??????? 遠距離放炮時,回風系統(tǒng)的采掘工作面及其他有人作業(yè)的地點,都必須停電撤人,爆破后進入工作面檢查的時間由礦技術(shù)負責人根據(jù)情況確定,但不得少于30min。
??????? 石門揭煤采用遠距離爆破時,必須制定包括爆破地點、避災路線及停電、撤人和警戒范圍等的專項措施。
??????? 在礦井尚未構(gòu)成全風壓通風的建井初期,在石門揭穿有突出危險煤層的全部作業(yè)過程中,由于揭煤工作面未構(gòu)成獨立可靠暢通的回風系統(tǒng),為避免突出的煤(巖)、瓦斯波及其他區(qū)域,與此石門有關(guān)的其他工作面都必須停止工作。在實施揭穿突出煤層的遠距離爆破時,井下全部人員必須撤至地面,井下全部斷電,立井口附近地面20m范圍內(nèi)或斜井口前方50m、兩側(cè)20m范圍內(nèi)嚴禁有任何火源,以免突出引起的瓦斯逆流遇火源發(fā)生瓦斯爆炸或燃燒事故。
??????? 遠距離爆破必須和其他安全設施配合使用,如反向風門、避難硐室、壓風自救裝置、壓縮氧自救器等。
??????? ②、工作面避難所
??????? 由于目前突出現(xiàn)象我們還未百分之百的把握清楚,為了防止“意外”突出傷人,防突規(guī)定要求突出煤層的采掘工作面應設置工作面避難所,以確保工作人員的安全。
??????? 由于工作面避難所內(nèi)設有供給空氣設施,且購筑堅固,采掘工作面現(xiàn)場工作人員或爆破工在其中是安全的,故在采掘工作面附近和爆破地點應設置避難所。工作面避難所的主要問題是與突出地點的距離如何取,根據(jù)我國石門揭開煤層時的突出統(tǒng)計資料,煤拋出的最大距離為1170m(天府礦務局三匯一礦揭開 K1煤層時),而大多數(shù)特大型突出,煤的拋出距離均在200m以內(nèi)。從開始出現(xiàn)明顯的預兆到發(fā)生突出之間的最短時間間隔一般為2~3min。在此期間內(nèi),如果人員以9km/h的速度快跑的話,能跑出300~450m的距離。所以為有效發(fā)揮工作面避難所的作用,掘進距離超過500m的巷道必須設置工作面避難所。避難所距采掘工作面的距離及避難所的數(shù)量,根據(jù)具體條件確定。但工作面避難所必須滿足工作面最多作業(yè)人數(shù)時的避難要求。
??????? 避難所是供采掘工作面現(xiàn)場工作人員在井下遇到事故無法撤退躲避待救的設施,分永久避難所和臨時避難所兩種。永久避難所事先構(gòu)筑在井底車場附近、采掘工作面附近或發(fā)爆地點。臨時避難所是利用可利用的獨頭巷道、硐室臨時修建的。臨時避難所的設置應機動靈活,修筑方便。如果正確使用,臨時避難所往往能發(fā)揮很好的救護作用。
??????? 為保障采區(qū)內(nèi)工作人員的安全,有突出煤層的采區(qū)必須設置采區(qū)避難硐室。采區(qū)避難硐室為預先設置的永久避難硐室,設于采區(qū)進風側(cè)安全出口路線上,具體位置根據(jù)實際情況定。
??????? ③、防突風門(反向風門)
??????? 反向風門是防止突出時瓦斯逆流進入風道而設置的通風設施;目前我國反向風門有普通木質(zhì)反向風門和液壓反向風門(鋼質(zhì)薄殼門反向風門)兩種形式。普通木質(zhì)反向風門由墻垛、門框、風門和安設在穿過墻垛鐵風筒中的防逆流裝置組成。液壓反向風門是鋼結(jié)構(gòu)的反向風門,是由平面支撐圓拱形鋼結(jié)構(gòu)風門和液壓泵兩部分組成,每組風門只安設一道。目前我礦采用的防突風門就屬于普通木質(zhì)反向風門。
??????? 在突出煤層的石門揭煤和煤巷掘進工作面進風側(cè),必須設置至少2道牢固可靠的反向風門。風門之間的距離不得小于4m。
??????? 反向風門距工作面的距離和反向風門的組數(shù),應當根據(jù)掘進工作面的通風系統(tǒng)和預計的突出強度確定,但反向風門距工作面回風巷不得小于10m,與工作面的最近距離一般不得小于70m,如小于70m時應設置至少三道反向風門。
??????? 反向風門墻垛可用磚、料石或混凝土砌筑,嵌入巷道周邊巖石的深度可根據(jù)巖石的性質(zhì)確定,但不得小于0.2m;墻垛厚度不得小于0.8m。在煤巷構(gòu)筑反向風門時,風門墻體四周必須掏槽,掏槽深度見硬幫硬底后再進入實體煤不小于0.5m。通過反向風門墻垛的風筒、水溝、刮板輸送機道等,必須設有逆向隔斷裝置。
??????? 人員進入工作面時必須把反向風門打開、頂牢。工作面放炮和無人時,反向風門必須關(guān)閉。
??????? ④、壓風自救系統(tǒng)
??????? 突出煤層的采掘工作面應設置壓風自救系統(tǒng),壓風自救系統(tǒng)(裝置)是一種固定在生產(chǎn)場所附近的固定自救裝置,它的氣源來自于生產(chǎn)動力系統(tǒng)、壓縮空氣管路系統(tǒng),主要保障現(xiàn)場工作人員遇到事故時供給空氣,防止出現(xiàn)窒息事故。由于目前突出現(xiàn)象我們還未百分之百的把握清楚,所以為了防止“意外”突出傷人,要求突出煤層的采掘工作面應設置工作面避難所或壓風自救系統(tǒng),以確保工作人員的安全。
??????? 由于壓縮空氣管路系統(tǒng)管路內(nèi)的壓縮空氣具有較高的壓力和流量,不能直接用于呼吸,必須經(jīng)過減壓、節(jié)流使其達到適宜人體呼吸的壓力和流量值,并要同時解決消聲(由于減壓引起)和空氣凈化問題。通過可調(diào)式氣流閥調(diào)節(jié)節(jié)流面積,以適應不同供風壓力下的流量要求,按健康人在靜止狀態(tài)吸氣20L/min,在劇烈運動和緊張狀態(tài)下吸氣60~80L/min的標準,確定壓風自救裝置的供風量應不小于100L/min。
??????? 為有效發(fā)揮壓風自救裝置的作用,保障現(xiàn)場工作人員安全,距采掘工作面25~40m的巷道內(nèi)、爆破地點、撤離人員與警戒人員所在的位置以及回風道有人作業(yè)處等都必須安設壓風自救裝置。
??????? 在長距離掘進煤巷中,應根據(jù)實際情況增加設置,但必須滿足工作面最多作業(yè)人數(shù)時的避難要求,一般可每隔50m設置一組壓風自救裝置。每組壓風自救裝置可供5~6個人使用,平均每人的壓縮空氣供給量不得少于0.1m3/min。裝置通過支管、四通、球閥與壓風管路相連。
??????? 壓風自救系統(tǒng)應當達到下列要求:
??????? (一)壓風自救裝置安裝在掘進工作面巷道和回采工作面巷道內(nèi)的壓縮空氣管道上;
??????? (二)在以下每個地點都應至少設置一組壓風自救裝置:距采掘工作面25~40m的巷道內(nèi)、放炮地點、撤離人員與警戒人員所在的位置以及回風道有人作業(yè)處等。在長距離的掘進巷道中,應根據(jù)實際情況增加設置;
??????? (三)每組壓風自救裝置應可供5~6個人使用,平均每人的壓縮空氣供給量不得少于0.1m3/min。
??????? 三、鶴壁礦區(qū)煤與瓦斯突出現(xiàn)狀:
??????? 鶴煤公司現(xiàn)有生產(chǎn)礦井井下開采條件差,瓦斯涌出量大,其中二礦為高瓦斯礦井,三、四、五、六、八、九、十礦為煤與瓦斯突出礦井,瓦斯涌出量高達27.3m3/min,瓦斯壓力0.73 ~ 2.13MPa,自建局以來,在煤礦開采過程中,先后共發(fā)生突出65次,其中我礦發(fā)生突出7次,五礦發(fā)生突出5次,六礦發(fā)生突出34次,八礦發(fā)生突出9次,九礦發(fā)生突出1次,十礦發(fā)生突出9次。最大突出煤量285.5噸,是在1976年6月7日發(fā)生在我礦221巖石回風上山-155m標高處。礦區(qū)內(nèi)二1煤層的始突深度為340m,1970年9月25日發(fā)生在六礦139下順槽-190 m 標高處。
??????? 四、鶴壁礦區(qū)煤與瓦斯突出規(guī)律:
??????? ㈠以突出為主,壓出和傾出為輔,在所發(fā)生的65次突出中,45次為典型突出,10次壓出,10次傾出,
??????? ㈡中小型突出居多,中型突出22次,小型突出43次,占65.5%,因此,鶴壁礦區(qū)以小型突出為主。
??????? ㈢突出多發(fā)生在掘進工作面,橫川揭煤14次,煤上山7次,煤下山1次,煤巷掘進工作面43次。4、大多數(shù)突出有預兆,預兆包括:構(gòu)造軟煤加厚、傾角變陡、連續(xù)響煤炮、瓦斯涌出異常、打鉆噴孔、鉆桿溫度變涼和頂板掉渣等預兆。
??????? ㈣大多數(shù)突出有預兆,預兆包括:構(gòu)造軟煤加厚、傾角變陡、連續(xù)響煤炮、瓦斯涌出異常、打鉆噴孔、鉆桿溫度變涼和頂板掉渣等預兆。
??????? ㈤大多數(shù)突出是由于放炮誘導的,65次突出中有46次是放炮誘導,占71%;突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶,65次突出中,有57次突出發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶;突出點附近的煤層具有較高的瓦斯涌出量。
??????? 五、中泰礦業(yè)煤與瓦斯突出概況
??????? 1、自鶴煤建局以來,在煤礦開采過程中,先后共發(fā)生突出65次,其中我礦發(fā)生突出7次。最大突出煤量285.5噸,是在1976年6月7日發(fā)生在我礦221巖石回風上山-155m標高處,礦區(qū)內(nèi)二1煤層的始突深度為340m。
??????? 2、1987年以來,我礦瓦斯等級鑒定均為高瓦斯礦井。2006年10月經(jīng)河南理工大學煤礦安全工程技術(shù)研究中心鑒定,我礦瓦斯等級鑒定為煤與瓦斯突出礦井。
??????? 3、中泰礦業(yè)煤與瓦斯突出區(qū)域劃分:2007年5月我礦于河南理工大學煤礦安全工程技術(shù)研究中心合作,對礦井進行了煤與瓦斯突出區(qū)域預測,并提交了《中泰礦業(yè)有限公司煤與瓦斯突出區(qū)域預測研究報告》。其報告結(jié)論:根據(jù)勘探資料、生產(chǎn)實際揭露資料及四礦突出特征,綜合考慮煤層瓦斯含量、構(gòu)造軟煤的區(qū)域分布規(guī)律及其控制條件,同時參考開采深度和實際開采過程中的突出預測參數(shù)和瓦斯涌出情況,對四礦進行了突出區(qū)域預測,劃分出鶴壁四礦突出危險區(qū)、突出威脅區(qū)和無突出危險區(qū)。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造首先將四礦深部未采區(qū)劃分為6個瓦斯地質(zhì)單元:①2F022斷層以深區(qū)域;②紅11和2F022斷層之間的25采區(qū);③F015和紅11斷層之間的33采區(qū);④4F46斷層和F015斷層之間的31采區(qū);⑤紅5斷層和4F46斷層之間的21采區(qū);⑥邊界F7斷層以下和紅5斷層之間的區(qū)域。突出危險區(qū)劃分為:第1個地質(zhì)單元-450m以下區(qū)域,第3個地質(zhì)單元-360m以下區(qū)域,第4個瓦斯地質(zhì)單元-340m以下區(qū)域,第5、6地質(zhì)單元-320m以下區(qū)域;目前開采的33、31、21采區(qū)工作面部分處于突出危險區(qū)內(nèi)。突出威脅區(qū)劃分為:第1地質(zhì)單元-390m~-450m之間區(qū)域,第2地質(zhì)單元-300m以深區(qū)域,第3地質(zhì)單元-260m~-360m之間區(qū)域,第4地質(zhì)單元-260m~-340m之間區(qū)域,第5、6地質(zhì)單元-260m~-320m之間區(qū)域。其余地區(qū)為無突出危險區(qū)。
??????? 4、我礦于2012年3月,根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求,在河南理工大學煤礦安全工程技術(shù)研究中心2007年5月提交的《中泰礦業(yè)有限公司煤與瓦斯突出區(qū)域預測研究報告》基礎上,根據(jù)我礦目前實際生產(chǎn)情況對我礦煤與瓦斯突出區(qū)域進行劃分,劃分出礦井突出危險區(qū)和無突出危險區(qū)。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造首先將礦井深部未采區(qū)劃分為6個瓦斯地質(zhì)單元:①2F022斷層以深區(qū)域;②紅11和2F022斷層之間的25采區(qū);③F015和紅11斷層之間的33采區(qū);④4F46斷層和F015斷層之間的31采區(qū);⑤紅5斷層和4F46斷層之間的21采區(qū);⑥邊界F7斷層以下和紅5斷層之間的區(qū)域。突出危險區(qū)劃分為:第1個地質(zhì)單元-390m以深區(qū)域,第2地質(zhì)單元-300m以深地區(qū),第3個地質(zhì)單元-260m以深區(qū)域,第4、5、6個瓦斯地質(zhì)單元-260m以深區(qū)域。其余地區(qū)為無突出危險區(qū)。
??????? 5、我礦煤巷掘進工作面主要采取的區(qū)域防突措施有穿巖鉆孔預抽煤巷條帶瓦斯措施,區(qū)域驗證超限后主要采用順層鉆孔預抽煤巷條帶瓦斯措施;采煤工作面主要采用順層鉆孔預抽回采區(qū)域煤層瓦斯措施。
??????? 6、根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第五十二條規(guī)定,我礦區(qū)域效果檢驗方法采用直接測定煤層殘余瓦斯含量值為主要指標,并觀察、記錄在煤層中進行鉆孔等作業(yè)時有無突出預兆。
??????? ⑴煤層殘余瓦斯含量指標臨界值的確定:依據(jù)《煤礦瓦斯抽采指標》和《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第五十三條規(guī)定,確定8m3/t。經(jīng)直接測定煤層殘余瓦斯含量小于8m3/t的預抽區(qū)域為無突出危險,工作面為無突出危險工作面;否則,此測試點周圍半徑100米范圍內(nèi)的預抽區(qū)域判定為預抽煤層瓦斯防突措施無效,即該區(qū)域有突出危險,工作面為突出危險工作面。
??????? ⑵若檢驗期間在煤層中進行鉆進作業(yè)時發(fā)現(xiàn)了噴孔、頂鉆及其它明顯突出預兆時,發(fā)生明顯突出預兆的位置周圍半徑100米范圍內(nèi)的預抽區(qū)域判定為預抽煤層瓦斯防突措施效果無效,即該區(qū)域仍有突出危險,工作面為突出危險工作面。
??????? 7、依據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第五十七條之規(guī)定,我礦采掘工作面區(qū)域驗證方法采用復合指標法,測定鉆孔瓦斯涌出初速度(q)和鉆屑量指標(S)。
??????? ⑴預測步驟要求:鉆孔每鉆進1米收集并測定該1米段的全部鉆屑量S,在鉆孔鉆進至2米后,每鉆進1米,在暫停鉆進后2分鐘內(nèi)測定鉆孔瓦斯涌出初速度q。測定鉆孔瓦斯涌出初速度時,測量室的長度為1.0米。
??????? ⑵突出危險性的指標臨界值:鉆孔瓦斯涌出初速度q臨界值4.5L/min;鉆屑量S臨界值6Kg·m-1。
??????? 8、我礦采用的主要安全防護措施有:避難所、防突風門、壓風自救、遠距離爆破、防突柵欄。
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