回风井井筒揭煤施工安全技术措施

不连沟煤矿回风井井筒探、揭煤施工安全技术措施

作业地点：

施工单位：

编制单位：工程组

保存单位：不连沟项目部

编制时间： 2008年1月

中煤五公司二处不连沟项目部

不连沟煤矿回风井井筒探、揭煤

施工安全技术措施

一、工程与地质概况

不连沟矿井隶属内蒙古蒙泰煤业有限责任公司，位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗东部，行政隶属准格尔旗大路乡，隔黄河北与托可托县为邻，东与清水河县相望。不连沟矿井由沈阳设计研究院设计，矿井设计生产能力为1000万吨/年，采用主、副平硐、两立风井混合开拓，单水平盘区式开采。其中回风井净直径6.0m，井深396.0m，井口设计标高为+1273.0 m。

根据不连沟煤矿检4号钻孔柱状图所揭露的地层，井筒自上而下为第四系上更新统马兰组、第三系上新统、白系下统志丹群、二叠系下统山西组、石炭系上统太原组地层。

本次探、揭煤层属于太原组6上煤层和6煤层，根据检4号钻孔柱状图可知两煤层之间为深灰黑色的炭质泥岩，其下部泥岩较厚含植物碎片，泥岩厚度为6.7m。 6上煤层厚1.8m，预计见煤深度为374.926m； 6煤层厚21.9m，预计见煤深度为383.426m。煤质以暗煤为主，夹有少量亮煤，属暗淡型煤，沥青光泽。（附图1：6上煤层和6煤层及顶底板岩层地质柱状图）

二、矿井瓦斯情况

根据井田详查勘探中采集煤层钻孔瓦斯样统计分析，勘查区6号煤层自然瓦斯成份甲烷0.43-1.03%，二氧化碳为0-5.96%，氮气94.04-99.41%，为低瓦斯矿。瓦斯成分则以N2为主，属二氧化碳-氮气带。

三、井筒探、揭煤层施工方法

《不连沟煤矿井筒检查孔勘查报告》提供的资料，不连沟煤矿为低瓦斯矿

井，瓦斯成分则以N2为主，属二氧化碳-氮气带，从检3到检4号孔的瓦斯情况分析，本矿井煤层的CH4含量非常低。本矿井周边的矿井均为低瓦斯矿井，根据矿井地质情况，回风井井筒所穿过的煤层为低瓦斯，矿井地质条件属简单型。针对地质情况，揭煤层时为了安全起见，施工时坚持“安全第一，预防为主”的原则，采取先钻探煤、然后用光学瓦检仪检测探孔内的瓦斯含量，并在钻探过程中观察孔内的气体涌出情况，对探孔施工情况和瓦斯涌出情况进行分析，判定符合揭煤规定后，施工到煤层顶板上2m左右时采用震动放炮一次揭露煤层。

1、钻探煤层有两种方案：

采用QKZ-100潜孔钻机，配φ60mm×1.0m的钻杆和φ90mm的钻头打探煤眼。

1.1当井筒工作面掘进到距被揭煤层顶板最小法距10m时，停止掘进，潜孔钻机在井筒工作面上打2个超前钻孔，探明煤层的准确位置，施工前必须完成下列准备工作。

①探、揭煤施工前必须对井上下以及井口周围20m进行一次全面大检查，对查出的不安全隐患立即整改后，方可实施探揭煤施工。

②探、揭煤施工时，井筒的通风必须实行双机双电源，完善风电、瓦斯电闭锁。保持井筒的正常通风。

③井口棚及井下各种机电设备必须防爆，各种保护（特别是漏电保护装置）安全可靠。

1.2探煤孔具体施工如下：

当井筒施工至工作面距6上煤层垂距10m，即井深366.45m时停止井筒掘砌施工，根据井筒岩层倾向在工作面打2个探煤钻孔，钻孔布置在井筒中心，利用主提钩头将潜孔钻机下放到迎头。下放钻机前先将钻孔位置用风镐找平，用

风锤在工作面打四个600mm深的眼，用800mm长的螺纹钢锚杆配合加工好的槽钢将潜孔钻机的底座固定好，便可以上钻杆进行探眼。6上煤层和6煤层之间为6.7m，可以用潜孔钻机一次钻探，进入6煤层10m。在钻探过程中要注意观察是否有顶钻、喷煤、喷瓦斯等现象，探孔打好后瓦检员用光学瓦斯检测仪检测探孔内的瓦斯含量，并做好记录。如果打钻过程中无异常现象，孔内瓦斯含量低且无明显涌出，即可判定煤层的瓦斯低无突出危险，可正常组织揭煤施工。四、在6#煤层中施工

从检4号孔资料来看6#煤层层厚为21.9m，井筒与总回风巷连接处硐室和井底水窝都在6#煤层中施工。施工过程中每个班的跟班班队长都必须携带便携式瓦检仪，检测工作面的瓦斯情况。工作面打眼时必须打一个超前探孔，装药前瓦检员必须用光学瓦斯检测仪检测超前探孔的瓦斯含量，在工作面瓦斯浓度小于1%时才能进行装药连线放炮。

五、探孔测压及瓦斯排放

在钻探过程中如果出现顶钻、喷煤、喷瓦斯等现象时，可采用潜孔钻机将探孔穿透6煤大于10m的深度。打钻终孔后立即封孔测压，测定煤层的CH4压力。

具体方法如下：

（1）加工一根长度3.0m镀锌无缝钢管，管径Ф20mm，钢管与圆形挡板焊一起，带有丝扣接头，作为测压管。钢管在挡板下端露出1.0m并开出一些小孔，挡板直径Ф80 mm。

（2）管口露出工作面0.5m，在孔内先加入1.0m深的粘土，捣实后灌入加有速凝剂的水泥砂浆封堵，在管子上端接闸阀和压力表经24小时后测量压力，并详细记录压力上升与时间的关系，直到压力稳定为止，稳定后的压力即煤层

瓦斯压力。

若瓦斯压力P＜0.74Mpa，煤层无突出危险，可正常组织揭煤施工。若瓦斯压力P≥0.74MPa，如有突出危险，要打排放孔排放瓦斯。眼间距不大于1000mm，在控制断面内进行均匀布孔，外圈钻孔底距井筒轮廓线外不小于1500mm，排放孔穿透6煤深度大于10m，排放孔离测压孔距离为1.0m左右，打排放钻孔时，先打离测压孔远的,再打近的。排放钻孔布置见排放钻孔布置图（图3）。自然排放24小时后，再测定煤层的瓦斯压力P值，当瓦斯压力P＜0.74Mpa时，确定无突出危险后，正常组织揭煤施工。

六、过煤层时的临时支护

过煤层时，若煤岩破碎可采用锚网喷联合支护。掘进荒径按3550mm控制，锚杆为管缝式锚杆，锚杆间距为800×800mm的梅花型布置方式。金属网为150×150mm网格，采用ф6mm钢筋进行加工。施工时先把金属网放好,再向孔内安装锚杆，必要时进行喷射砼支护，喷射砼强度C20，喷层厚度50mm。

七、震动性放炮

当工作面掘进距煤层2m时，采用震动性放炮揭开煤层，并保证一次揭煤成功。

1、爆破器材选用：

雷管选用1到5段毫秒延期电雷管，脚线长度6.0m,延期时间在130毫秒以内,符合《煤矿安全规程》的规定。炸药选用煤矿许用安全型炸药。

2、爆破参数：

（1）布孔原则：中间密、周围稀、多层分布。岩眼、煤眼间隔布置，岩眼深度以距离煤层顶板200mm为准，打入煤层的部分要有炮泥充填。煤眼要穿