過采空區(qū)安全措施3篇

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(chǔ)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(shè)計規(guī)模90萬噸/年,采用斜井開拓方式。井田內(nèi)布置三條井筒。

(2)井筒布置及設(shè)計特征

副斜井井筒設(shè)計總斜長664.2m,傾角-22°,設(shè)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(zhì)資料分析,預(yù)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(jié)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(yù)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(shù)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(lǐng)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(diào)工作。

副組長:在組長的領(lǐng)導下具體負責工程項目的實施和技術(shù)指導工作。

成員:在組長的領(lǐng)導下負責整個工程的現(xiàn)場指揮、協(xié)調(diào)、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(nèi)又設(shè)計有猴車、軌道、管路、電纜等永久設(shè)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(wù)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(jié)果,在采掘工程平面圖上標明2#煤層預(yù)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(nèi)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(shè)置警戒,放炮員在地面進行放炮。為保證放炮安全,井筒內(nèi)敷設(shè)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(nèi)嚴禁有煙火,嚴禁有電器設(shè)備失爆現(xiàn)象,嚴禁有易燃易爆物品。井口100m外設(shè)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(shè)計和施工方法

過空區(qū)時,應(yīng)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(shè)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(cè)用1.2m長的圓木或木軌枕搭設(shè)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(shè)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(chǔ)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(shè)計圖紙準確將碹胎聯(lián)接固定,先支墻內(nèi)側(cè)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(cè)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(shè),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(nèi)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(zhì)的長治市欣建工程質(zhì)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(shè)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(yīng)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(shè)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(jié)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(yīng)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(yīng)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(zhuǎn),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(diào)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。混凝土在攪拌機內(nèi),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(shè)的鐵板內(nèi),用人工裝入模內(nèi)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,如有異常現(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(shè)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(shè)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(cè)3m成排打設(shè)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(zhì)預(yù)報工作,若前方可能出現(xiàn)破碎帶應(yīng)及時作出預(yù)報,以便提前做好準備工作。

②破碎帶施工以超前預(yù)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(shè)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(shè)計要求的基礎(chǔ)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(chǔ)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(shè)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(shè)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(shè)臨時支柱時將鋼筋網(wǎng)按設(shè)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(yīng)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(zhuǎn),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(shù)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(diào)度,由當班班長負責在井口設(shè)置警戒線,嚴禁人員入內(nèi)。

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(shè)計供風量,使有害氣體濃度降到允許范圍內(nèi)。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(yīng)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(chǎn),盡快在貫通點設(shè)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(yīng)對附近礦井通風系統(tǒng)進行調(diào)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(shè)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(shè)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(nèi)所有非本質(zhì)安全型電器設(shè)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(shè)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(jié)果必須通知現(xiàn)場作業(yè)班長并簽字認可,然后匯報調(diào)度,調(diào)度應(yīng)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(yīng)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(yīng)措施由礦山救護隊協(xié)助進行處理。檢查時3人應(yīng)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(nèi),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(diào)度室。遇特殊情況及時匯報調(diào)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(diào)度室,調(diào)度室應(yīng)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(yīng)根據(jù)具體情況,立即做出相應(yīng)的撤人、停電、設(shè)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(yīng)立即匯報項目經(jīng)理,由項目經(jīng)理匯報建設(shè)單位和公司分管安全副經(jīng)理。

穿過的老空區(qū)應(yīng)在井筒內(nèi)掛牌標識,分段在其下部埋設(shè)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(yīng)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(guān)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(guān)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(chǔ)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(shè)計規(guī)模90萬噸/年，采用斜井開拓方式。井田內(nèi)布置三條井筒。

（2）井筒布置及設(shè)計特征

副斜井井筒設(shè)計總斜長664.2m，傾角-22°，設(shè)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(zhì)資料分析，預(yù)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(jié)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(yù)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(shù)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(lǐng)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(diào)工作。

副組長：在組長的領(lǐng)導下具體負責工程項目的實施和技術(shù)指導工作。

成 員：在組長的領(lǐng)導下負責整個工程的現(xiàn)場指揮、協(xié)調(diào)、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(nèi)又設(shè)計有猴車、軌道、管路、電纜等永久設(shè)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(wù)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(jié)果，在采掘工程平面圖上標明2#煤層預(yù)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(nèi)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(shè)置警戒，放炮員在地面進行放炮。為保證放炮安全，井筒內(nèi)敷設(shè)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(nèi)嚴禁有煙火，嚴禁有電器設(shè)備失爆現(xiàn)象，嚴禁有易燃易爆物品。井口100m外設(shè)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(shè)計和施工方法

過空區(qū)時，應(yīng)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(shè)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(cè)用1.2m長的圓木或木軌枕搭設(shè)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(shè)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(chǔ)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(shè)計圖紙準確將碹胎聯(lián)接固定，先支墻內(nèi)側(cè)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(cè)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(shè)，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(nèi)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(zhì)的長治市欣建工程質(zhì)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(shè)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(yīng)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(shè)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(jié)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(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)，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(diào)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(nèi)，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(shè)的鐵板內(nèi)，用人工裝入模內(nèi)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(shè)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(shè)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(cè)3m成排打設(shè)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(zhì)預(yù)報工作，若前方可能出現(xiàn)破碎帶應(yīng)及時作出預(yù)報，以便提前做好準備工作。

②破碎帶施工以超前預(yù)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(shè)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(shè)計要求的基礎(chǔ)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(chǔ)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(shè)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(shè)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(shè)臨時支柱時將鋼筋網(wǎng)按設(shè)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(yīng)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(zhuǎn)，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(shù)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(diào)度，由當班班長負責在井口設(shè)置警戒線，嚴禁人員入內(nèi)。

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(shè)計供風量，使有害氣體濃度降到允許范圍內(nèi)。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(yīng)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(chǎn)，盡快在貫通點設(shè)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(yīng)對附近礦井通風系統(tǒng)進行調(diào)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(shè)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(shè)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(nèi)所有非本質(zhì)安全型電器設(shè)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(shè)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(jié)果必須通知現(xiàn)場作業(yè)班長并簽字認可，然后匯報調(diào)度，調(diào)度應(yīng)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(yīng)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(yīng)措施由礦山救護隊協(xié)助進行處理。檢查時3人應(yīng)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(nèi)，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(diào)度室。遇特殊情況及時匯報調(diào)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(diào)度室，調(diào)度室應(yīng)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(yīng)根據(jù)具體情況，立即做出相應(yīng)的撤人、停電、設(shè)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(yīng)立即匯報項目經(jīng)理，由項目經(jīng)理匯報建設(shè)單位和公司分管安全副經(jīng)理。

穿過的老空區(qū)應(yīng)在井筒內(nèi)掛牌標識，分段在其下部埋設(shè)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(yīng)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(guān)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(guān)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(chǔ)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(shè)計規(guī)模90萬噸/年,采用斜井開拓方式。井田內(nèi)布置三條井筒。

(2)井筒布置及設(shè)計特征

副斜井井筒設(shè)計總斜長664.2m,傾角-22°,設(shè)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(zhì)資料分析,預(yù)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(jié)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(yù)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(shù)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(lǐng)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(diào)工作。

副組長:在組長的領(lǐng)導下具體負責工程項目的實施和技術(shù)指導工作。

成 員:在組長的領(lǐng)導下負責整個工程的現(xiàn)場指揮、協(xié)調(diào)、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(nèi)又設(shè)計有猴車、軌道、管路、電纜等永久設(shè)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(wù)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(jié)果,在采掘工程平面圖上標明2#煤層預(yù)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(nèi)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(shè)置警戒,放炮員在地面進行放炮。為保證放炮安全,井筒內(nèi)敷設(shè)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(nèi)嚴禁有煙火,嚴禁有電器設(shè)備失爆現(xiàn)象,嚴禁有易燃易爆物品。井口100m外設(shè)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(shè)計和施工方法

過空區(qū)時,應(yīng)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(shè)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(cè)用1.2m長的圓木或木軌枕搭設(shè)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(shè)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(chǔ)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。混凝土厚度不少于200mm,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(shè)計圖紙準確將碹胎聯(lián)接固定,先支墻內(nèi)側(cè)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(cè)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(shè),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(nèi)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(zhì)的長治市欣建工程質(zhì)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(shè)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(yīng)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(shè)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(jié)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(yīng)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(yīng)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(zhuǎn),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(diào)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(nèi),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(shè)的鐵板內(nèi),用人工裝入模內(nèi)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(shè)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(shè)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(cè)3m成排打設(shè)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(zhì)預(yù)報工作,若前方可能出現(xiàn)破碎帶應(yīng)及時作出預(yù)報,以便提前做好準備工作。

②破碎帶施工以超前預(yù)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(shè)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(shè)計要求的基礎(chǔ)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(chǔ)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(shè)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(shè)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(shè)臨時支柱時將鋼筋網(wǎng)按設(shè)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(yīng)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(zhuǎn),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(shù)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(diào)度,由當班班長負責在井口設(shè)置警戒線,嚴禁人員入內(nèi)。

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(shè)計供風量,使有害氣體濃度降到允許范圍內(nèi)。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(yīng)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(chǎn),盡快在貫通點設(shè)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(yīng)對附近礦井通風系統(tǒng)進行調(diào)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(shè)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(shè)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(nèi)所有非本質(zhì)安全型電器設(shè)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(shè)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(jié)果必須通知現(xiàn)場作業(yè)班長并簽字認可,然后匯報調(diào)度,調(diào)度應(yīng)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(yīng)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(yīng)措施由礦山救護隊協(xié)助進行處理。檢查時3人應(yīng)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(nèi),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(diào)度室。遇特殊情況及時匯報調(diào)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(diào)度室,調(diào)度室應(yīng)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(yīng)根據(jù)具體情況,立即做出相應(yīng)的撤人、停電、設(shè)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(yīng)立即匯報項目經(jīng)理,由項目經(jīng)理匯報建設(shè)單位和公司分管安全副經(jīng)理。

穿過的老空區(qū)應(yīng)在井筒內(nèi)掛牌標識,分段在其下部埋設(shè)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(yīng)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(guān)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(guān)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