礦井防止誤揭突出煤層技術研究

韓增輝

(安陽鑫龍煤業集團龍山煤業公司,河南安陽 455133)

礦井防止誤揭突出煤層技術研究

韓增輝

(安陽鑫龍煤業集團龍山煤業公司,河南安陽 455133)

針對礦井防止誤揭突出煤層工作存在的問題,提出了煤與瓦斯突出礦井,突出煤層外頂底板巖巷掘進期間,需要具備的安全條件,討論了超前地質鉆孔控制距離突出煤層法線距離時,設計鉆孔的技術參數注意事項,梳理了礦井防止誤揭突出煤層管理過程中的管理流程,強化煤礦煤與瓦斯突出防治工作,做到安全施工。

突出煤層 煤層控制 施工安全

煤與瓦斯突出礦井誤揭突出煤層,極可能造成煤與瓦斯突出或瓦斯爆炸,形成群死群傷事故。因此必須加強突出煤層外頂底板巖巷掘進期間的超前探測工作,嚴格控制巷道距離突出煤層的法線距離,防止誤揭突出煤層事故的發生。

1 礦井發生誤揭煤的原因分析

(1)上、下山和巖石集中巷、頂底板抽放巷掘進過程中遇到地質構造破壞帶;(2)聯絡巷、石門掘進過程中由于煤層賦存條件變化造成提前揭煤;(3)井田地質勘探無法查明5m以下的小斷層;(4)忽視了突出煤層外掘進的鉆場、水倉、繞道距煤層的距離。

因此誤揭突出煤層大多數是由于思想麻痹、責任制不落實和防治技術措施缺陷等引起的。

2 國家對防止誤揭突出煤層的相關規定

《防治煤與瓦斯突出規定》第十七條第三款：突出煤層頂、底板巖巷掘進時,地質測量部門提前進行地質預測,掌握施工動態和圍巖變化情況,及時驗證提供的地質資料,并定期通報給煤礦防突機構和采掘區(隊);遇有較大變化時,隨時通報。

《防治煤與瓦斯突出規定》第二十一條：所有突出煤層外的掘進巷道(包括鉆場等)距離突出煤層的最小法向距離小于10時(在地質構造破壞帶小于20米時),必須邊探邊掘,確保最小法向距離不小于5m。

3 礦井防止誤揭突出煤層采取的措施

3.1 成立防止誤揭煤領導小組,完善相關人員的職責

組長：總工程師。

成員：生產礦長、安全礦長、地測副總工程師、生產副總工程師、生產技術部部長、安全監察部部長、通風防突部部長、調度室、機電運輸部部長、抽防隊隊長。

主要職責：

總工程師：負責審批探煤鉆孔的方案設計、規程措施,鉆探成果總結、分析,準掘通知單簽發。

生產礦長：負責頂底板巖巷的施工組織,協調巷道施工與地質探測之間的關系,根據地質條件落實相關措施,簽發準掘通知單。

安全礦長：負責規程措施的監督落實,鉆孔施工的監督檢查,準掘距離的監督檢查。

地測副總工程師：負責進行地質預測,掌握施工動態和圍巖變化情況,及時驗證提供的地質資料,并定期通報給通風防突部和采掘區(隊);遇有較大變化時,隨時通報。負責編制探煤鉆孔設計,安排探煤鉆孔施工節點,根據地質條件及時調整修改設計參數,組織驗收鉆探工程質量,分析鉆探成果,下發準掘通知單。

生產副總工程師：負責合理設計巖巷位置,及時根據鉆孔探測情況調整修改設計,支護參數。

生產技術部部長：負責頂、底板巖巷的施工組織,協調巷道施工與地質探測之間的關系,簽發準掘通知單。根據探測的地質資料優化、補充或修改設計,調整支護方式。

安全監察部部長：負責監督施工單位按照規程措施施工,負責施工現場的安全檢查,對鉆孔施工的質量進行監督,監督施工區隊按照準掘距離施工。

通風防突部部長：負責探煤鉆孔施工過程中對瓦斯、二氧化碳等有害氣體的檢測檢查和治理工作,防止瓦斯噴孔、超限事故,負責探煤鉆孔的后期管理。

調度室：負責鉆探工程的進度考核,協調施工區隊之間關系。

機電運輸部部長：負責鉆孔施工設備的管線布置、質量達標,排水系統的選型,保證排水設備的完好。

表1

抽防隊隊長職責：負責根據生產技術部的設計編制施工安全技術措施,組織按照措施施工探煤鉆孔,負責施工過程的安全管理工作。

3.2 合理設計防止誤揭煤層前探鉆孔參數(見表1)

3.3 規范現場管理

(1)生產技術部負責根據準掘通知單要求指定現場準掘標志牌位置,各施工單位負責在生產技術部指定準掘標志牌位置打固定錨桿,準掘標志牌固定后,施工區隊負責保護。(2)施工單位每班安全副隊長負責丈量本班任務是否超掘,丈量期間,由當班放炮員、安全監察員現場監督,否則禁止放炮。(3)巷道施工至距準掘距離5m時,當班安全副隊長必須及時向隊部值班領導、生產技術部匯報,以便安排下次超前鉆孔施工。(4)施工單位的技術員必須經常深入井下現場,掌握井下巖層狀況,發現斷層、巖性突然變化(變硬、變軟),出現小煤或者小煤消失等特征時,必須及時向生產技術部匯報,以便于生產技術部掌握施工動態和圍巖變化情況,及時驗證提供的地質資料。(5)生產技術部發現現場與預測不一致時,要及時通報給煤礦防突機構和采掘區(隊);遇有較大變化時,隨時通報。(6)巷道掘進必須按照設計斷面、已定中、腰線要求施工,超欠挖不得超過規定數據,且支護必須及時。(7)加強巷道測量工作,技術人員應及時標定、延伸中、腰線,施工人員嚴格按中、腰線施工,不得擅自更改方位、坡度;掘進過程中測量人員應及時測量上圖,及時糾正掘進偏差。

4 巖巷超前探測安全技術措施

(1)生產技術部要科學設計巖巷,布置應合理,避開已探明的或可能存在的地質構造破壞帶,盡可能減少聯絡巷或石門揭煤的次數。(2)加強施工處的通風系統和供電系統的管理,保證系統完好通風正常。(3)對瓦斯規律及時分析,收集瓦斯地質資料,切實加強瓦斯地質技術工作,為防誤揭煤提供科學依據。(4)底(頂)板巖巷層位選擇要有利于快速掘進、有利于穿層鉆孔施工,有利于瓦斯治理。布置原則上距突出煤層法距至少10米,且底(頂)板巷道不得進入突出煤層法距7米以內施工。(5)對底(頂)板巖巷前方預測的地質構造,應根據其預測的影響程度,采取針對性超前探測措施。所有前探地質鉆孔應能控制突出煤層層位及構造。(6)為防止誤揭突出煤層,必須嚴格執行邊探邊掘,先探后掘。加強鉆孔檢查驗收,提高鉆孔施工質量。

(7)打鉆過程中,生產技術部安排技術員現場跟班,密切關注打鉆過程中出現的各種異常情況,隨時掌握第一手資料。(8)地質部門要根據地質鉆孔施工結果進行分析,開展地質預測預報,并經常派人到現場,及時驗證鉆孔的鉆探成果,掌握施工動態以及圍巖和標志層的變化情況,并與預測平、剖面圖進行對比,確切掌握煤層賦存位置,控制煤層與巷道的空間關系。(9)每次超前鉆孔施工后,由生產技術部負責分析鉆探成果,提出準掘通知單意見,經防止誤揭煤領導小組審批下發,并在現場懸掛準掘標志管理牌,鉆探成果表,當班安全副隊長、安全監察員、放炮員、瓦斯檢查員負責監督落實,嚴禁超掘。(10)準掘管理牌由生產技術部制訂并懸掛在施工現場,施工單位負責維護與管理,防止崩壞、污染。(11)施工人員在施工時若發現有巖層傾角變化異常,巖石軟硬不均或有其他構造出現的痕跡時應立即停止施工,向調度室、生產技術部、通風防突部匯報。(12)生產技術部要加強鉆孔檢查驗收,提高鉆孔施工質量,鉆孔施工方位角、傾角必須符合設計。(13)瓦斯檢查員要不斷檢測鉆孔中瓦斯涌出情況,發現瓦斯異常或超限時,必須停止一切工作,切斷電源,撤出人員。(14)地質探查鉆孔應根據實際需要確定是否穿透煤層全厚,如需要穿透突出威脅較大的煤層全厚,必須制定防噴孔和防瓦斯超限措施。(15)鉆進過程中,如遇地質破碎、頂鉆、卡鉆、噴孔等其他動力現象,必須立即停止鉆進,但不得拔出鉆桿。(16)加強監測監控,保證監控有效。按照“裝備齊全、數據準確、斷電可靠、處置迅速”的要求,加強監控設備的日常檢修和維護,保證監控設備完好,數據準確傳輸,實現井下瓦斯24小時不間斷有效監控,發現問題及時處理。(17)嚴格執行“四位一體”綜合防突措施。加強防突知識培訓,提高職工防突意識和能力。切實抓好近突出煤層掘進、異常地質構造條件下防突工作,采取有力措施,防止煤與瓦斯突出事故發生。(18)掘進中發現地質、礦壓、瓦斯異常,必須立即停止工作,待采取相應措施確認無危險后方可恢復掘進。

[1]作者：劉紅亮,劉勇凱.《誤揭煤層突出的危險性及預防措施》.《煤礦現代化》,2010年第6期.

[2]《防治煤礦煤與瓦斯突出規定》.國家安全生產監督管理總局第19號令.

韓增輝(1979—),男,河南滑縣人,助理工程師,2009年畢業于河南理工大學,從事礦山地質測量工作。