厚度的措施,测定煤层瓦斯压力的钻孔等工程布置、实施方案;
4、揭煤工作面突出危险性预测及防突措施效果检验的方法、指标,预测及检验钻孔布置等;
5、工作面防突措施;
7、加强过煤层段巷道的支护及其他措施。
(三)揭煤防突专项设计必须附钻孔布置平面、剖面、断面图,措施孔必须附孔号、孔口位置、方位、角度、见煤深度、穿煤长度、终孔深度等参数附表。
(四)措施孔间距,要按照穿煤段轴线间距设计。
第三百一十八条区域预测
凡煤层厚度大于0.3m,均要测定煤层瓦斯压力,测定瓦斯压力点不得少于3个。瓦斯压力可以利用地质探查孔测定。
区域预测方法按《防突规定》第42条、第43条和第44条执行。
第三百一十九条防突措施
(一)区域防突措施:
区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前,对突出煤层较大范围采取的防突措施。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯、穿层区域冲煤扫孔。
开采保护层分为上保护层和下保护层两种方式。
预抽煤层瓦斯可采用的方式有:地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。
(二)局部防突措施:穿层预抽瓦斯、穿层排放钻孔,顺层卸压孔、冲煤扫孔、水力冲孔、金属骨架、煤体固化或其他经试验证明有效的措施。
第三百二十条效果检验(预测)
(一)区域检验(区域验证)
1、对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求,不符合设计要求的,不予检验。
2、采用钻屑瓦斯解吸指标法检验时,检验孔不少于3个钻孔,在钻孔穿煤时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1~3mm的煤屑,测定解吸指标K1或△h2值。测定时,应考虑不同钻进工艺条件下的排渣速度。钻屑瓦斯解吸指标的临界值暂按下表表执行。
钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性参考临界值表
煤样 | Δh2指标临界值(Pa) | K1指标临界值(mL/g•) | ||
干煤样 | 200 | 0.5 | ||
湿煤样 | 160 | 0.4 |
如果所有实测的指标值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面为无突出危险工作面;否则,为突出危险工作面。
3、采用残余瓦斯压力或瓦斯含量法检验时,检验孔不得少于4个点,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。当残余瓦斯压力小于0.74Mpa或瓦斯含量小于8m3/t法检验时,措施有效。
(二)工作面效果检验(预测)
采用钻屑指标法进行效果检验(预测)时,检验孔数均不得少于5个,分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。孔径42mm、孔深8~10m的钻孔,钻孔穿煤段每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S,每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2值。各煤层采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值应根据试验考察确定,在确定前可暂按下表的临界值确定工作面的突出危险性。
如果实测得到的S、K1或△h2的所有测定值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面预测为无突出危险工作面;否则,为突出危险工作面。
钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值
钻屑瓦斯解吸指标Δh2 Pa | 钻屑瓦斯解吸指标K1 (mL/g•) | 钻屑量S | |||||
(kg/m) | (L/m) | ||||||
200 | 0.5 | 6 | 5.4 |
第三百二十一条揭煤施工与技术管理
(一)石门揭煤设计与安全技术措施编制前,地质部门必须先绘制巷道与煤层空间关系预想地质剖面图,开工前,要对预想剖面图煤层与巷道空间关系进行钻探核实。
(二)突出煤层揭煤作业前,地测部门负责落实地质探查工作,搞好地质探查钻孔设计并监督实施,在揭煤工作面掘进至距煤层最小法线距离10m之前(构造复杂、岩石破碎的区域20m前),至少应施工3个穿透煤层全厚且进入顶(底)板不小于0.5m的前探取芯钻孔,地质探查钻孔施工结束后及时提交地质探查报告和地质剖面图,报矿总工程师(技术负责人)审核。
(三)瓦斯办负责根据地测部门提交的地质探查报告和地质剖面图编制揭煤专项防突设计(设计应包括文字说明和图纸两部分)。
(四)经评估为有突出危险煤层的新建矿井建井期间,以及突出煤层经开拓前区域预测为突出危险区的新水平、新采区开拓过程中的所有揭煤作业,必须采取区域综合防突措施并达到要求指标。
(五)经开拓前区域预测为无突出危险区的煤层进行新水平、新采区开拓、准备过程中的所有揭煤作业必须采取局部综合防突措施。
(六)矿必须建立揭煤管理台帐,详细记录该工作面的各项施工进展情况和瓦斯、地质变化情况,每周一向集团公司报告一次。
(七)经区域预测无突出危险,可不采取区域防突措施,但必须在距煤层7m前执行区域验证;验证有突出危险时,必须采取区域治理措施(预抽、冲煤扫孔)。
(八)采用穿层钻孔冲煤扫孔措施时,钻孔控制范围不得小于区域预抽煤层瓦斯的控制范围。
(九)当预抽3个月以后,可采用井下实测预抽区域煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的方法进行措施效果检验,也可以采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。经区域措施效果检验防突措施无效,必须采取补充措施直至有效。
(十)经工作面预测有突出危险揭煤工作面,必须按专项防突设计要求实施局部防突措施。
(十一)采用冲煤扫孔防突措施时,距突出煤层最小法线距离不得小于5m。冲孔顺序为先冲对角孔后冲边上孔,最后冲中间孔,水压视煤层的软硬程度而定。冲出的总煤量(t)数值不得小于煤层厚度(m)乘以20。若有钻孔冲出的煤量较少时,应在该孔周围补孔。
(十二)若采用金属骨架、煤体固化措施,应当在采用了其他防突措施并检验有效后方可在揭开煤层前实施,且要求揭煤工作面与突出煤层间的最小法向距离为2m,当井巷断面较大、岩石破碎程度较高时,还应适当加大距离。
(十三)揭煤工作面金属骨架措施一般在石门上部和两侧或立井周边外0.5~1.0m范围内布置骨架孔。骨架钻孔应穿过煤层并进入煤层顶(底)板至少0.5m,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15m。钻孔间距一般不大于0.3m,对于松软煤层要架两排金属骨架,钻孔间距应小于0.2m。骨架材料可选用8kg/m的钢轨、型钢或直径不小于50mm钢管,其伸出孔外端用金属框架支撑或砌入碹内。插入骨架材料后,应向孔内灌注水泥砂浆等不燃性固化材料。揭开煤层后,严禁拆除金属骨架。
(十四)石门和立井揭煤工作面煤体固化措施,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。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。固化操作时,所有人员不得正对孔口。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。
(十五)石门和立井、斜井工作面从掘进至距突出煤层的最小法向距离5m开始,必须采用物探或钻探手段边探边掘,保证工作面到煤层的最小法向距离不小于远距离爆破揭开突出煤层前要求的最小距离。
(十六)采用远距离爆破揭开突出煤层时,要求石门、斜井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是:急倾斜煤层2m,其他煤层1.5m。要求立井揭煤工作面与煤层间的最小法向距离是:急倾斜煤层1.5m,其他煤层2m。如果岩石松软、破碎,还应适当增加法向距离。
(十七)在揭煤工作面用远距离爆破揭开突出煤层后,若未能一次揭穿至煤层顶(底)板,则仍应当按照远距离爆破的要求执行,直至完成揭煤作业全过程。
(十八)当石门或立井、斜井揭穿厚度小于0.3m的突出煤层时,可直接用远距离爆破方式揭穿煤层。
(十九)石门揭煤采用远距离爆破时,施工单位必须制定包括放炮地点、避灾路线及停电、撤人和警戒范围等的专项措施,经矿总工程师组织审批后严格执行。
(二十)在矿井尚未构成全风压通风的建井初期,在石门揭穿有突出危险煤层的全部作业过程中,与此石门有关的其他工作面必须停止工作。在实施揭穿突出煤层的远距离爆破时,井下全部人员必须撤至地面,井下必须全部断电,立井口附近地面20m范围内或斜井口前方50m、两侧20m范围内严禁有任何火源。
(二十一)石门揭开突出煤层以后,必须在岩石巷道与煤层连接处采取加强支护的措施,在穿煤层期间同样需要加强支护,严防漏冒顶诱发突出。
(二十二)整个揭煤过程,必须保证通风系统合理、通风设施可靠、局部通风稳定,并始终采取反向风门、压风自救等安全防护措施。
(二十三)工作面及回风流安设高低浓瓦斯传感器,并加强调校,确保断电可靠。
(二十四)编制专门的远距离爆破安全技术措施,明确爆破地点、警戒位置。爆破前工作面所有孔洞必须用不燃性材料充填,充填深度不小于炮眼深度的1.5倍;必须使用抗水雷管及安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。
(二十五)石门揭煤工作结束后,必须认真总结实施过程中存在的问题和取得的经验,为下一次揭煤提供借鉴。
第三百二十二条揭煤施工程序
(一)在距煤层法距7m前(在构造破坏带应适当加大距离),必须先区域消除突出危险。
钻孔最小控制范围是:石门、立井、斜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;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20m;当煤层厚度大于4m时,其钻孔控制范围应按3倍煤层厚度。
若穿煤距离长、预抽钻孔(或卸压排放钻孔)不能一次施工到位时,可分段实施区域预抽(预排)防突措施,但每次必须保留20m的煤孔超前距。
当相邻煤层间距小于等于5m时,揭穿任一煤层前必须同时消除相邻煤层突出危险。
各类钻孔按设计施工到位,瓦斯抽(排)率达50%,或冲出煤量大于3%后,方可进行区域验证;验证有突出危险,要继续实施区域预抽或冲煤扫孔卸压排放防突措施。
(二)在距煤层法距5m前,进行工作面突出危险性预测(验证)。工作面措施效果检验钻孔不少于5个,分别布置在石门的上部、中部、下部及两侧。
当预测指标超限或预测过程中出现喷孔、顶钻等突出预兆时,必须采取工作面防突措施。工作面钻孔控制范围为巷道轮廓线外至少5m;急倾斜煤层沿走向两侧及沿倾斜上部轮廓线外至少5m,下部轮廓线外至少3m。孔底间距不大于2m,钻孔直径一般为75~113mm。检验有效后,方可掘进至煤层法距2m处。
(三)在距煤层法距2m前,采用工作面预测方法再次进行效果检验。检验有突出危险,必须再次进行工作面防突措施,直至消除突出危险后方可采取远距离爆破揭开煤层。
(四)揭开煤层穿煤施工,每一掘进循环前均必须进行效果检验,并保有5m有效检验超前距,直至煤层进入巷道。
(五)煤层进入巷道后,要及时采取顺层排放钻孔措施,顺层排放钻孔控至到巷道轮廓线外不小于5m,超前距不小于10m,并进行循环效果检验,直至揭煤竣工。
当巷道需要穿过煤层时,顺层排放钻孔控至到巷道轮廓线外不应小于12m,超前距不应小于20m;当煤层厚度大于4m时,其巷道两侧顺层排放钻孔控制范围应不小于3倍煤层厚度,超前距不应小于20m,并进行循环效果检验,直至煤层离开巷道法距大于5m。
第三百二十三条揭煤过程控制
(一)做好钻孔的设计、施工、验收、填图及分析工作,准确标定钻孔方位、倾角。未按设计施工到位的钻孔,必须重新补孔。
(二)地质探查、防突措施孔施工前,由施工单位向测量部门下达要线联单,测量部门必须按照联系单要求现场标定巷道基准线,施工单位必须依据基准线标定钻孔方位,严禁采用地质罗盘标定方位。验收部门要以基准线为依据进行验收。基准线要保持至竣工验收前,没有基准线,验收单位不得验收。
(三)进入下一个施工节点前,揭煤领导小组要对措施落实情况进行全面验收,验收合格并形成书面报告后,方可进入揭煤下一环节,进入下一个施工节点前应将验收结果报集团公司备案。
(四)各类地质探查、防突措施竣工后,要形成书面报告明确允许进尺距离,井下要设点、编号、挂牌管理。揭煤掘进班队长,班前要向矿调度汇报最大允许进尺、当班计划进尺,班后要向矿调度汇报当班实际进尺、剩余允许进尺,严禁超掘。