1、24采区轨道下山揭煤设计目 录第一章 概 述 1第一节 工作面概况 1第二节 工作面通风系统 3第二章 供电、监测监控系统 4第一节 供电系统 4第二节 监测监控系统 4第三章 工作面揭煤设计 5第一节 揭煤工序 5第四章 揭煤期间防突措施选定 7第四章 局部综合防突措施 7第一节 工作面突出危险性预测 7第二节 工作面防突措施 9第三节 工作面措施效果检验 9第四节 安全防护措施 10第七章 最后验证及远距离爆破 12第一节 最后验证 12第二节 远距离爆破 12第三节 远距离爆破停电、撤人规定 14第八章 组织管理 15第九章 煤与瓦斯突出应急预案 1824采区轨道下山揭煤设计第一章 概
2、述第一节 工作面概况一、 巷道掘进目的及用途掘进目的是完善矿井运输系统，主要担负云盖山断层以下24采区运输，满足设备安装、通风、行人、运料、管线铺设及安全的需要。二、支护方式24采区轨道下山：巷道设计断面为半圆拱形。支护形式为：岩石较硬地段采用锚网、锚喷支护。煤巷段和岩石破碎地段采用锚网喷、U型棚联合支护。锚喷巷道规格为：净规格：宽3.4m、中高3.2m、断面积9.6m2。U型拱段(巷道进入煤巷段和岩石破碎地段采用U型拱支护)：净规格：宽3.4m、中高3.2m、断面积9.79m2。三、 周边采掘情况巷道西侧为-150m爆破材料库通道；东侧为24031轨道顺槽和24采区皮带下山；井上下对照关系情
3、况表工程名称24采区轨道下山地面标高(m)+330+340m井下标高(m)-150-300m水平地面相对位置建筑物、小井及其他已搬迁的马寨村南山坡上，地表无需保护建筑物。井下相对位置对掘进巷道的影响位于云盖山断层附近，巷道在掘进过程中可能会遇软岩或断层次生构造，对掘进施工有一定的影响。邻近采掘情况对掘进巷道的影响本区域有一行人石门，对掘进巷道无影响。四、工作面地质概况（一）煤（岩）层产状、厚度、结构、坚固系数、层间距本区岩（煤）层受断层影响，产状不稳定，岩层厚度有变化。岩层走向N46EN48E，倾向S44ES42E，倾角1619。二1煤层为黑色，粉末状或鳞片状，局部碎块状，属破碎煤层；条痕灰黑
4、色，金刚光泽，主要由亮煤和镜煤组成，为光亮型煤；煤层为复杂结构，坚固系数为0.110.12，厚26m。煤层顶板岩层由下向上依次为粉砂岩、细砂岩段。粉砂岩段平均厚度3.7m，浅灰色至灰白色，往下颜色变深，成分以石英、长石为主，层面含少量云母片和炭屑、钙质胶结、钙质薄膜充填。细粒砂岩厚度约为10.04m，浅灰色，薄中厚层状，主要成分为石英、长石。二1煤层局部有伪顶，为砂质泥岩。底板为0.1-0.2m的炭质泥岩和泥岩，基本底为58m厚的粉砂岩和细砂岩互层。煤 层 顶 底 板 情 况 表顶底板名称岩石类别硬度厚度 岩 性 顶板老顶细粒砂岩510.04m浅灰色，薄中厚层状，主要成分石英长石。直接顶粉砂岩
5、53.7m浅灰色至灰白色，往下颜色变深，成分以石英、长石为主，层面含少量云母片和炭屑、钙质胶结、钙质薄膜充填物。底板直接底泥岩0.230.23m深灰色，含大量植物根部化石。基本底粉砂岩35-8m深灰色，薄层状含植物根部化石，显水平层理。（2）地质构造本区煤（岩）层受断层影响，产状不稳定，岩层厚度有变化。岩层走向N46EN48E，倾向S44ES42E,倾角1619。待掘巷道处于云盖山断层构造带内，预计地质构造对掘进施工有一定影响。在施工中要加强钻探，摸清前方地质构造，及时制定出过断层专项安全措施。（3）煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数： 1、根据河南工业和信息化厅对2011年禹州枣
6、园煤业有限公司瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定报告的批复：矿井瓦斯相对涌出量3.4m/t,绝对瓦斯涌出量5.19m/min；根据河南理工大学鉴定报告，该区域属于煤与瓦斯突出区域。2、煤尘：根据国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心2009年3月2日检验报告，我矿所开采二1煤层，煤尘有爆炸危险性，爆炸指数为15.7021.97%，火焰长度20mm，施工中要加强洒水、喷雾及清理浮煤等降尘除尘工作。3、自燃情况：根据国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心2009年3月2日检验报告：我矿所开采二1煤层自燃等级为级，属于不易自燃煤层。4、地压：依据24采区回风下山的揭露情况，预计该掘进工作面地压相对较大,但不会
7、影响生产5、地温：根据地文资料分析，该掘进工作面温度20左右。第二节 工作面通风系统一、24采区轨道下山通风路线：24采区轨道下山工作面采用压入式通风，风机型号为FBDNO.6.0/215kw，实现双风机双电源，三专两闭锁两闭锁。局部通风机安装在行人石门15m处的新鲜风流中，回风从工作面经-150回风石门进入新回风立井，形成独立通风。 进风：行人斜井行人副斜井局部通风机风 筒工作面回风：工作面24轨道下山联络巷-150回风石门新回风立井地面。 二、揭煤后24采区轨道下山通风路线：揭煤后通风系统没有变化。第二章 供电、监测监控系统第一节 供电系统1、24轨道下山动力电源，来自-150m变电所4#
8、KBSGZY-500/6干式移动变电站，电压等级660V，经变电所46#分馈电开关和回风石门49#送电开关。45#照明综保输出127V电源用于照明及其他控制信号。2、主局部通风机电源，电压等级660V，来自-150m变电所1#KBSGZY-315/6移动变电站。3、备用局部通风机电源，电压等级660V，来自-150m变电所22#KBSGZY-200/6移动变电站。4、照明及信号使用1.5和2.5mm电缆。5、监控分站（瓦斯断电）装设在回风石门送电开关处，电源来自回风石门49#送电开关电源侧，断电范围为24轨道下山里面所有非本质安全型开关起动器。严禁监控分站电源装设在断电范围之内。第二节 监测监
9、控系统一、通风监测仪表及其布置1、监控分站安装在行人石门风机处，24采区轨道下山为7号监控分站，型号为KJ66-F,电缆型号为MHYV147/0.52，分站可接8路模拟量、8路开关量、12路智能开停口，能够满足该工作面的使用，风筒风量传感器1个，分站1个，断电器3个，24采区轨道下山内安设2台甲烷传感器，T1距迎头小于5m，T2距全风压风流汇合口以里1015m处,巷道内T1 、T2甲烷传感器，断、复电瓦斯浓度及断电范围同其回风巷口甲烷传感器。 二、便携式甲烷报警仪的配备和使用1、矿长、矿技术负责人、跟班队长、值班长、电钳工、安检员、组长、放炮员、技术人员下井时，必须携带便携式甲烷报警仪，对其管
10、理范围内的甲烷进行不间断的监测，如报警（甲烷报警点为0.75%），必须立即撤人，汇报调度室再查找原因，进行处理。2、当班的班组长下井时，必须携带便携式甲烷报警仪，并把便携式甲烷报警仪悬挂在距工作面5m范围内回风侧，当便携式甲烷报警仪报警时，停止工作，并进行处理。3、电钳工安装或维修电器设备时，必须携带便携式甲烷报警仪，由值班瓦斯检查工检测瓦斯浓度，在维修工作地点20m范围内甲烷气体浓度达到0.5时，停止工作，由瓦斯检查工查明原因后，瓦斯浓度恢复正常时，再进行工作。三、断、复电瓦斯浓度及断电范围（1）报警值：T10.75%CH4，T20.75CH4，。（2）断电值：T10.75%CH4，T20.
11、75CH4，。（3）断电范围：T1、T2 、本掘进工作面巷道内及回风流中所有非本质安全型电气设备。（4）复电值：T10.7%CH4，T20.7CH4，。第三章 工作面揭煤设计第一节 揭煤工序24采区轨道下山揭煤为底板揭煤。一、执行前探、瓦斯预测预报措施由开拓二队在巷道掘进至煤层法向距离10m时，施工前探钻孔，探清揭煤区域煤层赋存情况。二、执行区域综合防突措施1、执行区域突出危险性预测。在巷道掘进至煤层法向距离10m时，由开拓二队施工区域突出危险性预测钻孔，同时进行取样，并送永锦公司瓦斯实验室进行瓦斯含量测定。2、若区域预测指标超标，在距煤层法向距离7m时，执行区域防突措施。3、区域措施执行完毕
12、，进行区域措施效果检验。效检钻孔严格按照本设计参数进行施工。4、经效果检验区域措施有效后，掘进至煤层法向距离5m处，执行区域验证。区域验证显示无突出危险，允许掘进至煤层法向距离2m处。三、执行局部综合防突措施局部防突措施钻孔由开拓二队施工，施工时必须严格按照本设计的钻孔参数。每个钻孔施工完毕由跟班队长、防突员、安检员、瓦检员进行验收，验收不合格重新补打钻孔。1、若经区域突出危险性预测，24采区轨道下山揭煤区域无突出危险性，在距煤层法向距离5m时，执行局部预测。2、经局部预测，若显示有突出危险性，执行局部防突措施。3、局部措施执行完毕，进行效果检验。4、经效检局部措施有效后，执行安全防护措施，当
13、安全防护措施到位的情况下，允许掘进至煤层法向距离2m处。四、执行最后验证掘进至煤层法向距离2m处，执行最后验证。，只有当验证无突出危险后，方可执行远距离爆破措施。五、执行远距离爆破措施。揭煤作业由开拓二队按照24采区轨道下山远距离爆破措施进行施工。六、在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层，如果首次爆破未能一次揭穿煤层，则继续按照24采区轨道下山远距离爆破措施进行施工，直到巷道揭露煤层全厚，并沿煤层掘进2m后，揭煤作业结束。第四章 揭煤期间防突措施选定24采区回风下山平行于24采区轨道下山，距24采区轨道下山以西21m， 24采区回风下山掘进期间实测瓦斯含量及最大瓦斯含量3.09m3
14、/t。河南理工大学对矿井进行突出危险区域划分时，在副暗石门实测瓦斯压力0.54MPa。根据防治煤与瓦斯突出规定该区域为无突出危险区，因此，24采区轨道下山掘进期间不再执行区域防突措施，执行局部综合防突措施。第五章 局部综合防突措施第一节 工作面突出危险性预测在距煤层法向距离5m时，采用钻屑瓦斯解析指标法进行局部预测，当工作面预测无突出危险性，在安全防护措施到位的情况下，允许掘进至煤层法向距离2m处。预测方法如下：1、钻孔钻屑量指标值（Smax）： 预测（效检）钻孔从见煤后第2m开始，每推进1米，测定1次每米钻孔钻屑量，打钻速度控制在1m/min左右。2、煤层钻屑瓦斯解析指标（h2）：（1）在测
15、试钻屑量指标的同时进行该指标的测试。（2）预测钻孔从见煤后第2m开始，每推进2m由防突效检员测定一次钻屑瓦斯解析指标h2，测定方法为：打钻时，在预定位置取出钻屑，经筛分后，取粒度13mm煤样装入煤样瓶中。煤样应装至煤样瓶标志线位置（相当于煤样10克）。当煤样暴露时间为3分钟时，迅速逆时针方向旋转三通旋塞捏手，使解析室与大气隔绝，仅与水柱计连通，开始进行解析测定，在5分钟时记录解析仪的读数，该值即为h2。根据现场测试的Smax、h2值判断工作面的突出危险性，当Smax6.0kg或h2湿160Pam或h2干160Pa（根据实际情况选择干煤或湿煤）时，任何一个指标大于等于临界值，则工作面预测为突出危
16、险工作面；当Smax6.0kg、h2湿160Pa、h2干1600Pa（根据实际情况选择干煤或湿煤）时，两个值必须全部符合条件，则可确定无突出危险性。否则执行局部防突措施。工作面突出危险预测钻孔布置图见附图1，预测钻孔参数见下表：工作面效检钻孔参数表钻孔编号钻孔方位（）钻孔倾角（）钻孔深度（m）备 注1#135-2857.82#142-2757.63#128-2757.64#135-3535.4第二节 工作面防突措施一、防突措施选定在24采区轨道下山掘进工作面与煤层岩柱法线距离为5m时，工作面采用钻屑指标法中的瓦斯解析指标进行局部突出危险性预测，当指标超标时执行如下工作面防突措施。根据防治煤与瓦
17、斯突出规定第八十二条规定，在24采区轨道下山运输081_掘进工作面采用预抽煤层瓦斯的防突措施进行消突，钻孔直径94mm，钻孔设计控制范围：石门的两侧和上部轮廓线外5m，下部3m，钻孔布置如图所示。共施工55个钻孔，依次编号，钻孔终孔间距3m。先施工上排钻孔，上排钻孔施工完毕后进行卧底，然后施工下面几排钻孔，每施工完一个钻孔及时进行瓦斯抽放。工作面措施钻孔参数见附表1，工作面措施钻孔布置见附图2。第三节 工作面措施效果检验在工作面防突措施施工结束后，应对工作面防突措施进行效果检验，根据防治煤与瓦斯突出规定第九十九条规定，采用钻屑瓦斯解吸指标法进行工作面措施效果检验，共布置5个工作面措施效果检验钻
18、孔，分别位于石门的上部、中部、下部及两侧。效果检验指标临界值H2（解吸值）为：干煤样200Pa，湿煤样160Pa。如果所测的指标值小于临界值，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，继续执行工作面防突措施，直到措施有效。钻孔布置图见附图3，工作面防突措施效果检验钻孔参数见下表：工作面效检钻孔参数表钻孔编号钻孔方位（）钻孔倾角（）钻孔深度（m）备 注1#135-2765.12#135-2855.83#139-2855.74#130-2855.75#135-3044第四节 安全防护措施一、独立通风系统24采区轨道下山工作面采用压入式通风，风机型号为FBDNO.
19、5.0/27.5kw，实现双风机双电源，三专两闭锁两闭锁。局部通风机安装在行人石门15m处的新鲜风流中，回风从工作面经-150回风石门进入新回风立井，形成独立通风。 进风：行人斜井行人副斜井局部通风机风 筒工作面回风：工作面24轨道下山联络巷-150回风石门新回风立井地面。 二、安全设施按照防治煤与瓦斯突出规定要求，在有突出危险的巷道掘进必须设置避难硐室或、压风自救系统，根据该巷道实际情况，在该巷道设置压风自救系统，压风自救系统建造要求如下：1、从掘进工作面开口起每50m安设压风自救一组，每组可供5人使用，最前面的一组压风自救距采掘工作面2540m，压风自救不得少于15人使用。爆破地点、撤离人
20、员与警戒人员所在的位置以及回风巷道有人作业处必须安装一组压风自救。压风自救供风量每人不少于0.1m3/min；2、压风自救安装在地点宽敞，支护良好、没有杂物堆积的人行道侧，宽度保持在0.8m以上，距底板1.4m。3、压风自救系统由施工单位安排专人管理、维修。每天检查维修一次，必须正常供风，不得随意关闭。瓦检员、安检员进班及班中要经常检查压风自救，发现问题，及时处理，严禁压风自救系统无风施工。四、个体防护措施1、所有施工及技术管理人员必须认真学习防突知识，学习要有记录并考试合格后方可入井工作，否则不能入井；2、所有施工人员必须配戴隔离式自救器。并随身携带，不得放置一边。作业人员严禁穿化纤衣服，矿
21、领导、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长、通风区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工要携带便携式瓦斯报警仪；3、掘进期间，现场人员必须熟悉突出预兆（煤与瓦斯突出的预兆）。有声预兆：煤层中有煤炮声，煤层变形发出劈裂声、鞭炮声、机枪声、闷雷声或远处的雷鸣声，声音由远到近，由小到大，间隔时间的长短不一致。支架折断声。发生突出前,因顶板压力突然增大,支架出现嘎嘎响,发出霹雳折断声。煤层或岩层的破裂声。有时煤层内出现破裂,引起煤壁震动、开裂响声等。无声预兆：煤层构造方面表现为煤层层理紊乱，煤变软、暗淡无光、变干燥、无光泽、易粉碎。煤层受挤压褶区、倾角变大、变陡，煤层突然增厚或变薄，煤层破坏严重并常常伴随断
22、层出现等。矿压显现方面表现为应力增大，是支架变形、断裂、煤壁外鼓、片帮、掉渣，顶底板出现凸起，炮眼变形，打钻时垮孔、顶钻、夹钻杆、钻机过负荷等。4、现场人员必须熟悉避灾路线，避灾路线所经过的岔道口应设置有醒目的方向指示牌，保证避灾人员安全快速撤退。五、 避灾路线1、当发生煤尘、火灾、煤与瓦斯突出、水灾及顶板事避灾路线：工作面24采区轨道下山副暗石门行人暗斜井行人斜井地面3、当发生煤与瓦斯突出时要沉着冷静，迅速戴好自救器，按正确逃生路线撤退，若无法及时撤出时，要就近到压风自救处，正确使用压风自救器装置待救。4、发生灾变时，井下工作人及时汇报矿调度室及通风调度等有关部门，并根据灾变情况组织撤离。第
23、六章 最后验证及远距离爆破第一节 最后验证经工作面效果检验后，若没有突出危险，则允许掘进至距煤层法向距离2m处，采用钻屑瓦斯解吸指标法进行最后验证；若最后验证结果为没有突出危险性，则在安全防护措施到位的情况下，进行揭煤工作。最后验证钻孔布置图见附图4： 验证钻孔参数见下表：验证钻孔参数表钻孔编号钻孔方位（）钻孔倾角（）钻孔深度（m）备 注1#231-2648.42#225-2736.43#217-2736.44#225-2833.55#225-2927.2第二节 远距离爆破 巷道掘进至煤层顶板法向距离2m时，采用远距离爆破进行揭煤，若一次爆破未能揭开煤层，对未爆破开的部分局部进行装药,继续执行
24、远距离爆破措施。巷道掘进采用远距离爆破时，按以下要求执行：设计依据：煤矿安全规程专家解读第二百一十条。1、炮眼数目：原则：炮眼数目一般为正常掘进炮眼数目的23倍或按每平方米45个确定；岩石眼数和煤层眼数比约为2:1，各类槽眼及辅助眼数一般为48个。正常掘进炮眼数目为59个，按正常掘进炮眼数目的23倍计算，炮眼数目为：118177个。巷道断面：10.5，按每平方米45个计算，炮眼数目为：4253个。结合巷道掘进实际情况，炮眼个数定为59个。2、炮眼布置：原则：顶部密度小，底部密度大；中间密度小，两侧密度大，岩眼和煤眼交错排列。后附炮眼布置图、爆破说明书。3、炸药消耗量：原则：正常掘进量的1.52
25、倍确定。正常巷道掘进用药量为：32.7。远距离爆破所需炸药量：49.0565.4。4、爆破方式采用正向爆破。装药时，遇到炮眼与消突孔穿孔现象时，此炮眼不进行装药。详见24采区轨道下山远距离爆破安全技术措施第三节 远距离爆破停电、撤人规定1、起爆地点：24采区轨道下山揭煤期间实施远距离爆破时，起爆地点设置在行人石门防突风门外。2、警戒点设置为了保证放炮期间的安全，行人暗斜井、轨道暗斜井、皮带暗斜井、设置警戒。3、停电撤人范围：（1）执行远距离爆破前，切断24采区所有动力电源（局部风机正常供电）；（2）执行爆破时，24采区内除参与揭煤作业人员和-150m水平泵房及变电所看管人员（1人）外，其他人员
26、全部撤出24采区。4、具体撤人范围为：24采区各掘进工作面，除参与揭煤作业人员和-150m水平泵房及变电所看管人员（1人）外，其他人员全部撤离至行人暗斜井新鲜风流中，并在行人暗斜井、轨道暗斜井、皮带暗斜井、设置警戒。 5、停送电操作程序（1）停电1）24采区轨道下山执行远距离爆破装药前，首先检查工作面支护情况、电气设备及开关是否完好。2）装药前，24031轨道顺槽所有生产供电停电，停电开关挂“有人工作，禁止合闸”牌，停电开关手把打零位闭锁。3）爆破前，检查24采区轨道下山生产供电是否全部停电。（2）送电1）爆破作业结束30分钟后，由瓦检员进行瓦斯浓度测量工作，当瓦斯浓度低于0.75%时方可送电
27、。2）送电时执行“谁挂牌、谁取牌，谁停电，谁送电”制度。停、送电时执行“一人操作，一人监护”制度。第七章 组织管理为保证揭煤工作的顺利进行，成立揭煤施工领导小组，揭煤期间，指挥部设在调度室，负责指挥揭煤施工作业。井下现场指挥部设在行人石门防突风门外;副指挥长一人为井下现场指挥长，通防科负责人协助副指挥长井下现场指挥，要求做到技术措施到位，施工质量到位。指 挥 长：周绍全 副 指 挥 长：晁红彬 辛泽芳成 员：张芫伟 刘 歆 张少年 朱国杰 徐得西 张少年 王松夺 段万利 郭朝旭 现 场 指 挥：辛泽芳 现 场 组 长：刘 斌 刘晋凯成 员：王晓孟 张世凡 薛彦利 一、职责范围：指 挥 长：负责
28、整个揭煤工作的统一指挥和安排。副指挥长：组织有关部门制定、审批、贯彻揭煤措施，并组织有关单位和人员实施。同时生产矿长全面负责石门揭煤期间的生产组织、顶板管理及安全生产工作，负全面生产管理责任。揭煤期间负责现场指挥。安检科负责人：组织安检部门严格监督揭煤措施的落实、执行情况；监督措施钻孔验收工作；落实揭煤过程中的安全防护工作是否到位。揭煤期间组织安检员落实撤人情况及时向井下指挥部汇报，然后汇报地面指挥部。机电科负责人：负责揭煤期间各项措施中机电管理和停送电工作。组织人员进行落实，确保起爆前24采区轨道下山内已断电，及时向井下指挥部汇报断电情况。随后及时汇报到地面指挥部。通防科负责人：协助总工程师
29、制定揭煤措施和安全技术措施，督促施工单位严格按设计施工，掌握揭煤进展情况，组织抽放钻孔验收工作。揭煤期间协助井下现场指挥工作，同时及时将井下各个部门汇报的情况汇总并汇报给井下指挥长及地面指挥部。生产科负责人：负责揭煤期间准确给出中腰线，掌握地质构造、控制岩柱尺寸，绘制地质剖面图，及时向指挥部反馈揭煤地质情况。揭煤前检查放炮地点巷道支护等情况是否良好，及时汇报到井下指挥部，随后及时汇报到地面指挥部。保卫科负责人：负责揭煤放炮前及时在地面设置警戒。警戒设置好之后，汇报调度室，调度室通知井下指挥部。通防队负责人：搞好通风、放炮、瓦斯检查工作。起爆前、后组织瓦检员对24采区轨道下山瓦斯进行测量确保瓦斯
30、浓度符合规定。将瓦斯浓度及时向井下指挥汇报。随后及时汇报到地面指挥部。调度室负责人：负责揭煤期间各部门工作协调，落实揭煤期间入井、升井人员情况。负责24采区轨道下山回风系统内各地点监控数据变化情况若出现异常及时向指挥长及井下现场指挥汇报，负责地面指挥部与井下指挥部的联络工作，及时将井下汇报的情况进行汇总，并汇报指挥长。开拓二队：负责按揭煤设计要求打好前探钻孔和抽放孔的安全施工和抽放工作，揭煤期间负责远距离爆破工作，应严格按照24采区轨道下山远距离爆破措施执行。各单位根据自己的职责范围，具体安排分工情况，分工情况及时汇报调度室，调度室进行汇总。施工单位根据爆破流程制定措施并及时组织会议进行贯彻。揭煤施工领导小组所有成员，必须组织本单位职工认真学习、贯彻执行揭煤措施，密切配合，积极主动完成各项
