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第1篇 過采空區(qū)安全措施
一、工程概況
1、礦井概況
（1）礦井概況
晉楊煤礦是在原有300kt/a煤礦基礎上改擴建，主要控制晉楊煤礦區(qū)海拔+1025m～1110m水平之間的煤炭資源。晉楊煤礦礦井設計規(guī)模90萬噸/年，采用斜井開拓方式。井田內布置三條井筒。
（2）井筒布置及設計特征
副斜井井筒設計總斜長664.2m，傾角-22°，設計斷面為直墻半圓拱形。凈寬5500mm,凈高4250mm，凈斷面積20.12m2。其中表土段采用現(xiàn)澆混凝土，基巖段采用錨網(wǎng)噴+錨索聯(lián)合支護。
二、施工現(xiàn)狀
我項目部承建的晉楊煤業(yè)有限公司新副斜井，根據(jù)地質資料分析，預計在420m處穿越2101采空區(qū).現(xiàn)已掘進至370m，為確保安全，我項目部于7月2-3日對此工作面進行了探放作業(yè)，在工作面正前方-22°、-40°分別布置兩個鉆孔。探放結果，-22°鉆孔鉆進25m，ch4濃度為0.04%；-40°鉆孔鉆進5.6m,ch4濃度光學儀沒有顯示，兩孔分別出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場煤巖和離施工點最近的201鉆孔分析基本吻合，-22°鉆進至泥巖，初步分析為鉆進采空區(qū)（395m）。-40°鉆進至粉砂巖。因鉆機和鉆桿的連接部斷裂，現(xiàn)無法鉆進。根據(jù)201鉆孔綜合分析，現(xiàn)距采空區(qū)底板預計還有53m（斜距）。采空區(qū)冒落程度不詳。
經(jīng)本礦現(xiàn)有技術資料和以往從事2101工作面作業(yè)人員的講述和已密閉的回風順槽口觀測孔觀察，本工作面采空區(qū)積水量不大，主要是存在有害氣體威脅。
三、過老空區(qū)支護方案
（一）成立領導組
組? 長：王從志
副組長：柯昌軍、馮建寶
成 員：王從發(fā)、田青懷、劉明全、黃加會、
黃明鴻、朱榮德、丁宗炎、柯昌春
組? 長：全面負責整個工程的指揮協(xié)調工作。
副組長：在組長的領導下具體負責工程項目的實施和技術指導工作。
成 員：在組長的領導下負責整個工程的現(xiàn)場指揮、協(xié)調、通風、安全監(jiān)管、供電等工作。
（二）實施方案
由于副斜井井筒為礦井主要巷道，巷道內又設計有猴車、軌道、管路、電纜等永久設施。采用繞道方式通過老空區(qū)的方式不符合要求，只能采取加強支護強行穿越方式，保證井筒的正常使用和服務年限。根據(jù)對老空區(qū)的實際情況制定如下方案：
短段掘進，超前探眼探測，地面引爆放炮，排除ch4、co等有害氣體，排除積水。采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護，與采空區(qū)連接前后5m和進入采空區(qū)全部采用砼碹。
（三）掘進方案
1、掘進巷道前方老空區(qū)探測方法
施工前，首先根據(jù)柱狀圖和現(xiàn)在工作面巖性分析結果，在采掘工程平面圖上標明2#煤層預計老空區(qū)位置。實行一掘一探制度，掘進前先沿井筒掘進方向用鉆桿以-40°打超前探放鉆孔，進一步驗證老空區(qū)位置，探測老空區(qū)詳細參數(shù)，確認無安全隱患后方可掘進。掘進循環(huán)為“探四進一”。
在井筒掘進至老空區(qū)6m時，每掘進循環(huán)開始前先施工超前探眼，以準確判斷老空區(qū)位置和檢測老空區(qū)積水、瓦斯、發(fā)火情況，防止盲目揭開老空區(qū)造成事故。若超前探眼內存在承壓積水、高濃度瓦斯和煤層自燃，必須立即停止掘進，采取措施進行處理。
附圖《超前探眼布置圖》
2、爆破參數(shù)要求
接近老空區(qū)和在老空區(qū)掘進時，必須短掘短砌，接近老空時用鎬刨或其他人工方法接通采空區(qū)，孔口逐步擴大。用人工方法無法解決時用小炮溝通。循環(huán)進尺不得超過1.2m，炮眼深度不得超過1.5m，與老空區(qū)打通的炮眼不得裝藥，并用炮泥充填嚴實；炮眼布置周邊眼間距不得超過350mm，頂板破碎時加密炮眼，間隔裝藥，藥量以松動巖石為準，以減少爆破對圍巖的破壞。炸藥選用煤礦許用三級乳膠炸藥，雷管選用毫秒延期電雷管，總延期不得超過130ms，放炮采用礦用發(fā)爆器。
3、遠距離放炮規(guī)定
在穿老空區(qū)期間，必須采取遠距離放炮措施進行放炮，每次放炮前，通知井筒所有人員全部撤到地面，在井口設置警戒，放炮員在地面進行放炮。為保證放炮安全，井筒內敷設一趟16mm2礦用橡套電纜作為專用放炮電纜。
4、井口附近20m范圍內嚴禁有煙火，嚴禁有電器設備失爆現(xiàn)象，嚴禁有易燃易爆物品。井口100m外設置放炮警戒。人員必須躲在100m外拐一死彎的安全地點躲炮和發(fā)炮。
（四）支護方案
1、正常段支護方式
掘進時，采用錨網(wǎng)噴支護方式進行支護，一掘一支，具體做法是：
炮后先清除頂板活石，然后視頂板情況打好臨時支護（前探短梁），在臨時支護下打樹脂錨桿支護，采用φ20×2000mm左旋螺紋鋼樹脂錨桿，每根錨桿充填k2360、k2335樹脂藥卷各一支，間排距800×800mm，鋼筋網(wǎng)采φ6.0mm鋼筋焊制，網(wǎng)格100×100mm，錨索規(guī)格為φ15.24×7000mm，噴射c25混凝土100mm封閉巖石。
2、過空區(qū)的支護設計和施工方法
過空區(qū)時，應重點做好頂板支護。初期支護采用錨網(wǎng)噴+錨索支護，若頂板破碎，則根據(jù)現(xiàn)場實際縮短支護距離。具體方法是：
放炮后站在矸石上進行敲幫問頂，打設帶帽點柱臨時支護，點柱間、排距為0.8m。然后由近及遠，由中間向兩幫采用錨網(wǎng)索對頂板進行初期支護。錨桿采用φ20×2000mm螺紋鋼樹脂錨桿，間排距800×800mm，每根錨桿充填k2360、k2335樹脂藥卷各一支；鋼筋網(wǎng)采用φ6.0mm圓盤條焊制，網(wǎng)格100×100mm；錨索規(guī)格為φ15.24×7000mm錨索，每根錨索充填兩節(jié)k2360和一節(jié)k2335樹脂藥卷，錨索間距按照實際需要現(xiàn)場確定，但不得超過2m。錨桿、錨索眼均采用錨桿鉆機施工。
出矸過程中采用風泵將兩幫及正前涌水抽入后巷水倉，由水倉泵排出地面。出矸后巷道高度允許時，在巷道兩側用1.2m長的圓木或木軌枕搭設木垛，對井幫老空區(qū)進行加強支護，木垛間距最大為3m，掘夠設計要求，進行永久支護。
在巷道施工過程中巷道底部懸空時，要用打眼放炮的方式將底板踏實，空隙部分用巖石充填嚴實后再注入水泥漿加固。碹體基礎座于堅硬巖石上。
（五）支護：
支護要求：
巷道接近老空區(qū)5m前使用砼碹支護（錨網(wǎng)噴+錨索臨時支護護頂）。為防止底板懸空或巖石松軟導致巷道變形，巷道底板必須使用鋼筋混凝土鋪底?；炷梁穸炔簧儆?00mm，中間夾φ18mm的螺紋鋼，橫縱筋間排距200mm，用專用綁扎鉛絲進行綁扎。保護層厚度不小于100mm。
2、支護方式
支模
1）胎碹采用16#槽鋼加工，模板選用2015型鋼模板和木模板。碹胎間必須用八道拉桿，三道撐木，兩道橫撐拉實、撐牢，用排楔楔緊。
2）支模前，鐵模板要清洗干凈，涂油，木模板浸泡，凈面。支模時根據(jù)中腰線按設計圖紙準確將碹胎聯(lián)接固定，先支墻內側立柱，按巷道中心將立柱支好，并用兩道φ160mm圓木做撐木固定，同側立柱間用兩道φ20mm圓鋼做拉桿將立柱固定。立柱間距1.5m，立柱迎山角3°--5°，拱部碹胎與立柱用m16螺栓連接，并用三道φ20mm拉桿連接牢固。模板由底板向拱基線直至拱頂依次分層鋪設，并用扣件聯(lián)接牢固。
2、鋼筋綁扎
使用雙層鋼筋做骨架。先綁內層鋼筋，后綁外層鋼筋，受力筋選用φ18mmhrb335級，連接筋選用φ18mmhrb335級，箍筋選用φ8mmhｐb235級，層間距300mm，保護層厚度100mm，受力筋間排距300mm_300mm，箍筋間排距600mm_600mm采用綁扎搭接，搭接長度（φ18mm鋼筋）630mm。
砼配合比
采用有資質的長治市欣建工程質量檢測有限公司出具的砼配合比報告。ｃ30混凝土配合比：1：0.804：2.985：0.47
水泥 河沙 碎石 水
404 325 1206 190
選用ｐ．ｏ42.5＃普通硅酸鹽水泥，中粗砂和20~40mm粒徑碎石，用水選用業(yè)主提供的水源。
4、砼澆注施工工藝
在井口安設1臺js500強制式混凝土攪拌機，攪拌好的混凝土料經(jīng)串車運輸至工作面人工入模。
○1嚴格按配合比上料，控制用水量，每斗料機械攪拌不少于90秒，澆注時要多點、均勻、分層和對稱澆注，以防模板跑偏。采用分層振搗，分層厚度水大于30mm，接茬應留有與水平成45度的接茬面（或垂直接茬），接茬時用ｍ20砂漿接茬現(xiàn)澆注砼，砼必須設專人振搗。
支護材料要求：
ａ、水泥：采用42.5普通硅酸鹽水泥。過期結塊或混合水的不得使用。
ｂ、粗骨料：采用由石灰?guī)r、細砂巖等經(jīng)人工或機械軋制而成的20mm－40mm的碎石，按重量比，泥土雜物含量小于2%，硫化物和硫酸鹽含量小于1%。
ｃ、細骨料：由堅硬的中砂和機制砂，使用前應過篩洗凈，其含土量按重量計不超過3%，含水率5%左右為宜。
ｄ、水：采用清潔的天然水或飲用水，使用井下水應沉淀干凈。嚴禁使用污水或ph值小于4的酸水。
○2混凝土的攪拌澆注
攪拌機使用前先檢查，并做試運轉，發(fā)現(xiàn)有毛病后，及時處理，在未處理以前，不準送電工作。
所用的配料必須經(jīng)秤量，調制混凝土干料時，其上料順序為：碎石、砂子、水泥，但必須流動攪拌均勻。
現(xiàn)場攪拌用水量要專人掌握，攪拌時連續(xù)倒入，不準在即將攪拌完成時再加水?；炷猎跀嚢铏C內，要連續(xù)攪拌，拌好之后，即可進行澆注工作。
將拌好的混凝土運至工作面，倒入鋪設的鐵板內，用人工裝入模內并按規(guī)定振搗。
砼養(yǎng)護及拆模
砼初凝后，在拱部用吸水材料覆蓋，并灑水養(yǎng)護7天。砼入模72小時后在確定頂板無壓力的情況下可以拆模。若頂板破碎或頂板淋水等有周期來壓的情況拆模期不少于5天。拆模時要配足人力，由班組長或有經(jīng)驗的工人統(tǒng)一指揮，由上向下進行，先去掉模具和塊與塊之間的連接裝置，觀察四周支護有無走動現(xiàn)象，如有異?，F(xiàn)象，立即停止拆模工作。
編織袋裝碴矸做500mm以上墊層，每隔2m架設一座木垛，以控制老空區(qū)頂板的緩慢下沉，直接沖擊拱部，兩幫充填要嚴實，防止二次擴大滾幫面積，確保巷道的安全。
斷面支護設計詳見附圖《過老空區(qū)支護斷面圖》
4、特殊情況支護方案
（1）大面積懸空采空區(qū)
若井筒穿入大面積采空區(qū)，為防止施工中頂板突然下沉造成重大頂板事故，必須首先從揭穿處向下6m和向兩側3m成排打設木垛進行支護，然后進行其他作業(yè)，混凝土支護參數(shù)同上。
（2）垮落破碎帶施工
若井筒穿入老空區(qū)冒落帶或圍巖破碎帶，必須采取鋼支架管棚超前支護、錨網(wǎng)噴+錨索初期支護、短掘短砌的方法進行施工。支護方法為：
①加強地質預報工作，若前方可能出現(xiàn)破碎帶應及時作出預報，以便提前做好準備工作。
②破碎帶施工以超前預控為要點，采用超前支護或注漿加固的方法，對破碎帶提前加固，防止直接開挖后造成大面積冒落而增大處理難度。
③在遇到破碎斷面前，先采用鋼支架、管棚超前聯(lián)合支護。然后采用多打眼、少裝藥松動爆破法進行小斷面掘進，再采用人工風鎬擴刷到設計斷面，短掘短支，掘支段距不大于1m。
④巷道開挖后，在掘進斷面符合設計要求的基礎上，先初噴30-50mm厚的砼及時封閉圍巖，再然后進行錨網(wǎng)索初期支護。最后進行混凝土永久支護。
⑤鋼支架采用11號礦工鋼制作，共分三節(jié)，支架間距800mm。管棚采用直徑為38mm的鋼管，長度為2200mm，沿巷道掘進方向拱頂水平打入。布置間距為300～400mm，超前支護距離為1000mm。
⑥若圍巖破碎冒落嚴重時，可在超前管棚支護的基礎上，采用管注方式對破碎圍巖進行注漿加固。對巷道正前頂板、兩幫及底板3m范圍進行加固，然后再進行掘進。注漿采用水泥漿。
⑦若管棚超前支護實施困難，可增加超前錨桿進行支護，錨桿參數(shù)同正常錨桿，但位置為緊貼迎頭、向前傾斜30度布置。
⑧其施工順序為：架設鋼支架→管棚超前支護→掘進→錨網(wǎng)索支護→永久支護。
附圖《過老空區(qū)破碎帶支護斷面圖》
5、臨時支護方法
放炮通風后由班組長、安全員、跟班專職瓦檢員、放炮員先進入工作面檢查瓦斯和放炮情況，仔細觀察巷道圍巖情況、涌水巷體情況。在進行敲幫問頂后在工作面支設臨時支柱，臨時支柱采用前探粱對炮后空頂區(qū)域進行臨時支護。臨時支柱并排同時使用3根，打設臨時支柱時將鋼筋網(wǎng)按設計搭接要求頂?shù)巾敯迳?，并用鐵絲與已安裝鋼筋網(wǎng)連接牢靠。臨時支柱前探粱不能一次探到工作面迎頭時，應分次向前移動臨時支柱支護頂板。作業(yè)人員必須在有臨時支護的頂板下作業(yè)，不得空頂作業(yè)。炮后最大空頂距不超過1.5m。
四、具體措施如下：
1、實行一掘一探制度
掘一茬炮每循環(huán)為2.0米，用長鉆桿以－40°在工作面正前方布置一個鉆孔、兩邊分別偏10°布置一個鉆孔進行探放核實。
2、通風
(1)揭老空區(qū)通風安全措施
①、供風系統(tǒng)
采用2×30kw對旋軸流式局部通風機壓入式供風，雙風機雙電源，風筒采用直徑800mm抗靜電阻燃風筒，風筒口距工作面距離不大于5m，揭穿老空區(qū)時根據(jù)情況隨時向前延伸風筒，確保有害氣體不超限。備用風機必須采用不同的電源母線段連續(xù)供電，確保自動切換。
②、供風制度
風機由當班瓦檢員負責管理，保證風機連續(xù)運轉，不得隨意停風。因故必須停風時，必須提出停風申請，制定停風撤人及恢復通風安全措施，經(jīng)技術負責人、安全經(jīng)理、項目經(jīng)理批準后方可停風?；謴屯L必須按制定的措施排放瓦斯，嚴禁“一風吹”。若出現(xiàn)故障導致雙風機均無法工作時，瓦檢員必須立即撤出工作面人員，匯報調度，由當班班長負責在井口設置警戒線，嚴禁人員入內。
③、風量測量
通風科負責風量測量，配備高、中、微速風表各一塊，并進行校正。每班必須進行三次測定局部通風機供風量和巷道的回風量，保證達到設計供風量，使有害氣體濃度降到允許范圍內。當井筒與老空區(qū)貫通后，立即測定井筒風量和風向變化情況。若出現(xiàn)井筒回風增加、減小、風流停滯、風流反向等情況時，必須立即撤出人員，匯報值班經(jīng)理，分析原因，采取措施進行處理。
④、供風異常情況處理
1）若炮后觀測到炮煙未正常排出，人員不得進入工作面，通風15分鐘后，應由瓦檢員、班組長、放炮員和安全員攜帶氧氣測定儀、多種氣體檢測儀、光學瓦斯鑒定器從安全距離（100m）逐段向下檢查，查明原因進行處理。
2）若與老空區(qū)貫通后出現(xiàn)回風量增加，必須立即撤出人員，在井口觀測氣體成分，連續(xù)觀測30分鐘無異常時，方可入井恢復生產，盡快在貫通點設置臨時風障，使風流恢復正常。期間必須增加瓦斯檢查次數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常立即撤人。同時應對附近礦井通風系統(tǒng)進行調查，查明原因，采取防范措施。
3）若貫通后回風減少、停滯、反向，說明工作面向老空區(qū)漏風嚴重，此時必須連續(xù)監(jiān)測井筒風量。在貫通點打設臨時風障減少漏風，維持井筒正常風速，防止瓦斯等其它有害氣體超限。
（2）過老空區(qū)防治瓦斯、防治煤塵措施
1）人員配置
過老空區(qū)期間，每班必須配備一名專職瓦檢員檢查瓦斯、煤層發(fā)火情況和煤塵情況。另配一名專職“一通三防”儀器儀表維護工，負責瓦斯監(jiān)測、檢測儀器、儀表的維護和校驗。
2）監(jiān)測、檢測儀表的配置
必須配夠足夠的光學瓦斯鑒定器、多種氣體檢測儀、氧氣濃度測定儀、一氧化碳測定儀、瓦斯斷電儀和瓦斯傳感器，所有使用儀器使用必須進行鑒定合格，并定期校驗，保證儀器準確可靠。工作面和回風流安設ch4傳感器，性能穩(wěn)定可靠。濃度超過1%時報警并切斷井筒內所有非本質安全型電器設備電源。聽到報警后所有作業(yè)人員必須撤至井口安全地點。待ch4濃度降至1%以下時方可人工恢復供電進行作業(yè)。
工作面加設co傳感器，co傳感器超過0.0024%時報警，人員及時采取防護措施撤至井口。由專業(yè)人員在安全的條件下進行處理后方可恢復作業(yè)。
3）有害氣體檢查制度
（1）穿老空區(qū)期間，瓦檢員每班至少檢查三次甲烷、二氧化碳濃度和溫度，檢查兩次一氧化碳濃度，一次硫化氫濃度。當風量變化，出現(xiàn)異常氣味時，必須增加檢查次數(shù)。每次檢查結果必須通知現(xiàn)場作業(yè)班長并簽字認可，然后匯報調度，調度應將匯報情況記入瓦斯管理臺帳。
（2）當放炮后與老空區(qū)貫通時，入井工作前必須先由瓦檢員、班組長、放炮員入井檢查瓦斯、頂板、積水情況，無問題后方可允許其它人員進入。檢查時必須從井口向工作面逐步向里檢查。檢查時應檢查ch4、co2、co、h2s、o2、溫度等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常立即撤出，制定相應措施由礦山救護隊協(xié)助進行處理。檢查時3人應保持3m左右的前后距離，依次向前檢查，不得盲目進入。對老空區(qū)瓦斯等參數(shù)檢查，人員必須站在井筒內，采用探杖伸入老空區(qū)采樣，不得直接進入老空區(qū)檢測。
（3）停風后恢復通風時必須檢查瓦斯，編制專項排放措施對積聚瓦斯進行控制排放。
（4）當氣溫發(fā)生較大變化時、附近井筒停風時，必須要加強瓦斯檢測，防止老空區(qū)瓦斯異常涌出造成事故。
（5）風機必須實現(xiàn)風電閉鎖。停風時能自動切斷工作面動力電源。人員及時撤至井口附近的安全地點。
（6）隊長、班長、特殊工種作業(yè)人員及入井檢查人員入井前必須佩帶便攜式瓦檢儀。
（7）每班入井人員攜帶一條毛巾并保持潮濕狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)有害氣體涌出時及時捂住口鼻迅速撤至井口。
4）通信系統(tǒng)
必須保證工作面有一臺專用電話直通調度室。遇特殊情況及時匯報調度室。
5）瓦斯異常情況匯報制度
檢測人員發(fā)現(xiàn)有害氣體超標、有火區(qū)存在、煤塵飛揚等異常情況時，必須立即撤人。同時匯報調度室，調度室應立即匯報值班經(jīng)理、安全經(jīng)理和項目經(jīng)理。值班經(jīng)理應根據(jù)具體情況，立即做出相應的撤人、停電、設置警戒、保持通風、加強瓦斯檢測的命令，嚴防發(fā)生安全事故。對嚴重異常情況，應立即匯報項目經(jīng)理，由項目經(jīng)理匯報建設單位和公司分管安全副經(jīng)理。
穿過的老空區(qū)應在井筒內掛牌標識，分段在其下部埋設2寸鋼管并安裝閘門作為放水管，防止已穿過的老空區(qū)再度積水后對井筒施工形成威脅。
6）、掘進放炮瓦斯管理
炮眼施工前應先施工超前探眼，若探眼與老空區(qū)貫通，則由瓦檢員使用探杖測定老空區(qū)瓦斯情況。若氣體承壓且濃度大于3%，必須施工排放鉆孔進行瓦斯卸壓排放，期間必須停止其他工作，撤出無關人員進行控制排放直到正常。與老空區(qū)打通的炮眼和探眼，放炮前必須用炮泥全長封閉，不得作為炮眼使用。
嚴格執(zhí)行“一炮三檢”制度，工作面風流中瓦斯?jié)舛却笥?%嚴禁裝藥、放炮。實行全斷面一次爆破。若需擴幫放炮時，也必須嚴格執(zhí)行“一炮三檢”制度，實行遠距離放炮。
7）、每班必須配備一名項目部經(jīng)理跟班現(xiàn)場指導。
8）、嚴格執(zhí)行請示匯報制度，每班必須真實詳細地匯報當班的工作情況，如有異常必須及時組織相關人員論證并作出科學合理的方案。
其他未盡事項嚴格按《煤礦安全規(guī)程》、《副斜井作業(yè)規(guī)程》執(zhí)行。
中十冶集團晉楊煤業(yè)有限公司項目部
2012年7月3日
第2篇 過采空區(qū) 安全措施
一、工程概況
1、礦井概況
(1)礦井概況
晉楊煤礦是在原有300kt/a煤礦基礎上改擴建,主要控制晉楊煤礦區(qū)海拔+1025m~1110m水平之間的煤炭資源。晉楊煤礦礦井設計規(guī)模90萬噸/年,采用斜井開拓方式。井田內布置三條井筒。
(2)井筒布置及設計特征
副斜井井筒設計總斜長664.2m,傾角-22°,設計斷面為直墻半圓拱形。凈寬5500mm,凈高4250mm,凈斷面積20.12m2。其中表土段采用現(xiàn)澆混凝土,基巖段采用錨網(wǎng)噴+錨索聯(lián)合支護。
二、施工現(xiàn)狀
我項目部承建的晉楊煤業(yè)有限公司新副斜井,根據(jù)地質資料分析,預計在420m處穿越2101采空區(qū).現(xiàn)已掘進至370m,為確保安全,我項目部于7月2-3日對此工作面進行了探放作業(yè),在工作面正前方-22°、-40°分別布置兩個鉆孔。探放結果,-22°鉆孔鉆進25m,ch4濃度為0.04%;-40°鉆孔鉆進5.6m,ch4濃度光學儀沒有顯示,兩孔分別出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場煤巖和離施工點最近的201鉆孔分析基本吻合,-22°鉆進至泥巖,初步分析為鉆進采空區(qū)(395m)。-40°鉆進至粉砂巖。因鉆機和鉆桿的連接部斷裂,現(xiàn)無法鉆進。根據(jù)201鉆孔綜合分析,現(xiàn)距采空區(qū)底板預計還有53m(斜距)。采空區(qū)冒落程度不詳。
經(jīng)本礦現(xiàn)有技術資料和以往從事2101工作面作業(yè)人員的講述和已密閉的回風順槽口觀測孔觀察,本工作面采空區(qū)積水量不大,主要是存在有害氣體威脅。
三、過老空區(qū)支護方案
(一)成立領導組
組 長:王從志
副組長:柯昌軍、馮建寶
成 員:王從發(fā)、田青懷、劉明全、黃加會、
黃明鴻、朱榮德、丁宗炎、柯昌春
組 長:全面負責整個工程的指揮協(xié)調工作。
副組長:在組長的領導下具體負責工程項目的實施和技術指導工作。
成 員:在組長的領導下負責整個工程的現(xiàn)場指揮、協(xié)調、通風、安全監(jiān)管、供電等工作。
(二)實施方案
由于副斜井井筒為礦井主要巷道,巷道內又設計有猴車、軌道、管路、電纜等永久設施。采用繞道方式通過老空區(qū)的方式不符合要求,只能采取加強支護強行穿越方式,保證井筒的正常使用和服務年限。根據(jù)對老空區(qū)的實際情況制定如下方案:
短段掘進,超前探眼探測,地面引爆放炮,排除ch4、co等有害氣體,排除積水。采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護,與采空區(qū)連接前后5m和進入采空區(qū)全部采用砼碹。
(三)掘進方案
1、掘進巷道前方老空區(qū)探測方法
施工前,首先根據(jù)柱狀圖和現(xiàn)在工作面巖性分析結果,在采掘工程平面圖上標明2#煤層預計老空區(qū)位置。實行一掘一探制度,掘進前先沿井筒掘進方向用鉆桿以-40°打超前探放鉆孔,進一步驗證老空區(qū)位置,探測老空區(qū)詳細參數(shù),確認無安全隱患后方可掘進。掘進循環(huán)為“探四進一”。
在井筒掘進至老空區(qū)6m時,每掘進循環(huán)開始前先施工超前探眼,以準確判斷老空區(qū)位置和檢測老空區(qū)積水、瓦斯、發(fā)火情況,防止盲目揭開老空區(qū)造成事故。若超前探眼內存在承壓積水、高濃度瓦斯和煤層自燃,必須立即停止掘進,采取措施進行處理。
附圖《超前探眼布置圖》
2、爆破參數(shù)要求
接近老空區(qū)和在老空區(qū)掘進時,必須短掘短砌,接近老空時用鎬刨或其他人工方法接通采空區(qū),孔口逐步擴大。用人工方法無法解決時用小炮溝通。循環(huán)進尺不得超過1.2m,炮眼深度不得超過1.5m,與老空區(qū)打通的炮眼不得裝藥,并用炮泥充填嚴實;炮眼布置周邊眼間距不得超過350mm,頂板破碎時加密炮眼,間隔裝藥,藥量以松動巖石為準,以減少爆破對圍巖的破壞。炸藥選用煤礦許用三級乳膠炸藥,雷管選用毫秒延期電雷管,總延期不得超過130ms,放炮采用礦用發(fā)爆器。
3、遠距離放炮規(guī)定
在穿老空區(qū)期間,必須采取遠距離放炮措施進行放炮,每次放炮前,通知井筒所有人員全部撤到地面,在井口設置警戒,放炮員在地面進行放炮。為保證放炮安全,井筒內敷設一趟16mm2礦用橡套電纜作為專用放炮電纜。
4、井口附近20m范圍內嚴禁有煙火,嚴禁有電器設備失爆現(xiàn)象,嚴禁有易燃易爆物品。井口100m外設置放炮警戒。人員必須躲在100m外拐一死彎的安全地點躲炮和發(fā)炮。
(四)支護方案
1、正常段支護方式
掘進時,采用錨網(wǎng)噴支護方式進行支護,一掘一支,具體做法是:
炮后先清除頂板活石,然后視頂板情況打好臨時支護(前探短梁),在臨時支護下打樹脂錨桿支護,采用φ20×2000mm左旋螺紋鋼樹脂錨桿,每根錨桿充填k2360、k2335樹脂藥卷各一支,間排距800×800mm,鋼筋網(wǎng)采φ6.0mm鋼筋焊制,網(wǎng)格100×100mm,錨索規(guī)格為φ15.24×7000mm,噴射c25混凝土100mm封閉巖石。
2、過空區(qū)的支護設計和施工方法
過空區(qū)時,應重點做好頂板支護。初期支護采用錨網(wǎng)噴+錨索支護,若頂板破碎,則根據(jù)現(xiàn)場實際縮短支護距離。具體方法是:
放炮后站在矸石上進行敲幫問頂,打設帶帽點柱臨時支護,點柱間、排距為0.8m。然后由近及遠,由中間向兩幫采用錨網(wǎng)索對頂板進行初期支護。錨桿采用φ20×2000mm螺紋鋼樹脂錨桿,間排距800×800mm,每根錨桿充填k2360、k2335樹脂藥卷各一支;鋼筋網(wǎng)采用φ6.0mm圓盤條焊制,網(wǎng)格100×100mm;錨索規(guī)格為φ15.24×7000mm錨索,每根錨索充填兩節(jié)k2360和一節(jié)k2335樹脂藥卷,錨索間距按照實際需要現(xiàn)場確定,但不得超過2m。錨桿、錨索眼均采用錨桿鉆機施工。
出矸過程中采用風泵將兩幫及正前涌水抽入后巷水倉,由水倉泵排出地面。出矸后巷道高度允許時,在巷道兩側用1.2m長的圓木或木軌枕搭設木垛,對井幫老空區(qū)進行加強支護,木垛間距最大為3m,掘夠設計要求,進行永久支護。
在巷道施工過程中巷道底部懸空時,要用打眼放炮的方式將底板踏實,空隙部分用巖石充填嚴實后再注入水泥漿加固。碹體基礎座于堅硬巖石上。
(五)支護:
支護要求:
巷道接近老空區(qū)5m前使用砼碹支護(錨網(wǎng)噴+錨索臨時支護護頂)。為防止底板懸空或巖石松軟導致巷道變形,巷道底板必須使用鋼筋混凝土鋪底?；炷梁穸炔簧儆?00mm,中間夾φ18mm的螺紋鋼,橫縱筋間排距200mm,用專用綁扎鉛絲進行綁扎。保護層厚度不小于100mm。
2、支護方式
支模
1)胎碹采用16#槽鋼加工,模板選用2022型鋼模板和木模板。碹胎間必須用八道拉桿,三道撐木,兩道橫撐拉實、撐牢,用排楔楔緊。
2)支模前,鐵模板要清洗干凈,涂油,木模板浸泡,凈面。支模時根據(jù)中腰線按設計圖紙準確將碹胎聯(lián)接固定,先支墻內側立柱,按巷道中心將立柱支好,并用兩道φ160mm圓木做撐木固定,同側立柱間用兩道φ20mm圓鋼做拉桿將立柱固定。立柱間距1.5m,立柱迎山角3°--5°,拱部碹胎與立柱用m16螺栓連接,并用三道φ20mm拉桿連接牢固。模板由底板向拱基線直至拱頂依次分層鋪設,并用扣件聯(lián)接牢固。
2、鋼筋綁扎
使用雙層鋼筋做骨架。先綁內層鋼筋,后綁外層鋼筋,受力筋選用φ18mmhrb335級,連接筋選用φ18mmhrb335級,箍筋選用φ8mmhpb235級,層間距300mm,保護層厚度100mm,受力筋間排距300mm_300mm,箍筋間排距600mm_600mm采用綁扎搭接,搭接長度(φ18mm鋼筋)630mm。
砼配合比
采用有資質的長治市欣建工程質量檢測有限公司出具的砼配合比報告。c30混凝土配合比:1:0.804:2.985:0.47
水泥 河沙 碎石 水
404 325 1206 190
選用p.o42.5#普通硅酸鹽水泥,中粗砂和20~40mm粒徑碎石,用水選用業(yè)主提供的水源。
4、砼澆注施工工藝
在井口安設1臺js500強制式混凝土攪拌機,攪拌好的混凝土料經(jīng)串車運輸至工作面人工入模。
○1嚴格按配合比上料,控制用水量,每斗料機械攪拌不少于90秒,澆注時要多點、均勻、分層和對稱澆注,以防模板跑偏。采用分層振搗,分層厚度水大于30mm,接茬應留有與水平成45度的接茬面(或垂直接茬),接茬時用m20砂漿接茬現(xiàn)澆注砼,砼必須設專人振搗。
支護材料要求:
a、水泥:采用42.5普通硅酸鹽水泥。過期結塊或混合水的不得使用。
b、粗骨料:采用由石灰?guī)r、細砂巖等經(jīng)人工或機械軋制而成的20mm-40mm的碎石,按重量比,泥土雜物含量小于2%,硫化物和硫酸鹽含量小于1%。
c、細骨料:由堅硬的中砂和機制砂,使用前應過篩洗凈,其含土量按重量計不超過3%,含水率5%左右為宜。
d、水:采用清潔的天然水或飲用水,使用井下水應沉淀干凈。嚴禁使用污水或ph值小于4的酸水。
○2混凝土的攪拌澆注
攪拌機使用前先檢查,并做試運轉,發(fā)現(xiàn)有毛病后,及時處理,在未處理以前,不準送電工作。
所用的配料必須經(jīng)秤量,調制混凝土干料時,其上料順序為:碎石、砂子、水泥,但必須流動攪拌均勻。
現(xiàn)場攪拌用水量要專人掌握,攪拌時連續(xù)倒入,不準在即將攪拌完成時再加水?；炷猎跀嚢铏C內,要連續(xù)攪拌,拌好之后,即可進行澆注工作。
將拌好的混凝土運至工作面,倒入鋪設的鐵板內,用人工裝入模內并按規(guī)定振搗。
砼養(yǎng)護及拆模
砼初凝后,在拱部用吸水材料覆蓋,并灑水養(yǎng)護7天。砼入模72小時后在確定頂板無壓力的情況下可以拆模。若頂板破碎或頂板淋水等有周期來壓的情況拆模期不少于5天。拆模時要配足人力,由班組長或有經(jīng)驗的工人統(tǒng)一指揮,由上向下進行,先去掉模具和塊與塊之間的連接裝置,觀察四周支護有無走動現(xiàn)象,如有異?，F(xiàn)象,立即停止拆模工作。
編織袋裝碴矸做500mm以上墊層,每隔2m架設一座木垛,以控制老空區(qū)頂板的緩慢下沉,直接沖擊拱部,兩幫充填要嚴實,防止二次擴大滾幫面積,確保巷道的安全。
斷面支護設計詳見附圖《過老空區(qū)支護斷面圖》
4、特殊情況支護方案
(1)大面積懸空采空區(qū)
若井筒穿入大面積采空區(qū),為防止施工中頂板突然下沉造成重大頂板事故,必須首先從揭穿處向下6m和向兩側3m成排打設木垛進行支護,然后進行其他作業(yè),混凝土支護參數(shù)同上。
(2)垮落破碎帶施工
若井筒穿入老空區(qū)冒落帶或圍巖破碎帶,必須采取鋼支架管棚超前支護、錨網(wǎng)噴+錨索初期支護、短掘短砌的方法進行施工。支護方法為:
①加強地質預報工作,若前方可能出現(xiàn)破碎帶應及時作出預報,以便提前做好準備工作。
②破碎帶施工以超前預控為要點,采用超前支護或注漿加固的方法,對破碎帶提前加固,防止直接開挖后造成大面積冒落而增大處理難度。
③在遇到破碎斷面前,先采用鋼支架、管棚超前聯(lián)合支護。然后采用多打眼、少裝藥松動爆破法進行小斷面掘進,再采用人工風鎬擴刷到設計斷面,短掘短支,掘支段距不大于1m。
④巷道開挖后,在掘進斷面符合設計要求的基礎上,先初噴30-50mm厚的砼及時封閉圍巖,再然后進行錨網(wǎng)索初期支護。最后進行混凝土永久支護。
⑤鋼支架采用11號礦工鋼制作,共分三節(jié),支架間距800mm。管棚采用直徑為38mm的鋼管,長度為2200mm,沿巷道掘進方向拱頂水平打入。布置間距為300~400mm,超前支護距離為1000mm。
⑥若圍巖破碎冒落嚴重時,可在超前管棚支護的基礎上,采用管注方式對破碎圍巖進行注漿加固。對巷道正前頂板、兩幫及底板3m范圍進行加固,然后再進行掘進。注漿采用水泥漿。
⑦若管棚超前支護實施困難,可增加超前錨桿進行支護,錨桿參數(shù)同正常錨桿,但位置為緊貼迎頭、向前傾斜30度布置。
⑧其施工順序為:架設鋼支架→管棚超前支護→掘進→錨網(wǎng)索支護→永久支護。
附圖《過老空區(qū)破碎帶支護斷面圖》
5、臨時支護方法
放炮通風后由班組長、安全員、跟班專職瓦檢員、放炮員先進入工作面檢查瓦斯和放炮情況,仔細觀察巷道圍巖情況、涌水巷體情況。在進行敲幫問頂后在工作面支設臨時支柱,臨時支柱采用前探粱對炮后空頂區(qū)域進行臨時支護。臨時支柱并排同時使用3根,打設臨時支柱時將鋼筋網(wǎng)按設計搭接要求頂?shù)巾敯迳?并用鐵絲與已安裝鋼筋網(wǎng)連接牢靠。臨時支柱前探粱不能一次探到工作面迎頭時,應分次向前移動臨時支柱支護頂板。作業(yè)人員必須在有臨時支護的頂板下作業(yè),不得空頂作業(yè)。炮后最大空頂距不超過1.5m。
四、具體措施如下:
1、實行一掘一探制度
掘一茬炮每循環(huán)為2.0米,用長鉆桿以-40°在工作面正前方布置一個鉆孔、兩邊分別偏10°布置一個鉆孔進行探放核實。
2、通風
(1)揭老空區(qū)通風安全措施
①、供風系統(tǒng)
采用2×30kw對旋軸流式局部通風機壓入式供風,雙風機雙電源,風筒采用直徑800mm抗靜電阻燃風筒,風筒口距工作面距離不大于5m,揭穿老空區(qū)時根據(jù)情況隨時向前延伸風筒,確保有害氣體不超限。備用風機必須采用不同的電源母線段連續(xù)供電,確保自動切換。
②、供風制度
風機由當班瓦檢員負責管理,保證風機連續(xù)運轉,不得隨意停風。因故必須停風時,必須提出停風申請,制定停風撤人及恢復通風安全措施,經(jīng)技術負責人、安全經(jīng)理、項目經(jīng)理批準后方可停風。恢復通風必須按制定的措施排放瓦斯,嚴禁“一風吹”。若出現(xiàn)故障導致雙風機均無法工作時,瓦檢員必須立即撤出工作面人員,匯報調度,由當班班長負責在井口設置警戒線,嚴禁人員入內。
③、風量測量
通風科負責風量測量,配備高、中、微速風表各一塊,并進行校正。每班必須進行三次測定局部通風機供風量和巷道的回風量,保證達到設計供風量,使有害氣體濃度降到允許范圍內。當井筒與老空區(qū)貫通后,立即測定井筒風量和風向變化情況。若出現(xiàn)井筒回風增加、減小、風流停滯、風流反向等情況時,必須立即撤出人員,匯報值班經(jīng)理,分析原因,采取措施進行處理。
④、供風異常情況處理
1)若炮后觀測到炮煙未正常排出,人員不得進入工作面,通風15分鐘后,應由瓦檢員、班組長、放炮員和安全員攜帶氧氣測定儀、多種氣體檢測儀、光學瓦斯鑒定器從安全距離(100m)逐段向下檢查,查明原因進行處理。
2)若與老空區(qū)貫通后出現(xiàn)回風量增加,必須立即撤出人員,在井口觀測氣體成分,連續(xù)觀測30分鐘無異常時,方可入井恢復生產,盡快在貫通點設置臨時風障,使風流恢復正常。期間必須增加瓦斯檢查次數(shù),發(fā)現(xiàn)異常立即撤人。同時應對附近礦井通風系統(tǒng)進行調查,查明原因,采取防范措施。
3)若貫通后回風減少、停滯、反向,說明工作面向老空區(qū)漏風嚴重,此時必須連續(xù)監(jiān)測井筒風量。在貫通點打設臨時風障減少漏風,維持井筒正常風速,防止瓦斯等其它有害氣體超限。
(2)過老空區(qū)防治瓦斯、防治煤塵措施
1)人員配置
過老空區(qū)期間,每班必須配備一名專職瓦檢員檢查瓦斯、煤層發(fā)火情況和煤塵情況。另配一名專職“一通三防”儀器儀表維護工,負責瓦斯監(jiān)測、檢測儀器、儀表的維護和校驗。
2)監(jiān)測、檢測儀表的配置
必須配夠足夠的光學瓦斯鑒定器、多種氣體檢測儀、氧氣濃度測定儀、一氧化碳測定儀、瓦斯斷電儀和瓦斯傳感器,所有使用儀器使用必須進行鑒定合格,并定期校驗,保證儀器準確可靠。工作面和回風流安設ch4傳感器,性能穩(wěn)定可靠。濃度超過1%時報警并切斷井筒內所有非本質安全型電器設備電源。聽到報警后所有作業(yè)人員必須撤至井口安全地點。待ch4濃度降至1%以下時方可人工恢復供電進行作業(yè)。
工作面加設co傳感器,co傳感器超過0.0024%時報警,人員及時采取防護措施撤至井口。由專業(yè)人員在安全的條件下進行處理后方可恢復作業(yè)。
3)有害氣體檢查制度
(1)穿老空區(qū)期間,瓦檢員每班至少檢查三次甲烷、二氧化碳濃度和溫度,檢查兩次一氧化碳濃度,一次硫化氫濃度。當風量變化,出現(xiàn)異常氣味時,必須增加檢查次數(shù)。每次檢查結果必須通知現(xiàn)場作業(yè)班長并簽字認可,然后匯報調度,調度應將匯報情況記入瓦斯管理臺帳。
(2)當放炮后與老空區(qū)貫通時,入井工作前必須先由瓦檢員、班組長、放炮員入井檢查瓦斯、頂板、積水情況,無問題后方可允許其它人員進入。檢查時必須從井口向工作面逐步向里檢查。檢查時應檢查ch4、co2、co、h2s、o2、溫度等參數(shù),發(fā)現(xiàn)異常立即撤出,制定相應措施由礦山救護隊協(xié)助進行處理。檢查時3人應保持3m左右的前后距離,依次向前檢查,不得盲目進入。對老空區(qū)瓦斯等參數(shù)檢查,人員必須站在井筒內,采用探杖伸入老空區(qū)采樣,不得直接進入老空區(qū)檢測。
(3)停風后恢復通風時必須檢查瓦斯,編制專項排放措施對積聚瓦斯進行控制排放。
(4)當氣溫發(fā)生較大變化時、附近井筒停風時,必須要加強瓦斯檢測,防止老空區(qū)瓦斯異常涌出造成事故。
(5)風機必須實現(xiàn)風電閉鎖。停風時能自動切斷工作面動力電源。人員及時撤至井口附近的安全地點。
(6)隊長、班長、特殊工種作業(yè)人員及入井檢查人員入井前必須佩帶便攜式瓦檢儀。
(7)每班入井人員攜帶一條毛巾并保持潮濕狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)有害氣體涌出時及時捂住口鼻迅速撤至井口。
4)通信系統(tǒng)
必須保證工作面有一臺專用電話直通調度室。遇特殊情況及時匯報調度室。
5)瓦斯異常情況匯報制度
檢測人員發(fā)現(xiàn)有害氣體超標、有火區(qū)存在、煤塵飛揚等異常情況時,必須立即撤人。同時匯報調度室,調度室應立即匯報值班經(jīng)理、安全經(jīng)理和項目經(jīng)理。值班經(jīng)理應根據(jù)具體情況,立即做出相應的撤人、停電、設置警戒、保持通風、加強瓦斯檢測的命令,嚴防發(fā)生安全事故。對嚴重異常情況,應立即匯報項目經(jīng)理,由項目經(jīng)理匯報建設單位和公司分管安全副經(jīng)理。
穿過的老空區(qū)應在井筒內掛牌標識,分段在其下部埋設2寸鋼管并安裝閘門作為放水管,防止已穿過的老空區(qū)再度積水后對井筒施工形成威脅。
6)、掘進放炮瓦斯管理
炮眼施工前應先施工超前探眼,若探眼與老空區(qū)貫通,則由瓦檢員使用探杖測定老空區(qū)瓦斯情況。若氣體承壓且濃度大于3%,必須施工排放鉆孔進行瓦斯卸壓排放,期間必須停止其他工作,撤出無關人員進行控制排放直到正常。與老空區(qū)打通的炮眼和探眼,放炮前必須用炮泥全長封閉,不得作為炮眼使用。
嚴格執(zhí)行“一炮三檢”制度,工作面風流中瓦斯?jié)舛却笥?%嚴禁裝藥、放炮。實行全斷面一次爆破。若需擴幫放炮時,也必須嚴格執(zhí)行“一炮三檢”制度,實行遠距離放炮。
7)、每班必須配備一名項目部經(jīng)理跟班現(xiàn)場指導。
8)、嚴格執(zhí)行請示匯報制度,每班必須真實詳細地匯報當班的工作情況,如有異常必須及時組織相關人員論證并作出科學合理的方案。
其他未盡事項嚴格按《煤礦安全規(guī)程》、《副斜井作業(yè)規(guī)程》執(zhí)行。
中十冶集團晉楊煤業(yè)有限公司項目部
2022年7月3日
第3篇 過采空區(qū):安全措施
一、工程概況
1、礦井概況
(1)礦井概況
晉楊煤礦是在原有300kt/a煤礦基礎上改擴建,主要控制晉楊煤礦區(qū)海拔+1025m~1110m水平之間的煤炭資源。晉楊煤礦礦井設計規(guī)模90萬噸/年,采用斜井開拓方式。井田內布置三條井筒。
(2)井筒布置及設計特征
副斜井井筒設計總斜長664.2m,傾角-22°,設計斷面為直墻半圓拱形。凈寬5500mm,凈高4250mm,凈斷面積20.12m2。其中表土段采用現(xiàn)澆混凝土,基巖段采用錨網(wǎng)噴+錨索聯(lián)合支護。
二、施工現(xiàn)狀
我項目部承建的晉楊煤業(yè)有限公司新副斜井,根據(jù)地質資料分析,預計在420m處穿越2101采空區(qū).現(xiàn)已掘進至370m,為確保安全,我項目部于7月2-3日對此工作面進行了探放作業(yè),在工作面正前方-22°、-40°分別布置兩個鉆孔。探放結果,-22°鉆孔鉆進25m,ch4濃度為0.04%;-40°鉆孔鉆進5.6m,ch4濃度光學儀沒有顯示,兩孔分別出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場煤巖和離施工點最近的201鉆孔分析基本吻合,-22°鉆進至泥巖,初步分析為鉆進采空區(qū)(395m)。-40°鉆進至粉砂巖。因鉆機和鉆桿的連接部斷裂,現(xiàn)無法鉆進。根據(jù)201鉆孔綜合分析,現(xiàn)距采空區(qū)底板預計還有53m(斜距)。采空區(qū)冒落程度不詳。
經(jīng)本礦現(xiàn)有技術資料和以往從事2101工作面作業(yè)人員的講述和已密閉的回風順槽口觀測孔觀察,本工作面采空區(qū)積水量不大,主要是存在有害氣體威脅。
三、過老空區(qū)支護方案
(一)成立領導組
組 長:王從志
副組長:柯昌軍、馮建寶
成員:王從發(fā)、田青懷、劉明全、黃加會、
黃明鴻、朱榮德、丁宗炎、柯昌春
組 長:全面負責整個工程的指揮協(xié)調工作。
副組長:在組長的領導下具體負責工程項目的實施和技術指導工作。
成員:在組長的領導下負責整個工程的現(xiàn)場指揮、協(xié)調、通風、安全監(jiān)管、供電等工作。
(二)實施方案
由于副斜井井筒為礦井主要巷道,巷道內又設計有猴車、軌道、管路、電纜等永久設施。采用繞道方式通過老空區(qū)的方式不符合要求,只能采取加強支護強行穿越方式,保證井筒的正常使用和服務年限。根據(jù)對老空區(qū)的實際情況制定如下方案:
短段掘進,超前探眼探測,地面引爆放炮,排除ch4、co等有害氣體,排除積水。采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護,與采空區(qū)連接前后5m和進入采空區(qū)全部采用砼碹。
(三)掘進方案
1、掘進巷道前方老空區(qū)探測方法
施工前,首先根據(jù)柱狀圖和現(xiàn)在工作面巖性分析結果,在采掘工程平面圖上標明2#煤層預計老空區(qū)位置。實行一掘一探制度,掘進前先沿井筒掘進方向用鉆桿以-40°打超前探放鉆孔,進一步驗證老空區(qū)位置,探測老空區(qū)詳細參數(shù),確認無安全隱患后方可掘進。掘進循環(huán)為“探四進一”。
在井筒掘進至老空區(qū)6m時,每掘進循環(huán)開始前先施工超前探眼,以準確判斷老空區(qū)位置和檢測老空區(qū)積水、瓦斯、發(fā)火情況,防止盲目揭開老空區(qū)造成事故。若超前探眼內存在承壓積水、高濃度瓦斯和煤層自燃,必須立即停止掘進,采取措施進行處理。
附圖《超前探眼布置圖》
2、爆破參數(shù)要求
接近老空區(qū)和在老空區(qū)掘進時,必須短掘短砌,接近老空時用鎬刨或其他人工方法接通采空區(qū),孔口逐步擴大。用人工方法無法解決時用小炮溝通。循環(huán)進尺不得超過1.2m,炮眼深度不得超過1.5m,與老空區(qū)打通的炮眼不得裝藥,并用炮泥充填嚴實;炮眼布置周邊眼間距不得超過350mm,頂板破碎時加密炮眼,間隔裝藥,藥量以松動巖石為準,以減少爆破對圍巖的破壞。炸藥選用煤礦許用三級乳膠炸藥,雷管選用毫秒延期電雷管,總延期不得超過130ms,放炮采用礦用發(fā)爆器。
3、遠距離放炮規(guī)定
在穿老空區(qū)期間,必須采取遠距離放炮措施進行放炮,每次放炮前,通知井筒所有人員全部撤到地面,在井口設置警戒,放炮員在地面進行放炮。為保證放炮安全,井筒內敷設一趟16mm2礦用橡套電纜作為專用放炮電纜。
4、井口附近20m范圍內嚴禁有煙火,嚴禁有電器設備失爆現(xiàn)象,嚴禁有易燃易爆物品。井口100m外設置放炮警戒。人員必須躲在100m外拐一死彎的安全地點躲炮和發(fā)炮。
(四)支護方案
1、正常段支護方式
掘進時,采用錨網(wǎng)噴支護方式進行支護,一掘一支,具體做法是:
炮后先清除頂板活石,然后視頂板情況打好臨時支護(前探短梁),在臨時支護下打樹脂錨桿支護,采用φ20×2000mm左旋螺紋鋼樹脂錨桿,每根錨桿充填k2360、k2335樹脂藥卷各一支,間排距800×800mm,鋼筋網(wǎng)采φ6.0mm鋼筋焊制,網(wǎng)格100×100mm,錨索規(guī)格為φ15.24×7000mm,噴射c25混凝土100mm封閉巖石。
2、過空區(qū)的支護設計和施工方法
過空區(qū)時,應重點做好頂板支護。初期支護采用錨網(wǎng)噴+錨索支護,若頂板破碎,則根據(jù)現(xiàn)場實際縮短支護距離。具體方法是:
放炮后站在矸石上進行敲幫問頂,打設帶帽點柱臨時支護,點柱間、排距為0.8m。然后由近及遠,由中間向兩幫采用錨網(wǎng)索對頂板進行初期支護。錨桿采用φ20×2000mm螺紋鋼樹脂錨桿,間排距800×800mm,每根錨桿充填k2360、k2335樹脂藥卷各一支;鋼筋網(wǎng)采用φ6.0mm圓盤條焊制,網(wǎng)格100×100mm;錨索規(guī)格為φ15.24×7000mm錨索,每根錨索充填兩節(jié)k2360和一節(jié)k2335樹脂藥卷,錨索間距按照實際需要現(xiàn)場確定,但不得超過2m。錨桿、錨索眼均采用錨桿鉆機施工。
出矸過程中采用風泵將兩幫及正前涌水抽入后巷水倉,由水倉泵排出地面。出矸后巷道高度允許時,在巷道兩側用1.2m長的圓木或木軌枕搭設木垛,對井幫老空區(qū)進行加強支護,木垛間距最大為3m,掘夠設計要求,進行永久支護。
在巷道施工過程中巷道底部懸空時,要用打眼放炮的方式將底板踏實,空隙部分用巖石充填嚴實后再注入水泥漿加固。碹體基礎座于堅硬巖石上。
(五)支護:
支護要求:
巷道接近老空區(qū)5m前使用砼碹支護(錨網(wǎng)噴+錨索臨時支護護頂)。為防止底板懸空或巖石松軟導致巷道變形,巷道底板必須使用鋼筋混凝土鋪底?；炷梁穸炔簧儆?00mm,中間夾φ18mm的螺紋鋼,橫縱筋間排距200mm,用專用綁扎鉛絲進行綁扎。保護層厚度不小于100mm。
2、支護方式
支模
1)胎碹采用16#槽鋼加工,模板選用2022型鋼模板和木模板。碹胎間必須用八道拉桿,三道撐木,兩道橫撐拉實、撐牢,用排楔楔緊。
2)支模前,鐵模板要清洗干凈,涂油,木模板浸泡,凈面。支模時根據(jù)中腰線按設計圖紙準確將碹胎聯(lián)接固定,先支墻內側立柱,按巷道中心將立柱支好,并用兩道φ160mm圓木做撐木固定,同側立柱間用兩道φ20mm圓鋼做拉桿將立柱固定。立柱間距1.5m,立柱迎山角3°--5°,拱部碹胎與立柱用m16螺栓連接,并用三道φ20mm拉桿連接牢固。模板由底板向拱基線直至拱頂依次分層鋪設,并用扣件聯(lián)接牢固。
2、鋼筋綁扎
使用雙層鋼筋做骨架。先綁內層鋼筋,后綁外層鋼筋,受力筋選用φ18mmhrb335級,連接筋選用φ18mmhrb335級,箍筋選用φ8mmhpb235級,層間距300mm,保護層厚度100mm,受力筋間排距300mm_300mm,箍筋間排距600mm_600mm采用綁扎搭接,搭接長度(φ18mm鋼筋)630mm。
砼配合比
采用有資質的長治市欣建工程質量檢測有限公司出具的砼配合比報告。c30混凝土配合比:1:0.804:2.985:0.47
水泥河沙碎石水
4043251206190
選用p.o42.5#普通硅酸鹽水泥,中粗砂和20~40mm粒徑碎石,用水選用業(yè)主提供的水源。
4、砼澆注施工工藝
在井口安設1臺js500強制式混凝土攪拌機,攪拌好的混凝土料經(jīng)串車運輸至工作面人工入模。
○1嚴格按配合比上料,控制用水量,每斗料機械攪拌不少于90秒,澆注時要多點、均勻、分層和對稱澆注,以防模板跑偏。采用分層振搗,分層厚度水大于30mm,接茬應留有與水平成45度的接茬面(或垂直接茬),接茬時用m20砂漿接茬現(xiàn)澆注砼,砼必須設專人振搗。
支護材料要求:
a、水泥:采用42.5普通硅酸鹽水泥。過期結塊或混合水的不得使用。
b、粗骨料:采用由石灰?guī)r、細砂巖等經(jīng)人工或機械軋制而成的20mm-40mm的碎石,按重量比,泥土雜物含量小于2%,硫化物和硫酸鹽含量小于1%。
c、細骨料:由堅硬的中砂和機制砂,使用前應過篩洗凈,其含土量按重量計不超過3%,含水率5%左右為宜。
d、水:采用清潔的天然水或飲用水,使用井下水應沉淀干凈。嚴禁使用污水或ph值小于4的酸水。
○2混凝土的攪拌澆注
攪拌機使用前先檢查,并做試運轉,發(fā)現(xiàn)有毛病后,及時處理,在未處理以前,不準送電工作。
所用的配料必須經(jīng)秤量,調制混凝土干料時,其上料順序為:碎石、砂子、水泥,但必須流動攪拌均勻。
現(xiàn)場攪拌用水量要專人掌握,攪拌時連續(xù)倒入,不準在即將攪拌完成時再加水?；炷猎跀嚢铏C內,要連續(xù)攪拌,拌好之后,即可進行澆注工作。
將拌好的混凝土運至工作面,倒入鋪設的鐵板內,用人工裝入模內并按規(guī)定振搗。
砼養(yǎng)護及拆模
砼初凝后,在拱部用吸水材料覆蓋,并灑水養(yǎng)護7天。砼入模72小時后在確定頂板無壓力的情況下可以拆模。若頂板破碎或頂板淋水等有周期來壓的情況拆模期不少于5天。拆模時要配足人力,由班組長或有經(jīng)驗的工人統(tǒng)一指揮,由上向下進行,先去掉模具和塊與塊之間的連接裝置,觀察四周支護有無走動現(xiàn)象,如有異?，F(xiàn)象,立即停止拆模工作。
編織袋裝碴矸做500mm以上墊層,每隔2m架設一座木垛,以控制老空區(qū)頂板的緩慢下沉,直接沖擊拱部,兩幫充填要嚴實,防止二次擴大滾幫面積,確保巷道的安全。
斷面支護設計詳見附圖《過老空區(qū)支護斷面圖》
4、特殊情況支護方案
(1)大面積懸空采空區(qū)
若井筒穿入大面積采空區(qū),為防止施工中頂板突然下沉造成重大頂板事故,必須首先從揭穿處向下6m和向兩側3m成排打設木垛進行支護,然后進行其他作業(yè),混凝土支護參數(shù)同上。
(2)垮落破碎帶施工
若井筒穿入老空區(qū)冒落帶或圍巖破碎帶,必須采取鋼支架管棚超前支護、錨網(wǎng)噴+錨索初期支護、短掘短砌的方法進行施工。支護方法為:
①加強地質預報工作,若前方可能出現(xiàn)破碎帶應及時作出預報,以便提前做好準備工作。
②破碎帶施工以超前預控為要點,采用超前支護或注漿加固的方法,對破碎帶提前加固,防止直接開挖后造成大面積冒落而增大處理難度。
③在遇到破碎斷面前,先采用鋼支架、管棚超前聯(lián)合支護。然后采用多打眼、少裝藥松動爆破法進行小斷面掘進,再采用人工風鎬擴刷到設計斷面,短掘短支,掘支段距不大于1m。
④巷道開挖后,在掘進斷面符合設計要求的基礎上,先初噴30-50mm厚的砼及時封閉圍巖,再然后進行錨網(wǎng)索初期支護。最后進行混凝土永久支護。
⑤鋼支架采用11號礦工鋼制作,共分三節(jié),支架間距800mm。管棚采用直徑為38mm的鋼管,長度為2200mm,沿巷道掘進方向拱頂水平打入。布置間距為300~400mm,超前支護距離為1000mm。
⑥若圍巖破碎冒落嚴重時,可在超前管棚支護的基礎上,采用管注方式對破碎圍巖進行注漿加固。對巷道正前頂板、兩幫及底板3m范圍進行加固,然后再進行掘進。注漿采用水泥漿。
⑦若管棚超前支護實施困難,可增加超前錨桿進行支護,錨桿參數(shù)同正常錨桿,但位置為緊貼迎頭、向前傾斜30度布置。
⑧其施工順序為:架設鋼支架→管棚超前支護→掘進→錨網(wǎng)索支護→永久支護。
附圖《過老空區(qū)破碎帶支護斷面圖》
5、臨時支護方法
放炮通風后由班組長、安全員、跟班專職瓦檢員、放炮員先進入工作面檢查瓦斯和放炮情況,仔細觀察巷道圍巖情況、涌水巷體情況。在進行敲幫問頂后在工作面支設臨時支柱,臨時支柱采用前探粱對炮后空頂區(qū)域進行臨時支護。臨時支柱并排同時使用3根,打設臨時支柱時將鋼筋網(wǎng)按設計搭接要求頂?shù)巾敯迳?并用鐵絲與已安裝鋼筋網(wǎng)連接牢靠。臨時支柱前探粱不能一次探到工作面迎頭時,應分次向前移動臨時支柱支護頂板。作業(yè)人員必須在有臨時支護的頂板下作業(yè),不得空頂作業(yè)。炮后最大空頂距不超過1.5m。
四、具體措施如下:
1、實行一掘一探制度
掘一茬炮每循環(huán)為2.0米,用長鉆桿以-40°在工作面正前方布置一個鉆孔、兩邊分別偏10°布置一個鉆孔進行探放核實。
2、通風
(1)揭老空區(qū)通風安全措施
①、供風系統(tǒng)
采用2×30kw對旋軸流式局部通風機壓入式供風,雙風機雙電源,風筒采用直徑800mm抗靜電阻燃風筒,風筒口距工作面距離不大于5m,揭穿老空區(qū)時根據(jù)情況隨時向前延伸風筒,確保有害氣體不超限。備用風機必須采用不同的電源母線段連續(xù)供電,確保自動切換。
②、供風制度
風機由當班瓦檢員負責管理,保證風機連續(xù)運轉,不得隨意停風。因故必須停風時,必須提出停風申請,制定停風撤人及恢復通風安全措施,經(jīng)技術負責人、安全經(jīng)理、項目經(jīng)理批準后方可停風?；謴屯L必須按制定的措施排放瓦斯,嚴禁“一風吹”。若出現(xiàn)故障導致雙風機均無法工作時,瓦檢員必須立即撤出工作面人員,匯報調度,由當班班長負責在井口設置警戒線,嚴禁人員入內。
③、風量測量
通風科負責風量測量,配備高、中、微速風表各一塊,并進行校正。每班必須進行三次測定局部通風機供風量和巷道的回風量,保證達到設計供風量,使有害氣體濃度降到允許范圍內。當井筒與老空區(qū)貫通后,立即測定井筒風量和風向變化情況。若出現(xiàn)井筒回風增加、減小、風流停滯、風流反向等情況時,必須立即撤出人員,匯報值班經(jīng)理,分析原因,采取措施進行處理。
④、供風異常情況處理
1)若炮后觀測到炮煙未正常排出,人員不得進入工作面,通風15分鐘后,應由瓦檢員、班組長、放炮員和安全員攜帶氧氣測定儀、多種氣體檢測儀、光學瓦斯鑒定器從安全距離(100m)逐段向下檢查,查明原因進行處理。
2)若與老空區(qū)貫通后出現(xiàn)回風量增加,必須立即撤出人員,在井口觀測氣體成分,連續(xù)觀測30分鐘無異常時,方可入井恢復生產,盡快在貫通點設置臨時風障,使風流恢復正常。期間必須增加瓦斯檢查次數(shù),發(fā)現(xiàn)異常立即撤人。同時應對附近礦井通風系統(tǒng)進行調查,查明原因,采取防范措施。
3)若貫通后回風減少、停滯、反向,說明工作面向老空區(qū)漏風嚴重,此時必須連續(xù)監(jiān)測井筒風量。在貫通點打設臨時風障減少漏風,維持井筒正常風速,防止瓦斯等其它有害氣體超限。
(2)過老空區(qū)防治瓦斯、防治煤塵措施
1)人員配置
過老空區(qū)期間,每班必須配備一名專職瓦檢員檢查瓦斯、煤層發(fā)火情況和煤塵情況。另配一名專職“一通三防”儀器儀表維護工,負責瓦斯監(jiān)測、檢測儀器、儀表的維護和校驗。
2)監(jiān)測、檢測儀表的配置
必須配夠足夠的光學瓦斯鑒定器、多種氣體檢測儀、氧氣濃度測定儀、一氧化碳測定儀、瓦斯斷電儀和瓦斯傳感器,所有使用儀器使用必須進行鑒定合格,并定期校驗,保證儀器準確可靠。工作面和回風流安設ch4傳感器,性能穩(wěn)定可靠。濃度超過1%時報警并切斷井筒內所有非本質安全型電器設備電源。聽到報警后所有作業(yè)人員必須撤至井口安全地點。待ch4濃度降至1%以下時方可人工恢復供電進行作業(yè)。
工作面加設co傳感器,co傳感器超過0.0024%時報警,人員及時采取防護措施撤至井口。由專業(yè)人員在安全的條件下進行處理后方可恢復作業(yè)。
3)有害氣體檢查制度
(1)穿老空區(qū)期間,瓦檢員每班至少檢查三次甲烷、二氧化碳濃度和溫度,檢查兩次一氧化碳濃度,一次硫化氫濃度。當風量變化,出現(xiàn)異常氣味時,必須增加檢查次數(shù)。每次檢查結果必須通知現(xiàn)場作業(yè)班長并簽字認可,然后匯報調度,調度應將匯報情況記入瓦斯管理臺帳。
(2)當放炮后與老空區(qū)貫通時,入井工作前必須先由瓦檢員、班組長、放炮員入井檢查瓦斯、頂板、積水情況,無問題后方可允許其它人員進入。檢查時必須從井口向工作面逐步向里檢查。檢查時應檢查ch4、co2、co、h2s、o2、溫度等參數(shù),發(fā)現(xiàn)異常立即撤出,制定相應措施由礦山救護隊協(xié)助進行處理。檢查時3人應保持3m左右的前后距離,依次向前檢查,不得盲目進入。對老空區(qū)瓦斯等參數(shù)檢查,人員必須站在井筒內,采用探杖伸入老空區(qū)采樣,不得直接進入老空區(qū)檢測。
(3)停風后恢復通風時必須檢查瓦斯,編制專項排放措施對積聚瓦斯進行控制排放。
(4)當氣溫發(fā)生較大變化時、附近井筒停風時,必須要加強瓦斯檢測,防止老空區(qū)瓦斯異常涌出造成事故。
(5)風機必須實現(xiàn)風電閉鎖。停風時能自動切斷工作面動力電源。人員及時撤至井口附近的安全地點。
(6)隊長、班長、特殊工種作業(yè)人員及入井檢查人員入井前必須佩帶便攜式瓦檢儀。
(7)每班入井人員攜帶一條毛巾并保持潮濕狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)有害氣體涌出時及時捂住口鼻迅速撤至井口。
4)通信系統(tǒng)
必須保證工作面有一臺專用電話直通調度室。遇特殊情況及時匯報調度室。
5)瓦斯異常情況匯報制度
檢測人員發(fā)現(xiàn)有害氣體超標、有火區(qū)存在、煤塵飛揚等異常情況時,必須立即撤人。同時匯報調度室,調度室應立即匯報值班經(jīng)理、安全經(jīng)理和項目經(jīng)理。值班經(jīng)理應根據(jù)具體情況,立即做出相應的撤人、停電、設置警戒、保持通風、加強瓦斯檢測的命令,嚴防發(fā)生安全事故。對嚴重異常情況,應立即匯報項目經(jīng)理,由項目經(jīng)理匯報建設單位和公司分管安全副經(jīng)理。
穿過的老空區(qū)應在井筒內掛牌標識,分段在其下部埋設2寸鋼管并安裝閘門作為放水管,防止已穿過的老空區(qū)再度積水后對井筒施工形成威脅。
6)、掘進放炮瓦斯管理
炮眼施工前應先施工超前探眼,若探眼與老空區(qū)貫通,則由瓦檢員使用探杖測定老空區(qū)瓦斯情況。若氣體承壓且濃度大于3%,必須施工排放鉆孔進行瓦斯卸壓排放,期間必須停止其他工作,撤出無關人員進行控制排放直到正常。與老空區(qū)打通的炮眼和探眼,放炮前必須用炮泥全長封閉,不得作為炮眼使用。
嚴格執(zhí)行“一炮三檢”制度,工作面風流中瓦斯?jié)舛却笥?%嚴禁裝藥、放炮。實行全斷面一次爆破。若需擴幫放炮時,也必須嚴格執(zhí)行“一炮三檢”制度,實行遠距離放炮。
7)、每班必須配備一名項目部經(jīng)理跟班現(xiàn)場指導。
8)、嚴格執(zhí)行請示匯報制度,每班必須真實詳細地匯報當班的工作情況,如有異常必須及時組織相關人員論證并作出科學合理的方案。
其他未盡事項嚴格按《煤礦安全規(guī)程》、《副斜井作業(yè)規(guī)程》執(zhí)行。
中十冶集團晉楊煤業(yè)有限公司項目部
2022年7月3日
