250203回采工作面矿压防治设计方案及安全技术措施.doc
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1、250203上 回采工作面矿压防治设计方案及安全技术措施编 制: 田文辉审 核: 王爱军矿 压 办: 于贵良技 术 科: 孙新旭安 检 科: 包彦明矿压副总: 于贵良安全矿长: 陈银德总工程师: 丁小敏2013年7月8日由于250203上工作面两顺槽在掘进期间,矿压显现频繁,对巷道破坏较大,给工作面安全生产带来重大隐患,250203上运输顺槽回采初期处于向斜构造,回采过程中巷道压力可能较大,为了保证250203上工作面在回采时期的安全生产,降低强矿压破坏强度,特制定250203上回采工作面矿压防治设计方案及安全技术措施,望相关单位严格遵照执行。一、监测方法1.钻屑监测法:(1)两顺槽钻屑监测孔
2、均布置在巷道内帮侧,钻屑监测范围运输顺槽自工作面下口向外50-200m范围每隔20米布置一个钻孔,共7个,监测范围为150米;材料顺槽自上口向外每隔20米布置一个钻孔,共5个,监测范围为100米。(2)矿压防治队要求每天对两顺槽规定范围进行钻屑监测,钻孔深度为10米,孔径为42mm。(3)钻孔布置后,在每一处挂设测点牌板,并编号,如“钻屑1、钻屑2”,测点编号不重复,连续累加。(4)每天在各测点取钻屑一次。(5)当最靠近工作面的测点因推进影响而不能继续取样时,按间隔距离(20米)要求再向外布置一个测点,并编号。(6)钻屑孔施工采用手持式风动钻机配直径为42mm钻头和1.0米可接长麻花钻杆。(7
3、)钻孔时,必须保证钻孔直径和方向,钻进时不得随意退钻和扩大钻孔。(8)钻孔应尽量布置在巷道中部(距巷道底板1.5米),垂直巷帮,钻孔角度为仰角1015度。(9)取煤粉用消防桶或煤粉袋,保证钻孔的煤粉量不增不减,秤重用弹簧秤,每米秤重要求准确。(10) 检测时要作好详细记录,包括钻孔时间、地点、深度、每米钻孔的排粉量、施工中的动力效应及生产地质条件等。(11)取钻屑后,把记录结果详细送报矿压办公室进行分析处理,然后和标准煤粉量进行比较,如差值超过临界值(1.75kg/m)及打钻过程中出现卡钻、吸钻、异响等现象严重,则表明该区域处于冲击危险状态。(12) 施工过程中必须严格遵守“钻孔作业安全措施”
4、。(13) 如果打钻过程中出现异响时,需立即停止打钻,观察顶板是否稳定,没有异常时方可重新钻进。(14)施工人员必须时刻注意周围巷道是否有异常情况,加强警戒,提高自我防范意识。2、微震监测:(1)、微震探头的安装必须按照矿压办下发的通知进行布置。(2)、安装微震探头的锚杆长度不得小于2米,安装深度为2米,且要垂直安装在巷道底板,使其稳定牢固,再用扳手把微震探头拧紧在锚杆上。(3)、微震探头必须设有防护罩,确保探头不会因外界因素损坏。(4)、微震探头按照编号进行挂牌管理,并要专人负责。(5)、矿压队监测线路维护人员,当线路出现断路、短路或其它故障时,应立即进行抢修,确保各监测线路的正常工作。(6
5、)、微震数据监测分析人员要认真进行数据处理,总结工作面不同阶段的数据变化情况、规律,为强矿压预测预报提供依据,确定矿压防治重点区域。3、地音监测:(1)、该工作面使用的四个地音探头编号分别是1、2、3、4号。1号、2号地音探头安装在材料顺槽内帮安装时,用扳手将1号、2号地音探头分别安装在距离工作面80米、110米内帮距离底板往上1.6米左右的锚杆上,并拧紧。两个探头之间的距离为30米(距离始终保持不变),随着工作面的推进,1号地音探头与工作面之间的距离不能小于40米,快到40米时,矿压队监测线路维护人员要立即进行移动探头到初始安装时的距离,要确保探头不会被损坏,每次移动探头以后必须向矿压办工作
6、人员进行汇报,以便分析人员修改监测参数。3号、4号安装在运输顺槽内帮,安装方法同上 (2)、地音探头必须用扳手牢固的固定在锚杆上,并挂牌管理。(3)、在移动探头的过程中要注意,探头、放大器、接线口、线路等,监测线路及放大器要绑扎固定,避免断线,尽量减少对监测数据的影响。(4)、地音监测分析人员,即时修改工作面推进参数,认真处理地音监测数据,总结分析、评估工作面危险等级。4、地应力监测:(1)、压力传感器安装采用风动钻机、直径42mm的1.0m的可接长麻花钻杆钻孔,每组深度为18米和12米,一组两孔,组与组间距 为30米。安装时必须使用专用倒杆进行安装一确保压力板与上下煤壁紧贴。(2)、压力变送
7、器及油路输送管必须紧靠煤壁固定绑扎,确保不会因外界因素损坏。(3)、压力变送器按照编号进行挂牌管理,并要专人负责。(4)、矿压队监测线路维护人员,当线路出现断路、短路或其它故障时,应立即进行抢修,确保各监测线路的正常工作。(5)、地应力数据监测分析人员要认真进行数据处理,总结工作面不同阶段的数据变化情况、规律,为强矿压预测预报提供依据,确定矿压防治重点区域。5、矿压日常观测法:(1)作好工作面表象观测记录,在运输顺槽布置表面位移观测点,距工作面每100米设一个观测站,每日测量一次,观测巷道变形,共4个,观测范围400米,对每次动压现象、煤壁片帮、冒顶及支架高度作详细记录;包括地点、震感、破坏程
8、度及其它情况(矿压防治队和综采二队执行),每日报送矿压监测办公室。(2)对每次发生的巷道变形、矿压显现作详细记录并上报。(3)要求综采二队对每天工作面的表象做详细记录,并及时上报矿压监测办公室。二、回采前工作面矿压防治措施1、切眼深孔切顶爆破卸压在工作面初采过程中,工作面老顶不能随回采及时的垮落,形成大面积悬顶,在悬臂达到极限状态失衡破断时,势必造成能量突然大量释放,对冲击矿压的治理和防治非常不利,针对这种情况,采取用大直径顶板钻孔,应用定向集能护壁爆破技术对老顶进行破坏,使工作面初采时顶板及时垮落,避免形成大面积悬顶。结合实际情况:在工作面切眼小断面掘成、扩掘50m后,在切眼老塘侧实施深孔爆
9、破卸压,具体参数为:用架柱式钻机在切眼老塘侧底板以上2.6m处,垂直切眼走向每隔5m布置1孔,仰角70度,孔深25m,孔径为55mm,每隔5m布置1孔,每孔装药量为12kg,爆破使用毫秒电雷管配合导爆索进行爆破,封孔长度不小于7m,用炮泥捣实,卸压示意图如下:2、运输顺槽切顶、底板爆破卸压方案在工作面回采之前,矿压防治队安排人员在运输顺槽自切眼下口向外300m范围,用架柱式液压钻机沿巷道走向方向每隔3m布置一组切顶、底板爆破孔,每组5孔(底板卸压孔距内、外帮1.8m处各布置1孔,孔间距为1.8米;内帮距底板上2米、2.5米处各布置1孔切顶爆破孔,外帮距底板上2.5米处布置1孔切顶爆破孔)。底板
10、爆破孔角度为-90,孔深为15米,每孔装药量为6kg,封孔长度不小于5米;内帮切顶孔角度为40和70,外帮切顶孔角度为70,孔深度为25米,每孔装药量为12kg,封孔长度不小于7米,爆破使用乳化炸药和矿用毫秒电雷管配合导爆索进行爆破,每根导爆索串联用三发电雷管起爆,卸压孔示意图如下所示:250203上运输顺槽切顶、底板爆破示意图3、材料顺槽及切眼外帮大直径钻孔卸压由矿压防治队负责,安排人员在250203材料顺槽及切眼外帮施工大直径钻孔卸压,在材料顺槽从里向外沿内帮和切眼外帮从上口到下口每间隔两排(1.4/1.6米)打1孔,进行钻孔卸压,距离底板1.21.5m,孔深15米、垂直巷帮水平布置,钻孔
11、孔径为75mm,并用115mm钻头进行扩孔。4、运输顺槽高压水力冲孔卸压巷帮:在运输顺槽工作面下口向外300m范围施工高压水力冲孔,布置按间隔3.2米垂直巷帮沿倾向布置,巷道两帮对称布置,钻孔直径94mm,深度30m,仰角57度,水力钻割保护带为8米钻孔08米范围不钻割,钻割方式为定点静态钻割和前后反复动态钻割相结合,定点钻割时间为每米15分钟(每米均分为3段,每段5分钟),前后反复动态钻割时间为10分钟。三、工作面回采时期矿压防治措施(一)、材料顺槽回采时期矿压防治措施1、煤体爆破材料顺槽煤体爆破卸压要求自上口向外50m范围,在内帮每间隔5米布置一卸压孔,孔口位置布置在底板往上1.5米,垂直
12、巷帮,深度10米,孔径42mm,角度-45。采用反向装药,装药量为3Kg,采用3个药头,矿用乳化炸药和毫秒电雷管孔内串联,孔间串联,封泥长度不得小于4米,完毕后35孔同时起爆,防治范围根据每日施工安排表布置位置进行爆破卸压,初次卸压不小于200m。2、大直径钻孔卸压材料顺槽内帮施工大直径钻孔卸压要求在材料顺槽从里向外沿内帮每间隔0.8米打1孔,进行钻孔卸压,距离底板1.21.5m,孔深15米、垂直巷帮水平布置,钻孔孔径为75mm,并用115mm钻头进行扩孔。3、材料顺槽顶板深孔爆破卸压:材料顺槽超前工作面20m开始,在材料顺槽内帮每隔4m布置1孔,垂直巷道走向,深度为25m,角度为仰角70度,
13、钻孔直径为65mm,装药量为12kg,爆破使用乳化炸药和矿用毫秒电雷管,每天施工一孔进行爆破卸压。(二)、运输顺槽回采时期矿压防治措施1.底板注水卸压:从改变煤层工作面周围煤体的物理机械特性入手,在工作面内帮及煤体中进行静压注水,以软化煤体及改变工作面煤体物理性质,以达到缓解应力集中,转移释放压力,减缓矿压显现的目的。要求在运输顺槽超前100m开始,用ZQ-140风动钻机在巷道内帮底板处,垂直巷道走向,-70度俯角向下打孔,每组1孔,分别布置在巷道中部与靠内帮处(如下图所示)孔深15m,孔径为65mm,每5m布置一孔,施工完成后先采用动压注水,注水压力为813MPa,动压注水时间为30小时,此
14、工作持续到工作面推进到为止。 2.煤体爆破卸压:运输顺槽自转载机向外50150m范围要求每天必须卸压一次,初次卸压不小于300m,其它地点防治范围根据每日施工安排表进行防治,煤体爆破卸压孔每间隔5米布置一卸压孔,孔口布置底板往上1.5米,垂直巷帮,深度10米,孔径42mm,角度-45,采用反向装药,装药量为3Kg,采用3个药头,矿用乳化炸药和毫秒电雷管孔内串联,孔间串联,封泥长度不得小于4米,完毕后35孔同时起爆。3、切顶爆破卸压(1)转载机段顶板深孔爆破卸压:在工作面转载机机头前510m左右,采用架柱式钻机,沿巷道内帮每隔4m布置1孔,孔口距巷道底板2.52.8m,切顶孔参数为:深度25m,
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