21110回风顺槽瓦斯治理巷施工安全技术措施.docx
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21110回风顺槽瓦斯治理巷施工安全技术措施
21110回风顺槽瓦斯治理巷施工安全技术措施
一、工程概况
根据已有资料显示,21110回风顺槽400—600m区域内与原六西副巷相距6-20m,由于受六西副巷影响,该区域内顺层瓦斯钻孔在施工过程中易出现卡钻、钻孔达不到设计要求等问题,致使21110回风顺槽400—600m区域内出现瓦斯抽放空白带(该区域位于非突出区域内),为使21110综采工作面能够进一步消突、瓦斯区域治理达标,经矿领导及有关技术人员研究决定在21110回风顺槽460m处(临时避险硐室向东16m)施工一长40m瓦斯治理巷,为保证瓦斯治理巷道在施工过程中的安全生产,特制定如下安全技术措施,望有关单位严格贯彻执行。
二、施工组织
施工单位:
综采队
施工地点:
21110回风顺槽460m处
安全负责人:
熊涛
技术负责人:
李晓刚
三、开口位置
开口位置位于21110回风顺槽460m处下帮(临时避险硐室向东16m,原21110回风顺槽临时水仓向南),巷道全长40m,方位角141°,沿煤层顶板掘进。
该地段煤层平均厚度3.5m,该巷道与原六西水仓相距21m,对巷道掘进无水害影响。
附:
巷道位置平面图
四、支护设计
(一)巷道断面
21110回风顺槽瓦斯治理巷掘进断面设计为梯形断面:
上宽3.0m,中高2.3m,下宽4.2m。
采用工字钢对棚支护,棚距0.8m。
附:
巷道支护断面图
(二)支护方式
1、工字钢段临时支护
临时支护:
采用2根π型钢梁作为前探梁临时支护,间距1m(由于所使用工字钢梁为经后期焊接加工而成,在使用过程中前探梁卡子在焊接处不易固定间距可适当扩大但最大不可大于1.2m),长度4m,每根前探梁采用2个卡子固定在顶梁上,控顶距离不得超过0.8m。
一次允许架设两架梁,前探梁上方不接顶时,要用方木接顶,并背紧背牢。
巷道在施工时开口前三棚可不采用临时支护。
2、永久支护:
工字钢对棚支护,棚距0.8m。
附图:
巷道临时支护图
(三)支护材料
11#型工字钢,撑杆,顶部采用钢筋网+塑编网闭顶,两帮采用钢筋网配合塑编网闭帮。
钢筋网型号:
钢筋直径6mm,规格(长×宽)=900mm×700mm,网格(长×宽)75mm×75mm;塑编网规格:
8mm宽的阻燃性塑料带编制而成,规格(长×宽)900×700mm。
(四)施工顺序
交接班→送料→进巷→出煤(矸)→移前探梁、架棚→清理→工程质量验收。
(五)工程质量要求
1、工字钢巷道净宽误差:
0~50mm。
2、工字钢巷道净高:
0~50mm。
3、工字钢柱窝深200mm,误差0~30mm,工字钢腿应站到实底上,底软时要垫木靴。
4、工字钢棚距误差±50mm。
5、工字钢支架背正背牢,棚子无前倾倒仰、歪扭迈步,接口严实合缝。
6、撑杆打设齐全,顶部中间撑杆沿巷道中线打成直线。
7、网片要压茬连接,搭接150mm,相邻两块网之间要用12#铁丝联接,每隔2个网格连接一次。
(六)施工方法
1、开口前,先将须开口地段前后20m电缆、监控线吊高至顶板,在去掉U型拱棚腿的U型钢卡缆上方使用专用连接横梁固定,然后将临时水仓内积水排出,於煤、杂物等清理干净,最后开始掘进。
2、架设工字钢方法:
煤巷段用手镐沿顶部向前掘出0.8m的位置,及时将前探梁向前移动,3人协作先架上工字钢梁,用钢网配塑编网闭顶;然后用手镐(风镐)掘出两帮的位置,5人协作架棚(2人扶腿、3人架梁),1人注意观察顶板,把棚子放正架牢,最后用塑编网加钢网闭帮,打齐撑杆。
3、施工中采用手镐、风镐落煤,掘进巷道所出的煤采用人工装溜,经刮板运输机运入侧翻式矿车中,经21110回风顺槽索车运至+13m绕巷口,翻入刮板运输机中,经刮板运输机、皮带输送机运入+13m煤仓中,经主暗斜井及主斜井皮带运至平地。
五、生产系统
(一)通风系统
1、通风方式及供风距离:
21110回风顺槽瓦斯治理巷采用局部通风机压入式通风,最大供风距离550m。
2、风量计算:
根据独立通风的掘进工作面风量计算有关规定,应按巷道瓦斯涌出量、炸药使用量、工作面同时工作最多人数确定掘进工作面的需风量,按巷道设计最大供风距离和风筒百米漏风率计算风机吸风量,以风机吸风量选定风机型号,从而确定风机的最大工作风量;以风机最大工作风量加上风机安装位置巷道最低风速的风量,确定整个掘进工作面的全风压供给的风量(即掘进工作面的总风量Q掘进)。
按以下3个步骤计算,最后进行验算。
(1)掘进工作面需风量计算
①按瓦斯涌出量计算:
Q需=100Q瓦K瓦=100×0.5×2.0=100m3/min
式中:
Q需—按瓦斯涌出量所需风量,m3/min
Q瓦—巷道瓦斯绝对涌出量,取0.5m3/min
K瓦—瓦斯涌出不均匀系数,取2.0
(2)按人员所需风量计算:
Q需=4N=4×26=104m3/min
式中:
Q需——掘进工作面的需风量,m3/min;
4——每人每分钟应供给的最低风量,m3/min;
N——掘进工作面同时工作的最多人数(取交接班时)。
(3)确定工作面的需风量:
根据以上计算,该掘进工作面的需风量(即风筒末端出口处的风量)取104m3/min。
3、风量验算
(1)按最低风速验算
煤巷掘进工作面的最低风量(
)
15
=15
7.6=114
(2)按最高风速验算
岩巷、煤巷或半煤岩巷掘进工作面的最高风量(
)
240
=240
6.44=1547
(3)按掘进工作面温度和炸药量验算
炸药量/
<5
5~20
>20
温度/℃
6
以下
16-22
23-26
16
以下
16-22
23-26
16
以下
16-22
23-26
需要风量
(
)
40
50
60
50
60
80
60
80
60
通过以往资料查的21110回风顺槽瓦斯治理巷地温一般在20~21°,则按工作面温度计算得到的所需风量为50
。
(4)按有害气体的浓度计算
回风流中瓦斯或二氧化碳不得超过1%,其他有害气体符合《煤矿安全规程》规定。
=0.5/104>1%
通过风量验算可知初确定风量104
不能满足要求,最终确定该掘进巷道实际供风标准不得低于114
。
4、局通风机选型及安装地点
(1)通风机选型
根据以上计算结果,选择通风机(备用风机一台,工作风机一台),选定局部通风机的吸风量Q吸2×7.5kw风机取260m3/min,必须不低于局部风机计算吸风量。
表14局部通风机参数表
型号指标
全风压
(Pa)
风量(m3/min)
最高全压效率(%)
电机功率(kW)
FBDNo5.0/15
350~4000
240~300
≥85
2×7.5
(2)局部通风机及开关的安装地点
局部通风机安设在+13m车场与副暗斜井延伸交叉口以西约20m处顶板上。
(3)通风系统
新鲜风流:
副斜井→四号车场→副暗斜井→+13m车场→局部通风机、风筒→掘进工作面。
乏风流:
掘进工作面→21110回风顺槽→+13m回风巷→回风暗斜井→回风立井→地面。
附:
通风系统示意图
(二)压风系统
风源来自地面压风机房,工作面施工前,压风管路安装到位,以后随工作面掘进及时铺设压风管路,严禁将压风管路移作它用,压风管路选用直径80mm的钢管工作面供风压力不低于0.5MPa。
压风系统:
地面压风机房→回风立井→139联络巷→副暗斜井→+13m车场→21110回风顺槽→工作面。
附:
压风系统示意图
(四)安全监控系统
1、便携式甲烷报警仪的配备和使用:
①矿长、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、班组长、流动电钳工等下井时必须携带便携式甲烷报警仪,对其工作范围内的CH4进行监测,如出现报警(CH4报警点为0.75%)必须停止工作,进行处理。
②当班的班组长把常开的便携式甲烷报警仪悬挂在距掘进工作面5m范围内下帮,当报便携式甲烷报警仪报警时,必须停止工作,撤出人员,并切断电源进行处理。
2、甲烷传感器及甲烷断电仪的配备和使用:
在掘进工作面掘进小于5m时在距掘进工作面与21110回风顺槽交岔口向东10-15m处安装甲烷传感器T1,在掘进工作面掘进距离大于5m后随工作面掘进安装甲烷传感器T2,T2安设在距迎头不大于5m的巷道下帮,垂直悬挂,距顶板不得大于300mm,距巷帮不得小于200mm。
其报警浓度为≥0.75%CH4,断电浓度为≥0.75%CH4,复电浓度为≤0.65%CH4,断电范围包括刮板输送机、信号电源等全部非本质安全型电器设备。
附:
监控系统示意图
(五)运输系统
21110回风瓦斯治理巷采用人工装溜,经刮板运输机运入侧翻式矿车中,经21110回风顺槽索车运至+13m绕巷口,翻入刮板运输机中,经刮板运输机、皮带输送机运入+13m煤仓中,经主暗斜井皮带、上仓皮带巷皮带运入井底煤仓,再经主斜井皮带运至地面。
运煤路线:
工作面→21110回风顺槽→+13m绕巷→+13m煤仓→主暗斜井→上仓皮带巷→井底煤仓→主斜井→地面。
运料路线:
地面→副斜井→井底车场→139平台→副暗斜井→+13m车场→21110回风顺槽→工作面。
附:
运输路线系统示意图
(六)供电系统
掘进工作面局扇采用双回路供电。
电源分别来自-23变电所200KVA风机专用变压器和-23变电所500KVA生产变压器,其中主局扇电源取自-23变电所200KVA风机专用变压器,经主暗斜井、+13联络道、副暗斜井接至新+13配电点处主扇控制开关;另一路备扇及生产电源来自-23变电所500KVA生产变压器,经主暗斜井、+13联络巷、副暗斜井接至新+13配电点处备扇与生产电源控制开关,用于生产用电与备扇风机闭锁,当主扇停止运转后,备扇能自动切换。
局部通风机应实现“三专两闭锁”。
附:
供电系统示意图
(七)排水系统
根据21110综采面地质说明书和有关资料,以及21110回风顺槽揭露情况,该工作面掘进过程中预计会有少量涌水,预计涌水量0.5m³/h,但对掘进影响不大。
选用108mm(4吋)的排水管,并和压风、防尘管一并随着工作面移动而前移。
工作面预备两台5.5KW的排水泵(一用一备)。
排水路线:
掘进工作面→21110回风顺槽→+13m车场→副暗斜井→-23m车场→-23m水仓。
七、安全技术措施
(1)瓦斯治理
1、瓦斯检查地点:
掘进工作面、电器设备附近、回风流与全风压混合处等地点。
2、认真履行瓦斯检查员手册签字制度,掌握工作面CH4浓度的变化情况,瓦斯检查手册、班报、牌板三对照,严禁空班、漏检。
3、班组长下井时必须携带便携式甲烷报警仪,并把便携式报警仪悬挂在掘进工作面5m范围内无风筒一侧,当便携式甲烷报警仪报警时,必须停止工作,撤出人员,查明原因,进行处理。
4、掘进工作面安设甲烷自动报警断电仪装置,工作面风流中瓦斯浓度达到0.75%时,甲烷自动报警仪发出报警信号,并自动切断工作面和回风巷所有非本质安全型电气设备电源,掘进工作面撤离人员,采取措施进行处理。
只有瓦斯浓度降到0.65%以下时,才准人工复电,恢复工作。
5、在掘进工作面掘进小于5m时在距掘进工作面与21110回风顺槽交岔口向东10-15m处安装甲烷传感器T1,在掘进工作面掘进距离大于5m后随工作面掘进安装甲烷传感器T2,T2安设在距迎头3-5m的巷道下帮,垂直悬挂,距顶板不得大于300mm,距巷帮不得小于200mm。
瓦斯报警浓度0.75%、断电浓度≥0.75%、复电浓度0.65%,断电范围为工作面及其回风巷内的全部非本质安全型电气设备;风电闭锁、瓦斯电闭锁每7天试验一次,传感器每隔7天调校一次并贴上调校合格的标签。
6、按矿井规定必须佩带便携式瓦斯监测仪的人员,必须携带便携式瓦斯监测仪入井,到掘进工作面后必须先检查瓦斯浓度情况。
发现瓦斯超限时通知跟班队长、班组长、瓦检员,采取措施,进行处理。
7、每天瓦检员用光学仪器与掘进工作面的瓦斯传感器进行比对,误差较0.1%大时,要及时通知监控人员进行调校。
8、掘进工作面瓦斯浓度超过3%时,必须闭锁风机电源,编制专项措施组织人员进行排放。
(2)通风管理
1、局扇风机倒台试验
①局扇风机自动倒台试验每天4点班接班后试验一次,试验时间不得低于15分钟。
②局扇倒台试验必须由掘进值班电工和瓦斯检查员共同完成,在进行试验前必须通知调度室和-23变电所,在得到调度室批准后方可进行试验。
③风机自动倒台试验如果与变电所保护试验、瓦斯断电试验、远方漏电试验等时间相冲突时,必须停止试验,待其它试验结束,接到调度室命令后方可试验。
④每次试验结束后,值班电工和瓦斯检查员要及时向调度室汇报试验情况,调度室要对每处风机的倒台试验做好记录,值班电工填写牌板。
⑤在风机自动倒台试验中发现开关或风机故障,不能自动切换,试验人应及时向调度室和队领导汇报。
值班电工能够现场处理的故障,由瓦检员现场监督处理,如果维修不好,值班电工应在现场看护,并汇报队领导进行更换。
⑥掘进值班电工负责对风机倒台试验进行记录,瓦斯检查员签字确认。
⑦掘进工作面局扇试验记录必须存档。
2、操作试验顺序
①主扇(1号)正常情况下主扇控制开关和送电开关闭锁,停风、停电。
②备扇(2号)在主扇停转5秒后,备扇控制开关自动吸合,备扇启动只能通风。
③操作顺序:
开启主扇时,按主扇控制开关启动按钮,主扇风机运转;如果主扇无电源,备扇控制开关延时3~5秒自动吸合,备扇运转。
试验顺序:
①试验前值班电工必须向调度室汇报,得到调度室同意后方可进行试验。
②在正常运转情况下,试验时先按下主扇开关停止按钮,主扇风机停止,备扇控制开关延时3~5秒自动吸合,备扇运转。
③备扇风机启动后,要观察其运行情况,并检查风机闭锁送电是否正常,送电开关是否漏电。
④按下主扇开关停止按钮,将主扇停机,如果在5秒内不能启动备扇应立即恢复主扇风机。
如果备扇运转后送电开关不能断电,应将送电开关手把闭锁,及时查找原因进行处理,并做好记录。
3、加强通风管理,局部通风机要有专人管理,保证局部通风机正常运转,其他人员不得随意停开。
4、风筒使用抗静电、阻燃风筒,风筒吊挂平直,无脱节、无破口,矿车不得磨擦挤压风筒,风筒口距迎头不得超过5m。
5、使用局部通风机的掘进工作面,不得停风;因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。
6、局部通风机必须使用风电闭锁、瓦斯电闭锁装置,使用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电。
7、局部通风机因故停止运转,在恢复通风前,首先检查瓦斯,只有停风区中瓦斯浓度不超过0.75%和二氧化碳浓度不超过1%,局部通风机及开关附近20m内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开启局部通风机,恢复正常通风。
8、风筒传感器安设位置距掘进工作面迎头不大于20m。
(3)防尘管理
1、装煤(岩)洒水,加强个体防护。
2、距工作面20m范围内设一道能封闭全断面的水幕,
3、巷道经常清尘、洒水,消除粉尘积聚现象。
4、防尘管路必须紧跟工作面迎头。
5、工作面采取煤体注水措施。
(具体参数如下图所示)
(二)顶板管理
1、敲帮问顶
①敲帮问顶工作应有2名有经验的人员担任,一人找顶、一人观察顶板和退路。
人员应站在两帮安全地点,观察人员应站在找顶人的侧后面,并保证退路畅通。
②敲帮问顶由外向里先顶后帮,依次进行,找顶范围内严禁其他人员进入。
③敲帮问顶工作人员应戴手套,用长柄工具找顶时,应防止矸石顺杆而下伤人。
④顶部遇有大块断裂矸石时,应先设置临时支护,保证安全后再顺着裂隙、层理慢慢地挑下,不得硬刨强挖。
2、若顶煤或矸石冒落,必须绞架接顶,绞架前先检查顶部瓦斯浓度,当瓦斯浓度低于0.5%时方可工作,绞架前用长柄工具处理顶及两帮活煤(矸),清理退路,绞架时要由专人观察顶板,以备顶板来压时迅速撤到安全地点,绞架要快,并由专人指挥,递送事先准备好的绞架材料,保证绞架质量,各压点保持一条线,顶帮要背实。
(三)机电管理
1、电缆、风、水管路、风筒等按设计断面图中位置和尺寸敷设。
2、电缆采用用胶质电缆勾悬挂,间距0.7m。
电缆的吊挂要整齐,松紧一致,不脱钩,不落地;供电电缆、信号线要平行分开吊挂,间距350mm。
3、风、水管使用管子架固定,风、水管路的吊挂要高度一致,间距100mm,距巷道底板500mm,间距6m一个。
风、水管路要接口严密,20m范围内使用直径19mm胶管,20m外使用直径80mm的铁管。
4、风筒用12#铁丝沿巷道上帮挂设,吊挂要平直整齐,风筒距工作面的距离不得大于5m。
(四)防治水管理
1、工作面出现挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时,必须停止作业,采取措施,立即报告调度室,发出警报,撤除所有受水威胁地点的施工人员。
2、根据掘进过的21110回风顺槽瓦斯治理巷揭露情况来看,该掘进工作面水文地质构造简单,预计在施工过程中会有少量顶板淋水,不会影响该工作面的正常掘进。
但在整个施工过程中必须坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,确保安全生产。
七、其他
21110回风顺槽瓦斯治理巷过老巷安全技术措施
(1)工程概况
根据已有资料显示,21110回风顺槽与原六西副巷相距6-20m,瓦斯治理巷掘进过程中将会穿过原六西副巷,为保证过老巷过程中的安全生产,特制定以下安全技术措施:
(2)准备工作
掘进工作面过老巷时,工作面备足防冒顶、片帮的材料(撑杆30根、纤川20根、背寨10块、劈子10块、杂木等),并码放整齐,不准影响行人及通风。
(3)安全技术措施
1、严格交接班制度,接班后班组长必须对工作面安全情况进行全面检查,确认无危险后,方准进入工作面。
2、过老巷段棚距要适当加密,由原来的0.8m改为0.6m,严禁此段棚距超宽,在去掉原六西副巷木梁腿时,必须先支护好此段顶板,减少空顶时间和面积,防止冒顶,然后将木梁腿刨出,拆出的木梁腿要及时运出工作面,保证工作面行人道畅通。
3、在掘进工作面煤墙上布置探眼3个,1号探眼布置在巷道中心位置,距工作面底板1m、距帮0.5m沿掘进方向钻进,2、3号钻孔布置离两帮0.5m,打设方向与中线夹角20°,同底板坡度平行。
钻眼工具采用风煤钻,钻杆直径42mm,眼深6m。
4、打探眼时,发现煤体松软、片帮、顶钻等异状时,必须停止作业,但不得拔出钻杆,掘进工作面出现挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等透水预兆时,必须停止作业,采取措施,立即报告调度室,
5、探眼打设6m确认无异常后方可允许掘进3m,掘进工作面保持3m的超前距。
6、21110回风顺槽瓦斯治理巷安设专用电话,遇特殊情况时,及时向调度室汇报。
7、掘进工作面打探眼时,瓦检员检查掘进工作面空气成分,如果瓦斯二氧化碳或其他有毒有害气体浓度超过规程规定,必须停止钻进,切断电源,撤出人员,并上报调度室,及时处理,瓦检员要加强21110回风顺槽瓦斯治理巷过老巷段的瓦斯检查工作,通风队安排人员察看过老巷时巷道是否有漏风情况,消除瓦斯积聚,保证21110回风顺槽瓦斯治理巷风速符合规程规定。
8、电修工每班检查掘进工作面电气设备,确保台台完好。
9、钻眼时,将风筒末端接到探水迎头,对着钻孔,及时吹散瓦斯及有毒有害气体。
10、钻眼时,填写探测眼的各项数据,监督人员签字确认。
11、施工前,严格敲帮问顶制度,严禁空顶作业,超前支护必须紧跟工作面迎头,工作面每掘进0.6m,及时架设工字钢梁,并用钢网、塑编网闭帮,工作面棚子架设后,顶帮闭实,底软时两帮工字钢腿垫废道板。
12、棚梁架好后,及时用纤川控制顶板,防止顶板冒落,若顶板冒落过高则需绞架,绞架前先检查顶部瓦斯浓度,只有当瓦斯浓度低于0.5%时才能工作(若此时瓦斯浓度超过0.5%,则应向调度室报告,待查明原因并处理,瓦斯浓度降至0.5%以下时方可绞架),先用长柄工具处理顶及两帮活矸,在绞架之前,要清理退路,以备顶板来压时迅速退到安全地点,绞架时要有专人观察顶板,发现冒顶预兆时,立即发令撤退,绞架要快,并有专人指挥,及时递送事先准备好的绞架材料,保证绞架质量,各压点保持一条线,顶帮要背实。
13、过老巷时要严格控制好顶、帮。
14、如果探到老空留落带,应注意经常检查老空瓦斯浓度,杜绝瓦斯积聚。
15、处理危岩严格执行敲帮问顶制度,敲帮问顶时必须遵守下列规定:
①敲帮问顶工作必须有2名有经验的工作人员担任,一人敲帮问顶、一人观察顶板和退路,遇到危险情况及时撤人。
②敲帮问顶人员应戴手套,用长柄工具挑顶时,应防止矸石顺杆而下伤人。
16、过老巷期间综采队队干现场跟班指挥,监督措施执行情况,保证各班安全生产。
掘进工作面过老巷时要加强支护,过老巷过程中工作面所有棚子必须按规程要求架正背牢,严禁出现不迎山、棚梁不平、迈步等不符合作业规程要求的棚子。
掘进期间,综采队跟班队干要注意观察顶板变化情况,各工种操作人员在施工前,要认真做好敲帮问顶,清理撤退路线、处理不安隐患等工作。
遇有险情,立即处理;不能处理时,立即撤人并与值班队干联系,并及时向调度室汇报。
八、避灾路线
(一)火灾、瓦斯、煤尘爆炸
掘进工作面→21110回风顺槽→21110综采工作面→21110皮带顺槽→-23m轨道巷→副暗斜井→四号车场→地面。
(二)水灾:
掘进面→21110回风顺槽→+13m车场→副暗斜井→井底车场→地面。
附:
避灾路线示意图
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