一、?? 工程與地質(zhì)概況
不連溝礦井隸屬內(nèi)蒙古蒙泰煤業(yè)有限責任公司,位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準格爾旗東部,行政隸屬準格爾旗大路鄉(xiāng),隔黃河北與托可托縣為鄰,東與清水河縣相望。不連溝礦井由沈陽設計研究院設計,礦井設計生產(chǎn)能力為1000萬噸/年,采用主、副平硐、兩立風井混合開拓,單水平盤區(qū)式開采。其中回風井凈直徑6.0m,井深396.0m,井口設計標高為+1273.0 m。
根據(jù)不連溝煤礦檢4號鉆孔柱狀圖所揭露的地層,井筒自上而下為第四系上更新統(tǒng)馬蘭組、第三系上新統(tǒng)、白系下統(tǒng)志丹群、二疊系下統(tǒng)山西組、石炭系上統(tǒng)太原組地層。
本次探、揭煤層屬于太原組6上煤層和6煤層,根據(jù)檢4號鉆孔柱狀圖可知兩煤層之間為深灰黑色的炭質(zhì)泥巖,其下部泥巖較厚含植物碎片,泥巖厚度為6.7m。 6上煤層厚1.8m,預計見煤深度為374.926m; 6煤層厚21.9m,預計見煤深度為383.426m。煤質(zhì)以暗煤為主,夾有少量亮煤,屬暗淡型煤,瀝青光澤。(附圖1:6上煤層和6煤層及頂?shù)装鍘r層地質(zhì)柱狀圖)
二、礦井瓦斯情況
根據(jù)井田詳查勘探中采集煤層鉆孔瓦斯樣統(tǒng)計分析,勘查區(qū)6號煤層自然瓦斯成份甲烷0.43-1.03%,二氧化碳為0-5.96%,氮氣94.04-99.41%,為低瓦斯礦。瓦斯成分則以N2為主,屬二氧化碳-氮氣帶。
三、井筒探、揭煤層施工方法
《不連溝煤礦井筒檢查孔勘查報告》提供的資料,不連溝煤礦為低瓦斯礦井,瓦斯成分則以N2為主,屬二氧化碳-氮氣帶,從檢3到檢4號孔的瓦斯情況分析,本礦井煤層的CH4含量非常低。本礦井周邊的礦井均為低瓦斯礦井,根據(jù)礦井地質(zhì)情況,回風井井筒所穿過的煤層為低瓦斯,礦井地質(zhì)條件屬簡單型。針對地質(zhì)情況,揭煤層時為了安全起見,施工時堅持“安全第一,預防為主”的原則,采取先鉆探煤、然后用光學瓦檢儀檢測探孔內(nèi)的瓦斯含量,并在鉆探過程中觀察孔內(nèi)的氣體涌出情況,對探孔施工情況和瓦斯涌出情況進行分析,判定符合揭煤規(guī)定后,施工到煤層頂板上2m左右時采用震動放炮一次揭露煤層。
1、鉆探煤層有兩種方案:
采用QKZ-100潛孔鉆機,配φ60mm×1.0m的鉆桿和φ90mm的鉆頭打探煤眼。
1.1當井筒工作面掘進到距被揭煤層頂板最小法距10m時,停止掘進,潛孔鉆機在井筒工作面上打2個超前鉆孔,探明煤層的準確位置,施工前必須完成下列準備工作。
①探、揭煤施工前必須對井上下以及井口周圍20m進行一次全面大檢查,對查出的不安全隱患立即整改后,方可實施探揭煤施工。
②探、揭煤施工時,井筒的通風必須實行雙機雙電源,完善風電、瓦斯電閉鎖。保持井筒的正常通風。
③井口棚及井下各種機電設備必須防爆,各種保護(特別是漏電保護裝置)安全可靠。
1.2探煤孔具體施工如下:
當井筒施工至工作面距6上煤層垂距10m,即井深366.45m時停止井筒掘砌施工,根據(jù)井筒巖層傾向在工作面打2個探煤鉆孔,鉆孔布置在井筒中心,利用主提鉤頭將潛孔鉆機下放到迎頭。下放鉆機前先將鉆孔位置用風鎬找平,用風錘在工作面打四個600mm深的眼,用800mm長的螺紋鋼錨桿配合加工好的槽鋼將潛孔鉆機的底座固定好,便可以上鉆桿進行探眼。6上煤層和6煤層之間為6.7m,可以用潛孔鉆機一次鉆探,進入6煤層10m。在鉆探過程中要注意觀察是否有頂鉆、噴煤、噴瓦斯等現(xiàn)象,探孔打好后瓦檢員用光學瓦斯檢測儀檢測探孔內(nèi)的瓦斯含量,并做好記錄。如果打鉆過程中無異?,F(xiàn)象,孔內(nèi)瓦斯含量低且無明顯涌出,即可判定煤層的瓦斯低無突出危險,可正常組織揭煤施工。
四、在6#煤層中施工
從檢4號孔資料來看6#煤層層厚為21.9m,井筒與總回風巷連接處硐室和井底水窩都在6#煤層中施工。施工過程中每個班的跟班班隊長都必須攜帶便攜式瓦檢儀,檢測工作面的瓦斯情況。工作面打眼時必須打一個超前探孔,裝藥前瓦檢員必須用光學瓦斯檢測儀檢測超前探孔的瓦斯含量,在工作面瓦斯?jié)舛刃∮?span>1%時才能進行裝藥連線放炮。
五、探孔測壓及瓦斯排放
在鉆探過程中如果出現(xiàn)頂鉆、噴煤、噴瓦斯等現(xiàn)象時,可采用潛孔鉆機將探孔穿透6煤大于10m的深度。打鉆終孔后立即封孔測壓,測定煤層的CH4壓力。
具體方法如下:
(1)加工一根長度3.0m鍍鋅無縫鋼管,管徑Ф20mm,鋼管與圓形擋板焊一起,帶有絲扣接頭,作為測壓管。鋼管在擋板下端露出1.0m并開出一些小孔,擋板直徑Ф80 mm。
(2)管口露出工作面0.5m,在孔內(nèi)先加入1.0m深的粘土,搗實后灌入加有速凝劑的水泥砂漿封堵,在管子上端接閘閥和壓力表經(jīng)24小時后測量壓力,并詳細記錄壓力上升與時間的關(guān)系,直到壓力穩(wěn)定為止,穩(wěn)定后的壓力即煤層瓦斯壓力。
若瓦斯壓力P<0.74Mpa,煤層無突出危險,可正常組織揭煤施工。若瓦斯壓力P≥0.74MPa,如有突出危險,要打排放孔排放瓦斯。眼間距不大于1000mm,在控制斷面內(nèi)進行均勻布孔,外圈鉆孔底距井筒輪廓線外不小于1500mm,排放孔穿透6煤深度大于10m,排放孔離測壓孔距離為1.0m左右,打排放鉆孔時,先打離測壓孔遠的,再打近的。排放鉆孔布置見排放鉆孔布置圖(圖3)。自然排放24小時后,再測定煤層的瓦斯壓力P值,當瓦斯壓力P<0.74Mpa時,確定無突出危險后,正常組織揭煤施工。
六、過煤層時的臨時支護
過煤層時,若煤巖破碎可采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護。掘進荒徑按3550mm控制,錨桿為管縫式錨桿,錨桿間距為800×800mm的梅花型布置方式。金屬網(wǎng)為150×150mm網(wǎng)格,采用ф6mm鋼筋進行加工。施工時先把金屬網(wǎng)放好,再向孔內(nèi)安裝錨桿,必要時進行噴射砼支護,噴射砼強度C20,噴層厚度50mm。
七、震動性放炮
當工作面掘進距煤層2m時,采用震動性放炮揭開煤層,并保證一次揭煤成功。
1、爆破器材選用:
雷管選用1到5段毫秒延期電雷管,腳線長度6.0m,延期時間在130毫秒以內(nèi),符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。炸藥選用煤礦許用安全型炸藥。
2、爆破參數(shù):
(1)布孔原則:中間密、周圍稀、多層分布。巖眼、煤眼間隔布置,巖眼深度以距離煤層頂板200mm為準,打入煤層的部分要有炮泥充填。煤眼要穿過煤層頂板500mm,所有炮眼都在炸藥與封口炮泥間裝2個水炮泥。
(2)裝藥量:裝藥量為正常放炮時裝藥量。正向裝藥。
(3)起爆方式:和井筒基巖段相同。附:爆破圖表
八、防煤塵
6號煤層的煤塵具有爆炸性,在施工中除了加強通風外,爆破后要對工作面進行撒水降塵。利用傘鉆鑿眼時,在吊盤上安裝除塵器,以降低煤塵濃度。
九、避災路線
若在井下遇到緊急危險情況,可以采取以下兩種方式升井:
(1)工作人員立即乘坐吊桶,通過井上下信號或銅錘發(fā)出信號升井。
(2)若井下停電,工作面人員通過繩梯爬至吊盤,通過吊盤上的安全梯升井。
十、 輔助系統(tǒng)
(一)通風系統(tǒng)
1、風機選擇FD-1N06對旋式風機兩臺,一臺工作,一臺備用。功率2×30KW。在揭煤時,工作面風流速度不小于0.25m/s,風機出口風量不低于500m3/min。
2、揭煤前,從井上到工作面詳細檢查一遍風筒,破損風筒及時更換,同時風筒距工作面不得超過6.0米,以保障有足夠新鮮風流進入工作面。
(二)電器設備
1、井上、井下信號系統(tǒng)一律為防爆系統(tǒng)。
2、井口、井下、井架上的刀閘開關(guān)應為防爆設備。
?3、井下電纜全部使用阻燃性橡膠電纜。
十一、 勞動組織
(一)、勞動組織???
在整個揭煤過程中,由揭煤領導小組統(tǒng)一指揮,領導小組成員、勞動組織詳見表一、二。
不連溝煤礦回風井井筒揭煤領導小組成員???? 表一
序號 | 姓名 | 工作單位 | 職 務 | 組內(nèi)職務 |
1 | 陳兆鳳 | 二處不連溝項目部 | 項目部經(jīng)理 | 組長 |
2 | 潘孝藝 | 二處不連溝項目部 | 技術(shù)副經(jīng)理 | 副組長 |
3 | 孫業(yè)東 | 二處不連溝項目部 | 安全副經(jīng)理 | 成員 |
4 | 李光沛 | 二處不連溝安監(jiān)站 | 安全特派員 | 成員 |
5 | 翟國慶 | 二處不連溝項目部 | 生產(chǎn)副經(jīng)理 | 成員 |
6 | 李軍強 | 二處不連溝項目部 | 工程組長 | 成員 |
7 | 吳滿意 | 二處不連溝項目部 | 204隊隊長 | 成員 |
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